机械原理课程设计-多功能课堂实验展示仪(编辑修改稿)

机械原理课程设计-多功能课堂实验展示仪(编辑修改稿)内容摘要：

传动机构 3D 运动仿真图 整体 3D 运动分析示意图 机械原理课程设计说明书 —— 第 4 页 —— 设计分析 ： 通过三维绘图、装配以及运动协调性分析，通过设计教具的尺寸参数以及传动系统部件相关参数，在 合理的装配条件下，该演示台可基本实现电动驱动控制以及基本的机械机构演示，并有较好的展示效果，可以实现预期的基本功能。 机构选型及组合 表 1 选型组合方案 结构 名称 材料 主要数据（ mm） 备注 主体部分 面包板 硬质木材 1200 1100 24 减速机构 蜗轮蜗杆 低碳钢 标准 传动结构 1 V带 复合材料 标准 传动结构 2 四连杆 低碳钢 设计尺寸 双曲柄机构 演示机构 普通教具 铝合金或硬质塑料 设计尺寸 其他结构 标准 标准 机械原理课程设计说明书 —— 第 5 页 —— 方案评价及优选 1） 传动系统方案 方案一 方案一系统机构图 原理介绍 ： 图示为演示台后驱动控制系统简图，箭头表示轴承可由开关控制传动轴的运动方向，通过轴承控制可实现不同的驱动轴的驱动或四组主动轴的同时驱动，最上端和最下端的四组独立齿轮可由开关控制实现上下运动，当向下运动时开将相互啮合的两个齿轮实现分离通过独立齿轮传动并使中间位置两组圆锥齿轮同时与上级传动圆锥齿轮啮合，同时通过控制中间横向轴的轴向运动实现四组主动轴同时驱动。 优点 ：方便控制和操作 缺点 ：结构复杂，成本较高 机械原理课程设计说明书 —— 第 6 页 —— 方案二 方 案二系统机构图 原理说明： 图示为演示台驱动系统简图，面包板共有 4 个主动件驱动插孔，即图上如 1所示结构，均匀分布在面包板上。 面包板为机架，结构 9为电动机，通过联轴器与蜗杆连接，借助蜗轮蜗杆机构实现减速，蜗轮与 V带轮固连在面包板上，通过V带传动扭距到结构 2处，结构 2 带轮与连杆固连，带动连杆作整周转动，通过四连杆机构完善传动系统最终输出结构，实现面包板上连接教具的主动件的驱动。 结构 2带轮位于面包板正中，与四个主动轴孔距离相同，四连杆机构可以实现无拆卸而与各个孔轴的连接，形成各个主动轴的单独驱动。 优点 ：结构简单，成本低，占用空间少，传动稳定 缺点 ：增加了人工操作，不能实现多组实验同时演示 机械原理课程设计说明书 —— 第 7 页 —— 方案三 方案三系统机构图 原理说明 ： 图示为驱动方案三机构简图，由电机通过联轴器与锥齿轮 2连接，锥齿轮 2与锥齿轮 1啮合，实现变向和减速，锥齿轮 1和直齿轮 1固连于同一轴，直齿轮1与直齿轮 2啮合，直齿轮 2 带动演示教具主动轴转动，整套驱动设备可实现拆卸和安装于操作台，即实现对四个演示件主动轴单独驱动。 优点 ：结构非常简单，传动稳定 缺点 ：拆卸、安装麻烦，且实现减速需要较大直径的锥齿轮，占用空间大且成本高 综合考虑：选择【方案二】作为优选方案 机械原理课程设计说明书 —— 第 8 页 —— 2） 演示机构与连接结构方案 ① 面包板和演示教具主动件连接 方案一 光轴 +滚动轴承（紧连接） 轴与轴承配合三维图 轴与滚动轴承采用紧连接 缺点 ：拆卸困难，容易造成零件损伤影响使用寿命 方案二 平键 +轴套与滑动轴承配合 连接用轴三维图 采用键连接，保证轴和轴承以及零件与原动件的连接 缺点 ：无法限制其沿轴向滑动 机械原理课程设计说明书 —— 第 9 页 —— 方案三 固轴卡瓣 +台阶轴与滑动轴承配合 固轴卡瓣三维图 固轴 卡瓣固定在面包板上，通过卡台阶轴的固定槽内来限制轴的轴向松动，但不限制轴的转动，方便牢固。 采用滑动轴承。 缺点 ：可能会产生一定噪音和零件磨损 综合考虑：选择【方案二】为优选方案。