实验二机构运动简图的测绘和分析
机构运动简图测绘及分析
• 引言 • 机构运动简图测绘方法 • 机构运动简图分析 • 机构运动简图的实际应用案例 • 结论
01
引言
主题简介
机构运动简图测绘
机构运动简图是一种用于描述机构运动特性的图形表示方法，通过将实际机构 进行抽象化处理，将其简化为简单的几何图形，以便于分析和研究。
机构运动简图分析
测量尺寸
使用测量工具测量机构各部件 的实际尺寸，并标注在草图上。
确定测绘对象
明确需要测绘的机构运动简图 对象，了解其结构和工作原理。
绘制草图
根据观察结果，使用辅助工具 绘制出机构运动简图的草图。
整理成图
根据草图和实际尺寸，使用绘 图软件绘制出机构运动简图的 最终图纸。
测绘注意事项
准确性
确保测绘数据的准确性， 避免因测量误差导致简图 失真。
03
机构运动简图的应用价值
机构运动简图在机械设计、制造、维修等领域具有广泛的应用价值，本
研究为这些领域提供了有益的参考和借鉴。
对未研究的展望
1 2 3
机构运动简图的自动化测绘
未来研究可以进一步探索自动化测绘方法，提高 测绘效率和精度，降低人为误差和劳动强度。
机构运动简图的分析优化
基于精确的机构运动简图，未来研究可以进一步 开展运动学、动力学等方面的分析，为机构的优 化设计提供理论支持。
总结词
机器人是现代工业生产中常用的自动化设备，其运动简图测 绘及分析有助于提高机器人的工作效率和精度。
详细描述
通过对机器人的运动简图进行测绘和分析，可以了解机器人 的工作原理和运动轨迹，发现潜在的故障和问题，优化机器 人的运动性能，提高工作效率和精度。同时，也有助于机器 人自主导航和智能控制等方面的研究。
机构运动简图测绘与分析实验
机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1、通过对一些实物机械的测绘，掌握机构运动简图的测绘方法；2、针对实物机械，熟练掌握机构自由度的计算；3、实验验证机构具有确定运动的条件；4、加深对机构组成及其结构分析的理解。
二、实验原理和方法1、原理由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺表是各运动副的相对位置，以此表示机构的运动特征。
2、方法（1）测绘时使被测绘的机械缓慢运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。
（2）根据相互联接的两构件间的接触情况和相对运动的特点，确定各个运动副的类型。
（3）在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接顺序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图。
用数字1、2、3、···分别标注各构件，用字母A、B、C 、···分别标注各运动副。
（4）仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副某点导路的方位线等，选定原动件的位置，并按下式选择一定的比例尺画出正式的机构运动简图。
＝实际长度（m）/图上长度（mm）比例尺1三、实验设备和工具1、典型实物机械若干台；2、量具；3、自备铅笔、三角尺、橡皮、草稿纸；四、实验步骤和要求1、对于指定的几种机械或构件，要求其中至少有两种需按比例尺绘制机构运动简图，其余的可凭目测，使图与实物大致成比例，这种不按比例尺绘制的简图通常称为机构示意图。
2、计算机构自由度，并将结果与实际机构的自由度对照，观察计算结果与实际是否相符。
3、对上述机构进行结构分析（高副低代、分离杆组和机构级别等）。
五、思考题（1）通过本实验，阐述机构运动简图的内涵。
机构运动简图应准确反映实际机构中的哪些项目？（2）绘制机构运动简图时，原动件的位置为甚没可以任意选择？会不会影响简图的正确性？（3）机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？机构具有确定运动的条件是什么？对所测绘的机构能否改进和创意新的机构运动简图？实验报告班级：级别：姓名：实验日期：成绩：教师：一、完成表1内容；表1机构运动简图测绘与分析实验＝（m/mm）机构运动尺寸：机构运动简图比例尺1所含杆组机构自由度计算F= 机构级别二、思考题讨论；三、实验心得、建议和探索。
机构运动简图的测绘与分析
在机械设计中，机构运动简图还可以用于指导实际零件的设计和制造， 确保零件的尺寸和形状符合设计要求。
在机器人设计中的应用
机器人是一种复杂的机械系统，机构运动简图在机器人设计中扮演着重要 的角色。
通过机构运动简图，设计师可以快速地分析和理解机器人的运动特性，为 机器人的设计和优化提供依据。
处理。
05
机构运动简图的未来发展
运动简图与其他领域的结合
运动简图与机器人技术
通过将运动简图应用于机器人技术，可以实现更高效、灵活的机器人运动控制， 提高机器人执行任务的能力。
运动简图与生物医学工程
在生物医学工程领域，运动简图可用于分析和模拟人体骨骼、肌肉等系统的运 动，为医学诊断和治疗提供支持。
运动简图的分类
平面机构运动简图
适用于平面机构的分析， 包括平面连杆机构、凸轮 机构等。
空间机构运动简图
适用于空间机构的分析， 如螺旋机构、空间连杆机 构等。
机械系统运动简图
适用于复杂机械系统的分 析，如机床、自动化生产 线等。
运动简图的分析方法
运动分析
通过分析运动简图中各 构件的运动关系，确定
机构的运动特性。
受力分析
根据运动简图，分析机 构在运动过程中各构件
之间的相互作用力。
效率分析
通过分析运动简图，评 估机构的传动效率和功
率损失。
优化设计
基于运动简图的分析结 果，对机构进行优化设 计，提高性能和效率。
04
机构运动简图的应用
在机械设计中的应用
机构运动简图能够清晰地表示机械系统中各个构件之间的相对位置、运 动关系和相互作用，有助于设计师更好地理解机械系统的运动特性。
机构运动简图和分析
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2）机构运动尺寸旳测绘：测量出运动副间相对位置尺寸
3）选择合适旳百分比尺μl 和恰当旳视图 μl =实际尺寸 m
/ 图上长度mm
4）先拟定基架位置，然后用要求旳符号从原动件开始， 沿传递路线依次绘出机构旳运动简图。最终标出运动 副旳符号和用箭头标出原动件。
四 . 举例：绘制破碎机和偏心泵旳机构运动简图。
1、绘制图示鳄式破碎机旳运动简图。
2A 1 B
3 D
C4
自由度计算：
F 3n (2 pl ph p) F 3 3 (2 4 0 0) 0 1
曲柄存在条件验证：1）杆长条件； 2）机架位置。
2、绘制图示偏心泵旳运动简图
3C 2 A1 B 4
偏心泵
自由度计算：
F 3n (2 pl ph p) F 3 3 (2 4 0 0) 0 1
数目和构件所构成旳运动副旳数目、种类 、相对位 置有关。而与构件和运动副旳详细构造、形状、剖 面尺寸以及构成构件旳零件数等无关，所以，能够 忽视与机构旳运动无关旳原因，仅考虑与机构运动 有关旳原因，用国标要求旳简朴符号和线条表达运 动副和构件，并以一定旳百分比尺绘制旳简要图形 称为机构运动简图。
2、常用运动副及构件旳表达措施
常见运动副符号旳表达: 国标GB4460－84
运动副 名称
常用运动副旳符号 运动副符号
两运动构件构成旳运动副 两构件之一为固定时旳运动副
2 转
2.实验二 机构运动简图测绘实验
实验二机构运动简图测绘实验一、实验目的通过对一些机构实物或模型的运动简图测绘达到下列几方面的要求：1．对运动副、零件、构件、机构等概念建立实感；2．通过对各种常用机构、运动副表示符号的运用，培养绘制机构运动简图的能力；3．掌握机构自由度的计算及机构运动是否确定的判别方法。
二、实验设备和工具1、若干个机构模型；如图所示。
2、自备三角尺、圆规、铅笔、稿纸等。
三、实验原理机构的运动简图是工程上常用的一种图形，是用符号和线条来清晰、简明的表达出机构的运动情况，使人看了对机器的动作一目了然。
在机器中各种机构尽管它们的外形和功用各不相同，但只要是同种机构其运动简图都是相同的。
机构的运动仅与机构所具有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关。
因此在绘制机构运动简图时，可以不考虑构件的复杂外形，运动副的具体构造，而用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺寸表示各运动副的相对位置，画出能准确表达机构运动特性的机构运动简图。
四、实验方法和步骤1．选择1～2种机构模型缓慢地转动被测的模型，。
分析机械的实际构造，确定它是由哪些机构组成的，并找出哪些是原动部分、传动部分或工作部分。
2．对所要求分析的机构进行结构分析，分析机构中包括哪些构件，且构件与构件之间通过什么运动副联接，并找出机架、原动件和从动件。
在此应特别注意：（1）当两构件之间的相对运动很微小时，把两个活动构件可能误认为是一个活动构件。
（2）由于制造、装配等原因，同一构件的各部分之间有稍许松动时，把一个活动构件误认为成两个活动构件。
３、测量构件的长度，以及确定各运动副之间的相对位置尺寸。
４、适当绘制机构运动简图的投影面和绘图比例尺。
投影面的选择应以能清楚地表示各个构件之间的相对运动关系为原则，通常应以机械的多数构件的运动平面（或平行于运动面的平面）为投影面。
机构运动简图的绘图比例尺用μL 表示：简图中杆件的长度实际杆件的长度=L μ（m/mm ）5、以选定的比例尺，并按手册规定的运动副和构件的表示方法（附表l-1和表1-2列举了常用的构件符号和运动副符号）绘制机构运动简图。
实验二 机构运动简图的测绘和分析
实验二机构运动简图的测绘和分析
姓名：刘开兵学号：2010311185班级：10机制
一．绘制简图
简图如下：
将高副化为低副如下：
说明：1 此机构为剪床机构；
2 原动件数为1；
3 自由度=3*3-2*4-0=1;
4 运动确定.
二．思考题
1.一个正确的“机构原动简图”应能说明哪些内容？
答：可以简明地表达一部机器的传动原理，用于以图解法求机构上任意点的运动
和力，以及运动设计方案的比较
2.绘制机构运动简图，原动件的位置为什么可以任意确定？会不会影响简图的正确性？
答：原动件就是运动规律已知的而由外力输入的活动构件，绘制构件运动简图时应首先找出、分析各构件运动，以原动件开始，按照一定顺序而定的，所以原动件按任意一定的规律位置时，就决定了从动件的规律，而对整个机构不会产生影响。
不会影响简图的正确性。
3.计算机构的自由度对绘制机构运动简图有何帮助？
答：通过自由度分析可以知道机构的运动受到了多少约束，这样在画简图的时候，就可以知道机构的运动方式了。
约束不足或约束多了，机构都不能提供正常的运动。
实验二机构运动简图测绘
《机械设计基础》实验指导书课程编号:02106220、02106420、02107220、02106520课程名称：机械设计基础（A）、机械设计基础（B）、机械设计基础(C)注：1、实验01和10可合并在一起,分两个单元进行；2、实验03和04应根据学时和专业方向从中选择一个。
实验一机构认识实验一、实验目的1.初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例.2。
增强学生对机构与机器的感性认识。
二、实验内容陈列室展示各种常用机构的模型，通过模型的动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识.实验教师只作简单介绍，提出问题,供学生思考，学生通过观察，增加对常用机构的结构、类型、特点的理解，培养对课程理论学习和专业方向的兴趣。
三、实验设备和工具机构陈列室机构展柜和各种机构模型。
四、实验原理(一)对机器的认识：通过实物模型和机构的观察,学生可以认识到：机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。
所以只要掌握各种机构的运动特性，再去研究任何机器的特性就不困难了。
在机械原理中，运动副是以两构件的直接接触形式的可动联接及运动特征来命名的.如：高副、低副、转动副、移动副等.（二）平面四杆机构:平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛的是四杆机构，四杆机构分成三大类：即铰链四杆机构;单移动副机构;双移动副机构。
1。
铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构,即根据两连架杆为曲柄，或摇杆来确定.2.单移动副机构，它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的.可分为:曲柄滑块机构,曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等.3。
双移动副机构是带有两个移动副的四杆机构，把它们倒置也可得到:曲柄移动导杆机构、双滑块机构及双转块机构。
(三）凸轮机构:凸轮机构常用于把主动构件的连续运动，转变为从动件严格地按照预定规律的运动.只要适当设计凸轮廓线，便可以使从动件获得任意的运动规律。
机械原理实验二机构运动简图的绘制
2015～ 2016学年第一学期姓名: 班级: 学号: 实验成绩：实验名称实验二机构运动简图的绘制指导老师：一、实验目的1、熟悉并掌握机构运动简图绘制的原理和方法，学会用机构运动简图表达机械系统，2、学会根据实际机械和模型绘制机构运动简图的技能。
二、实验内容1、以指定的四种机构模型为研究对象，进行机构运动简图的绘制。
2、分析所画各机构的构件数、运动副类型和数目，计算机构的自由度。
三、实验设备1、运动机构模型（实验教师指定）。
2、学生自备铅笔、直尺、圆规、橡皮、草稿纸等。
表1 常见机构运动简图两运动构件形成的运动副两构件之一为机架时形成的运动副转动副移动副二副元素构件三副元素构件多副元素构件构件凸轮机构棘轮机构凸轮及其它机构带传动链传动外齿轮内齿轮齿轮机构圆锥齿轮齿轮齿条蜗杆蜗轮四、实验步骤1、确定组成机构的构件数：缓慢转动机构，沿着运动传递的线路仔细看清各构件间的相对运动(有些相互连接构件间的相对运动非常微小)，从而确定组成机构的构件数目。
2、确定运动副的类型：根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动特点，确定各个运动副的类型。
3、选定视图平面：一般选择与多数构件运动平面平行的平面为视图平面。
4、绘制机构示意图的草图：凭目测在草稿纸上徒手按规定的运动副代表符号，从原动件开始，按各构件的连接次序，用简单的线条代表构件，逐步画出机构示意图的草图。
用数字1、2、3……分别标准各构件，用字母A、B、C……分别标准各运动副。
5、计算机构的自由度数：同时将计算结果与实际机构的自由度相对照，观察二者是否相符。
机构自由度的计算公式：F=3n-2P L-P H(式中： n为活动构件的数目；P L为低副的数目； P H为高副的数目。
)6、测量机构运动尺寸：对转动副测量回转中心间的相对尺寸；对移动副测量导路方向线和与其有关的其他运动副间的相对尺寸。
7、选取适当的比例尺： 长度比例尺 )()(mm mm l 图纸上所画的长度构件实际长度=μ8、绘制机构运动简图：按一定的比例，用制图工具画出相应机构的运动简图。
实验二机构运动简图测绘
《机械设计基础》实验指导书课程编号：02106220、02106420、02107220、02106520课程名称:机械设计基础（A)、机械设计基础(B）、机械设计基础（C）注：1、实验01和10可合并在一起,分两个单元进行;2、实验03和04应根据学时和专业方向从中选择一个。
实验一机构认识实验一、实验目的1。
初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例。
2.增强学生对机构与机器的感性认识.二、实验内容陈列室展示各种常用机构的模型，通过模型的动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识.实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考，学生通过观察，增加对常用机构的结构、类型、特点的理解，培养对课程理论学习和专业方向的兴趣。
三、实验设备和工具机构陈列室机构展柜和各种机构模型。
四、实验原理(一)对机器的认识：通过实物模型和机构的观察，学生可以认识到:机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。
所以只要掌握各种机构的运动特性,再去研究任何机器的特性就不困难了。
在机械原理中，运动副是以两构件的直接接触形式的可动联接及运动特征来命名的。
如：高副、低副、转动副、移动副等。
(二)平面四杆机构：平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛的是四杆机构，四杆机构分成三大类:即铰链四杆机构；单移动副机构；双移动副机构。
1.铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连架杆为曲柄，或摇杆来确定。
2。
单移动副机构，它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的。
可分为：曲柄滑块机构，曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等.3.双移动副机构是带有两个移动副的四杆机构,把它们倒置也可得到：曲柄移动导杆机构、双滑块机构及双转块机构.（三)凸轮机构：凸轮机构常用于把主动构件的连续运动,转变为从动件严格地按照预定规律的运动。
只要适当设计凸轮廓线，便可以使从动件获得任意的运动规律。
机构运动简图的测绘和分析
渐开线齿轮参数测定实验报告
班级学号 实验日期 指导教师
(一) 实验数据及目
1
2
3
da 测
df
量 H1
H2 数D
据 Wk Wk+1
计 Pb
渐开线齿轮参数测量
一、实验目的 1.掌握渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的测量方法。 2.加深巩固齿轮参数之间的相互关系和渐开线性质的知识。
二、实验原理 利用游标卡尺测量齿轮的公法线长度 Wk 及 Wk+1 ,齿轮的顶圆直径 da,根圆直径 df,根据这
些数据并运用一些基本公式去推求齿轮的基本参数(m、z、α、h*a、C*)。 1.测量公法线长度 Wk 及 Wk+1 求出 m、α。
在切制标准齿轮时，将刀具中线调节至与被加工齿轮分度圆相切的位置；当切制变位齿 轮时，应重新调整刀具中线的位置，使刀具中线与齿轮的分度圆之间的距离为变位量 xm 的
值（x 变位系数），这样切出的齿轮就是变位齿轮。齿条插刀的参数为：压力角 a ＝20°，
模数 m＝20mm。
四、实验步骤
1.计算所加工的标准齿轮和变位齿轮的各种参数填入下表。
a=22 .5° 2.902 3.071 3.352 3.628 3.686 4.095 4.354 4.609 5.079 5.265 5.805 6.144 6.530 6.702 7.256 7.372 7.982 8.191 8.707 9.215 9.433 10.159 10.533 10.884 11.610 12.286 13.061 14.512 14.744
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实验二机构运动简图的测绘和分析
在机械原理设计过程中，无论是进行新机构的设计，还是对现有机械进行运动和动力
的分析，都需要画出能表明其组成情况和运动情况的机构运动简图。
机构运动简图是国家
标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定的比例尺表示机构的运动尺寸，
绘制出的表示机构的简明图形。
参见机械原理教材（常用运动副的表示方法、常用机构运
动简图符号）。
如果不按比例绘制的简图称为机构示意图。
机构运动简图是机械设计的一种
工程语言，所以要求学生要熟练掌握它的绘制方法。
一、实验目的
１．掌握机构运动简图测绘的基本方法。
２．巩固机构自由度的计算并验证机构作确定运动的条件。
３．通过对机构进行结构分析，了解机构的组成原理，理解机构运动简图的工程意义。
二、实验设备和工具
１．机构组合实验仪4 台，机构模型20 件；
２．工具：钢尺，卡尺等；
３．方格纸（１６开）一张，草稿纸，及铅笔、橡皮、三角板、圆规等绘图用具（学
生自带）。
三、实验内容
对机构或实物或模型进行机构运动简图的测绘，计算其自由度，验证其运动是否确定，
并通过机构运动简图进行机构结构分析。
四、测绘原理和方法
１．测绘原理
机构是各种机器用来传递运动和力的基本组成部分，它由若干个构件按一定的方式连
接而成，并实现确定的运动。
从运动的观点来看，机构的运动仅与机构中构件的数目，各
构件组成的运动副的类型、数目以及各运动副之间的相对位置有关，而与构件的复杂外形
和运动副的具体结构无关。
因此，在进行机构分析和机构设计时常常不考虑那些与机构运
动无关的因素，而仅用简单线条和规定符号来表示运动副和构件，并按一定比例表示各运
动副间的相对位置。
这种能正确表达机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。
２．测绘方法
１）摆弄被测机构使其运动，认清机架、原动件和从动件。
２）判别运动副类型。
一般地，从原动件开始，遵循运动传递的顺序，仔细观察各相邻构件之间的相对
运动
性质，由此确定机构中构件的数目和运动副的类型、数目。
３）合理选择视图。
对于平面机构，一般选择与机构中多数构件的运动平面相平行的平面作为视图基准来
绘制机构运动简图。
４）选择适当的比例尺。
５）按一定的顺序绘图。
将原动件运动到某一适当位置，按确定的比例尺，遵循运动传递的顺序，用规定的符
号给出各运动副及其相对位置。
五、实验步骤
１.目测各运动副之间的相对位置，使实物与图形大致成比例，在草稿纸上用铅笔徒手
绘出机构的示意图。
２．任选两种机构，按适当的比例在方格纸上绘制机构运动简图，从主动件开始，用
数字（1、2、3……）依次标注各运动构件，用字母标注各运动副（最好是用大写字母A、
B、C……代表高副，用小写字母a、b、c……代表低副）。
３．计算机构自由度：
l h F = 3n - 2P - P
式中：F ——机构自由度
n——活动构件数
l P ——低副运动副数
h P ——高副运动副数
并检验与机构主动件数目是否一致。
４.对所测绘的机构进行结构分析。
１）检查并去除机构中的局部自由度和虚约束。
２）用低副代替机构中的高副。
３）从机构中分离杆组。
任何机构都包括机架、原动件和从动件系统三个部分。
分离杆组是将该从动件系统分
解为若干个不可再分的、自由度为零的构件组。
４）确定机构的级别
平面机构的级别是按其中最高级杆组的级别确定。
六、思考题
１.机构运动简图能反映实际机构的哪些内容？
２.绘制机构运动简图时，原动件为什么可以停留在任意位置？为什么最好不要选择特
殊位置来绘制机构运动简图？
３）机构运动简图与机构示意图的区别？
４）扩展思考：所分析的机构还可以适用于其它什么机器？
机械原理实验报告
一.机构运动简图测绘
二、思考题讨论
三、小结及心得体会。