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仿生学就是模仿生物的结构和功能的基本原理来制作新的或改善旧的机械

仿生学就是模仿生物的结构和功能的基本原理来制作新的或改善旧的机械
仿生学就是模仿生物的结构和功能的基本原理来制作新的或改善旧的机械

仿生学就是模仿生物的结构和功能的基本原理来制作新的或改善旧的机械.仪器.建筑.工艺等方面的科学。仿生学一词是斯蒂尔于20世纪60年代初提出的。长期以来,人们就不断地对生物进行模仿。众所周知,飞机是人类在研究鸟类飞行得基础上发明的。20世纪60年代,当飞机的飞行速度达到每小时500~600千米∕时,由于震颤而常常发生机翼折断,造成机毁人亡的惨剧。后来人们根据蜻蜓翅膀上的翅痣可以消除震颤的原理,在飞机的设计上加以应用,避免了机翼折断的发生,响尾蛇两眼前下方各有一个对热敏感的感受器称为热眼。热眼能分辨千分之一度的温度差异。响尾蛇就是靠着这两个热眼在漆黑的夜晚准确无误的捕捉到小动物。、根据响尾蛇的“热定位原理”人们用对热极敏感的半导体元件制成了“人造热眼”并将其装在导弹上,可以百发百中的将飞机击落。工业.军事上利用仿生学研制了“人工海豚皮”.模仿袋鼠运动的“跳跃机”等诸多对人类有用的产品。仿生学的研究领域十分广泛,对工业.国防.医学.运输等将会发生越来越重要的影响。

仿生学论文综述

仿生学论文 10级生物科学 1009210117 张荣华

摘要 自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰,为了生存、自卫、竞争和发展的需要,强化了自身许多优异的结构和特殊功能。人们模仿生物界的这些结构特征,将它们应用于自身的斗争,即军事斗争中。利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。解决在日常的生产生活中遇到的问题,制造多种探测、斗争武器。 关键词:生物结构特殊功能实践运用军事

一.仿生学简介 仿生学(bionices)在具有生命之意的希腊语言bion上,加上有工程技术涵义的ices而组成的词语。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构(游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。 1.历史由来自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使 它们能适应环境的变化,从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。 鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。 2.研究方法仿生学是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含

机械设计机械原理课程设计题目

机械设计机械原理课程设计题目 1 2020年4月19日

2 2020年4月19日 设计题目1:手动圆柱螺旋弹簧缠绕机设计 机构简图: 技术要求:弹簧螺距经过调整挂轮传动比可变,钢丝应拉紧,弹簧直径可变,最大长度Lmax 为300mm 。 主要参数: 弹黄中径D 2 : mm 钢丝直径d : mm 弹簧螺距p : mm 设计要求: 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图,完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图。 钢丝 导轨 挂轮

3 2020年4月19日 3)设计主要构件和零件,完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期: 年 月 日 指导教师 设计题目2:稳速器的设计 工作简图: 技术要求:输出轴转速稳定,主轴速度波动由辅轴调节。 主要参数: 3 4 1-输出轴 2-机体 3-主输入轴 4-辅输入轴

输出轴转速n2 r/min 主轴转速范围n1±r/min 输出轴功率P kw 设计要求: 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图,完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或 执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件,完成1张构件图和3张零件工作 图。 4)编写设计说明书。 完成日期:年月日指导教师 设计题目3:自动钢板卷花机设计 工作简图: 4 2020年4月19日

5 2020年4月19日 技术要求:卷花轴转φ1角后,内限位板与卷花轴共同转φ 2角,外限位板可限位和退出,并有退料装置。限位板直径D :400mm , 主要参数: 卷花轴转角φ1:3600 内限位板转角φ2:1800 钢板宽和厚:30×3 生产率: 电机功率P :1.1kw 设计要求: 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图, 1 2 3 1-卷花轴 2-模板 3-钢板花 4-内限位板

仿生学

1、1体温得测量方式及正常值 生命指征得定义 三种测量体温得方法:1、口测法2、肛测法3、腋测法 体温正常变化范围 体温异常 发热程度 1、1、2仿生学得起源 1、2仿生学得诞生 仿生学得定义就是1960年提出 1、3仿生学与科技创新得关系 仿生学就是科学与技术原始创新得不竭动力。 1、4、1仿生需求(一) 仿生需求:1、健康需求2、军事需求3、发展需求4、精神需求5、兴趣需求 1、4、2仿生模本(二) 仿生模本:1、生物模本2、生活模本3、生境模本 1、4、3仿生模拟(三) 仿生模拟:1、形似模拟2、神似模拟 1、4、4仿生制品(四) 仿生制品:1、非生命得仿生制品2、生命零部件得仿生制品 第二章从灵感到制造得创新过程——仿生学得研究方法 2、1生物模本分析 生物体→生物模型→数学模型→实物模型→技术装置 问题提出→典型生物体分析→建立生物原型 2、2仿生原理分析 仿生原理分析: 形态、成分、生物电、分泌物、弹性与柔性、生物活性 2、3实物模型建立 实物模型建立: 1、建立数学模型:数理统计、有限元、试验优化、分形分维、灰度分析、层次分析、动态过程、模型分析 建立实物模型:推土部件、铲装部件、耕作部件、储运部件 建立实物模型:推土部件(推土铲、推土板) 铲装部件(挖斗、铲斗) 耕作部件(犁壁、深松铲) 储运部件(步行轮、气垫车、驼蹄轮胎、自卸车箱) 第三章适者生存——军事仿生 3、1、1仿生武器装备1 军事仿生学研究方法(3阶段,3研究方法) 生物结构与兵器制造; 1、模仿生物得生物结构制造十八般武器:刀、戟、抓鞭与锏 3、1、2仿生武器装备2 飞机与鸟与昆虫蜻蜓可作长时间得悬停,苍蝇可以随意转变方向每根羽毛有专属得肌肉,鸟得喙就是中空得,鸟类全身设计都就是为了飞行 奥拓利林塔尔:滑翔机之父莱特兄弟1903年:飞行一号信天翁;展翅比飞机震颤问题军用飞机:歼击机、轰炸机,无人机 3、1、3仿生武器装备3 潜艇与鱼与海兽下潜与上浮水母,乌贼,鱼最初就是在水柜里冲水戴维布什内尔:美国第一潜艇Tuetle(1776) 富尔顿(1801—法)鹦鹉螺号动力: 人力电动机—柴油/汽油发动机速度与动力利用效力海豚:外表皮层,乳突在真皮层, 40~48公里每小时,70~100公里每小时冲

仿生学对人类会发展的贡献

仿生学对人类社会发展的贡献 一、仿生学的概念 所谓“仿生”,顾名思义就是向生物学习、模仿或取得启示,仿造各种生物的优点以用在人类科学技术的创造或改进上。仿生学一词是1960年由美国.斯蒂尔提出的。他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”。尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示,但仿生学的诞生,一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志。 仿生学的研究范围主要包括①力学仿生:研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。②分子仿生:研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。③能量仿生:研究与模仿生物电器官、生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程。④信息与控制仿生:研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人---机系统的仿生学方面。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面---生物模式识别的研究、大脑学习、记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协调问题等---是仿生学研究的主攻方面。 因此仿生学就是人类在认识自然和改善自然的过程中,通过科学的探索和研究,模仿自然界中一些生物的特殊本能的原理,来解决某些人类传统认识无法解决的一些疑难现象的一门高科技边缘科学。 二、仿生学的历史贡献 仿生学在人类历史发展过程中所做出的贡献可谓源远流长。尤其是近几个世纪,仿生学在军事、医学、生物、电子等高端技术领域的应用更是给人类的发展带来了创新革命。 在军事上,模仿野猪嘴发明的防毒面具,模仿海豚皮肤的沟槽结构,应用于船舰外壳上,可减少航行湍流,提高航速。模仿鸟类滑翔原理发明飞机;模仿“莲花效应”将其应用于飞机表层、汽车外壳达到自清洁的目的;模仿苍蝇等昆虫的视觉原理研制智能武器和仿生眼等;在医学上,根据苍蝇在细菌环境中生存的原理研制出的免疫抗菌剂,模拟人体器官设计出各种仿生器官用于医学手术中等等;在生物上,屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲、船桨模仿鱼的鳍、锯子学的是螳螂臂,

我对仿生学及仿生机械学的认识

我对仿生学及仿生机械学的认识 一、仿生学及仿生机械学简介 仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。从仿生学的诞生、发展,到现在短短几十年的时间内,它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。 仿生学(bionics)在具有生命之意的希腊语言bion上,加上有工程技术涵义的ices而组成的词语。大约从1961年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构(游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。 仿生学的诞生是建筑在生物科学的进步、以及与电子学的相互渗透的基础上。实际上它是一门涉及广阔领域的综合性的边缘学科,若以电子学为中心来考虑,就构成了仿生电子学,若以机械学为中心来考虑,则构成了仿生机械学。

如果把传统的机械称之为一般机械的话,仿生机械应该是指添加有人类智能的一类机械。在物理和机械机能方面,一般机械要比人类的能力要强许多,但在智能方面却比人类要低劣的多。因此,若把人——机结合起来,就有可能使一般机械进化为仿生机械。从这一角度出发,可以认为仿生机械应该是既具有像生物的运动器官一样精密的条件,又具有优异的智能系统,可以进行巧妙的控制,执行复杂的动作。 仿生机械学是以力学或机械学作为基础的,综合生物学、医学及工程学的一门边缘学科,它既把工程技术应用于医学、生物学,又把医学、生物学的知识应用于工程技术。仿生机械学的研究动向包括以下几种: (1)生物材料力学和机械力学 以骨或软组织(肌肉、皮肤等)作为对象,通过模型实验方法,测定其应力、变形特性,求出力的分布规律。还可根据骨骼、肌肉系统力学的研究,对骨和肌肉的相互作用等进行分析。 另外,生物的形态研究也是一大热门。因为生物的形态经过亿万年的变化,往往已形成最佳结构,如人体骨骼系统具有最少材料、最大强度的构造形态,可以通过最优论的观点来学习模拟建造工程结构系统。 (2)生物流体力学 主要涉及生物的循环系统,关于血液动力学等的研究已有很长的历史,但仍有许许多多的问题尚未解决,特别是因为它的研究与心血管疾病关系十分密切,已成为一门倍受关注的学科。 (3)生物运动学 生物的运动十分复杂,因为它与骨骼和肌肉的力学现象、感觉反馈及中枢控制牵连在一起。

机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章 凸轮机构教案资料

第三章凸轮机构及其设计 3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√,否则打×) (1)为了避免从动件运动失真,平底从动件凸轮轮廓不能内凹。( ) (2)若凸轮机构的压力角过大,可用增大基圆半径来解决。( ) (3)从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。( ) (4)凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。( ) (5)滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。( ) 解答: (1)√(2)√(3)×(4)√(5)√ 3 - 2 填空题 (1)对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。 (2)滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。 (3)在凸轮机构中,从动件按等加速等减速运动规律运动时,有冲击。 (4)绘制凸轮轮廓曲线时,常采用法,其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度,使凸轮相对固定。 (5)直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为,其基圆半径应按条件确定。解答: (1)小于 (2)凸轮回转中心到凸轮理论轮廓 (3)柔性冲击 (4)反转法相反的 (5)0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径 3 - 3 简答题 (1)凸轮机构中,常用的从动件运动规律有哪几种?各用于什么场合? 解答: 1)等速运动规律刚性冲击(硬冲)低速轻载 2)等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载 3)简谐(余弦)运动规律柔性冲击中低速中载 4)正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载 5)3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载 (2)何谓凸轮机构的压力角?压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系?压力角的大小对凸轮的传动有何影响? 解答: 在不计摩擦时,凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角,称为凸轮机构的压力角。 基圆半径愈大,机构压力角愈小,但机构愈不紧凑;基圆半径愈小,机构压力角愈大,机

仿生学的例子

仿生学的例子 1。由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。 2。从萤火虫到人工冷光; 3。电鱼与伏特电池; 4。水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。 5。人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。 电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。 6。根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。 7。模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。 8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。 9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。 10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。 11。船桨模仿的是鱼的鳍。 12。锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。 13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。 14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。 15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。 16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。 好运 生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。

机械原理与机械设计复习题库

《机械原理与机械设计基础》复习资料 一、单选题 1. 复合铰链的转动副数等于( B )。 A .主动件数 B .构件数-1 C .构件数 D .活动构件数-1 2. 在平面机构中,每增加一个低副将引入(C )。 A .0个约束 B .1个约束 C .2个约束 D .3个约束 3. 机构具有确定相对运动的条件是( A )。 A .机构自由度数等于主动件数 B .机构自由度数大于主动件数 C .机构自由度数小于主动件数 D .机构自由度数大于等于主动件数 4. 某平面机构有5个低副,1个高副,机构自由度为1,则该机构具有( B )个活动构件。 A .3 B .4 C .5 D .6 5. 在机械系统速度波动的一个周期中,( D ) A .当系统出现盈功时,系统的运转速度将降低,此时飞轮将储存能量 B .当系统出现盈功时,系统的运转速度将加快,此时飞轮将释放能量 C .当系统出现亏功时,系统的运转速度将加快,此时飞轮将储存能量 D .当系统出现亏功时,系统的运转速度将降低,此时飞轮将释放能量 6. 速度不均匀系数是描述机械运转速度不均匀程度的重要参数,其表达式为( C )。 A .?? = ?max -?min B .2 ωωmin max += δ C .m min max ωωω-= δ D .min max min max ωωωω+-= δ 7. 在双曲柄机构中,已知杆长a =80,b =150,c =120,则d 杆长度为( B )。 A .d <110 B .110≤d ≤190 C .d <190 D .0<d 8. 四杆机构处于死点时,其传动角??? 为( A )。 A .0° B .90° C .??>90° D .0°<???<90° 9. 在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件,摇杆为从动件时,可将( B )。 A .连续转动变为往复移动 B .连续转动变为往复摆动 C .往复移动变为转动 D .往复摆动变为连续转动 10. 对于平面连杆机构,通常可利用( C )的惯性储蓄能量,以越过机构的死点位置。 A .主动件 B .连杆 C .从动件 D .连架杆 11. 曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,( B )死点位置。 A .不存在 B .曲柄与连杆共线时为 C .摇杆与连杆共线时为 D .曲柄与机架共线时为 12. 曲柄摇杆机构处于死点位置时,角度等于零度的是( B )。 A .压力角 B .传动角 C .极位夹角 D .摆角 13. “最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和”的铰链四杆机构为(D )。 A .曲柄摇杆机构 B .曲柄滑块机构

仿生学

探讨仿生原理与创新设计(小二号,黑体) 学□□生:×××(五号,宋体) □□摘□要:(小四号,黑体)(正文:五号,宋体) □□关键词:(小四号,黑体)(正文:五号,宋体) □□那些仔细观察过大自然的人,肯定会对各种不同形状和颜色的动植物非常熟悉,而且会清楚地知道哺乳动物、鸟类和昆虫身体构造的区别。各种动物具有不同的身体构造,这种现象绝非偶然。在漫长的过程中,大自然创造了不同种类的动物和植物,通常情况下,它们都可以很好地适应周围的生存环境。我们将这样的进程称为进化过程。 动植物与各种工程技术产品之间存在着一些共同点,即工程技术产品也必须与其使用的环境相适应。例如,我们无法穿着精致的高跟凉鞋去登山。 这样,人们开始为日常生活中碰到的很多问题,寻找聪明的解决办法。对动植物的观察可以使人获得启发,从而找到解决问题的办法,并将其转化到技术中。仿生学就是这样产生的。 一、仿生学(一级标题顶格书写)(小三号,黑体) □□(正文:小四号,宋体) (一)大自然带来的启发什么是仿生学? 仿生学是由“生物学”和“技术”这两个概念组成的。生物学是研究生命体的科学,因此仿生学是将生物学和工程技术相结合的交叉学科,也可以将仿生学描述为:从大自然中获得灵感,然后用它来发明新技术。 那些仔细观察过大自然的人,肯定会对各种不同形状和颜色的动植物非常熟悉,而且会清楚地知道哺乳动物、鸟类和昆虫身体构造的区别。各种动物具有不同的身体构造,这种现象绝非偶然。在漫长的过程中,大自然创造了不同种类的动物和植物,通常情况下,它们都可以很好地适应周围的生存环境。我们将这样的进程称为进化过程。 动植物与各种工程技术产品之间存在着一些共同点,即工程技术产品也必须与其使用的环境相适应。例如,我们无法穿着精致的高跟凉鞋去登山。 这样,人们开始为日常生活中碰到的很多问题,寻找聪明的解决办法。对动植物的观察可以使人获得启发,从而找到解决问题的办法,并将其转化到技术中。仿生学就是这样产生的。 (二)仿生学研究的主要内容 力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速; 分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激

天津大学机械原理与机械设计考研真题

天津大学机械原理与机械设计考研真题-考研资料-笔记讲义 天津考研网独家推出天津大学机械原理与机械设计考研资料、真题解析班等辅导资料,帮助考生在考研复习中能够理清做题思路,出题方向及复习重点。以下为相关资料的介绍。 【适用对象】2014年报考天津大学且初试科目为803机械原理与机械设计的专业课基础不扎实、对院系内部信息了解甚少的同学,适合跨校考生使用 【推荐理由】由本部签约的天津大学在读本硕博团队搜集整理精心编制成套,严格依照天津大学最新考研大纲及考研参考书目整理. 【使用方法】基础阶段使用课件配合指定教材复习,梳理知识点;强化阶段使用历年考研辅导班笔记总结分析总结天大授课重点,使用内部习题集强化练习;冲刺阶段使用历年试题等试题资料进行测试,同时可以分析出题思路及重点 【包含资料】天津大学机械原理与机械设计考研资料格式为A4纸打印版,原创及附赠资料总量达到3万余字共300余页,清晰易复习,由优秀考生研究生团队执笔,集合多方力量精制而成,填补了此专业原创资料空白的局面已与编写者签订资料保真转让协议,各位研友可放心使用参考 ! 第一部分由天津考研网提供的核心原创资料: 引言:为了帮助有志考天津大学机械工程专业研究生的学生更有效的复习,我写了这些资料,让大家对机械原理与机械设计这门专业课有更好的了解和把握,做到胸有成竹。 天津大学机械原理与机械设计考研资料包括以下信息,让您的复习事半功倍: 1、介绍了天津大学机械工程专业的实力,录取情况及研究方向,让您更了解目标。 2、对需要的资料进行了简单的说明。 3、认真分析历年考题,让您了解天大考研题的命题特点,把握复习方向。 4、非常详细的为大家讲解每个章节的重点。为您的复习节约时间,让您更准确的抓住重点。 5、讲解答题思路,让您在看到考题时不会感到无从下手。 6、对复试进行了详细分析,包括复试流程、复试内容、复试如何准备、复试的注意事项。 一、总体介绍;首先整体介绍天大机械工程专业的基本情况,包括报名录取情况和专业设置。由于天大09年开始采用一级学科统一招生的形式,所以和以往稍有不同。 二、取舍资料;虽然天大没有指定的参考书目,仅以大纲的形式告诉考生要考的范围,但是选择看合适的书可以事半功倍。另外,网络上关于专业课的书很多,还有往年的笔记及本科试题等,而在许多的资料中一大部分都是没有什么用的,既费时又费钱。所以对资料的取舍非常重要。 三、专业课篇: 四、初试后的准备;包括联系导师以及准备复试。 五、复试篇;复试对最后的排名起着非常重要的影响(以去年的排名变动说明) 第二部分由天津考研网提供的考研真题及答案: 1、天津大学803机械原理及机械设计1996-2012年考研真题,众所周知天大出题重复率高,一般多年的试题就是一个小题库,所以历年试题一定要仔细研究,通过多年试卷可总结出出题重点及思路;

小学四年级语文:生物的启示——仿生学的诞生

小学四年级语文:生物的启示——仿生学的诞生仿生学是向生物学习的科学,是人们有意识地将自然原理加以推广应用的一种思维方法。从生物的结构想到人工产品的结构人们创造了类似茅草的锯子,制成了类似蛋壳的屋顶,建成了类似大树的电视塔。从生物的行为中得到启示学者们研究袋鼠的育儿行为(把幼鼠放进育儿袋中),美国医学家研制出模仿袋鼠袋的装置,拯救了世界上无数早产儿。从生物的习性中发现其中的价值英国女人类学家古多你在坦桑尼亚的森林中发现猩猩每天要到较远地方去吃几片阿斯辟亚灌木的树叶,经过对叶子的化验、分析,从中提炼出有效成份生产出高效杀菌剂。从生物的形态特征中,启示了人们仿制出鱼雷艇。 近30年来,人们向生物系统索取设计蓝图,使军事、化工、机械、建筑等科学领域发生了根本性的变化,新事物层出不穷:从雪地行走的企鹅,人们发现了越野汽车;利用六角形结构蜜蜂窝,生产出了蜂窝材料;从青蛙突出的眼睛,制造了电子蛙眼等。 科学家们又想到,目前飞机虽飞得高,但在陡然起飞,向上飞升方面不如昆虫;核潜艇的航速还比不上海脉,今天,通过仿生学一定会揭开更多的生物界奥秘,在21世纪将会解决一些重要的科学难题。 生物对建筑的启示 北极熊的御寒外套启示科学家进行节能建筑的研究,法国建立了第一批示范性试验性透明热防护系统;英国建筑师根据蜘蛛网原理,为土耳其的伊斯坦布尔足球俱乐部设计出一座带屋顶的看台;津巴布韦建筑师根据白蚁巢(cho)穴调温的原理建立了一座新型的节能大楼;英国建筑师约瑟根据王莲叶片结构,设计建造了一座顶棚(png)跨度极

大的展览厅,整个建筑很有特点,既结构轻巧,又明亮壮观,还经济耐用。 动物的定向与导航,对于研制新的航空和航海导航仪有很大的帮助。如海龟游出几兆米外,3年后仍可游回原产卵地。海龟的导航系统正在成为航天、航空、航海等研究工作的重点。 酶学仿生也是人们研究的重点。模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。氢是无污染的能源物质,利用光合作用获得氢能源,将引起动力工业的革命。 机器人有应用生物电流的技术装置假手。假手不仅能做动作,而且能够随环境的变化而自动调整动作。

仿生学仿生学(bionics)是模仿生物系统的原理来建造技

昆虫与仿生 彩万志 (中国农业大学昆虫学系) 仿生学(bionics)是模仿生物系统的原理来建造技术系统,或者使人造技术系统具有或类似于生物系统特征的科学。自从人类诞生就开始了仿生活动,但仿生学作为一门学科是1960年6月在美国召开的一个学术会议上提出的,它是一个涉及生物学、数学、物理学、化学、神经学、自动化、控制论等多学科的综合性边缘学科。其实质就是模仿生物制造各类设备。因此,首次仿生学会议的副标题就是“生物原型---新技术的钥匙”。 全球昆虫种类1000万种、占全球生物种类的1/2、占全球动物种类的2/3。在漫长的生物进化史中,鼎盛一时的三叶虫灭绝了,庞大的恐龙消失了……而小小的昆虫却一直繁荣至今。除了昆虫具有惊人的繁殖能力、适应能力外,它们在形态、生理、行为等方面具有很多绝妙之处。有很多地方连人类也自叹不如,如螳螂能够在0.05秒内一跃而起,捕捉到空中飞行的猎物,这一速度连目前的微电子和自动化技术都达不到。所有这些独到之点,都是仿生学的丰富资源。 昆虫的形态千姿百态,千差万别,从头到尾,从里到外,与仿生学相关之处甚多,大体有以下五个方面。 (1) 昆虫的头部与仿生昆虫的触角与各式各样的天线、昆虫的复眼与蝇眼相机、虫眼导弹、地对空速度仪、空对地速度计、偏振光导航仪等。 (2)昆虫的胸部与仿生翅的花纹与军事伪装、鳞片与计算机散然装置、鳞片结构与卫星控温、鳞片结构与防伪纸币、翅痣与飞机的减震装置、平衡棒与振动陀螺仪等。 (3) 昆虫的腹部与仿生蝗虫的产卵器和钻井装置、腹节的构造与套筒装置、腺体系统与火箭设计等。 (4)昆虫的生理与仿生几丁质与仿生材料、弹性素与弹跳鞋、肌肉发动机和燃料电池、昆虫的泌丝与人造纤维等。 (5)昆虫的行为与仿生昆虫的飞行与虫形飞机、昆虫的巢穴与建筑、蜜蜂巢房的结构与仿生、昆虫的发音与仿生、昆虫的发光与仿生、昆虫的化学通讯与仿生、毛虫的行走与战地越野车、尺蠖的行走与新型坦克、蜜蜂的访花与电子蜜蜂等。 此处,仅以翅的结构、飞行动力学为例简单介绍一下虫型飞机方面的仿生学进展。 一、虫型飞机的概念 昆虫是动物界中最早获得飞行能力的类群,也是无脊椎动物中惟一具翅的类群,其高超的飞行技巧时常使自认为万物之灵的人们愧叹弗如。吴承恩笔下的齐天大圣孙悟空会七十二般变化,一个筋斗能翻十万八千里,腾云驾雾、上天入地,好不自在!但在吴大师的心目中,孙悟空显然不如蝴蝶那么潇洒,在描述孙悟空所变的蝴蝶时,他这样写道:“一双粉翅,两道银须。乘风飞去急,映日舞来徐。渡水过墙能疾俏,偷香弄絮甚欢娱。体轻偏爱鲜花味,雅态芳情任卷舒。”从这些描写中,我们不难看到到他对蝴蝶翩翩起舞的羡慕之情。的确,每当春暖花开、万象生烟之际,美丽的蝴蝶双双对对在花间款款飞舞,不免使人顿发希望自己也能像蝴蝶那样自由飞翔的感慨。 人类渴望了上百万年的飞天梦,直到1903 年,美国的莱特兄弟成功地进行了动力载人飞行的那一刻才真正成为现实。在此后的100多年中,航空器的大型化、高速化、智能化一直是航空研究领域的主流。但是,20世纪90年代以来,随着微电子、微电子机械系统、微型照相机、微型红外传感器、微型检测器和计算机芯片等技术的飞速发展,飞行器的设计又始出现向小型化、微型化发展的趋势。

仿生学原理在机械设计中应用

仿生学原理在机械设计中应用 仿生学原理在机械设计中的应用 摘要:本文主要分析了仿生学原理分别从外形仿生、结构仿生和功能仿生三个方面进行分析。并就仿生学原理在机械设计中的实际应用进行了探讨。 关键词:仿生学;原理;机械;设计目前仿生学原理被应用到了很多的领域和行业。机械仿生设计作为一种新型的设计方法短期内已经从集合多门学科逐步发展形成更深更广的产品设计理念它为产品设计的多元化发展提供了新的可能它的发展与进步使得产品设计的道路越走越宽。 仿生学原理 外形仿生外形仿生是实际生活中用的最多的一种方法尤其是用于机械设计中居多。动物经过长期的土壤生活进化拥有了很强的挖掘功能他们的外观形状和其在挖掘过程中所表现出来的力学性能给人们提供了参考。一些动物挖掘和脱土减阻相当强如土狗、老鼠和公鸡等这些动物的爪趾内轮廓线主要表现为变曲率曲线。穿山甲的挖掘功能也相当强其爪尖为圆锥楔形不仅可以减少应力集中也强化了其爪部与土体的机械强度提高了爪部对土壤的耐磨性;再者在 确保了楔入力足够大的前提下增大了顶端的过渡圆角使土壤压实形状被改变减少了土壤的粘附。

结构仿生 表面不光滑仿生设计 防粘一些土壤动物虽说生活在粘湿的环境中但因为自身独特的生物构造身体很少会有土留在上面这些防粘特性就集中表现在体表的呈现着鳞片形的几何非光滑形态上。又因土壤动物具有疏水性护蜡层和蜡质层其鳞片形的非光滑体表可进一步增加其疏水性大大降低了土壤动物在土壤中运动时的土壤粘附度。 一般我们在土方工程中经常见到的亲水性金属材料就是借鉴了这种生物的非光滑表面来减少粘附、降低阻碍的。 防磨损地面触土机械部件常常会因为磨料磨损而导致部分功能失效。那些生活在粘湿土壤中的动物体表的几何体光滑性不强这些特征能有效的降阻和减粘并且相当耐磨。土壤动物因为体表触土部位几何形状单元体密布它们在进行运动时能有效降低体表上正压力的作用减少摩擦。 而且表面不光滑有助于将磨料对表面的犁削运动转化为滚动运动减阻、耐磨效果明显。如果地面触土机械部件的表层运用这种结构和组成机理就能使得其抗磨性变强。 涂层仿生设计 现实生活中用到的一些耐磨涂层就是模拟了人类的皮肤、血管壁以及海螺壳等层状结构设计而成。我们经常见到的耐磨涂层的结构体系主要有一种成分、多种成分、梯度涂层、多层涂层超晶体和二元处理等几种。最近几年计算机系统中所用到的薄涂层

《机械原理与机械设计》复习重点

机械设计与机械原理教学及复习重点 机器与机构组成认识 【教学目的】 通过教学,使学生了解机械零件设计中所必备的基础知识,如零件的常用材料及其选择、结构工艺性、零件的设计准则及零件设计的一般步骤。 【教学内容】 一.了解本课程研究的对象、内容和任务。 二.掌握机械设计的基本要求和一般过程。 【重点】 1.机器和机构的异同。 2.构件和零件的区别。 平面连杆机构 【教学目的】 通过教学,使学生初步了解平面机构的组成及运动特点,掌握平面机构运动简图的绘制以及机构自由度的计算和平面四杆机构的工作特性。 【教学内容】 一.掌握平面机构的结构分析。 二.了解平面连杆机构的类型和应用。 三.掌握平面连杆机构的基本特性。

四、运用计算方法对平面连杆机构进行设计。 【重点】 1.平面连杆机构的基本形式。 2.平面四杆机构存在曲柄的条件及其基本特性。 3.平面四杆机构的设计。 凸轮机构 【教学目的】 通过本教学,使学生初步了解凸轮机构的类型、特点和适用场合,了解从动件常见运动规律及位移曲线的绘制,了解凸轮机构的常用材料及机构。 【教学内容】 一.了解凸轮机构的类型及应用 (1)凸轮机构的应用和组成 (2)凸轮机构的分类 二.掌握凸轮机构的从动件常用运动规律 (1)凸轮机构运动分析的基本概念 (2)从动件的常用运动规律 三.运用凸轮轮廓的设计方法确定凸轮机构的基本尺寸 四.了解凸轮机构的常用材料和机构 【重点】 1.凸轮机构的从动件常用运动规律 2.凸轮的设计方法

其他常用机构 【教学目的】 通过教学,使学生初步了齿轮机构、轮系机构以及各类间歇运动机构的工作原理、特点、功用及适用场合。 【教学内容】 一.掌握齿轮机构的工作原理、类型、特点和应用并学会棘轮基本参数的确定。 二.了解轮系的类型、特点和应用。 三.了解各类间歇运动机构的工作原理、类型及工作特点。【重点】 齿轮机构运动特点 轮系种类及传动比计算 间歇运动机构类型 标准件的选择——螺纹联接 【教学目的】 通过教学,使学生了解联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用;掌握螺栓组联接的结构设计和受力分析;紧螺栓联接的计算(螺栓仅受预紧力时的计算,螺栓承受预紧力和工作载荷时的计算,螺栓承受工作剪力的计算)。 【教学内容】 一.联接的功能和分类、常用螺纹的特点和应用; 二.螺栓组联接的结构设计和受力分析

机械原理及机械设计

机械原理及机械设计

减速器拆装 一、实验目的 1.熟悉减速器的基本结构,了解常用减速器的用途及特点。 2.了解减速器各组成零件的结构及功用,并分析其结构工艺性。 3.了解减速器中零件的装配关系及安装、调整过程。 4.了解轴承和齿轮的润滑。 5.学习减速器的基本参数测定方法。 6.为课程设计时,能设计一台合理的减速器打下良好的基础。 二、实验设备与工具 1.圆柱齿轮减速器。 2.拆装工具。 3.测量工具。 三、减速器概述 减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件,为了提高电动机 2

的效率,原动机提供的回转速度一般比工作机械所需的转速高,因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间,用以降低输入的转速并相应地增大输出的转矩,在机器设备中被广泛采用。作为机械类专业的学生有必要熟悉减速器的结构与设计,本实验为了使同学了解减速器的一般结构设计、主要零件加工工艺而设立的,对于详细的减速器技术设计过程在“机械设计课程设计”这一课程中予以介绍。实验中应注意掌握减速器的结构、主要零件的加工工艺。减速器的基本结构由箱体、轴系零部件和附件三部分组成。图6-1、图6-2为单级圆柱齿轮减速器,现结合该图简要介绍该减速器的结构。 3

4 ⑦⑧ ⑨ 图6-1 减速器的结构

图6-2 减速器的结构 1.箱体结构 减速器的箱体用来支承和固定轴系零部件,应保证传动零件轴线相互位置的正确性,因此轴孔必须精确加工。箱体必须具有足够的强度和刚度,以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不均。为了增加箱体的刚度,通常在箱体上制出筋板。 为便于轴系零部件的安装和拆卸,箱体通常制成剖分式。剖分面一般取在轴线所在的水 平面内(即水平剖分),以便于加工。箱盖(件 5

机械原理与机械设计

上海交通大学 2012年硕士研究生入学考试试题回忆版 试题序号: 809 试题名称:机械原理与机械设计 一、选择题(20分) 1.以下运动副自由度为是(平面副螺旋副还有2个空间副) 2.曲柄摇杆机构摇杆的极限位置是(曲柄与连杆共线) 3.以下压力角为常量的机构是(输出件为平底直动从动件盘形凸轮机构) 4.凸轮基圆半径变大压力角如何变化 5.凸轮运动规律刚性冲击柔性冲击判断 6.正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿距p=18.84mm,齿顶圆直径300mm,则该齿轮的齿数:52 50 48 46 7.下列各圆可能与渐开线无交点的是(分度圆节圆齿顶圆齿根圆) 8.对斜齿圆柱齿轮,螺旋角越小:(这里把11年的大改成了小)传动平稳性越好,轴向分力越小传动平稳性越好,轴向分力越大传动平稳性越差,轴向分力越小传动平稳性越差,轴向分力越小 9.锥齿轮的当量齿数比实际齿数(Z v=Z/cosδ δ:分度圆锥角) 10.以下失效形式不属于强度问题的是(以往原题,选蜗杆变形) 11.不利于避免螺纹联接松动的是:加弹簧垫圈用对顶螺母用止动垫片增大螺纹升角 12.平键标记:键16×80 GB1096-79表示键,16×80表示:(注意一下,这里没标注ABC,可能是A省略不标,我还以为没打印出来捏。唉,悲剧啊) 13.带传动的中心距和小带轮直径不变,减小传动比,大带轮包角:(这里把11年的增大传动比改为减小)不变增大减小 14.带传动时,小轮主动,应力最大处:大带轮与紧边处小带轮与紧边处大带轮与松边处小带轮与松边处 15.链条节数宜采用:奇数偶数3的倍数4的倍数 16.在实际应用中应成对使用联轴器是:牙嵌联轴器轮胎式联轴器万向联轴器圆盘摩擦离合器 17.在非液体摩擦滑动轴承中,限制压强P的目的是:防止过热防止过度磨损防止塑性变形防止过大的摩擦阻力矩 18.弯矩合成中的那个α引入是为了什么 19.控制滑动轴承PV值的目的是:防止轴承破裂防止油膜破裂(维持边界膜不遭破裂)防止轴颈磨损(P)防止油脂变质 20.还有一个想不出来了基本上是原题或者原题作简单变化注意基础即可。 二、填充题(30分) 1.从设计角度来看,连杆机构可分为(3个空) 2.四杆机构杆长范围计算(11年出了个大题,今年只是1分的填空) 3.具有相同标准模数和压力角的直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的基圆,分度圆,齿根圆,齿顶圆,齿根,齿高的大小比较,直齿轮大的是(),小的是(),等的是()这三个空6分其余都是1分,而且这六个当中直齿轮大的应该没有吧 4.飞轮的作用(1)(2) 5.齿廓啮合基本定律是(),蜗杆传动正确啮合条件(交错角Σ=90°时,蜗杆导程角等于蜗轮

仿生学

[仿生学] 仿生学(bionics)在具有生命之意的希腊语bion上,加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构(游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。 苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。 自然界形形色色的生物,都有着怎样的奇异本领?它们的种种本领,给了人类哪些启发?模仿这些本领,人类又可以造出什么样的机器?这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。 仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在本世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。从仿生学的诞生、发展,到现在短短几十年的时间内,它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。 【人类仿生由来已久】 自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使它们能适应环境的变化,从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。

机械原理与机械设计课程设计

机械原理与机械设计课程设计 设计题目:半自动模切机运动方案拟定及 传动系统设计 学院机自学院 专业机械工程 学号 学生姓名 课程名及课程号结构设计(1) 0932A032 指导老师丁卫 日期

模切机运动方案拟定及传动系统设计 ---机械原理与机械设计课程设计说明书 一、半自动平压模切机(以下简称模切机)简介 1.课题说明 模切机是印刷、包装行业压制纸盒、纸箱等纸制品的专用设备,该机可对各种规格的纸板和厚度在6mm以下的瓦楞纸板进行压痕、切线。沿切线去掉边料后,可折成各种纸盒、纸箱或压制各种富有立体感的精美凹凸商标和印刷品。 2.原始参数和设计要求 1)纸张尺寸为250mm×250mm,由人工放入输送线上,双班制,每小时压制纸板3000 张; 2)模压行程H=50±0.5mm。回程的平均速度是工作行程平均速度的1.25倍。压力与模压行程的关系如图1所示。模压产生阻力F=0.8×106 N,模压回程时不受力; 3)模具和滑块的质量约为120Kg; 4)在最后加压的5mm范围内施压性能良好,即增力性好,且在5mm范围内施压时间适当长些; 5)工作台距离地面约1200mm; 6)要求结构简单紧凑、节省动力、便于制造,使用寿命为十年。 二、模切机运动方案的确定 1.工艺动作分解 纸箱或纸盒的压痕、切线、压凹凸,都要用凹模和凸模加压,为此纸板需定位、夹紧,再送到模压位置加压,之后将加压后的纸板送走。因此,模切机的工艺动作可分解为:控制

夹紧装置张开、夹紧、送料和加压模切三个动作。 2.送料机构的选择 为了保证模压时的相对位置精度,纸板在输送过程中,必须定位、夹紧。比较简单而可靠的方法是利用带有夹紧片的双列链条,如图2所示。而链轮的运动可由间隙运动机构(如不完全齿轮机构等)控制。两链条之间有固定模块3(固定模块的条数和间距L可根据整机尺寸确定,与链轮中心距有关,通常L可取5条),其上装有夹紧片8,当推杆7顶住夹紧片时,夹紧片张开,此时在工作台10上,由人工放入纸板6,当推杆7下降时,夹紧片8靠弹力自动夹紧纸板,推杆的动作可用凸轮控制。这样在间隙机构控制下输送链条带着纸板移动距离L,在模切工位上停止移动,进行模切。同时在另一个工位上推杆推开夹紧片,工人再放入纸板,输送链再将切好的纸板送至指定工位,由固定挡块9迫使夹紧片张开,纸板落到收纸台上。完成一个工作循环。 3.模切运动方案的构思及筛选 首先应考虑模切机的加工方法,它在很大程度上将决定整机的总体布置。运用所谓关联树法,按层次列出可能的几种加压方法如图3所示。图中排出6种可能的加压方法。通过分析可知,水平加压不利于纸板输送系统的布置。而垂直加压中,当上下模具同时加压时,上下模不易对准。经过筛选后可有二种方案再作进一步的对比分析,如果采用由上向下压,即下模固定,上模运动,则必然要占用工作台上面的空间,这会干扰链条输送系统的布置。而传动系统一般又总是放在工作台下方。这样从总体布置而言,显得不很合理,故宜采用上模固定,由下向上压,这样可使加压机构与传动系统都布置在工作台下方,能有效地利用空间,且便于工人操作和输送纸板,在图2中上模4通过装配调整后固定不动,而使下模运动。 4.传动系统运动方案构思及筛选 通过上述方案的筛选,采用由下往上压的方案,即执行构件作往复直线运动。一般原动机都采用水平布置的电动机,因此在传动系统运动方案构思中,必须考虑如何把水平方向的旋转运动经减速后变换为垂直方向的往复直线运动。亦就是说在考虑模切机运动方案构思时,需要有运动形式,运动方向和运动速度变换的功能,而满足这些要求的机构组合可以有许多种,例如经齿轮减速后的曲柄滑块机构,以及由曲柄滑块机构演变而成一些带滑块的六杆机构都能满足上述要求。此外还有经减速后的直动推杆盘形凸轮机构、螺母作往复转动的螺旋机构,以及齿轮作往复转动的齿轮齿条机构等等,都是可供选择的方案。

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