实验二机构运动简图测绘
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平面机构运动简图的绘制与分析实验报告
一、实验目的
(1) 初步掌握绘制平面机构运动简图的方法和技能,并能正确表达有关机构、运动副及构件。
(2) 掌握用平面机构自由度的计算方法,分析机构运动的确定性。
二、实验设备和工具
(1) 各种典型机构、机械的实物或模型;
(2) 钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器;
(3) 学生自带下列实验用品:纸、笔圆规、橡皮等文具。
三、实验步骤
(1) 观察机构的运动并确定构件数
(2) 判别各构件之间运动副的类别
(3) 绘制平面机构的示意图
(4) 测量与机构运动有关的尺寸并按比例绘制平面机构的运动简图
(5) 计算机构的自由度
(6) 分析机构运动的确定性
四、测绘结果及分析
注:上面所画的三张图中,如有复合铰链、局部自由度及虚约束应在图中指明。
思考题:
1、平面机构简图与平面机构运动简图有何不同?
2、怎样判断你所绘制的运动简图是否正确?。
平面机构运动简图测绘实验概述对已有机械的研究或设计新机械时,都需要运用能够表明机构运动情况的机构运动简图。
因为机构各构件间的相对运动,是由原动件的运动规律、机构中所有运动副的类型、数目及其相对位置(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置)决定,而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。
因此可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造,用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副,并按比例定出各运动副的相对位置。
这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运动简图。
机构运动简图与原机械的运动特性完全相同,因而可以用机构运动简图对机械进行结构、运动和动力分析。
有时仅仅为了表达机械的运动结构特征,则图形不按精确的比例绘制,这种简图称为机构示意图。
机构运动简图符号已有标准,该标准对运动副、构件的表示符号作了规定,表1-1摘录了一些常用符号,供参考。
实验目的1、训练将机械实物或模型抽象绘制机构运动简图的技能。
2、进一步掌握机构自由度的意义及其计算方法。
3、提高对实际机构及机器的感性认识。
4、掌握机构的组成原理,为机构的分析与创新设计打下良好基础。
实验设备及工具1、多种典型机械的实物或模型,如缝纫机、牛头刨、各种泵、冲床等。
2、钢皮尺、量角器、内外卡钳等。
3、自备工具:铅笔、橡皮、小刀、三角板、报告纸、圆规。
实验步骤1、缓慢驱动被测机械或机构模型,观察机构的传动路线及各构件的运动情况,确定构件的数目。
2、仔细观察各构件之间的相对运动的性质和接触情况,从而确定运动副的类型与个数。
3、按照目测测量各构件与运动有关的尺寸(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置),选择最能描述各构件相对关系的运动平面作为投影平面,把驱动构件放在适当的确定位置上,用规定的符号画出机构运动示意图,并用数字标注构件、大写英文字母标注运动副、箭头标注驱动构件。
表1-1 构件与运动副的表示方法4、仔细测量机构中与运动有关的尺寸,取长度比例尺l μ将示意图画成机构运动简图。
机构运动简图的测绘实验报告篇一:实验一机构运动简图的测绘及分析实验一机构运动简图的测绘及分析一、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。
并验证机构具有确定运动的条件;3、通过对机构进行结构分析,了解结构的组成原理二、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的构件的数目、构件组成运动副的形式以及各运动副的相对位置有关,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。
机构运动简图既简单又能正确地反映一部机器的运动特征,因此,正确地测量和绘制机构运动简图是机械设计的重要组成部分、四、实验方法与步骤1、观察机构的运动,弄清构件的数目缓慢移动被测的及其或机构模型,从原动件开始,根据运动传递路线,仔细观察相连接的两构件是否有相对运动,特别要注意那些运动很微小的构件,从而弄清楚组成机构的构件数目。
2、判别运动副类型一般,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。
由此确定机构中运动副的类型、数目3、合理选择视图一般选择与机构的多数构件运动平面平行的平面作为投影面。
必要时也可以就机构的不同部分选择两个或者两个以上的投影面,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的部分,另绘一张局部简图。
对于齿轮机构则可选择与运动平面相垂直的平面作为投影面。
总之,以简单清楚的把机构的运动情况表示出来为原则。
4、画出机构运动简图的草图,计算机构的自由度。
将原动件转到某一位置(即可看清多数活动构件和运动副的位置)。
在草稿纸上按照规定的符号,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的草图,然后计算机构的自由度,并将草图与实物对照,观察是否和实物相符合。
5、画正式的机构运动简图。
确定尺寸比例尺,认真测量机构各运动副之间的相对位置参数,在实验报告纸上用三角板和圆规,将上述草图按照选定的比例尺μl(构件的真实长度与图示长度的比值,单位为m/mm或mm/mm)画出正式的机构运动简图。
机构简图测绘实验报告引言本实验旨在探索机构简图的测绘方法,通过对样本进行测绘,得出准确的简图及其相关参数,为工程建设等领域提供参考。
材料与方法1.测绘仪器:全站仪、棱镜、级杆等。
2.测点选取:选择机构简图边缘、重要节点、变形集中位置等关键测点。
3.测绘流程:根据测点选取情况,在场地内逐一建立控制点和测点,并记录数据。
4.数据处理:通过全站仪对每个测点进行测绘,在计算机中进行数据处理,得出简图及其相关参数。
结果与分析1.样本简图如下图所示:2.样本参数如下表所示:编号 X(m) Y(m) Z(m)φX(″)φY(″)φZ (″)1 16.12 18.23 7.63 1.03 -0.28 0.092 13.94 14.58 7.54 0.82 -0.49 0.213 10.76 12.32 7.23 1.19 0.04 0.144 6.58 10.65 7.05 1.01 0.11 -0.075 3.71 6.98 7.14 0.72 0.29 0.136 3.69 3.56 7.53 0.47 0.22 -0.057 6.88 0.36 7.87 0.68 -0.24 0.078 10.06 2.59 7.76 0.92 -0.07 0.039 13.24 5.13 7.98 1.12 0.33 0.2410 14.80 8.74 8.20 1.33 -0.22 -0.1211 11.38 10.89 8.09 0.94 0.02 0.0112 7.96 13.25 7.89 1.23 -0.24 -0.0313 4.55 15.09 8.35 0.57 0.31 -0.1414 6.83 9.25 7.84 0.89 -0.1 0.0315 9.11 6.22 7.73 1.20 0.09 0.1116 11.38 3.69 8.09 0.82 -0.27 0.0417 8.27 6.09 7.84 0.98 0.33 0.2318 5.14 8.13 7.73 1.08 0.15 0.0919 7.37 11.55 7.56 0.78 0.13 -0.0820 9.60 14.09 8.23 0.97 -0.31 -0.223.通过计算,得出简图与各参数的准确结果,可以为工程建设等领域提供重要参考。
实验报告(机构测绘及运动简图分析)
实验课程:
学生姓名:
学号:
专业班级:
年月日
南昌大学实验报告
学生姓名:学号:专业班级:
实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:一、实验名称
二、目的
三、设备和工具
四、实验原理
五、实验步骤
六、实验结果
1、机构1名称:
1)、徒手绘制机构运动示意图
2)、测量机构的运动学尺寸
活动构件数n=
=
低副数目P
L
=
高副数目P
H
机构的自由度F=
4)、校核机构自由度的计算结果与实际机构是否相符
5)、绘制机构运动简图
μ m/mm
比例尺=
L
6)、进行机构的结构分析
2、机构2名称:
1)、徒手绘制机构运动示意图
2)、测量机构的运动学尺寸
活动构件数n=
=
低副数目P
L
=
高副数目P
H
机构的自由度F=
4)、校核机构自由度的计算结果与实际机构是否相符
5)、绘制机构运动简图
μ m/mm
比例尺=
L
6)、进行机构的结构分析
七、思考题
1.一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容?
2.绘制机构运动简图时,原动构件的位置为什么可以任意确定?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?。
实验名称实验四机械结构的分析及运动简图测绘(二)
课程名称机械原理实验时间实验地点 S401 组号同组人成绩
一、实验目的
1.熟悉机构运动简图的画法,掌握从实际机构中测绘其运动简图的技能。
2.巩固机械结构的分析原理及自由度计算方法。
3.加深理解四杆机构的演化过程及验证曲柄存在的条件。
二、仪器设备
1.设备:唧筒、手摇抽气机、内燃机模型
2.工具:卷尺 0-3m;
游标卡尺 0-150mm,精度0.02mm;
游标卡尺 0-300mm,精度0.02mm;
三、实验原理简要
1.什么是机构运动简图?
2.在绘制机构运动简图时,长度比例尺及投影面怎样选择?
长度比例尺: =
投影面的选择方法:
四、实验过程和步骤
画图,格式如下:
序号.机构名称
长度比例尺:
机构自由度计算:
是否有确定的运动:
机构运动简图:
五、数据记录与处理:
继续画图,格式同上
六、实验结论分析与讨论:
请用红色水笔标注出本次实验中的机构运动简图所缺失的尺寸,并按顺序编号。
总计缺失的尺寸数目是个。
1。
竭诚为您提供优质文档/双击可除机构运动简图的测绘实验报告篇一:机构运动简图测绘实验报告中国矿业大学银川学院实验报告机械原理实验系别:班级:学号:姓名:分数:实验报告:陈列柜的认知与机构运动的分析同组者姓名实验日期一、实验目的:二、实验设备:三、机构运动自由度的计算1、机构名称:活动构件数:低副数目:高副数目:自由度的计算F?3n?(2pL?ph?p)?F四、绘制机构运动示意图绘制机构结构运动简图五、思考题1.任意选取陈列柜中的模型联系课本进行简单分析。
2.绘制机构运动简图时,原动件的位置为什么可以任意选定?会不会影响运动简图的正确性?篇二:实验二机构运动简图测绘实验报告实验二机构运动简图测绘实验报告姓名:学号:班级:实验日期:成绩:一、绘制简图二、思考题:1.一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容?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?3.计算机构的自由度对绘制机构运动简图有何帮助?篇三:实验一、机构运动简图测绘实验实验一、机构运动简图测绘实验一、实验目的1.初步掌握根据实际机器或机构模型绘制机构运动简图的技能;2.验证和巩固机构自由度的计算方法;3.通过实验机构的比较,巩固对机构结构分析的了解。
二、实验设备和工具1.若干个机器和机构模型;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。
一、平面机构运动简图测绘实验1.1实验任务由于实际的机械往往都具有很复杂的外形和结构,为了便于对机构进行分析,通常是先从实际的机械中绘出能反映出机构的运动特性和组织情况的机构运动简图再根据它进行机构的结构、运动分析。
⑴掌握从实际机械中绘出机构运动简图的原则、方法和技巧。
⑵进一步巩固机构结构分析的基本原理。
⑶验证和巩固机构活动度的计算。
1.2 实验步骤⑴机构分析①测绘时使测绘的机构缓慢地运动,从原动构件开始仔细观察机构运动,分清各运动单位,确定原动件、机架、传动部件和执行部件。
从而确定组成机构的构件数目,运动副的数目。
②根据联接构件间的接触情况及相对运动的性质,确定各个运动副的种类。
③要选择最能表现机构特征的平面作为视图平面。
④在稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构运动简图的草图。
然后用数字1、2、3 …… 分别标出各构件,用A、B、C …… 分别标出各运动副。
⑤仔细测量机构各运动尺寸(如转动副间的中心距、移动副导路的位置),对于高副则应仔细测出高副的轮廓曲线及其位置,然后以适当的比例做出机构运动简图⑵绘制机构运动简图的步骤①搞清机械的实际构造、动作原理和运动情况,②沿运动传递路线,逐一分析每两个构件之间相对运动的性质,确定运动副的类型和数目。
③恰当选择运动简图的视图平面,通常选择机械中多数构件的运动平面为视图平面。
④选择恰当的作图比例尺。
⑤确定各运动副的相对位置,用各运动副的代表符号、常用机构运动简图符号和简单线条,绘制机构运动简图。
⑥在原动件上标出箭头以表示其运动方向。
1.3计算自由度并注意机构的自由度计算 F=3n-2PL -PH注意下列问题虚约束局部自由度复合铰链(1)用双转动副杆联接两构件上距离保持不变的两点机构运动过程中,如果两构件上某两点之间的距离始终保持不变,则若用双转动副杆将这两点相连,将带入一个虚约束。
下图机构的自由度是:F=3×3-2×4=1(2)两构件上运动轨迹重合的点用转动副联接在机构中,如果用转动副联接的时两构件上运动轨迹重合的点,将带入一个虚约束。
机构简图测绘实验机构运动简图测绘实验指导书一、实验目的1. 培养依照实际机械绘制机构运动简图的能力;2. 巩固和验证机构自由度的计算方法;3.分析机构具有确定运动的必要条件,巩固结构分析的原理。
二、实验设备和工具1. 各种实际机械;2. 各种机构模型;3. 钢尺、内外卡规、量角器;4. 三角板、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸(学生自备)。
三、实验原理任何机器和机构都是由若干构件和运动副组合而成的。
从运动学的观点看,机构的运动仅与构件数目、运动副的数目、种类和相对位置有关。
因此,在绘制机构运动简图时可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造,而用统一规定的符号来表示构件和运动副,并按一定的比例尺绘出各运动副的相对位置和机构结构,以此表明实际机构的运动特征,从而便于进行机构的运动分析和动力分析。
机构运动简图是用国家标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件,并按一定的比例尺寸表示机构的运动尺寸,绘制出的表示机构的简明图形。
不严格按比例绘制的简图称为机构示意图。
机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特性,可以根据机构运动简图对机构进行运动分析。
在分析研究现有机械和构思设计新机械时都需要绘制机构运动简图。
因此,必须熟练掌握正确绘制机构运动简图的方法。
四、实验步骤1. 了解待绘制机械的名称及功用,认清机械的原动件、传动系统和工作执行构件。
2. 缓慢转动原动件,仔细观察运动在构件间的传递情况,了解活动构件,运动副的数目及其性质。
1在了解活动构件及运动副数时,需要注意到如下两种情况:(1)当两构件间的相对运动很小时,勿误认为一个构件;(2)由于制造误差和使用日久,同一构件各部分之间有少许松动时,易误认为两个构件。
碰到这种情况,要仔细分析,正确判断。
3. 要选择最能表示机构特征的平面为视图平面,同时,要将原动件放在适当的位置,以使机构运动简图最为清晰。
4. 按GB4460-84中规定的符号绘制机构运动简图。
在绘制时,应从原动件开始,先画出运动副,再用粗实线连接属于同一构件的各运动副。
《机械原理》实验班级姓名机构运动简图测绘学号一、实验目的:1.学会运用构件及其运动副联接经常使用符号和机械中经常使用机构的简图符号,正确绘制出机构运动简图;2.通过实验进一步明白得机构运动简图的意义;3.熟练把握机构自由度的计算方式,学会判定运动链可否成为机构。
二、实验内容:机构运动简图是用国家标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件,并按必然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。
不严格按比例绘制的简图称为机构示用意。
在分析研究现有机械和构思设计新机械时都需要绘制机构运动简图。
因此,咱们必需熟练把握正确绘制机构运动简图的方式。
1.绘制三个机构的运动简图,测绘对象:1)油泵――摆杆式油泵、摆块式油泵;2)冲床――滚子式、滑块式;3)插齿机――从曲柄开始到插齿刀;4)牛头刨床――从小齿轮开始画起。
其中,一、2必做,3、4选其一。
关于油泵,要对其进行必要的尺寸测量,然后按比例画出其机构简图;对其余机构那么绘出机构示用意。
2.计算所画机构的自由度,判定其可否成为机构?3.在东6D座参观经常使用机构的电动模型,观看各机构的运动。
三、实验步骤:1.分析机械的组成情形和运动情形:确信机械是由多少个构件组成?哪个是原动件和机架?哪部份是执行构件和传动部份?2.沿着运动传递线路,分析两构件间相对运动的性质,以确信运动副的类型和数量;3.适本地选择运动简图的视图平面;4.选择适当比例尺,绘制机构运动简图。
在原动件上标出代表其转动方向的箭头,并从原动件起,按传动线路标出各构件的编号(一、二、3、······)和运动副的代号(A、B、C、······)。
5.绘制完机构运动简图和计算其自由度后,由指导教师签字认可,方可离去。
四、注意事项:1.上课时自带直尺、橡皮、铅笔和画草图用的白纸。
机构运动简图的测绘实验报告(1)机构运动简图的测绘实验报告一、实验目的通过实验,学习并掌握机构运动简图的基本知识和测绘方法,进一步深入理解机构运动的规律和特点。
二、实验原理机构运动简图是指将机构运动中各部分的相对位置和运动方向简单地表示出来的图形。
在测绘机构运动简图时,需要掌握以下基本原理:1.各部分相对距离:该原理是指在机构运动中,各部分之间的距离是始终保持不变的。
因此,在绘制机构运动简图时,需要准确地测量出各部分之间的相对距离。
2.各部分的运动方向:该原理是指在机构运动中,各部分的运动是沿着特定的轨迹进行的。
因此,在绘制机构运动简图时,需要准确知道各部分运动的轨迹,并标出各部分的运动方向。
三、实验器材1.机构模型2.测量工具(卡尺、游标卡尺、直尺等)3.绘图工具(铅笔、彩笔、三角板等)四、实验步骤1.根据机构模型,确定各部分之间的相对距离,并用卡尺等工具进行测量,记录下来。
2.根据机构模型,确定各部分的运动轨迹,并用直尺等工具进行测量,记录下来。
3.根据测量结果,利用铅笔等绘图工具,绘制出机构运动简图,并标注出各部分之间的相对距离和运动方向。
4.比较绘制结果与机构模型,检查是否符合机构运动规律。
五、实验结果与分析通过实验,我们成功地完成了机构运动简图的测绘,并获得了以下结论:1.机构运动简图能够清晰地反映出各部分之间的相对距离和运动方向,为后续操作提供了有力的基础。
2.机构运动简图的绘制需要准确地掌握各部分的相对位置和运动方向,否则就会影响机构运动的正常进行。
六、实验总结机构运动简图是机构设计和运动分析的重要工具之一,通过本次实验,我们深入学习了机构运动简图的基本知识和测绘方法,增强了我们对机构运动规律和特点的理解。
同时,我们也加强了对测量和绘图技能的掌握,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
机构运动简图测绘实验报告本次实验旨在通过测绘机构运动简图,探究机构运动的规律和特点。
通过实验,我们将对机构运动的相关知识有更深入的了解,并且能够通过测绘实验报告的形式,将实验结果进行详细记录和总结。
实验材料及方法。
1. 实验材料,测绘仪器、机构运动简图模型、实验记录表。
2. 实验方法,首先,我们准备好测绘仪器和机构运动简图模型,并将仪器校准至标准状态。
然后,根据实验要求,进行机构运动简图的测绘工作。
在测绘过程中,需要准确记录各个位置的坐标和角度,并及时进行数据整理和分析。
实验过程及结果。
在实验过程中,我们按照实验要求,进行了机构运动简图的测绘工作。
通过仔细观察和记录,我们获得了一系列准确的数据,并成功完成了机构运动简图的测绘任务。
在数据整理和分析阶段,我们发现了一些有趣的规律和特点,这些结果将在下文进行详细阐述。
实验总结及结论。
通过本次实验,我们对机构运动的规律和特点有了更深入的了解。
我们发现,在机构运动中,各个部件的位置和角度随着时间的变化而发生规律性的变化,这些变化对机构的整体运动起着重要的作用。
通过测绘实验,我们成功地记录了这些变化,并对其进行了详细的分析和总结。
结论。
1. 机构运动简图的测绘工作是一项重要的实验任务,通过这项工作,我们可以更直观地了解机构运动的规律和特点。
2. 在测绘过程中,需要准确记录各个位置的坐标和角度,以获得准确的数据。
3. 通过数据整理和分析,我们可以发现一些有趣的规律和特点,这些结果对于理解机构运动具有重要的意义。
展望。
在今后的实验工作中,我们将继续深入探究机构运动的规律和特点,通过不断的实验和研究,为机构运动的应用和发展提供更多的科学依据和技术支持。
结语。
通过本次实验,我们对机构运动的规律和特点有了更深入的了解,同时也积累了宝贵的实验经验。
我们相信,在今后的工作中,我们将能够更好地应用这些知识和技术,为机构运动的研究和应用做出更大的贡献。
机构运动简图的测绘实验指导书机构运动简图是说明机构中各构件间相对运动关系的简单图形,是工程上常用的一种图形,它用一些符号和线条清晰、简明地表达出机器中各构件的传动情况,使人看了对机器的动作原理一目了然。
根据机构运动简图,可进一步用图解法进行机构的运动分析和动力分析。
此外在设计新机器时常用它来进行各种方案设计比较,按照运动要求综合机构中各构件的主要尺寸,因此绘制机构运动简图是设计和分析各种机构的基本手段之一,学好《机械原理》课程就必须熟练掌握绘制和阅读机构运动简图的技能。
一、实验目的1.握正确测绘机构简图的方法;2.验证和巩固机构自由度的计算,并了解自由度计算公式在实际中的应用;3.进一步巩固对机构结构的分析。
二、设备和工具1.有关机器实物及机构模型;2.钢板尺、内、外卡尺3.铅笔、橡皮、及草稿纸(自备)三、实验原理与方法:1.基本原理(1)应用符号由于机构的运动仅仅与机构中的构件数目和构件组成运动副的数目、种类、相对位置及原动件有关。
因此,在机构运动简图中可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造,而用简单的线条表示构件,用规定的符号表示运动副,并按一定的比例尺表示运动副的相对位置,从而与实际的机构具有完全相同的运动特征。
机构中各构件及运动副均有规定符号表示,见表1-1。
(2)几种简图表示方法:①具有两个转动副的构件:用一条直线联接两个运动副元素,表示转动副的小圆,其圆心必须与相对回转中心重合。
②具有多个转动副的构件:用直线将相邻转动副元素的几何中心连接成多边形,并在相邻两直线相交部位涂以焊接记号,或画上阴影线,如三个转动副元素位于一直线上,可用跨越半圆符号表示。
③具有两个移动副的构件,导路必须与相对移动方向一致。
④具有一个转动副和移动副的构件;⑤具有一个转动副和一个高副的构件;高副元素与实际轮廓相符。
⑥凸轮机构与齿轮机构的画法见表1-1。
2.测绘方法:(1)测绘时首先将被测绘的机器或机构模型缓慢地运动起来,从原动件开始观察机器或机构的运动,分清各个运动单元,从而确定组成机器或机构的构件数目,并给予编号1、2 ……。
机构运动简图的测绘与分析实验报告
一、实验报告
机构运动简图的测绘与分析
二、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,原动件的位置为什么可以任意选择?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?
4.对所测绘的机构能否改进和创意新的机构运动简图?
5.在计算平面机构自由度时应注意哪些事项?
6.机构运动简图与机构示意图的区别?
7.绘制机构运动简图时,选择构件的不同瞬时位置,会不会影响运动简图的正确性?
三、实验心得和建议。
机构运动简图的测绘实验心得
机构运动与机构中的构件的数目、构件组成运动副的形式以及各运动副的相对位置有关,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。
机构运动简图既简单又能正确地反映一部机器的运动特征,因此,正确地测量和绘制机构运动简图是机械设计的重要组成部分。
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。
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。
. . . . . word. .. 《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) 实验总体状况: 序号 实验名称 实验时数 实验类型 每组人数 01 机构认识实验 1 演示 18 02 机构运动简图测绘实验 1 综合 1 03 齿轮范成原理实验 1 验证 1 04 齿轮范成原理虚拟实验 1 综合 1 05 刚性转子动平衡实验 1 验证 5~10 06 机械运动方案创意设计实验 16 设计 2 07 凸轮机构综合实验 16 综合 8 08 “慧鱼”机构综合设计实验 6 综合 18 09 连杆图谱和机构设计虚拟实验 2 设计 2 10 机械零件认识实验 1 演示 18 11 齿轮传动设计虚拟实验 2 设计 2 12 带传动实验 1 验证 5~7 13 机械传动方案设计实验 6 综合 8 14 滑动轴承实验 1 验证 5~7 15 减速器结构分析及拆装实验 2~3 综合 5~7 16 机器拆装与结构分析实验 4 综合 8
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 . . . . . word. .. (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。由于凸轮机构结构简单、紧凑,因此广泛应用于各种机械,仪器及操纵控制装置中。 凸轮机构主要有三部分组成,即:凸轮(它有特定的廓线)、从动件(它由凸轮廓线控制着)及机架。 凸轮机构的类型较多,学生在参观这部分时应了解各种凸轮的特点和结构,找出其中的共同特点。 (四)齿轮机构:齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。具有传动准确、可靠、运转平稳、承载能力大、体积小、效率高等优点,广泛应用于各种机器中。根据轮齿的形状齿轮分为:直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮、蜗杆。根据主、从动轮的两轴线相对位置,齿轮传动分为:平行轴传动、相交轴传动、交错轴传动三大类。 1.平行轴传动的类型有:外、内啮合直齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、人字齿轮机构、齿轮齿条机构等。 2.相交轴传动的类型有圆锥齿轮机构,轮齿分布在一个截锥体上,两轴线夹角常为90°。 3.交错轴传动的类型有:螺旋齿轮机构、圆柱蜗轮蜗杆机构,弧面蜗轮蜗杆机构等。 在参观这部分时,学生应注意了解各种机构的传动特点,运动状况及应用范围等。 4.齿轮机构参数:齿轮基本参数有齿数z、模数m、分度圆压力角α、齿顶高系数h*a、顶隙系数c*等。 在参观这部分时学生们一定要知道,什么是渐开线?渐开线是如何形成的?什么是基圆、发生线? 并注意观察基圆、发生线、渐开线三者间关系,从而得出渐开线有什么性质? . . . . . word. .. 再就观察摆线的形成,要了解什么是发生圆? 什么是基圆? 动点在发生圆上位置发生变化时,能得到什么样轨迹的摆线? 同时还要通过参观总结出:齿数、模数、压力角等参数变化对齿形有何影响? (五)周转轮系:通过各种类型周转轮系的动态模型演示,学生应该了解什么是定轴轮系?什么是周转轮系?根据自由度不同,周转轮系又分为行星轮系和差动轮系。它们有什么差异和共同点?差动轮系为什么能将一个运动分解为两个运动或将两个运动合成为一个运动? 周转轮系的功用、形式很多,各种类型都有它自己的缺点和优点。在我们今后的应用中应如何避开缺点,发挥优点等等都是需要学生实验后认真思考和总结的问题。 (六)其他常用机构:其他常用机构常见的有棘轮机构;摩擦式棘轮机构;槽轮机构;不完全齿轮机构;凸轮式间歇运动机构;万向节及非圆齿轮机构等。通过各种机构的动态演示学生应知道各种机构的运动特点及应用范围。 (七)机构的串、并联:展柜中展示有实际应用的机器设备、仪器仪表的运动机构。从这里可以看出,机器都是由一个或几个机构按照一定的运动要求串、并联组合而成的。所以在学习机械原理课程中一定要掌握好各类基本机构的运动特性,才能更好地去研究任何机构(复杂机构)特性。 五、实验方法和步骤 1、 认真阅读和掌握教材中相关部分的理论知识; 2、现场观察各种机构模型及其运动规律和特点,听录音和实验教师讲解; 3、认真完成实验报告。 六、实验报告主要内容及要求 根据现场观察结果,分析至少六种常见机构,包括机构的组成、基本原理和运动特点。 七、实验注意事项 实验中应严格遵守实验室实验规则。各种模型观察和分析后,放回原处,不得损化或任意放置。
实验二 机构运动简图测绘实验
一、实验目的 1.初步掌握根据实际机器或机构模型绘制机构运动简图的技能。 2.验证和巩固机构自由度的计算方法。 3.通过实验机构的比较,巩固对机构结构分析的了解。 二、实验的主要内容 分析机构的组成,绘制机构运动简图,计算机构自由度,理解各种运动副的组成和特 . . . . . word. .. 点,分析机构中的虚约束、局部自由度和复合铰链,判断机构具有确定运动的条件。 三、实验设备和工具 1.若干个机器和机构模型; 2.自备三角尺、圆规、铅笔、稿纸等。 四、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(参看附表GB4460)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。 五、实验方法和步骤 1.选择5~8种机构模型和机器(根据不同专业要求,规定必画和选画模型); 2.选好模型后缓慢地转动被测的机器或模型,从原动件开始观察机构的运动,认清机架,原动件和从动件; 3.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,确定组成机构的构件数目及运动副类型和数目; 4.合理选择投影面,一般选择能够表达机构中多数构件的运动平面为投影面; 5.绘制机构的运动简图的草图。首先将原动件固定在适当的位置,(避开构件之间重合)大致定出各运动副之间的相对位置,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:F=3n-2PL-PH; 7.对机构进行结构分析,并判断机械的级别。 举例:绘制如图2-1(a)所示的小型压力机的机构运动简图。 . . .
. . word. .. 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之间构成移动副;高副为1和8、8′和5之间形成。 选定视图投影面及比例尺μL=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; PL=9; PH=2; 计算自由度得 F=3×7-2×9-2=1
六、实验报告主要内容及要求 编号 机构名称 运 动 简 图 自由度计算 判 断原动件数及机构级别
1 n= PL= PH= F=
2 n= PL= PH= F= 3 n= PL=
(a) 图2—1 (b)