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實(shí)驗(yàn)三、 機(jī)構(gòu)組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1．進(jìn)一步掌握機(jī)構(gòu)組成理論，熟悉桿組概念和機(jī)械傳動的基礎(chǔ)知識。
2．拼裝可實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動要求的機(jī)構(gòu)，傳動系統(tǒng)，也可組成性能各異的、平面的、空間的組合機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計能力。
二 、實(shí)驗(yàn)原理
1．桿組的概念
由于平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目與機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目相等，因此機(jī)構(gòu)均由機(jī)架、原動件和自由度為零的從動件系統(tǒng)通過運(yùn)動副聯(lián)接而成，將從動件系統(tǒng)拆成若干個不同不可再分的自由度為零的運(yùn)動鏈，稱為基本桿組，簡稱桿組。根據(jù)桿組的定義組成平面機(jī)構(gòu)桿組的條件是： ，其中構(gòu)件數(shù) ，低副 、高副 都必須是整數(shù)。當(dāng) =0，稱為低副桿 ， 稱為Ⅱ級組
?? 2．機(jī)構(gòu)的組成原理：
?? 任何平面機(jī)構(gòu)均可以用零自由度的桿組依次連接到原動件和機(jī)架上去的方法來組成。這是本實(shí)驗(yàn)的基本原理。
三、實(shí)驗(yàn)臺機(jī)械結(jié)構(gòu)
? 1.組合機(jī)架
組合機(jī)架時該實(shí)驗(yàn)臺的主體，每套實(shí)驗(yàn)臺配有4臺機(jī)架。該機(jī)架主要由兩大部分組成。
底座部分：主要起支承支架，安裝電機(jī)板和電機(jī)，與支架組裝整體。電機(jī)可在底座上作左、右、前、后調(diào)整移動。
支架部分：在底座上，立式：垂直裝有兩根圓不銹鋼立柱，其底部裝有可調(diào)整螺釘，可將其支架承受的力傳遞到實(shí)驗(yàn)臺上，減少架體的受力變形。在內(nèi)支架體上采用鋁滑塊接頭將4根移動走條板，水平方向與架體相聯(lián)，其走條板可上、下、左、右靈活移動，滿足實(shí)驗(yàn)裝置時任意調(diào)整的需要。在直條時根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)方案，又安裝若干滑動塊，且滑動塊可隨走條上、下移動，也可獨(dú)立的在走條上作左右移動。滿足實(shí)驗(yàn)任意間距調(diào)整的需要，整個機(jī)架裝拆方便，使用靈活，調(diào)整范圍大。
2．軸類零件
提供了各種77個零件，主要供實(shí)驗(yàn)時安裝各種回轉(zhuǎn)體零件及輔助作用。
3．連桿
共有五種20個零件。
4．齒輪齒條類零件
主要有正齒輪五種，錐齒輪一種，齒條一種23個零件，內(nèi)齒輪一種，正齒輪模數(shù)相同（ ），齒數(shù)分別為20、32、40、50、60，可提供49種傳動比，齒輪上加工分布有 通孔，可與相關(guān)的接頭體配合與連桿相聯(lián)接，使齒輪作曲柄用。
與齒輪模數(shù)相等的齒條，可通過連接件與齒輪配合使用，形成齒輪齒條機(jī)構(gòu)。
錐齒輪，主要為典型的空間傳動組成有關(guān)機(jī)構(gòu)時實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的傳遞，改變運(yùn)動的傳遞方向，同時有一內(nèi)齒輪，及有關(guān)特殊桿件，可組裝內(nèi)外行星齒輪傳動。
5．特殊配置
凸輪：內(nèi)外偏心圓盤凸輪（偏心距 ）、移動凸輪及圓柱凸輪，并配有各種不同的凸輪從動件。
槽輪及撥盤組件一套，棘輪及組件一套，蝸輪蝸桿一套，鏈輪鏈條一套。
內(nèi)齒輪一個（ ），行星輪2個（ ），不完全齒輪一對
四 、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
?? 1．要求預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)原理，初步了解本實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)的使用方法及注意事項(xiàng)。
?? 2．選擇設(shè)計題目，初步擬定機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動方案，正確地拆分桿組。
?? 3．每組要相互配合協(xié)調(diào)，注意拼裝過程中的安全，及工具的正確使用方法。
五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟
?? 1．正確拆分桿組（該部分在課前預(yù)習(xí)中完成）具有三個步驟：
⑴先去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束；
⑵計算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動件；
⑶從遠(yuǎn)離原動件的一端開始拆分桿組，每次拆分時，要求先試著拆分Ⅱ極組時，沒有Ⅱ級組時，再拆分Ⅲ級組等高一級組，最后剩下原動件和機(jī)架。
拆組是否正確的判定方法是：拆去一個桿組或一系列桿組后，剩余的必須是一個完整的機(jī)構(gòu)或若干個與機(jī)架相聯(lián)的原動件，不能有不成組的零散構(gòu)件或運(yùn)動副存在；全部桿組拆完后，只應(yīng)當(dāng)剩下與機(jī)架相聯(lián)的原動件。
2．正確拼裝桿組及其機(jī)構(gòu)
將機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型中的桿組，根據(jù)給定的運(yùn)動學(xué)尺寸，在平板上試拼機(jī)構(gòu)。拼裝時，首先要分層，一方面是為了使各構(gòu)件的運(yùn)動在相互平行的平面內(nèi)進(jìn)行，另一方面是為了避免各構(gòu)件間的運(yùn)動發(fā)生干涉，因此，這一點(diǎn)是至關(guān)重要。
試拼之后，從最里層裝起，依次將各桿組聯(lián)接到機(jī)架上去。桿組內(nèi)和構(gòu)件之間的聯(lián)接已由機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型提供。
3．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
①在熟悉掌握了上述有關(guān)內(nèi)容后，實(shí)驗(yàn)即可進(jìn)行。
在機(jī)架上先按層次從里到外，分層拼裝，拼裝完成后，再檢查各層次是否在同一平面，有無干涉現(xiàn)象發(fā)生，并搖動機(jī)架上手輪試轉(zhuǎn)動靈活否，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)老師檢查后，才能拼裝上電機(jī)實(shí)現(xiàn)電動。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按步驟分層次拆除零件，并在擦拭干凈后涂上防銹油，歸放原處妥善保管。
③可根據(jù)提供機(jī)構(gòu)組裝方案，可供實(shí)驗(yàn)時選擇方案，也可根據(jù)自己設(shè)計的方案進(jìn)行拼裝。
六、實(shí)驗(yàn)報告
1．對系統(tǒng)進(jìn)行評價和分析，畫出機(jī)構(gòu)簡圖。
2．系統(tǒng)由幾部分組成？執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動特點(diǎn)如何？
3．系統(tǒng)可應(yīng)用在哪些機(jī)械系統(tǒng)中，有何優(yōu)缺點(diǎn)？
部分結(jié)構(gòu)可參考附圖
一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1．進(jìn)一步掌握機(jī)構(gòu)組成理論，熟悉桿組概念和機(jī)械傳動的基礎(chǔ)知識。
2．拼裝可實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動要求的機(jī)構(gòu)，傳動系統(tǒng)，也可組成性能各異的、平面的、空間的組合機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械傳動系統(tǒng)方案的設(shè)計能力。
二 、實(shí)驗(yàn)原理
1．桿組的概念
由于平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目與機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目相等，因此機(jī)構(gòu)均由機(jī)架、原動件和自由度為零的從動件系統(tǒng)通過運(yùn)動副聯(lián)接而成，將從動件系統(tǒng)拆成若干個不同不可再分的自由度為零的運(yùn)動鏈，稱為基本桿組，簡稱桿組。根據(jù)桿組的定義組成平面機(jī)構(gòu)桿組的條件是： ，其中構(gòu)件數(shù) ，低副 、高副 都必須是整數(shù)。當(dāng) =0，稱為低副桿 ， 稱為Ⅱ級組
?? 2．機(jī)構(gòu)的組成原理：
?? 任何平面機(jī)構(gòu)均可以用零自由度的桿組依次連接到原動件和機(jī)架上去的方法來組成。這是本實(shí)驗(yàn)的基本原理。
三、實(shí)驗(yàn)臺機(jī)械結(jié)構(gòu)
? 1.組合機(jī)架
組合機(jī)架時該實(shí)驗(yàn)臺的主體，每套實(shí)驗(yàn)臺配有4臺機(jī)架。該機(jī)架主要由兩大部分組成。
底座部分：主要起支承支架，安裝電機(jī)板和電機(jī)，與支架組裝整體。電機(jī)可在底座上作左、右、前、后調(diào)整移動。
支架部分：在底座上，立式：垂直裝有兩根圓不銹鋼立柱，其底部裝有可調(diào)整螺釘，可將其支架承受的力傳遞到實(shí)驗(yàn)臺上，減少架體的受力變形。在內(nèi)支架體上采用鋁滑塊接頭將4根移動走條板，水平方向與架體相聯(lián)，其走條板可上、下、左、右靈活移動，滿足實(shí)驗(yàn)裝置時任意調(diào)整的需要。在直條時根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)方案，又安裝若干滑動塊，且滑動塊可隨走條上、下移動，也可獨(dú)立的在走條上作左右移動。滿足實(shí)驗(yàn)任意間距調(diào)整的需要，整個機(jī)架裝拆方便，使用靈活，調(diào)整范圍大。
2．軸類零件
提供了各種77個零件，主要供實(shí)驗(yàn)時安裝各種回轉(zhuǎn)體零件及輔助作用。
3．連桿
共有五種20個零件。
4．齒輪齒條類零件
主要有正齒輪五種，錐齒輪一種，齒條一種23個零件，內(nèi)齒輪一種，正齒輪模數(shù)相同（ ），齒數(shù)分別為20、32、40、50、60，可提供49種傳動比，齒輪上加工分布有 通孔，可與相關(guān)的接頭體配合與連桿相聯(lián)接，使齒輪作曲柄用。
與齒輪模數(shù)相等的齒條，可通過連接件與齒輪配合使用，形成齒輪齒條機(jī)構(gòu)。
錐齒輪，主要為典型的空間傳動組成有關(guān)機(jī)構(gòu)時實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的傳遞，改變運(yùn)動的傳遞方向，同時有一內(nèi)齒輪，及有關(guān)特殊桿件，可組裝內(nèi)外行星齒輪傳動。
5．特殊配置
凸輪：內(nèi)外偏心圓盤凸輪（偏心距 ）、移動凸輪及圓柱凸輪，并配有各種不同的凸輪從動件。
槽輪及撥盤組件一套，棘輪及組件一套，蝸輪蝸桿一套，鏈輪鏈條一套。
內(nèi)齒輪一個（ ），行星輪2個（ ），不完全齒輪一對
四 、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
?? 1．要求預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)原理，初步了解本實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)的使用方法及注意事項(xiàng)。
?? 2．選擇設(shè)計題目，初步擬定機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動方案，正確地拆分桿組。
?? 3．每組要相互配合協(xié)調(diào)，注意拼裝過程中的安全，及工具的正確使用方法。
五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟
?? 1．正確拆分桿組（該部分在課前預(yù)習(xí)中完成）具有三個步驟：
⑴先去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束；
⑵計算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動件；
⑶從遠(yuǎn)離原動件的一端開始拆分桿組，每次拆分時，要求先試著拆分Ⅱ極組時，沒有Ⅱ級組時，再拆分Ⅲ級組等高一級組，最后剩下原動件和機(jī)架。
拆組是否正確的判定方法是：拆去一個桿組或一系列桿組后，剩余的必須是一個完整的機(jī)構(gòu)或若干個與機(jī)架相聯(lián)的原動件，不能有不成組的零散構(gòu)件或運(yùn)動副存在；全部桿組拆完后，只應(yīng)當(dāng)剩下與機(jī)架相聯(lián)的原動件。
2．正確拼裝桿組及其機(jī)構(gòu)
將機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型中的桿組，根據(jù)給定的運(yùn)動學(xué)尺寸，在平板上試拼機(jī)構(gòu)。拼裝時，首先要分層，一方面是為了使各構(gòu)件的運(yùn)動在相互平行的平面內(nèi)進(jìn)行，另一方面是為了避免各構(gòu)件間的運(yùn)動發(fā)生干涉，因此，這一點(diǎn)是至關(guān)重要。
試拼之后，從最里層裝起，依次將各桿組聯(lián)接到機(jī)架上去。桿組內(nèi)和構(gòu)件之間的聯(lián)接已由機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型提供。
3．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
①在熟悉掌握了上述有關(guān)內(nèi)容后，實(shí)驗(yàn)即可進(jìn)行。
在機(jī)架上先按層次從里到外，分層拼裝，拼裝完成后，再檢查各層次是否在同一平面，有無干涉現(xiàn)象發(fā)生，并搖動機(jī)架上手輪試轉(zhuǎn)動靈活否，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)老師檢查后，才能拼裝上電機(jī)實(shí)現(xiàn)電動。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按步驟分層次拆除零件，并在擦拭干凈后涂上防銹油，歸放原處妥善保管。
③可根據(jù)提供機(jī)構(gòu)組裝方案，可供實(shí)驗(yàn)時選擇方案，也可根據(jù)自己設(shè)計的方案進(jìn)行拼裝。
六、實(shí)驗(yàn)報告
1．對系統(tǒng)進(jìn)行評價和分析，畫出機(jī)構(gòu)簡圖。
2．系統(tǒng)由幾部分組成？執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動特點(diǎn)如何？
3．系統(tǒng)可應(yīng)用在哪些機(jī)械系統(tǒng)中，有何優(yōu)缺點(diǎn)？
部分結(jié)構(gòu)可參考附圖
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