基于ADAMS软件机构创新设计与运动分析毕业论文.doc

餐盘回收机 基于ADAMS软件机构创新设计与运动分析毕业论文目录一、 概述（3）二、 实验简介1. 实验内容（3）2. 实验目的（4）3 实验任务（4）4. 实验设备（5）5. 机构创新点（5）三、 实验仪器和软件1. 机构创新设计实验台及工具简介（5）2. ADAMS及SolidWorks软件的介绍（7）四、 实验方案1. 实验原理 （12）2. 机构组成 （12）五、 机构创新设计过程1. 数据设计与计算（19）2机构创新试验台搭建机构（23）3. SolidWorks 建模（26）4 SolidWorks向ADAMS导入（31）5. ADAMS分析（33）六、 实验总结 （41）七、 个人小结及体会（43）八、 参考资料 （68）基于ADAMS软件机构创新设计与运动分析实验一、实验概述 机器的产生就是为了代替人来进行一系列的生产活动，这大大的解放了劳动者。我们制作的餐盘回收机就是为了替代人来回收餐具的。这不仅仅替代了食堂工作者的劳动量，还提高了食堂回收餐具的效率，节约了回收餐具所用的时间。我们的餐具回收机主要机构有：牛头刨机构，凸轮机构，带轮机构，电动机等。餐盘回收机的工作过程为：将餐盘置放于带轮带上的夹子上，通过带轮的转动，在重力的作用下使得餐盘中的剩余食物落入回收桶中，当餐盘转动到另一面时，再通过牛头刨机构将餐盘推出，再通过凸轮机构使得餐盘落入回收餐盘的框中。整个过程是不间断的进行，实现了自动的功能，同时也避免了餐盘中的剩余物质溅落到其他地方，安全卫生。二、实验简介1.实验内容（1）、掌握机构创新设计与分析实验基本原理与方法，设计一个机构。（2）、以ZBSC机构创意设计实验台、JD-JGCX-型机构创新拼装实验箱作为操作平台，完成机构搭接、运行，并进行分析。（3）、熟悉ADAMS 仿真软件，利用仿真软件对所设计的机构进行仿真分析。2.实验目的 （1）、基于ADAMS软件机构创新设计与运动分析实验是综合性实验，在掌握机构组成原理、基本机构的类型、结构、设计知识的基础上，以机构创新设计实验台、JD-JGCX-型机构创新拼装实验箱作为操作平台，进行机构创新设计实验并用ADAMS软件仿真、分析。（2）、主要培养学生运用创新思维方法，遵循机械设计的基本法则，对机构运动系统方案进行设计与研究。（3）、通过实验使学生创新意识、综合设计能力得到加强，实验技能得到提高 。（4）、增加团队协作意识。机械工程设计结构复杂，过程繁琐，所以在小组讨论、设计、检查、整理与报告中需要团队成员不断地协调沟通、分工合作共同完成一个项目的实现。3实验任务（1)根据命题给出的机构运动轨迹：如类似冲压机机构、插床机机构、送料机机构、轧辊机机构、插秧机机构、筛料机机构等运动轨迹，学生设计机构创新方案、画出机构运动简图、评方案优缺点、确定方案的合理性与可靠性。（）学生把设计好机构方案，在机构创新设计实验台搭接、运行，满足机构设计要求。（）基于软件建模并对机构运动学分析。（）学生根据实验全过程，将其设计思想、创新点、机构运动简图、机构构件参数、机构运动仿真，以实验论文形式提供实验报告。4实验设备（1）ZBS-C机构运动创新设计方案实验台；（2）计算机；5.机构创新点1.基于餐盘形状而设计的夹子,可以把餐盘以固定的形式固定在转动的带上，使其与带共同运动,利用重力作用使餐盘中的剩余物质脱离餐盘,落入桶中。同时能够很形象的提示同学餐盘安放位置，以便后续手餐盘工作的顺利进行。2利用旋转式带轮回收机构既能够保证回收效率又能够保证回收机构体积小，使用方便。3.运用牛头刨推出机构占用空间小，机构简单使用。4利用凸轮机构转换运动方向同时实现推出功能，同时实现整理餐盘回收餐盘目的。三、实验器材及所用软件1实验器材：ZBS-C机构创新实验台及工具简介ZBSC机构运动创新设计方案实验台是专门为高等院校本专科学生进行机构运动系统方案创新设计，培养学生的综合设计能力、创新能力和实践动手能力而研制的一种新型的综合实验台。机构运动方案创新设计是一个创造性的活动过程，它可以使学生较早地受到工程系统化设计的锻炼，激发学生的创造力，培养学生综合问题、分析问题和创造的能力，并能激励学生学习的主动性，对培养学生的独立工作能力和实践动手能力有很好的作用。教学实践表明:该实验台值得在高等院校中推广使用。该实验台参照机构组成原理杆组迭加原理设计而成，学生通过该实验可以加深对机构组成原理的理解，熟悉杆组概念。为今后进行机构运动方案创新设计奠定坚实的基础。该实验台由机架、装拆平台、电动机、皮带传动装置、低副杆组(级、级)、凸轮、齿轮齿条、槽轮、各种回转副、移动副、复合铰链等基本构件和联接件组成，在该实验台上可以拼接出各种平面机构运动方案。实验台构思慎密、设计精巧，能确保组成机构的各个运动构件在运动中不会发生干涉。用于组装机构的零部件通用性好，种类少，便于学生实验操作和教师对实验设备的管理。实验台中低副杆组长度尺寸可以无级调节，长度尺寸变化范围大，联接接头构思新颖，操作简单方便，运动灵活，极大地提高了机构运动方案拼装效率。实验台中组成低副杆组的零件、联接件外型尺寸适中;几乎所有零件均上磨床加工，加工精度高，外形美观，维护方便，使用寿命长。该实验台每套包含四个机架。每个机架配一个电动机(每套包含三个旋转电机，一个直线电机);皮带传动装置通过悬臂杆张紧轮张紧，能便利地断开与电机轴的联接，实现原动件手动操作，故原动件运动形式不受限制。实验台机构接装方式灵活，固定运动副位置在平面坐标上可以任意调节，可实现拼接方案数量不少于40个。ZBSC机构运动创新设计方案实验台应用范围:（1）平面机构组成原理的拼装设计实验。（2）平面机构创新设计的接装设计实验。（3）课程设计、毕业设计中进行机构系统方案设计的拼装实验。（4）课外学生进行机构运动创新设计方案的拼装实验。ADAMS及SolidWorks软件的介绍（1）ADAMS软件简介ADAMS，即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。ADAMS软件有两种操作系统的版本：UNIX版和Windows NT/2000版ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成。用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真，而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。（2）SolidWorks软件简介SolidWorks为达索西贡下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet整合功能的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳系统软件，著名的CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。SolidWorks软件功能强大，组件繁多。功能强大、易学易用、和技术创新是其三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品的质量。SolidWorks不仅提供如此强大的功能，同时对于每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。对于熟悉微软的windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks来搞设计了。SolidWorks独有的拖曳功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计SolidWorks资源管理器是同windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。在强大的设计功能和易学易用的操作协同下，使用SolidWorks，整个产品设计是百分之百可以编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相相关的。只有SolidWorks才提供了一整套完成的动态界面和鼠标拖曳控制。“全动感的“用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的凌乱。崭新的属性管理员用来高效的管理整个设计过程和步骤。属性管理员包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。使用SolidWorks可以方便的管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一一个同windows资源管理器类似的CAD文件管理器。特征模板为标准件和标准特征，提供良好的环境。用户可以直接从特征模板上调用标准的零件和特征，并与同事共享。SolidWorks提供的AutoCAD模拟器，使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维设计。配置管理是SolidWorks阮籍体系结构中非常独特的一部分，它设计到零件设计、装配设计和工程图。配置管理使得你能够在一个CAD文档中，通过对不同的参数的变换和组合，派生出不同的两件或者装配体。SolidWorks提供了技术先进的工具，使得你通过胡两旺进行协同工作。通过edrawings方便地共享CAD文件。Edrawings是一种嫉妒压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。通过三维托管网站展示生动的尸体模型。三维托管网站是SolidWorks提供的一种服务，你可以在任何时间、任何地点，快速的查看产品结构。SolidWorks支持web目录，使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中，就像存本地硬盘一样方便。用3D Meeting通过互联网实时地协同工作。3D Meeting是基于微软NetMeeting的技术而开发的专门为SolidWorks设计人员提供的协同工作环境。在SolidWorks中，当生成新的零件时，你可以直接参考其他两件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零件。对于一个超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks的性能得到极大的提高。SolidWorks可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。镜像部分是SolidWorks技术的巨大突破。镜像不见能产生基于已有零部件的新的零部件。SolidWorks用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。SolidWorks提供了生成完整的、车间认可的详细工程图工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个试图、装配体都会自动更新。从三维模型中自动产生工程图，包括试图、尺寸和标注。增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖试图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能，以及详图的属性管理员。使用rapiddraft技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图时专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。四、实验方案1.工作原理将餐盘插到回收机上的特制夹子上，电机通过减速器后以一定的速度带动带的运动，进而使得餐盘随着运动，当餐盘运动到一定的位置时开始倾斜，由于重力作用，餐盘中的参与物质会脱离餐盘，落入到回收桶中，餐盘继续运动到一定位置时，机构中的牛头刨机构会将餐盘从固定夹子中快速推出到机构后部位置，由于每次推出的餐盘个数为3个，同时为了避免碰撞与噪音的产生及节约空间，利用凸轮机构将餐盘沿一定轨迹推到餐盘回收框中，整齐排列好，而后送到洗涤处洗涤。2机构组成整体轴测图如下：动力机构:我们整个机构的动力由电动机来提供。他的作用是为带传动机构，牛头刨床机构和凸轮机构来提供运转所需的动力。 涡轮蜗杆机构: 机构介绍：因为一般的电动机转速较快，很难适应缓慢的餐盘收集工作，我们通过涡轮蜗杆机构将电机进行减速，从而达到适合我们需要的状态。然后通过下连杆将动力传送给牛头刨床机构。利用蜗轮蜗杆减速优点是减速比大运行平稳，同时又能够节省空间。而我们带轮转动部分因为要提供给人插入盘子所以速度要缓慢，蜗轮蜗杆的减速很好的满足我们减速比大、节省空间的要求。运动分析：蜗杆与直接电机相连，当蜗杆以高速转动时，涡轮则以比较缓慢的速度进行转动满足我们的速度要求。牛头刨床机构：机构介绍：我们利用牛头刨床机构将转动变为为直线运动，我们正好看重这一点。带轮下轴中间做成曲轴状作为牛头刨机构的曲柄部分，通过电机提供的原动力，使其转动变为推出运动将正在转动的餐盘从夹子机构中推出，实现了推出餐盘的功能。运动分析：下方曲轴与慢速涡轮直接连接，曲轴转动，作为牛头刨的曲柄，带动牛头刨工作。牛头刨上方滑杆以一定运动规律进行左右往复运动，实现将餐盘从夹子中推出功能。带轮机构: 机构介绍：我们通过带轮机构来将电动机的转动变成带轮的转动，通过带轮的转动以及带轮上的夹子机构带动餐盘转动来实现餐盘的倒剩饭功能以及整理餐盘的功能。此外，为了保证带与轮之间不相对滑动从而承受较大的载荷，我们选用齿形带进行连接。同时我们所特制的夹子与齿形带之间的连接选用铆接的方法。运动分析：下方曲轴带动带轮进行转动，同时人将用后餐盘依次插入夹子内，餐盘随着带轮转动至下方将剩饭倒出，然后转到带轮背面送至牛头刨位置，实现餐盘回收过程推出。夹子机构：左侧餐盘夹：右侧餐盘夹： 结构介绍：一边是圆形，一边是长方体形的夹子。这中夹子与餐盘边缘形状相吻合，能够同时实现夹紧餐盘并提示用餐人员餐盘插入方式功能，以便以后实现餐盘整理。在带轮带动餐盘转动并进行倒饭以及整理餐盘的过程中起到固定餐盘的功能。凸轮机构：机构介绍：凸轮机构的一般功能是实现位移的变动，我们正好利用这一点将牛头刨床机构推出的餐盘进行一个推动整理工作，其原动力为电机转动，然后带动突出杆往复运动，经过计算，固定牛头刨床推出机构与其往复运动的时间比，实现牛头刨床推出餐盘的同时，往复杆将其推入接收餐盘装置。运动分析：凸轮机构随着带轮一起转动，其运动动力与带轮为同一电机。牛头刨将餐盘推下，被挡板挡住进行整理，同时凸轮按照预设规律运动将餐盘横向推入餐盘回收框。接收餐盘装置：我们通过凸轮机构将餐盘推出后，餐盘将会滑动收集到箱框内。收集框下带有轮子方便工作人员将餐盘送回清洗间清洗。五、机构创新设计过程1.关键部位数据及计算（1） 带轮移动速度：餐盘速度，我们将带移动速度设计为v=0.12m/s。（2） 带轮整体尺寸如下图所示：带轮子半径为150mm；两轮中心之间的高度为942mm；带轮上共有15个餐盘夹；每个餐盘夹之间距离为157mm；总体回收机构宽度为610mm左右。（3）带轮旋转速度：由V=3.14*D*n知轮转速为0.255r/s左右。（4）选用电机：选择电机转速为940r/min,功率初步选择为：1.5kw选择电机型号为Y100L-6。（5）蜗轮蜗杆传动比：电机转速940r/min，带轮转速0.255r/s即15.3r/min，传动比为62:1。所以蜗杆选择头数为1，涡轮齿数为62，模数初步选为4。（6）牛头刨及其他尺寸如下图：牛头刨下方曲柄长度为60mm；牛头刨下方支点到中间支点距离约为350mm；中间支点到上方推板之间距离为400mm。图中中还包括，每个带轮宽度50mm，带轮机构总宽度约为300mm，这与餐盘的宽度是差不多的（略小于），这也有助于我们将餐盘固定在带上。（7）接盘框相关尺寸：如上图所示：接盘架宽度约为253mm，略大于餐盘宽度。餐盘推出挡板高度约为340mm。接盘架底部与装盘框高度差约为215mm左右。（8）接盘架与主体安装尺寸：如下图所示，凸轮中心轴距离下带轮中心轴距离即所需链条长度约为691mm。凸轮中心轴与带面距离为415。2.创机构搭建 在确定思路、绘出草图后，我们着手在创新机构实验平台上搭建机构，以期能够模拟搭建出我们所设计出的机构。考虑到我们的设计机构是立体的，而创新试验台只能够搭建平面状态的机构，我们讨论决定将整个设计分拆成 等部分分别进行搭建，下面图片展示了我们的搭建成果。（1）推送餐盘的牛头刨床机构：由齿轮带动曲柄，曲柄带动滑块进行往复运动。而该处的滑块运用到我们所设计的机构中，起到将餐盘推出的作用。而这里需要强调的是，在两个相邻餐盘被推出的时间段内，该机构须完成一次往复运动。如此才能避免滑块滑杆与餐盘发生有害干涉。（2）曲柄滑块机构（图二）：（3）带传动部分：带传动机构由电机带动带轮，带轮带动带实现运动。在我们的机构中，带上铆接了用来夹住餐盘的夹子。随着带绕着轮子的转动，夹子夹住餐盘实现收集、倾倒剩饭剩菜等动作。3.solidworks建模之前学习过solidworks软件并且能够熟练地利用之，在得知可以将solidworks建立的模型导入到adams之后，我们就运用solidworks强大的建模功能建立出我们最终设想的效果图。首先设想的基本外形如下图：上图为我们建模初期最初步的外形设计，仅是对整体效果的简单设想，当然经过不断地完善外型上已经有了较大的改变。我们首先根据原先定的尺寸将机架的主体部分建立出来，初建模型是比较粗糙的，仅能实现牛头刨的推进运动。 左图为最初建立的粗糙模型经过近两个星期断断续续的完善，我们又将机构的带、夹子、模拟餐盘、接盘架、凸轮推出结构、接盘框等等不断的加入模型中。其中尤其是凸轮结构的设计，用solidworks做出我们所要的凸轮并不是一件简单的事情。因为要有的定的轨迹才能在一个圆柱体上扫描出一个理想的沟槽。凸轮结构通过导向轴的运动，实现将餐盘推到收集盒内的过程。凸轮每转动一圈，导向轴即往复运动一次，可以将餐盘推倒之前设定的收集盒内整齐排布好。经过建模小组的上网搜索百度等查资料过程，我们查到了一种基于solidworks的凸轮设计软件能够很好的设计我们所要的凸轮。最终将下图中我们所要的比较理想的凸轮设计出来。设计的凸轮将所有零件基本设计好以后就是将零件一一进行装配并进行模拟仿真验证设计的可实施性。运用solidworks里面较为全面的配合我们将之前做的所有零件进行配合。下图是我们进行的整体的部分配合截图。经过配合成为整体装配体之后就是运用solidwork motion模块进行我们的运动仿真。下图就是我们进入motion板块进行运动仿真经过建模小组的不懈努力，最终将整个运动的模拟仿真过程做了出来，分析了我们机构的可行性，同时将动画做成了视频。最后的整体效果图如下所示：整体效果图：4将solidworks导入ADAMS由于收盘机主要机构为一个牛头刨床机构，所以在adams对这部分主要机构建模。1、将solidworks模型导入adams 2、添加约束。把下主轴part5与机架part2之间定义为转动副，并使机架与地固连。再把下主轴与牛头刨连杆part7之间定义为转动副，以便把主轴上的动力传递到其他部分。牛头刨连杆part7与机架之间靠销钉1part8连接。定义销钉1与机架之间为转动副，销钉一与牛头刨连杆之间为滑动副。而牛头刨连杆与推杆part4之间的连接靠销钉2连接。连接方法同销钉1与机架的连接方法。最后定义推杆与机架之间的滑动副。到此，机构的约束添加完毕。 为了将带轮上的餐盘的重量模拟出来，所以在机构的下面两个带轮上分别加上了力。由于设计收餐盘机构负载为15个餐盘，假设每个餐盘0.15kg。所以施加的力为F=0.15159.81=22N。于是在adams建模过程中，加上了两个Force，大小为22N。 定义完了约束后，再在主动轴part5与机架part2的旋转副上定义一个伺服电机作为主动件。由于当速度为0.255r/s即15.3r/min时速度适中，所以定义电机转速为15.3r/min。由于餐盘回收机在餐盘回收过程中推杆part4会与餐盘产生接触而周期性的受力，所以在推杆part4上也定义了一个力，用来模拟推杆part4与餐盘的冲击。力的大小设为2N。给构件添加质量，选择不锈钢为材料 到此，餐盘回收机的主要机构-牛头刨床推盘机构的adams建模完成。5.ADAMS分析一、模拟分析建模完成后，点击simulation按钮，模型开始运动，未报错，说明模型成功建立。待adams模拟结束后，点击plotting按钮，进入到分析截面。 然后选择需要分析的部件进行分析，即可导出位移图，速度图，受力图等。二、运动分析1、机架（part2）的分析 机架位移图从机架位移图可以看出，机架在带轮的负重即主动件的周期性运行下，也产生了周期性的位移极小的变化（小到几乎没有）。而中间之所以有突变，是因为这是刚好是推出餐盘的时候，对机架产生了震动，所以产生了突变。但是由于位移量也极小，只有微米级，对本机构不产生影响，所以可以认为机架非常平稳。 机架速度图机架加速度图从上面的机架加速度图与机架速度图可以看出，变化的数量级非常小，机架非常稳定，没有必要加重机架以提高稳定性。2、牛头刨连杆（part7）的分析由于牛头刨连杆的主要作用是把主轴的转动转化成餐盘推杆的平动，所以应该主要分析牛头刨连杆的角速度方面的运动。 牛头刨连杆角速度图从牛头刨连杆角速度图中可以看到：连杆的角速度一直是周期性变化，因此推盘机构工作平稳；在两个波峰与波峰之间角速度有突变，那是因为主动轴到了极限位置，因而连杆的转动方向发生了改变。 牛头刨连杆角加速度图 从牛头刨连杆角加速度图中看出：连杆的角加速度有着比较大的变化，而这正是我们需要的。因为这样才能达到推餐盘时的快速推出，快速收回，进而不会干涉下一个推餐盘运动的目的。3、餐盘推杆（part4）的运动分析餐盘推杆是把餐盘从夹子上推出的杆，它只能做平动，因此只需要对推杆的水平运动进行分析。 餐盘推杆位移图从餐盘推杆位移图中可以看出：餐盘推杆做周期性运动，且没有突变的地方，说明它的运行非常稳定且有规律，这样才能避免推杆与餐盘的干涉问题。 餐盘推杆速度图从餐盘推杆速度图中可以看出：在餐盘推出时的速度为波峰较小的曲线，餐盘收回时的速度为波峰较大的曲线。这样的速度分布正好符合我们的设计，因为这样正好可以使餐盘在推出时更平稳，便于餐盘的收集；而推玩餐盘后可以快速收回，避免与下一餐盘的干涉。 餐盘推杆加速度图 结合餐盘推杆速度图与餐盘推杆加速度图可以看出：推杆推出时平均加速度较小，收回时加速度较大。而中间的突起是因为有了干涉或其他干扰因素。餐盘推杆平动动能图从餐盘推杆平动动能图可以看出：在推杆碰到餐盘的时候由于产生了冲击，所以能量图有一个很高的突起。三、受力分析主要受力位置为牛头刨连杆part 7与机架part 2的连接位置Joint 6与牛头刨连杆part 7与餐盘推杆part 4的连接位置Joint 8，所以分析这两个地方的受力情况。1、Joint 6的受力分析Joint 6的受力图 Joint 6的扭矩图从上面两张图可以看出，Joint 6出受到了很大的力与扭矩，这可能是因为此处离两端点较远，因而由于力矩的作用使其受力比较大的缘故。因此在设计过程中，应注意加厚此处的材料，增强其强度与刚度，提高其安全阈值，以避免断裂等突发情况。2、Joint 8的受力分析 Joint 8的受力图 Joint 8的扭矩图从上面两图可以看出，Joint 8受到的力很小，但是是一个交变载荷力；而此处受到的扭矩图很大。因此，在设计此处时，应该想办法提高其抗扭矩的能力，并且应该注意提高其疲劳抗性。六、实验总结小组总结 本学期我们学习到机械工程试验这门课程，收获不小。我们在老师的指导和自己的实践下，从刚开始上课时对机械工程实验毫无认识，到期终时能够以小组为单位自主设计出一套较成熟的实用机构，并对其进行建模、运动分析，每一位组员都表示自己进步很大。 我们的学习过程主要分为以下部分，每个阶段都按照具体的步骤认真地进行着。1.小组讨论，得出设计创意并征求老师意见2.绘出机构设计的草图3.确定机构尺寸，并绘出CAD运动机构简图4.在创新实验平台上搭建机构5.组织组员学习应用ADAMS软件6.solidworks建模7.导入adams分析8.提交作业、答辩在整个学习过程中，我们遇到了大大小小的技术障碍，组员之间也有过意见不合、任务分配不公的情况，但最终还是凭借着大家的信念战胜了这些困难。 比如在将模型导入到Adams分析的过程中，机构中带的部分不能绕着带轮转动，这可急坏了组长，他一边组织我们去图书馆查资料，一边亲自去请教其他组的同学，还特意去请教了相关课程的老师，最后通过网络找到了解决方法，终于让带轮和带转动起来了。还有，在选题之初，本组提出了若干个设计方案，但由于缺乏设计经验和设计眼光，不知道如何取舍这些方案，这时候蔡老师的建设性建议起到了很大的作用，在此多谢老师的指导。通过克服这一个个的困难，我们终于成功并且出色地完成了大作业。每个人都在积极地准备着论文和答辩，希望能最好地将我们的设计展示给大家。因为这是我们自主设计的作品，而且它让我们学到很多。负责建模的同学将solidworks等三维软件运用得更加熟悉了，负责运动、数据分析的同学掌握了好几个软件的应用，真正体现了活学活用。负责论文答辩的同学搜集了大量的资料，增长了自己的见识，也提高了能力。总之，每个人收获都挺大的。一方面我们学会了独立思考，通过思考和分析来解决实际问题。更多的有，对这一课程的学习，我们组员之间增进了友谊，培养了默契，学会了感恩，也意识到团队合作的重要性。希望以后还有这样合作学习的机会。七、个人小结及体会机械工程实验个人心得体会进入到大三，感觉上多了不少的专业课程，多了不少需要实践的课程，机械工程实验就是这样一门课程，对我们的实践能力要求很高，对我来说，我非常喜欢这样的课程。回想起来，感觉这是自己颇具收获的一个学期。机械工程试验这门课与其他课程不同，因为在这门课中，老师基本上完全让我们同学发挥自己的主观能动性，一步步完成设计任务，一切都几乎是在未知的情况下完成的，这让我们在学习中得到了更好的历练和个人发挥，也让我们对自己有了更深的认识。下面就我们小组的设计内容谈谈自己这学期在机械工程试验这门课中的一些收获和心得体会。这次课程要求我们组队完成我们的设计任务，对我们的要求很高，要有机构创新，这就要求了选题要好，既要有我们上学期学过的机构，又要有创新性，我们小组花了将近七八周的时间来确定自己的题目和具体实现方案。在一开始的几周里，我们组频频聚在一起，商讨我们要做什么，大家的点子都非常的有创意，比如，草地清理树叶机、清扫墙壁机等等。但是要同时满足应用我们熟悉的机构和具有创新性，还是很困难的，最终，我们结合实际和我们机械设计课程设计这门课，选择了食堂餐盘回收机这个题目，这个题目，我们选择了我们学过的牛头刨床机构和凸轮机构作为执行机构，实现了回收餐盘的功能。接下来，我们的工作就是分工，个人做个人的工作，最后再一起汇总。而我分到的工作是用solidworks建模，这个部分关于建模的难点就是凸轮机构牛头刨床的周期、位移之间的关系，其他的就是尺寸的建立，关于尺寸的确立，是王嵩飞同学的工作，所以，我得与王嵩飞同学一起建模、确立尺寸。这对我很有帮助，使我对团队合作有了更深的认识，让我学会了如何和队友的沟通，如何明白队友的意见。在第八周的时候，我们进入到了第二阶段，来到了二楼的微机房，开始接触和学习一种新的建模和分析软件Adams。一开始，我根本就没听说过Adams，但随着自己几周学习下来，慢慢发现这个软件非常好用，自己又学到了一种新的软件，可以说这让自己对机械行业也有了更深的认识，如今我们机械行业对各类工程软件的应用越来越广，这可以说让自己的能力又一次得到了提高，对自己以后的竞争力无非有很大的帮助。通过对连杆机构的建模分析，让自己初步认识了Adams这个软件，使我的软件应用水平有非常大的提高，以后自己会经常使用这些学过的软件，慢慢积累对他们的应用能力。下面是几张自己在连杆建模过程的截图。 运动的仿真参数分析（速度、加速度、角度、位移等） 也许在许多设计大家的眼里我们的设计是那么的粗糙，那么的简单 ，但是就是在这一学期，我们却收获了那么多的东西。我们的团队也许最初是最不被看好的团队，因为我们几个人的成绩在班里都不是很优秀，当别人都已经成功组队的时候，最后剩下了我们几个，所以理所当然我们几个组成了我们班最后一个团队，但是我们几个在整个创作过程中是那么的团结，那么的友爱，我们得到了知识，我们更得到了友谊。我想，这比什么都重要 。然后是我们的老师蔡书平，蔡老师给予了我们组非常大的帮助，在最后真心的感谢蔡老师给我们组莫大的关心和帮助！ 2011年12月12日星期一机械工程实验个人心得体会不知不觉，大三上学期就要结束了，我们小组的大作业任务也即将完成，想想过去的这一学期，我花费了大量的时间和精力投入到这门课程中，最终学习到了许多东西。 还记得刚开始上这节课的时候，由于对机械设计的不熟悉，我们根本不清楚自己要面对的是怎样一节课程，只关心老师对考试的安排，希望能够应付了事即可。后来，我们在蔡书平老师的指导下进行了分组，经过和组员多次的热烈的讨论之后，我们确定了自己的设计，随后在老师的指导下学习了相关的软件，大家学习的热情和积极性大幅上涨，一方面加深了对机械设计学科的理解，另一方面培养了对本专业的热爱之情。 蔡老师布置了大作业任务后，我们就开始了小组讨论，通过讨论，我发现同学们都很有创新精神，提出了许许多多各式各样的创意，最后考虑到功能性和市场应用前景的因素，大家决定针对学校食堂收集餐盘处经常排队的现象，设计出一款自动收集餐盘装置来替代人工服务。 创意一确定下来，大家立马开始思考用什么样的机构来满足功能要求，我发现组员里有些同学的思维非常巧妙，比如在设计机构来完成倒餐盘内剩饭剩菜的这个“倒”的动作时，大家首先想到的都是用一个曲柄连杆机构完成，但这样一个机构根本无法完成除了“倒”以外的其他动作，这时候王嵩飞同学提出用带轮转动的方案，同学们听了都拍案叫绝，这不正是我们所需要的既能够完成“倒”的动作，又能完成收集动作的装置吗，于是整体架构就这样定下来了。 在机构搭建平台上完成实验机构搭建之后，小组走进机房，学习了ADAMS软件。这是一款强大的虚拟样机分析软件，它对我们这门课程有很重要的意义，我们大概花费了一半的时间在机房学习这款软件，虽然仅仅只用到了这款软件的小部分功能，但是很方便地利用它解决了许多问题，比如说建模、仿真和优化分析等。 我们从简单的机构建模分析开始学习，下面就是我搭建曲柄滑块机构仿真实验过程中的几张截图， 1.建模截图 2.运动分析：x方向位移图x方向速度图Z方向角速度图Z方向角加速度图要注意的是，在建模过程中，如果关键点附近的点无法捕捉到的话，应该按住ctrl键进行捕捉。 从这些截图中我们可以看到， adams软件确实强大，在我们确定机构、运动副和尺寸后，它能仿真出机构运动，非常逼真而且贴切。除此之外，用户可以通过adams仿真来调用结构运动的各个零件、方向上的运动分析图表，这极大地简化了机构的运动定性定量分析，使得各项数据变得直观而可靠。非常令人开心的是，我们的餐盘回收机构最终达到了预期的效果，我们小组的成员都希望以后能有机会将其真正运用到现实生活里，充分体现我们机械设计的意义。我觉得我不仅亲历了一次成功的机械设计过程，还学习到了极其实用的ADAMS软件，还培养了自己对思考、对动手的兴趣。 除此之外，团队分工合作所带来的巨大效益和优势也让我更加认识到团队意识是多么重要。另外，蔡书平老师的辅导也给我们提出了许多建设性的意见，让我们意识到充分的经验是机械设计成功的保证，而广博的专业知识和丰富的生活见识是机械设计成功的基石。机械工程实验个人心得体会还记得机械工程实验的第一节课上，蔡老师给我们讲这门课的内容及要求，我还有班上的同学都感觉到这门课将是一个巨大的挑战。之后经过自由分组，我和另外七位男同学成为一组。 机械设计实验是一门设计的课，要求创新设计。蔡老师要求我们设计一种有创新性而且实用的机械，当然这种创新主要要求在机构上得创新。纵然开始我们有点无从下手感觉，但经过蔡老师的提示和看往届学生作品，我们很快的打开了思路。我们得到了一次思维上的创新训练。经过讨论方案，机构设计，模型建立，运功分析，我们组的设计“餐盘回收机”终于完成了。在这紧张而辛苦过程中，我学到了很多东西。回顾一下机械工程实验，期间我真的经历了很多。在方案的讨论阶段，让我学会了如何和队友的沟通，如何明白队友的意见。我们运用以前学到的知识，比如机械设计、理论力学等。同时，还要不断地查找资料补充知识上得不足，查看同类设计，进行可行性分析。这个阶段，我们完成得很好，不仅一次提出了很多方案，而且在两次讨论会后定出了最后的方案餐盘回收。之后的机构设计是一场更大头脑风暴。在这个过程中，我学会运用自己的专业知识，锻炼了自己的创新思维，也把握住了向队友学习的机会。机械设计实验对软件设计要求很高。这门课上，我学会使用了ADMAS这个运动仿真软件。我在建模组负责建模，在建模过程中我学会使用solidworks。让我学会了在使用中学习知识，这对我以后的学习提供了很好的指导作用。毕竟是团队合作，团结合作的精神很重要。队员之间的协调很重要，让我学会了服从团队的安排，不能以自我为中心。队友间要相互帮助，多进行沟通，这样工作才能顺利展开，才能有效果。这次机械设计实验给我带来的最多的是心态的训练。接近期末各种作业都多，要同时完成几门大作业，而且我比其他同学多一门高等材力，对人的压力很大。犹记得，我要对“餐盘回收机”中机构我们把它称为“牛头刨”进行分析，定值地算出带轮上放置餐盘的数目和一些不确定的参数（杆长等），我用MATLAB进行计算优化。运动学分析写公式，编程序，不断地运行，不断地修改。因为出来的结果不对，我好几天都很晚才睡，一躺下脑子里都是公式程序，整夜的失眠。不能说我完全抗住了压力，只能说我经历过这次重压，我很感谢给我帮助的那些人。努力的过程其实很充实，结果比不是很最重要，过程才是人生，结果不能代表全部。最后，期末了，机械设计实验的答辩在下周就开始了，我们的作品完成了。感谢蔡老师的指导和队友的帮助。机械工程实验个人心得体会转眼间将要结束了大三上学期，完成机械工程实验课程的学习。对于这门课我的感悟还是蛮多的。一开始以为这门课同以往的实验一样，是依托其他课程，跟着所学内容来完成的，所以不需要担心，只要学好课本就好，不需要花过多的时间在这门课上。然而实际上，这门课并不像我一开始想象的那样。我们不仅要测量实际生活用品的机械结构，参观实验室，而且要实际设计我们自己所想的物品。 这门课的开始，老师带领我们认识了一些机构，让我们自己动手测量画出牛头刨以及压片机的机构的轴测图，这是我们第一次以研究的眼光观察这些在我们生活周围的经典的机械产品。测量他们的尺寸，画出他们的机械结构的轴测图。后面的课中，我们参观了机械陈列室，老师介绍了一些在生活中常见的机构及产品，例如牛头刨床，压片机，机械打字机。对这些机械产品的认识以及理论分析让我们学会了很多实用的东西。为后面的产品设计和理论分析打下了基础。 后面的课程是我们以小组为单位完成的，我们小组总共8人，由于人数是最多的，我们小组的讨论也是最激烈的。从一开始的选题阶段，我们就遇到了一些麻烦。由于是设计现在没有的创新产品，我们感觉到无从下手，好几次讨论都没有确定题目，但是我们小组都集思广益，也想出了很多有趣的题目。例如：落叶收集器，自动帐篷，沙滩清洁车，自动垃圾桶等。这些题目我们认为还是可做的，但是在和老师讨论后，我们将其他淘汰了。因为很多产品在现实中已经有了，而我们的设计又没有较好的创新，再者没有较为创新的机构。后来我们又在宿舍进行了几次讨论，组长韩嘉良要我们多想想生活周围所需要的产品，最后我们想到了食堂的餐盘回收，因为我们都经历过等待很久的过程。确定了题目之后，我们在后面的课中就开始设计其机构及运动等问题，然后搭接了试验台，验证了我们机构的可实现性。最后我们进行了期末作业的分工。我负责的是资料的查询，论文的编写以及答辩。 在整个学期学习过程，我自己感觉到学到了较多的东西。首先是团队合作，有些事情是一个人没法完美的做好的，在整个过程中，我们小组都是一个团体，无论遇到困难还是问题，我们都一起承担，在这里我感受到了团队的力量，也学会如何在团队中扮演属于自己的角色。其次是设计的过程，这此设计我们经历了题目的初选，讨论，资料的查询，机构的设计，以及建模分析。我觉得这一过程是很重要的，尤其对于我们大学阶段没有走向工作岗位的学生来说。只有真正经历过这一过程，才会对设计有一个较深的了解。再者，我们学习了相关的软件ADAMS和Solidworks。在老师的指导下，熟悉了它们的运用过程，以及如何运动它们建立，分析一些模型。为以后的设计学习打下基础。在这门课的学习过程中，虽然我们经历许多困难，但是我们的付出总与回报相匹配的，我们得到的也远远比付出的多，更重要的是我们对设计工作有了一定的喜爱。附图：ADAMS部分练习图：机械工程实验个人心得体会大三上学期我们接触了机械工程实验这门课程，不得不说大三的课让我们非常零距离的接触了机械设计、计算、实验、画图等等与机械有关的活动，真切的体会了机械工作的内容实质。与机械工程实验这门课的接触让我们的体会更加深刻。机械工程实验是一门与以往传统文化科所不一样的课程。给人印象最深刻的就是这门课程的开放程度以及对同学自学、协作、创新等能力的锻炼程度。总的来说，收获是很大的而且我认为甚至超过以往课程所学东西。以往的知识学习可能我们以后基本用不到，而现在的学习锻炼了我们的自学能力沟通能力以及项目组织能力，对以后的工作有很大帮助。首先，动手实践能力方面得到锻炼。在讨论好基本方案后我们到ZBS-C搭建平台搭建了牛头刨机构、凸轮模拟机构、带轮机构。因为试验台仅能搭建平面机构，所以我们将总体关键机构分为三部分。在搭建过程中我们遇到铰链位置不清的问题，经过我们比较工程图与实际位置最终确定牛头刨搭建方法。其次，增加了大家团队意识与协作能力。因为这个设计项目是比较大的想法，从最初确定题目到提出解决方案再到方案完善，最终完成模型建立、论文写作、PPT制作等过程一直下来没有大家的协作不可能在短时间内完成这项庞大的工作。在讨论过程中大家都积极发言，提出自己各自不同的想法与疑问，这样在大家共同智慧的努力下方案很快就提出并得到基本完善，各种问题也一一解决。在这个过程中我真切的体会到大家一起讨论解决一个问题所带来的快乐。然后就是协调大家的工作的锻炼。在一个大项目的思想过程中一个好的组织安排是不可缺少的。在讨论好方案大家一起实施过程，组长细致地安排了我们每个人的工作，根据个人意愿与特长安排工作。我主要负责论文及ppt的制作。作为论文组小组长，在论文写作方面我先排出论文大体框架，然后按部分将论文分配给组员进行写作，最后由我汇总整合。课程中针对adams进行了专门的学习，adams的运动分析能力出众，可以针对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。而学习就比较困难，操作界面全英文而且学习资料不多，所以这就考验了我们的个人自学能力。除课上学习资料外，在不懂的地方我就在网上查找资料、教程。经过一段时间的学习，我对adams有了基本的操作能力，下面是一些学习过程中的截图：上面是在adams中建立的模型。下面是对其用adams进行的运动分析图： Adams分析对工程中实际设计的机械结构能够非诚好的反映出来，同时对一些重要参数的分析导出也