机械运动方案创新设计实验2
机械运动方案设计与创
模块名称 箱体 齿轮 轴 轴承 端盖
通用化程度 （%）
97
85.6
77. 4
98.4
98.6
模块化设计实例——齿轮减速器系列 设计
如减速器功能图所示，分别进行了齿 轮模块，轴的模块，箱体的模块等设 计，采用了112对斜齿圆柱齿轮和70 对锥齿轮模块，代替了非模块化设计 的1252对齿轮；可组成332种平行轴 和220种相交轴的传动。只需要3种箱 体。模块化设计降低了成本，并且便 于管理。下表列出了减速器模块化系 列中零部件的通用化程度。
3.利用技术冲突解决原理
一．冲突广泛存在于产品的设计之中，解决冲突是创新设 ○ 计的核心。冲突类型很多，这里只讨论关于技术冲突的有
二．关问题。 三．技术冲突的概念：
○ 技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结 四．果，也可指有用作用的引入或有害作用的消除导致一个或 五．几个子系统变坏。技术冲突常表现为一个系统中两个子系 六．统之间的冲突。
第五章 机械 运动方案设计 与创新
开发一个新的机械产品一般经 历四个阶段：
产品规划——市场需求调查；科技信息
0
调研；论证 必要性，可行性，确定产
1
品功能目标。
方案设计——进行系统的功能分析与设
0
计；工作原理构思与设计；工艺动作构思
2
与设计；方案性能评价。
技术设计——进行系统中的零部件尺寸、
0
参数、形状、结构、强度、刚度、精度设
○
不 共 加 如 或 对 将
称 就 解 决 了
突 与 对 称 有
式 ， 但 实 际
对 称 是 机 械
鸣 器 的 设
其 不 对 称
果 物 体 是
很关上零计程 不
第十三章 机械运动方案及创新设计
4 2 1 6 3
5 1 2 3
襟翼操纵机构 V型双缸发动机 型双缸发动机
3. 复合式机构组合 一个两（ 一个两（多）自由度作为基础机构A，一个（几个）单 自由度作为基础机构 ，一个（几个） 自由度基本机构B（这里指附加机构） 自由度基本机构 （这里指附加机构）的输出构件接入基础 机构所构成的并联组合形式称为复合式机构组合。 机构所构成的并联组合形式称为复合式机构组合。
ห้องสมุดไป่ตู้
ω1
Ⅱ Ⅲ
V2 V3
Ⅰ
ω1″
刨床传动系统机构组合情况的初步方案图 Ⅰ——减速传动机构（带传动+齿轮传动） 减速传动机构（带传动 齿轮传动） 减速传动机构 齿轮传动 Ⅱ——刨刀往复直线急回运动机构 ——刨刀往复直线急回运动机构 Ⅲ——工作台间歇直线步进机构 工作台间歇直线步进机构
◆ 在Ⅲ后部串联一个能将转动 (或间歇转动 变为移动 或间歇 或间歇转动)变为移动 或间歇转动 变为移动(或间歇 移动)的基本机构 的基本机构Ⅲ 移动 的基本机构Ⅲ″； ◆ 在Ⅲ前部串联能减少间歇运 动冲击又容易获得任意运动规 律的高副机构Ⅲ ； 律的高副机构Ⅲ′； ◆ ω′= ω ″。
14 13 12 11
10 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1-电机； 电机； 电机 2-V带传动； 带传动； 带传动 3-高速级齿轮传动； 高速级齿轮传动； 高速级齿轮传动 4-低速级齿轮传动； 低速级齿轮传动； 低速级齿轮传动 5-摆动到感机构； 摆动到感机构； 摆动到感机构 6-凸轮机构； 凸轮机构； 凸轮机构 7-双摇杆机构； 双摇杆机构； 双摇杆机构 8-升降机构； 升降机构； 升降机构 9-工作台； 工作台； 工作台 10-棘轮 丝杠进给机 棘轮—丝杠进给机 棘轮 构； 11-工件； 工件； 工件 12-让刀机构； 让刀机构； 让刀机构 13进刀机构； 进刀机构； 进刀机构 14-滑枕 滑枕
2机械原理课程设计台式电风扇摇头装置
台式电风扇摇头装置设计一.设计要求设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调整俯仰角。
以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。
台式电风扇的摇头机构，使电风扇作摇头动作（在肯定的仰角下随摇杆摇摆）。
风扇的直径为300mm,电扇电动机转速n=1450r∕min,电扇摇头周期t=10s.电扇摇摆角度中、仰俯角度Φ与急回系数K的设计要求及任务安排见表。
方案号电扇摇摆转动电扇仰俯转动仰角夕/（°）摆角ψ/（°）急回系数K2.设计任务:⑴按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案；⑵画出机构运动方案简图；⑶安排蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定他们的基本参数，设计计算几何尺寸；（4）确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸，它应满意摆角中及急回系数K条件下使最小传动角/最大。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在的条件；⑸编写设计计算说明书；二.功能分解明显为完成风扇左右俯仰的吹风过程须要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摇摆肯定的角度，因此，须要设计相应的左右摇摆机构（本方案设计为双摇杆机构）。
为完成风扇可摇头，可不摇头的吹风过程。
因此必需设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销离合器机构）。
扇头的俯仰角调整，这样可以增大风扇的吹风范围。
因此，须要设计扇头俯仰角调整机构（本方案设计为外置条件按钮）。
三.机构选用驱动方式采纳电动机驱动。
为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述功能分解,可以分别选用以下机构。
机构选型表：b图1：锥齿轮减速机构图2,蜗杆减速机构由于蜗杆蜗轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大,摩擦磨损大,传动效率较低，易出现发热现象,常须要用较贵的减磨耐磨材料来制造蜗轮,制造精度要求高，刀具费用昂贵，成本高。
锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相比蜗杆蜗轮成本较低。
所以在此我们选用锥齿轮减速。
2,离合器选用方案一方案二由以上两个机构简图可以看出：方案二采纳的比方案一少用了一个齿轮,它主要采纳的滑销和锥齿轮卡和从而实现是否摇头的运动.不管是从结构简便还是从经济的角度来说方案二都比方案一好.也更简洁实现.所以我们选择方案一.3,摇头机构选用方案一方案二要实现扇头的左右摇摆运动有许多种运动方式可以选择,例如我们可以选用凸轮机构，多杆机构,滑块机构齿轮机构等.但四杆机构更简洁制造,制造精度要求也不是很高,并且四杆机构能实现摆幅也更广更简洁实现,最重要的是它的制造成本比较低.所以首选四杆机构.从以上两个简图中我们不难看出方案一比方案二多了一个齿轮盘,所以方案二更好.四，机构组合据上述功能机构的分析我们选用以下机构来实现电风扇的减速、摇头、俯仰运动。
八年级《机械运动》教案、教学设计
（二）教学设想
1.创设情境，激发兴趣：以生活中常见的机械运动现象为例，如自行车行驶、电梯运动等，引导学生观察、思考，激发他们的学习兴趣。
2.理论与实践相结合：在讲解基本概念和公式时，通过实验演示、动画模拟等方式，帮助学生形象地理解物理规律，提高他们的抽象思维能力。
3.分层次教学：针对不同学生的学习需求，设计不同难度的教学活动和练习题，使学生在实践中逐步提高解题能力。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教学活动设计：教师以生活中的实例，如火车行驶、运动员跑步等，引导学生思考这些运动的特点和规律，从而引出本节课的主题——《机械运动》。
2.教学实施：教师通过提问方式，让学生分享他们对机械运动的了解，鼓励他们从不同角度描述运动现象。在此基础上，教师总结并板书本节课的学习目标，激发学生的学习兴趣。
5.知识迁移与应用：引导学生将所学知识迁移到生活中，解决实际问题，提高学以致用的能力。
6.适时反馈与评价：在教学过程中，关注学生的表现，给予及时的反馈和鼓励，帮助他们建立自信心。
7.情感态度与价值观的培养：通过物理故事、科学家传记等，激发学生对物理学科的兴趣，培养他们的创新意识和科学精神。
8.教学资源的利用：充分利用多媒体、网络等教学资源，丰富教学手段，提高教学效果。
1.结合学生的生活经验，引导他们从具体实例中发现、感知机械运动现象，以此激发学生的学习兴趣；
2.注重启发式教学，通过提问、讨论等方式，帮助学生建立正确的物理概念，培养他们的抽象思维能力；
3.针对学生对运动状态、运动规律的掌握情况，设计不同难度的练习题，使学生在实践中逐步提高解题能力；
4.关注学生的个体差异，对于基础较弱的学生，给予更多的关注和指导，帮助他们克服学习困难，增强自信心。
机械运动的教案
机械运动的教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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机构运动创新设计实验指导书
目录一、实验目的 (1)二、实验任务 (1)三、实验原理 (1)四、实验设备 (2)五、实验内容 (3)1、牛头刨床机构 (3)2、内燃机机构 (4)3、精压机机构 (4)4、两齿轮-曲柄摇杆机构 (5)5、两齿轮-曲柄摆块机构 (6)6、喷气织机开口机构 (6)7、双滑块机构 (7)8、冲压机构 (8)9、插床机构 (8)10、筛料机构 (9)11、凸轮-连杆组合机构 (9)12、凸轮-五连杆机构 (10)13、行程放大机构 (11)14、冲压机构 (11)15、双摆杆摆角放大机构 (12)六、实验方法与步骤 (12)一、实验目的1、机构创新设计与运动分析实验是综合性实验，在掌握机构组成原理、基本机构的类型、结构、设计知识的基础上，以ＺＢＳ－Ｃ机构创意设计实验台作为操作平台，进行机构创新设计实验；2、培养学生运用创新思维方法，遵循机械设计的基本法则，对机构运动系统方案进行设计与研究。
以期通过实验使学生创新意识、综合设计能力得到加强，实验技能得到提高。
二、实验任务1、选用工程机械中各种平面机构运动简图，在ＺＢＳ－Ｃ机构创新设计实验台搭接、运行，满足机构运动要求。
２、根据设计机构创新方案、画出机构运动简图，在ＺＢＳ－Ｃ机构创新设计实验台搭接、运行，满足机构设计要求。
三、实验原理1、杆组的概念由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数相等，因此机构由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。
将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是：F=3n-2pL-pH=0其中构件数n，高副数PH和低副数PL都必需是整数。
由此可以获得各种类型的杆组。
当n=1,PL=1,PH=1 时即可获得单构件高副杆组，常见的有如下几种：图 3-1 单构件高副杆组因此满足上式的构件数和运动副数的组合为：n=2,4,6……，PL=3，6，9……。
第三章机械功能原理的实现——机械运动系统的方案设计
第三章机械功能原理的实现——机械运动系统的方案设计第三章机械功能原理的实现——机械运动系统的方案设计6学时理论课1、初步掌握机构能实现的动作功能；2、进一步掌握传动机构和执行机构的作用；3、掌握常用的机械传动方法；4、认识机构的创新设计的含义。
重点：1、结构能实现的动作功能2、传动机构和执行机构3、常用的机械传动方法功能原理设计的工作特点难点：1、机构的创新设计；2、结构能实现的动作。
处理方法：突出基本概念、联系实际、结合多媒体教学。
一、机构能实现的动作功能1．利用机构实现运动形式或运动规律变换的动作功能在绝大多数的机械中原动机的运动形式为转动，而机构的输出运动是多种多样的。
利用机构可以进行构件运动形式的变换，例如：1)匀速运动(平动、转动)与非匀速运动(平动、转动或摆动)的变换。
2)连续转动与间歇式的转动或摆动的变换。
3)实现预期的运动轨迹运动。
2．利用机构实现开关、联锁和检测等的动作功能开关、联锁和检测是自动机中的重要内容。
检测机构可以检查最后的成品也可以检测中间工序．以自动校正与规定标准间的差异。
控制联锁机构的用途则是在机器工作过程中发现控制和检测机构所不能排除的缺陷时停止或限制机器的工作。
例如：1）用来实现运动离合或开停。
2）用来换向、超越和反向止动。
3）用来实现联锁、过载保护、安全制动。
4)实现锁止、定位、夹压等。
5) 实现测量、放大、比较、显示、记录、运算等。
3利用机构实现程序控制或手动控制的功能程序控制或自动控制是自动机械中不可缺少的一部分，控制的方法很多，用机构来控制的方法就有；1)利用时间的序列进行控制2)利用动作的序列进行控制第1页第三章机械功能原理的实现——机械运动系统的方案设计3)利用运动的变化等进行控制二、选择机构来实现功能原理的原则和范围机构所能实现的动作功能完全可以用电气或电子的原则来实现。
但是在什么情况下选用机构来完成这些功能呢?当然首先是要完成设计时提出的功能目标。
3.1机械运动第二课时教学设计-2023-2024学年浙教版七年级下册科学
在教学设计中，我将以课本内容为主线，结合学生的实际情况，设计一系列的教学活动，以帮助学生更好地理解和掌握本节课的知识。同时，我也会注重培养学生的实践能力和创新意识，使学生在学习过程中能够积极思考，不断提高自己的科学素养。
拓展与延伸
1. 提供与本节课内容相关的拓展阅读材料
- 《运动和静止的奥秘》：一篇深入浅出的文章，介绍了运动和静止的物理原理，以及如何在不同的参照系下判断物体的运动状态。
- 《运动和静止的实际应用》：一篇介绍运动和静止在科学技术和日常生活中应用的文章，让学生了解运动和静止的概念是如何应用于实际的。
- 《运动和静止的实验与观察》：一本实验指导书，提供了多个关于运动和静止的实验方案，包括实验目的、实验步骤、实验器材等，供学生进行实验操作。
1. 选择适合教学目标和学习者特点的教学方法
为了达到本节课的教学目标，我选择了以下教学方法：
- 讲授法：在课堂上，我会通过讲解运动和静止的概念、相对性原理以及判断方法，为学生提供系统的知识框架。
- 讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对现实生活中运动现象的观察和理解，促进学生之间的思维碰撞和知识共享。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
四、学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“运动和静止在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
机械运动方案及机构创新设计
机械运动方案及机构创新设计
一、背景
注射器是一种用于注射药物的医疗器械，它能够有效地把药物注入患
者的体内，因此在医疗中十分重要。
传统注射器办法主要是手动操作的，
由于操作不熟练，容易造成注射量的误差，严重影响治疗效果。
因此，将
注射器的操作过程改为自动挡模式，成为近年来研究热点之一
二、机械运动方案
1.机构设计
采用该方案的射针机构，机构由漏斗、针尖器及轴承支撑立柱三部分
组成。
其中，漏斗主要用于装载药物，同时也是用于支撑的结构部分；针
尖器主要用于控制射针运动；立柱采用轴承支撑以加强稳定性。
2.移动端设计
采用该方案的移动端，由电机、减速机、内、外齿轮、链条轴承组成。
电机作为动力源，通过减速机将高速运动的动力转换为低速运动，然后再
转移到内、外齿轮上，通过链条轴承将低速运动传递给射针机构，以控制
射针的运动。
1.射针机构设计
采用该设计的射针机构，漏斗内部多加入一个推杆机构，与漏斗下方
的针尖器共同，形成一个滑动机构，漏斗内装载药物，药物通过推杆机构
推动针尖器向前面射出。
机械运动方案创新设计
机械运动方案创新设计引言机械运动方案的创新设计是指通过应用新颖的思维和技术手段，提出新的机械运动方案。
这种创新设计可以改进现有机械系统的性能，提高生产效率，降低能耗，并为未来的机械运动系统提供更好的设计参考。
本文将介绍一种创新的机械运动方案，并讨论其优势和应用领域。
设计原理1. 理解机械运动方案在设计新的机械运动方案之前，首先需要对机械运动方案有一个清晰的理解。
机械运动方案是指控制机械装置的运动、位置和速度的方法和措施。
它可以包括各种机械元件的组合、驱动方式、传动装置以及控制系统等。
2. 创新设计的目标创新设计的目标是提出一种能够改进现有机械系统性能的机械运动方案。
这可能包括提高运动的精度、速度和稳定性，减少能耗和噪音，提高系统的可靠性和操作性，等等。
3. 基于新技术的创新设计创新设计需要基于新技术的应用。
例如，可以利用计算机辅助设计（CAD）软件进行机械元件的设计和模拟分析，以提高系统的设计效率和准确性。
同时，可以利用电子控制技术和传感器技术来实现对机械运动的精确控制和监测。
创新设计案例和应用领域1. 基于磁悬浮技术的创新设计一种创新的机械运动方案是基于磁悬浮技术的设计。
磁悬浮技术可以通过电磁力和磁场对物体进行悬浮和稳定控制。
这种技术可以应用于高速列车、磁悬浮飞行器、风力发电机等领域。
通过利用磁悬浮技术，可以降低机械磨损、减少能耗，提高系统运行的稳定性和效率。
2. 基于机器学习的创新设计另一种创新的机械运动方案是基于机器学习的设计。
机器学习是一种人工智能技术，通过对大量数据进行分析和学习，从中发现规律并作出决策。
利用机器学习技术可以对机械运动进行精确的预测和控制，提高系统的自适应性和智能化。
例如，可以利用机器学习技术对机械装置的故障进行预测和预防，提高系统的可靠性和安全性。
3. 基于虚拟现实的创新设计虚拟现实技术是一种将计算机生成的三维图像与现实世界进行交互的技术。
利用虚拟现实技术，可以将机械运动方案进行模拟和仿真，从而提前发现系统设计中的问题，并通过虚拟现实技术进行优化。
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机械运动方案创新设计实验
一、实验目的
1．加深对平面连杆机构及其设计的理解。
2. 初步了解机构设计的基本原理及各连杆机构的运动特性。
3．学会用实验的方法进行机构运动及结构分析。
4. 培养学生创新意识及综合设计能力。
二、实验原理
平面连杆机构由原动件、连杆和从动件组成。
原动件输出运动和动力，通过连杆实现从动件的输出，达到运动方式的转换和对外做功。
三、实验设备及工具
1．ZBS-C机构运动创新设计实验台
2. 工具：外六角扳手（2把），内六角扳手（2个），钢尺（1个），十字起（1把）
一字起（1把）
四、实验内容（任选一至二项）
1.多功能移动式残病人浴缸翻转机构
⑴上身部缸体翻转机构
要求上身部缸体从水平位置向上翻转至70度，即翻转角为0-70度.
可采用的机构：摆动导杆机构，导杆与上身部缸体固装在－起，带动缸体翻转。
⑵腿部缸体翻转机构
要求腿部缸体从垂直位置向上翻转至水平位置，利用死点保持腿部缸体在水平位置。
借助凸轮机构破坏死点，使腿部刚体在重力下复位。
可采用的机构：双摇杆机构，腿部刚体作为从动摇杆。
2. 牛头创床机构
要求刨刀（安装在滑枕上）作直线往复运动。
可采用的机构：摆动导杆机构和滑块机构组合。
3.飞机起落架
要求起落架上轮子从水平位置向下翻转至垂直位置，利用死点使起落架轮子保持在垂直位置。
可采用的机构：双摇杆机构
4.插床机构
要求插刀作垂直上下往复直线运动，向下时（工作行程）较慢，向上运动（空程）时速度较快。
可采用的机构：曲柄滑块机构
5.冲压成型机
压头作垂直上下直线运动，以较小功率带动主动件运动时，滑块能产生巨大的冲压力。
可采用的机构：六杆增力机构
五、实验报告
1．根据对机构的工艺要求，设计拼接机构的运动链结构图，计算机构的自由度；
2．按比例绘制搭接机构的运动简图，标注出机构的运动简图的尺寸参数；
3．说明该机构是否满足给定的工艺要求；
4．分析该机构的优缺点？
要求：在预习报告中确定设计方案。
绘制机构运动链结构图。
附录：机构的尺寸及数量。