机械原理运动简图设计

1． 计算齿轮机构的自由度.解：由于B. C 副中之一为虚约束，计算机构自由度时，应将 C 副去除。

即如下图所示：该机构的自由度1213233231=⨯-⨯-⨯=--=h p p n F2..机构具有确定运动的条件是什么如果不能满足这一条件，将会产生什么结果机构在滚子B 处有一个局部自由度，应去除。

该机构的自由度017253231=-⨯-⨯=--=h p p n F定轴轮系ABC1234图2－22ABCDGEHF当自由度F=1时,该机构才能运动, 如果不能满足这一条件,该机构无法运动。

该机构当修改为下图机构，则机构可动：N=4, PL=5, Ph=1;F=⨯-⨯-=自由度3425113. 计算机构的自由度.1)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。

F=⨯-⨯-=自由度3425112)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。

F=⨯-⨯=自由度312113)由于机构具有虚约束, 机构可转化为下图机构。

F=⨯-⨯=自由度33241第一章平面机构的运动简图及自由度一、判断题（认为正确的，在括号内画√，反之画×）1.机构是由两个以上构件组成的。

（）2.运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。

（）3.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。

（）4.转动副限制了构件的转动自由度。

（）5.固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。

（）个构件在一处铰接，则构成4个转动副。

（）7.机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。

（）8.虚约束对机构的运动不起作用。

（）二、选择题1.为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的（）应相同。

A.构件数、运动副的类型及数目B.构件的运动尺寸C.机架和原动件D. A 和B 和C2.下面对机构虚约束的描述中，不正确的是（）。

A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。

B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。

机械运动简图设计实例7.1 薄板冲床7.1.l设计要求设计专用冲床，用于金属薄板的冲孔或落料。

7.1.2功能分解显然，为完成冲压工艺过程，需实现下列运动功能要求：（1）冲头作上下往复运动，因此需要设计相应的冲压机构。

（2）板料作纵向步进运动，因此需要设计板料纵向送料机构。

（3）为了节约原材料，工厂往往采用交错冲切方法，这样可以用同样数量的原材料加工出较多的工件，且减少边角余料。

因此，板料在作纵向步进运动的同时，还应作横向停歇往复运动，以实现冲切孔位的交错排列，为此需设计板料横向送料机构。

对这一个机构的运动功能作进一步分析，可知它们分别应该实现下列基本运动：（1）冲压机构有三个基本运动：运动轴线的变换、运动形式的变换、运动方向的交替变换。

（2）板料纵向送料机构也有三个基本运动：运动轴线变换、运动缩小、运动停歇。

（3）板料横向送料机构有四个基本运动：运动形式变换、运动缩小、运动方向的交替变换、运动停歇。

7.3 铆钉冷镦机7.3.1设计要求设计铆钉自动冷镦机，把成卷的线材通过校直、送料、切料、转送、镦锻、起模等工序，制成铆钉。

7.3.2功能分解本机器的功能是自动生产铆钉。

其原理为冷态（室温）镦锻。

它的运动功能可分解为四种工动作：l. 进料金属线材经进料机构校直后，被自动、定时地送入模具。

执行构件作直线停歇运动。

2. 切断转送进料停止后，切断转送机构将棒料切断并把它送至镦料工位。

执行构件作直线停歇等速运动及停歇急回运动。

3. 镦锻成形由镦锻机构镦出铆钉，执行构件作直线往复急回运动。

4. 起模顶料由起模机构将铆钉从定模中推出，执行构件作直线往复停歇运动。

7.4 蜂窝煤成型机7.4.1设计要求蜂窝煤在我国城镇广泛使用。

现要求设计蜂窝煤成形机，将具有一定湿度的粉煤定量送入模腔成形，生产出煤饼。

设计参数为：蜂窝煤形状为圆柱体，成品尺寸：￠100 mm³60 mm；生产能力：40次／min。

7.4.2功能分解为实现蜂窝煤成形，该机应具有下列功能：输入煤粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品。

《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）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(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。

机械原理课程设计(螺钉头冷镦机)机构的运动简图如图：1.曲柄2.带轮3.脱模推杆4.终镦模5.齿轮6.初镦模7.下模8.工作台9.连杆10.送料滚筒11.棘轮12.凸轮传动方案综述：一、机构组成：送料机构由曲柄摇杆机构，棘轮机构和送料滚筒组成。

传动机构由凸轮机构，摆杆机构组成。

初、终镦机构由齿轮机构，曲柄滑块机构组成。

顶料机构由凸轮机构组成。

二、机构的功能：通过送料机构间歇送料到下模，下模通过传动机构的间歇传动分别将坯料送到初镦，终镦机构下面进行初镦和终镦。

镦好后的镙钉由脱模机构将其顶出。

三、机构的工作原理：1、送料机构：由主轴上的回转曲柄带支棘轮2上的摇杆来回摆动，当摇杆作顺时针摆动时，棘爪嵌入棘轮的齿中，从而推动棘轮作顺时针转动，棘轮又带动与其同轴的送料滚筒3转动，使原料送到下模中。

棘轮的别处有一个外罩，摇杆摆动时，棘爪先在外罩上滑动，然后进入到棘轮的齿中，推动棘轮转动，通过调剂外罩的角度能够操纵棘轮的转动角度，从而可憎达到调剂送料长度的目的。

2、传动机构：通过带轮带动凸轮1转动，凸轮推坚决杆的摆动，从而推动下模6的往复水平运动，通过凸轮的近休，中休，远休就能够操纵下模的后停，中停和前停。

3、初、终镦机构：带轮带动齿轮8回转，齿轮又和铰接在其上的连杆和上模7、9构成曲柄滑块机构，使齿轮的回转运动变为上模的上下往复运动，对坯料进行初镦、终镦。

4、顶料机构：主轴上的凸轮推动推杆上下往复运动，推杆向上运动时将镦好的镙钉从下模中推出，然后迅速向下运动，以便下模返回。

5、珙料机构：下模是下表面有刀口，下模开始运动时将料截断。

四、方案的优缺点：伏点：采纳棘轮机构间歇送料，传动精确，而且送料的长度可憎调剂；用齿轮将初镦模和终镦模的运动连起来，使初镦模和终镦模的周期专门精确地相同；下模有三个模膛对应上模的三个模膛，减小了生产同期，从面减小了加速度和刚性冲击。

缺点：尽管下模设有三个模膛，实现了一次能够镦三个镙钉减小了生产周期，然而由于下模在一个周期中有两次停歇有两次推程和两次远休，而且行程较长，运动的周期又较小，因此下模的加速度依旧较大，五、方案的运动循环图如以下图：方案二机构运动简图如图1，曲柄 2，棘轮 3。

第二章机构的结构分析——机构运动简图用运动副的代表符号及国标规定的常用机构的运动简图符号和构件的表示方法，将机构的运动情况表示出来，这种简化图形就称为机构运动简图。

用运动副的代表符号及国标规定的常用机构的运动简图符号和构件的表示方法，将机构的运动情况表示出来，这种简化图形就称为机构运动简图。

●机构运动简图必须与原机械具有相同的运动特性●影响机构运动的尺寸（运动尺寸），及各构件之间的联接关系需要反映在简图上。

常用机构运动简图符号在机架上的电机齿轮齿条传动带传动圆锥齿轮传动链传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动棘轮机构内啮合圆柱齿轮传动一般构件的表示方法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。

机构示意图4.构件用1、2、3…数字表示，运动副处用大写英文字母A、B、C表示，机架用斜线表示，原动件用箭头表示。

S3123S’3θ1A CD B二、画法步骤1. 搞清该机械的实际构造和运动情况。

先定出原动件和工作部分，再把两者之间的传动部分搞清楚。

从而了解该机械由哪些构件组成，各构件之间形成了何种运动副。

2. 选择合适的投影面（多数构件的运动平面）。

3. 选择合适的比例尺，定出各运动副之间的相对位置。

L μ=实长图长4. 用简单的线条和各种运动副符号绘制简图。

例1：绘制图示偏心轮机构的运动简图。

S 3123θ1ACD B例：绘制下图机构运动简图。

小结§2-2机构运动简图问题？第二章机构的结构分析——机构具有确定运动的条件§2-3机构具有确定运动的条件问题：取运动链中某个构件为机架，其余构件在什么条件下才具有确定运动？给定一个独立运动参数：其余构件有确定位置。

四杆机构五杆机构给定一个独立运动参数：机构没有确定运动。

给定两个独立运动参数：机构有确定运动。

机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。

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，并按一定的比例尺绘制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。

比例尺l ＝实际长度（m ）/图形长度（mm ）三、实验设备和工具1、典型实物机械若干台2、量具3、自备绘图工具四、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，使简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内容？2、绘制机构运动简图时，原动件的位置如何确定？是否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？深圳大学实验报告课程名称：机械原理实验名称：机构运动简图测绘与分析实验学院：机电与控制工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制一、完成下表内容：机构组成情况机构运动简图（比例尺：=l μ ）构件及简图：运动副及简图：基本杆组及简图：机构级别： 自由度计算： 是否具有确定运动？二、思考题讨论：三、实验心得、建议和探索：。