机构运动方案创新设计的实验报告
一、 概述
机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步,机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行,一般比较复杂的机构都有多个方案,需要制作模型来试验和验证,多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型,组装调整机构尺寸等功能,能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案,较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。
二、实验目的
掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。
(1)训练学生的工程实践动手能力,培养学生创新意识及综合设计的能力。
(2)加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。
三、实验原理
任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成,这是机构的组成原理,也是本实验的基本原理。
杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。
1.杆组的概念
由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等,因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链,称为基本杆组,简称杆组。
根据杆组的定义,组成平面机构杆级的条件是:F=3n—2PL-PH=0。其中构件数n,高副数PL和低副数PH都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。
最简单的杆组为n=2,PL=3,称为II级组,由于杆组中转动副和移动副的配置不同,II级杆组共有五种形式如图2-22所示。
III级杆组形式较多,其中n=4,PL=6,图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。
2. 正确拆分杆组
正确拆分杆组的三个步骤:
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