实验一 机构运动简图的测绘及分析

一、目的要求

1. 学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图，了解运动副及构件的实际结构； 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. 加深对机构组成原理、机构结构分析的理解。 二、设备和工具

1. 各类典型机械的实物（如：牛头刨床、缝纫机头、插齿机等）； 2. 课本，三角板，铅笔，橡皮，草稿纸（自备）。 三、原理和方法

1．机构运动简图是表征机器和机构传动原理及运动特征的简单的图形，由于机构的运动特性主要与机构的构件数目、构件与构件组成的运动副数目、运动副的类型和同一构件上各运动副的相对位置有关，因此在对机构进行分析时可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造。

2．测绘机构运动简图的方法：

（1）使被测机械缓慢运动，从原动件开始仔细观察机构运动的传递路径，了解其工作原理，从而确定组成机构的构件数目。

（2）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的类型。 （3）选择最能描述各构件相对运动关系的运动平面作为投影面，让机械停止在便于绘制简图的位置。从原动件开始，用规定符号及构件的联接次序（一个构件至少与二个构件用运动副相联接）逐步画出机构示意图，然后用数字（1、2、3??）分别标注各构件，用英文字母A、B、C??分别标注各运动副。

(4)仔细测量机构的运动学尺寸(如构件上两回转副的中心距和移动副导路的位置等),按适当的比例尺将示意图画成正规的机构运动简图。

长度比例尺 ?l?

(5)按公式 F?3n?2PL?PH 式中： n——机构活动构件数

PL——平面低副个数 PH——平面高副个数

计算机构的自由度,注意局部自由度、复合铰和虚约束。

(6)除去原动件(原动件和机架)、去除虚约束、注意复合铰链中回转副的数目、高副低代后,观察经整理后的机构运动简图中有无IV级或III级基本杆组(表4),若没有,则按II级基本杆组的5种形式将机构拆分.最后根据所含基本杆组的最高级别确定机构的级别。

四、实验步骤

1. 先在草稿纸上徒手绘制机构示意图,标注出必要的运动学尺寸,再按适当比例画成正规的机构运动简图,如果只要求画机构示意图可不进行测量,这时可凭目测使简图中构件

构件实际长度(米)图中表示该构件的长度(毫米)

的尺寸与实物大致成比例.

2. 计算机构的自由度,并将计算结果与实际机构对照,观察是否相符.否则应重新绘制机构简图或重新进行计算.

3. 对上述机构进行结构分析(拆分杆组、确定机构的级别). 五、思考题

1. 机械运动简图有什么用途？一个正确的“机构运动简图”应能说明那些内容？ 2. 绘制机构运动简图时，原动构件的位置为什么可以任意选定？会不会影响运动简图的正确性？

3. 计算机构自由度对机构分析和设计有何意义？ 4. 零件与构件的区别是什么？

5. 分析机构的级别有何意义？你对机构的组成原理有何认识？ 六、实验报告 1． 实验目的

2． 测绘和分析计算（画出至少3种机构运动简图及其拆分结果。格式如下表） 编号 机构名称 自由度 机构级别