实验十 平面机构创意组合分析测试实验
实验十平面机构创意组合分析测试实验一、实验目的1、加深学生对平面机构的组成原理及运动特点的了解。
2、培养学生的机构综合设计能力，创新能力和实践动手能力。
3、使学生了解组装的机构的运动特性，提高机构运动分析能力。
4、掌握机构运动特性测试方法。
二、实验设备及工具1、ZNH-B平面机构创意组合分析测试实验台（参看“ZNH-B平面机构创意组合分析测试实验台组件清单”）：1）齿轮：模数2，压力角20°，齿数60、75、90三种，中心距组合为：135㎜、150㎜、165㎜；2）齿条：模数2、压力角20°，齿条全长为307㎜，该齿条可作为280㎜连杆或作为滑块导轨；3）槽轮：4槽槽轮；4）拨盘：单销拨盘；5）凸轮：一种基圆半径45㎜，近休止——升——远休止——回型，从动件行程35㎜，升程为等速运动规律，回程为等加速等减速运动规律。
另一个凸轮基圆半径为50㎜，行程35㎜，从动件为近休止——升——远休止——回型规律，推程与回程均为简谐运动规律；6）支承轴：扁头结构型式，可构成回转副与移动副，为从动轴；7）转动轴Ⅰ：圆头结构型式，可构成回转副，为从动轴；8）转动轴Ⅱ：圆头结构型式，可构成回转副，为主动轴，轴端有平键，用于安装皮带轮；9）滑块转轴Ⅰ：用于与滑块的连接，可形成回转移动副；10）滑块转轴Ⅱ：可形成一空套的回转副与移动副；11）连杆Ⅰ：有三种不同长度的连杆；12）连杆Ⅱ：可形成三个回转副的连杆；13）连杆Ⅲ：长度L=135㎜；14）滑块导路Ⅰ、Ⅱ：两滑块导路可组装成互相垂直的滑块导路，且还可作连杆使用；15）移动杆：该件主要与滑块转轴Ⅰ合用构成移动运动从而与凸轮接触构成直动杆凸轮机构；16）层面限位套：限定不同层面间的平面运动构件距离，防止运动构件之间的干涉；17）定距板：用于曲柄滑块机构中的连杆与齿条保持固定距离；18）压紧螺钉：规格M5，使连杆与转动副轴固紧，无相对运动且无轴向窜动；19）带垫片螺钉：规格M5，防止连杆与转动副轴的轴向分离，连杆与转动副轴可相对转动；20）转动副轴：用于两构件形成转动副；21）轴用带轮：装于转动轴Ⅱ上，形成运动输入；22）滑块：由滑块支承板（件25）、销轴（件26）、滑套（件27），滑块挡板（件28）构成；23）联接销Ⅰ：（件29）24）联接销Ⅱ：用于连接传感器导向板（件30）25）高副锁紧弹簧：保证凸轮与从动件间的高副接触；26）前后定位板（件46、件47）、螺钉（件50）组合用于固定角位移传感器。
27）线位移传感器支座：用于固定直线位移传感器28）张紧轮：（件53）用于皮带的张紧；29）张紧支承轴：（件54）用于张紧轮定位；30）张紧支承板：（件55）调整张紧轮位置，使其张紧或放松皮带；31）张紧轮轴：（件56）安装张紧轮；32）旋转电机：带减速器直流电机，功率90W、转速0~50r/min；33）标准件、紧固件若干（A型平键、螺栓、螺母、紧定螺钉等）；34）实验台机架。
2、组装、拆卸工具：十字起子、呆搬手、内六角搬手、钢板尺、卷尺等。
3、实验需自备笔和纸。
三、实验原理、方法与步骤1、实验原理：根据平面机构的组成原理：任何平面机构都可以由若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上而构成，故可通过实验规定的机构类型，选定实验的机构，并拼装该机构；在机构适当位置装上测试元器件，测出构件的每时每刻的线位移或角位移，通过对时间求导，得到该构件相应的速度和加速度，完成参数测试。
2、实验方法与步骤：1）掌握平面机构的组成原理；2）熟悉本实验中的实验设备，各零、部件功用，安装、拆卸工具和测试器件；3）选定平面机构运动方案，形成拼接实验内容；4）正确拼接平面机构，将各基本杆组按运动传递规律顺序拼接到原动件和机架上；5）正确安装测试元器件；6）完成实验测试内容。
四、实验内容本实验台可提供十三种平面机构组合方案进行测试实验。
实验时，首先由学生选定或教员指定测试实验的机构类型，若为杆件平面机构，各杆件长度可作适当调整组合变换，从而得到不同的运动特性，学生确定构件尺寸并选定构件后，先完成机构的组合拼装，并在适当位置装置测试元器件，准备进行相关参数的测试与分析。
1、齿轮+齿轮齿条机构：（手动测试）图5-1 齿轮+齿轮齿条机构齿轮Z 1为主动件，速度为n 1；⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅⋅=⋅=⋅=⋅⨯⋅=)(22)()(602222412121214齿条位移单位为弧度齿条速度θθθθπz m d s z z n z z m v Z 1主动，可测量齿条速度、位移；齿条主动，则可通过齿条位移测量齿轮Z 1回转角度和角速度。
另外，通过加速度传感器，还可测出由于齿轮加工误差，安装误差等引起的齿轮Z 1或齿条4的加速度变化。
2、齿轮-对心滑块机构：图5-2 齿轮-对心滑块机构齿轮Z1为主动件，速度n1；曲柄1与齿轮2固联（铰链C可直接在齿轮上的不在回转轴线上的圆孔处拼接形成）。
滑块导路延长线通过齿轮2的回转轴线。
曲柄1的尺寸可有两种（即：更换不同的齿轮2），而连杆2的长度则可选择不同长度的连杆形成。
测试参数：滑块3的位移、速度、加速度；3、齿轮-偏心滑块机构图5-3 齿轮-偏心滑块机构齿轮Z1为主动件，速度为n1；结构特点；杆件L1与齿轮Z2固联，铰链C可直接由齿轮Z2不在圆心上的孔拼接形成；滑块导路延长线与齿轮2回转中心偏心距为e。
曲柄L1可用两个不同的尺寸齿轮形成两个尺寸不等的曲柄，连杆L2的长度则可选择不同长度的连杆形成。
测试参数：滑块3的位移、速度、加速度。
4、尖顶从动件凸轮机构Ⅰ：图5-4 尖顶从动件凸轮机构Ⅰ凸轮1为主动件，以ω1匀速转动。
结构特点：对心移动从动件凸轮机构。
凸轮推程为等速运动规律，回程为等加速等减速运动规律。
测试参数：从动件2的位移、速度、加速度。
5、尖顶从动件凸轮机构Ⅱ：图5-5 尖顶从动件凸轮机构Ⅱ凸轮1为主动件，以ω1匀速转动。
结构特点：对心移动从动件凸轮机构。
凸轮推程回程均为简谐运动规律。
测试参数：从动件2的位移，速度和加速度。
6、槽轮机构图5-6 槽轮机构拨盘1为主动件，以角速度ω1匀速转动。
测试参数：槽轮2的角位移、角速度、角加速度。
7、齿轮-曲柄摇杆机构：摇杆3在左极限位为零位图5-7 齿轮-曲柄摇杆机构齿轮1为主动件，以ω1角速度匀速转动。
也可只测试曲柄摇杆机构，以曲柄1为主动件。
结构特点：由一级齿轮机构与曲柄摇杆机构构成，其中曲柄1与齿轮Z2固联，构件1可有两种不同尺寸（由两个不同齿轮构成），杆件2、3、4均可在构件允许范围内调整长度。
测试参数：摇杆3的角位移、角速度、角加速度。
8、摆块机构曲柄在上极限位为角位移零位图5-8 摆块机构以构件1为主动件，角速度ω1匀速转动。
测试参数：摆块3的角位移、角速度、角加速度。
9、摆动导杆+偏置滑块机构图5-9 摆动导杆+偏置滑块机构杆件1为主动件，以角速度ω1匀速转动。
结构特点：该机构由摆动导杆机构和摆杆滑块机构构成；杆件1可由齿轮取代（齿轮上不在其回转中心的孔为铰链B的位置）。
杆件1、3、4和AC尺寸可在允许范围内调整。
滑块5导路延长线不通过铰链A也不通过铰链C，导路延长线距铰链C位置可调整。
测试参数：1）导杆3的角位移，角速度和角加速度；2）滑块5的位移、速度和加速度。
10、摆动导杆机构+对心滑块机构：图5-10 摆动导杆机构+对心滑块机构构件1为主动件，以角速度ω1匀速转动。
结构特点：该机构由摆动导杆机构和摆杆滑块机构构成；滑块5导路延长线通过铰链A。
构件1可由齿轮取代（齿轮上不在其回转中心的孔为铰链B的位置）。
杆件1、3、4和AC尺寸可在允许范围内调整。
测试参数：1）导杆3的角位移、角速度和角加速度；2）滑块5的位移、速度和加速度。
11、曲柄摆块-齿轮齿条机构：图5-11 曲柄摆块-齿轮齿条机构构件1为主动件，以角速度ω1匀速转动。
结构特点：该机构由曲柄摆块机构和齿条齿轮机构组成；齿条中线平行于导杆2，齿轮Z1空套在滑块3的轴上，即：齿轮Z1和滑块3可相对转动。
导杆2在滑块3中移动并随滑块3摆动时带动齿条运动，并使齿轮Z1转动。
构件1可由齿轮取代，构件1和AC尺寸均可在允许范围内调整。
测试参数：齿轮Z1的摆角、角速度和角加速度。
12、正弦机构：图5-12 正弦机构杆件1为主动件，以角速度ω1匀速转动。
结构特点：该机构为双滑块机构构成，滑块3和滑块2导路互相垂直，且滑块3导路延长线通过铰链A。
曲柄1可由齿轮构成，齿轮上不在回转轴线上的孔作为转动滑块2的铰链。
测试参数：滑块3的位移、速度和加速度。
13、导杆-摇杆机构：滑块B在左极限位置时，角位移传感器零位ω1=30转/分图5-13 导杆-摇杆机构杆件1为主动件，以角速度ω1匀速转动。
结构特点：该机构由曲柄导杆机构和双摇杆机构构成。
曲柄1可由齿轮构成，滑块2的铰链拼装在齿轮上不在回转轴线的孔中。
构件1、AC、CF、构件4、5尺寸均可在允许范围内调整。
测试参数：摆杆5的角位移、角速度和角加速度。
机构创新组合实验
机构创新组合实验
沈煜 杨 玉虎 杨 一平 沈兆光
摘要 ： 为提 高机械基础课程教学效果和 学生的 学习兴趣 ， 培养 学生运用所学知识进行机构创新设计的能力 ， 开设 了教改 实验“ 机构
创新组合 实验”介绍 了实 ， 验设置 的意义、 方案 、 点以及 注意事项 ， 出了设计 实例 ， 特 给 最后对 实验进行 了总结。
２２１ 实验 内容 ．．
首先确定执行机构 的运动要求 ， 然后按原动机一传动系统一
执行 机构 的路 线进行运动方案设计 ， 再选择相应 的机 构模 块 ， 完 成搭 建装配 ， 过原动机 （ 通 电机 ） 驱动检验 运动是否 符合设计要 求。 ２２２ 实验要求 ．． 要 求每个 学生独立完 成机构 系统总体 方案 的设 计和组 装 。
节； 另一方 面 ， 与职业 院校相 比 ， 普通 高校培养 目标 和侧 重点不 同， 课堂教学学时相对较多 ， 其实践教学环节仍然是弱项 ， 也有必 要加强实践环 节。为此 ， 为提高教学效果和学生 的学 习兴 趣 ， 让 学生有更多的动手 和灵活运用所学知识的机会 ， 进一步培养创新 意识 和创新精 神 ， 以配合 机械基础课程建设 。天津大学在 “８ ” ９５ 建设项 目经费的资助下 ， 实施教 学改革与创新 ， 新增开设 了“ 机构 创新组合实验” 。
为保证运动精度 ， 设计运动轨迹 时 ， 要求掌握一种 工程计算软件 ， 使用解析法通过编程计算确定 。 ２３ 实验平台介绍 ． ２３１ 实验平 台的构成 ．． １ 每套创新组 合教具均 配备 了原动机 、 轴器 、 ） 联 减速器 、 皮 带、 链条及 电源控制开关 等减 速传动装置和连接件 ， 并配有一套 杆件 、 齿轮及凸轮等执行构件 。为充分展示 多种减 速传动形式 ， 每套教具分 别采用不 同减速形式 。 ２ 每套 组合教 具 由水 平放置 的平板 和垂直放置 的平板 ， ） 即 基板加立板构 成基础 ， 并在板 上开有横 、 纵向梯形槽 。基板 尺寸 ９ ０×６ ０ 立板尺寸 ６ ０ｘ５ ０ ０ ０， ０ ０ ｍｍ。所有创新设 计方案在平板上 操作完成 ， 原动机与减速传动部分 安装于基板上 ， 创新设计 的执 行机构安装于立板上 。 ３ 为便 于操作 ， ） 整体 组合 教具安放 于专用 的底座或 安放于
平面连杆机构创新设计实验
平面连杆机构创新设计实验任务书实验任务设计平面机构，并对所设计的机构进行拼接，完成机构特有的运动特性。
实验要求（1）每组设计两种不同的机构，其中一种机构从选题部分设计题目中进行选择，另一种机构自行命题，可以来源于参考书、网络或者现实生活中的机构，要求至少有两种基本连杆机构。
要求在设计过程中利用一种创新设计方法对方案进行分析（2）每种机构都能实现其特定的运动特性。
例如，牛头刨床要实现急回运动。
通过查阅资料确定机构的运动特性。
（3）在报告上绘制初始方案的机构运动简图。
（4）实验报告请自行打印，将设计方案在课前准备好，填写到报告上（5）每班分成7-8组，每组3-4人。
（6）实验时自备三角板、圆规和草稿纸等文具。
选题部分设计题目：（每组任选一个）蒸汽机机构精压机机构牛头刨床机构插床机构筛料机构行程放大机构机构具体要求：1.蒸汽机机构：要求：(1)实现活塞的往复运动(2)运动传递由电机→曲柄→……→滑块。
2.精压机机构要求：构件平稳下压，物料受载均衡3.牛头刨床主切削运动机构要求：具有急回特性,运动传递由电机→齿轮减速→导杆→……→滑块4. 插床机构要求：（1）具有急回特性。
（2）插刀实现大行程往复运动。
(3)运动传递由电机→齿轮减速→原动件曲柄→……→输出件插刀5.筛料机构要求：（1）具有急回特性。
（2）加速度变化较大。
6.行程放大机构要求：实现行程放大自行命题部分题目：平面连杆机构创新设计实验报告班级姓名及学号同组人机构1名称：机构1运动要求及特点：…….利用功能分析法及设计目录对设计方案进行简单分析所设计的机构简图：实验中机构运动状况分析改进后的机构简图机构2名称：机构2运动要求及特点：……利用功能分析法及设计目录对设计方案进行简单分析所设计的结构简图：实验中机构运动状况分析改进后的结构简图：举例：1.名称：设计一手动装订书籍的打孔机2.运动要求•1)操作手柄作旋转运动；•2)打孔针作直线往复运动；•3)构件数尽量少：•4)省力。
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。
实验10机械创新设计综合展示与分析
分析凸 轮机构的 优、缺点 。
试述凸 轮机构的 应用特点 。•返回首
页 •返回机 构应用示 例
•
飞机起落架
起落架收起
•落架放下起•构死点位置机
•返回首 •返回机构应用示
页
例
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圆盘印刷机
观察该圆 盘印刷机由哪 些机构组成？ 各机构的功用 是什么？
单击鼠标从几 个角度观察。
•返回首
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构应用示
实验10机械创新设计综 合展示与分析
2020年7月9日星期四
10.1 实验目的
1．通过对各种机构的展示与分析，增强 对机构的认识和机构运用的能力。 2．了解各种机构在实际机器中的具体结 构与应用特点。 3．了解各种机构及其演化,启发机构创新 设计的思维和方法。
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10.2 实验器材
1. 铰链四杆机构
•C •B
•A
•D
•AD为机架 曲柄摇杆机构 演 示
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10.3 机构演化（变异 ） 10.3.1 变换机架 曲柄摇杆机构的演化－双曲柄机构
•C •B
•A
•AB为机架
•D
双曲柄机构 演 示
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10.3 机构演化（变异 ） 10.3.1 变换机架 曲柄摇杆机构的演化－双摇杆机构
•C •B
2．曲柄滑块机构
3．双滑块机构
4．凸轮机构
5．齿轮机构
6．轮系
7．停歇机构
8. 间歇机构
8．平面连杆机构
9. 空间连杆机构
10．组合机构
11．机构创新设计 方法 I 方法II 方法III
12．常见的II级机构在工程实际中的应用；
12．各种机构组成的泵；
7.平面机构创新设计实验汇总
实验七平面机构创新设计实验一、实验目的1. 加深对机构组成原理的认识；进一步了解机构组成及其运动特征；2．训练实践动手能力，创新意识和综合设计的能力。
二、实验设备及工具1.平面机构设计组合创新实验台；2.活动扳手，固定扳手，内六角扳手，螺丝刀，安装锤、小油壶，直尺。
三、实验台结构1.组合机架组合机架是该实验台的主体，由底座和活动安装条部件两部分组成。
a．底座部分：主要起支承支架，安装电机板和电机用，与支架焊接组装为一整体。
电机可在底座上作左、右、前、后调整移动。
b．活动安装条部分：在底座支架上，垂直装有二根方管立柱，其底部与底座部份焊接成一整体，可将其支架承受的力传递到实验台上，减少架体的受力变形。
在支架体上采用滑条将5根活动安装条水平方向用螺栓与架体相联，实现左右灵活移动，在安装条上又安装若干个滑动块，且滑动块可随活动条上、下移动，调整任意间距。
2.组件清单包括组成机构的各种运动副、构件、动力源。
其中1）直线电机：10㎜/s，配直线电机控制器，根据主动滑块移动的距离，调节两行程开关的相对位置来调节齿条或滑块往复运动距离，但调节距离不得大于400㎜；注意：机构拼接未运动前，应先检查行程开关与装在主动滑块座上的行程开关碰块的相对位置，以保证换向运动能正确实施，防止机件损坏；2）旋转电机：10r/min，沿机架上的长形孔可改变电机的安装位置。
3.联接示图1)转轴相对机架的联接图7-1 转轴与机架的联接图按图7-1示联接好后，其中标号为“7或9”的转轴相对机架作旋转运动。
2)活动铰链座的安装图7-2 活动铰链座的安装图3)转动副的联接图7-3 转动副联接图按图7-3示联接好后，两连杆作相对旋转运动。
图7-4 移动副联接图按图7-4示联接好后，连杆与转动副轴作相对直线运动。
5)齿轮与主（从）动轴的联接图7-5 齿轮与主（从）动轴的联接图按图7-5示联接好后，齿轮与转动轴固定，可固接为一活动构件。
6)凸轮与主（从）动轴的联接图7-6 凸轮与主（从）动轴的联接图按图7-6示联接好后，凸轮与转动固定，可固接为一活动构件。
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。
机械设计综合实践实验报告(新)
机械设计综合实践实验报告适用专业：机械设计制造及其自动化过程装备及控制工程材料成型及控制工程姓名王超学号1010211523序号实验日期上海应用技术学院2011年12月目录实验一：平面机构创意组合及参数可视化分析实验 (2)实验二：机械系统创意组合及参数可视化分析实验 (2)实验三：凸轮机构综合性能测试实验 (6)实验四：机械系统创意组合及参数可视化分析实验 (10)实验一：平面机构创意组合及参数可视化分析实验一、实验目的和要求1.绘制实际拼接机构运动方案简图，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.根据所拆杆组，按不同顺序排列杆组，分析可能组合的机构运动方案有哪些，并能用运动简图表示出来。
4.训练学生的工程实践动手能力。
5.通过实验，了解位移、速度、加速度的测定方法；转速及回转不匀率的测定方法。
6.通过比较理论运动曲线与实测运动曲线的差异，并分析起原因，增加对运动速度特别是加速度的感性认识。
二、实验仪器平面机构创意组合及参数可视化实验台三、认识实验中所有的配件。
四、按给定要求，设计如下三种机构1）设计刨床导杆机构，要求该刨床导杆机构刨刀来回速度的比值为：1.6、1.5、1.4、1.3（按组别四选一）；部分尺寸要求为：导杆长度为350mm，导杆转动中心距刨刀滑轨距离为350mm，连杆长度200mm。
（可选定曲柄长度计算机架长度）。
2）双曲柄滑块机构，两滑块导轨相距210mm，两曲柄为同一构件，曲柄转动中心位于两导轨正中间。
滑块一的行程约为410mm ，行程速比系数约为1.7；滑块二的行程约为220mm，行程速比系数约为1.27。
两曲柄的相位角为300、600、900、1200（按组别四选一）。
五、画出三种机构的运动简图，并计算自由度。
1．刨床导杆机构F=3X3-2X3-2=12．双曲柄滑块机构F=3*4-2*4-2=2六、分析并拆分三个机构的杆组。
机构组合创新设计实验
9 齿轮 10 凸轮 11 槽轮 12 拨盘
模数m=2¸z=28，35，42， 56的各3个
基圆半径20mm，升回型， 行程30mm
4槽
双销，销回转半径 49.5mm
五、主要零部件的拼接
1．固定支座销轴与机座拼接 如图2所示，将表中的固定支座销轴1插于在机架滑块 的圆孔中，套上垫片固紧螺母即完成安装 。销轴装于 机架滑块的圆孔中的长度稍大于滑块的宽度。图2a) 中 的销轴无键槽其上套有垫片，螺母通过垫片压紧立柱上 的滑块，所以销轴与立柱滑块间无相对运动，构成机架 上的固定销轴。 图2b) 中的销轴有键槽，螺母在销轴上旋紧后与立柱 上的滑块间有一定间隙，所以销轴与立柱滑块间可有相 对运动，构成机架上的活动销轴。在轴上键槽处装上键 并套上带轮，由电机的带轮带动即构成主动销轴。
六、实验内容与步骤
4）按照运动传递的顺序，从原动机开始依次 连接各基本组； 5）仔细检查，确认搭接无误、连接牢靠后方 可通电运转； 6）仔细观察机构的运动，判断是否满足工艺 要求并作出相应改进； 7）根据要求写出实验报告。
实验操作视频
七、实验报告
1．对机构的工艺要求；画出拼接机构的运动 链结构图，计算机构的自由度； 2．按比例绘制搭接机构的运动简图，标注出 机构的运动简图的尺寸参数； 3．说明该机构是否满足给定的工艺要求； 4．分析该机构的优缺点，如何改进？有否代 替机构？ 5．制作搭接机构的照片。
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机构创意拼装实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的发展，创新和创意在各个领域都显得尤为重要。
为了培养学生的创新思维和实践能力，我们开展了机构创意拼装实验。
本次实验旨在通过组装和改造常见的机械结构，激发学生的创新意识，提高他们的动手能力和解决问题的能力。
二、实验目的1. 培养学生的创新思维和设计能力。
2. 提高学生的动手操作能力和实践技能。
3. 增强学生对机械结构的理解和应用能力。
4. 激发学生对科学技术的兴趣和热爱。
三、实验内容1. 实验材料：木棍、螺丝、螺母、轴承、齿轮、橡皮筋等。
2. 实验步骤：（1）了解实验材料的特点和用途。
（2）根据实验要求，设计并绘制实验方案。
（3）根据方案，进行材料的切割、打磨、钻孔等准备工作。
（4）按照方案，进行组装和调试。
（5）对实验成果进行评估和改进。
四、实验过程1. 实验准备实验前，教师向学生介绍实验材料的特点和用途，并展示一些成功的创意拼装作品，激发学生的兴趣。
2. 设计方案学生根据实验要求，发挥自己的创意，设计出独特的实验方案。
在设计过程中，学生可以参考教材、网络资料或与同学讨论。
3. 材料准备学生根据设计方案，对材料进行切割、打磨、钻孔等准备工作。
在准备过程中，教师要指导学生注意安全，避免受伤。
4. 组装与调试学生按照设计方案，进行组装和调试。
在组装过程中，教师要引导学生观察和思考，发现问题并及时解决。
5. 评估与改进实验完成后，学生对自己的作品进行评估，总结经验教训，并提出改进意见。
教师对学生的作品进行点评，指出优点和不足，并给予指导。
五、实验结果1. 学生完成了各自的创意拼装作品，作品形式多样，富有创意。
2. 学生在实验过程中，提高了动手操作能力和解决问题的能力。
3. 学生对机械结构有了更深入的了解，激发了他们对科学技术的兴趣。
六、实验总结1. 本次实验达到了预期目的，培养了学生的创新思维和实践能力。
2. 学生在实验过程中，学会了如何设计、组装和调试机械结构，提高了自己的动手操作能力。
机构拼接实验报告
一、实验目的1. 加深对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性；2. 培养学生的工程实践动手能力；3. 培养学生的创新意识及综合设计的能力。
二、实验设备与工具1. 创新组合模型一套：包括五种平面低副II级纟R、四种平面低副II级组、备杆长可在80-340mm内无级调整，以及其他常见杆组可根据需要自由装配；2. 两种单构件高副杆组；3. 八种轮廓的凸轮构件，其从动件可实现八种运动规律。
三、实验原理1. 机构组成原理：机构是由若干构件通过一定的连接方式组成的系统，构件之间的相对运动实现机构的功能；2. 运动特性：机构的运动特性包括运动轨迹、速度、加速度等参数；3. 拼接设计：通过组合不同构件，实现特定的运动规律和功能。
四、实验步骤1. 拼接平面低副II级纟R和II级组，形成基础框架；2. 将基础框架与单构件高副杆组连接，实现特定运动规律；3. 拼接凸轮构件，调整从动件的运动规律；4. 对拼接完成的机构进行测试，观察其运动特性；5. 根据实验结果，对拼接设计进行优化。
五、实验结果与分析1. 拼接完成的基础框架具有稳定的结构，能够承受一定的载荷；2. 单构件高副杆组的连接方式能够实现特定的运动规律；3. 凸轮构件的运动规律可根据需要进行调整，以满足实验需求；4. 实验结果表明，拼接设计的机构能够实现预期的运动特性。
六、实验结论1. 通过本次实验，加深了对机构组成原理的认识，进一步了解了机构组成及其运动特性；2. 提高了学生的工程实践动手能力，培养了创新意识及综合设计的能力；3. 实验结果表明，基于机构组成原理的拼接设计能够实现预期的运动特性，具有一定的实用价值。
七、实验心得1. 在实验过程中，需要熟悉各种构件的连接方式，以便快速完成拼接；2. 在设计过程中，要充分考虑机构的功能和运动特性，确保拼接设计的合理性和可行性；3. 实验过程中，要注重细节，确保机构拼接的精度和稳定性；4. 在遇到问题时，要善于分析原因，及时调整设计方案。