实验12机构组合创新操作训练实验指导书及实验报告.doc

实验12 机构组合创新操作训练实验12.1 机构组合创新操作训练实验指导书一、实验目的1. 通过对各种机构的操作与分析训练，提高学生的工程实践能力和动手能力；2. 加深学生对机构组成原理的认识，结合机构组合方法认识机构的组成情况； 3. 加强对机构的认识和运用机构的能力，培养学生的创新意识和创新设计能力。二、实验设备 1. 常见的一些机构模型介绍如下：机构模型的种类较多，图12-1为50多种金属制机构模型，系哈尔滨军事工程学院1954年设计，其运动构件用优质碳素钢制作，机架用铸铁制作，底板用木材制作。图12-2为20种机壳底板用PVC工程塑料制作的机构模型，其转动件用铝合金及钢材制作。图12-1 50多种金属制机构模型图12-2 20种工程塑料制机壳机构模型 2. 本实验中，在陈列柜里可供参观的组合机构主要有：串联机构、并联机构和复合机构等，其名称如下： （1）凸轮-蜗轮蜗杆机构；（2）联动凸轮组合机构1；联动凸轮组合机构2；（3）扇形齿轮；（4）凸轮连杆组合机构；（5）叠加机构；（6）凸轮齿轮组合机构；（7）齿轮连杆组合机构； 关于上述机构的基本介绍在陈列柜中都有，请同学们在参观时结合所学机构组合方法详细观看。3. 本实验所用的各种基本机构及组合机构的实用模型主要有：（1）A1曲柄滑块泵；A2 曲柄摇块泵；A3 曲柄摇杆泵；A4 转动导杆泵；A5 摆动导杆泵；A6 剪床机构；A7 差动轮系机构；A8 浮动盘联轴节；A9 齿轮直线机构；A10 齿轮摇杆机构。（2）B1 抛光机；B2 装订机机构；B3 牛头刨床；B4 颚式破碎机；B5 步进输机；B6 假肢膝关节机构；B7 机械手腕部机构；B8 简易冲床；B9 铆钉机构；B10 制动机构。（3）D1 叠加机构；D2 双曲机构；D3 内槽轮机构；D4 滚子推杆心型凸轮机构；D5 斜齿轮传动机构；D6 减速器；D7 齿轮间歇机构；D8 2K周转轮系机构；D10 心型磨轮机构；D11 扇形齿轮机构；D12 摩擦轮机构；D13 正弦机构；D14 直线槽轮机构；D15 行星机构；D16 等径凸轮机构；D17 450螺旋传动机构；D18 圆锥齿轮传动机构；D19 齿轮传动往复运动机构；D20 空间机构；D21 安全离合器机构；D22 齿轮连杆机构；D23 摆动滑块机构；D24 椭圆仪；D25 渐开线凸轮机构；D26 直线运动机构；D27 连杆棘轮机构；D28 差动螺旋机构；D29 滑道轴节机构；D30 三平杆传动机构；D31 万向接头；D32 双冲头机构；D33 偏心凸轮机构；D34偏心往复运动机构；D35 急回机构；D36 椭圆齿轮机构；D37 2K-H周转轮系机构；D38 三档齿轮变速机构；D39 蜗杆蜗轮传动机构；D40 往复圆柱凸轮机构；D41 槽轮机构；D42 机器人爬杆机构；D43 摇动导杆急回机构；D44 反馈机构；D45 900螺旋齿轮传动机构；D46 差速器；D47 轮轴传动机构；D48 运动合成机构；D49 偏心调速器机构；D50 行星机构。 以上70种机构模型涵盖了从单一到组合、从平面到空间、从简单到复杂的各类机构，可供学生进行“机构组合创新操作训练实验”使用。通过该实验，有助于学生开阔视野，提高学习机械创新设计课程的兴趣，培养机构创新设计能力，同时也有利于课外科技创新活动和第二课堂的开展。三、实验原理及内容执行系统是机械系统中的重要组成部分。为完成机械系统预期的工作，执行系统一般由一个或几个执行机构组成。执行构件是执行机构的输出构件，是执行系统中直接完成工作任务的零部件。机构的组合是将几个基本机构按一定的原则或规律组合成一个复杂的机构或机械系统，如凸轮连杆机构由凸轮机构和连杆机构组合而成，齿轮连杆机构由齿轮机构和连杆机构组合而成。通过多种基本机构的组合可以实现某种复杂的运动规律，使之具有特殊的运动和动力特性，而完成实际生产中工作要求的典型机构的组合系统称为组合机构。机构的组合，其实质是通过将各种基本机构以一定的形式相联接，实现运动的变换、叠加和动力性能的改善，而得到组合系统的输入输出不同于基本机构的运动学、动力学特征的新的机构或机械系统。因此，机构的创新设计是建立在学习、掌握基本机构的运动、动力特性的基础之上，结合现代控制技术的应用，并总结生产实践的工程经验和综合运用多方面的知识而发挥创造才能的具有挑战性的工作。 由于机构的创新及组合机构的设计没有固定成熟的程式和标准的规定，灵活性大，故实验中应注意观察串联机构、并联机构、反馈机构和叠加机构等组合机构及其运动的实现。 “机构组合创新操作训练”实验的主要内容如下：1. 首先，对具有组合机构的陈列柜进行参观，根据所学机构的组合方法，通过参观柜内各种组合机构的模型，加深对串联机构、并联机构和复合机构等的理解，了解其基本结构组成和运动情况。 2. 其次，对常用的组合机构实用模型进行手动操作，了解其基本结构组成、运动传递情况及其在生产中的应用，并完成实验报告中提出的问题。 3. 通过对以上各种组合机构的参观、操作与分析实训，请结合你所学的创新原理与技法，找出一种在生产实践中综合运用上述方法进行创新的简单机器实例，并结合图形对其基本组成和运动情况进行说明。最后请谈一谈通过该实践环节的训练，你所获得的一些心得体会和建议。12.2 机构组合创新操作训练实验报告一、实验目的二、实验设备三、回答问题1. 你所操作的组合机构中哪一种属于串联式机构组合，请说明其基本组成和运动情况，并绘制该机构的示意图，加深对串联式机构组合概念的理解。2. 你所操作的组合机构中哪一种属于并联式机构组合，请说明其基本组成和运动情况，并绘制该机构的示意图，加深对并联式机构组合概念的理解。3. 你所操作的组合机构中哪一种属于复合式机构组合，请说明其基本组成和运动情况，并绘制该机构的示意图，加深对复合式机构组合概念的理解。4. 你所操作的组合机构中哪一种属于叠加式机构组合，请说明其基本组成和运动情况，并绘制该机构的示意图，加深对叠加式机构组