机构运动方案创新设计实验.

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机械原理实验报告书

机械原理实验指导书广东海洋大学寸金学院教务处教材科机械工程教研室2005年9月实验一：机械认识实习机构现场实习报告一、平面连杆机构1.根据机构中移动副数目的不同，平面四杆机构可分为、和三大类型。

2.根据连架杆相对机架能否作整周转动，平面铰链四杆机构可分为机构、机构和机构。

3.连杆机构可起运动形式转换的作用，即将主动件的运动形式转换为从动件的另一种运动形式。

能将转动变为摆动的有；能将转动转化为移动的有。

二、凸轮机构1.凸轮机构是一种高副机构，其组成有、和三个基本构件。

2.凸轮机构按凸轮形状分类主要有、和的凸轮机构。

3. 凸轮机构按推杆形状分类主要有、和的凸轮机构。

4. 凸轮机构按推杆运动形式分类主要有和的凸轮机构，5. 凸轮机构按闭锁方式分类主要有和闭锁的凸轮机构。

三、齿轮机构1. 平面齿轮机构用于两平行轴之间的传动，常见类型有、和。

2. 空间齿轮机构用于两空间两相交轴或相错轴之间的传动，常见类型有、和。

3.齿轮机构也可转换运动形式，在平面齿轮机构中，将转动转换为移动的齿轮机构是。

四、轮系1.轮系可分为、、和三大类型。

2.周转轮系又可分为和两类，要使输出件具有确定的运动，前者需要个主动件，后者需要个主动件。

工厂参观实习报告1.回答指定机器的组成和加工对象，并写出机器上所能看见的机构及其作用。

2.针对指定的机器，回答其组成和加工对象，并大致说明机、电、液其上的应用。

3.现场实习小结（另附页）注：以上3题由教师指定其中2题完成。

实验二机构运动简图的测绘实验报告思考题1、一个正确的“机构运动简图”包含那些内容？实验三机构拼接及创新设计实验拼接实验报告创新设计实验报告思考题：1．在机构拼接实验中，根据你所拆分的杆组，按不同的顺序排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪一些？要求用机构运动简图表示出来，就运动传递情况作方案比较，并简要说明之。

2．利用不同的杆组进行机构拼接，得到了哪一些有创意的机构运动方案？用机构运动简图示意创新机构运动方案。

机械原理实验

实验一机构运动简图测绘一、实验目的1.对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感。

2.培养依照实物机械绘制其机构运动简图的能力。

3.熟悉机构自由度的计算方法。

二、实验设备及用具1.牛头刨床模型，抛光机模型等各种机构模型2.学生自备：圆规、分规、有刻度的三角板（或直尺）、铅笔、橡皮及草稿纸等。

三、实验要求实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中的有关章节，熟悉绘制机构运动简图的基本要求，掌握机构自由度的计算方法。

实验时根据给出的机构模型，仔细观察和分析后，正确绘制机构运动简图。

要求每位同学画出3~4个机构运动简图，并计算机构自由度，把计算结果与实际机构进行比较，验证其有无错误。

四、基本原理机构的运动与机构中构件的数目、运动副的类型、数目及运动副的相对位置有关，而与构件的外形、组成构件的零件数目及固联方式、运动副的具体结构等无关。

因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简单的符号来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示各运动副的相对位置，即可表明机构中运动传递的情况。

五、绘制机构运动简图的方法1．了解要绘制的机械的名称及功用，认清机械的原动件及工作构件（执行机构）。

2．缓慢转动原动件，细心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。

在了解活动构件及运动副数时，要注意到如下两种情况：1.当两构件间的相对运动很小时，易误认作为一个构件；2.由于制造的不精确，同一构件各部分之间有稍许松动时，易误认作为两个构件，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，要将原动件放在一适当的位置，以使机构运动简图最为清晰。

4.按GB138-74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，再用线联接属于同一构件的各运动副，即得各相应的构件。

原动件的运动方向用箭头标出。

在绘制时，在不影响机构运动特征的前提下，允许移动部分的相对位置，以求图形清晰。

机构组合创新设计与仿真实验指导书

班级：学号：姓名：武汉科技大学机械自动化学院机械实验示范中心2007-5机构组合创新设计与仿真实验指导书一、实验预习(1)机构型综合的连杆组合创新技法是什么？如何进行？(2)机构组合设计实验台的基本组成及搭接原理。

(3)熟悉基于杆组法的机构运动分析与仿真软件界面及基本操作。

二、实验目的机构的创新是机械设计中永恒的主题，人们要设计出新颖、合理、实用的机构，不仅要有丰富的经验，而且要掌握一定的机构创新设计方法。

连杆组合法是一种以数字综合形式表示的机构型综合创造技法，其最大特点是具有强烈的发散性思维成分，可以启发设计者创造新机构，进而培养设计者的创新意识和创新能力。

机构组合创新设计实验，其实验原理是用各种零件、构件等组合搭接出机构。

一般在实验指导书中给出若干种示例机构及其组合方法，学生在实验时按照流程搭接，在此基础上也可自行设计机构进行搭接，但大都是已有机构的变形，缺乏明确的理论指导，并且搭接出的机构性能无法验证，如执行机构的轨迹曲线是否满足要求，位移、速度和加速度性能是否满足要求等无法得到验证，更进一步的机构优化及改进设计也就无从谈起。

采用机构型综合的连杆组合创新技法对现有机构组合设计实验进行改进，开设基于型综合创造技法的机构组合创新设计与仿真实验，可以激发学生的创造激情，培养学生的创新设计能力、科学计算能力以及工程实践能力。

因此，实验目的可概括为：(1)掌握机构型综合的连杆组合创新技法的基本原理及设计流程；(2)根据设计结果在机构组合设计实验台上能搭接机构；(3)能运用机构运动分析与仿真软件进行机构的虚拟设计与运动仿真，并对实物机构进行优化设计。

(4)培养学生综合应用所知识对机构的结构和运动性能加以评价的分析能力，以及创新设计能力和实践动手能力。

三、实验软、硬件(1) 实验用硬件设备实验设备硬件为机构组合设计实验台。

如图1所示，五根立柱2可在上下横梁中沿x 方向（双手上下均匀用力）调整其位置，然后用上下横梁上的螺栓固定。

开放性实验报告

开放性实验报告实验名称:机构创新组合与设计开放性实验院系:机械与材料工程学院专业：机械与材料工程学院班级学号：学生姓名：指导老师：起止时间：201４．12.2-２０1４.１2.１9２０14年１2 月１６日机构组合创新设一、实验目的与要求1.目的1）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）训练学生的工程实践动手能力。

2.要求1）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。

2）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3）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、实验仪器与设备一组机构系统创新组合模型(包括４个架)基本配置所含组件如下:1.接头接头分单接头和组合接头两种：单接头有5种形式，组合接头有4种形式。

（1）单接头J１螺纹分左旋和右旋两种。

方头的侧面上,为12×1２方通孔。

(2）单接头J2螺纹分左旋和右旋两种。

方头的侧面上，为φ12圆通孔。

（3）单接头Ｊ3螺纹全部为右旋,方头的侧面上为１2×１2方通孔，且螺杆端有一段φ12的过渡杆,根据长度的不同分为６种，即:从短至长适应一到六层的分层需要,便于不同层次联接选择。

(4）单接头Ｊ4为Ｌ形状,两垂直面上,一面为方通孔，另一面为圆通孔。

(5)单接头Ｊ5有一方孔，其两垂直右旋螺杆上有一端带有φ１2圆柱，根据圆柱长度不同分为6种,即:从短至长适应一到六层的分层需要,便于不同层次联接选择。

（6）组合接头J1/J７有两种,J1与J7之间可相对旋转。

两种组合接头组合形状一样,但其中一种为一右旋和一左旋螺纹，另一种为两左旋螺纹。

(7）组合接头J６/J４,J6与J４之间可相对旋转。

机械创新设计(设计实例论文)

机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构，以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求，提高生产效率和经济效益。

传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求，因此自动化的洗瓶机设备应运而生。

本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。

洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。

瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。

当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。

当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。

为了完成设计任务，需要通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。

同时，导辊及其上方的转动的刷子不停地转动，完成瓶子外围的清洗。

洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料，以提高清洗效果和耐用性。

具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动，以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。

动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等，传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。

同时，可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式，以满足不同瓶子的清洗需求。

通过以上的设计和改进，洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式，为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。

根据使用要求或工艺要求设计机构时，首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。

不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。

洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。

待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。

推头M将瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗净。

当一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。

根据原始设计数据和设计要求，瓶子尺寸为大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm。

推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子。

【精品】实验一机构运动简图测绘

【关键字】精品目录实验一机械运动简图测绘和结构分析 (1)实验二直齿圆柱齿轮参数测定 (8)实验三机构运动创新方案设计 (13)实验一机构运动简图测绘一、实验目的1．学会根据实际机器或模型测绘机构运动简图的原理和方法。

2．验证和巩固机构自由度的计算，加深理解机构具有确定运动的条件。

二、设备和工具1．各种机构模型2．钢板尺、三角板、圆规、纸张、铅笔、橡皮（自备）三、实验要求实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中的有关章节，熟悉绘制机构运动简图的基本要求，掌握机构自由度的计算方法。

实验时根据给出的机构模型，仔细观察和分析后，正确绘制机构运动简图。

要求每位同学画出3~4个机构运动简图，并计算机构自由度，把计算结果与实际机构进行比较，验证其有无错误。

在全班完成实验后一周内交教师审阅。

四、原理和方法1．原理机构运动简图是用来研究机构运动学和动力学不可缺少的一种简单图形。

一般在设计的初始阶段都用它来表达设计方案和进行必要的计算，根据运动简图还可以全面了解整个机构及其局部的组成形式。

由于机构的运动状态仅与机构中的构件数目以及这些构件所组成运动副的数目、种类和相对位置有关，因此我们可以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去代表每一个构件和运动副，并按着一定的比率尺准确的将实际机构的运动特征表达出来，这种简单图形称为机构运动简图。

运动副和构件的表示方法在绘制机构运动简图时，应尽量采用国家制图标准中规定的符号去表示，表1-1是绘制机构运动简图常用的符号。

机构运动简图可分为定性机构运动简图和定量机构运动简图，本实验要求对每一个机构进行定量测绘。

2．测绘方法及步骤1）分析机构运动情况，判别运动副性质测绘时，首先使被测机器或模型缓慢运动。

通过观察和分析机构的运动情况和机构的组成，找出机构的原动部分和执行部分，从原动件开始，循着运动传递的路线确定组成机构的构件数目、运动副类型、数目及各运动副的相对位置。

机构创新设计实验立体化教学模式研究

Ａｂｓｒｃ：Ｉｃｏｄｎｅｗｉｈｒｓｎｔｃｎｉｉｎｏｈｅｃｉｇｍｅｈｄｏｈｘｒｍｅｔｉｈｔａｔｎａｃｒａｃｔｔｅｐｅｅｏｄｔｏｆｔｅｔａｈｎｔｏｆｔｅｅｐｅｉｎｎｔｅｈ
的基础上，通过理论验证、动观察分析，构创新设计实机验实际停留在验证性层面，验方案大多缺少创新实
能力。
个成功的机械装备产生于机构运动方案的创造性构思，构创新设计实验可以开拓学生的视野，学生机使将课本中学到的知识进行模拟和应用。在创新实验环节中，生通过方案构思和改进、验操作和观学实察，到培养创新意识、构创新设计能力 ¨ 。基达机于ＪＰ５型机构运动创新方案实验台，Ｃ一进行机构创新设计实验教学模块的交叉、合，融加强机构运动简图、工程应用的相互联系，强化学生的机构创新设计
中图分类号：ＨＩ２Ｔ１文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｊｉｎ１７－３５２１．２０４ｏ：０３６／．ｓ．６２４０．０１０．１ｓ
Ｒｅｅｒｈｏｈｈｅｉｎｉｎｌｔａｈｎｄｌｏｈｓａｃｎｔｅｔｒｅｄｍｅｓｏａｅｃｉｇｍｏｅｆｔｅｅｐｒｘｅｉｎｎｔｅｃｅｔｅｄｓｇｆｔｅｍｅｈｎｓｍｅｔｉｈｒａｉｅｉｎｏｈｃａｉｍｖ

槽轮机构设计方案

基于Predator SFC 系统的槽轮机构CAD/CAM 创新实验 ---------------槽轮机构设计方案1．槽轮机构简介在图1中的外槽轮机构中，主动件拔盘以角速度w1匀速转动，当拔盘上的圆销转到图1所示的A 位置时，拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O 1O 2位置，槽轮开始转动。

当圆销转到A 1时，拔销退出轮槽，拔盘继续转动，槽轮却停止转动，我们称此时的槽轮被锁住，槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧啮合在一起。

这样，主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。

为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击，拔销开始进入和离开轮槽时，轮槽的中心线应和圆销中心A 的运动圆周相切，即拔销转到图1所示位置时，O 1A ⊥O 2A 。

图1外槽轮机构组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。

拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。

工作过程：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动。

作用：将连续回转变换为间歇转动。

特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。

因槽轮运动过程中角速度有变化，不适合高速运动场合。

2．槽轮机构优点(1)结构简单，工作可靠，效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳，能准确控制转动的角度;(3)转位迅速，从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。

3．槽轮机构缺点(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大，从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时，利用锁紧弧面往往满足不了要求，而需另加定位装置。

(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。

由于这些原因，槽轮机构一般应用在转速不高的装置中。

4．槽轮机构的工作原理槽轮机构，又叫马尔他机构或日内瓦机构，由具有径向槽的槽轮1和具有拨销2的拨杆3组成，其工作原理如图2所示。

图2 槽轮机构工作原理简图当拨杆转过一定的角度，拨动槽轮转过一个分度角，由图(a)所示的位置转到图(b)所示的位置时，拨销退出轮槽，此后，拨杆空转，直至拨销进入槽轮的下一个槽内，才又重复上述的循环。

机构组合创新设计方法及其实例(ppt 16页)

谢谢！
Thank you
在我的印象里，他一直努力而自知，每天从食堂吃饭后，他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己，他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他，大多看到了他的前程似锦，却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的：“如果这世上真有奇迹，那只是努力的另一个名字，生命中最难的阶段，不是没有人懂你，而是你不懂自已。” 而他的奇迹，是努力给了挑选的机会。伊索寓言中，饥饿的狐狸想找一些可口的食物，但只找到了一个酸柠檬，它说，这只柠檬是甜的，正是我想吃的。这种只能得到柠檬，就说柠檬是甜的自我安慰现象被称为：“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸，却又大多安于现状，大多原因是不知该如何改变。看时，每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安迪，独立纠结的樊胜美，乐观自强的邱莹莹，文静内敛的关睢尔，古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼，拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯，这样无论什么事她都有最准确的判断和认知；樊胜美虽然虚荣自私，但她努力做一个好HR，换了新工作后也是拼命争取业绩；小蚯蚓虽没有高学历，却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁；关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课，处理文件；就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路可以走：嫁人，啃老，安于现状。但每个人都像个负重的蜗牛一样缓缓前行，为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来，但至少可以为明天积累，否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成？身边经常有人抱怨生活不幸福，上司太刁，同事太蛮，公司格局又不大，但却不想改变。还说：“改变干嘛？这个年龄了谁还能再看书考试，混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他的生活态度。前几天我联系一位朋友，质问为什么好久不联系我？她说自已每天累的像一条狗，我问她为什么那么拼？她笑：“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩，新换的上司，海归，虽然她有了磨合几任领导的经验，但这个给她带来了压力。她的英语不好，有时批阅文件全是大段大段的英文，她心里很怄火，埋怨好好的中国人，出了几天国门弄得自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服，流露出了嫌弃她的意思，甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门？她的脸红到了脖子，想着自己怎么也算是老员工，由她羞辱？两个人很不愉快。但她有一股子倔劲，不服输，将近40岁的人了，开始拿出发狠的学习态度，报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃，每天要求上中学的女儿和自己英语对话，连看电影也是英文版的。功夫不负有心人，当听力渐渐能跟得上上司的语速，并流利回复，又拿出漂亮的英文版方案，新上司看她的眼光也从挑剔变柔和，某天悄悄放了几本英文书在她桌上，心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了，她才发现新上司的优秀，自从她来了后，部门业绩翻了又翻，奖金也拿到手软，自己也感觉痛快。她说：这个社会很功利，但也很公平。别人的傲慢一定有理由，如果想和平共处，需要同等的段位，而这个段位，自己可能需要更多精力，但唯有不断付出，才有可能和优秀的人比肩而立。人为什么要努力？一位长者告诉我：“适者生存。”这个社会讲究适者生存，优胜劣汰。虽然也有潜规则，有套路和看不见的沟沟坎坎，但一直努力的人总会守得云开见月明。有些人明明很成功了，但还是很拼。比如剧中的安迪，她光环笼罩，商场大鳄是她的男闺蜜，不离左右，富二代待她小心呵护，视若明珠，加上她走路带风，职场攻势凌历，优秀得让身边人仰视。这样优秀的人，不管多忙，每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的，而是能量，能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中，努力真的重要，它能改变一个人的成长轨迹，甚至决定人生成败。有一句鸡汤：不着急，你想要的，岁月都会给你。其实，岁月只能给你风尘满面，而希望，唯有努力才能得到！9、懂得如何避开问题的人，胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上，不知道怎么办的时候，就选择学习，也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念！在家里看到的永远是家，走出去看到的才是世界。把钱放在眼前，看到的永远是钱，把钱放在有用的地方，看到的是金钱的世界。给人金钱是下策，给人能力是中策，给人观念是上策。财富买不来好观念，好观念能换来亿万财富。世界上最大的市场，是在人的脑海里！要用行动控制情绪，不要让情绪控制行动；要让心灵启迪智慧，不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别，主要差在两耳之间的那块地方！人无远虑，必有近忧。人好的时候要找一条备胎，人不好的时候要找一条退路；人得意的时候要找一条退路，人失意的时候要找一条出路！孩子贫穷是与父母的有一定的关系，因为他小的时候，父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线！有什么信念，就选择什么态度；有什么态度，就会有什么行为；有什么行为，就产生什么结果。要想结果变得好，必须选择好的信念。播下一个行动，收获一种习惯；播下一种习惯，收获一种性格；播下一种性格，收获一种命运。思想会变成语言，语言会变成行

CQPS-E机构运动参数测试组合创新实验台说明书

CQPS-E机构运动参数测试组合创新实验台一、实验目的1、加深对平面机构组成原理及运动特点的认识，提高机构综合创新设计能力。

2、通过实验机构的搭接训练，测试系统的组建及机构运动参数的测试，提高实践动手能力。

3、掌握机构运动参数（线位移、线速度、线加速度及角位移、角速度、角加速度）的测试方法，对比分析机构运动性能。

二、实验设备及工具1、CQPS－E机构运动参数测试组合创新实验台及其配套系统软件。

该实验台有CQPS－E／1~4型共四台套(如下图)，每个台架上均可安装3个实验机构，总共可安装12个实验机构，学生可分四组同时实验。

（客户可选购我公司此产品中的任一单一套产品，使用说明书同时使用此版本）CQPS－E／1 CQPS－E／2CQPS－E／3 CQPS－E／4（1）、CQPS－E／1型可安装实验机构：A．正弦机构；B．等加速－等减速运动凸轮机构；C．简谐运动凸轮机构；其中两种凸轮机构均有尖顶、滚子、平底三种从动件，均为对心移动从动件盘形凸轮机构。

（2）、CQPS－E／2型可安装实验机构：A．齿轮－对心曲柄滑块机构；B．齿轮－偏置曲柄滑块机构；C．槽轮机构；（3）、CQPS－E／3型可安装实验机构；A．曲柄摆块－齿条齿轮机构；B．摆块机构；C．齿轮－曲柄摇杆机构；（4）、CQPS-E/4型可安装实验机构A．摆动导杆－对心滑块机构；B．摆动导杆－偏置滑块机构；C．摆动导杆－双摇杆机构；2、平面机构创意组合测试分析仪。

3、配套工具：十字螺丝刀，固定扳手，内六角扳手，钢板尺，卷尺。

三．实验原理1、机构的组成原理机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于其所具有的自由度的数目。

因此，如将机构的机架及与机架相连的原动件从机构中拆分开来，则由其余构件构成的构件组必然是一个自由度为零的构件组。

而这个自由度为零的构件组，有时还可以拆分成更简单的自由度为零的构件组，将最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组称为基本杆组（或称阿苏尔杆组）简称为杆组。

机械原理实验报告

示意图
五、体会与建议（或实验曲线）
齿轮传动类型为：
其主要特征：实际中心距标准中心距
啮合角标准压力角
四、问答题
1、在测量齿轮公法线长度时，为什么要对跨测齿数提出要求？
答：在测量公法线时，必须首先确定跨齿数K，当齿数Z一定时，如果跨齿数太多，卡尺的卡爪就可能与齿轮顶部的棱角接触，如果跨齿数太少，卡爪就可能与齿根部的非渐开线接触，其测量的结果都不是真正的公法线，为了使卡尺的卡爪与分度圆的渐开线齿廓接触。
计算公式
计算结果（精度0.01mm）
标准齿轮
变位齿轮（ = ）
分度圆半径（mm）
最小变位系数
最小变位量（mm）
基圆半径（mm）
齿顶圆半径（mm）
齿根圆半径（mm）
五、问答题
1、齿轮切齿时，什么条件下产生根切？如何避免？
答：1.根切现象是因为刀具齿顶线（齿条形刀具，不包括圆角部分）或齿顶圆（齿轮插刀）超过了极限啮合点（啮合线于被切齿轮基圆的切点）而产生的。
机构分析
机构杆组简图
3、利用你所拆分的杆组，按不同的顺序排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪一些？要求用机构运动简图表示出来，就运动传递情况作方案比较，并简要说明。
机构运动简图
说明
四、创新机构运动方案
利用不同的杆组进行机构拼接，你得到了哪一些有创意的机构运动方案？用机构示意图表示创新机构运动方案。
简述
p=p‘=πm
4、若加工负变位齿轮，其齿廓形状是否会发生变化？如何发生变化？为什么？
答：不会发生变化
对于负变位齿轮；X<0其分度圆齿厚比标准齿轮小，变位齿轮的齿形随变位系数的改变而变化较大，实际上其分度圆压力角仍等于刀具节线压力角，即等于刀具的齿形角α，其基圆半径不变，因此变位齿轮与标准齿轮的齿廓曲线，均应为同一基圆所产生的同一条渐开线，只是它们分别应用同一渐开线的不同段而已。

平面机构创意设计实验

平面机构创意设计实验一、概述平面连杆机构在机械工程中具有广泛的应用。

平面连杆机构的综合与分析既是机械原理课程中的重点内容，也是课程的难点内容。

因此连杆机构在机械设计中，特别是在机械创新设计中占有重要地位。

利用机构的组成原理，创新新型连杆机构是机构创新设计的重要方法之一。

平面连杆机构是很多种机械（例如装载机、压力机、自卸汽车、医疗床等）的主体机构，连杆机构的设计选型一般选通过作图和计算来进行，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。

本实验通过对实验仪多功能零件的排列、组合，亲手将自己构思创新、试凑选型的机械方案按比例组装成实物模型，模拟真实情况，对布局、连接方式、尺寸等原设计进行直观验证或调整来完善、确定最终设计方案和参数。

以此培养学生创新动手、独立思考的设计能力，提高机械原理课程的设计水平。

二、实验目的（1）事先在图纸上按工作要求设计出平面连杆机构运动简图，然后在试验台上搭接，实现预先目的。

（2）在试验台上按机构组合原理对其进行性能分析，以达到设计目的。

三、实验原理通过对机械原理课程的学习可知，在原动件上，依次连接自由度为零的杆组，可组成一系列新机构。

原动件一般为绕主轴转动的构件或往复移动的构件。

由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副连接而成。

将从动件系统拆成若干个不可现分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。

根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是：F=3n－2P L－P H=0。

其中构件数n，高副P H和低副P L都必须是整数。

由此可以获得各种类型的杆组。

四、实验设备及使用方法机构创意设计实验台主要由机架和与之配合的多功能零件组成。

除此之外，我们还配备有一些标准零件和组装工具。

1、机架如图2-26所示，机架主体为一正方形框架，它由U型支架支撑于桌面，并有一长度可调的链条来调整正方形框架相对桌面的倾斜度。

设计一曲柄摇杆机构

600×450mm。曲柄类构件：圆盘形状，可实现无级伸缩连杆类构件：杆状，可实现一定范围伸缩伸缩范围：50、65～90、100、115～320㎜滑快类构件：块状，与立板沟槽构成移动副固定铰链：块状，可在立板沟槽中任意位置，通过拧
紧螺钉固定
实验内容:
1. 设计急回特性：
从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动件工作行程的平均速度小于回程的平均速度，
均不能运动。
B
可以利用“死点”
位置进行工作
C
例如：飞机起落
架、钻夹具等。
E D
飞机起落架机构
机构创新设计 :
E
D
A
C
B
飞机起落架机构（铰链连杆机构）
机构创新设计
θ
A
E
E
A
D
雷达天线机构（曲柄摇杆机构）
砂箱翻转机构（双摇杆机构）
机构创新设计 :
C D
B
E
90
83
A
35
港口起重机
。
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
实验内容:
3.机构创新设计：
分别要求设计雷达天线机构（曲柄摇杆机构）、飞机起落架机构（铰链连杆机构）、压力机（曲柄滑快机构）、插床或冲床主运动（曲柄滑快机构）等。
雷达天线俯仰机构
死点:
对于曲柄摇杆机
构，当摇杆为主动件
时，在连杆与曲柄两 A
次共线的位置，机构
实验目的:
1. 在进行平面连杆机构的构建过程中，加深对机构运动学和动力学特性及其相关概念的理解。
2. 学习机构的变异创新设计方法，激发学生的创造性思维，培养学生根据设计要求进行连杆机构

机械创新设计实验指导书n5篇

机械创新设计实验指导书n5篇第一篇：机械创新设计实验指导书n实验一、平面机构组合及运动分析及仿真实验平面机构在机械工程中具有广泛的应用，它是很多种机械（例如装载机、压力机、自卸汽车、医疗床等）的主体机构。

所谓平面机构，是指构件在同一平面和相互平行的平面作相互非旋转运动的机构，如平面连杆机构、平面齿轮机构、平面凸轮机构和平面槽轮机构等。

由于生产上对机构运动形式、运动规律和机构性能等方面要求的多样性和复杂性，以及单一机构性能的局限性，以致仅仅采用某一种基本机构往往不能满足设计要求，因而常常需要进行机构的变异与组合。

如在平面连杆机构设计中，可以对曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等基本类型进行变异，从而获得许多新的平面连杆机构。

此外，也可以在平面连杆机构、平面齿轮机构、平面凸轮机构和平面槽轮机构之间进行组合，以获得新的组合机构。

机构组合是机构创新设计最基本的途径之一。

开设平面机构组合及性能分析实验，是培养学生机械创新意识与创新能力的有效措施。

一、实验目的（1）利用各种给定的平面机构，根据提供的拼装题目（方案）进行搭接，获得一个完整的机械传动方案，加深对机构组成的理解；（2）利用各种给定的平面机构，根据想像力进行机构搭接，获得新的组合机构或机械传动方案，进行机械创新设计的实际训练；（3）在机构搭接或组合的基础上，进行机构性能的数字化分析，即对机构的运动参数（位移、速度、加速度、角位移、角速度和角加速度）进行测试，并做出仿真曲线进行分析比较，培养运动性能的数字化分析能力。

二、实验台结构与原理本实验在PJC-B型平面机构组合及性能数字化分析实验台上进行。

实验台主要由实验台台桌、支架、配套的机构元件以及计算机测试系统组成。

除此之外，还配备有一些标准零件和组装工具。

供实验用的配套的机构和机械元件有：皮带传动、齿轮（曲柄），齿轮齿条机构、凸轮机构、槽轮机构、可调节连杆、电机与传感器。

实验台采用适应高速动态参数测试的PCI 数模采集卡进行数据采集，测试速度快、精度高、性能稳定。

创新机构设计

第一节机构设计的一般原则机构的形式设计要解决的关键问题是：构造什么样的机构去实现原理方案所提出来的运动要求。

这是机构设计中最富有创造性、最直接影响方案的可靠性和经济性的重要环节。

因此，机构形式设计，在保证机构能满足基本运动要求的同时，还应满足机构设计的一些一般性原则，这些原则也是评价机构性能好坏的重要标准之一。

这些一般性的原则是：1、机构应尽可能的简单机构越简单越好。

所谓简单指机构的构件与运动副数量最少，即机构的运动链最短。

运动链知的机构有如下特点：⑴构件、运动副少，可降低生产成本、减轻产品的质量。

⑵构件数量少，有利于提高产品的刚度，减少产生扰动的环节，提高产品的可靠性。

⑶运动副少，有利于减少运动副摩擦带来的功率损耗，提高机械传动效率及使用寿命。

⑷运动副少，能有效地减少运动副累。

例：如图4－1所示，三种能够实现直线轨迹运动的机构，其中图4－1a中 ab＝bc＝be，e点能精确实现直线轨迹。

图b为e点能实现近似直线轨迹的曲柄摇杆机构。

图c为有e点能精确实现直线轨迹的八杆机构。

由于八杆机构运动副较多，运动累积误差大，在同一制造条件下，八杆机构的实际运动误差大约为机构的2-3倍。

图4－1三种能够实现直线轨迹运动的机构 a）曲柄小滑块机构；b）曲柄摇杆机构；c）八杆机构2、机构尺寸应尽可能地小在满足相同工作要求的前提下，不同的机构，其尺寸、质量和结构的紧凑性是大不相同的。

例如，在传递相同功率并且设计合理的条件下，行星轮系的外形尺寸比定轴轮系小；在从动件要求作较大行程的直线移动的条件下，齿轮齿条机构比凸轮机构更容易实现体积小，质量轻的目标。

3、注意运动副的选择类型运动副元素的相对运动是产生摩擦和磨损的主要原因。

运动副的数量和类型对机构运动、传动效率和机构的使用寿命起着十分重要的作用。

图４－２三种曲柄长度相同的滑块行程为四倍曲柄长的机构ａ）连杆齿轮齿条机构ｂ）六杆机构ｃ）等腰对心式柄滑块机构图４－３减少移动副或代替移动副的措施ａ）用转动副代替移动副ｂ）不用移动副的直线导向机构4、选择合适的原动机，尽可能减少运动转换机构的数量目前工程上使用的原动机主要有三类：⑴内燃机这类原动机主要有汽油机和柴油机。

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机构运动方案创新设计实验一、概述机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。二、实验目的掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。（1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。（2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。三、实验原理任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 1．杆组的概念由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2PL-PH=0。其中构件数n，高副数PL和低副数PH都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。最简单的杆组为n=2，PL=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，PL=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组正确拆分杆组的三个步骤：（1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。（2）计算机构的自由度，确定原动件。（3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II级组时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。如图2-24所示机构，先除去K处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要领，先拆分出由构件4和5组成的II级杆组，再拆分出由构件6和7及构件3和2，构件8和10组成的三个II级杆组，最后剩下原动件1和机架9。 3．正确拼装杆组根据拟定的机构运动学尺寸，利用机构运动创新方案实验台提供的零件按机构运动传递顺序进行拼接。拼接时，首先要分清机构中各构件所占据的运动平面，并且使各构件的运动在相互平行的平面内进行，其目的是避免各运动构件发生干涉。然后，以实验台机架铅垂面为拼接的起始参考面，所拼接的构件以原动构件起始，依运动传递顺序将各杆组由里（参考面）向外进行拼接。四、实验设备及功用机构运动方案创新设计实验台设备包括机架及其组件，分别详述如下。 1．机架

实验台机架如图右所示机架中有5根铅垂立柱，它们可沿ⅹ方向移动。移动时请用双手推动、并尽可能使立柱在移动过程中保持铅垂状态。立柱移动到预定的位置后，用螺栓将立柱上、下两端锁紧（*安全注意事项：不允许将立柱上、下两端的螺栓卸下，在移动立柱前只需将螺栓拧松即可）。立柱上的滑块可沿y方向移动。将滑块移动到预定的位置后，用螺栓将滑块紧定在立柱上。按图示方法即可在x、y平面内确定一个固定点，这样活动构件相对机将滑块紧定在立柱上。按图示方法即可在x、y平面内确定一个固定点，这样活动构件相对机架的连接位置就确定了。 2．其他组件（1）凸轮和高副锁紧弹簧凸轮基圆半径为18mm，从动推杆的行程为30mm。从动件为正弦加速度运动规律；凸轮与从动件的高副形成是依靠弹簧力的锁合，各4件。（2）齿轮模数2，压力角20°，齿数分别为34和42，两齿轮中心距为76mm。各4件。（3）齿条模数2，压力角20°，单根齿条全长为422mm，为4件。（4）槽轮拨盘两个主动销，为4件。（5）槽轮四槽，为1件。（6）主动轴动力输入用轴，轴上有平键槽。L为5mm、20mm、35mm、50mm各4件，L为65mm，为2件。（7）转动副轴（或滑动）主要用于跨层面（即非相邻平面）的转动副或动副的形成。L为5mm、30mm分别为6件、4件、3件。（8）扁头轴又称从动轴，轴上无键槽，主要起支撑及传递运动的作用。L为5mm、20mm、35mm、50mm、65mm，分别为16件、12件、12件、10件和8件。（9）主动滑块插件与主动滑块座固联，可组成做直线运动的主动滑块。L为40mm、55mm，各一件。（10）主动滑块座与直线电机齿条固连形成主动件，且随直线电机齿条作往复直线运动，为1件。（11）连杆（或滑块异向杆）其长槽与滑块形成移动副，其圆孔与轴形成转动副。L为50mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm，各8件。（12）压紧连杆用特制垫片将连杆固定在主动轴或固定轴上时用。ф6.5为16件。（13）转动副轴（或滑块）与固定转轴块配用时间可在连杆长槽的某一选定位置形成转动副或做滑块。L为5mm、20mm，各8件。（14）转动副轴（或滑块）用于两构件形成转动副或作滑块用，为16件。（15）带垫片螺栓转动副轴与连杆之间构成转动副或移动副时用带垫片螺栓连接，用于加长转动副轴或固定轴的轴长，规格M6，为48件。（16）压紧螺栓转动副轴或固定轴与连杆形成同一构件时用该压紧螺栓连接，规格M6，为48件。（17）运动构件层面限位套用于不同构件运动平面之间的距离限定，避免发生运动构件间的运输干涉。L为5mm、15mm、30mm、45mm、60mm，分别35件、40件、20件、20件、10件。（18）带轮大孔轴，用于旋转电机，为3件。（19）主动轴带轮小孔轴，用于主动轴，为3件。（20）盘杆转动轴盘类零件或与其他构件（如连杆）构成转动副时用。L为20mm、35mm、45mm，分别为6件、6件、4件。（21）固定转轴块用螺栓将固定转轴块锁紧在连杆长槽上，构件可与该连杆在选定位置形成转动副，为8件。（22）加长连杆和固定凸轮弹簧用螺栓、螺母用于两杆加长时锁紧的连接件，固定弹簧，M10，各为18件。（23）曲柄双连杆部件偏心轮与活动圆环形成转动副，且已制作成一组合件，为4件。（24）齿条导向板将齿条夹紧在两块齿条导向板之间，可保证齿轮与齿条的正常啮合，为8件。（25）转动副轴（或滑块）轴的扁头主要用于两构件形成转动副；轴的圆头主要用于两构件形成移动副，或做滑块时用，为16件。（26）安装电机座行程开关座用内六角螺栓、平垫标准件M8×25，ф8，各32件。（27）内六角螺钉标准件M6×15，为2件，用于将主动滑块固定在直线电机齿条上。（28）内六角紧定螺钉标准件M6×6，为18件。（29）滑块已与机架相连支撑轴，并在机架平面内沿铅垂方向上下移动，为64件。（30）压紧立柱特制平垫已与机架相连，用于固定立柱。ф9，为40件。（31）固定立柱上滑块用特制螺母已与机架相连，M6，为64件。（32）固定电机用特制螺母卡在机架的长槽内，可轻松柠紧螺栓固定电机座，为18件。（33）行程开关支座 2件，并配内六角头螺栓平垫，M5×15，ф5，各4件。用于行程开关与其座的连接，行程开关的安装高度可在长孔内进行调节。（34）平垫片使轴相对机架不转动时用，ф17，为20件。（35）防脱螺母防止轴从机架上脱出，M12，为76件。（36）转速电机座已与电机相连，为3件。（37）直线电机座已与电机相连，为1件。（38）平键主动轴与带轮的连接，3×15，为20件。（39）直线电机控制器与行程开关配用，可控制直线电机的往复运动行程。前面板为LED显示方式，当控制器的前面板与操作者是面对面的位置关系时，控制器上的发光管指示直线电机齿条的位移方向。控制器的后面板上置有电源引出线及开关，与直线电机相连的4芯插座、与行程开关相连的5芯插座和2A保险管，为1件。（40）带标准件，O型，为3件。（41）直线电机 120mm/s，10r/min。直线电机安装在实验台机架底部，并可沿机架底部的长形槽移动电机。直线电机的长齿条为机构输入直线运动的主动件。在实验中，允许齿条单方向的最大直线位移为300mm，可根据主动滑块的位移量确定直线电机两行程开关的相对间方向的最大直线位移为300mm，可根据主动滑块的位移确定直线电机两行程开关的相对间距，并且将两行程开关的最大安装间距限制在300mm范围内。直线电机控制器使用注意事项：根据主动滑块移动的距离，通过改变离直线电机较远的行程开关，来调节齿条（相当于滑块）往复运动行程，其可调节的最大行程不得大于400mm。故障排除当接通电源开关，电机不运行，可能是前面板上保护电机的熔断器（2.5A）烧断。及时告诉指导老师更换新的2.5A熔断器。 *注意：未拼接机构运动前、预设直线电机的工作行程后，请务必调整直线电机行程开关的高度，以确保电机行程开关的灵活动作，从而防止直线电机齿条脱离电机主体，防止组装零件的损坏及人身安全。 3、工具提供M5、M6、M8内六角扳手各2件、150mm-200mm活动扳手各1件、1m卷尺。铅笔、纸张自带。

五、实验步骤（1）掌握实验原理。（2）熟悉机构组合创新实验台使用方法。（3）选择实验教师提供的机构运动方案或课前自拟机构运动方案作为机构组合实验内容。（4）将拟定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组进行正确拆分，并用机构简图表示出来。（5）正确拼装杆组机构运动方案。（6）完成实验报告。