2014机械原理课程设计范例-机械螃蟹.docVIP

机械原理课程设计说明书 机器螃蟹 上海交通大学机械与动力工程学院 机械与自动化 专业 F0502007班 设计者: 姓名曹 睿 姓名胡 杨 姓名贾 睿 指导老师: 郭为忠 2008年1月10日 目录 一、背景资料................................................................................………….4 二、设计分析....................................................................................……….5 三、执行机构的设计......................................................................................6 3.1 蟹腿的设计……………………………………………………………..6 3.2 转向机构………………………………………………………………13 3.3 上下机架的设计………………………………………………………..14 3.4 传动链设计…………………………………………………………….16 四、零件的设计…………………………………………………………….21 五、Unigraphics NX软件运动仿真..……………………………………23 六、方案的比较…………………………………………………………….27 七、心得体会……………………………………………………………….30 摘要 我们组设计的是一个六足机械螃蟹。此机械螃蟹由一个电机驱动，完全由机械结构控制，可以实现横向爬行、行进中左右转向及原地转向，并且可以适应多种路面状况，有较强的适应性、稳定性。本文将首先对自然中螃蟹的结构以及行走方式进行分析、研究，然后提出总体的设计方案，再对机械螃蟹各个机构的具体设计方案、制作方法和Unigraphics NX软件仿真展开详细的介绍，最后对机械螃蟹做出总结、评价与比较。 关键词：机械螃蟹，设计，Unigraphics仿真 设计成员及分工 曹 睿 F0502007班 学号：5050209210 E-mail133 贾 睿 F0502007班 学号：5050209198 E-mail：star_stone_j@ 胡 杨 F0502007班 学号：5050209195 E-mail：huyang920@126.com 分工 由于我们的计划方案比较复杂，工作量很大，而我们只有三个人，如果把工作简单清晰地划分开是不明智的，所以我们全程都是共从参与、共同工作的。只是在具体的工作上才分开工作，比如说各个零件的制作。一起工作可以让我们可以方便地交流思想，互相取其精华，共同攻克难题，从而大大提高了工作效率。 背景资料 一般的动物，身体都分成头、胸、腹三部份，而螃蟹的头部和胸部愈合在一起，称为头胸部。腹部退化，反折紧贴在头胸部的下方。头胸和腹部外面都包着硬硬的外壳，动物学家通称牠们为甲壳类。螃蟹总共有五对脚，牠们的共同特征是：有关节性附肢、外骨骼和十只脚。因此，动物学家在分类时将牠们归入动物界的节肢动物门、甲壳纲、十脚目。背甲是螃蟹外壳的一部份，它盖在头胸部的外面，所以又称为头胸甲。而盖在腹部的外壳叫做腹甲。 螃蟹大都有一对像钳子一样的大脚，我们称为「螯」，主要用于捕食和防御。其它的是四对朝着左右两侧伸出的是用于步行的步足。对于很多螃蟹来说，最后的那对步足已经演化为用于水中划行的划行足，只有中间的三对步足起主要爬行作用。螃蟹的步足由七个小节组成，可以看到螃蟹的足每两节的外骨骼之间有光滑柔软的薄膜相连，里面没有可供转动的关节，只有一条条肌肉束与外骨骼相连接。当节间肌肉伸缩时，依靠节间膜的弹性只能使足的各节产生上下方向的动作而不能前后转动，它由一侧足尖的爪节向下弯曲，抓住地面，再用另一侧的足尖向外伸直，支撑住身体，推动身体前进。 但是螃蟹为什么总是横着爬呢？一种说法认为，以前的螃蟹是依靠地磁场来判断方向的，在地球形成以后的漫长岁月中，地磁南北极已发生多次倒转。地磁极的倒转使许多生物无所适从，甚至造成灭绝。螃蟹是一种古老的回游性动物，它的内耳有定向小磁体，对地磁非常敏感。由于地磁场的倒转，使螃蟹体内的小磁体失去了原来的定向作用。为了使自己在地磁场倒转中生存下来，螃蟹采取“以不变应万变”的做法，干脆不前进，也不后退，而是横着走。从生物学的角度看，蟹的胸部左右比前后宽，八只步足伸展在身体两侧