实验三平面机构组装及运动参数测定 机构的运动参数直接反映了机器的工作性能。机构的运动参数是指:位移、速度、 加速度三个参数。通过位移分析,可以确定机构的外廓、某些构件运动所需的空间,考 察某构件位置的变化;通过速度分析,可以确定机构中从动件的速度变化规律;通过加 速度分析,可以确定机构各构件及构件上某些点的加速度,了解机构加速度的变化规律 是计算惯性力进行动力分析、考察机构动力平衡、防止振动和噪声的基础。本实验是通 过电测的方法进行机构运动参数测定的 、实验目的 1.掌握对心曲柄-滑块机构和偏心曲柄-滑块机构中滑块的运动特点 2.了解机构运动参数测量的手段和方法 3.了解传感器的工作原理及使用方法; 4.依据实测曲线,对执行构件的运动规律进行分析(有无急回特性,有无冲击, 最大行程等),并对系统的工作情况进行评价,提高学生的分析能力 5.通过机构的选件、组装,加深学生对机构的认识,培养学生的实验技能和实际 动手能力。 、实验要求和内容 1.根据所提供的机构装配图,选出适合的零部件,组装所需机构并确保运动正常。 2.选取适合的传感器并安装在被测构件上,检测其运动参数的变化规律 3.就两种机构的实测曲线进行对比、分析,找出两机构中滑块的运动特点,尝试 分析机构的工作情况。 三、实验设备: 实验原理 机械传动系统的设计是机械设计中极其重要的一个环节,其中了解常用传动机构 合理设计传动系统是一个认识和创新的过程。为了实现执行机构工作的需求(运动、动 力),我们必须利用不同机构的组合系统来完成。因此对于常用机构,如杆机构,齿轮 10
10 实验三 平面机构组装及运动参数测定 机构的运动参数直接反映了机器的工作性能。机构的运动参数是指：位移、速度、 加速度三个参数。通过位移分析，可以确定机构的外廓、某些构件运动所需的空间，考 察某构件位置的变化；通过速度分析，可以确定机构中从动件的速度变化规律；通过加 速度分析，可以确定机构各构件及构件上某些点的加速度，了解机构加速度的变化规律， 是计算惯性力进行动力分析、考察机构动力平衡、防止振动和噪声的基础。本实验是通 过电测的方法进行机构运动参数测定的。 一、实验目的 1． 掌握对心曲柄--滑块机构和偏心曲柄--滑块机构中滑块的运动特点； 2． 了解机构运动参数测量的手段和方法； 3． 了解传感器的工作原理及使用方法； 4． 依据实测曲线，对执行构件的运动规律进行分析（有无急回特性，有无冲击， 最大行程等），并对系统的工作情况进行评价，提高学生的分析能力。 5． 通过机构的选件、组装，加深学生对机构的认识，培养学生的实验技能和实际 动手能力。 二、实验要求和内容 1．根据所提供的机构装配图，选出适合的零部件，组装所需机构并确保运动正常。 2．选取适合的传感器并安装在被测构件上，检测其运动参数的变化规律； 3．就两种机构的实测曲线进行对比、分析，找出两机构中滑块的运动特点，尝试 分析机构的工作情况 。 三、实验设备： 1． 实验原理 机械传动系统的设计是机械设计中极其重要的一个环节，其中了解常用传动机构， 合理设计传动系统是一个认识和创新的过程。为了实现执行机构工作的需求（运动、动 力），我们必须利用不同机构的组合系统来完成。因此对于常用机构，如杆机构，齿轮
传动机构,间歇运动机构,带、链传动机构的结构及运动特点应有充分的了解,在此基 础上,我们可以利用它们的所长组合成我们需要的传动系统。 执行机构常见的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动,传动系统方案的设计 将以此为目标。 执行机构的运动不仅仅有运动形式的要求,而且有运动学和动力学的要求。因此我 们必须对设计好的传动系统中重要运动构件进行运动学和动力学分析(位移、速度、加 速度分析),使执行构件满足运动要求(如工作行程与回程的速度要求,惯性力要求 工作行程要求等)。任何传动机构系统都有其特点,适应于不同的工作要求和安装位置 我们应该学会在设计和拼装中进行系统分析和评估 本实验是利用实验台提供的零部件,根据装配图的要求组装一个对心曲柄滑块机 构或偏心曲柄滑块机构,使之正常运转,并选用适合的传感器与被测构件滑块相连,将 滑块的运动参数变成电信号,然后通过电荷放大器放大,得到合适的电信号,再通过采 集箱的模数转换、放大装置,输入计算机实现采样,获得被测构件的运动参数数据,这 些数据经专用软件处理,可以用计算机在线显示其变化的曲线。其工作原理框图如下: 控制器 PC机 打印机 传感器数据采集」AD转换及数据处理数据通讯数据分析 打印结果 手动调速 电机 软件调速 图3-1工作原理框图 2.实验台机械结构 该实验台主要由底座(安装平台)、平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、齿轮传 动机构、带(链)传动等机构以及驱动部分组成。其中间歇机构包含槽轮机构、不完 全齿轮机构、棘轮机构等机构。大家可根据设计需要进行设计和拼装。 1)底座(安装平台)的组成 a.安装平台由固定在底板(10)上的左、右垂直支撑、走条(1)等构件组成。 b.左、右垂直支撑(2、5)有四条垂直于底板(10)且相互平行的直槽,用于固 定横梁组件(3),横梁组件(3)可在水平、垂直方向根据安裝需要做有级调整。 c.走条(1)可在X、Y方向调整安装位置。直流电机(7)装有电机带轮(8)
11 传动机构，间歇运动机构，带、链传动机构的结构及运动特点应有充分的了解，在此基 础上，我们可以利用它们的所长组合成我们需要的传动系统。 执行机构常见的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动，传动系统方案的设计 将以此为目标。 执行机构的运动不仅仅有运动形式的要求，而且有运动学和动力学的要求。因此我 们必须对设计好的传动系统中重要运动构件进行运动学和动力学分析（位移、速度、加 速度分析），使执行构件满足运动要求（如工作行程与回程的速度要求，惯性力要求， 工作行程要求等）。任何传动机构系统都有其特点，适应于不同的工作要求和安装位置， 我们应该学会在设计和拼装中进行系统分析和评估。 本实验是利用实验台提供的零部件，根据装配图的要求组装一个对心曲柄滑块机 构或偏心曲柄滑块机构，使之正常运转，并选用适合的传感器与被测构件滑块相连，将 滑块的运动参数变成电信号，然后通过电荷放大器放大，得到合适的电信号，再通过采 集箱的模数转换、放大装置，输入计算机实现采样，获得被测构件的运动参数数据，这 些数据经专用软件处理，可以用计算机在线显示其变化的曲线。其工作原理框图如下： 图 3-1 工作原理框图 ２．实验台机械结构 该实验台主要由底座（安装平台）、平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、齿轮传 动机构、带（链）传动等机构以及驱动部分组成。 其中间歇机构包含槽轮机构、不完 全齿轮机构、棘轮机构等机构。大家可根据设计需要进行设计和拼装。 1) 底座（安装平台）的组成： a．安装平台由固定在底板（10）上的左、右垂直支撑、走条（1）等构件组成。 b．左、右垂直支撑（2、5）有四条垂直于底板（10）且相互平行的直槽，用于固 定横梁组件（3），横梁组件（3）可在水平、垂直方向根据安装需要做有级调整。 c. 走条（1）可在 X、Y 方向调整安装位置。 直流电机（7）装有电机带轮（8）
并用螺栓通过走条螺母(9)固定在走条(1)上,可沿走条(1)上的直槽方向调整 960 2 110 图3-2安装平台的组成 l-走条:2-左垂直支撑:3-横梁组件:4-内六角圆柱头螺钉M8×35 5-右垂直支撑:6-支承角钢:7-直流电机:8-电机带轮:9-走条螺母10-底板 2)横梁组件的结构及作用: 972 3-3横梁组件 1-横梁:2-支承套;3-六角头螺栓M6×40 a.横梁组件由横梁(1)、支承套(2)以及六角头螺栓M6×40(3)等组成。横 梁(1)两端各有1个M8的螺孔用于与左、右垂直支撑的固定,横梁(1)中有一横 槽用于安装构件的横梁固定套或基座等。左端的方槽用于安装滑块。两端的圆孔用于
12 并用螺栓通过走条螺母（9）固定在走条（l）上，可沿走条（l）上的直槽方向调整。 图 3-2 安装平台的组成 1-走条；2-左垂直支撑；3-横梁组件；4-内六角圆柱头螺钉 M8×35 ； 5-右垂直支撑；6-支承角钢；7-直流电机；8-电机带轮；9-走条螺母 10-底板 2) 横梁组件的结构及作用： 图 3-3 横梁组件 1-横梁；2-支承套；3-六角头螺栓 M6×40 a．横梁组件由横梁（1）、支承套（2）以及六角头螺栓 M6×40（3）等组成。横 梁（1）两端各有 1 个 M8 的螺孔用于与左、右垂直支撑的固定，横梁（1）中有一横 槽用于安装构件的横梁固定套或基座等。左端的方槽用于安装滑块。 两端的圆孔用于
通过横梁固定套之用 b.支承套(2)起加强横梁(1)并保证横槽宽度的作用 3)回转付的结构: 5甲2-4107/f6 18 图3-4回转付I 图3-5回转付Ⅱ 1-杆I:2-大平垫:3-回转销轴 1-回转轴:2-嵌件锁紧螺母M8:3-平垫 4-杆Ⅱ:5-嵌件锁紧螺母M8 4-横梁固定套:5-小圆螺母M24×I.5: 6键:7-轴端挡圈:8-沉头螺钉:M5×10 回 图3-6回转付Ⅲ 图3-7回转付Ⅳ -曲柄:2-导杆销轴:3-导杆销套 1-平垫:2-滑块轴:3-线位移连块 4-大平垫:5-嵌件锁紧螺母M8 4-嵌件锁紧螺母M8:5-滑块 a.回转付I(图3-4)由杆Ⅰ、Ⅱ的套与回转销轴(3)组成,两个嵌件锁紧螺母 M⑧(5)用于控制轴向间隙以及连杆与导杆、连杆与摇杆之间的联结。 b.回转付Ⅱ(图3-5)主要由横梁固定套(4)的内套与回转轴(1)构成。横梁固定套 (4)上的槽可在图3-3所示的横梁组件的槽中根据需要移动并可用小圆螺母M24×1.5(5) 的固定。回转轴(①)的左端可通过连接套与光栅角位移传感器相连,另一端通过键(6)与 回转件相连。嵌件锁紧螺母M8(2)用于控制轴向间隙,确保回转件的运动与安装
13 通过横梁固定套之用。 b．支承套（2）起加强横梁（1）并保证横槽宽度的作用。 3) 回转付的结构： 图 3-4 回转付 I 图 3-5 回转付Ⅱ 1-杆Ⅰ；2-大平垫；3-回转销轴； 1-回转轴； 2-嵌件锁紧螺母 M8；3-平垫 ； 4-杆Ⅱ；5-嵌件锁紧螺母 M8 4-横梁固定套；5-小圆螺母 M24 × I.5； 6-键；7-轴端挡圈； 8-沉头螺钉；M5×10 图 3-6 回转付Ⅲ 图 3-7 回转付Ⅳ l-曲柄；2-导杆销轴；3-导杆销套； 1-平垫 ；2-滑块轴；3-线位移连块 4-大平垫 ；5-嵌件锁紧螺母 M8 4-嵌件锁紧螺母 M8；5-滑块 a．回转付 I（图 3-4）由杆 I、Ⅱ的套与回转销轴（3）组成，两个嵌件锁紧螺母 M8(5)用于控制轴向间隙以及连杆与导杆、连杆与摇杆之间的联结。 b．回转付Ⅱ（图 3-5）主要由横梁固定套(4)的内套与回转轴(1)构成。横梁固定套 (4)上的槽可在图 3-3 所示的横梁组件的槽中根据需要移动并可用小圆螺母 M24×1.5(5) 的固定。回转轴(I)的左端可通过连接套与光栅角位移传感器相连，另一端通过键(6)与 回转件相连。嵌件锁紧螺母 M8(2)用于控制轴向间隙, 确保回转件的运动与安装