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1、力学创新实验实验一姓名：刘 灿 学号：20104344陈 晨 20104336张 琪 林 20104331王 志 伟 20104340指导老师：高芳清假设提供：铅笔、木条、铁钉、橡皮筋、直尺、小刀等制作工具。请设计一画图装置，实现功能：使一给定平面图形X方向缩小1倍，Y方向扩大1倍。（要求3-4人1组，提交制作该装置的原理及制作方案书。）理论分析：由于要使X方向缩小一倍，有理论力学可推想主动件在X方向的速度是从动件在X方向的速度的2倍。同理，主动件在Y方向的速度是从动件在Y方向的速度的1/2倍。所以我们得首先将结构中主动件的速度分解成X方向和Y方向。我们用定轴转动的原理可以很轻易地将从动件X方
2、向的速度变为主动件的1/2。A点是主动件的位置，B点为从动件的位置，AC=2BC，C点为转轴位置（如图所示）。根据定周转动的原理可知，当角速度一定时，线速度与到转轴的距离成正比。由于与水平方向的夹角相等，故在水平方向上的速度分量也成2倍关系，即Va=2Vb。Y方向也用相同的办法。图1采用的是两个槽型构件如图所示：图2将这2个构件分别与X和Y轴平行安装如图所示： 图32个键槽的焦点安装主动件。由这种结构组成的运动含有2个自由度，即X和Y可以自由运动。由此可知主动件可以在平面内画出任意图形。从动件也采用相同的机构，当主动件运动时，从动件也跟着运动，并且运动间存在严格的比例关系。通过建模，我们将我们设计的机构体现如下： 图4 图5 图6图5为传动机构的转轴（图1的C点）：该点将该构件分为上下比例2：1；图6是为防止图3所示结构卡死，需将连接部位制成铰链接，以便转动。在图4中，机构的共分为2层，上层为主动件层，下层为从动件层。在使用过程中，画笔（下图中竖直杆为画笔）须始终与XY平面垂直。图75 / 5文档可自由编辑打印