實驗一機構運動簡圖測繪與分析實驗
一、實驗目的
1、通過對一些實物機械的測繪，掌握機構運動簡圖的測繪方法；
2、針對實物機械，熟練掌握機構自由度的計算；
3、實驗驗證機構具有確定運動的條件；
4、加深對機構組成及其結構分析的理解。
二、實驗原理和方法
1、原理：
由於機構的運動僅與機構中構件的數目和構件所組成的運動副的數目、型別、相對位置有關，因此，在繪製機構運動簡圖時，可以撇開構件的形狀和運動副的具體構造，而用一些簡略的符號來代表構件和運動副，並按一定的比例尺繪製各運動副的相對位置，以此表示機構的運動特徵。
2、方法：
（1）測繪時使被測繪的機械緩慢運動，從原動件開始仔細觀察機構的運動，分清各個運動單元，從而確定組成機構的構件數目。
（2）根據相互聯接的兩構件間的接觸情況和相對運動的特點，確定各個運動副的型別。
（3）在草稿紙上徒手按規定的符號及構件的連線順序，從原動件開始，逐步畫出機構運動簡圖的草圖。用數字1、2、3、···分別標註各構件，用字母a、b、c 、···分別標註各運動副。
（4）仔細測量與機構運動有關的尺寸，即轉動副間的中心距和移動副某點導路的方位線等，選定原動件的位置，並按下式選擇一定的比例尺畫出正式的機構運動簡圖。
比例尺＝實際長度（m）/圖形長度（mm）
三、實驗裝置和工具
1、典型實物機械若干臺
2、量具
3、自備繪圖工具
四、實驗步驟和要求
1、對於指定的幾種機械或構件，要求其中至少有兩種需按比例尺繪製機構運動簡圖，其餘的可憑目測，使簡圖與實物大致成比例，這種不按比例尺繪製的簡圖通常稱為機構示意圖。
2、計算機構自由度，並將結果與實際機構的自由度對照，觀察計算結果與實際是否相符。
3、對上述機構進行結構分析（高副低代、分離杆組和機構級別等）。
五、思考題
1、通過本實驗，闡述機構運動簡圖的內涵。機構運動簡圖應準確反映實際機構中的哪些內容？
2、繪製機構運動簡圖時，原動件的位置如何確定？是否會影響簡圖的正確性？
3、機構自由度的計算對測繪機構運動簡圖有何幫助？機構具有確定運動的條件是什麼？
4、對所測繪的機構能否改進和創意新的機構運動簡圖？
深圳大學實驗報告
課程名稱： 機械原理
實驗名稱： 機構運動簡圖測繪與分析實驗
學院： 機電與控制工程學院
專業： 機械設計製造及其自動化
指導教師
報告人學號
班級實驗時間
實驗報告提交時間
教務處制
一、完成下表內容：
機構運動簡圖測繪與分析實驗
二、思考題討論：
三、實驗心得、建議和探索：
實驗二機構指定設計、組裝實驗
一、實驗目的：
利用機構的構成原理，在「機構組合實驗台」上組裝出所指定的機構（共計13種組裝方案），並利用**法對所組裝的機構進行速度分析，培養機構運動設計中的分析和實際動手能力。
二、實驗裝置與工具：
機構組裝實驗台，拆裝工具等。
三、實驗步驟和要求：
1、選定要組裝的機構方案，分析該機構的運動副、運動鏈、基本杆組、原動件等。
2、在所給機構的設計方案中至少選取2個方案進行組裝。
3、利用**法分析組裝機構中運動輸出件的速度、加速度。
4、對所給的機構的設計方案提出改進意見。寫出實驗心得、建議和探索。
四、機構組裝方案（共13種）
1、齒輪+齒輪齒條機構：
齒輪z1為主動件，速度為n1；
z1主動，可測量齒條速度、位移；齒條主動，則可通過齒條位移測量齒輪z1迴轉角度和角速度。另外，通過加速度感測器，還可測出由於齒輪加工誤差，安裝誤差等引起的齒輪z1或齒條4的加速度變化。
2、齒輪-對心滑塊機構：
齒輪z1為主動件，速度n1；曲柄1與齒輪2固聯（鉸鏈c可直接在齒輪上的不在回轉軸線上的圓孔處拼接形成）。滑塊導路延長線通過齒輪2的迴轉軸線。
曲柄1的尺寸可有兩種（即：更換不同的齒輪2），而連桿2的長度則可選擇不同長度的連桿形成。測試引數：滑塊3的位移、速度、加速度；
3、齒輪-偏心滑塊機構（注意與2的區別）
齒輪z1為主動件，速度為n1；
結構特點：桿件l1與齒輪z2固聯，鉸鏈c可直接由齒輪z2不在圓心上的孔拼接形成；滑塊導路延長線與齒輪2迴轉中心偏心距為e。曲柄l1可用兩個不同的尺寸齒輪形成兩個尺寸不等的曲柄，連桿l2的長度則可選擇不同長度的連桿形成。
測試引數：滑塊3的位移、速度、加速度。
4、尖頂從動件凸輪機構ⅰ：
凸輪1為主動件，以ω1勻速轉動。結構特點：對心移動從動件凸輪機構。凸輪推程為等速運動規律，回程為等加速等減速運動規律。測試引數：從動件2的位移、速度、加速度。
5、尖頂從動件凸輪機構ⅱ：
凸輪1為主動件，以ω1勻速轉動。
結構特點：對心移動從動件凸輪機構。凸輪推程回程均為簡諧運動規律。
測試引數：從動件2的位移，速度和加速度。
6、槽輪機構
撥盤1為主動件，以角速度ω1勻速轉動。
測試引數：槽輪2的角位移、角速度、角加速度。
7、齒輪-曲柄搖桿機構：
搖桿3在左極限位為零位。齒輪1為主動件，以ω1角速度勻速轉動。也可只測試曲柄搖桿機構，以曲柄1為主動件。
結構特點：由一級齒輪機構與曲柄搖桿機構構成，其中曲柄1與齒輪z2固聯，構件1可有兩種不同尺寸（由兩個不同齒輪構成），桿件2、3、4均可在構件允許範圍內調整長度。
測試引數： 搖桿3的角位移、角速度、角加速度。
8、擺塊機構
以構件1為主動件，角速度ω1勻速轉動。
測試引數：擺塊3的角位移、角速度、角加速度。
9、擺動導桿+偏置滑塊機構
桿件1為主動件，以角速度ω勻速轉動。
結構特點：該機構由擺動導桿機構和擺桿滑塊機構構成；桿件1可由齒輪取代（齒輪上不在其迴轉中心的孔為鉸鏈b的位置）。桿件1、3、4和ac尺寸可在允許範圍內調整。
滑塊5導路延長線不通過鉸鏈a也不通過鉸鏈c，導路延長線距鉸鏈c位置可調整。
測試引數：1）導桿3的角位移，角速度和角加速度；
2）滑塊5的位移、速度和加速度。
10、擺動導桿機構+對心滑塊機構：
構件1為主動件，以角速度ω1勻速轉動。
結構特點：該機構由擺動導桿機構和擺桿滑塊機構構成；滑塊5導路延長線通過鉸鏈a。
構件1可由齒輪取代（齒輪上不在其迴轉中心的孔為鉸鏈b的位置）。桿件1、3、4和ac尺寸可在允許範圍內調整。
測試引數：1）導桿3的角位移、角速度和角加速度；
2）滑塊5的位移、速度和加速度。
11、曲柄擺塊-齒輪齒條機構：
構件1為主動件，以角速度ω1勻速轉動。
結構特點：該機構由曲柄擺塊機構和齒條齒輪機構組成；齒條中線平行於導桿2，齒輪z1空套在滑塊3的軸上，即：齒輪z1和滑塊3可相對轉動。
導桿2在滑塊3中移動並隨滑塊3擺動時帶動齒條運動，並使齒輪z1轉動。
構件1可由齒輪取代，構件1和ac尺寸均可在允許範圍內調整。
測試引數：齒輪z1的擺角、角速度和角加速度。
12、正弦機構：
桿件1為主動件，以角速度ω1勻速轉動。結構特點：該機構為雙滑塊機構構成，滑塊3和滑塊2導路互相垂直，且滑塊3導路延長線通過鉸鏈a。
曲柄1可由齒輪構成，齒輪上不在回轉軸線上的孔作為轉動滑塊2的鉸鏈。測試引數：滑塊3的位移、速度和加速度。
13、導桿-搖桿機構：
桿件1為主動件，以角速度ω1勻速轉動。
結構特點：該機構由曲柄導桿機構和雙搖桿機構構成。曲柄1可由齒輪構成，滑塊2的鉸鏈拼裝在齒輪上不在迴轉軸線的孔中。構件1、ac、cf、構件4、5尺寸均可在允許範圍內調整。
測試引數：擺桿5的角位移、角速度和角加速度。
深圳大學實驗報告
課程名稱： 機械原理
實驗名稱： 機構指定設計、組裝實驗
學院： 機電與控制工程學院
專業： 機械設計製造及其自動化
指導教師
報告人學號
班級實驗時間
實驗報告提交時間
教務處制
一、實驗方法：
二、機構組裝（至少選定兩種給定機構）
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