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1、机械原理机构方案设计及参考方案设计内容：（选其一，或自选） 设计创新或改进生活中的小机构，如折叠 桌椅、折叠衣架、折叠桑；厨房用具，生 活用品，运动器械； 设计无碳小车，以重力势能驱动的具有方 向控制功能的自行小车，小车能在“8”字形 赛道上往复前进； 设计具有一定功能的机器人或机械手，由 机构组成本体，完成一定动作。设计要求 作品名称及功用描述； 作品方案描述、工作原理和设计思路； 机构运动简图或三维实物图； 设计和计算分析：如自由度计算，机构 结构分析、运动分析，尺寸设计，力分 析等； 作品创新点。 说明书A4纸5页以上。机构选型又称为机构的型综合。设计者需要在熟悉各基本机构 和常用机构的
2、运动形式、功能特点、适用场合等的基础上 ，综合考虑执行机构系统的运动要求、动力特性、机械效 率、制造成本、外形尺寸等因素，通过机构组合或结构变 异等创造构思出结构简单、性能优良、成本低廉的机构。 一、按执行构件运动形式进行机构选型二、按执行机构动作分解进行机构选型三、根据机构组合或结构变异进行机构的创新：1巧妙利用简单机构的运动特点构思新机构2巧妙利用两构件相对运动关系构思新机构3基于机构组成原理的机构创新4基于机构组合原理的机构创新5通过机构类型变异进行机构创新按执行构件运动形式进行机构选型1. 连续连续 转动转动 定传动传动 比 匀速 平行四杆机构、双万向联轴节联轴节 机构、 齿轮齿轮 机
3、构、轮轮系、谐谐波传动传动 机构、 摆线针轮摆线针轮 机构、摩擦轮传动轮传动 机构、 挠挠性传动传动 机构等 变传动变传动 比 匀速 轴轴向滑移圆圆柱齿轮齿轮 机构、混合轮轮系 变变速机构、摩擦传动传动 机构、 行星无级变级变 速机构、挠挠性无级变级变 速 机构等 非匀速 双曲柄机构、转动导转动导 杆机构、单单万向 连轴节连轴节 机构、非圆齿轮圆齿轮 机构、 某些组组合机构等 按执行构件运动形式进行机构选型2. 往复 运动动 往复 移动动 曲柄滑块块机构、移动导动导 杆机构、正弦 机构、移动动从动动件凸轮轮机构、 齿轮齿齿轮齿 条机构、楔块块机构、螺旋机构 、气动动、液压压机构等 往复 摆动摆
4、动 曲柄摇摇杆机构、双摇摇杆机构、摆动导摆动导 杆机构、曲柄摇块摇块 机构、 空间连间连 杆机构、摆动摆动 从动动件凸轮轮机构 、某些组组合机构等 按执行构件运动形式进行机构选型3. 间间歇 运动动 间间歇 转动转动 棘轮轮机构、槽轮轮机构、不完全齿轮齿轮 机 构、凸轮轮式间间歇运动动机构、 某些组组合机构等 间间歇 摆动摆动 特殊形式的连连杆机构、摆动摆动 从动动件凸 轮轮机构、齿轮齿轮 -连连杆组组合机构、 利用连连杆曲线圆线圆 弧段或直线线段组组成的 多杆机构等 间间歇 移动动 棘齿齿条机构、摩擦传动传动 机构、从动动件 作间间歇往复运动动的凸轮轮机构、 反凸轮轮机构、气动动、液压压机构
5、、移动动 杆有停歇的斜面机构等 按执行构件运动形式进行机构选型4. 预预定 轨轨迹 直线线 轨轨迹 连连杆近似直线线机构、八杆精确直线线机 构、某些组组合机构等 曲线线 轨轨迹 利用连连杆曲线实现预线实现预 定轨轨迹的多杆机 构、凸轮轮-连连杆组组合机构、 行星轮轮系与连连杆组组合机构等 按执行构件运动形式进行机构选型5. 特殊 运动动 要求 换换向 双向式棘轮轮机构、定轴轮轴轮 系（三星轮轮 换换向机构）等 超越 齿齿式棘轮轮机构、摩擦式棘轮轮机构等 过载过载 保护护 带传动带传动 机构、摩擦传动传动 机构等 按执行构件动作分解进行机构选型序号 动动作分解后能实现实现 的运动动或功能 机 构
6、 型 式 1 匀速转动转动 机构（包括定 传动传动 比机构、变传动变传动 比 机构） （1）摩擦轮轮机构 （2）齿轮齿轮 机构、轮轮系 （3）平行四边边形机构 （4）转动导转动导 杆机构 （5）各种有级级或无级变级变 速机 构 2 非匀速转动转动 机构 （1）非圆齿轮圆齿轮 机构 （2）双曲柄四杆机构 （3）转动导转动导 杆机构 （4）组组合机构 （5）挠挠性件机构 按执行构件动作分解进行机构选型序号 动动作分解后能实实 现现的运动动或功能 机 构 型 式 3 往复运动动机构（包 括往复移动动、往复 摆动摆动 ） （1）曲柄摇摇杆往复运动动机构 （2）双摇摇杆往复运动动机构 （3）滑块块往复运
7、动动机构 （4）凸轮轮式往复运动动机构 （5）齿轮齿轮 式往复运动动机构 （6）组组合机构 4 间间歇运动动机构（包 括间间歇转动转动 、间间歇 摆动摆动 、间间歇移动动） 执执行机构实现实现 的运 动动或功能 （1）间间歇转动转动 机构（棘轮轮、槽轮轮 、凸轮轮、不完全齿轮齿轮 机构等） （2）间间歇摆动摆动 机构（一般利用连连 杆曲线线上近似圆圆弧或直线线段实现实现 ） （3）间间歇移动动机构（连连杆机构、 凸轮轮机构、齿轮齿轮 机构、组组合机构 等） 按执行构件动作分解进行机构选型序号 动动作分解后能实现实现 的运动动或功能 机 构 型 式 5 差动动机构 （1）差动动螺旋机构 （2）差
8、动动棘轮轮机构 （3）差动齿轮动齿轮 机构 （4）差动连动连 杆机构 （5）差动动滑轮轮机构 6 实现预实现预 期轨轨迹机构 （1）直线线机构（连连杆机构、行 星齿轮齿轮 机构等） （2）特殊曲线线（椭圆椭圆 、抛物线线 、双曲线线等）绘绘制机构 （3）工艺轨艺轨 迹机构（连连杆机构 、凸轮轮机构、凸轮轮-连连杆机构等 ） 按执行构件动作分解进行机构选型序号 动动作分解后能实现实现 的运动动或功能 机 构 型 式 7 增力及夹夹持机构 （1）斜面杠杆机构 （2）铰链铰链 杠杆机构 （3）肘杆式机构 8 行程可调调机构 （1）棘轮调节轮调节 机构 （2）偏心调节调节 机构 （3）螺旋调节调节 机
9、构 （4）摇摇杆调节调节 机构 （5）可调调式导导杆机构 序 号组合 方式机构组合方式1串 联 式2并 联 式序 号组合 方式机构组合方式3复 合 式4反 馈 式序 号组合方式机构组合方式5叠联式 各基本机构 没有共同的 机架，互相 叠联在一起 。其特点是 ：1）每一 个基本机构 各有一个动 力源；2） 后一个基本 机构的相对 机架就是前 一个基本机 构的输出件 。 挖掘机，装 载机最典型 。 机构变异方法 改变构件的形状及运动尺寸 改变运动副的尺寸 选用不同的构件为机架（即机构的倒置） 运动副元素的逆换 增加辅助构件（课本p286） 机构再生运动连设计法 （参看王德伦编写的机械原理教材，20
10、11.9，机械工业出版社）参考方案方案一 X型杆链设计及其应用 方案二 按给定轨迹要求设计六杆机构 方案三 换向机构 方案四 按任意给定的平面运动设计机构 方案五 蛙式夯土机 方案六 汽车雨刷机构 方案七 闭门机构 方案八 实现两位置要求机构（竖箱机构） 方案九 车库上翻门机构 方案十 简易关节机构机器人方案十一 夹钳机构 方案十二 电动牙刷 方案十三 椭圆齿轮连杆机构 方案十四 印刷机送纸机构 方案十五 齿轮连杆机构 方案十六 柔性链杆传动 方案十七 平动链轮机构 方案十八 空间球面机构 方案十九 迭联式组合机构 方案二十 十杆犁提升机构方案一X型杆链设计及其应用请思考利用X型杆单元集成构造
11、具有弧型特征的杆链。考虑折叠条件，利用弧型和折叠创造一些实用机构，如野营帐蓬等。方案二按给定轨迹要求设计六杆机构这是一种六杆机构，根据A点的轨迹要求，例如直线，设计该机构。watt mechanism A方案三换向机构这是一种换向机构，请分析它的运动与力，并考虑进行参数优化 。123456该机构由8个构件，9个转动副组成的三个自由度的8杆机构， 在该机构的构件7上任一点P可实现平面的任意运动轨迹。在进行机 构分析时，构件1，2，3为原动件，各自具有独立的运动规律，构件 4，5，6及运动副D、E、F、G、H、I组成一个三级基本杆组，通过 对这个三级杆组进行运动分析可求得P点的运动规律。方案四按任
12、意给定的平面运动设计机构BHEPIADFC12475638方案五蛙式夯土机建筑工地中常用到这种打夯机，请对其进行动力学分析，计算出冲击力的大小，并对配重及参数进行设计。5431221方案六汽车雨刷机构213456汽车雨刷机构多种多样，请分析该种机构，并提出一种新的机构。方案七闭门机构（地铁门）1 26534此为由一曲柄滑块机构进行控制地铁门开合的应用实例，其设计分析 加工制造及装配非常简单。通过构件1（滑块）的移动来控制构件4（门） 的开启与闭合，当外力去除后，构件1在弹簧6的力作用下会自动关闭，以 保证地铁在运行过程中，车厢门关闭的可靠性与安全性。设计该机构在适 当位置加阻尼，使门的开闭运动
13、缓缓进行。该机构使箱体由横 向位置转换至竖向位置 ，这个机构主体是一个 四杆机构，主要是实现 由B、C到B 、C两个 位置的设计。对该机构 进行分析时，可令构件 3为原动件，由构件1， 2及运动副A，B，C组 成一个RRR二级组，可 利用解析法精确求解B 、C的位置，也可以利 用作图法进行二个位置 的设计。这一机构已用 于某电冰箱厂，试分析 构件2在翻转运动过程 中的受力分析。方案八实现两位置机构（竖箱机构）ADECBBE FC1 4523方案九车库上翻门机构（建设部标准）BGCA4123这种车库门机构，实际是曲柄滑块机构。系统整体处于平衡状态，当汽车自由向外开出时，它可以靠车本身力量冲开。具
14、有安全保护作用，请分析该构件中配重G的选择的合理性。方案十简易关节机器人（各种三关节）简易机器人有多种类型，可设计其中一种。每一个关节可以是移动副或转动副，有多少种机构类型请总结。方案十一夹钳机构（力放大机构）夹钳是建筑工地常用的工具。它有各种类型的结构，请收集研究各种类型并比较优缺点，然后选优进行设计。方案十二电动牙刷截面扩大运动副原理简图3-活动连杆2-牙刷头导杆1-牙刷外壳5-直流电机6-电池4-偏心轴获得,从而有效减小结构尺寸;2.运动原理图的曲柄摇杆机构在结构上通过扩大运动副1.牙刷头可绕轴线左右摆动,摆角范围为45;牙刷在日常生活中每天都要用到它，请提出几种新型的电动牙刷机构，使牙
15、刷头部能具有摆动或移动或多撮转动等。方案十三椭圆齿轮连杆机构请分析椭齿轮连杆机的运动轨迹图谱，并构思利用连杆上某一点的轨迹曲线进行实际应用。该方案为凸轮机构与连杆机构的组合机构，用来实现任意给定轨迹的机构综合，五杆机构具有两个自由度，由双联凸轮作为原动件给该五杆机构提供两个已知的运动规律，该机构具有确定的运动。在进行连杆机构运动分析时，将构件2及构件4作为原动件，其运动规律已由凸轮给定，由构件3、5及C、F、E组成一个RRR二级组。在这个二级组中可以求得G点的运动轨迹，通过调整两原动件2、4的运动规律，可对G点的运动轨迹进行调整，实现给定轨迹的要求。同样，也可按给定的G点的运动轨迹及相应的运动
16、规律来得到两个原动件的运动规律，最后得到双联凸轮的理论廓线，实际廓线及安装角。 方案十四印刷机送纸机构BGFEAD21345C该机构用于将回转 运动转换成往复直线运 动，构件1为主动，以 角速度1绕A点进行回 转运动，由构件1，2， 3，4及运动副A、B、C 、D组成一个曲柄摇杆 机构，在摇杆CD上固 联一个齿轮，该齿轮随 摇杆进行往复摆动，通 过齿轮与齿条啮合传动 ，将曲柄AB的回转运 动就转换成了齿条的往 复直线运动。方案十五齿轮连杆机构在进行运动分析时，可将构件2、3及运 动副B、C、D拆分成一个RRR二阶基本杆 组进行分析。FCABD E21345该机构中，构件1，2分别为两个链轮，构件1为主动件，以角速度1进 行回
