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机构动力车集团军
01.平面连杆机构
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平面连杆机构定义:由若干构件通过低副(铰链或滑道)连接而成的机构,又称为低副机构。因构件形状多呈杆状,所以称连杆机构。所有构件的运动均平行于某一平面的连杆机构,即为平面连杆机构。而具有四个构件(包括机架)的平面连杆机构,称为平面四杆机构。
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平面连杆机构的特点:(1)能够进行多种运动形式的转换;(2)构件之间连接处是面接触,单位面积上的压力较小,磨损较慢,可以承受较大载荷;(3)两构件接触表面是圆柱面或平面,制造容易;(4)连接处的间隙造成的积累误差较大;(5)连杆机构运动时产生惯性力,不适用于高速场合。
02.机构动力车
03.铰链四杆机构
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铰链四杆机构定义:当构件间全部用转动副(铰链)相连接的平面四杆机构,即为铰链四杆机构。铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式,其它型式的四杆机构,都可看成是在它的基础上通过演化而成的。
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曲柄摇杆机构:四连杆机构中,一连杆绕固定轴做旋转运动者为曲柄,一连杆绕固定轴做摇摆运动者为摇杆,称为曲柄摇杆机构。而用以连接曲柄与摇杆而传达相互间之运动之杆称为浮杆。连接两固定中心之线称为连心线或机架。
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双曲柄机构:铰链四杆机构中,若两个连架杆均为曲柄,则此四杆机构称为双曲柄机构。
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双摇杆机构:铰链四杆机构中,若两个连架杆均为摇杆,则此四杆机构称为双摇杆机构。
04.将铰链四杆机构设计到机构动力车里
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铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式,根据连架杆能否成为曲柄,铰链四杆机构可分为三种基本形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构,将这些创新融入设计到动力车里,就成了铰链四杆机构教学载体的机构动力车,提供「做中学」与「玩中悟」的体验式学习环境。
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曲柄摇杆机构动力车:把曲柄摇杆机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了曲柄摇杆机构动力车,请参考博文【磕头机】。
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双曲柄机构动力车比赛终点站:把平行双曲柄机构,创新设计融入到动力车比赛终点站里头,就成了平行双曲柄机构动力车比赛终点站,请参考博文【黑白配】。
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双摇杆机构动力车:把双摇杆机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了双摇杆机构动力车,请参考博文【四连杆与义肢】。
05.平面四杆机构的演化
铰链四杆机构是四杆机构的基本形式,其它的一些常用四杆机构可以认为是由铰链四杆机构通过某些方法演化而来的。在平面四杆机构中,除了上述三种基本形式的铰链四杆机构之外,在实际中还广泛采用其他形式的四杆机构。这些四杆机构可以认为是通过改变某些构件的形状、改变构件的相对长度、改变某些运动副的尺寸、或者选择不同的构件作为机架等方法,由四杆机构的基本型式演化而成的。
06.将平面四杆机构的演化设计到机构动力车里
如曲柄滑块机构通过选取不同构件为机架可演化出曲柄摇块机构、移动导杆杆机构、摆动导杆机构、转动导杆机构,并将这些机构创新融入设计到机构动力车里。
曲柄滑块机构动力车
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如图示,以AC为机架由曲柄1、连杆2、滑块C组成的平面连杆机构,称为曲柄滑块机构。
把曲柄滑块机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了【蒸气火车】博文里的曲柄滑块机构动力车。如左图所示,左边是呈待命状态的曲柄滑块机构动力车图,右边是经触发后动力启动的曲柄滑块机构动力车图。
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曲柄摇块机构动力车
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将曲柄滑块机构中的构件2换作BC机架,即成为曲柄滑块机构,或称为摆动导杆滑块机构。
把曲柄摇块机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了【自卸車】博文里的曲柄摇块机构动力车。如左图所示,左边是呈待命状态的曲柄摇块机构动力车图,右边是经触发后动力启动的曲柄摇块机构动力车图。
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移动导杆机构动力车
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将曲柄滑块机构中的滑块3换作机架,即成为移动导杆机构。
把移动导杆机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了【抽水唧筒】、【真假难辨猜一猜】博文里的曲柄摇块机构动力车。如左图所示,左边是呈待命状态的移动导杆机构动力车图,右边是经触发后动力启动的移动导杆机构动力车图。
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摆动导杆机构动力车
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将曲柄滑块机构中的构件2换作机架时,即为摆动导杆机构。
把摆动导杆机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了【投幣式搖搖馬】博文里的摆动导杆机构构动力车。如左图所示,左边是呈待命状态的摆动导杆机构动力车图,右边是经触发后动力启动的摆动导杆机构动力车图。
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转动导杆机构动力车
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将曲柄滑块机构中的构件1当机架并以构件2为曲柄且构件长L1<L2
时,即为转动导杆机构。
把转动导杆机构,创新设计融入到机构动力车里头,就成了【惠氏急回机构】博文里的转动导杆机构动力车。如左图所示,左边是呈待命状态的转动导杆机构动力车图,右边是经触发后动力启动的转动导杆机构动力车图。
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07.特殊设计的机构动力车
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三合一设计的机构动力车:为三种启动模式合一设计而的局限创作机构动力车【局限创作】其三合一启动设计共有三种启动法:中间用手下押启动法、前端用旗帜机构下押启动法、尾端让后车冲撞水平碰撞启动法。
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整合式设计的机构动力车:这是一套整合式六轮四驱皮筋机构动力车【手抱阴阳鱼】它整合了两台不同的机构动力车,后轮与前轮都有动力,但不同于一般的四驱车,而是先后轮带动,之后再自行切换前轮动力接手带动,其动态展示请参考YouTube影片示范。
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分离式设计的机构动力车:这是一台分离式设计概念的机构动力车【思想起】,其动态展示请参考YouTube影片示范。
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微缩式设计的机构动力车:这是小巧玲珑的卡丁机构动力车【小巧玲珑】,麻雀虽 小却五脏俱全,其动态展示请参考YouTube影片示范。
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飞弹式设计的机构动力车:这台车的设计点子,是模拟德国二战V-1飞弹飞行定距攻击这个机制,实作一台巡航飞弹机构动力车【V-1巡航飞弹】,能出车轮转动一圈半行程后自会出脚飞踢攻击。
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李小龙高脚踢机构动力车:这台车利用铰链四杆设计出180度翻转机构,实现了李小龙高脚踢机构动力车【李小龍】。
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机构死点活用机构动力车:一般机械作业要避开机构的死点位置,这里却要反其道而行,这台机构死点活用机构动力车【飞机起落架】是利用机构的死点状态对简易飞机轮起落架作业进行仿真。
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精简化设计:就是能用更少的材料做更多的事,请参考博文【精简化设计】。
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人机界面:就是有关人机界面的客户导向设计理念,请参考博文【人机界面】。
08.连杆机构运动应用于机构动力车
09.机构动力车与文学的邂逅
10.风云再起
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