2025年機(jī)械設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐二維機(jī)構(gòu)分析與組裝實(shí)驗(yàn)指南

中國(guó)石油大學(xué)華東)1、試驗(yàn)所用器材簡(jiǎn)介圖形功能1固定支座銷軸2銷軸用于構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副的連接軸34將1、2的圓柱或扁頭裝于其上的圓孔或槽中，用端螺栓壓緊軸端頭，2、試驗(yàn)原理機(jī)構(gòu)構(gòu)成：曲柄搖桿與搖桿滑塊組合而成的機(jī)構(gòu)，如圖所示。A搖桿4搖桿2搖桿3滑塊5機(jī)架6曲柄1當(dāng)曲柄1做持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿2作往復(fù)擺動(dòng)，同步搖桿3和搖桿4作往復(fù)擺動(dòng)帶動(dòng)滑塊5作往復(fù)該機(jī)構(gòu)可用于篩選機(jī)器等往復(fù)直線擺動(dòng)的機(jī)器中，滑塊5在搖桿3和搖桿4作往復(fù)擺動(dòng)的力的作用帶動(dòng)下作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)(非勻速),可以用于抖動(dòng)篩選物品。1)試驗(yàn)臺(tái)機(jī)架圖3試驗(yàn)臺(tái)機(jī)架圖試驗(yàn)臺(tái)機(jī)架中有5根鉛垂立柱，它們可沿X方向移動(dòng)。移動(dòng)時(shí)請(qǐng)用雙手扶穩(wěn)立柱、并盡量使立柱端的螺栓鎖緊(安全注意事項(xiàng)：不容許將立柱上、下兩端的螺栓卸下，在移動(dòng)立柱前只需將螺栓擰松即可)。立柱上的滑塊可沿Y方向移動(dòng)。將滑塊移動(dòng)到預(yù)定的位置后，用螺栓將滑塊緊定在立柱上。按上述措施即可在X、Y平面內(nèi)確定活動(dòng)構(gòu)件相對(duì)機(jī)架的連接位置。面對(duì)操作者的機(jī)架鉛垂面稱為拼2)軸相對(duì)機(jī)架的拼接(圖示中的編號(hào)與“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)零部件清單”序號(hào)相似)有螺紋端的軸頸可以插入滑塊28#上的銅套孔內(nèi)，通過(guò)平墊片、防脫螺母34#的連接與機(jī)架形成轉(zhuǎn)動(dòng)副或與機(jī)架固定。若按圖6拼接后，6或8#軸相對(duì)機(jī)架固定；若不使用平墊片34#,則6或8#軸相對(duì)機(jī)架作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。拼接者可根據(jù)需要確定與否使用平墊片34#。扁頭軸6#為積極軸、8#為從動(dòng)軸。該軸重要用于與其他構(gòu)件形成移動(dòng)副或轉(zhuǎn)動(dòng)副、也可將連桿螺母3)轉(zhuǎn)動(dòng)副的拼接(圖示中的編號(hào)與“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)零部件清單”序號(hào)相似)若兩連桿間形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，可按圖7所示方式拼接。其中，14#件的扁平軸頸可分別插入兩連桿11#的圓孔內(nèi)，再用壓緊螺栓16#和帶墊片螺栓15#分別與轉(zhuǎn)動(dòng)副軸14#兩端面上的螺孔連接。這樣，有一根連桿被壓緊螺栓16#固定在14#件的軸頸處，而與帶墊片螺栓15#相連接的14#件相對(duì)另一連桿轉(zhuǎn)提醒：根據(jù)實(shí)際拼接層面的需要，14#件可用7#件“轉(zhuǎn)動(dòng)副軸-3”替代，由于7#件的軸頸較長(zhǎng)，此時(shí)需選用對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件層面限位套17#對(duì)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)層面進(jìn)行限位。4)移動(dòng)副的拼接如圖8-1所示，轉(zhuǎn)滑副軸24#的圓軸端插入連桿11#的長(zhǎng)槽中，通過(guò)帶墊片的螺栓15#的連接，轉(zhuǎn)滑副軸24#可與連桿11#形成移動(dòng)副。圖6移動(dòng)副的拼接提醒：轉(zhuǎn)滑副軸24#的另一端扁平軸可與其他構(gòu)件形成轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副。根據(jù)拼接的實(shí)際需要，也可選用7#或14#件替代24#件作為滑塊。此外一種形成移動(dòng)副的拼接方式如圖8-2所示。選用兩根軸(6#或8#),將軸固定在機(jī)架上，仍后再將連桿11#的長(zhǎng)槽插入兩軸的扁平軸頸上，旋入帶墊片螺栓15#,則連桿在兩軸的支撐下相對(duì)機(jī)提醒：根據(jù)實(shí)際拼接的需要，若選用的軸頸較長(zhǎng)，此時(shí)需選用對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件層面限位套17#對(duì)5)滑塊與連桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的拼接(圖示中的編號(hào)與“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)零部件清單”序號(hào)相似)如圖9所示的拼接效果是滑塊13#的扁平軸頸處與連桿11#形成移動(dòng)副；在20#、21#的協(xié)助下，滑塊13#的圓軸頸處與另一連桿在連桿長(zhǎng)槽的某一位置形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。首先用螺栓、螺母21#將固定轉(zhuǎn)軸塊20#鎖定在連桿11#上，再將轉(zhuǎn)動(dòng)副軸13#的圓軸端穿插20#的圓孔及連桿11#的長(zhǎng)槽中，用帶墊片的螺栓15#旋入13#的圓軸頸端面的螺孔中，這樣13#與11#形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。將13#扁頭軸頸插入另一連桿的長(zhǎng)槽中，將15#旋入13#的扁平軸端面螺孔中，這樣13#與另一連桿11#形成移動(dòng)副。6)固定支座銷軸與機(jī)座拼接如圖2所示，將表1的中固定支座銷軸1插于在機(jī)架滑塊的圓孔中，套上墊片固緊螺母即完畢安裝。銷軸裝于機(jī)架滑塊的圓孔中的長(zhǎng)度稍不小于滑塊的寬度。圖2a)中的銷軸無(wú)鍵槽其上套有墊片，圖2b)中的銷軸有鍵槽，螺母在銷軸上旋緊后與立柱上的滑塊間有一定間隙，因此銷軸與立柱即構(gòu)成積極銷軸。4.試驗(yàn)組裝效果圖：三、按比例繪制試驗(yàn)拼裝的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。鉸座A與機(jī)架6之間的距離為240mm.該機(jī)構(gòu)有6個(gè)構(gòu)件，其中5個(gè)為活動(dòng)構(gòu)件，1個(gè)為機(jī)架；有7個(gè)低副，其中6個(gè)為轉(zhuǎn)動(dòng)副，1個(gè)為移動(dòng)副。1、桿組對(duì)的拆分的原則(1)對(duì)的計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度(注意去掉機(jī)構(gòu)中的虛約束和局部自由度),并確定原動(dòng)件；(2)從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開始拆桿組。先試拆II級(jí)組，若拆不出II級(jí)組，再試拆III級(jí)組；即桿組的拆分應(yīng)從低級(jí)別桿組拆分開始，依次向高一級(jí)桿組拆分。(3)確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別(由拆分出的最高級(jí)別桿組而定，如最高級(jí)別為IⅡ級(jí)組，則此機(jī)構(gòu)為二級(jí)機(jī)構(gòu))。注：同一機(jī)構(gòu)所取的原動(dòng)件不一樣，有也許成為不一樣級(jí)別的機(jī)構(gòu)。但當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件確定后，桿組的拆法是唯一的，即該機(jī)構(gòu)的級(jí)別一定。2.桿組拆分(1)原動(dòng)件(2)Ⅱ級(jí)桿組試驗(yàn)中，我們碰到了一種非常棘手的問(wèn)題，我們?cè)诋嫏C(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的時(shí)候沒(méi)有考慮桿長(zhǎng)的選擇，更沒(méi)有考慮試驗(yàn)室中實(shí)際可用的桿長(zhǎng)，導(dǎo)致我們?cè)诮M裝的時(shí)候沒(méi)有措施對(duì)的拼裝，以及組裝起來(lái)后沒(méi)有措施對(duì)的的按照運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)運(yùn)動(dòng)。我們的處理措施是，不停地變化桿長(zhǎng)，根據(jù)組裝錯(cuò)誤后無(wú)法運(yùn)動(dòng)的線索來(lái)糾正桿長(zhǎng)以及連個(gè)固定點(diǎn)之間的距離，最終對(duì)的的拼裝起來(lái)，實(shí)現(xiàn)的預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，在畫機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的時(shí)候，要考慮試驗(yàn)室中實(shí)際可用桿長(zhǎng)的長(zhǎng)度，以及要實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律所要滿足的桿長(zhǎng)條件，兩者缺一不可。我們還碰到一種問(wèn)題，就是在選擇各個(gè)組件時(shí)出現(xiàn)了問(wèn)題，例如連接兩個(gè)桿該用什么,連接滑塊該用什么。我們最終參照書上的連接闡明，對(duì)的選擇連接方式。通過(guò)這次實(shí)踐性的試驗(yàn)讓我學(xué)習(xí)到了許多東西，其中最重要的就是團(tuán)體合作是非常重要的，這種東西決定著做事的快慢以及做出的事的成敗。這次試驗(yàn)我們做得也比較成功，這不僅體現(xiàn)了我們的合作意識(shí)比較強(qiáng)，也體現(xiàn)了我們的動(dòng)手能力非常杰出。試驗(yàn)中，問(wèn)題不停出現(xiàn)，不過(guò)我們并沒(méi)有亂了陣腳，而是互相配合，互相協(xié)商，共同尋找處理方案，事實(shí)證明，只要團(tuán)結(jié)一心，問(wèn)題總會(huì)處理的。試驗(yàn)中，科學(xué)的美妙以及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的樂(lè)趣，我久久不能忘懷，感謝老師給了我們這次動(dòng)手的機(jī)會(huì)，讓我們從理論轉(zhuǎn)為實(shí)踐，在實(shí)踐中檢查理論。從機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)到拼裝，我們都在不停學(xué)習(xí)，不停我們這些學(xué)生最最缺乏的是經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)，空有理論知識(shí)，有些東西很也許與實(shí)際脫節(jié).總體來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得做這種類型的作業(yè)