機械原理-平面運動機構設計實驗報告

平面機構運動方案設計與拼裝姓名：班級：學號：2015.12.5一、實驗目的1、加深學生對機構組成原理的認識，進一步理解平面機構的組成及運動特性。2、通過平面機構拼裝，訓練學生的實踐動手能力，了解機構在實際安裝中可能出現(xiàn)的運動干涉現(xiàn)象及解決的辦法。3、通過運動方案的設計，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和綜合設計能力。二、實驗原理機構具有確定運動的條件是其原動件數(shù)應等于其所具有的自由度數(shù)。如將機構的機架及與機架相連的原動件從機構中拆分開來，則其與構件構成的構件組必然是一個自由度為零的構件組。而這個自由度為零的構件組，有時還可以拆分成更簡單的自由度為零的構件組，最后將不能再拆的自由度為零的構件組稱為基本桿組，簡稱為桿組。由桿組定義，組成平面機構的基本桿組應滿足條件：F=3n-2Pl-Ph=0式中：n為桿組的構件數(shù)；Pl為桿組的低副數(shù)；Ph為桿組的高副數(shù)。任何平面機構均可用領自由度的桿組依次連接到原動件和機架上的方法來組成，這是機構的組成原理，也是本實驗的基本原理。三、實驗設備和工具1、實驗設備該實驗采用了CQJP—D機構運動方案創(chuàng)新設計實驗臺，包括機架及其零部件。試驗臺機架中有5根鉛垂立柱，均可沿X方向移動。移動前應旋松上、下橫梁上的立柱緊固螺釘，不能將螺釘拆下。移動時請用手輕輕推動，并盡可能使立柱移動過程中保持鉛垂狀態(tài)。立柱移動到預定位置后，用螺釘將上下兩端鎖緊。立柱上的滑塊可在立柱上沿Y方向上移動。要移動立柱上的滑塊，只需將滑塊上的內(nèi)六角平頭緊定螺釘旋松即可。按上述方法移動立柱和滑塊，即可在XY平面確定一個固定點，這樣活動構件相對機架的連接位置就確定了。工具：內(nèi)六角扳手、活動扳手、鋼板尺、自備三角板、圓規(guī)、紙和筆等文具。四、桿組拼裝設計的構件結構簡圖如下圖所示原理圖為對稱構件，因此可簡化自由度F=3×7-2×10=1。按照簡圖所示進行拼接結果如下圖所示五、實驗步驟1）所有實驗設備，各零、部件功用和安裝、拆卸工具。2）自擬平面機構運動方案，畫出機構簡圖，形成拼接實驗內(nèi)容。所設計的機構應具有確定的運動。3）根據(jù)擬定的機構運動學尺寸，利用機構運動方案創(chuàng)新設計實驗臺提供的零件按機構運動的傳遞順序進行拼接。拼接時，首先要分清機構中各構件所占據(jù)的運動平面，其目的是避免各運動構件發(fā)生構件發(fā)生干涉。然后，以實驗臺機架鉛垂面為拼接面的起始參考面，按預定拼接計劃進行拼接。拼接中應注意各構件的運動平面是平行的，所拼接機構的外伸運動層面數(shù)越少，運動越穩(wěn)定，為此，建議機構中各構件的運動層面以交錯層的排列方式進行拼接。為避免連桿之間運動平面相互緊貼而摩擦力過大或發(fā)生運動干涉，在裝配時，應相應裝入層面限位套。機構拼裝完成后，用手波動機構，檢查機構運動是否正常。機構運動正常后，連上電機。打開控制盒電源，撥動電機調(diào)速按鈕，逐步增加電機轉速，觀察機構運動，并按比例繪制實際拼裝的運動簡圖。拆卸機構，將零件及工具放入工具箱，清理實驗臺。六、注意事項1、所有螺紋類零件只需輕輕用力帶勁即可，不能過度用力，以免損壞零件。2、機構拼接完成后，先用手動試驗，確認正常后方可開電機。3、試驗結束后，各類零件應分門別類放回原處，拔掉電源插頭。七、實驗總結成員分工：實驗設計由馬浩完成，實驗的拼裝由三人共同完成，實驗報告由三人共同合作完成。實驗收獲：