机构创意组合设计实验报告格式
实验三机构组合创新实验指导书
机构运动创新设计实验一、实验目的：1、培养学生对机械系统运动方案的整体认识，加强学生的工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，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，在培养工程实践动手能力的同时，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的理解。
3、加深学生对平面机构的组成原理、结构组成的认识，了解平面机构组成及运动特性，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。
二、实验设备及工具：1、创新组合模型一套，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具。
设备名称：ZBS-C 机构运动创新设计方案实验台，实验台组件清单如下：ZBS-C机构运动创新方案设计实验台组件清单1）齿轮：模数2，压力角20°，齿数为28、35、42、56，单级齿轮传动可实现四种基本传动比，中心距组合为：63、70、77、84、91、98；2）凸轮：基圆半径20㎜，升回型，从动件行程为30㎜；从动件采用对心滚子从动件；为保证凸轮和从动件始终保持接触，还提供了弹簧使其产生力锁合。
3）齿条：模数2，压力角20°，单根齿条全长为400㎜；4）槽轮：4槽槽轮；4工位；5）拨盘：可形成两销拨盘或单销拨盘；6）主动轴：轴端带有一平键，有圆头和扁头两种结构型式（可构成回转或移动副）；7）从动轴：轴端无平键，有圆头和扁头两种结构型式（可构成回转副或移动副）；8）转动副轴（或滑块）：用于两构件形成转动副或移动副；9）复合铰链Ⅰ（或滑块）：用于三构件形成复合转动副或形成转动副+移动副；10）复合铰链Ⅱ（或滑块）：用于四构件形成复合转动副；11）主动滑块插件：插入主动滑块座孔中，使主动运动为往复直线运动；12）主动滑块座：装入直线电机齿条轴上形成往复直线运动；13）活动铰链座Ⅰ：用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动-移动副；14）活动铰链座Ⅱ：用于在滑块导向杆(或连杆)以及连杆的任意位置形成转动副或移动副。
机构组合创新设计实验
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 04:01:1 104:01: 1104:0 1Sunda y, August 23, 2020
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.8.23 20.8.23 04:01:1 104:01: 11Aug ust 23, 2020
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 8月23 日星期 日上午4 时1分1 1秒04: 01:1120 .8.23
本搭接实验及训练是在具有六根立柱的机 架上完成的。配有旋转电动机和直线电动机， 以输出直线运动和旋转运动；配有齿轮、凸轮、 带轮、槽轮等零件，通过搭接可完成直线、旋 转、往复、间歇等运动传递；配有连杆、滑块 座及连接零件，可搭接成各种执行机构。机构 搭接完成后可通电运转以检验其创造结果。
四、主要零部件功能
L固定长度
销轴
2
端螺栓3
销轴2
连杆4
a)
固紧螺栓 L可变长度
连杆4
b)
图3 转动副的连接
铰链座5
3．移动副的拼接
如图4所示，将带有扁头的销轴2的扁头坎入连杆的槽 中，另一端圆柱插入另一连杆的孔中，销轴2的两端头 均用带有凸台的端螺栓固定。该销轴可在连杆的槽中 滑动相当于滑块。
连杆4 连杆4 端螺栓3
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.8. 2320.8. 23Sunday, August 23, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。04:0 1:1104: 01:1104 :018/2 3/2020 4:01:11 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.8.23 04:01:1 104:01 Aug-20 23-Aug-20
机构运动方案创新设计的实验报告
机构运动方案创新设计的实验报告机构运动方案创新设计的实验报告一、概述机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。
本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。
二、实验目的掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。
（1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。
（2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。
三、实验原理任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。
杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。
1．杆组的概念由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。
将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2PL-PH=0。
其中构件数n，高副数PL和低副数PH都必须是整数。
由此可以获得各种类型的杆组。
最简单的杆组为n=2，PL=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组共有五种形式如图2-22所示。
III级杆组形式较多，其中n=4，PL=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。
2．正确拆分杆组正确拆分杆组的三个步骤：（1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。
（2）计算机构的自由度，确定原动件。
（3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II级组时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。
机构组合创新总结报告
机电创新实践课程实践总结报告班级：机械工程系机电15-1班姓名：李振、陈再兴、董旭、刘洋洋、刘博文实践名称：机构组合与创新设计实践地点：实验1号楼205实践时间：2018.10.21指导教师：王仲文哈尔滨理工大学荣成学院完成时间：2018 年10 月23 日目录一、实践目的及内容 (3)1.1 实践目的 (3)1.2 实践内容 (3)二、实践用设备及仪器 (3)三、实践结果分析 (3)3.1 机构的串联组合 (3)3.2 机构的并联组合 (5)3.3 机构的封闭组合 (6)3.4 机构的组合创新 (7)四、团队分工介绍 (9)五、个人收获与总结 (10)一、实践目的及内容1.1 实践目的1. 了解机构的变异与创新设计，掌握三维空间机构的组成、原理及运动特性。
能够应用三维空间机构创新平台完成各种空间机构的搭接，应用机构模块进行机构组合创新设计。
2. 掌握不同机构组合方法的特点，学会区分不同组合创新类型。
熟练使用空间机构创新平台完成各种机构组合设计的实物搭建，加深对组合创新思路的理解。
3. 培养动手操作能力和机构创新设计能力，锻炼动手操作与创新设计能力。
1.2 实践内容1. 分析已有简单的机构。
在此机构基础上，运用机构组合创新设计的理念，分别组合不同的简单机构，得到能满足机构的串联、并联、叠加以及封闭四种组合创新设计方案的机构运动简图，并分析该方案属于何种组合形式。
给出优缺点介绍以及组合原理分析。
2. 利用空间创新设计平台对获得的组合方案进行实物搭接。
3. 自行完成一款机构组合创新设计，在平台上进行实物拼装和方案验证。
二、实践用设备及仪器1. 创新组合模型一套，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具。
设备名称：ZBS-C机构运动创新设计方案实验台。
2. 工具：扳手、螺丝刀、卷尺等若干。
三、实践结果分析3.1 机构的串联组合前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件刚性连接在一起，称之为串联组合。
实验12 机构组合创新操作训练实验指导书及实验报告
实验12 机构组合创新操作训练实验12.1 机构组合创新操作训练实验指导书一、实验目的1. 通过对各种机构的操作与分析训练，提高学生的工程实践能力和动手能力；2. 加深学生对机构组成原理的认识，结合机构组合方法认识机构的组成情况；3. 加强对机构的认识和运用机构的能力，培养学生的创新意识和创新设计能力。
二、实验设备1. 常见的一些机构模型介绍如下：机构模型的种类较多，图12-1为50多种金属制机构模型，系哈尔滨军事工程学院1954年设计，其运动构件用优质碳素钢制作，机架用铸铁制作，底板用木材制作。
图12-2为20种机壳底板用PVC 工程塑料制作的机构模型，其转动件用铝合金及钢材制作。
图12-1 50多种金属制机构模型图12-2 20种工程塑料制机壳机构模型2. 本实验中，在陈列柜里可供参观的组合机构主要有：串联机构、并联机构和复合机构等，其名称如下：（1）凸轮-蜗轮蜗杆机构；（2）联动凸轮组合机构1；联动凸轮组合机构2；（3）扇形齿轮；（4）凸轮连杆组合机构；（5）叠加机构；（6）凸轮齿轮组合机构；（7）齿轮连杆组合机构；关于上述机构的基本介绍在陈列柜中都有，请同学们在参观时结合所学机构组合方法详细观看。
3. 本实验所用的各种基本机构及组合机构的实用模型主要有：（1）A1曲柄滑块泵；A2 曲柄摇块泵；A3 曲柄摇杆泵；A4 转动导杆泵；A5 摆动导杆泵；A6 剪床机构；A7 差动轮系机构；A8 浮动盘联轴节；A9 齿轮直线机构；A10 齿轮摇杆机构。
（2）B1 抛光机；B2 装订机机构；B3 牛头刨床；B4 颚式破碎机；B5 步进输机；B6 假肢膝关节机构；B7 机械手腕部机构；B8 简易冲床；B9 铆钉机构；B10 制动机构。
（3）D1 叠加机构；D2 双曲机构；D3 内槽轮机构；D4 滚子推杆心型凸轮机构；D5 斜齿轮传动机构；D6 减速器；D7 齿轮间歇机构；D8 2K周转轮系机构；D10 心型磨轮机构；D11 扇形齿轮机构；D12 摩擦轮机构；D13 正弦机构；D14 直线槽轮机构；D15 行星机构；D16 等径凸轮机构；D17 450螺旋传动机构；D18 圆锥齿轮传动机构；D19 齿轮传动往复运动机构；D20 空间机构；D21 安全离合器机构；D22 齿轮连杆机构；D23 摆动滑块机构；D24 椭圆仪；D25 渐开线凸轮机构；D26 直线运动机构；D27 连杆棘轮机构；D28 差动螺旋机构；D29 滑道轴节机构；D30 三平杆传动机构；D31 万向接头；D32 双冲头机构；D33 偏心凸轮机构；D34偏心往复运动机构；D35 急回机构；D36 椭圆齿轮机构；D37 2K-H周转轮系机构；D38 三档齿轮变速机构；D39 蜗杆蜗轮传动机构；D40 往复圆柱凸轮机构；D41 槽轮机构；D42 机器人爬杆机构；D43 摇动导杆急回机构；D44 反馈机构；D45 900螺旋齿轮传动机构；D46 差速器；D47 轮轴传动机构；D48 运动合成机构；D49 偏心调速器机构；D50 行星机构Ⅱ。
结构组合创新实验
结构组合创新实验一、实验目的1、熟悉组合创新的定义。
2、了解组合创新的重要意义。
3、掌握组合创新的方法。
4、进行通常机构的组合设计。
5、进行创意机构组合设计。
二、概述(一) 组合创新方法组合创新方法是指按照一定的技术原理，通过将两个或多个功能元素合并，从而形成一种具有新功能的新产品、新工艺、新材料的创新方法。
在组合中求发展，在组合中实现创新，这已经成为现代技术创新活动的一种趋势。
人类数千年的发展历程中积累了大量的各种技术，这些技术在其所应用的领域中逐渐发展成熟，有些已经达到相当完善的程度，这是人类的一笔巨大的财富。
为实现某些新的功能，将这些成熟的技术进行重新组合，形成新的功能元素，这样的创新活动如能满足某种社会需求，则将是一种成功率极高的创新方法。
由于形成组合的技术要素比较成熟，使得应用组合法从事创新活动的一开始就站在了一个比较高的起点上，不需要花费较多的时间、人力和物力去开发专门的新技术，不要求发明者对所应用的每一种技术要素都具有高深的专门知识，所以应用组合法从事创新活动的难度相对较低。
这种方法的应用有利于群众性的创造发明活动的广泛开展。
虽然组合创新法所使用的技术元素是已有的，当时它所实现的功能是新的，如果组合适当，同样可以做出重大的发明。
每一项技术在其初始应用的领域内有它的初始用途，通过将其与其他技术要素重新组合，扩大了已有技术的应用范围，更充分地发挥了已有技术的作用，推动了已有技术的进步，也推动了社会的进步。
组合创新方法有多种形式，从组合的内容区分有功能组合、原理组合、结构组合、材料组合等，从组合的方法区分有同类组合、异类组合等，从组合的手段区分有技术组合、信息组合等，部分常用组合方法如下：1、功能组合有些商品的功能已被用户普遍接受，通过组合可以为其增加一些新的附加功能，适应更多用户的需求。
2、材料组合有些应用场合要求材料具有多种特征，而实际上很难找到一种同时具备这些特征的材料，通过某些特殊工艺将多种不同材料加以适当组合，可以制造出满足特殊需要的材料。
平面机构创意组合及分析实验
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平面机构创意组合及分析实验
四、实验方法和步骤
1、掌握实验原理。
2、熟悉实验设备的硬件组成及零件功用。使用方法请参 阅随机使用说明书。 3、自拟机构运动方案或选择实验指导书中提供的机构运 动方案作为机构组合（拼接）实验内容。
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平面机构创意组合及分析实验
四、实验方法和步骤
4、将所选定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组进 行正确拆分，并用机构简图表示出来。 5、找出有关零部件，将杆组按运动的传递顺序依次接到 原动件和机架上，正确拼装杆组机构运动方案。 6、机构安装完成之后，用手拨动机构，检查机构运动是 否正常。
12、完成实验报告。
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平面机构创意组合及分析实验
五、杆组的概念、正确拆分杆组及拼 装杆组
1、杆组的概念： 由于平面机构具有确定运动的条件是机构原动 件数目与机构的自由度相等，因此机构均由机 架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运 动副联结而成。 将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为 零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
2、机构的组成原理 根据如上所述，可将机构的组成原理概括为： 任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连 接到原动件和机架上去的方法来组成。这是本 实验的基本原理。
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平面机构创意组合及分析实验
3、正确拆分杆组 正确拆分杆组的三个步骤：
1) 先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高 副加以低代。 2）计算机构的自由度，确定原动件。 3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分Ⅱ级杆 组，若拆分不出Ⅱ级杆组时，再试拆Ⅲ级组，即由最低 级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机 架。
当n=1，PL =1，PH =1时，即可获得单构件高副 杆组，常见的有如下几种：
机构创意组合设计实验报告格式
机构创意组合设计实验报告格式
实验报告格式
题目：
实验日期：
实验地点：
实验对象：
实验目的：
实验过程：
实验结果：
实验分析：
实验建议：
参考文献：
附录：
1. 题目：简明扼要地反映实验的主要内容。
2. 实验日期：记录实验进行的时间。
4. 实验对象：包括实验的材料、仪器、设备等。
5. 实验目的：阐述实验的目的，明确实验的性质和要求。
6. 实验过程：记录实验过程的基本环节，如操作步骤、观察记录、数据处理等。
7. 实验结果：罗列实验所得数据和结果。
8. 实验分析：对实验结果进行分析，总结出规律、特性等。
9. 实验结论：由实验结果和分析得出的结论，包括一定的科学依据和论证过程。
10. 实验建议：对实验中出现的问题提出改进意见和建议。
11. 参考文献：列举实验过程中参考的文献。
12. 附录：包括数据处理、图表、仪器清单等辅助性材料。
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机构创意组合设计实验
一、实验目的
1、认识典型机构
2、设计实现满足不同运动要求的传动机构系统
3、设计拼装机构系统
二、实验原理
机械传动系统的设计是机械设计中极其重要的一个环节，其中了解常用传动机构，合理设计传动系统是一个认识和创新的过程。
为了实现执行机构工作的需求(运动，动力)，我们必须利用不同机构的组合系统来完成。
因此对于常用机构，如杆机构，齿轮传动机构，间歇运动机构，带，链传动机构的结构及运动特点应有充分的了解，在此基础上，我们可以利用它们所在组合成我们需要的传动系统。
执行机构常见的运动形式有回转运动，直线运动和曲线运动，传动系统方案的设计将以此为目标。
执行机构的运动不仅仅有运动形式的要求，而且有运动学和动力学的要求。
因此我们必须对设计好的传动系统中的重要运动构件进行运动学和动力学分析(速度，加速度分析)，使执行构件满足运动要求(如工作行程与回程的速度要求，惯性力要求，工作行程要求等)。
任何传动机构系统都有其特点，适应于不同的工作要求和安装位置，我们应该学会在设计和拼装中进行系统分析和评估。
三、实验台的组成
机械组成：
该实验台主要由机柜(安装平台)、固定架、活动架、横梁、传动轴、联接轴、各类传动构件，电机、传感器等组成。
可拼装平面机构包括：四杆机构、六杆机构、平面凸轮机构、间歇机构、齿轮传动、带(链)传动、组合机构等机构，其中间歇机构包含槽轮机构、不完全齿轮机构、棘轮机构等机构。
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图一、安装平台
1、脚轮
2、支撑脚
3、机柜
4、零件安置架
5、固定螺栓
6、横梁
7、固定架
8、滑块
9、活动架 10、减速电机
该实验台由图一所示的零部件组成。
脚轮(1)用于短距离移动试验台。
支撑脚(2) 用于支撑试验台并调整水平。
零件安置架(4)用于安放暂时不拼装的零件,并可在机柜(3)内的轨道内移动。
活动架(9)可在两个固定架(7)组成的框架内沿纵向(z 向)移动,用于调整两组横梁之间的距离并通过固定螺栓(5)固定。
横梁(6)可根据拼装的需要通过固定螺栓(5)固定在固定架(7)和活动架(9)的槽内适当的位置。
减速电机(10)通过螺钉固定在走条上并可根据在走条直槽长度范围内移动。
滑块(8)可根据使用的需要在横梁(6)上移动或固定。
检测系统：
本实验的实验系统框图如下图(2)所示,它由以下设备组成:
本系统由一片高性能的单片机组成，完成对主(原)动件的角位移、速度及从
动件的直线位移或角位移的测量采集；与PC机进行异步串行通讯交换数据、执行命令；产生一路频率较高的脉冲宽度调制波(PWM),通过直流电机驱动模块方便地控制电机的运行；在LED数码显示器上实时显示主(原)动件的转速以及扫描按键灵活地控制电机的转速等主要功能。
从动件光栅角位移传感器分辨率为1000p/n(脉冲个数每转)输出两路相位差90度、频率与机构运动速度成正比、电平0－5V的脉冲，直接接入微处理器，通过微处理器进行判断处理运算后送入PC机，再通过相应的软件系统即可得到机构的运动曲线和数据；从动件光栅角位移传感器测量直线位移时需通过实验台配套的齿轮齿条模块转换；测量角位移时把传感器和专用的轴相配合即可。
主动件光栅角位移传感器同样输出两路信号直接输入微处理器，它的分辨率为360p/n(脉冲个数每转),即为每1度输出一个角度脉冲，其中一路便是此脉冲信号，用于定角度采样，另外一路是零位脉冲，用于标定采样数据时的零点位置。
机构主(原)动件的角位移，速度由微处理器直接测出，加速度数据由速度经过数值微分和数字滤波得到，而从动件的直线(角)速度、直线(角)加速度则是由直线(角)位移经数值微分和数字滤波得到。
与分别采用位移、速度、加速度测量仪器的系统相比，具有测试系统简单，性能稳定可靠，分辨率高，动态响应好等优点。
测试软件：
测试系统与实验台配套使用，在每台实验台的实验项目中改系统有对应的实验选项（见图测试软件结构图），实验开始后通过选择实验选项后，系统将会对实验台上传的数据进行分析处理，通过利用曲线与图形结合的方式让实验者能直观，具体的观测到实验结果以便分析实验结果。
四、实验台的主要配置
1、零件存放柜一只。
2、机构安装台架1架
3、拼装机构零件库一套
4、直线位移传感器一个：
光栅角位移传感器一个；
5、驱动电机：单相交流旋转变速电机两台
6、数据采集箱一个；
7、配套教学软件一套；
8、上下位机软件均开源，货物安装到位验收前给最终使用方提供全套的培训和指导服务。
五、主要技术指标
1）、电机参数：
单相交流旋转变速电机：90W
2）、直线位移传感器行程150mm 精度
角位移传感器 360栅/转精度
3）、实验台零件数量为150件以上
4）、实验台提供的拼装基本机构主要类型
平面杆机构：
1、曲柄摇杆机构
2、曲柄滑块机构
3、六杆机构(摇块)
4、六杆机构(滑块)
5、六杆机构(摇杆)
平面齿轮传动
6、(一级、二级、三级)齿轮传动
7、齿轮齿条传动
平面带链传动
10、11、(一级、二级)带传动
12、带—链传动
13、14、(一级、二级)链传动
平面间歇机构
15、棘轮机构
16、槽轮机构
17、槽轮机构—链传动
18、不完全齿轮传动
19、平面凸轮机构
含：直线运动凸轮、拋物线运动凸轮、余弦运动凸轮，多项式
平面复合机构
上述机构的一、二级组合机构
20、凸轮—摇杆机构
5）、检测系统单片机型号为mage系列
6）、数据通讯口类型为：RS232
7）、台架尺寸：为1200×1000×600 1台架重量为：150kg
机构创意组合设计实验报告格式一、实验目的
二、实验原理
三、机构创意组合设计（粘贴设计拼装的机构）
四、心得体会。