机械系统运动方案及结构分析实验
机械原理实验指导书
实验一：机构运动简图的测绘与分析一、目的1．学会根据实际机械模型的结构测绘机构运动简图的技能；2．验证和巩固机构自由度的计算；3．进一步巩固对机构结构分析的了解。
二、设备和工具1．各种机器实物；2．各种机构模型；3．钢皮尺；4．外卡；5．铅笔与橡皮(自备)；6．草稿纸(自备)。
三、原理和方法1．应用符号由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关。
因此，在机构运动简图中可以避开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定购比例尺表示运动副的相对位置，由此说明实际机构的运动特征。
常用的符号示例，可参阅郑文纬等主编的《机械原理》（第七版）。
2．测绘方法（1）确定组成机构的构件数目——测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动。
从原动构件开始仔细观察机构运动，分清各个运动单位，从而确定组成机构的构件数目。
（2）确定各个运动副的种类——根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，来确定各个运动副的种类。
（3）绘制机构简图——在草稿纸上不按比例尺用徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构简图，然后用数字l 、2、3 ……分别标注各构件，用拉丁字母A 、B 、C ，……分别标注各运动副。
绘制机构运动简图——仔细测量机构的运动学尺寸（如回转副的中心距和移动副导路间的夹角等）任意假定原动构件的位置，并按一定的比例尺将机构简图画成机构运动简图。
比例尺μl AB l AB =实际长度（米）图上长度（毫米）3．示例试绘出图1—1，a 所示偏心轮机构模型的机构运动简图。
（1）确定组成机构的构件数目当使原动构件（偏心轮）运动时，可以发现机构具有四个运动单元：机架l——相对静止；偏心轮2——相对机架作回转运动；连杆3——相对机架作平面复杂运动；滑块4——相对机架作直线运动。
（2）确定各个运动副的种类根据各相互联接的构件间的接触情况可知，全部四个运动副均系低副：构件2相对机架1绕O点回转，组成一个回转副，其轴心在O点；构件3相对构件2绕A点回转，组成第二个回转副，其轴心在A点；构件4相对构件3绕B点回转，组成第三个回转副，其轴心在B点；构件4相对机架l沿直线C—C作直移运动，组成一个移动副，其导路方向同C—C。
机械原理实验
实验一机构运动简图测绘一、实验目的1.对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感。
2.培养依照实物机械绘制其机构运动简图的能力。
3.熟悉机构自由度的计算方法。
二、实验设备及用具1.牛头刨床模型，抛光机模型等各种机构模型2.学生自备：圆规、分规、有刻度的三角板（或直尺）、铅笔、橡皮及草稿纸等。
三、实验要求实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中的有关章节，熟悉绘制机构运动简图的基本要求，掌握机构自由度的计算方法。
实验时根据给出的机构模型，仔细观察和分析后，正确绘制机构运动简图。
要求每位同学画出3~4个机构运动简图，并计算机构自由度，把计算结果与实际机构进行比较，验证其有无错误。
四、基本原理机构的运动与机构中构件的数目、运动副的类型、数目及运动副的相对位置有关，而与构件的外形、组成构件的零件数目及固联方式、运动副的具体结构等无关。
因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简单的符号来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示各运动副的相对位置，即可表明机构中运动传递的情况。
五、绘制机构运动简图的方法1．了解要绘制的机械的名称及功用，认清机械的原动件及工作构件（执行机构）。
2．缓慢转动原动件，细心观察运动在构件间的传递情况，了解活动构件，运动副的数目及其性质。
在了解活动构件及运动副数时，要注意到如下两种情况：1.当两构件间的相对运动很小时，易误认作为一个构件；2.由于制造的不精确，同一构件各部分之间有稍许松动时，易误认作为两个构件，碰到这种情况，要仔细分析，正确判断。
3.要选择最能表示机构特征的平面为视图平面；同时，要将原动件放在一适当的位置，以使机构运动简图最为清晰。
4.按GB138-74中规定的符号绘制机构运动简图，在绘制时，应从原动件开始，先画出运动副，再用线联接属于同一构件的各运动副，即得各相应的构件。
原动件的运动方向用箭头标出。
在绘制时，在不影响机构运动特征的前提下，允许移动部分 的相对位置，以求图形清晰。
机械系统运动方案及结构分析实验装置说明书
机械系统运动方案及结构分析实验装置使用说明书哈尔滨工业大学机械基础实验中心2008年3月前言机械系统运动方案及结构分析实验装置适用于机械设计实验教学，具有鲜明的特点。
即：（1）它对应课程的主要内容，包含了各种常用机构和通用机械零部件；（2）具有工程实用背景，使用功能明显；（3）有良好的直观性；(4)结构复杂程度适中，传动方案和结构有新颖之处。
学生通过对装置的传动方案与结构的分析，可以掌握机械系统运动方案和结构设计的基本要求，培养机械系统运动方案设计能力、结构设计能力和创新意识。
该项实验技术的研究，已通过了鉴定，达到了国内机械设计实验教学的先进水平，深受学生们的欢迎，并已获得黑龙江省教学成果二等奖。
获奖证书目录CS-I 型冲压机及送料装置 (1)JZ-I 型间歇送料及冲压装置 (4)ZS-I 型转位及输送装置 (9)T S-I型提斗上料装置 (13)B S-I型步进输送机 (17)CS-I型冲压机及送料装置使用说明书哈尔滨工业大学机械基础实验中心一、主要技术参数1．电机：功率N=370 W转速1400/min n r =2．电源：380V 50HZ3．V 带传动：V 带型号 O 型根数Z=2带长1420d L = mm4．滑块行程：40H mm =5．工作台尺寸：长×宽=260 mm ×260 mm6．外形尺寸：长×宽×高=550 mm ×265 mm ×730 mm二、机械结构及工作原理CS-I 型冲压机及送料装置的结构，如以下简图所示CS-I 型冲压机及送料装置主要由电动机1、 V 带传动 2、 开式齿轮传动 3、偏心轴（曲轴） 4.、牙嵌式离合器 5、 偏心套 6、连杆 7、滑块8、曲柄9、摆杆10、超越离合器 11、锥齿轮传动12、送料滚子 13、14及机架和控制系统等组成。
工作时，电动机1通过V 带传动2和开式齿轮传动3带动偏心轴4转动，若牙嵌式离合器 5结合，偏心套 6带动连杆 7及滑块8做上下往复运动，在连杆 7上设有闭合高度调节装置，分开牙嵌式离合器，调整偏心套 6与偏心轴 4.相对偏心量，能调整冲压行程。
机构运动方案创新设计实验报告答案
机构运动方案创新设计实验报告答案机构运动方案创新设计实验报告机构运动方案创新设计实验报告一．实验目的1、培养学生对机械系统运动方案设计的整体认识，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力；2、通过机构的拼接，可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面更深入的理解;3、加深学生对机构组成原理的认识，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。
二、实验设备机架、各种零部件、连杆、复合铰链、移动副、转动副等。
三、实验步骤1、掌握平面机构组成原理。
2、熟悉本实验中的实验设备，各零部件功用和安装、拆卸工具。
3、自拟平面机构运动方案，形成拼接实验内容，将平面机构运动方案正确拆分成基本杆组。
4、正确拼接各基本杆组。
5、将基本杆组按运动传递规律顺序联接到原动件和机架上。
四、实验内容(1)按比例绘制实际拼装的机构运动简图，并要求符号规范。
标出活动构件、原动件、转动(2) 进行机构分析：杆组化分，并简要说明机构杆组的拆组过程，并画出所拆机构的杆组简图。
(3) 根据拆分的杆组，按不同的顺序排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪几种？要求用机构运动简图表示出来，就运动传递情况作方案比较，并简要说明之。
(4) 利用不同的杆组进行机构拼接，可得到哪一些有创意的机构运动方案？用简图说明篇二：机构运动方案创新设计实验指导书实验四实验四：机构运动方案创新设计实验一、实验目的1、加深学生对机构组成理论的认识，熟悉杆组概念，为机构创新设计奠定良好的基础；2、利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构，以培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力；3、训练学生的工程实践动手能力。
二、实验设备及工具1、机构运动方案创新设计实验台零件及主要功用（参看“机构运动方案创新设计实验台零部件清单”）2、工具M5、M6 、M8 内六角搬手、6 或8 英寸活动搬手、1 米卷尺、笔和纸。
机械系统运动方案及结构分析
机械系统运动方案及结构分析概述机械系统是由一系列相互连接的部件组成的，通过运动实现某种功能的系统。
在机械系统设计过程中，需要考虑运动方案和结构分析，以确保系统的稳定性、效率和可靠性。
本文将探讨机械系统的运动方案和结构分析的重要性，并介绍常用的方法和工具。
机械系统运动方案机械系统的运动方案指的是实现所需运动的方法和方案。
在确定运动方案之前，需要对系统的功能和运动要求进行分析和定义。
常见的机械系统运动方案包括以下几种：1.传动机构：通过齿轮、皮带、链条等传动元件实现运动传递。
传动机构能够将输入运动转换为输出运动，并实现不同速度的运动比例。
2.摆动机构：通过摆杆、连杆等实现周期性的直线运动或旋转运动。
摆动机构常见的应用包括钟摆、连杆机构等。
3.并联机构：由多个并联连接的元件组成，能够实现多自由度运动。
并联机构常用于机器人、航天器等领域。
4.连杆机构：由多个连杆和铰链连接而成的机构，可以实现复杂的直线或旋转运动。
连杆机构广泛应用于工业机械、汽车发动机等领域。
选择合适的运动方案需要考虑多个因素，包括运动要求、空间限制、工作环境等。
在设计过程中，可以使用动力学仿真软件进行运动仿真，以评估和优化不同方案的性能。
机械系统结构分析机械系统的结构分析是指对系统的结构进行分析和评估，以确定其稳定性和刚度。
结构分析通常包括以下几个方面：1. 强度分析强度分析是对机械系统中各个部件的强度进行评估。
在设计机械系统时，需要考虑各个部件所能承受的力和扭矩，并根据这些要求选择合适的材料和尺寸。
强度分析可以使用有限元分析软件进行，以模拟系统在不同载荷下的受力情况。
2. 刚度分析刚度分析是对机械系统的刚度进行评估，以确定系统在运动中的稳定性和精度。
刚度分析需要考虑部件的刚度特性和装配精度，并通过模态分析、应变测试等方法来评估系统的刚性。
刚度分析的结果可以用来指导系统的结构优化和改进。
3. 动力学分析动力学分析是对机械系统的动态响应进行评估。
机械系统运动方案及结构分析
机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析是工程力学领域中的一个重要分支，它主要关注机械系统中的运动规律、力学原理以及结构设计，以期能够实现机械系统的高效运行和优化设计。
本文将从运动方案和结构分析两方面来详细介绍机械系统运动方案及结构分析的相关内容。
一、机械系统运动方案机械系统是指由多个零部件组成的、用于执行某种特定任务的机器设备。
如何让机械系统按照预定的轨迹进行运动，成为了进行运动方案设计的核心问题。
在进行机械系统运动方案设计时，需要考虑的因素包括运动稳定性、运动周期、运动轨迹、动力传递等问题。
1、运动稳定性运动稳定性是指机械系统在运动过程中能够保持平稳、无抖动的状态。
在机械系统设计过程中，运动稳定性是一个至关重要的因素，因为机械系统的不稳定运动不仅会影响其工作效率，还会对外部环境造成不良影响。
机械系统的运动稳定性可以通过对系统的动态响应进行分析来评估，动态响应的分析需要考虑系统中涉及的所有零部件的动态特性，如刚度和阻尼等。
2、运动周期机械系统的运动周期是指机械系统从开始到结束的一个完整运动过程所需的时间。
运动周期通常与机械系统的工作时间、生产效率密切相关，因此在运动方案设计过程中需要充分考虑。
运动周期的设计需要对机械系统的动力学性能进行分析，包括对机械系统的加速度、速度和位移等参数的计算。
3、运动轨迹机械系统的运动轨迹是指机械系统在运动过程中机械零部件运动的具体路径和方式。
不同的机械任务需要不同的运动轨迹来完成。
例如，对于数控机床来说，需要确保自动换刀的稳定运行，需要设计合适的自动刀具换向轨迹。
运动轨迹的设计需要考虑机械系统的运动范围、机构的工作方式以及机械零部件之间的相互作用等问题。
4、动力传递机械系统的动力传递是指机械系统中的动力信号传递过程，例如电机的驱动力信号传递到齿轮等机械零部件上。
在机械系统的运动方案设计过程中，动力传递是不可忽略的一个因素。
机械系统运动稳定性、运动周期、运动轨迹等因素都离不开动力传递的支撑。
机械系统的运动方案及机构的设计探讨
机械系统的运动方案及机构的设计探讨[摘要]机械系统的运动方案设计是机械系统设计的重要组成部分，是决定机械系统的功效与功能的关键环节。
在设计的过程中，设计师需要根据各种运动方案的特点，进行进一步的细化，设计出具有实用性和可行性的机械系统。
[关键词]机械系统；运动方案；设计方法事实上，机械系统是一个较为广泛的概念，具体来说，其就是由各个机械基本要素组成的，用以完成所需的动作过程，实现机械能的转化，代替人类劳动的系统。
这也就决定了机械系统设计的复杂性，可以说机械系统设计是一个复杂的分析、规划、推理与决策的过程。
而我们之所以要进行机械系统设计，主要是为了根据既定目标，获取包括文字说明、技术数据、设计图纸、设计方案和工艺方案的机械系统的设计信息，然后经过评估、改进和制造，最终形成满足设计要求的机械产品。
机械系统的运动方案包括工功能分析与功能原理设计、工艺动作与运动规律分析、机构系统运动协调的设计等这几个主要方面。
一、功能分析与功能原理设计（一）功能原理的构思与选择机械设计的前提和依据是机构系统运动方案设计。
方案的优劣对机械有着多方面的影响，比如说其会直接影响到机械结构形式的繁简、制造成本的高低及操作使用的难易、技术性能的好坏等都有着决定性的影响。
如果设计人员在设计中不能避免运动方案设计存在的明显缺陷，就很难设计出好的机械产品，而且也很难找到补救的措施。
工艺要求或使用要求是运动方案设计的主要依据。
在明确了这一要求后，设计人员首先要考虑的是采用何种功能原理来实现给定要求。
因为只有合理的选定了功能原理之后，才可以根据功能的原理设计出工艺动作和这些动作的执行机构的运动规律。
功能原理设计的主要任务，就是要按照机械预期的工艺要求或者使用要求，探索出一切能够实现给定要求的功能原理，同时进行比较分析，并且从中选择出既能很好地满足预期要求、工艺动作又简单的功能原理。
比如说要求设计一自动输送料板的装置。
那设计人员在设计的过程中，必须要考虑到这些方面，一可以考虑选择机械推拉原理，把料板从底层推出，然后再用夹料板将其抽走，；二可以考虑选用摩擦传动原理，首先利用摩擦板从顶层推出一张料板，然后再用夹料板把它抽走；三用底层吸取法，先把料板的边缘吸住，然后再用夹料板将其抽走；四可以考虑使用气吸原理，运用用顶层吸取法，就能够直接吸走顶层一张料板；五可以用摩擦轮把料板从底层滚出，接着再用夹料板将其抽走。
机构运动创新设计方案实验报告
机构运动创新设计方案实验报告一、引言机构运动指的是由机械结构驱动的物体的运动方式。
在工程领域，机构运动常用于设计和制造各种机械设备和机器人。
本实验旨在通过设计与分析机构运动创新设计方案，探索机构运动领域的新颖解决方案和创新。
二、设计目标本次实验的设计目标为：设计一种机构运动方案，使得物体能够在最短的时间内完成指定动作，并且具有高准确度和可靠性。
三、设计步骤1. 运动分析：首先，对所需完成的动作进行运动分析。
确定物体起始位置和目标位置，以及中间可能涉及到的障碍物和限制条件。
2. 机构设计：根据运动分析的结果，选择合适的机构类型和结构。
可以使用连杆机构、齿轮机构、摆线传动机构等不同的机构形式，根据具体需求综合考虑有关因素选择。
3. 参数确定：根据机构设计，对相关参数进行确定。
例如，连杆机构中各个连接杆的长度以及关节位置，齿轮机构中的齿轮参数等。
4. 动力学分析：对机构进行动力学分析，验证所设计的机构方案是否符合要求。
可以使用Matlab等工具进行力学仿真分析，评估机构系统的运动特性和力学性能。
5. 优化设计：根据动力学分析的结果，对机构方案进行优化设计。
可以调整参数、改变结构，或者采用其他机构形式等方式进行优化。
6. 制造与实验：根据优化设计的结果，制造所设计的机构，并进行实验验证。
在实验过程中，记录相关数据，如运动时间、准确度、可靠性等指标。
四、实验结果与分析根据以上设计步骤，我们设计了一种基于齿轮机构和连杆机构的机构运动方案，并进行了实验验证。
实验结果显示，该机构运动方案能够在最短的时间内完成指定动作，并且具有较高的准确度和可靠性。
通过动力学分析和优化设计，我们改进了齿轮齿数、连杆长度和关节位置，提高了机构的运动效率和精度。
五、结论本次实验通过设计机构运动创新方案，并进行动力学分析和优化设计，验证了所设计方案的可行性和有效性。
该机构运动方案能够在最短时间内完成指定动作，具有高准确度和可靠性。
基于齿轮机构和连杆机构的结合应用，提高了机构的运动效率和精度。
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四、实验报告
1．基本要求
①实验报告用学校统一印制的封面和实验报 告用纸，按规定的格式撰写； ②实验完成后，应在一周之内交实验报告。
2．实验报告内容
①实验目的； ②画出原机械传动方案原理图并做必要的说明； ③画出改进方案的原理图，并做必要的说明； ④画出设备上的局部结构图（由教师指导定，用2号或 3号图纸，1：1比例）； ⑤实验体会与建议。
机械系统运动方案及结构分析实验
机械基础实验中心
一、实验目的
1．了解几种典型机械的传动方案、各种零 部件在机械中的应用及各种机械的基本结 构；
2．通过对机械的传动方案及结构的分析， 掌握机械运动方案和结构设计的基本要求 ，培养机械系统运动方案设计能力、结构 设计能力和创新意识。
二、实验设备及工具
1．实验设备
2．实验方法与步骤
①实验分组进行（每班求去了解设备，并掌握每台设备上 的知识点； ④每组推出一名学生，讲解本组所做实验设备的情况（按 实验内容的要求及主要知识点来讲解），使所有的同学都 能对其它组的设备有所了解； ⑤实验中遇到问题及时查找资料，并找指导教师答疑； ⑥借用工具，要返还，并办理返还手续。
拆分后的装置
拆分后的装置
拆分后的装置
七、运动简图
①斗式上料机 ②带式运输机 ③螺旋传动装置 ④ 冲压机床 ⑤步进输送机 ⑥分度及冲压装置 ⑦ 转位及输送装置 ⑧简易振动台 ⑨手动曲柄压力机 ⑩局部结构拆分装置
2．实验工具
扳手、卡尺、钢板尺。
三、实验内容与方法
1．实验内容
①分析各机械的传动方案的特点，并提出实现同 样功能的其它方案。 ②分析各种机构、零部件装置在设备上的应用， 并提出可代用的方案。 ③通过拆装分析各种典型结构的形式，并指出哪 些结构根据强度设计，哪些结构根据结构要求设 计。
⑦转位及输送装置
设备如图所示，主要知识点有：蜗杆传动；齿轮齿条传动；气 动、电气控制系统；输送机构；抬升机构；转位机构；轴系部 件结构；润滑装置；套筒滚子链传动等。
⑧简易振动台
设备如图所示，主要知识点有：曲柄滑块机构；弹簧；螺栓； 直线轴承；支架等。
⑨手动曲柄压力机
设备如图9所示，主要 知识点有：曲柄滑块机 构；螺旋升降机构；螺 旋锁紧机构；直线轴承 ；手柄等。
②带式运输机
设备如图所示，主要知识 点有：蜗杆传动；联轴器 ；轴系部件；螺栓联接的 各种形式；各种支架；润 滑装置等。
③螺旋传动装置
设备如图所示，主要知识点有：V带传动；V带轮结构；带 传动张紧装置；螺旋传动；轴承部件；螺栓联接的各种形 式；润滑装置等。
④冲压机床
设备如图所示，主要 知识点有： V带传动 ；带轮结构；带传动 张紧装置；曲柄滑块 机构；曲柄摇杆机构 ；棘轮机构；螺栓联 接的各种形式；防松 装置；润滑装置；制 动器；弹簧等。
⑤步进输送机
设备如图所示，主要知识点有：蜗杆传动；齿轮传动；联 轴器；平面连杆机构；轴系部件；滚道及输送机构；润滑 装置；弹簧等。
⑥ 分度及冲压装置
设备如图所示，主要知识点有：槽轮机构；凸轮机构；气动 冲压装置；电气控制系统；同步带传动；带传动张紧装置； 轴系部件结构；蜗杆传动；润滑装置；弹簧等。
五、注意事项
1 ．本实验为开放式实验，课内 4 学时，课外 开放一周。如果课内不能完成，学生可利用课 外时间随时来拆装。
2 ．实验时要注意安全，不要野蛮工作，防止 学生受伤或损坏机器。 3 ．遵守实验室各项规章制度，爱护公物，保 持环境卫生。
六、实验设备
①斗式上料机
设备如图所示，主要知 识点有：V带传动；带传 动的张紧装置；套筒滚 子链传动；链传动的张 紧装置；蜗杆传动；同 步带传动；螺栓联接的 各种形式；正反转的实 现装置；滚动轴承；滑 动轴承；润滑装置；钢 丝绳锁紧装置；扭转弹 簧等。