74
南南南南南南 101 南南南南南南南南南南南南 南南南南南南南南南 111/06/10 111/06/10 工工工工工工工 工工工 工工工 工工工工工工工 工工工 工工工 1 南南南 南南南南南南南 南南南 南南南 A Study on the Linkage Mechanisms

南榮技術學院 101 學年度第二學期教師教學媒體觀摩及數位教材製作2015/9/11 工程科技研究所 副教授 蔡錦山 1 報告人:工程科技研究所 副教授

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南榮技術學院 101 學年度第二學期教師教學媒體觀摩及數位教材製作

112/04/21112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山工程科技研究所 副教授 蔡錦山 11

報告人:工程科技研究所 副教授 蔡錦山

A Study on the Linkage Mechanisms

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Outline

2

Introduction§

Motivation§

Example§

Application§

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Conclusions§

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Introduction

3112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Data source : http://en.wikipedia.org/wiki/Linkage_(mechanical)

A mechanical linkage is an assembly of bodies connected to manage forces and movement. The movement of a body, or link, is studied using geometry so the link is considered to be rigid. The connections between links are modeled as providing ideal movement, pure rotation or sliding for example, and are called joints.

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Linkage Mechanism

4112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Data source : http://www.freepatentsonline.com/3680881.html://en.wikipedia.org/wiki/Linkage_(mechanical)

A linkage mechanism coupling a supporting structure and a moveable member for insuring relative linear motion of the moveable member. A controlled arm and a radial lever are so coupled along a center line to the supporting structure and each other that a controlled arm end is restricted to substantially linear motion only for a predetermined segment of its path.

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Variable stroke engine

5112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Picture source : Autocar Handbook, Ninth edition

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Motivation (1/2)

Crank-Rocker Mechanism: Kinematics@

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

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7

Motivation (2/2)

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Crank-Rocker Mechanism: CAD@

Press the picture to animate the motion of the Crank-Rocker Mechanism.

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Example: A Belt-Driven Camshaft

8112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Press the picture to show that how to complete the Belt-Driven Camshaft.

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Application (1/4)

A Double Chebyshev's Linkage Mechanism: Design@

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

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Application (2/4)

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

A Double Chebyshev's Linkage Mechanism: Simulation@

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11

Application (3/4)

A Double Chebyshev's Linkage Mechanism: CAD@

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Press the picture to animate the motion of the Double Chebyshev's Linkage Mechanism.

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Application (4/4)

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

A Double Chebyshev's Linkage Mechanism: Product@

Press the picture to see the motion of the Double Chebyshev's Linkage Mechanism.

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13

Conclusions

CAD (Computer Aided Design) compared

with Kinematics of Machines for the linkage

mechanism design is

@

112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山

Simpler More Convenient More Flexible More Economic More Efficient More Creative

@

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112/04/21112/04/21 工程科技研究所 副教授 蔡錦山工程科技研究所 副教授 蔡錦山 1414

敬請指導敬請指導謝謝聆聽謝謝聆聽

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A Belt-Driven Camshaft

112/04/21 15

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Introduction

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• Creating cams using curved slots

• Using gears to simulate a belt drive mechanism

• Using rulers to draw precise shapes

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Setting Up the Workspace (1/3)

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Preferences dialog

112/04/21 18

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Setting Up the Workspace (2/3)

112/04/21 19

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Numbers and Units dialog (1/2)

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Numbers and Units dialog (2/2)

112/04/21 21

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Setting Up the Workspace (3/3)

112/04/21 22

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Workspace dialog

112/04/21 23

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Empty workspace

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The y-axis

The x-axis

Grid lines

Rulers

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Grid Snap should be activated

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View Size dialog (1/2)

112/04/21 26

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View Size dialog (2/2)

112/04/21 27

automatically computes the other

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Drawing the Disk directly

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Attaching the Disk to the Background

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These fields show the coordinates of the other point of the pin joint.

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Drawing the Curved Slot

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Changing the Shape of the Curved Slot (1/10)

112/04/21 31

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Changing the Shape of the Curved Slot (2/10)

112/04/21 32

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Changing the Shape of the Curved Slot (3/10)

112/04/21 33

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Changing the Shape of the Curved Slot (4/10)

112/04/21 34

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Changing the Shape of the Curved Slot (5/10)

112/04/21 35

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Changing the Shape of the Curved Slot (6/10)

112/04/21 36

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Changing the Shape of the Curved Slot (7/10)

112/04/21 37

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Changing the Shape of the Curved Slot (8/10)

112/04/21 38

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Changing the Shape of the Curved Slot (9/10)

112/04/21 39

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Changing the Shape of the Curved Slot (10/10)

112/04/21 40

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Numerically reshaped cam

112/04/21 41

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Creating Cam Followers (1/2)

112/04/21 42

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Creating Cam Followers (2/2)

112/04/21 43

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Choose the Horizontal Keyed Slot tool and click one of the cam followers

112/04/21 44

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Choose the Horizontal Keyed Slot tool and click the other of the cam followers

112/04/21 45

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Two cam followers with keyed slot joints

112/04/21 46

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The snap point

112/04/21 47

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Snap point near the right end of the left cam follower

112/04/21 48

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Snap point near the left end of the right cam follower

112/04/21 49

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Duplicating a curved slot (1/2)

112/04/21 50

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Duplicating a curved slot (2/2)

112/04/21 51

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Select the original curved slot and choose Appearance from the Window menu

112/04/21 52

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Enter “Left Follower Slot” in the name field of the Appearance window

112/04/21 53

Left Follower Slot

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Select the duplicated curved slot and enter “Right Follower Slot” in the name field of the Appearance window

112/04/21 54

Right Follower Slot

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Verify the FOR coordinates for the Left Follower Slot (1/2)

112/04/21 55

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Verify the FOR coordinates for the Left Follower Slot (2/2)

112/04/21 56

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Verify the FOR coordinates for the Right Follower Slot (1/2)

112/04/21 57

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Verify the FOR coordinates for the Right Follower Slot (2/2)

112/04/21 58

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Attaching the Cam Followers to the Slots (1/4)

112/04/21 59

Shift + the point

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Attaching the Cam Followers to the Slots (2/4)

112/04/21 60

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Attaching the Cam Followers to the Slots (3/4)

112/04/21 61

Shift + the point

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Attaching the Cam Followers to the Slots (4/4)

112/04/21 62

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Dragging the cam disk

112/04/21 63

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To restore the initial conditions

112/04/21 64

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Creating the Drive Disk

112/04/21 65

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Click the center snap point of the drive disk to attach the motor

112/04/21 66

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Properties window for a motor

112/04/21 67

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Selecting the gear constraint

112/04/21 68

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Properties window for gears

112/04/21 69

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Choose Accuracy from the World menu

112/04/21 70

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Simulation Accuracy dialog

112/04/21 71

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Choose Time from the Measure menu

112/04/21 72

Press the picture to animate the motion of the Belt-Driven Camshaft.

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HW#5-A Belt-Driven Camshaft (1/2)

112/04/21 73

Cam Follower

Driving Disk

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HW#5-A Belt-Driven Camshaft (2/2)

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