铰链机构运动简图

实验二 机构运动简图绘制实验

一、实验目的

掌握根据实际的机器绘制机构运动简图的方法，学会用机构运动简图表达机械系统设计方案。

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，运动副和构件的代表符号的画法，见表2-1，及机构自由度的计算方法。

三、实验设备及自备用品

1、测绘的机构，参见图2-1。

2、草纸、铅笔、橡皮、直尺、圆规等用品（自备）。

表2-1

1

测绘机构详见图2-1。

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，然后循着运动传递路线，找出组成机构的构件，弄清各构件之间组成的运动副类型、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），并画上相应运动副的符号，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、运动副的代号字母及原

机械原理实验指导书

实验一 机构运动简图测绘与分析实验

一、实验目的

1．根据机构模型，掌握正确绘制平面机构运动简图的方法和技能。 2．验证和巩固机构自由度的计算，进一步理解机构自由度的概念。 3．应用机构自由度的计算方法，分析平面机构运动的确定性。 4．掌握平面机构的组成原理，能够对平面机构进行结构分析。

二、实验设备

1、机构模型（铆钉机构B1、简易冲床B2、装订机机构B3、鄂式破碎机B4、步进输送机B5、假肢膝关节机构B6、机械手腕部机构B7、抛光机B8、牛头刨床B9、制动机构B10等）；

2．所用工具：钢板尺、游标卡尺、三角板、铅笔、圆规、橡皮、纸（除钢板尺和游标卡尺外，其余学生自备）。

三、实验内容

1. 选择5种机构模型进行测量，绘制机构运动简图；

2. 计算机构自由度，并注明其活动构件数、低副数、高副数，然后代入公式进行计算。 3．对所选择的机构进行结构分析，确定机构的级别。

四、实验原理、方法和手段

在对现有机械设备进行分析或设计新的机械设备时，都需要运用其机构运动简图。而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数目、类型，运动副相对位置和构件的数目来确定的，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及

铰链六杆机构的运动分析

1. 题目：铰链六杆机构的运动分析

如图所示，已知铰链六杆机构各构件的尺寸为:AB=100mm,BC=370mm,

CD=150mm,DE=150mm,EF=250mm,a=120mm,b=360mm,c=90mm,=45°及原动件1以转速n=1000npm逆时针转动，计算杆2，3，4及滑块5的角位移，角速度，角加速度及位移，速度和加速度，并绘制出运动线图。

2. 数学模型

（1） 位置分析

由图知：

,

即：

由几何关系：

(2)速度分析

对（1）

中

式

子

关

于

时

间

t

求

对应矩阵：

(3)加速度分析

对（2）中式子关于时间t求导，得：

导

得

：

对应矩阵：

+=

3、程序设计 主程序文件

%1.输入已知数据 clear; l1=100; l2=370; lcd=150; lde=150; l4=250;; a=120; b=360; c=90; n=1000; du=180/pi; hd=pi/180;

omega1=2*pi*n/60; alpha1=0;

%2.调用子函数计算机构位

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

东北林业大学

机械原理实验报告

实验名称 性 质 专业班级 姓名 同组人 实验地点 日 期 指导教师 成 绩

绘制平面机构运动简图 一、实验目的 1）掌握平面机构运动简图测绘及其运动尺寸正确标注的基本方法。 2）掌握平面机构自由度的计算和机构运动是否确定的判别方法。 3）巩固和扩展对机构的运动及其工作原理的分析能力。 二、实验原理 机构的运动取决于机构中的构件数目和运动副的数目、种类、相对位置等，与构件的形状和运动副的具体结构无关。用简单的线条或图形轮廓表示构件，以规定的符号代表运动副，按一定比例尺寸关系确定运动副的相对位置，绘制出能忠实反映机构在某一位置时各构件相对运动关系的简图，即机构运动简图。 三、实验设备和工具 1）机构实物或机构模型若干台套。 2）钢直尺、卷尺、精密测绘时还应配备游标卡尺及内外卡钳。 3）直尺、铅笔、橡皮、稿纸（自备）。 四、实验步骤 1）缓慢运动被测机构或模型，从原动件开始仔

§1-1连杆式夹具夹紧机构运动简图的绘制

一、小组汇报

初步展示普通雨伞机构运动简图 二、小组点评

主要是将普通雨伞机构运动简图 画成普通雨伞机构实物简 三、相关知识

平面机构运动简图的概念

机构运动简图的绘制(Drawing Kinematic Scheme of Mechanism)

机构是由若干构件通过若干运动副组合在一起的。在研究机构运动时，为了便于分析，常常瞥开它们因强度等原因形成的复杂外形及具体构造，仅用简单的符号和线条表示，并按一定的比例定出各运动副及构件的位置，这种简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形称为机构运动简图。

1、 运动副(Kinematic Pair)的概念

运动副 由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副元素。

2 、运动副的类型及其特点(Kinematic Pair Classification)

平面机构中，由于运动副将各构件的运动限制在同一平面或相互平行的平面内，故这种运动副也称为平面运动副。

根据构件间接触形式的不同，平面运动副可分为低副和高副。 （1）低副 ——两构件通过面接触组成的运动副。

根据两

《铰链四杆机构》说课稿

一、教材分析

1.教材的地位及作用

本节课是高等教育出版社《数控加工机械基础》项目三“机械传动装置及零部件”中的课题四中的任务一。研究和探讨了铰链四杆机构类型判别条件，可以说本节课是课题四内容的核心，是《机械基础》课程学习的重点，在基础理论课与专业课之间起着承上启下的作用。 2.学情分析 （1）专业水平

《铰链四杆机构》这节内容是本课程的一个重点，它实用性很强，而职校学生基础差，学习积极性不高，行为习惯也不好，观察能力和专业水平能力都比较差。 （2）采取措施

在设计教学活动时，将大量时间让学生观察动画与例举生活实例，采用微课教学，并用实验来验证理论，进而让理论知识为实践服务。 3.教学目标

结合学生的实际情况和教材的知识结构以及对教材的分析，我确定了如下教学目标：

（1）知识目标：掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件以及四杆机构类型的判别原则。

（2）能力目标： 结合生活实例，帮助学生正确判别它们各为铰链四杆机构中的何种类型

（3）发展目标：培养学生的观察力和对知识的求知欲，养成积极主动地学习习惯，学会理论联系实际，动手操作、积极参与到学习中去 。 4.教学重点、难点确定

本着教材内容和学生当前

《铰链四杆机构》说课稿

一、教材分析

1.教材的地位及作用

本节课是高等教育出版社《数控加工机械基础》项目三“机械传动装置及零部件”中的课题四中的任务一。研究和探讨了铰链四杆机构类型判别条件，可以说本节课是课题四内容的核心，是《机械基础》课程学习的重点，在基础理论课与专业课之间起着承上启下的作用。 2.学情分析 （1）专业水平

《铰链四杆机构》这节内容是本课程的一个重点，它实用性很强，而职校学生基础差，学习积极性不高，行为习惯也不好，观察能力和专业水平能力都比较差。 （2）采取措施

在设计教学活动时，将大量时间让学生观察动画与例举生活实例，采用微课教学，并用实验来验证理论，进而让理论知识为实践服务。 3.教学目标

结合学生的实际情况和教材的知识结构以及对教材的分析，我确定了如下教学目标：

（1）知识目标：掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件以及四杆机构类型的判别原则。

（2）能力目标： 结合生活实例，帮助学生正确判别它们各为铰链四杆机构中的何种类型

（3）发展目标：培养学生的观察力和对知识的求知欲，养成积极主动地学习习惯，学会理论联系实际，动手操作、积极参与到学习中去 。 4.教学重点、难点确定

本着教材内容和学生当前

绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图

第1章 习题

1-1 绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图。 1-2 绘出图1-8所示叶片式油泵的机构运动简图。 1-3 绘出图1-9所示回转柱塞泵的机构运动简图。 1-4 绘出图1-10所示冲床架机构的机构运动简图。

1-5 试判断图1-11、图1-12所示运动链能否成为机构，并说明理由。若不能成为机构，请提出修改办法。

1-6 计算图1-13至图1-20所示各机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束，说明计算自由度时应做何处理。

1-7 计算图1-21至图1-26所示各机构的自由度，用低副代替高副，并确定机构所含杆组的数目和级别以及机构的级别。

绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图

绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图

第1章 综合测试题

1-1 填空题及简答题

(1)平面机构中若引入一个高副将带入

绘出图1-7所示的唧筒机构的机构运动简图

入 人约束。

（2）高副低代必须满足的条件是 ， 。 （3）何谓运动链？运动链具备什么条件才具有运动的可能性？具备什么条件才具有运动的确定性？运动