連桿機構(gòu)教學(xué)用具制造與設(shè)計[答辯畢業(yè)論文 資料 ]
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畢業(yè)設(shè)計課題名稱:連桿機構(gòu)教學(xué)用具設(shè)計與制造 系 別 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載目 錄摘 要...........................................................................................................................................2ABSTRACT................................................................................................................................2第一章 緒論...............................................................................................................................31.1 教學(xué)模型用具的發(fā)展背景及意義 ..................................................................................31.2 四桿機構(gòu)教學(xué)模型設(shè)計的內(nèi)容 ......................................................................................31.3 機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的要求 ......................................................................................3第二章 總體方案設(shè)計...............................................................................................................42.1 四桿機構(gòu)概述 ..................................................................................................................42.1.1 連桿機構(gòu)類型............................................................................................................52.1.2 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化................................................................................................52.2 連桿教具設(shè)計要求分析 ..................................................................................................82.2.1 設(shè)計要求....................................................................................................................82.2.2 設(shè)計思路....................................................................................................................82.3 連桿教具方案設(shè)計 ..........................................................................................................8第三章 機構(gòu)設(shè)計.......................................................................................................................93.1 機構(gòu)分析 ..........................................................................................................................93.1.1 曲柄搖桿機構(gòu)............................................................................................................93.1.2 雙曲柄機構(gòu)................................................................................................................93.1.3 雙搖桿機構(gòu)..............................................................................................................103.1.4 其他機構(gòu)的演化方法..............................................................................................103.2 運動分析 ........................................................................................................................113.2.1 運動特性參數(shù)..........................................................................................................113.2.2 運動特性方程..........................................................................................................143.3 連桿教具尺寸的確定 ....................................................................................................173.3.1 總體尺寸的確定......................................................................................................173.3.2 各構(gòu)件尺寸的確定..................................................................................................173.4 連桿教具材料的選擇 ....................................................................................................18需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載第四章 零件制造和裝配工藝.................................................................................................204.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ....................................................................................................204.2 零件裝配和維修結(jié)構(gòu)工藝性 ........................................................................................22第五章 連桿機構(gòu)教學(xué)用具使用說明.....................................................................................235.1 連桿機構(gòu)教學(xué)用具構(gòu)成 ................................................................................................245.2 連桿機構(gòu)教學(xué)用具使用說明 ........................................................................................245.2.1 鉸鏈連桿機構(gòu)類使用說明......................................................................................255.2.1 含移動副的四桿機構(gòu)使用說明..............................................................................26總 結(jié).........................................................................................................................................27參考文獻...................................................................................................................................28致 謝.........................................................................................................................................29需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載摘 要平面連桿機構(gòu)在重型機械、紡織機械、食品機械、包裝機械、農(nóng)業(yè)機械中都有廣泛的應(yīng)用。在三種基本機構(gòu)基礎(chǔ)上通過改變幾家構(gòu)件和改善桿件長度就可以達到改變運動形式的目的，為了能在教學(xué)中直觀顯現(xiàn)這一特性，本設(shè)計的連桿教學(xué)用具，可以通過調(diào)整教學(xué)模型各部件之間的位置關(guān)系，可以實現(xiàn)曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、平行四邊形機構(gòu)、曲柄滑塊、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)的功能，方便直觀的實現(xiàn)連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換的各種功能的演示。關(guān)鍵詞：連桿機構(gòu) 教學(xué)模型 制圖 制造工藝AbstractPlane linkage mechanism in heavy machinery, textile machinery, food machinery, packaging machinery, agricultural machinery have wide applications. On the basis of three basic institutions on several components by changing the length of the rod and the improvement we can achieve the purpose of changing the form of movement, in order to visually show this feature in teaching, designed to link the teaching aids, teaching model can be adjusted the positional relationship between the various components can be achieved rocker mechanism, double crank mechanism, double-rocker mechanism, parallelogram mechanism, slider-crank, rotate the guide rod mechanism, swing guide rod mechanism, crank block mechanism, move the guide rod functional institutions, convenient and intuitive realization demonstrates linkage to convert various functions.Keywords: Linkage Teaching model Mapping Manufacturing processes需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載第一章 緒論1.1 教學(xué)模型用具的發(fā)展背景及意義隨著知識面的提升，傳統(tǒng)的“我教你學(xué)” 、 “我講你聽”、 “我念你寫”的教學(xué)方法已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)在的教學(xué)模式了。隨著專業(yè)領(lǐng)域的拓展，在教學(xué)中的各種抽象的，微觀的事物越來越不能讓學(xué)生們直觀的去理解了，例如，生物學(xué)，分子學(xué)，解剖學(xué)，以及在我們機械行業(yè)中不常見的機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以在課堂上引進了實體教學(xué)，現(xiàn)場教學(xué)等各類教學(xué)手段，而用的最多的就是掛圖和模型類了。它可以讓學(xué)生跟直觀的去理解抽象的事物，例如分子形式，生物內(nèi)部構(gòu)成，機械的內(nèi)部構(gòu)造以及運動形式。所以教學(xué)模型在基礎(chǔ)教學(xué)上有事半功倍、舉一反三的教學(xué)意義。1.2 四桿機構(gòu)教學(xué)模型設(shè)計的內(nèi)容（1）擬定和分析連桿教具的設(shè)計方案。（2）選擇合適尺寸與材料加工。（3）繪制零件與裝配圖。（4）編制零件的制造與裝配工藝。（5）制造教具。（6）編寫設(shè)計計算說明書，準(zhǔn)備答辯。1.3 機械設(shè)計基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計的要求（1）檢索連桿機構(gòu)教學(xué)用具相關(guān)資料，制定詳細設(shè)計方案，完成設(shè)計原理設(shè)計。（2）進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成成套產(chǎn)品圖紙（裝配圖，零件圖） ，圖紙要符合機械制圖標(biāo)準(zhǔn)。（3）編制相關(guān)零件的制造和裝配工藝；計算論文 大致 30 業(yè)以上 1 萬字左右（5）按照裝配工藝制造教具，要求有成品。（6）要翻譯 5000 字左右的外文文獻資料（7）閱讀 15 篇以上的參考文獻需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載第二章 總體方案設(shè)計2.1 四桿機構(gòu)概述平面連桿機構(gòu)是將各構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副或移動副聯(lián)接而成的平面機構(gòu)。最簡單的平面連桿機構(gòu)是由四個構(gòu)件組成的，簡稱平面四桿機構(gòu)。它的應(yīng)用非常廣泛，而且是組成多桿機構(gòu)的基礎(chǔ)。平面四桿機構(gòu)可分為鉸鏈四桿機構(gòu)和含有移動副的四桿機構(gòu)，全部用回轉(zhuǎn)副組成的平面四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)，如圖 3-1 所示。機構(gòu)的固定件 4 稱為機架；與機架用回轉(zhuǎn)副相聯(lián)接的桿 1 和桿 3 稱為連架桿；不與機架直接聯(lián)接的桿 2 稱為連桿。能作整周轉(zhuǎn)動的連架桿，稱為曲柄。僅能在某一角度擺動的連架桿，稱為搖桿。對于鉸鏈四桿機構(gòu)來說，機架和連桿總是存在的，因此可按照連架桿是曲柄還是搖桿，將鉸鏈四桿機構(gòu)分為三種基本型式：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。圖 2-1 鉸鏈四桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的曲柄存在條件：（1）在曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄是最短桿；（2）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。以上兩條件是曲柄存在的必要條件。因此，當(dāng)各桿長度不變而取不同桿為機架時，可以得到不同類型的鉸鏈四桿機構(gòu)。（a）取最短桿相鄰的構(gòu)件（如桿 2）為機架時，最短桿 1 為曲柄，而另一連架桿3 為搖桿，故圖 2-1 所示的機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。（b）取最短桿為機架，其連架桿 2 和 4 均為曲柄。（c）取最短桿的對邊（桿 3）為機架，則兩連架桿 2 和 4 都不能作整周轉(zhuǎn)動。如果鉸鏈四桿機構(gòu)中的最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則該機構(gòu)中不可能存在曲柄，無論取哪個構(gòu)件作為機架，都只能得到雙搖桿機構(gòu)。由上述分析可知，最短桿和最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和是鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件。滿足這個條件的機構(gòu)究竟有一個曲柄、兩個曲柄或沒有曲柄，還需根據(jù)取何桿為機架來判斷。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載2.1.1 連桿機構(gòu)類型（1）曲柄搖桿機構(gòu)在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿中，一個為曲柄，另一個為搖桿，則此鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。（2）雙曲柄機構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。在雙曲柄機構(gòu)中，通常主動曲柄作等速轉(zhuǎn)動，從動曲柄作變速轉(zhuǎn)動。雙曲柄機構(gòu)中，用得最多的是平行雙曲柄機構(gòu)，或稱平行四邊形機構(gòu)，它的連桿與機架的長度相等，且兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同、長度也相等。由于這種機構(gòu)兩曲柄的角速度始終保持相等。且連桿始終作平動，故應(yīng)用較廣。例如在圖 2-2a 中，當(dāng)曲柄 1 由AB2 轉(zhuǎn)到 AB3 時，從動曲柄 3 可能轉(zhuǎn)到 DC3’，也可能轉(zhuǎn)到 DC3’’。為了消除這種運動不確定現(xiàn)象，除可利用從動件本身或其上的飛輪慣性導(dǎo)向外，還可利用錯列機構(gòu)（圖 3-3）或輔助曲柄等措施來解決。如圖 2-2 不所示機車驅(qū)動輪聯(lián)動機構(gòu)，就是利用第三個平行曲柄（輔助曲柄）來消除平行四邊形機構(gòu)在這個位置運動時的不確定狀態(tài)。a) b)圖 2-2 平行四邊形機構(gòu)（3）雙搖桿機構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)，兩搖桿長度相等的雙搖桿機構(gòu)，稱為等腰梯形機構(gòu)。2.1.2 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化在實際機械中，平面連桿機構(gòu)的型式是多種多樣的，但其中絕大多數(shù)是在鉸鏈四桿機構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展和演化而成。（1）曲柄滑塊機構(gòu)如圖 2-3a 所示的曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿 3 上 C 點的軌跡是以 D 為圓心，桿 3 的長度 L3 為半徑的圓弧 mm。如將轉(zhuǎn)動副 D 擴大，使其半徑等于 L’3，并在機架上按 C 點的近似軌跡 mm 做成一弧形槽，搖桿 3 做成與弧形槽相配的弧形塊，如圖 2-3b 所示。此時雖然轉(zhuǎn)動副 D 的外形改變，但機構(gòu)的運動特性并沒有改變。若將弧形槽的半徑增需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載至無窮大，則轉(zhuǎn)動副 D 的中心移至無窮遠處，弧形槽變?yōu)橹辈?，轉(zhuǎn)動副 D 則轉(zhuǎn)化為移動副，構(gòu)件 3 由搖桿變成了滑塊，于是曲柄搖桿機構(gòu)就演化為曲柄滑塊機構(gòu)，如圖 2-2c 所示。此時移動方位線 mm 不通過曲柄回轉(zhuǎn)中心，故稱為偏置曲柄滑塊機構(gòu)。曲柄轉(zhuǎn)動中心至其移動方位線 mm 的垂直距離稱為偏距 e，當(dāng)移動方位線 mm 通過曲柄轉(zhuǎn)動中心 A 時（即 e=0） ，則稱為對心曲柄滑塊機構(gòu)。圖 2-3 曲柄滑塊機構(gòu)的演化（2）導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)可以看作是在曲柄滑塊機構(gòu)中選取不同構(gòu)件為機架演化而成。圖 2-3a 所示為曲柄滑塊機構(gòu)，如將其中的曲柄 1 作為機架，連桿 2 作為主動件，則連桿 2 和構(gòu)件 4 將分別繞鉸鏈 B 和 A 作轉(zhuǎn)動。如圖 2-4b 所示。若 ABBC，則桿 4 只能作往復(fù)擺動，故稱為擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。圖 2-4 曲柄滑塊機構(gòu)相導(dǎo)桿機構(gòu)的演化a．搖塊機構(gòu)在圖 2-4a 所示的曲柄滑塊機構(gòu)中，若取桿 2 為固定件，即可得圖 2-4c 所示的擺動滑塊機構(gòu)，或稱搖塊機構(gòu)。這種機構(gòu)廣泛應(yīng)用于擺動式內(nèi)燃機和液壓驅(qū)動裝置內(nèi)。如需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載圖 2-5 所示自卸卡車翻斗機構(gòu)及其運動簡圖。在該機構(gòu)中，因為液壓油缸 3 繞鉸鏈 C擺動，故稱為搖塊。圖 2-5 自卸卡車翻斗機構(gòu)及其運動簡圖b．定塊機構(gòu)在圖 2-4a 所示曲柄滑塊機構(gòu)中，若取桿 3 為固定件，即可得圖 2-4d 所示的固定滑塊機構(gòu)或稱定塊機構(gòu)。這種機構(gòu)常用于抽水唧筒等機構(gòu)中。（3）偏心輪機構(gòu)圖 2-6a 所示為偏心輪機構(gòu)。桿 1 為圓盤，其幾何中心為 B。因運動時該圓盤繞偏心 A 轉(zhuǎn)動，故稱偏心輪。A、B 之間的距離 e 稱為偏心距。按照相對運動關(guān)系，可畫出該機構(gòu)的圖 2-6 偏心輪機構(gòu)運動簡圖。如圖 2-6b 所示。由圖可知，偏心輪是回轉(zhuǎn)副 B 擴大到包括回轉(zhuǎn)副 A 而形成的，偏心距 e 即是曲柄的長度。當(dāng)曲柄長度很小時，通常都把曲柄做成偏心輪，這樣不僅增大了軸頸的尺寸，提高偏心軸的強度和剛度，而且當(dāng)軸頸位于中部時，還可以安裝整體式連桿，使結(jié)構(gòu)簡化。因此，偏心輪廣泛應(yīng)用于傳力較大的剪床、沖床、顎式破碎機、內(nèi)燃機等機械中。2.2 連桿教具設(shè)計要求分析教學(xué)模型作為教學(xué)手段的重要組成部分，在教學(xué)活動中發(fā)揮著積極的輔助作用。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載模型的探究式應(yīng)用進一步拓展了模型的使用空間，在使用方式上更具備靈活性、多元性，更加有效地激發(fā)了學(xué)生對課程的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生空間現(xiàn)象能力，幫助學(xué)生更深層次理解教學(xué)內(nèi)容。連桿機構(gòu)是機械產(chǎn)品中應(yīng)用比較廣泛的一種機構(gòu)。在三種基本機構(gòu)基礎(chǔ)上通過改變幾家構(gòu)件和改善桿件長度就可以達到改變運動形式的目的。平面連桿機構(gòu)中最常用的是四桿機構(gòu)，它的構(gòu)件數(shù)目最少，且能轉(zhuǎn)換運動。多于四桿的平面連桿機構(gòu)稱多桿機構(gòu)，它能實現(xiàn)一些復(fù)雜的運動，但桿多且穩(wěn)定性差。所以針對四桿平面機構(gòu)為此我們要設(shè)計一種教學(xué)用具，通過改變構(gòu)件或者連桿長度就可以改變其運動形式的教學(xué)模型。2.2.1 設(shè)計要求（1）直觀：學(xué)生通過教具可以直觀的看到各連桿之間的運動關(guān)系。（2）快捷：老師在課堂上可以快捷的調(diào)整連桿的長度，實現(xiàn)運動關(guān)系的轉(zhuǎn)變，縮短占用時間。（3）方便：拆裝簡單，便于攜帶以及日常護理。（3）實用：結(jié)構(gòu)合理性，經(jīng)濟可行性。 2.2.2 設(shè)計思路在三種基本機構(gòu)基礎(chǔ)上通過改變機架位置和改善桿件長度達到改變運動形式的目的。2.3 連桿教具方案設(shè)計為了能在教學(xué)中直觀顯現(xiàn)四桿結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，結(jié)合上述對四桿機構(gòu)類型及演化規(guī)律的分析本次設(shè)計選用如下九種機構(gòu)作為本次設(shè)計方案：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、平行四邊形機構(gòu)、曲柄滑塊、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)。根據(jù)上述對四桿機構(gòu)演化規(guī)律的分析可知，如果想集曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、平行四邊形機構(gòu)于一個模型，必須使三個連桿長度可調(diào)；如果想集曲柄滑塊、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)于一個模型必須使四個連桿都可以固定。也就是說要使該模型實現(xiàn)曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、平行四邊形機構(gòu)、曲柄滑塊、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)、移動導(dǎo)桿機構(gòu)的功能必須同時滿足如下兩個條件：（1）三個連桿長度可調(diào)；（2）四個連桿都可以固定。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過，歡迎下載第三章 機構(gòu)設(shè)計3.1 機構(gòu)分析3.1.1 曲柄搖桿機構(gòu)平面四桿機構(gòu)最基本的型式為圖 1-1 所示的曲柄搖桿機構(gòu)。圖 1-1 中，AD 為機架，AB 和 DC 為連架桿。其中構(gòu)件 AB 能繞其固定鉸鏈中心 A 作整周轉(zhuǎn)動而稱為曲柄。構(gòu)件 DC 只能繞其固定鉸鏈中心 D 在一定范圍內(nèi)往復(fù)擺動而稱為搖桿。構(gòu)件 BC 不與機架直接相聯(lián)而僅僅連接兩連架桿 AB 和 DC，因而稱為連桿。連桿機構(gòu)正是因為連桿的存在而得名。圖 3-1 曲柄搖桿機構(gòu)通過分析，我們可以得到曲柄搖桿共有四個旋轉(zhuǎn)副，四個節(jié)點，并且 AB下載提示(請認真閱讀)
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