基于三维空间机构的教学用拆装实验装置设计

徐英帅，万智辉，黄伟莉，赵杰

（东华理工大学机械与电子工程学院，南昌330013）

0 引言

当前高校人才培养质量最突出的问题主要体现在学生实践能力不强、创新精神不足，因此在教学当中通过实践课程培养学生的创新精神与创新能力尤为重要[1-2]。开设机构拆装实验是培养学生机械创新意识与创新能力的有效措施[3]。

机构拆装实验装置落后是学生创新思维和创新能力培养的一大障碍，因此需要有功能完善且拆装操作方便、灵活的实验设备条件。目前，高校的机构拆装实验装置还主要局限于单一动力源、一个自由度等平面机构，由于经费不足等原因，设备老旧及更新困难的现象还普遍存在[4]。另外，传统的机构拆装实验装置通常还具有体积大、操作繁琐等特点，不利于达到预期的教学目的。

1 拆装实验装置的特点

针对现有技术中存在的问题，设计一种基于三维空间机构的教学用拆装实验装置，该装置具有体积小、结构紧凑、功能完善、拆装操作方便、灵活及经济成本低等特点，不但可以提高现有机构拼装实验装置水平，而且可以改进实践教学方法。

基于三维空间机构的教学用拆装实验装置的各构件不全部在同一个平面或者平行平面内运动，它具有运动多样、结构紧凑、灵活可靠的特点。一些用平面机构难以实现的运动规律及空间轨迹曲线可以通过三维空间机构来实现，因而三维空间机构在各种工作机构中得到了广泛的应用，完全可以满足相关课程的教学需求[5-6]。……