(新)机构运动简图测绘与分析实验
(整理)机构运动简图测绘与分析实验
实验一、机构运动简图测绘与分析实验二、实验预习内容机构组成要素、机构自由度及机构运动简图方面的有关概念，见表1-1。
表1-1常用机构构件、运动副代表符号四、实验方法及步骤1．分析机构的运动情况，判别运动副的性质通过观察和分析机构的运动情况和实际组成，先搞清楚机构的原动部分和执行部分，使其缓慢运动，然后循着运动传递的路线，找出组成机构的构件，弄清各构件之向组成的运动副类型、数目及各运动副的相对位置。
2．恰当地选择投影面选择时应以能简单、清楚地把机构的运动情况表示清楚为原则。
一般选机构中多数构件的运动平面为投影面，必要时也可以就机械的不同部分选择两个或多个投影面，然后展开到同一平面上。
3．选择适当的比例尺根据机构的运动尺寸，先确定出各运动副的位置（如转动副的中心位置、移动副的导路方位及高副接触点的位置等），并画上相应的运动副符号，然后用简单的线条和规定的符号画出机构运动简图，最后要标出构件号数、运动副的代号字母以及原动件的转向箭头。
4．计算机构自由度并判断该机构是否具有确定运动在计算机构自由度时要正确分析该机构中有几个活动构件、有几个低副和几个高副。
并在图上指出机构中存在的局部自由度、虚约束及复合铰链，在排除了局部自由度和虚约束之后，再利用公式计算机构的自由度，检查计算的自由度数是否与原动件数目相等，以判断该机构是否具有确定运动．实验二、齿轮范成原理及齿轮参数测定齿轮加工方法基本上有两种—范成法和仿型法。
由于范成法可以用一把刀具加工出不同齿数和变位系数的渐开线齿轮，同时具有较高的加工精度，故以范成法应用最广。
范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时其中一个为刀具，另一个为轮坯，它们和一对真正的齿轮互相啮合传动一样保持着固定的角速比传动，同时刀具还沿着轮坯的轴向作切削运动，这样得到齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作为刀具的齿廓，则包络线必为渐开线．由于实际加工时看不到刀刃在各个位置形成的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置描绘在图纸上，这时我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
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。
机构运动简图及分析
一、实验目的
1、学习测绘实际机器和模型的机构运动简图。
2、学习巩固机构自由度计算。
3、分析一些四杆机构的演化过程。验证其曲柄存在 的条件。
二、设备和工具
1、偏心泵模型 ；
2、冲床机构模型；
3、缝纫机的摆梭机构； 4、其他机构模型。 1
三、原理和绘制步骤
1、原理：由于机构的运动仅与机构中所有构件的
常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
3
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转
2
动
平副 1
1
面
运
动
2
副移
动
1
副
2
1
2
2
1
1
2
1 2 1
22221Fra bibliotek11
1
2
2
1 2 1
1 2
14
平
面
2
高
副
1
2
螺
旋
1
空副 2
间
1
运
动球 副面
1
副
球 销
2
圆
带
锥
传
齿
动
轮
传 动
10
链 传 动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
圆柱 蜗杆 蜗轮 传动
凸 轮 传 动
11
内啮
棘
合圆
轮
柱齿
机
轮传
构
动
机构运动简图应满足的条件： 1）.构件数目与实际相同
2）.运动副的性质、数目与实际相符
3）.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。
实验一 机构运动简图绘制与分析
实验一机构运动简图绘制与分析一、实验目的1. 熟悉并掌握机构运动简图绘制的原则和方法。
即根据实际的机器和机构的若干模型，学会如何测绘和绘制机构运动简图。
2. 加深和巩固机构自由度的计算方法。
二、实验内容及要求1.以指定的 2~3 种机构模型或机器为研究对象,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、实验设备和工具1.牛头刨床、内燃机机构为模型。
2. 学生自备直尺、铅笔、橡皮、草稿纸等。
四、实验原理机器和机构都是由若干构件及运动副组合而成。
而机器和机构的运动仅与构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置及原动件有关。
因此在绘制机构运动简图时,可以抛开构件的形状和运动副的具体构造,而用一些简略的统一规定的符号(见GB4460-84)来表示构件和运动副。
并按一定的比例尺表示运动副的相对位置,绘出机构运动简图,以此表明机构的运动特征。
五、实验步骤1. 缓慢转动原动件，观察机构的运动，分析机构的组成。
找出哪个是固定件，哪些是活动件，从而确定组成机构的构件数目。
2. 从原动件开始，按照运动的传递顺序，仔细分析各构件之间相对运动特性。
认清每两个构件之间是由哪种运动副联接起来的，从而确定运动副的种类和数目。
3. 合理选择视图。
首先正确判断机构中各构件运动所在的平面，然后选择合理的投影面。
通常选择视图的原则是选择大多数构件的运动平面或相互平行的运动平面作为视图平面。
4. 构件的表示方法。
在绘制机构运动简图时，不考虑那些与运动无关的因素。
5. 选择适当的比例尺。
定出各运动副的相对位置，测量与机构运动有关的尺寸,即铰链间的中心距和移动副的导路方向等, 然后选定原动件的位置,按一定比例用国标所规定的表示构件及运动副的简单符号绘制机构运动简图。
并用数字 1、2、3……标注各构件,用符号A、B、C……标注各运动副,用箭头标明原动件。
6. 计算机构的自由度，并检验计算结果是否正确。
机构运动简图的测绘和分析
实验一机构运动简图的测绘和分析一、概述在设计新的机械或对现有机械进行分析研究时需要画出能表明其组成情况和运动情况的机构简图，而机构各部分的运动情况，是由其原动件的运动规律、该机构中各运动副的类别（例如是高副还是低副，是转动副还是移动副等）和机构的运动尺寸(确定各运动相对位置的尺寸)来决定的。
而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及固连方式、运动副的具体结构无关。
所以，只要根据机构的运动尺寸，按一定的比例确定出各运动副的位置，就可以用运动副的代表符号和简单的线条把机构的运动情况表示出来，这种表示机构运动情况的简单图形，就是所谓的机构运动简图。
机构运动简图应与原机械具有完全相同的运动特性，它不仅可以简明的表示出机构运动情况，而且还可以根据该图对机构进行运动及动力分析。
有时，如果是为了表明机构的运动情况，而不需要求出其运动参数的数值，也可以不要求严格的按比例来绘制简图，而通常把这样的机构运动简图称为机构的示意图。
二、实验目的1.学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图;2.通过对实际机械或机构模型的直接测绘掌握绘制机构运动简图的方法，分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法；3.深对机构组成原理、结构分析的了解。
三、实验设备和工具1.各类典型机械的实物（牛头刨床、插齿机、缝纫机机头等）；2.各类典型机械的模型（内燃机模型、油泵模型等）；3.钢板尺，内外卡钳，量角器（根据需要选用）；4.三角板，铅笔，橡皮，草稿纸（自备）。
四、实验原理和方法1.实验原理由于机构的运动仅与机构中所有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（见教科书或机械设计手册中有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动服，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以表示机构的运动特性。
表1-1为常用符号示例。
机构运动简图绘制与分析.
实验一机构运动简图绘制与分析一、实验目的1．熟悉并掌握机构运动简图绘制的原理和方法，学会根据实际机械和模型绘制机构运动简图的技能；2．加深和巩固机构自由度的计算方法，并检验机构是否具有确定运动；3．加深对平面机构结构分析的了解。
二、实验内容及要求1．以指定的3～4种机构模型或机器为研究对象，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，并验证它们是否具有确定的运动；3．进行机构的结构分析。
三、实验设备和工具1．各种机器实物和模型；2．学生自备铅笔、直尺、圆规、橡皮、草稿纸等；四、实验原理机器和机构都是由若干构件及运动副组合而成。
而机构的运动是由原动件的运动规律、联接各构件的运动副类型和机构的运动尺寸（即各运动副间相对位置尺寸）来决定的。
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，而用一些简单的线条来代替构件。
构件的表示法见图1。
用规定的符号代表运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。
常用运动符号示例见表1－1。
五、实验步骤1、确定组成机构的构件数：缓慢转动机器，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，并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。
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。
实验一机构运动简图测绘
实验一、机构运动简图测绘一、实验原理从分析机构的组成可知，任何机构都是由许多构件通过运动副的连接而构成的。
这些组成机构的构件其外形和结构往往是很复杂的，但决定机构各部分之间相对运动关系的是原动件的运动规律、运动副类型及运动副相对位置的尺寸，而不是构件的外形（高副机构的轮廓形状除外）、断面尺寸以及运动副的具体结构。
因此为了便于对现有机构进行分析或设计新机构，可以撇开构件、运动副的外形和具体构造，而只用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，按比例定出各运动副的位置，以此表示机构的组成和运动情况。
这种表示机构相对运动关系的简明图形——机构运动简图。
掌握机构运动简图的绘制方法是工程技术人员进行设计、结构分析、方案讨论和交流所必需的。
常用构件和平面运动副的表示方法见教材。
二、实验目的1、学会根据实验模型测绘机构运动简图；2、验证和巩固机构自由度计算方法和机构具有确定相对运动的判定方法。
三、实验设备和工具1、设备：机构模型（每人2个）2、工具：直尺、圆规、三角板、量角器、橡皮、铅笔、草稿纸等四、实验步骤1、观察被测模型，分析其功用，确定原动件；2、缓慢转动原动件使被测机构运动，分清各运动单元，确定传动部分、执行部分；3、从主动件开始，确认构件数目；4、从主动件开始，沿传递路径，仔细观察两构件间的接触情况及相对运动形式以确定运动副类型，最后确定运动副数目。
5、选取视图平面，选取平行于各构件的运动平面为视图平面；6、选机构某一运动状态，避免构件相互交叠；7、在草稿纸上按从原动件开始的各构件连接顺序用国标规定的符号和线条绘制出机构示意图，并编号，构件号用1、2、3……编号，运动副用A B C……编号，然后标出原动件的运动方向；8、计算机构的自由度，并验证是否与主动件数目一致，判定机构是否具有确定相对运动；9、测量机构的运动学尺寸（各构件长度，各运动副相互位置），记录在草稿纸上；10、选适当比例尺Ul=实际尺寸/图示尺寸，准确绘制机构运动简图，并编号和标注原动件方向。
机构运动简图的测绘实验报告doc
机构运动简图的测绘实验报告篇一：机构运动简图的测绘和分析试验报告实验一机构运动简图的测绘和分析一. 实验目的1. 学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图；2. 分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法；3. 加深对机构结构分析的了解。
二. 设备和工具1. 各类典型机械的实物（如：缝纫机等）2. 各类典型机械的模型（如：内燃机模型、牛头刨床等）；3. 钢皮尺，内外卡钳，量角器（根据需要选用）；4. 三角板，铅笔，橡皮，稿纸（自备）。
三. 原理和方法1. 原理由于机构和运动仅与机构中所有的构件的数目的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（如教科书和机械设计手册中有关“常用构件的运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。
表1－1为常用符号示例。
2. 方法（1）确定组成机构的构件数目测绘时使被测绘机械缓慢运动，仔细观测机构的运动，区分各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目，找出原动件。
（2）测绘运动副的种类、数目根据相联接两构件的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的种类。
（3）合理选择投影面，坐标和原动件位置选与机构的各个构件上的点运动平面皆平行的平面，或选能反映机构运动特征的其他平面做投影面。
转动（或移动）原动件，找出每个构件都能表达清楚的原动件位置。
（4）绘机构运动简图的示意图徒手按规定的符号，凭目测，使图与实物大致成比例（转动副位置、移动副导路方位，高副接触点及曲率），从原动件开始，依构件的连接次序，逐渐画出机构运动简图的示意图。
用数字1、2、3??区分构件，用字母A、B、C??区分运动副。
（5）绘正式机构运动简图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导路的方向等，按适当的比例尺画出正式机构运动简图。
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实验一机构运动简图测绘与分析实验
一、实验目的
1．根据机构模型，掌握正确绘制平面机构运动简图的方法和技能。
2．验证和巩固机构自由度的计算，进一步理解机构自由度的概念。
3．应用机构自由度的计算方法，分析平面机构运动的确定性。
4．掌握平面机构的组成原理，能够对平面机构进行结构分析。
二、实验设备
1、机构模型（铆钉机构B1、简易冲床B
2、装订机机构B
3、鄂式破碎机B
4、步进输送机B
5、假肢膝关节机构B
6、机械手腕部机构B
7、抛光机B
8、牛头刨床B
9、制动机构B10等）；
2．所用工具：钢板尺、游标卡尺、三角板、铅笔、圆规、橡皮、纸（除钢板尺和游标卡尺外，其余学生自备）。
三、实验内容
1. 选择5种机构模型进行测量，绘制机构运动简图；
2. 计算机构自由度，并注明其活动构件数、低副数、高副数，然后代入公式进行计算。
3．对所选择的机构进行结构分析，确定机构的级别。
四、实验原理、方法和手段
在对现有机械设备进行分析或设计新的机械设备时，都需要运用其机构运动简图。
而机构各部分的运动是由其原动件的运动规律、该机构中各运动副的数目、类型，运动副相对位置和构件的数目来确定的，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及运动副的具体构造等无关。
所以，只要根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，就可以用运动副的代表符号和简单的线条把机构的运动简图画出来。
常用符号见下表：
1、机构运动简图的概念
抛开构件的复杂外形和运动副的具体结构，利用简单的线条和规定的符号来代表每一个构件和运动副，并按一定的比例将机构的运动特征表达出来的简单图形称为机构运动简图。
机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特性，因而可以根据该图对机构进行运动分析和动力分析。
2、测绘方法
（1）分析运动情况。
绘制机构运动简图时，首先要把该机器或模型的实际构造和运动情况搞清楚。
为此，先应确定出原动件和从动件，再使被测机器或模型缓慢运动，然后按照运动的传递路线，把原动件和从动件之间的各构件的运动情况观察清楚，尤其应注意有微小
运动的构件，分清各构件间的接触情况及相对运动的性质，从而确定组成机构的运动构件数目、联接次序和运动副数目、种类等。
（2）选择投影面。
投影面的选择应以能简单清楚地把机构运动情况正确地表达出来为原则。
一般应先确定机构原动件的位置，原则是选择机构中的每一构件均能清楚地表达出来的最佳位置（避免构件间的交叉和重叠），然后将机构投影到与多数构件的运动平面相平行的平面上。
必要时可就机器的不同部分选择两个或两个以上的投影面，应尽量减少投影面。
（3）选择适当的比例尺。
在确定了原动件和投影面以后，就可以测量机构的运动尺寸，按照一定的比例尺画出各构件和各运动副之间的相对位置。
比例尺：
μL ＝实际长度L AB （m ）／图示长度AB(mm)。
五、实验步骤
1．先了解测绘的机械实物或模型的名称、用途和结构，并找出它的机架、原动构件和活动构件数目。
2．缓慢驱动被测的机器或机构模型，从原动件开始，根据运动传递路线，仔细观察相联接两零件间是否有相对运动，特别要注意那些运动很微小的构件，认清机架，原动件和从动件，弄清机构的活动构件数目。
3．分析各构件之间相对运动的性质，确定各运动副的类型、运动副的数目。
根据运动传递的顺序，仔细分析相互连接两构件间的接触方式及相对运动形式，确定运动副类型和数目。
4．合理选择机构运动简图的投影面。
要以清楚地把机构的运动情况正确地表达出来为原则。
一般选择与机构中多数构件的运动平面平行的平面为投影面。
5．绘制机构运动简图的草图。
首先将原动件转到适当的位置（避开构件之间重合），大致定出各运动副之间的相对位置，在草稿纸上，用规定的符号画出运动副，并用线条连接起来，然后用数字1、2、3……及字母A 、B 、C ……分别标注相应的构件和运动副，并用箭头表示原动件的运动方向和运动形式，量出机构对应运动副间的尺寸，再将草图按比例画入实验报告中。
6．计算自由度，并与实际机构对照，观察原动件数与自由度是否相等。
计算公式：
H L P P n F --=23
7．分析机构运动的确定性。
将前面计算的机构自由度与实际机构的自由度相对照，若与实际相符，则机构具有确定的运动；若与实际情况不符，要找出原因及时改正。
在实验报告纸上用三角板和圆规，将上述草图按选定的长度比例尺，在实验报告上绘制正式的机构运动简图，计算机构的自由度。
8．对机构进行结构分析，并判断机械的级别。
9．举例绘制如图2-1(a)所示的小型压力机的机构运动简图。
解：该小型压力机的工作原理是电机带动偏心轮1′作顺时针转动，通过构件2、3将主运动传给构件4；同时另一路运动自与偏心轮1′固联的齿轮1输出，经齿轮8及与其固
联的槽型凸轮8′，传递给构件4；两路运动经构件4合成，由滑块6带动压头7作上下移动，实现冲压工艺动作。
显然该压力机的机架是构件0，原动件为组件1-1′，其他为从动件。
仔细观察各连接构件之间的相对运动特点后可知，构件0和1(1′)、1′和2、2和3、3和4、4和5、6和7及0和8(8′)之间构成转动副；而构件0和3、4和6及0和7间构成移动副；高副为1和8、8′和5之间形成。
图2-1(a) 图2-1(b)
选定视图投影面及比例尺L μ=0.001m/mm ，顺序确定转动副A 、H 和移动副导路D 、M 的位置，根据原动件1′的位置及各杆长等绘出转动副B 、C 、E 、F 、J 的位置按规定符号绘出各运动副(包括高副G 、N)及各构件等，最后得到该压力机的机构运动简图，如图2-1(b)所示。
由上述分析可知，该机构活动杆件数为8，转动副数为7，移动副数为3，高副为2。
但构件4与凸轮8′之间以滚子5实现滚动接触，故此处引进了一个局部自由度，应排除(即设想将滚子与构件4焊成一体)。
这样n=7；P L =9；P H =2；计算自由度得
12927323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 。
六、思考题
1．一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？
2．绘制机构运动简图时，原动件的位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？ 3．机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？
七、实验报告
平面机构运动简图的测绘与分析实验报告
一、实验预习
常用运动副、构件的表示法（举三个例子）。
二、测绘结果及分析
三、思考题讨论。