正文 8.2 機構組合創新設計實驗(1 / 2)

8.2.1預習要求

(1)認真閱讀實驗指導書,了解實驗設備中各個零件的用途及安裝方法。

(2)確定好自己的組別,以小組為單位選好設計題目並畫出其機構示意圖,實驗開始前提交。

(3)完成實驗報告書中的預習報告。

8.2.2實驗目的

(1)加深對機構組成原理的認識,進一步了解機構組成及其運動特性。

(2)培養運用實驗方法研究、分析機械的初步能力。

(3)培養利用實驗方法構思、驗證、確定機械運動方案的初步能力。

(4)培養使用電機等電氣元件和氣缸、電磁閥、調速閥和壓縮機等氣動元件組裝動力源,對機械進行驅動和控製的初步能力。

(5)培養工程實踐動手能力。

(6)培養創新思維及綜合設計的能力。

8.2.3實驗設備

(1)機械方案創意設計模擬實施實驗儀。

(2)係列功率、轉速微型電機。

(3)係列行程微型氣缸、氣控組件、調速閥和空氣壓縮機等氣動元件。

(4)鋼尺、量角器、遊標卡尺。

(5)扳手、鉗子、螺絲刀等。

8.2.4實驗步驟

使用“機械方案創意設計模擬實施實驗儀”的多功能零件,按照所畫機構示意圖,先在桌麵上進行機構的初步試驗組裝,這一步的目的是杆件分層。一方麵為了使各個杆件在相互平行的平麵內運動,另一方麵為了避免各個杆件、各個運動副之間發生運動幹涉。

按照上一步驟試驗好的分層方案,使用前述實驗儀的多功能零件,從最裏層開始,依次將各個杆件組裝聯接到機架上。根據輸入運動的形式選擇原動件。若輸入運動為轉動(工程實際中以柴油機、電動機等為動力的情況),則選用雙軸承式主動定鉸鏈軸或蝸杆為原動件,並使用電機通過軟軸聯軸器(或彈性聯軸器)進行驅動;若輸入運動為移動(工程實際中以油缸、氣缸等為動力的情況),可選用適當行程的氣缸驅動,用軟管聯接好氣缸、氣控組件和空氣壓縮機先進行空載行程試驗。

試用手動的方式搖動或推動原動件,觀察整個機構各個杆、副的運動,全都暢通無阻之後,安裝電機,用柔性聯軸節將電機與機構相連;或安裝氣缸,用附件將氣缸與機構相連。

最後檢查無誤後,打開電源試機。通過動態觀察機構係統的運動,對機構係統的工作到位情況、運動學及動力學特性作出定性的分析和評價。一般包括如下幾個方麵:

(1)各個杆、副是否發生幹涉;

(2)有無“憋勁”現象;

(3)輸入轉動的原動件是否曲柄;

(4)輸出杆件是否具有急回特性;

(5)機構的運動是否連續;

(6)最小傳動角(或最大壓力角)是否超過其許用值,是否在非工作行程中;

(7)機構運動過程中是否產生剛性衝擊或柔性衝擊;

(8)機構是否靈活、可靠地按照設計要求運動到位;

(9)自由度大於1的機構,其幾個原動件能否使整個機構的各個局部實現良好的協調動作;