机构运动简图测绘与分析实验(完整资料).doc

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。

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。

一、实验目地：掌握机构运动简图测绘地基本方法；巩固机构自由度地计算.并验证机构具有确定运动地条件；通过对机构进行结构分析，了解结构地组成原理二、设备和工具机器和机构模型量具铅笔橡皮和草稿纸三、实验原理机构运动与机构中地构件地数目、构件组成运动副地形式以及各运动副地相对位置有关，而与构件地复杂外形和运动副地具体结构无关，因此，在工程上对机构进行结构分析、运动分析和力分析时可以用机构运动简图来进行.个人收集整理勿做商业用途机构运动简图既简单又能正确地反映一部机器地运动特征，因此，正确地测量和绘制机构运动简图是机械设计地重要组成部分、个人收集整理勿做商业用途四、实验方法与步骤、观察机构地运动，弄清构件地数目缓慢移动被测地及其或机构模型，从原动件开始，根据运动传递路线，仔细观察相连接地两构件是否有相对运动，特别要注意那些运动很微小地构件，从而弄清楚组成机构地构件数目.个人收集整理勿做商业用途、判别运动副类型一般，从原动件开始，遵循运动传递地顺序，仔细观察各相邻构件之间地相对运动性质.由此确定机构中运动副地类型、数目个人收集整理勿做商业用途、合理选择视图一般选择与机构地多数构件运动平面平行地平面作为投影面.必要时也可以就机构地不同部分选择两个或者两个以上地投影面，然后展开到一张图面上.或者把主运动简图上难于表示清楚地部分，另绘一张局部简图.个人收集整理勿做商业用途对于齿轮机构则可选择与运动平面相垂直地平面作为投影面.总之，以简单清楚地把机构地运动情况表示出来为原则.个人收集整理勿做商业用途、画出机构运动简图地草图，计算机构地自由度.将原动件转到某一位置（即可看清多数活动构件和运动副地位置）.在草稿纸上按照规定地符号，目测尺寸使实物与图形大致成比例，徒手画出机构运动简图地草图，然后计算机构地自由度，并将草图与实物对照，观察是否和实物相符合.个人收集整理勿做商业用途、画正式地机构运动简图.确定尺寸比例尺，认真测量机构各运动副之间地相对位置参数，在实验报告纸上用三角板和圆规，将上述草图按照选定地比例尺μ(构件地真实长度与图示长度地比值，单位为或)画出正式地机构运动简图.个人收集整理勿做商业用途注：对于某些不便直接测定地机构尺寸，可首先分析其机构地性质，采用间接测量地办法.机构运动简图地测绘及分析实验报告专业班级姓名日期学号指导老师成绩个人收集整理勿做商业用途一、实验目地二、实验设备三、实验数据记录及结果机构一：（名称）机构运动简图（μ）机构自由度地计算机构二：机构运动简图（μ）机构自由度地计算四、思考题、机构运动简图能反映实际机构地哪些内容？、绘制机构运动简图地过程中应注意些什么问题？五、心得与建议。

实验一机构运动简图测绘一、实验目的1、学习按实际机械的结构绘制机构运动简图。

2、验证和巩固机构自由度的计算公式。

二、实验设备和工具1、机械模型。

2、铅笔、三角板、橡皮、草稿纸（自备）。

三、实验任务1、按一定的比例尺绘制平面机构的运动简图。

2、确定机构中构件与运动副的数目，计算自由度。

四、实验步骤1、判断原动件；2、判断构件数；3、判断运动副；4、表达各构件；5、表达运动副；6、选择视图面；7、选一般位置；8、画运动草图；9、量有关尺寸；10、确定比例尺；11、画运动简图；12、标注该简图；13、求其自由度；14、判运动确定第6步说明：对于平面机构而言，它所处的平面即为所选视图面。

第7步说明：一般位置指构件以及运动副互相之间尽量不发生前后重叠，遮挡的瞬时位置。

第9步说明：量与运动有关的尺寸，如杆件长度，不同运动副之间的配置尺寸等，而且量的是定长尺寸。

第10步说明：比例尺()()单位图上尺寸单位实际尺寸=μ第12步说明：标注四项内容①用箭头标明原动件运动方向；②用数字1，2，3……标注各构件；③用字母A、B、C……标注各运动副；④标明比例尺μ第13步说明：F=3n-2P L-P H，n为活动构件数P L为低副数，P H为高副数第14步说明：F=原动件数k，则运动确定；F>k运动不确定；F<k或F≤0不运动五、思考题1．一个正确的“机构运动简图”能说明机构中的哪些内容？2．机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？机械运动简图测绘实验报告一、实验目的二、实验设备和工具三、机构运动简图参考格式如下：机构名称机构运动简图比例尺（ = ）自由度F=原动件数=运动是否确定四、思考题1。

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B2、装订机机构B3、鄂式破碎机B4、步进输送机B5、假肢膝关节机构B6、机械手腕部机构B7、抛光机B8、牛头刨床B9、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。

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B2、装订机机构B3、鄂式破碎机B4、步进输送机B5、假肢膝关节机构B6、机械手腕部机构B7、抛光机B8、牛头刨床B9、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。

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。

二、实验设备和工具1．各类典型机械的实物或模型，量具。

2．铅笔、橡皮、草稿纸等（学生自备）。

三、实验原理和方法1．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（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）来代表构件和运动副，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）使被测绘的机构缓慢地运动，从原动构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）根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的种类。

（3）在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接次序，从原动构件开始，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，用拉丁字母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，如转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例尺画成正式的机构运动简图。

对绘制指定的几种机构模型的机构运动简图，其中至少要有一种按确定的比例尺绘制，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。

（5）计算机构自由度数，并将结果与实际机构的自由度相验证。

五、思考题1．机构运动简图应准确表达机构的哪些内容、而简化表达哪些内容？2．绘制机构运动简图时，原动件的位置可以任意选定吗？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？表1—1 机构运动简图中常用的运动副和构件符号()()mm m AB l AB l 图上长度实际长度比例尺=μ机械原理实验报告一、测绘和分析计算二、思考题讨论。

实验二机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的掌握根据实际的机器绘制机构运动简图的方法，学会用机构运动简图表达机械系统设计方案。

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，运动副和构件的代表符号的画法，见表2-1，及机构自由度的计算方法。

三、实验设备及自备用品1、测绘的机构，参见图2-1。

2、草纸、铅笔、橡皮、直尺、圆规等用品（自备）。

表2-1图2-1 测绘机构四、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，然后循着运动传递路线，找出组成机构的构件，弄清各构件之间组成的运动副类型、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），并画上相应运动副的符号，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、运动副的代号字母及原动件的转向箭头。

比例尺：()()AB l l m AB mm μ=实际长度图上长度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、有几个低幅和几个高副。

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后，再利用公式计算机构的自由度，并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的运动。

机构自由度计算公式为32L H F n P P =--五、举例图2-2是回转偏心泵，下面按照实验方法和实验步骤绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。

1、观察该机构，找到原动件为偏心轮2，偏心轮起着曲柄的作用，连杆3及转块4为从动件，偏心轮2相对机架1绕O 点回转，并通过转动副联结带动连杆3运动，连杆3既有往复移动又有相对转动，转块4相对机架作往复转动。

机构运动简图的测绘及分析实验一、实验目的1、熟悉机构运动简图的绘制方法，掌握从实际机构中测绘机构运动简图的技能；2、巩固机构结构分析原理及自由度计算方法；3、加深理解平面四杆机构的演化过程及验证曲柄存在条件。

二、实验设备及工具1、测绘用各种机构实物模型；2、测量用尺、分规、铅笔及草稿纸。

三、实验原理1、机构运动简图的常用符号如图1至图4所示（详见《机械制图》GB4460—84“机构运动简图符号”）。

（1）转动副，如图1所示。

（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图1 转动副（2）移动副，如图2所示。

（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图2 移动副（3）高副，如图3所示。

（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图3 高副（4）构件图例，如图4所示（a）具有两个运动副元素时（b）具有三个运动副元素时（c）具有四个运动副元素时图4 构件图例2、实验原理机构各部分的运动，是由其原动件的运动规律、该机构中各运动副的类型（高副、低副，转动副、移动副等）和机构的运动尺寸来决定的，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及固联方式等无关。

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作出来。

正确的机构运动简图中各构件的尺寸、运动副的类型和相对位置以及机构组成形式应与原机构保持一致，从而保证机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特性，以便根据该图对机构进行运动及动力分析。

所谓机构运动简图就是从运动的观点出发，用规定的符号和简单的线条按一定的尺寸比例来表示实际机构的组成及各构件间相对运动关系。

3、绘制机构运动简图的方法及步骤（1）分析机构的实际构造和运动情况任选原动件并缓慢转动，根据各构件之间有无相对运动，分清机构是由哪些构件组成的；按照机构运动的传递顺序，仔细观察各构件之间相对运动的性质，从而确定运动副的类型和数目。

（2）合理选择投影面和原动件位置，作机构示意图选择恰当的投影面，一般选择与大多数构件的运动平面相平行的平面为视图平面；合理选择原动件的一个位置，以便简单清楚地将机构的运动情况正确地表达出来。