江苏开放大学机械设计基础形考作业4

机械设计基础课程第4次形考作业 作业说明：本次作业为综合大作业，涉及课程全部内容以及相关课程的内容。要求学员综合运用课程及有关知识设计具有实用性能和一定创新性能的机构。

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任务内容： 实用、创新机构设计 根据所学知识，设计一款实用机构。绘制出机构简图，指出说明该机构的用途，说明机构主要组成部件的功能，并指出有何创新点。 曲柄摇杆机构

• 机构简图

 

插植曲柄

二、机构用途 该曲柄摇杆机构是栽植机构（或称移栽机构）在插秧机上统称分插机构，是插秧机的主要工作部件之一。
三、机构主要组成部件及功能 1、曲柄  2、栽植臂  3、摇杆  4 、秧叉  5、秧门    6、秧箱
C B为摇杆    O A为曲柄
曲柄摇杆式分插机构主要由曲柄、摇杆和插值臂组成。摇杆一端连接栽植臂，另一端固定在机架上。栽植臂是一连杆体零件，前端安装秧针。由于摇杆的控制作用，栽植臂把曲柄的圆周运动变为分插秧的特定的曲线运动，带动秧针完成分秧、运秧、插秧和回程等动作。
工作过程由曲柄、插值臂、摇杆和机架组成的四连杆机构控制。当曲柄随传动轴旋转时，栽植臂被驱使绕传动轴做偏心转动，后端又受摇杆控制，从而使秧针形成特定的运动轨迹，保证秧针以合适的角度进入秧门分取秧苗，并以近似于垂直方向把秧苗插入土中。栽植臂中的凸轮卸去对推秧弹簧的压力，弹簧推动拨叉使推秧器迅速推出秧苗，完成插秧动作。
工作过程：

• 曲轴臂转动时，推出凸轮开始转动。
• 由于推出凸轮被推出用压缩弹簧顶压，应此推出臂根据推出凸轮的外周形状而运动。
• 插秧爪在上止点附近取苗时，根据推出凸轮的外周形状，推出臂处于被拉入内部的状态，此时推出用压缩弹簧被压紧（秧苗被插秧爪抓取，夹在插秧爪和推杆之间）。
• 插秧爪在下止点附近载插时，因推出凸轮的外周形状所产生的钩挂消失，推出臂被推出用压缩弹簧压紧，在到达缓冲橡胶前推出。秧苗根据被推出的推出臂的力，脱离插秧爪，被载插到泥土中。
• 然后根据推出凸轮的外周形状，推出臂被拉向内部。

四、创新点 1、不伤秧苗，不伤根，秧苗插值后成直立状。
2、作业效率高，省工节本增效。
3、机电一体化程度高，操作灵活自如。充分保证了机具的可靠性。适用性和操作灵活性。

 

1

说明所设计的机构名称及用途

满分： 15分 得分： 13分

学生答案：

该曲柄摇杆机构是栽植机构(或称移栽机构)在插秧机上统称分插机构，是插秧机的主

要工作部件之一。 在机械设计中，由于曲柄机构可以很容易地把旋转运动转换成直线运动，

或者把直线运动转换为旋转运动，所以，很多机械中经常采用曲柄机构。但是，在把直线运

动转换为旋转运动时，其缺点是有“死点”存在。为了解决这个问题，要采取多种办法。如

图所示是利用简单的机构就可解决这个问题的无死点曲柄机构。滑板与活塞杆相连接，利用

滑板上的曲线形长孔及与之配合的曲柄销驱动曲柄轮转动。在曲柄销的左右死点位置上，由

于滑板的曲线形长孔的斜面与曲柄接触，所以就能消除一般曲 柄机构的死点问题，曲线形长

孔的倾斜方赂确定了曲柄轴的旋转方赂，并使其保持固定的旋转方向。

 

老师点评：名称不太具体

2

绘制机构简图（上传图片）

满分： 25分 得分： 18分

学生答案：

 

老师点评：回答较好

3

指出机构的主要组成部件

满分： 20分 得分： 18分

学生答案：

1、曲柄2、栽植臂3、摇杆4秧叉5、秧门6、秧箱CB为摇杆OA为曲柄

 

老师点评：回答较好

4

阐述机构的工作原理

满分： 20分 得分： 15分

学生答案：

曲柄摇杆式分插机构主要由曲柄、摇杆和插值臂组成。摇杆- -端连接栽植臂，另一端固

定在机架上。栽植臂是一连杆体零件，前端安装秧针。由于摇杆的控制作用，栽植臂把曲柄

的圆周运动变为分插秧的特定的曲线运动，带动秧针完成分秧、运秧、插秧和回程等动作。

工作过程由曲柄、插值臂、摇杆和机架组成的四连杆机构控制。当曲柄随传动轴旋转时，

栽植臂被驱使绕传动轴做偏心转动，后端又受摇杆控制，从而使秧针形成特定的运动轨迹，

保证秧针以合适的角度进入秧门分取秧苗，并以近似于垂直方向把秧苗插入土中。栽植臂中

的凸轮卸去对推秧弹簧的压力，弹簧推动拨叉使推秧器迅速推出秧苗，完成插秧动作。

工作过程:

曲轴臂转动时，推出凸轮开始转动。

由于推出凸轮被推出用压缩弹簧项压，应此推出臂根据推出凸轮的外周形状而运动。

插秧爪在上止点附近取苗时，根据推出凸轮的外周形状，推出臂处于被拉入内部的状

态，此时推出用压缩弹簧被压紧(秧苗被插秧爪抓取，夹在插秧爪和推杆之间)。

插秧爪在下止点附近载插时，因推出凸轮的外周形状所产生的钩挂消失，推出臂被推

出用压缩弹簧压紧，在 到达缓冲橡胶前推出。

秧苗根据被推出的推出臂的力，脱 离插秧爪，

被载插到泥土中。

然后根据推出凸轮的外周形状，推出臂被拉向内部。

 

老师点评：原理较为清晰

5

说明有何创新点

满分： 20分 得分： 8分

学生答案：

1、不伤秧苗，不伤根，秧苗插值后成直立状。

2、作业效率高，省工节本增效。

3、机电- -体化程度高，操作灵活自如。充分保证了机具的可靠性。适用性和操作灵活性。

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