一、综述
   主要研设计了一种多功能组合调节式运动机构的搭接实验台。实验台所要求的可实现的运动种类较多,具有较强的综合性。总的来说,其要求能够组装各种常见的机构,并且能够实现电动和手动的综合运动,性能要求结实耐用,机构结构简单、易操作,成本低廉易获得等特点。
（1）多功能组合式机构运动实验台：
  选取较为常见的几种机构(牙嵌离合器、蜗轮蜗杆、直齿圆锥齿轮、偏心轮、四连杆、带传动、链传动、直齿圆柱齿轮、滑块等)在试验台上进行运动演示。在实验演示过程中,各个机构可以通过各种轴和竖板进行自由组合和拆装。
（2）可调节式平面运动机构的搭接实验台：
  为解决机械夹具辅具在搭接平台上的不足，特探索设计一种调节式平面运动机构的搭接试验台。所述调节式平面运动机构的搭接试验台包括试验台；四个升降组件的顶部均固定连接于所述试验台底部；存放柜的底部固定连接于所述实验台顶部的右侧；支撑组件的底部固定连接于所述实验台顶部的左侧。通过升降组件中组件的配合使用，使得实验台能够进行高度的调节，解决了学生们身高不一的问题同时让同学们能够更加舒适方便的进行实验，通过连接组件和搭接组件的配合使用，使得当实验台上的零件由于长时间的使用损坏时能够进行快速的更换，进而缩短了维修更换的时间。

二、结构及选型
  在一种多功能组合调节式运动机构的搭接实验台的设计制造过程中，整个试验台的搭建要解决现有模型的问题。这些模型没有模块化的传动机构单元，搭建过程繁琐，机构运动不稳定，难以呈现运动机构的运动轨迹，具有极大的局限性。因此设计一种调节式平面运动机构的搭接实验台，该实验台结构简单，能够方便清晰的展现机构的运动规律，便于推广使用。整个试验台包括实验台底座，试验台底座上包括实验台，实验台上安装有可拆卸固定的组合式运动机构，组合式运动机构由齿轮传动机构、链传动机构、带传动单元构成，实验台由多个纵横分布的T型十字槽组成，包括可拆卸固定在T型十字槽上的支撑杆。对于电机的选型、传动带设计、链传动设计、圆柱齿轮设计、蜗轮蜗杆传动设计等进行多方面研究：
  (1)偏心轮轮机构：在各种机械结构形式中,特别是在自动化控制装置和自动机械传动中,凸轮机构传动以各种形式广泛的应用各行各业。如图所示将偏心轮轮机构和锥齿轮固定在同一轴上由锥齿轮带动偏心圆盘转动起到和凸轮同样的效果，构成偏心轮机构。当偏心轮推动连杆运动时，最终传导在连杆上，输出运动为往复直线运动，运动频率为每分钟八十次。
  (2)凸轮机构：较大的优点是，设计出合理的凸轮轮廓曲线,就可以得到各种预期的运动规律,而且该机构也非常的简单紧凑。本实验台则选用了偏心轮机构来做为演示机构，因为其工作效果和凸轮类似但是由于其只需要将圆盘连接中心偏置就可以产生凸轮的效果，不管是在制造工艺还是维护成本偏心轮都具有无可比拟的优越性。
  (3)连杆机构：因为其连接在锥齿轮上因此和锥齿轮具有相同的转速40ram/min当偏心轮转动180°时滑动轮带动连杆运动，最大运动距离是49mm，每分钟往复运动80次。 连杆是一种使用及其广泛的机构。连杆机构中的运动副一般都是低副,所以在传递同样载荷的条件下,两元素之间的压强比较小,可以承载比较大的载荷。因为低副两元素的几何形状比较简单,故便于加工制造。连杆机构也可以很方便地使增力增加、扩大行程和实现较远距离的传动等好处。我们比较常见的连杆机构形式有曲柄滑块机构,铰链四杆机构和导杆机构等一些机构。
  (4)电机的选型：制作该综合实验台的前提是：结构简单，制作成本相对较低。另外：该机构只是为了实验演示所用，负载值基本可以忽略，故选用80HB159-401A型两相步进电机额定功率300w，额定扭矩12n*m。
  (5)传动带设计：带传动主要部件是由三部分组成：主动轮、从动轮,套在主动轮和从动轮上的传动带。皮带不需要像链条一样添加润滑油，不会因为润滑油而沾污太多的灰尘和脏东西，对于有强迫症的，总想让东西亮洁的人来说是一件好事。好维护，相较于链传动来说，皮带传动几乎免维护。它不像链条传动那样有太激烈的摩擦，当踩踏的时候会非常安静，最后就是使用寿命，与一根同级别的链条相比理论上来讲寿命应该更长些，因为没有了纵向扭力。由于带和带轮之间存在着摩擦力（或存在啮合），所以转动主动轮可以带动带和从动轮一块转动，用来传导力和运动。但是其传动的外轮廓尺寸较，需要张紧装置；由于打滑不能保证固定不变的传动比；传动效率较低。
  (7)链传动设计：链传动在日常生活、工业及其工程方面都有广泛应用,它是一种典型的机械传动方式。比如我们生活中间的最多的自行车链条就是一个典型的链传动机构其由：链条、主动链轮、从动链轮三个部分构成，是封闭装置，因为金属不容易产生变形所以不需要很大的紧张力，在温度很高的环境也能够运转。
  (8)圆柱齿轮设计：齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的传动之一,我们日常所见就可以完全感受到这点。其传递的功率可达到数十千甚至于上万瓦,圆周线速度可超过200m/s。在很多设备里都能看到齿轮传动，比如齿轮齿条传动、减速器里的齿轮。
  (9)蜗轮蜗杆传动设计：蜗轮蜗杆是用来传导空间动力与运动的一种相当常见的运用相当广泛的传动机构,其输入、输出的两轴线交错的夹角可以随意进行变动,在实际应用中比较常见的是90°。此种机构的长处:结构比较紧凑、传动比大、动力输送稳定以及在一定的条件下具有比较可靠的自锁性能,无需外界帮助就进行锁止，因此其应用领域颇为广泛。
  (10)固定板底部的左侧固定连接有固定弹簧，固定弹簧的底部固定连接有固定杆，固定杆正面的中部转动连接有连接杆，顶部连接块的顶部设置有四个固定螺丝，四个固定螺丝的底部均贯穿顶部连接块的顶部和底部连接块的底部且延伸至底部连接块内壁的顶部。
  (11)升降组件包括升降杆，升降杆的顶部固定连接于实验台底部的左侧，升降杆底部的周侧面设置有升降外壳，升降外壳的底部固定连接有底座。
  (12)存放柜包括存放箱，存放箱的底部固定连接于实验台顶部的右侧，存放箱的正面的顶部和底部均固定连接有盛放抽屉。
  (13)支撑组件包括两个连接板，两个连接板的底部分别固定连接于实验台顶部的左侧和右侧，两个连接板相对的一侧的前侧和后侧均固定连接有第一滑杆。
  (14)搭接组件包括带槽滑轨，带槽滑轨的前侧和后侧分别固定连接于顶部连接块的前侧和后侧，带槽滑轨的顶部开设有滑动槽，滑动槽的顶部滑动连接有两个滑动轮，两个滑动轮的正面均转动连接有固定块，两个固定块顶部固定连接有承载块，承载块内壁的周侧面滑动连接于带槽滑轨的表面。

三、创新与特色
  (1)几乎覆盖了大部分常见的机构运动，可以自由组合拼装，对于轴承和轴的使用也是本实验台的独到之处，其解决了同类产品机构连接过于简化，与实际相差甚远的问题。
  (2)采用可拆卸竖板作为支架很好地解决了空间机构的组装问题，其它的实验台均采用双机架的模式，甚至四机架，显得很冗余，其次机架也不好固定，使用不当容易引发安全事故，而本实验台自带底板可直接用螺纹紧固件安装在底板上，安全可靠。
  (3)设计过程中，要考虑整个试验台的结构，上面的运动机构既可单独传动，也可相互连接，实现多运动机构的联合运动。此时，则需要合理布局，既互不影响，又能相互连接。还需要考虑运动机构的尺寸，合理利用试验台的空间。在设计过程中，针对以上问题，使用不同尺寸的传动零件，进行设计，构建模型。
  (4)链传动在日常生活、工业及其工程方面都有广泛应用,它是一种典型的机械传动方式。比如我们生活中间的最多的自行车链条就是一个典型的链传动机构其由：链条、主动链轮、从动链轮三个部分构成，是封闭装置，因为金属不容易产生变形所以不需要很大的紧张力，在温度很高的环境也能够运转。
  总而言之，解决同类产品机构连接过于简化，与实际相差甚远的问题，该装置预计采用可拆卸竖板作为支架用以解决空间机构的组装问题。底座使用可调节式平面运动机构的搭接试验台，通过升降组件中组件的配合使用，使得实验台可以进行高度的调节，以解决学生们身高不一的问题同时让同学们能够更加舒适方便的进行实验，通过连接组件和搭接组件的配合使用，使得当实验台上的零件由于长时间的使用而损坏时能够进行快速的更换，进而使维修更加的方便。该调节式平面运动机构的搭接试验台解决了自身高度无法调接并且由试验台上的滑轨大多不可拆卸导致当滑轨出现损坏时维修不便的问题，取得了多项技术进步及成果。

四、取得的成果在现实中可能的改进推广和潜力展望
  该平台具备多种常见机构的拼装和运动过程的演示功能。现有实验台主要以机构简单的连接为主，不能很好的还原在实际机器中的运动状态及连接方式，同时配件多、价格昂贵，实验台无车架不能灵活的改变实验场地，所以研究多功能实验台对于探究机械传动有着极其深远的意义。使用该平台进行实践教学，可以增强学生的动手能力，提升综合分析计算能力。
  机构传动系统是机械中的重要部件之一，在机械教学中单一的实验平台已经无法满足培养学生动手能力和创新设计能力的需求，同时对于机构的运动过程也不能很好地演示。为了使刚接触机械设计的学生更好的掌握不同的传动机构的运动规律以及复合传动机构的运动规律，设计了一种多功能组合式机构运动实验台，该实验台选取较为常见的几种机构，在实验台上进行运动演示，在实验演示过程中，各个机构可以通过各种轴和竖板进行自由组合和拆装。
  该试验台采用标准件和市面上现有的零部件较多，不仅极大的降低了成本，也很大程度上方便了后期的维修和配件的更换，十分适用于广大高校繁重的教学工作，可以出色的完成各种任务，降低教学成本，提高教学质量。相信在不久的将来，经过对此试验台的进一步优化和改进，必将在使得广大学子收益的同时带来可观的经济价值。