機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-多功能課堂實(shí)驗(yàn)展示儀(編輯修改稿)
2024-10-08 11:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3D 運(yùn)動(dòng)仿真圖 整體 3D 運(yùn)動(dòng)分析示意圖 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) —— 第 4 頁(yè) —— 設(shè)計(jì)分析 ： 通過(guò)三維繪圖、裝配以及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性分析，通過(guò)設(shè)計(jì)教具的尺寸參數(shù)以及傳動(dòng)系統(tǒng)部件相關(guān)參數(shù)，在 合理的裝配條件下，該演示臺(tái)可基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制以及基本的機(jī)械機(jī)構(gòu)演示，并有較好的展示效果，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的基本功能。 機(jī)構(gòu)選型及組合 表 1 選型組合方案 結(jié)構(gòu) 名稱(chēng) 材料 主要數(shù)據(jù)（ mm） 備注 主體部分 面包板 硬質(zhì)木材 1200 1100 24 減速機(jī)構(gòu) 蝸輪蝸桿 低碳鋼 標(biāo)準(zhǔn) 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 1 V帶 復(fù)合材料 標(biāo)準(zhǔn) 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 2 四連桿 低碳鋼 設(shè)計(jì)尺寸 雙曲柄機(jī)構(gòu) 演示機(jī)構(gòu) 普通教具 鋁合金或硬質(zhì)塑料 設(shè)計(jì)尺寸 其他結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) —— 第 5 頁(yè) —— 方案評(píng)價(jià)及優(yōu)選 1） 傳動(dòng)系統(tǒng)方案 方案一 方案一系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖 原理介紹 ： 圖示為演示臺(tái)后驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，箭頭表示軸承可由開(kāi)關(guān)控制傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)方向，通過(guò)軸承控制可實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)或四組主動(dòng)軸的同時(shí)驅(qū)動(dòng)，最上端和最下端的四組獨(dú)立齒輪可由開(kāi)關(guān)控制實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)將相互嚙合的兩個(gè)齒輪實(shí)現(xiàn)分離通過(guò)獨(dú)立齒輪傳動(dòng)并使中間位置兩組圓錐齒輪同時(shí)與上級(jí)傳動(dòng)圓錐齒輪嚙合，同時(shí)通過(guò)控制中間橫向軸的軸向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)四組主動(dòng)軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn) ：方便控制和操作 缺點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) —— 第 6 頁(yè) —— 方案二 方 案二系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖 原理說(shuō)明： 圖示為演示臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，面包板共有 4 個(gè)主動(dòng)件驅(qū)動(dòng)插孔，即圖上如 1所示結(jié)構(gòu)，均勻分布在面包板上。面包板為機(jī)架，結(jié)構(gòu) 9為電動(dòng)機(jī)，通過(guò)聯(lián)軸器與蝸桿連接，借助蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速，蝸輪與 V帶輪固連在面包板上，通過(guò)V帶傳動(dòng)扭距到結(jié)構(gòu) 2處，結(jié)構(gòu) 2 帶輪與連桿固連，帶動(dòng)連桿作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)完善傳動(dòng)系統(tǒng)最終輸出結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)面包板上連接教具的主動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)。 結(jié)構(gòu) 2帶輪位于面包板正中，與四個(gè)主動(dòng)軸孔距離相同，四連桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)拆卸而與各個(gè)孔軸的連接，形成各個(gè)主動(dòng)軸的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，占用空間少，傳動(dòng)穩(wěn)定 缺點(diǎn) ：增加了人工操作，不能實(shí)現(xiàn)多組實(shí)驗(yàn)同時(shí)演示 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) —— 第 7 頁(yè) —— 方案三 方案三系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖 原理說(shuō)明 ： 圖示為驅(qū)動(dòng)方案三機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，由電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與錐齒輪 2連接，錐齒輪 2與錐齒輪 1嚙合，實(shí)現(xiàn)變向和減速，錐齒輪 1和直齒輪 1固連于同一軸，直齒輪1與直齒輪 2嚙合，直齒輪 2 帶動(dòng)演示教具主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，整套驅(qū)動(dòng)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)拆卸和安裝于操作臺(tái)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)演示件主動(dòng)軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，傳動(dòng)穩(wěn)定 缺點(diǎn) ：拆卸、安裝麻煩，且實(shí)現(xiàn)減速需要較大直徑的錐齒輪，占用空間大且成本高 綜合考慮：選擇【方案二】作為優(yōu)選方案 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) —— 第 8 頁(yè) —— 2） 演示機(jī)構(gòu)與連接結(jié)構(gòu)方案 ① 面包板和演示教具主動(dòng)件連接 方案一 光軸 +滾動(dòng)軸承（緊連接） 軸與軸承配合三維圖 軸與滾動(dòng)軸承采用緊連接 缺點(diǎn) ：拆卸困難，容易造成零件損傷影響使用壽命 方案二 平鍵 +軸套與滑動(dòng)軸承配合 連接用軸三維圖 采用鍵連接，保證軸和軸承以及零件與原動(dòng)件的連接 缺點(diǎn) ：無(wú)法限制其沿軸向滑動(dòng) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) —— 第 9 頁(yè) —— 方案三 固軸卡瓣 +臺(tái)階軸與滑動(dòng)軸承配合 固軸卡瓣三維圖 固軸 卡瓣固定在面包板上，通過(guò)卡臺(tái)階軸的固定槽內(nèi)來(lái)限制軸的軸向松動(dòng)，但不限制軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，方便牢固。采用滑動(dòng)軸承。 缺點(diǎn) ：可能會(huì)產(chǎn)生一定噪音和零件磨損 綜合考慮：選擇【方案二】為優(yōu)選方案
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