实验一：机构运动简图的测绘与分析
一、目的
1．学会根据实际机械模型的结构测绘机构运动简图的技能；
2．验证和巩固机构自由度的计算；
3．进一步巩固对机构结构分析的了解。
二、设备和工具
1．各种机器实物；
2．各种机构模型；
3．钢皮尺；4．外卡；
5．铅笔与橡皮(自备)；6．草稿纸(自备)。
三、原理和方法1．应用符号由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，在机构运动简图中可以避开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定购比例尺表示运动副的相对位置，由此说明实际机构的运动特征。常用的符号示例，可参阅郑文纬等主编的《机械原理》（第七版）。
2．测绘方法
（1）确定组成机构的构件数目——测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动。从原动构件开始仔细观察机构运动，分清各个运动单位，从而确定组成机构的构件数目。
（2）确定各个运动副的种类——根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，来确定各个运动副的种类。
（3）绘制机构简图——在草稿纸上不按比例尺用徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构简图，然后用数字l 、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。
绘制机构运动简图——仔细测量机构的运动学尺寸（如回转副的中心距和移动副导路间的夹角等）任意假定原动构件的位置，并按一定的比例尺将机构简图画成机构运动简图。 比例尺μl AB l AB =实际长度（米）图上长度（毫米）
3．示例
试绘出图1—1，a 所示偏心轮机构模型的机构运动简图。
（1）确定组成机构的构件数目
当使原动构件（偏心轮）运动时，可以发现机构具有四个运动单元：机架l——相对静止；偏心轮2——相对机架作回转运动；连杆3——相对机架作平面复杂运动；
滑块4——相对机架作直线运动。（2）确定各个运动副的种类根据各相互联接的构件间的接触情况可知，全部四个运动副均系低副：构件2相对机架1绕O点回转，组成一个回转副，其轴心在O点；构件3相对构件2绕A点回转，组成第二个回转副，其轴心在A点；构件4相对构件3绕B点回转，组成第三个回转副，其轴心在B点；构件4相对机架l沿直线C—C作直移运动，组成一个移动副，其导路方向同C—C。
（3）绘制机构简图
用徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构简图，并用拉丁字母O、A、B、C—C及数字l、2、3、4等分别标注相应的运动副和构件，如图1—1，b所示。
（4）绘制机构运动简图
仔细测量机构的运动学尺寸（如l OA、l AB等），确定原动构件2相对于机架l的位置（选择的位置务使简图表示得最清楚），并按一定的比例尺将机构简图画成机构运动简图。
四、实验步骤
l．绘制教师所指定的几种机器实物或机构模型的机构简图（应凭目测使图与实物成比例）。
2．计算各机构的自由度数，并将结果与实际机构相对照，观察是否相符。
3．根据机构简图，对照机构的实物或模型测量与机构运动学有关的尺寸。
以上工作必须在实验室内完成，并交指导教师审查签字才有效。
4．课后应按给定实验报告图框大小，选定合适的比例尺，用圆规、直尺绘出准确的机构运动简图。
5．对上述机构进行结构分析（高副低代，绘制机构简图，分离杆组，确定机构级别等)。
五、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？
机构运动简图测绘实验报告
一、机构运动简图测绘
(一)机构名称
3．机构的自由度计算
活动构件数目n=
低副数目P L=
高副数目P H=
机构的自由度F=3n―2P L―P H
=
4．核对计算结果与实际机构相对照，观察是否相符。
（二）机构名称
3．机构的自由度计算
活动构件数目n=
低副数目P L=
高副数目P H=
机构的自由度F=3n―2P L―P H
=
4．核对计算结果与实际机构相对照，观察是否相符。
二、思考题讨论：
三、心得和意见：
实验二：机构运动方案设计及参数测定
一、目的
1．通过观察铰链四杆闭链当其四个杆轮流作机架（闭链不拆）时的运动状态，验证铰链四杆机构有曲柄的充分必要条件；
2．通过观察曲柄摇杆的运动，验证其传动角达到其最小值的条件和产生急回运动的原因；
二、设备和工具
1．组合式可调平面连杆机构； 为防止杆件干涉，各杆件须在不同层面，
2．钢皮尺； ②表示该杆在第二层面，其余类推。
3．圆规(自备)；
4．铅笔（HB 规格）
三、实验步骤
1．自选一组四个杆长数
据，使最短杆1与最长杆长
度之和小于或等于其它两杆长度
之和，填写实验报告。（仪器规
格限制杆长取值范围60～180mm 。
为使实验效果明显，每两杆长度
之差至少10mm ）
图1
2．看懂实验指导书中铰链四杆闭链的
组装图图1。
3． 按实验指导书图2组装各杆，使其长度等于自选数据。（为保证一端的滑销与 另一端的滑套轴线平行，可按实验指导书图3所示方法进行紧固，为保证组装后各 杆平行，需注意滑销销轴与滑套有凸台的端面应在同侧还是异侧。）
4． 按图1组装铰链四杆闭链。
5．按实验指导书图4所示，将铰链四杆闭链
的最短杆1的邻杆4的两端与机架固连，使该杆
成为机架的一部分，旋转螺钉14防止脱落。拨动
最短杆1使其作定轴转动，带动铰链四杆机构机
构运动，观察两连架杆1和3的转动情况，在实
验报告中填空，并按比例绘制机构运动简图，图中将连架杆的转动情况按以下示范标注，实验
