作者：袁愛霞 高中庸 李寶靈
ZK{1z| i]zh8|"> 一、引言
6;I zw$X 8fvKVS "創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不場動力"。當(dāng)今知識經(jīng)濟(jì)時代，各行各業(yè)為了適應(yīng)激烈的競爭，對創(chuàng)造型人才的渴求與日俱增。作為堵養(yǎng)人才的教育領(lǐng)城，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已得到前所未有的高度重視，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力已成為高校一項(xiàng)重要的教改內(nèi)容，努力培養(yǎng)出創(chuàng)造型的人才是我們每一位教師貴無旁貸的資任。
機(jī)械原理課程是一門實(shí)踐性和創(chuàng)新性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，機(jī)械原理方面的知識，在新機(jī)械的創(chuàng)造中起到不可或缺的基礎(chǔ)作用。因此，我們在教學(xué)中，不僅要使學(xué)生具備堅(jiān)實(shí)的機(jī)械原理知識，還要重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
zGO_S\ 6UN{Vjr%` 二、機(jī)械原理知識在機(jī)構(gòu)創(chuàng)斷設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)作用
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ptG$Z y54R D/`- 機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容主要包括幾個方面:（1）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識。研究機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的畫法，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件以及機(jī)構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分類。（2）機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析。無論分析現(xiàn)有機(jī)械還是創(chuàng)新新的機(jī)械，分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動都是必不可少的。（3）機(jī)器動力學(xué)。（4）常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)。（5）機(jī)械傳動系統(tǒng)運(yùn)動方案的設(shè)計(jì)。由機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容不難看出，機(jī)械原理的知識在機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中具有重要的指導(dǎo)作用。同時，這門課程也為學(xué)生提供了極為廣闊的創(chuàng)新天地。
kVW rZ>McK 31g1zdT! 1.常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)-機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)
VKXB)-'L k?pNmKVJM 常用機(jī)構(gòu)是指機(jī)器中普通使用的機(jī)構(gòu)，如連桿機(jī)構(gòu)、
凸輪機(jī)構(gòu)、
齒輪機(jī)構(gòu)等。各種機(jī)器，即便是非常復(fù)雜的機(jī)器，其機(jī)械部分也無非是由常用機(jī)構(gòu)組合而成。所以，機(jī)械原理中關(guān)于常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動及工作特性的分析及其設(shè)計(jì)方法，這些知識對于進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)來說都是必須具備的基礎(chǔ)知識。如要求設(shè)計(jì)一具有曲柄和急回運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的過程中，必須應(yīng)用到機(jī)械原理中機(jī)構(gòu)具有曲柄的條件和急回運(yùn)動的條件以及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識，才能使所創(chuàng)愈的機(jī)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
,9:v2=C_ mV7_O// 2.機(jī)構(gòu)的組成原理-機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本原理
C>l (4*S '6WZi|(a 任何平面機(jī)構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次聯(lián)接于原動件和機(jī)架上而成的，這就是機(jī)構(gòu)的組成原理。顯然，機(jī)構(gòu)的組成原理對于我們進(jìn)行機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有十分重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)我們設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)時，根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成原理，可先選定機(jī)架，所取原動件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，并將原動件用運(yùn)動副與機(jī)架相聯(lián)，然后，再將若干個基本桿組依次聯(lián)接與原動件和機(jī)架上即可。如圖1所示，我們將二個II級桿組構(gòu)件2與3和構(gòu)件4與5依次聯(lián)接于原動件1和機(jī)架6上，便得到一個六桿機(jī)構(gòu)。
;(g"=9e f:t5`c. 依次類推，可創(chuàng)愈出各種各樣型式新穎、用途各異的機(jī)構(gòu)�？梢�，這樣的練習(xí)，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和能動性。
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T/L\|_:' @ bvWqMa 3.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動條件-檢驗(yàn)、修改設(shè)計(jì)方案
Q Na*Y@i `E P-Qlm 我們所創(chuàng)憊出來的機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠按工作要求進(jìn)行運(yùn)動和動力的傳遞與變換，因此，當(dāng)原動件按給定的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動時，其余構(gòu)件的運(yùn)動應(yīng)當(dāng)完全確定。能否滿足這一要求呢?應(yīng)用機(jī)械原理中機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件，便可方便地得出結(jié)論。機(jī)構(gòu)的原動件的數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。這就是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。據(jù)此我們可檢驗(yàn)所創(chuàng)愈出的機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動并進(jìn)行修改。例如圖2。為某一創(chuàng)意的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)文件[1].[2]，我們計(jì)算其自由度F.F=3n-(2P1+Ph)=3*4-(2*6)=0，表明不能動。為使之能運(yùn)動，應(yīng)增加自由度，如果只有一個原動件，根據(jù)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件，增加一個活動構(gòu)件和一個低副，便可達(dá)到目的，修改后方案如圖2b所示，當(dāng)然還有其他的修改方案。
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0,LUi*10 圖2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的修改
&6Wim<* iQh:y:Jo1& 4.機(jī)構(gòu)的變異-創(chuàng)造新型機(jī)構(gòu)
F>u/ Lh! kx0w?A8- 當(dāng)所選機(jī)構(gòu)不能全面滿足要求時，我們可以通過改變構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀、運(yùn)動尺寸、更換機(jī)架或原動件、增加輔助構(gòu)件等方法獲得新的機(jī)構(gòu)或特性。如在棺輪機(jī)構(gòu)中，如果將棺輪的直徑增大為無窮大，核數(shù)為無窮多，那么柑輪機(jī)構(gòu)就變異為圖3所示的間歇直動的相條機(jī)構(gòu)。不難粉出，學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)變異方法，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)出畜有創(chuàng)意的機(jī)構(gòu)方案。
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