机构运动创新设计实验
一、 实验目的：
1、培养学生对机械系统运动方案的整体认识，加强学生的工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力。
2、通过机构的拼接，在培养工程实践动手能力的同时，可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面的理解。
3、加深学生对平面机构的组成原理、结构组成的认识，了解平面机构组成及运动特性，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。 二、实验设备及工具：
1、创新组合模型一套，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具。设备名称：ZBS-C机构运动创新设计方案实验台，实验台组件清单如下：
ZBS-C机构运动创新方案设计实验台组件清单
序号 1 2 3 4 5 6 槽轮 拨盘 双销，销回转半径R=49.5㎜ 15㎜ 30㎜ L= 45㎜ 60㎜ 75㎜ 1 4槽 1 名称 示意图 规格 数 量 备注 齿 轮 凸轮 D=56㎜;70㎜; M=2,α=20° 各384㎜;112㎜ Z=28、35、42、56 共12 基圆半径R=20㎜升回型; 行程30㎜ 3 齿条 M=2 α=20° 3 主动轴 4 4 3 2 2 序号 名 称 示意图 规 格 15㎜ 30㎜ L= 45㎜ 60㎜ 75㎜ 15㎜ 30㎜ L= 45㎜ 60㎜ 75㎜ 数 量 8 6 6 4 4 8 6 6 4 4 备 注 7 从动轴（形成回转副） 8 从动轴（形成移动副） 9 10 11 转动副轴（或滑块） 复合铰链Ⅰ（或滑块） 复合铰链Ⅱ（或滑块） L=20㎜ 40㎜ L= 55㎜ 8 L=20㎜ 8 L=5㎜ 32 12 主动滑块插件 1 1 13 主动滑块座 14 15 16 活动铰链座Ⅰ 螺孔M8 16 可在杆件任意位置形成转-移副 可在杆件任意位置形成移动副或转动副 滑块导向杆（或连杆） 100㎜ 110㎜ L= 150㎜ 160㎜ 240㎜ 300㎜ 12 12 8 8 8 8 L=330㎜ 4 1 活动铰链座Ⅱ 螺孔M5 16 17 连杆Ⅰ
1
序号 名 称 示意图 规 格 数 量 备 注 18 连杆Ⅱ L1=22㎜ L2=138㎜ 8 19 压紧螺栓 20 带垫片螺栓 4㎜ 7㎜ 10㎜ L= 15㎜ 30㎜ 45㎜ 60㎜ 厚2㎜ 孔￠16，外径￠22 24 齿条护板 25 T型螺母 26 行程开关碰块 27 皮带轮 28 张紧轮 29 张紧轮支承杆 30 张紧轮销轴 3 3 3 6 1 20 用于电机座与行程开关座的固定 6 6 6 20 40 20 20 10 20 M5 48 M5 64 21 层面限位套 紧固垫片（限制轴回转） 高副锁紧弹簧 22 23 3
2
序号 31 名 称 示意图 规 格 数 量 6 备 注 螺栓Ⅰ M10×15 32 螺栓Ⅱ M10×20 6 33 螺栓Ⅲ 34 直线电机 35 旋转电机 机架内可移动立柱5根，每根立柱上可移动滑块3块。用直线电机的机架配有行程开关，行程开关安装板及直线电机控制器。 4 10r/min 3 带电机座及安装螺栓/螺母 10㎜/s 1 带电机座及安装螺栓/螺母 M8×15 16 36 实验台机架 37 平头紧定螺钉 M6×6 21 标准件 标准件 M10 38 六角螺母 M12 6+6 30 标准件 39 六角薄螺母 M8 12 标准件 40 平键 A型3×20 15 41 皮带 3 标准件
1）齿轮：模数2，压力角20°，齿数为28、35、42、56，单级齿轮传动可实现四种基本传动比，中心距组合为：63、70、77、84、91、98；
2）凸轮：基圆半径20㎜，升回型，从动件行程为30㎜；从动件采用对心滚子从动件；为保证凸轮
3
和从动件始终保持接触，还提供了弹簧使其产生力锁合。
3）齿条：模数2，压力角20°，单根齿条全长为400㎜； 4）槽轮：4槽槽轮；4工位；
5）拨盘：可形成两销拨盘或单销拨盘；
6）主动轴：轴端带有一平键，有圆头和扁头两种结构型式（可构成回转或移动副）； 7）从动轴：轴端无平键，有圆头和扁头两种结构型式（可构成回转副或移动副）； 8）转动副轴（或滑块）：用于两构件形成转动副或移动副；
9）复合铰链Ⅰ（或滑块）：用于三构件形成复合转动副或形成转动副+移动副； 10）复合铰链Ⅱ（或滑块）：用于四构件形成复合转动副；
11）主动滑块插件：插入主动滑块座孔中，使主动运动为往复直线运动； 12）主动滑块座：装入直线电机齿条轴上形成往复直线运动；
13）活动铰链座Ⅰ：用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动-移动副； 14）活动铰链座Ⅱ：用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动副或移动副。 15）滑块导向杆（或连杆）；
16）连杆Ⅰ：有六种长度不等的连杆； 17）连杆Ⅱ：可形成三个回转副的连杆；
18）压紧螺栓：规格M5，使连杆与转动副轴固紧，无相对转动且无轴向窜动；
19）带垫片螺栓：规格M5，防止连杆与转动副轴的轴向分离，连杆与转动副轴能相对转动； 20）层面限位套：限定不同层面间的平面运动构件距离，防止运动构件之间的干涉； 21）紧固垫片：限制轴的回转；
22）高副锁紧弹簧：保证凸轮与从动件间的高副接触； 23）齿条护板：保证齿轮与齿条间的正确啮合；
24）皮带轮与皮带：用于机构主动件为转动时的运动传递； 25）张紧轮：用于皮带的张紧；
26）张紧轮支承杆：调整张紧轮位置，使其张紧或放松皮带； 27）张紧轮销轴：安紧张紧轮；
28）（螺栓M8）：特制，用于在连杆任意位置固紧活动铰链座Ⅰ；螺栓Ⅲ；
29）直线电机：10㎜/s，配直线电机控制器，根据主动滑块移动的距离，调节两行程开关的相对位置来调节齿条或滑块往复运动距离，但调节距离不得大于400㎜；注意：机构拼接未运动前，应先检查行程开关与装在主动滑块座上的行程开关碰块的相对位置，以保证换向运动能正确实施，防止机件损坏；
30）旋转电机：10r/min，沿机架上的长形孔可改变电机的安装位置； 31）标准件、紧固件若干（A型平键、螺栓、螺母、紧定螺钉等）；
4