實驗六-平面機構組裝實驗教案課件

PAGE實驗六平面機構組裝實驗一、實驗目的1、認識典型機構2、設計實現(xiàn)滿足不同運動要求的傳動機構系統(tǒng)3、拼裝機構系統(tǒng)4、對拼裝機構進行運動分析二、平面機構實驗臺結構簡介1、安裝平臺1、走條2、左垂直支撐3、橫梁組件4、內(nèi)六角圓柱頭螺釘M8×355、右垂直支撐6、支承角鋼7、直流電機電機8、帶輪9、走條螺母10、底板圖1安裝平臺的組成安裝平臺主要由固定在底板10上的左、右垂直支撐和走條1等組成。左、右垂直支撐2、5上有四條垂直于底板10且相互平行的直槽，用于固定橫梁組件3。橫梁組件3可在水平、垂直方向根據(jù)安裝需要調(diào)整。走條1可在X、Y方向調(diào)整安裝位置。在直流電機7固定在走條1上。橫梁兩端各有1個M8的螺孔用于與左、右垂直支撐固定用，橫梁中有一橫槽用于安裝固定套或基座等。左端的方槽用于安裝滑塊。2、回轉副的結構實驗平臺上應用的幾種回轉副結構如圖2所示。1、桿Ⅰ2、大平墊3、回轉銷軸1、回轉軸2、嵌件鎖緊螺母M83、平墊4、桿Ⅱ5、嵌件鎖緊螺母M84、橫梁固定套5、小圓螺母M24×1.56、鍵7、軸端擋圈8、沉頭螺釘M5×10a）回轉付Ⅰb）回轉付Ⅱ1、曲柄2、導桿銷軸3、導桿銷套1、大平墊2、滑塊3、軸線位移連接塊4、大平墊嵌件5、鎖緊螺母M84、嵌件鎖緊螺母M85、滑塊C）回轉付Ⅲd）回轉付Ⅳ圖2回轉副結構回轉付Ⅰ由桿Ⅰ、Ⅱ的套與回轉銷軸3組成，兩個嵌件鎖緊螺母M85用于控制軸向間隙?；剞D付Ⅱ主要由橫梁固定套4的內(nèi)套與回轉軸1構成。橫梁固定套4上的槽可在橫梁組件的槽中根據(jù)需要移動，并可用小圓螺母M24×1.55固定?；剞D軸1的左端可通過連接套與光柵角位移相連，另一端通過鍵6與回轉件相連。嵌件鎖緊螺母M82用于控制軸向間隙。回轉付Ⅲ主要由導桿銷套3、固定在曲柄1的導桿銷軸2等組成。用于導桿的連接，導桿銷套3既可在導桿銷軸2上轉動，又可在導桿槽內(nèi)滑動。嵌件鎖緊螺母M85用于調(diào)整導桿銷套3在導桿銷軸2上的軸向間隙。回轉付Ⅳ主要由鉸接在滑塊5孔內(nèi)的滑塊軸2、嵌件鎖緊螺母M84等組成?；瑝K5可在橫梁組件的槽內(nèi)滑動。嵌件鎖緊螺母M84用于調(diào)整滑塊5在滑塊軸2上的軸向間隙。線位移連接塊3用于連接直線位移傳感器。3、傳感器的安裝方法3.1光柵角位移傳感器的安裝方法光柵角位移傳感器用于測量回轉件或者擺動件的角位移。1、光柵角位移傳感器2、六角頭螺栓M8×303、角位移傳感器座4、連接塊5、彈性連接套6、卡箍圖3光柵角位移傳感器的安裝將光柵角位移傳感器1的止口套安裝在角位移傳感器座3上，并用十字槽盤頭螺釘M3×12固定。根據(jù)被檢測件的位置，通過連接塊4用六角頭螺栓M8×30固定在橫梁組件上。根據(jù)傳感器與被檢測件間的軸向距離，選定彈性連接套5的長度后用螺絲刀將卡箍6擰緊。3.2直線位移傳感器的安裝方法將固定塊5、連接座3用內(nèi)六角圓柱頭螺釘M4×25固定在橫梁部件上。在允許的范圍內(nèi)L盡可能的大以增加傳感器的穩(wěn)定性。1、直線位移傳感器2、連接塊3、連接座4、內(nèi)六角圓柱頭螺釘M4×305、固定塊6、內(nèi)六角圓柱頭螺釘M4×25圖4直線位移傳感器的安裝將直線位移傳感器1放入連接座3的凹弧內(nèi)，并將連接塊2內(nèi)六角圓柱頭螺釘M4×30擰緊。特別注意:在擰緊螺釘?shù)倪^程中應均勻旋緊切忌單邊擰緊,否則會損壞傳感器。三、組裝機構類型和組裝步驟說明1、齒輪——導桿搖桿機構1）曲柄、導桿、連桿的調(diào)整范圍曲柄長度有級可調(diào)：30、40、50、60；導桿長度有級可調(diào)：220、243、266；連桿長度有級可調(diào)：224、247、270。2）將安裝平臺上的橫梁組件按圖中所標注的尺寸根據(jù)圖1的方法安裝妥當，并將電機固定在一確定位置。3）將圖7所示的大齒輪（曲柄）部件5放入圖中第二根橫梁組件的槽中。然后將圖5所示的小齒輪組合8拆去帶輪4，放入圖中第三根橫梁組件的槽中，再裝上帶輪4。將三角膠帶O-630調(diào)整妥當，用扳手鎖緊圖5中橫梁固定套3的圓螺母將小齒輪組合固定。調(diào)整大、小齒輪的間隙，再將圖7中橫梁固定套3的圓螺母鎖緊。1、安裝平臺2、搖桿部件3、連桿4、導桿部件5、大齒輪（曲柄）部件6、光柵角位移傳感器7、導桿鉸支部件8、小齒輪組合9、三角膠帶O-630圖5齒輪——導桿搖桿機構1、軸端擋圈2、小齒輪（Z=25）1、軸端擋圈2、回轉付Ⅲ3、橫梁固定套4、帶輪（外徑φ105）3、橫梁固定套4、大齒輪（Z=75）5、長鉸支軸鍵6、C5×125、短鉸支軸6、鍵C5×12圖6小齒輪組合圖7大齒輪（曲柄）部件4）將圖5中搖桿部件2按回轉付Ⅱ的要求，固定在圖5第三根橫梁組件的槽中，再將圖11所示搖桿安裝在回轉軸上。5）導桿的安裝1、導桿2、連桿3、回轉付Ⅲ4、大齒輪(曲柄)部件5、導桿鉸支墊(外徑φ30厚3)6、導桿鉸支部件圖8導桿的安裝圖9連桿圖10導桿圖11搖桿（1）將導桿鉸支部件6固定在圖5所示的安裝平臺1的第一根橫梁橫梁組件的槽中，通過導桿鉸支墊5用M12的螺母鎖緊。（2）將圖7所示的大齒輪（曲柄）部件中的回轉付Ⅲ2的導桿銷套放入圖10所示的導桿寬15的槽中，再按圖2所示回轉付Ⅰ的說明將圖9所示的連桿與導桿相連。（3）將（1）、（2）裝好的組件中的導桿分別連接在相應的位置。具體要求是：a）導桿上φ10孔與圖8中導桿鉸支部件6的軸相連。b）導桿槽中的回轉副Ⅲ3的導桿銷套按圖7大齒輪（曲柄）部件安裝。c）將連桿的另一端按圖2回轉付Ⅰ所示與搖桿相連。6）將組合后的零部件按圖5所示位置裝配后，用手轉動電機帶輪應靈活自如。圖3所示光柵角位移傳感器可檢測回轉軸的角位移。7）也可將圖6小齒輪組合中的帶輪4和長鉸支軸裝在圖7大齒輪（曲柄）部件相應的位置上，通過帶傳動驅(qū)動曲柄。組裝好的機構如圖12所示。圖12齒輪——導桿搖桿機構組裝實物改變圖5中搖桿部件2的位置，同時改變曲柄、連桿、搖桿的長度可得到各種不同的組合型式。2、齒輪——對心滑塊機構1、安裝平臺2、滑塊組件（回轉付Ⅳ）3、連桿4、導桿部件5、大齒輪(曲柄)部件6、光柵角位移傳感器7、導桿鉸支部件8、小齒輪組合9、三角膠帶O-63010、直線位移傳感器圖13齒輪——對心滑塊機構1）拆去圖5所示的搖桿部件2，將圖13所示滑塊組件2，裝入安裝平臺1上的第三根橫梁組件槽中的相應的位置。同時將圖14所示線位移垂直牽引梁安裝在相應的位置。圖14線位移垂直牽引梁2）將連桿的一端與圖2d）所示回轉付Ⅳ（滑塊組件）相連，另一端按圖2a）所示回轉付Ⅰ的要求與導桿部件4一端相連。3）按圖4所示直線位移傳感器的安裝方法，將之固定在圖13中第四根橫梁組件的相應位置。然后再與線位移垂直牽引梁連接。4）將組合后的零部件按圖13所示位置裝配后，用手轉動電機帶輪應靈活自如。圖3所示光柵角位移傳感器可檢測回轉軸的角位移。5）也可將圖6小齒輪組合中的帶輪4和長鉸支軸裝在圖7大齒輪（曲柄）部件相應的位置上，通過帶傳動驅(qū)動曲柄。組裝好的機構如圖15所示。圖15齒輪——對心滑塊機構同時，改變滑塊的位置，可以得到齒輪——偏心滑塊機構，以及曲柄滑塊機構（對心、偏置）3、齒輪——齒條傳動機構齒輪齒條傳動機構主要由曲柄部件5、齒輪齒條機構3、連桿4組成。1、安裝平臺2、三角膠帶O-8003、齒輪齒條機構4、連桿5、曲柄部件6、光柵角位移傳感器7、直線位移傳感器圖16齒輪——齒條機構1、曲柄安裝固定板2、固定螺母3、曲柄B4、軸承座5、帶輪(外徑φ105)6、曲柄軸7、園螺母M16×1.58、曲柄(圖三十件7)圖17曲柄部件曲柄部件（參見圖17）由固連在曲柄軸6上的曲柄8通過軸承座4，固定安裝在曲柄安裝固定板1上。曲柄8上有用圓螺母M16×1.57固定的曲柄B3，其可在曲柄槽內(nèi)調(diào)整距離或者通過曲柄上φ16的圓孔有級調(diào)節(jié)曲柄長度。齒輪齒條機構（參見圖18）有：a）固定安裝在齒輪齒條安裝板1的軸承座5，內(nèi)裝有一對軸承，軸承內(nèi)圈裝有大齒輪軸6，其與大齒輪3通過鍵連接的，大齒輪3的槽內(nèi)裝有連桿銷B7并可調(diào)整。b）固定在齒輪齒條安裝板1上的導套銷軸9與導套8形成回轉付,導套8裝在齒條2的槽內(nèi)并與其形成移動付。c）大齒輪3與齒條2間隙調(diào)節(jié)依靠導套銷軸9在A處槽內(nèi)調(diào)整。1、齒輪齒條安裝板2、齒條3、大齒輪4、固定螺母5、軸承座6、大齒輪軸7、連桿銷B8、導套9、導套銷軸10、直線位移傳感器連接板圖18齒輪——齒條部件1）按圖16所示組裝安裝平臺；2）用M8×35的螺栓和圖17所示的固定螺母2將曲柄部件5固定在圖示橫梁組件中相應位置。套入三角膠帶O-8002并調(diào)整至松緊適中狀態(tài)；3）用M8×35的螺栓和圖18所示的固定螺母4將齒輪齒條機構3固定在圖示橫梁組件中相應位置；4）將連桿4的一端與曲柄部件5上的曲柄B（參見圖17中件3）相連，另一端與齒輪齒條機構3上的連桿銷B（參見圖18中件7）相連。并將直線位移傳感器7固定在橫梁組件中相應位置上后，再與圖18中直線位移傳感器連接板10連接；5）根據(jù)檢測要求安裝光柵角位移傳感器6；6）裝配后用手轉動電機帶輪應靈活自如。組裝好的齒輪——齒條機構參見圖19。圖19齒輪——齒條機構實物4、棘輪機構該機構為齒嚙式外接棘輪機構，主要由擺桿、棘輪、棘爪、急回裝置以及擺桿驅(qū)動的機構組成，參見圖20。1、安裝平臺2、三角膠帶O-6303、桿機構4、棘輪機構總成5、光柵角位移傳感器6、小齒輪組合7、回轉付Ⅰ圖20棘輪機構桿機構3主要由圖7大齒輪（曲柄）部件、連桿等組成。也可采用圖21棘輪曲柄部件替代圖7大齒輪（曲柄）部件。棘輪機構總成4主要由通過軸承座9內(nèi)的軸承來安裝棘輪軸10、棘輪2及擺桿3（參見圖22）；擺桿3上裝有通過棘爪銷7連接的棘爪5；固定安裝板1上裝有止回裝置6；棘輪2的轉角的調(diào)節(jié)可通過改變擺桿的擺角調(diào)整。1、.軸端擋圈2、曲柄銷3、橫梁固定套4、帶輪(外徑φ105)5、長鉸支軸6、鍵C5×127、曲柄圖21棘輪曲柄部件1、固定安裝板2、棘輪3、擺桿4、片彈簧5、棘爪6、止回裝置7、棘爪銷8、固定螺母9、軸承座10、棘輪軸圖22棘輪部件1）按圖20所示組裝安裝平臺；2）按步驟安裝小齒輪組合6；3）將圖7所示的大齒輪（曲柄）部件中的回轉付Ⅲ2的導桿銷套，換成圖23連桿銷軸A，并通過橫梁固定套將該組件固定在圖示的橫梁組件上。圖23連桿銷軸A4）用M8×35的螺栓和圖22所示的固定螺母8將棘輪部件固定在圖示橫梁組件相應位置。5）將圖20中桿機構3中的連桿一端與大齒輪（曲柄）部件連桿銷軸A連接，另一端與圖22所示棘輪機構總成中的擺桿3按圖2a）所示回轉付Ⅰ的說明連接。6）根據(jù)檢測要求安裝光柵角位移傳感器5。7）裝配后用手轉動電機帶輪應靈活自如。組裝好的棘輪機構參見圖24。圖24棘輪機構四、檢測分析系統(tǒng)實驗臺測試系統(tǒng)原理框圖如圖25所示，實現(xiàn)顯示運動曲線的目的，本實驗臺電機轉速控制系統(tǒng)有兩種方式，手動控制：通過調(diào)節(jié)控制箱上的兩個調(diào)速按鈕調(diào)節(jié)電機轉速軟件控制：在實驗軟件中根據(jù)實驗需要來調(diào)節(jié)。圖25測試原理框圖1、傳感器光柵角位移傳感器測量角位移、直線位移傳感器測量線位移，傳感器安裝在相應旋轉及移動構件上。在每種機構的輸入及輸出端均有安裝位置。2、機構實測運動曲線顯示被測構件的實時動態(tài)運動曲線，由計算機相應軟件進行顯示，打開檢測界面后，點擊主菜單“實測”將實測窗體調(diào)用出來。該窗體主要包括兩個曲線顯示框，一個操作選項卡。上面的圖片框顯示光柵角位移傳感器所測到的曲線，下面的圖片框顯示直線位移傳感器所測到的曲線。操作選項卡有“文件”、“設置”、“操作”三個選項。首先觀察執(zhí)行機構是否啟動，如果沒有則要啟動，該窗體上有“增加按鈕”，“減少按鈕”和“停止按鈕”，分別可以增加和減少電機當前的速度，也可以讓電機停止。機構啟動后，點擊窗體右上角操作選項中“操作”項的“采集”按鈕，便可對機構進行實測了。如果測到的曲線沒有在圖片框中就需對曲線和坐標做一定的調(diào)整，在“設置”選項中有坐標的縮放與上下移動。曲線調(diào)整由三個可輸入的文本框進行，輸入一定的縮放系數(shù)到文本框，點擊該文本框下的“確定”按鈕則可調(diào)整曲線的縱坐標大小?！拔募边x項：有“保存文件”和“打開文件”2個按鈕，可以將采集到的曲線以文件的形式保存和打開。五、開機操作步驟1、設計選擇所要拼裝的機構，找出有關零部件，并按裝配圖進行安裝；2、機構安裝完成之后，用手撥動機構，檢查機構運動是否運轉正常；3、機構運動正常后，可將傳感器安裝在被測零件上，并連接在數(shù)據(jù)采集箱接線端口上；4、找開采集箱電源，按“增加”鍵，逐步增加電機轉速，觀察機構運動；5、打開計算機，并進入“檢測”界面，觀察相應零件的運動情況；6、印相應結果，并對機構運動特點進行分析。六、注意事項1、機構不可高速運動；2、機構啟動前一定要仔細檢查聯(lián)接部分；3、運行時間不宜太長，隔一段時間應停下來檢查機構聯(lián)接是否松動。實驗報告姓名班級成績學號日期指導教師1、寫出拼裝實驗所選機構的名稱，并畫出機構簡圖本機構活動構件數(shù)目：本機構回轉副數(shù)目：本機構移動副數(shù)目：本機構有高副數(shù)目：機構自由度計算：F=3n-2PL-PH=2、實物拼裝所用到那些主要部件3、測試所拼裝機構并打印測試結果，本機構是否有運動干涉情況，如何改進？進行簡單運動分析。4、通過本機構實驗有什么體會：下課啦，咱們來聽個小故事吧:活動目的：教育學生懂得“水”這一寶貴資源對于我們來說是極為珍貴的，每個人都要保護它，做到節(jié)約每一滴水，造福子孫萬代。

活動過程：

1.主持人上場，神秘地說：“我讓大家猜個謎語，你們愿意嗎？”大家回答：“愿意！”

主持人口述謎語：

“雙手抓不起，一刀劈不開，

煮飯和洗衣，都要請它來?！?/p>

主持人問：“誰知道這是什么？”生答：“水！”

一生戴上水的頭飾上場說：“我就是同學們猜到的水。聽大家說，我的用處可大了，是真的嗎？”

主持人：我宣布：“水”是萬物之源主題班會現(xiàn)在開始。

水說：“同學們，你們知道我有多重要嗎？”齊答：“知道?！?/p>

甲：如果沒有水，我們?nèi)祟惥蜔o法生存。

小熊說：我們動物可喜歡你了，沒有水我們會死掉的。

花說：我們花草樹木更喜歡和你做朋友，沒有水，我們早就枯死了，就不能為美化環(huán)境做貢獻了。

主持人：下面請聽快板《水的用處真叫大》

竹板一敲來說話，水的用處真叫大；

洗衣服，洗碗筷，洗臉洗手又洗腳，

煮飯洗菜又沏茶，生活處處離不開它。

栽小樹，種莊稼，農(nóng)民伯伯把它夸；

魚兒河馬大對蝦，日日夜夜不離它；

采煤發(fā)電要靠它，京城美化更要它。

主持人：同學們，聽完了這個快板，你們說水的用處大不大？

甲說：看了他們的快板表演，我知道日常生活種離不了水。

乙說：看了表演后，我知道水對莊稼、植物是非常重要的。

丙說：我還知道水對美化城市起很大作用。

2.主持人：水有這么多用處，你們該怎樣做呢？

（1）（生）：我要節(jié)約用水，保護水源。

（2）（生）：我以前把水壺剩的水隨便就到掉很不對，以后我一定把喝剩下的水倒在盆里洗手用。

（3）（生）：前幾天，我看到了學校電視里轉播的“水日談水”的節(jié)目，很受教育，同學們看得可認真了，知道了我們北京是個缺水城市，我們再不能浪費水了。

（4）（生）：我要用洗腳水沖廁所。

3.主持人：大家談得都很好，下面誰想出題考考大家，答對了請給點掌聲。

（1）（生）：小明讓爸爸刷車時把水龍頭開小點，請回答對不對。

（2）（生）：小蘭告訴奶奶把洗菜水別到掉，留沖廁所用。

（3）一生跑上說：主持人請把手機借我用用好嗎？我想現(xiàn)在就給姥姥打個電話，告訴她做飯時別把淘米水到掉了，用它沖廁所或澆花用。（電話內(nèi)容略寫）

（4）一生說：主持人我們想給大家表演一個小品行嗎？

主持人：可以，大家歡迎！請看小品《這又不是我家的》

大概意思是：學校男廁所便池堵了，水龍頭又大開，水流滿地。學生甲乙丙三人分別上廁所，看見后又皺眉又罵，但都沒有關水管，嘴里還念念有詞，又說：“反正不是我家的。”

旁白：“那又是誰家的呢？”

主持人：看完這個小品，你們有什么想法嗎？誰愿意給大家說說？

甲：剛才三個同學太自私了，公家的水也是大家的，流掉了多可惜，應該把水龍頭關上。

乙：上次我去廁所看見水龍頭沒關就主動關上了。

主持人：我們給他鼓鼓掌，今后你們發(fā)現(xiàn)水龍頭沒關會怎樣做呢？

齊：主動關好。

小記者：同學們，你們好！我想打擾一下，聽說你們正在開班會，我想采訪一下，行嗎？

主持人：可以。

小記者：這位同學，你好！通過參加今天的班會你有什么想法，請談談好嗎？

答：我要做節(jié)水的主人，不浪費一滴水。

小記者：請這位同學談談好嗎？

答：今天參加班會我知道了節(jié)約每一滴水要從我們每個人做起。我想把每個廁所都貼上“節(jié)約用水”的字條，這樣就可以提醒同學們節(jié)約用水了。

小記者：你們談得很好，我的收獲也很大。我還有新任務先走了，同學們再見！

水跑上來說：同學們，今天我很高興，我“水伯伯”今天很開心，你們知道了有了我就有了生命的源泉，請你們今后一定節(jié)約用水呀！讓人類和動物、植物共存，迎接美好的明天！

主持人：你們還有發(fā)言的嗎？

答：有。

生：我代表人們謝謝你，水伯伯，節(jié)約用水就等于保護我們?nèi)祟愖约骸?/p>

動物：小熊上場說：我代表動物家族謝謝你了，我們也會保護你的！

花草樹木跑上場說：我們也不會忘記你的貢獻！

水伯伯：（手舞足蹈地跳起了舞蹈）……同學們的笑聲不斷。

主持人：水伯伯，您這是干什么呢？

水伯伯：因為我太高興了，今后還請你們多關照我呀！

主持人：水伯伯，請放心，今后我們一定會做得更好！再見！

4.主持人：大家歡迎老師講話！

同學們，今天我們召開的班會非常生動，非常有意義。水是生命之源，無比珍貴，愿同學們能加倍珍惜它，做到節(jié)約一滴水，造福子孫后代。

5.主持人宣布：“水”是萬物之源主題班會到此結束。

6.活動效果：

此次活動使學生明白了節(jié)約用水的道理，浪費水的現(xiàn)象減少了，宣傳節(jié)約用水的人增多了，人人爭做節(jié)水小標兵

活動目的：教育學生懂得“水”這一寶貴資源對于我們來說是極為珍貴的，每個人都要保護它，做到節(jié)約每一滴水，造福子孫萬代。

活動過程：

1.主持人上場，神秘地說：“我讓大家猜個謎語，你們愿意嗎？”大家回答：“愿意！”

主持人口述謎語：

“雙手抓不起，一刀劈不開，

煮飯和洗衣，都要請它來?！?/p>

主持人問：“誰知道這是什么？”生答：“水！”

一生戴上水的頭飾上場說：“我就是同學們猜到的水。聽大家說，我的用處可大了，是真的嗎？”

主持人：我宣布：“水”是萬物之源主題班會現(xiàn)