机构的构型设计慧鱼牛头刨床主传动机构实验.doc

实验一 机构的构型设计慧鱼牛头刨床主传动机构实验一、实验目的1 了解牛头刨床的机构原理，重点了解牛头刨床主传动机构的运行原理；2 初步掌握利用机构构型的组合原理、变异构型原理进行机构设计的基本方法及机构方案评价方法；3 熟悉慧鱼模型个模块的功能和安装方法，能自主进行创新开发；4 初步掌握慧鱼模型的编程方法，能运用软件进行简单的编程以控制慧鱼模型的运动；5 学会运用学过的知识，结合慧鱼模型进行创新设计。二、实验设备1 慧鱼模型组合包一套。2 慧鱼专用电源一套。3 PC机一台。4 LLWIN专用软件一套。5 接口电路板两块。三、实验任务牛头刨床包含有工作台横向运动机构、棘轮机构、工作台升降机构、曲柄摇杆机构、导杆机构、变速机构、变速操纵装置、刀具夹紧装置等，是一个综合性极强的机器。本实验以牛头刨床刀具运动的主传动机构为设计对象，通过对具有急回特性的机构的设计，掌握机构的选型、构型方法，利用机构构型的组合原理、变异构型原理完成方案设计、比较，确定最终结果。利用慧鱼“机械与结构”组合包进行搭接组装，最后进行运动模拟。牛头刨床主传动机构运动原理如下：当牛头刨床的主要工作机构滑枕右行时，刨刀进行切削，成为工作行程；此时要求刨头的速度较低且平稳，以减小原动机的容量和提高切削质量；刨头左行时，不工作，称为回程，此时要求刨头的速度较高以提高生产率，这个关键特性称为“急回”特性。用急回系数K加以描述。 K=(180o+)/(180o-) 式中为摆杆两极限位置的夹角故要实现“急回”特性，就必须使机构的存在。角越大，K也越大，急回运动越明显。并通过改变赶建的长度，改变其“急回”特性。基本机构如下图： 图1-1要求在其基础上，另行完成三种以上方案设计，并根据（附录）机构形式设计的原则进行方案评价、确定最佳方案，在实验台上完成组装、运行。记录测量数据，并进行速度分析。四、实验原理 一个好的机械原理方案能否实现，机械设计是关键。机构设计中最富有创造性、最关键的环节。机构形式设计具有多样性和复杂性，满足同一原理方案的要求，可采用不同的机构类型。常用机构形式的设计方法有两大类，即机构的选型和机构的构型。在进行机构形式设计时，除满足基本的运动形式、运动规律或运动轨迹要求外，还应遵循一些原则。具体内容请参考（附录）机构的创新设计五、实验内容和步骤1、 组装图 图1-2 图1-3 图1-4 图1-5 图1-6 图1-7 图1-8 图 1-9 图1-10 图1-11 图1-12装配时，孔A对轴A，孔B对轴B。 图1-132、 接线注意：接线盒、触觉传感器及电动马达中红绿两线的接线位置； 确保接线头接触良好，选择合适的线长。 图1-143、 控制程序设计设计一程序，要求如下：（1）、能够实现电机转动，使牛头刨模型正常工作。（2）、能够进行速度分析。 提示： （一）、速度分析的任务是：求出工作行程极其回程所花的时间比t1,t2之比。故我们引入变量VAR1、VAR2，由赋直及延时两模块组合来实现其在单位时间内的自增。（如VAR1=VAR1+1）近似地，我们认为t1:t2=VAR1:VAR2 (二)、由E1、E2（触觉传感器）判断位置，从而控制变量自增的开始与终止。 （三）、由显示植模块显示VAR1、VAR2的值。4、 数据测量目测区分工作行程与回程设置延时时间。推荐值：0.02s,0.05s,0.10s调节杆1、杆2（即简图1-1中的AC，CD）的长度、及E1、E2的位置，多次测量VAR1，VAR2 数据记录表第一次调节次数 延时 VAR1 VAR2VAR1/VAR2 1 2 3第二次调节次数 延时 VAR1 VAR2VAR1/VAR2 1 2 3第三次调节次数 延时 VAR1 VAR2VAR1/VAR2 1 2 3六、实验报告1、 实验目的2、 实验原理3、 实验设备4、 实验思路提示性实验总结和思考题1、 根据学过的知识回忆列举同样具有“急回”特性的机构。2、 在机构简图中分析OA的长度要求，结合模型解释A孔所处位置的必要性。3、 思考是否有其他的搭建方式。若有