机构运动简图测绘与分析实验

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。

机构运动简图的测绘实验报告doc机构运动简图的测绘实验报告篇一：机构运动简图的测绘和分析试验报告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；3. 加深对机构结构分析的了解。

二. 设备和工具1. 各类典型机械的实物（如：缝纫机等）2. 各类典型机械的模型（如：内燃机模型、牛头刨床等）；3. 钢皮尺，内外卡钳，量角器（根据需要选用）；4. 三角板，铅笔，橡皮，稿纸（自备）。

三. 原理和方法1. 原理由于机构和运动仅与机构中所有的构件的数目的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（如教科书和机械设计手册中有关“常用构件的运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，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）确定组成机构的构件数目测绘时使被测绘机械缓慢运动，仔细观测机构的运动，区分各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目，找出原动件。

（2）测绘运动副的种类、数目根据相联接两构件的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的种类。

（3）合理选择投影面，坐标和原动件位置选与机构的各个构件上的点运动平面皆平行的平面，或选能反映机构运动特征的其他平面做投影面。

转动（或移动）原动件，找出每个构件都能表达清楚的原动件位置。

（4）绘机构运动简图的示意图徒手按规定的符号，凭目测，使图与实物大致成比例（转动副位置、移动副导路方位，高副接触点及曲率），从原动件开始，依构件的连接次序，逐渐画出机构运动简图的示意图。

用数字1、2、3??区分构件，用字母A、B、C??区分运动副。

（5）绘正式机构运动简图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导路的方向等，按适当的比例尺画出正式机构运动简图。

机械设计基础实验指导书实验一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、测绘用四种机构实物模型；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。

实验一机构运动简图绘制与分析一、实验目的1．熟悉并掌握机构运动简图绘制的原理和方法，学会根据实际机械和模型绘制机构运动简图的技能；2．加深和巩固机构自由度的计算方法，并检验机构是否具有确定运动；3．加深对平面机构结构分析的了解。

二、实验内容及要求1．以指定的3～4种机构模型或机器为研究对象，进行机构运动简图的绘制；2．分析所画各机构的构件数、运动副类型和数目，计算机构的自由度，并验证它们是否具有确定的运动；3．进行机构的结构分析。

三、实验设备和工具1．各种机器实物和模型；2．学生自备铅笔、直尺、圆规、橡皮、草稿纸等；四、实验原理机器和机构都是由若干构件及运动副组合而成。

而机构的运动是由原动件的运动规律、联接各构件的运动副类型和机构的运动尺寸（即各运动副间相对位置尺寸）来决定的。

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，而用一些简单的线条来代替构件。

构件的表示法见图1。

用规定的符号代表运动副，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。

常用运动符号示例见表1－1。

五、实验步骤1、确定组成机构的构件数：缓慢转动机器，沿着运动传递的线路仔细看清各构件间的相对运动(有些相互连接构件间的相对运动非常微小)，从而确定组成机构的构件数目。

2、确定运动副的类型：根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动特点，确定各个运动副的类型。

3、选定视图平面：一般选择与多数构件运动平面平行的平面为视图平面。

4、绘制机构示意图的草图：凭目测在草稿纸上徒手按规定的运动副代表符号，从原动件开始，按各构件的连接次序，用简单的线条代表构件，逐步画出机构示意图的草图。

用数字1、2、3……分别标准各构件，用字母A 、B 、C ……分别标准各运动副。

5、计算机构的自由度数，并将计算结果与实际机构的自由度相对照，观察二者是否相符。

机构自由度的计算公式：F=3n-2PL-PH (式中： n 为活动构件的数目;PL 为低副的数目; PH 为高副的数目。

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。

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。

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。

实验⼆机构运动简图的测绘和分析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。