题目21游戏机机构运动简图与传动系统设计.doc

题目21：游戏机机构运动简图与传动系统设计 1、设计题目 某游乐场欲添设一新的游乐项目，该项目是在一暗室中，让一画有景物的屏幕（观众可以看见屏幕上的景物），由静止逐渐开始左右晃动，晃动的角度由小变大，并越来越大最后屏幕竟旋转起来，转数周后，屏幕渐趋静止。 由于观众在暗室中仅能看见屏幕上的景物，根据相对运动原理，观众将产生一个错觉，他不认为是屏幕在晃动，反而认为是自己在晃动，并且晃动的越来越厉害，最后竟旋转起来，这是一个有惊无险的游乐项目。 现要求设计一机械传动装置，使屏幕能实现上述运动规律。 2、设计数据与要求 屏幕由静止开始晃动时的摆角约60°,每分钟晃动次数约10~12次，屏幕由开始晃动到出现整周转动，历时约2~3min，约转十多转后，屏幕又渐趋静止。欲利用一三相交流异步电动机带动，其同步转速为1000r／min或1500r／min，功率约1kw。 要求屏幕摆动幅度应均匀增大或稍呈加速的趋势。 3、设计任务 1）、至少提出两种传动方案，然后进行方案分析评比，选出一种传动方案进行设计。 2）、确定电动机的型号。 3）、设计传动系统中各机构的运动尺寸，并绘制出机构运动简图。 4）、作必要的运动分析和动力分析。 5）、设计V带传动和蜗杆传动，对所用到的齿轮进行强度计算，确定其尺寸。 6）、进行传动系统结构设计，绘制其装配图。 7）、编写课程设计说明书。 4、参考方案 参考方案如附图39所示，由电动机通过一级带传动、一级蜗杆传动带动一曲柄摇杆机构ABCD，再通过一级齿轮传动带动屏幕左右晃动。 附图39 游戏机机构运动方案 为了改变屏幕晃动幅度的大小，使之逐渐增大，并最终使屏幕作连续回转，可采用如下三种方法来实现： 1）、摇杆长度不变，逐渐增大曲柄AB的长度。 2）、曲柄长度不变，逐渐缩短摇杆CD的长度。 3）、同时改变曲柄和摇杆的长度，但这样将使结构复杂，不足取。 如何在不停车的状态下改变曲柄或摇杆的长度呢？如附图40和附图41所示为两种供参考的方案。 附图40 改变曲柄长度方案之一 附图41 改变曲柄长度方案之二