平面机构运动方案创新设计实验结果分析

平面机构运动方案创新设计实验 一,实验目的

1.加深学生对机构组成原理的认识,进一步了解机构组成及其运动特性; 2. 培养学生的工程实践动手能力; 3. 培养学生创新意识及综合设计能力. 二, 设备和工具

1.机构运动方案创新设计实验台; 2.工具箱一套;

3.自备三角板,圆规和草稿纸等文具. 三, 实验前的准备工作

1.预习实验,掌握实验原理,初步了解机构创新模型; 2.选择设计题目,初步拟定机构系统运动方案. 四, 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. 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相等,因此机构均由机架,原动件和自由度为零的从动件通过运动副联结而成.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,组成平面机构杆组的条件是: F = 3n - 2PL- PH =0 (4-1)

式中: n为杆组中的构件数;PL为杆组中的低副数;PH为杆组中的高副数.由于构件数和运动副数目均应为整数,故当n,PL,PH取不同数值时,可得各类基本杆组. 当P

机构创新设计 两用窗

作品背景：现实生活中常见的窗户有： 1. 推拉窗:

优点：不占用室内外空间、随意控制开启面积、操作轻便。特别适用在窗台。

缺点：①最大开启度只能达到整个窗户面积的1／2； ②在风雨天，窗户只能关闭而无法换气； ③清洗比较困难，要擦到玻璃朝外的一面很困难； ④密封性差、湿气、灰尘容易进入。窗框下滑轨来回滑动，上有较大的空间，下有滑轮间的空隙，形成较大的热损失。 2.外平开窗

定义：利用合页或铰链，使窗扇向外旋转打开。 优点：结构简单、密封性好，不占用室内空间。可使室内有较大的通风量。

缺点：占用室外空间。风大时，易发生窗扇坠落的事故。使用在写字楼、酒店等高层建筑时显得不是很美观。 3.外开上悬窗

优点：能够防风防尘，在下雨天，又能防止雨水进入室内，同时保持室内良好的通过条件。

缺点：开启度小，通风能力差。外开的窗扇阻挡了人的视线。

以上就是生活常见的三种窗。为了增强三种窗的优点,弥补其缺点,将三种窗的机构进行组合,就有推拉-外平开窗、推拉-外开上悬窗

、外平-外开上悬窗。

随着城市化道路的不断发展，为了满足高层和中高层的建筑的需要。推拉窗和外开上悬窗也逐渐成为主流，而外平开窗，由于其受风力影响而发生

平面机构的运动分析

(总分：100.00，做题时间：90分钟)

一、{{B}}填空题{{/B}}(总题数：10，分数：20.00)

1.速度瞬心可以定义为互作平面相对运动的两构件上 1的点。 （分数：2.00）

填空项1:__________________ （正确答案：瞬时相对速度为零(或瞬时绝对速度相同)） 解析：

2.相对瞬心与绝对瞬心的相同点是______，不同点是______；在由N个构件组成的机构中，有______个相对瞬心，有______个绝对瞬心。 （分数：2.00）

填空项1:__________________ （正确答案：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点 后者绝对速度为零，前者不是 (N-1)/(N/2-1) N-1） 解析：

3.作平面相对运动的三个构件的三个瞬心必 1。 （分数：2.00）

填空项1:__________________ （正确答案：在同一直线上） 解析：

4.在矢量方程图解法中，影像原理只适用于求______。 （分数：2.00）

填空项1:__________________ （正确答案：同一构件上不同点的速度 加速度） 解析：

5.平面四杆机构共有______个速度瞬心，其中___

２０１１年１月第３９卷第２期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ｊａｎ．２０１１Ｖ０１．３９Ｎｏ．２

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１１．０２．００６

自行车驱动机构的创新设计与分析

卜云峰，王文志，侯志伟，左晓明

（淮阴工学院机械工程系，江苏淮安２２３００３）

摘要：以传统自行车为基体，利用杠杆原理，将平面四连杆机构应用于自行车，替代链轮传动机构，对自行车进行改造。实际使用结果证明：四连杠杆式自行车驱动机构具有结构新颖、原理独特、能量转换率高等特点，为人力自行车的驱动技术的改进和发展开辟了新的途径。四连杆杠杆式自行车驱动机构不仅可用于传统自行车的改造，由于杠杆运动范围小，便于残疾人手动操作，更适用于残疾人专用车；也可应用于旅游、环保机械等行业。

关键词：杠杆；四连杆机构；自行车；创新设计；传动机构中图分类号：ＴＨｌ２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１—３８８１（２０１１）２—０２８—３

ｏｎａ

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓ

ＮｏｖｅｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

ｓｙｓｔｅｍｏｆＢｉｃｙｃｌｅ

ＢＵＹｕｎｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｎｚｈｉ，ＨＯＵＺｈｉｗｅｉ，ＺＵＯＸｉａｏｍｉｎｇ

（Ｆａｃｕｌｔｙ

ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃ

大作业（一）

平面连杆机构的运动分析

班 级： 姓 名： 姓 名： 姓 名： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 机械原理大作业 机电学院05011303班

一、题目及原始数据

1.1、平面连杆机构的运动分析题目：

如图1.1所示，为一平面六杆机构。设已知各构件的尺寸如表 1.1 所示，又知原动件1以等角速度?1= 1rad/s 沿逆时针方向回转，试求各从动件的角位移、角速度及角加速度以及位移E点的位移、速度及加速度的变化情况。

表1.1 平面六杆机构的尺寸参数

l2'=65mm,xG=153.5mm,yG=41.7mm

题 号 l1 1-A l2 l3 l4 l5 l6 ? A B C 105.6 67.5 87.5 34.4 25 60° l1=26.5 l1=24 l1=29.5 要求每组（每三人为一组，每人一题）至少打印一份源程序，每个同学计 算出原动件从 0o到 360o时（计算点数 N

实验四：机构运动创新设计实验指导书

一、

实验目的

1、培养学生对机械系统运动方案的整体认识，加强学生的工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力。

2、通过机构的拼接，在培养工程实践动手能力的同时，可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面的理解。

3、加深学生对平面机构的组成原理、结构组成的认识，了解平面机构组成及运动特性，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。培养学生用实验方法构思、验证、确定机械运动方案的初步能力。

4、 培养学生用电机、传感器、等控制测量元件组装动力源，对机械进行驱动和控制的能力。

二、

实验的核心内容：

使用“机构运动创新设计实验台”进行积木式组合调整，从而让学生自己构思创新、试凑选型机械

设计方案，亲手按比例组装成实物模型，亲手安装电机及控制电路，模拟真实工况，动态演示观察机构的运动情况和传动性能，通过直观调整布局、连接方式及尺寸以及更改电路来验证和改进设计。设计和组装融为一体，直到该模型机构灵活、可靠地按照设计要求运动到位，最终使学生用实验方法自行确定了切实可行

实验一 平面机构运动简图的测绘和分析

一．目的

1． 初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；

2． 应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。

二．设备和工具

1． 各种机构实物或模型；

2． 钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等； 3． 铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。 三．原理

从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。

四．步骤

1．了解被测机构或机构模型，并记录其编号。

2． 确定构件数目。将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。

3． 判定各运动副的类型和数目。仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。

4． 绘制机构示意图。选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的

实验一 平面机构运动简图的测绘和分析

一．目的

1． 初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；

2． 应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。

二．设备和工具

1． 各种机构实物或模型；

2． 钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等； 3． 铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。 三．原理

从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。

四．步骤

1．了解被测机构或机构模型，并记录其编号。

2． 确定构件数目。将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。

3． 判定各运动副的类型和数目。仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。

4． 绘制机构示意图。选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的

实验五 慧鱼创新设计实验报告

姓名 班级： 学号： 成绩： 实验日期： 教师签字：

一﹑实验目的

1、培养学生用创造性思维方法，设计、搭建新型的机构或装置；

2、加强学生对机电一体化的实践认识；

3、培养学生的创新意识及综合设计能力；

4、项目组织能力。

二﹑实验零件数目与完成时间

1﹑实验时间规划（按照5~7）规划

a、总负责人

b、分负责人 人

c、实验计划过程

清点实验器材 10:10---10:25

10:25---10:40

10:45---11:00

11:05---11:20

核对实验器材 11:25---11:30

2﹑实验组织方案（树状结构）

组长（）

记录员 分负责人

三﹑实验效果图

实验五 慧鱼创新设计实验报告

姓名 班级： 学号： 成绩： 实验日期： 教师签字：

一﹑实验目的

1、培养学生用创造性思维方法，设计、搭建新型的机构或装置；

2、加强学生对机电一体化的实践认识；

3、培养学生的创新意识及综合设计能力；

4、项目组织能力。

二﹑实验零件数目与完成时间

1﹑实验时间规划（按照5~7）规划

a、总负责人

b、分负责人 人

c、实验计划过程

清点实验器材 10:10---10:25

10:25---10:40

10:45---11:00

11:05---11:20

核对实验器材 11:25---11:30

2﹑实验组织方案（树状结构）

组长（）

记录员 分负责人

三﹑实验效果图