文档介绍：教学示范项目2
手摇绞车机构的设计与制作项目
教学示范项目2
教学示范项目2任务书_P139 _提出问题
教学示范项目2工作步骤1 _P145_了解结构
教学示范项目2工作步骤2 _P146_受力分析
教学示范项目2工作步骤3 _P147_力系平衡方程应用
教学示范项目2工作步骤4 _P148_分析构件变形及承载情况
教学示范项目2工作步骤5 _P161_弯扭组合强度条件应用计算
教学示范项目2工作步骤6 _P163_弯扭组合强度条件应用计算
教学示范项目2
教学示范项目2
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一、项目目的
“手摇绞车机构的设计与制作项目”
任务书
通过师生共同完成“手摇绞车机构的设计与制作项目”,进
而完成本书第2篇学习任务(知识和技能的学习和训练),达到
本书第2篇教学目的。
教学示范项目2的导入
二、机构原理
如右图所示,两人共同转动手柄E和H,从而转动主动轴EABH,并通过一对齿轮K和J,将转动力矩传递给从动轴CD,并由鼓轮M卷起绳索从而匀速提升起重物G。
教学示范项目2
三、项目目标
1. 实现使用功能
每人施加给手柄的作用力F=200N,要求所设计制作的机构
可产生k倍的提升力,即G∕F = k,k称为静力放大系数。
为了有利于培养同学们的独立思考和创新能力,建议把一个班
分为若干小组,每组4-6人为宜,分别取k=5、8、10、12、15、
18、20、23、25、30等。
2. 满足安全性和经济性
机构中各构件既具备足够的承载能力(即满足强度、刚度
和稳定性要求),以保证机构能够安全可靠的使用,同时又满
足经济性原则。
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四、工作任务
。
。
(可用木材、铝材或塑
料),并检验能否达到预定的目标。
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观察手摇绞车机构示意图并拆卸开来,对各构件间的联接(接触)进行观察分析,说明整个机构的构件组成,并说明各处联接(接触)可归纳简化为何种常见约束类型。开始书写设计说明书(草稿)。
解答:
将手摇绞车机构拆开,可见整个机构由如下构件组成:
两个手柄(原动件)、主动轴EABH(连带齿轮K),从动轴CD(连带齿轮J和鼓轮M)。
【工作步骤1】
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对各构件间各处联接(接触)进行认真观察思考后可知:
——两个手柄与主动轴EABH固结为一体。
——主动轴与机架在A和B处是光滑铰链约束(轴承)。
——从动轴与机架在C和D处是光滑铰链约束(轴承);
A、B、C、D四处各有两个相互垂直的约束反力(轴承反力)。
——齿轮K和J之间为齿轮间相互啮合,亦为光滑接触约束,有两组相互垂直的径向力和圆周力。
——鼓轮与重物之间是绳索拉力。
没有其它类型的约束。
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同在机构已拆开并已正确分析归纳约束类型的基础上,对各构件进行受力分析并画出受力图(主动轴和从动轴应按照轮轴类构件的平面解法,画出三视受力图)。续写设计说明书(草稿)。
解答:
EABH轴的受力图如图5-3:
【工作步骤2】
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图5-3 EABH轴受力图
EABH轴按照轮轴类构件平面解法,画出三视受力图如图5-4:
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图5-4 EABH轴三视受力图