机械系统运动方案与结构分析报告

七、机械系统运动方案及结构分析实验

(-) 实验目的

1 ? 了解几种典型机械的传动方案、各种零部件在机械中的应用及各种机械的基本

结构；

2.通过对机械的传动方案及结构的分析，掌握机械运动方案和结构设计的基本要

求，培养机械系统运动方案设计能力、结构设计能力和创新意识。

(二)实验设备及工具

1 ?实验设备

①斗式上料机②带式运输机③螺旋传动装置④冲压机床

⑤步进输送机⑥分度及冲压装置⑦转位及输送装置

2?实验工具

扳手、卡尺、钢板尺。

(三)实验容与方法

1 ?每台设备的主要知识点

(1)斗式上料机

设备如图7-1所示，主要知识点有：V带传动；带传动的紧装置；套筒滚

子链传动；链传动的紧装置；蜗杆传动；

同步带传动；螺栓联接的各种形式；正反

转的实现装置；滚动轴承；滑动轴承；润

滑装置；钢丝绳锁紧装置；扭转弹簧等。

(2)带式运输机

设备如图7-2所示，主要知识点有：蜗杆传动；联轴器；轴系部件；螺栓联接的各种形式；各种支架；润滑装置等。

(3)螺旋传动装置

设备如图7-3所示，

图7-1

1 .链传动2.同步带传动3?蜗杆减速器

4. v带传动

5.电动机

6.上料斗

主要知识点有：V 带传动；V 带轮结构；带传动紧装置；螺旋传动；轴承部件；螺栓联接的各种形式；润滑装置等。

(4) 冲压机床

设备如图7-4所示，主要知识点有：V 带传动；带轮结构；带传动紧装置；曲柄滑块机构；曲柄摇杆机构；棘轮机构；螺栓联接的各种形式；防松装置；润滑装置；制动器；簧等。

簧等。

(6)分度及冲压装置

设备如图7-6所示，主要知识点有：槽轮机构；凸轮机构；气动冲压装置；电气控制系统；同步带传动；带传动紧装置；轴系部件结构；蜗杆传动；润滑装置；弹簧等。

(5)步进输送机

设备如图7-5所示，主要知识点有：蜗杆传动；齿轮传动；联轴器；平面连杆机构；轴系部件；滚道及输送机构；润滑装置；弹

弹

图7-4

1 .带传动2曲柄摇杆3.曲柄连杆 4.电动机5?冲头6.棘轮机构

图7?3

1.支架

2.电动机

3.带传动

4.螺旋传动

(7)转位及输送装置设备如图7-7

所示，主要知识点有：蜗杆传动；齿轮齿条传动；气动、电气控制系统；输送机构；抬升与转付机构：轴系部件结构；润滑装置；套

筒滚子链传动等。

2. 实验容

(1) 分析各机械的传动方案

的特

点，并提出实现同样功能的其它方案。

(2) 分析各种机构、零部件装置在设备上的应用，并提出可代用的方案。 (3) 通过拆装分析各种典型结构的形式，并指出哪些结构根据强度设计，哪些

结构根据结构要求设计。

3. 实验方法与步骤

(1) 实验分组进行(每班分成四组);

(2) 指导教师讲解注意事项，办理工具借用手续；

(3) 每组按实验容的要求去了解设备，并掌握每台设备上的知识点；

(4) 每组推出一名学生，讲解本组所做实验设备的情况(按实验容的要求及主要

知识点来讲解)，使所有的同学都能对其它组的设备有所了解；

(5) 实验中遇到问题及时查找资料，并找指导教师答疑；

1?滚道2.蜗杆减速器3.平面连杆机构 4.电动机5.开式齿轮传动

6.机架

5 6 7

图7-6

1?气动冲压装置

2.工作台

3.分度装置

4.带传动

5.送料装置

6.凸轮机构

7.电动机

7 6 5

图7?7

1?机架2.电动机3.抬升与转位机构4.气缸

5?蜗杆减速器

6.滚道

7.输送物品

(6)借用工具，要返还，并办理返还手续。

(四)实验报告

1?基本要求

(1)实验报告用学校统一印制的封面和实验报告用纸，按规定的格式撰写；

(2)实验完成后，应在一周之交实验报告。

2.实验报告容

(1)实验目的；

(2)画出原机械传动方案原理图并做必要的说明；

(3)画出改进方案的原理图，并做必要的说明；

(4)画出设备上的局部结构图(由教师指导定，用2号或3号图纸，1 : 1比

例)；

(5)实验体会与建议。

(五)注意事项

1?本实验为开放式实验，课4学时，课外开放一周。如果课不能完成，学生可利用课外时间随时来拆装。

2.实验时要注意安全，不要野蛮工作，防止学生受伤或损坏机器。

3.遵守实验室各项规章制度，爱护公物，保持环境卫生。

机构运动创新设计..

课程设计报告学生姓名：________________ 学号：_________________ 学院: ______________________________________________ 班级: ______________________________________________ 题目: _______________ 机构运动创新设计______________

2015年1月5日目录、概述................................. 1 .....................................................

一、概述：机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况二、课程设计目的： 1、培养学生对连杆机构的理解掌握与创新设计能力，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，要求学生在拼装一个已有模型之外，自己通过对现实生产和生活中的连杆机构机械产品的观察和理解，通过试验台设备进行拼装和仿真。通过解决实际问题，促进学生理论联系实际，学以致用；锻炼学生独立思考能力和动手能力。 3 、加深学生对连杆机构组成原理的认识，进一步掌握连杆机构的创新设计方法。 4、学习机构运动简图的测绘与自由度的计算。三、课程设计要求和内容：实验设备和工具 CQJP-D 机构运动创新设计方案拼装及仿真实验台，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具（扳手、螺丝刀）。其中构件包括机架、连杆、圆柱齿轮、齿条、凸轮及从动件、槽轮及拨盘和皮带轮等；运动副包括转动副、移动副、齿轮副、槽轮副等。实验原理平面机构是由各个杆组依次联结到机架和原动件上形成的。机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零，且原动件数和机构的自由度相等。所拼接的机构必须满足以上两个条件。将主要由连杆构成的连杆机构（可加入一个其他类型构件如齿轮、凸轮、槽轮等）进行拼装，计算分析其自由度后，输入动力源进行机构运行。实验内容与步骤

牛头刨床机械传动系统方案设计说明书.

目录第一章设计任务…………………………………………………………… 2页第二章总体设计…………………………………………………………… 5页 2.1 确定传动方案……………………………………………………5 页 2.2 刨床选择合适的电机类型……………………………………6 页 2.3V带设计……………………………………………9页 2.4齿轮1设计……………………………………………12页 2.5 齿轮2设计…………………………………………………16 页 2.6 轴I设计…………………………………………………20页 2.7 轴I的受力分析……………………………………………21页 2.8 轴II设计…………………………………………………25 页 2.9 轴 III设计………………………………………………31 页 2.10 轴 III的受力分析……………………………………………33 页 2.11 轴承寿命计算……………………………………………38页 2.12 键的选择和校核………………………………………40 页 2.13 联轴器及润滑、密封方式的选择和设计………………42 页 2.14 减速器箱体相关尺寸的设计…………………………………43 页第三章个人总结………………………………………………………45页参考文献………………………………………………………47页

第一章设计任务设计结果 1.1、课程设计题目：牛头刨床机械传动系统方案设计 1.2、工作原理：牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工作的平面切削加工的机床。如图1为其参考示意图。电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削，称为工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时，由摆动从动件盘形凸轮机构通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继续切削。图1

平面机构运动方案创新设计实验.

实验四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 - 2P L - P H =0 （4－1）式中： n 为杆组中的构件数；P L 为杆组中的低副数；P H 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 、P L 、P H 取不同数值时，可得各类基本杆组。当P H =0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副杆组。由于有F = 3n - 2P L - P H =0，故32L P n ，则n 应当是2的倍数，而P L 应当是3的倍数，即n ：2、4、6……，P L =3、6、9……。当n=2，P L =3时，基本杆组称为II 级组。II 级组是应用最多的基本杆组，绝大多数的机构均由II 级杆组组成，II 级杆组可以有下图所示的五种不同类型：图4－1 平面低副Ⅱ级杆组

机械系统运动方案与结构分析报告

七、机械系统运动方案及结构分析实验 (-) 实验目的 1 ? 了解几种典型机械的传动方案、各种零部件在机械中的应用及各种机械的基本结构； 2.通过对机械的传动方案及结构的分析，掌握机械运动方案和结构设计的基本要求，培养机械系统运动方案设计能力、结构设计能力和创新意识。 (二)实验设备及工具 1 ?实验设备 ①斗式上料机②带式运输机③螺旋传动装置④冲压机床 ⑤步进输送机⑥分度及冲压装置⑦转位及输送装置 2?实验工具扳手、卡尺、钢板尺。 (三)实验容与方法 1 ?每台设备的主要知识点 (1)斗式上料机设备如图7-1所示，主要知识点有：V带传动；带传动的紧装置；套筒滚子链传动；链传动的紧装置；蜗杆传动；同步带传动；螺栓联接的各种形式；正反转的实现装置；滚动轴承；滑动轴承；润滑装置；钢丝绳锁紧装置；扭转弹簧等。 (2)带式运输机设备如图7-2所示，主要知识点有：蜗杆传动；联轴器；轴系部件；螺栓联接的各种形式；各种支架；润滑装置等。 (3)螺旋传动装置设备如图7-3所示， 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 图7-1 1 .链传动2.同步带传动3?蜗杆减速器 4. v带传动 5.电动机 6.上料斗

主要知识点有：V 带传动；V 带轮结构；带传动紧装置；螺旋传动；轴承部件；螺栓联接的各种形式；润滑装置等。 (4) 冲压机床设备如图7-4所示，主要知识点有：V 带传动；带轮结构；带传动紧装置；曲柄滑块机构；曲柄摇杆机构；棘轮机构；螺栓联接的各种形式；防松装置；润滑装置；制动器；簧等。簧等。 (6)分度及冲压装置设备如图7-6所示，主要知识点有：槽轮机构；凸轮机构；气动冲压装置；电气控制系统；同步带传动；带传动紧装置；轴系部件结构；蜗杆传动；润滑装置；弹簧等。 (5)步进输送机设备如图7-5所示，主要知识点有：蜗杆传动；齿轮传动；联轴器；平面连杆机构；轴系部件；滚道及输送机构；润滑装置；弹弹图7-4 1 .带传动2曲柄摇杆3.曲柄连杆 4.电动机5?冲头6.棘轮机构图7?3 1.支架 2.电动机 3.带传动 4.螺旋传动

机械运动方案设计

机械运动方案设计机械系统通常由原动机、传动部分、执行机构和控制部分等组成。机械运动方案设计的主要内容是：根据给定机械的工作要求，确定机械的工作原理，拟定工艺动作和执行构件的运动形式，绘制工作循环图；选择原动机的类型和主要参数，并进行执行机构的选型与组合，随之形成机械系统的几种运动方案，对运动方案进行分析、比较、评价和选择；对选定运动方案中的各执行机构进行运动综合，确定其运动参数，并绘制机构运动简图，在此基础上，进行机械的运动性能和动力性能分析。一、机械运动方案设计的步骤机械运动方案设计的一般过程如下：构思机械工作原理，针对设计任务书中的规定的机械功能，构思实现该功能所采用的科学原理和技术手段，即机械的工作原理；由工作原理进一步确定机械所要实现的工艺动作，复杂的工艺动作可分解为几种简单运动的合成，选用适当的机构实现这些运动就是机械运动方案设计的主要任务。二、绘制机械工作循环图（又称运动循环图）针对机械要实现的工艺动作，确定执行构件的数目，为了实现机械的功能，各执行构件的工艺动作之间往往有一定的协调配合要求，为了清晰地表述各执行构件运动协调关系，应绘制机械的工作循环图。机械工作循环图也是进行机构的选型和拟定机构的组合方案的依据。三、选择执行机构类型根据执行构件的运动形式和运动参数，选定实现执行构件工艺动作的执行机构，并将各执行机构有机的组合在一起，以实现机械的整体工艺动作。在进行执行机构选型时，应首先满足执行构件运动形式的要求，然后通过对所选机构进行综合、组合、变异和调整等，以满足执行构件的运动参数和运动特性等要求。一般来说，满足执行构件工艺动

作的执行机构往往不是一种，而是多种，故应该进行综合评价，择优选用。四、绘制机械运动示意图依据机械工作性质和工作环境等，合理选取原动机类型；原动机的运动和动力经传动系统的传递和转化后，驱动执行机构的主动件，使执行机构实现预期的工艺动作。根据机械的工作原理、执行构件运动的协调配合要求，和所选定的各执行机构，拟定机构的组合方案，画出机械运动示意图，这种示意图就表示可机械运动配合情况和机构组成情况，代表机械运动系统的方案，对于运动情况比较复杂的机械，机械运动示意图还可以采用轴测投影的方法绘制出立体的机械运动示意图。五、执行机构的尺度综合根据各执行构件和主动件的运动参数，以及各执行构件运动间的协调配合要求，同时考虑执行机构的动力性能要求，确定各执行机构中构件的尺寸和几何形状（如凸轮廓线）等。六、绘制运动机械简图针对各机构尺度综合所得结果，进行机构的运动分析和动态静力分析，并从运动规律、动力条件、工作特性等多方面进行综合评价，确定机构其它相关尺寸。然后绘制出运动简图。根据机械运动简图所求得的运动参数、动力参数，可以作为机械零部件结构设计的依据。七、编制设计说明书设计说明书是设计人员对整个设计计算过程的系统整理和归纳总结，是审核设计的主要技术文件之一，也是进行图纸设计的理论依据。因此编定好设计说明书是整个设计工作中一项必不可少的重要组成部分。设计说明书的内容应根据设计任务的要求而定，一般来讲包括以下几个方面：

机原实验--机械运动方案创新设计实验3实验报告

本次实验的要求，全班共分为八组。每组设计一至二个方案。实验地点：实验中心北楼202 陈老师 2013.12.23 机械运动方案创新设计实验一、实验目的 1．通过实际机构的应用和搭接加深对不同机构运动特性的理解。 2. 通过对典型机构的组装，掌握活动连接，固定连接的结构和特点，了解实际机构与机构简图的不同之处，避免设计时出现运动的干涉。 3. 通过现场操作，培养实际动手能力，现场应变能力，团队合作精神。 4. 通过实验的多方案设计，培养发散性思维和创新设计能力。二、实验原理通常机构由三个部分组成，原动件—传动件—从动件。原动件输出运动和动力，经传动件的变化，由从动件对外输出。平面连杆机构由原动件—连架杆、传动件—连杆和从动件-连架杆组成。三、实验设备及工具 1．ZBS-C机构运动创新设计实验台 2. 工具：外六角扳手（2把），内六角扳手（2个），钢尺（1个），十字起（1把）一字起（1把）四、实验内容（任选一至二项） 1.多功能移动式残病人浴缸翻转机构 ⑴上身部缸体翻转机构要求上身部缸体从水平位置向上翻转至70度，即翻转角为0-70度. 可采用的机构：摆动导杆机构，导杆与上身部缸体固装在－起，带动缸体翻转。

2. 牛头创床机构要求刨刀（安装在滑枕上）作直线往复运动。可采用的机构：摆动导杆机构和滑块机构组合。方案 (一) 方案（二） 3.飞机起落架要求起落架上轮子从水平位置向下翻转至垂直位置，利用死点使起落架轮子保持在垂直位置。可采用的机构：双摇杆机构

起落架的要求如下： a. 起落架放下后，只要油缸的锁紧长度不变，整个机架构成自由度为零的刚性结构，且处在稳定的死点位置。 b. 起落架收起时，活塞杆内移，轮子移至水平位置。 c. 机构的最小传动角大于30°。 4.冲压成型机压头作垂直上下直线运动，以较小功率带动主动件运动时，滑块能产生巨大的冲压力。可采用的机构：多杆增力机构 5.精压机机构

机械系统运动方案设计.doc

机械系统运动方案设计机械系统设计的一般考虑以下几个方面：机械系统设计的一般原则 ● https://www.360docs.net/doc/0110661443.html,/jingpin/jijie/kecengseji/sejifangan/sejifangan.htm - jgxx#jgxx ● 机械运动方案设计 ● ● ● ● ● ●机械的结构组成机械的种类是五花八门十分繁多，常见的机械有动力机械、生产机械、起重运输机械、建筑机械、矿山机械、林业机械、农业机械等等。随着科学技术的发展，各类生产机械的速度和精度要求越来越高，同时要考虑环境保护、节省原材料、节约能源，而且大量的采用机、电或机、电、液的一体化以满足自动化生产的新要求。一批又一批的新机械不断涌现。尽管各种机械的结构和用途多种多样千差万别，大体上均由四部分组成：动力机、传动系统、执行机构和操纵控制装置，如图1所示。此外，为保证机械正常工作还设有一些辅助装置，如润滑、冷却、安全保护，计数及照明装置等。

图 1 ●机械系统设计的一般原则一台较复杂的机械在运转中常包括多个工艺动作，相互协调配合以完成预定的工艺目的。工艺目的及工艺动作确定之后，机械系统的设计主要包括动力机的类型、功率和额定转速的选择，运动变换机构的选择以及协调各工艺动作的机械运动循环图的拟定。这些工作在很大程度上决定了所设计机构的性能、造价，因而是设计工作中关键的一环。机械系统设计又是一项繁难的工作，它不但要求设计者有多方面的知识，还要有广博的见识和丰富的经验。由于机构种类的繁多、功用各异，因此机械系统的设计难以找出共同的模式，这里讨论的仅是设计过程中的一般性原则。 ◆ 采用简短的运动链拟定机械的传动系统或执行机构时，尽可能采用简单、紧凑的运动链。因为运动链越简短，组成传动系统或执行机构所使用的机构和构件数目越少，这不仅降低制造费用、减小体积和重量，而且使机械的传动效率相对提高。由于减少传动环节，使传动中的积累误差也随之减小，结果将提高机械的传动精度和工作准确性。

机械传动系统方案设计

机械传动系统方案设计一、传动系统的功能传动系统是连接原动机和执行系统的中间装置。其根本任务是将原动机的运动和动力按执行系统的需要进行转换并传递给执行系统。传动系统的具体功能通常包括以下几个方面：（1）减速或增速；（2）变速；（3）增大转矩；（4）改变运动形式；（5）分配运动和动力；（6）实现某些操纵和控制功能。二、机械传动的分类和特点 1、机械传动的分类 1) 按传动的工作原理分类 2) 按传动比的可变性分类机械传动动啮合传动摩擦传动有中间挠性件齿轮传动蜗杆传动螺旋传动齿轮系传动定轴轮系传动周转轮系传动链传动同步带传动普通带传动绳传动摩擦轮传动

2、机械传动的特点 (1) 啮合传动的主要特点优点：工作可靠、寿命长，传动比准确、传递功率大，效率高（蜗杆传动除外），速度范围广。缺点：对加工制造安装的精度要求较高。 (2) 摩擦传动的主要特点优点：工作平稳、噪声低、结构简单、造价低，具有过载保护能力。缺点：外廓尺寸较大、传动比不准确、传动效率较低、元件寿命较短。三、机械传动系统的组成及常用部件 1、传动系统的组成减速或变速装置起停换向装置制动装置安全保护装置 2、常用机械传动部件 1）减速器减速器是用于减速传动的独立部件，它由刚性箱体、齿轮和蜗杆等传动副及若干附件组成，常用的减速器如图1所示。 2）有级变速装置 ① 交换齿轮变速装置 ② 离合器变速装置机械传动定传动比传动齿轮传动蜗杆传动螺旋传动链传动带传动有级变速传动变传动比传动无级变速传动摩擦轮无级变速传动带式无级变速传动链式无级变速传动

平面机构运动方案创新设计实验

实验四平面机构运动方案创新设计实验、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。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。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 - 2P L - P H =0 (4- 1) 式中：n 为杆组中的构件数；P L 为杆组中的低副数；P H 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 、P L 、P H 取不同数值时，可得各类基本杆组。当P H =0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副杆组。由于有F = 3n - 2P L - 2P L n - 3，则n 应当是2的倍数，而P L 应当是3的倍数，即n ：2、4、6……， 9……。当n=2 , P L =3时，基本杆组称为II 级组。II 级组是应用最多的绝大多数的机构均由II 级杆组组成，II 级杆组可以有下图所示的五 P H =0，故 P L =3、6、基本杆组,

机械运动系统的方案设计(朱理)

11-1 机械运动系统方案设计的内容 11.2 机械运动系统功能结构的建立 11.3 确定机械运动系统的工作原理 11.4 机械运动系统工艺动作过程的构思与分解 11.5 机构选型及其系统组成 11.6 机械执行系统间运动的协调设计和运动循环图 11.7 机械运动系统方案的构思与拟定 11.8 机械运动系统方案的评价

机械运动系统方案设计的内容
机械系统运动方案的设计，是指机械运动系统的方案设计。方案设计阶段是决定产品性能、成本及竞争能力的关键环节。对设计师而言，则是最具吸引力，同时也最具挑战性的工作。
11.1.1 机械运动系统的概念
从运动学角度考察，机械系统的基本功能是机械运动的生成、传递与变换。在机械系统中，动力系统（即原动机）生成原始的机械运动，然后经传动系统（传动机构）的传递，最后由执行系统（执行机构）变换成为期望的运动形式之后输出。运动的传递与运动形式的变换是机构的基本特性。从而，—般将传动系统与执行系统统称为“机械运动系统”，亦称为“机构系统”。

机械运动系统方案设计的内容
11.1.2 机械运动系统方案设计的流程
机械运动系统的方案设计，是指在设计任务明确之后，通过建立功能结构、确定工作原理、工艺动作过程的构思与分解、机构的选型与组合以及方案评价等步骤，形成机械系统运动方案的过程。其基本程序如下。
由设计任务出发，将总功能分解，建立机械运动系统的功能结构根据相应的功能来选择工作原理，不同的工作原理将形成不同的运动方案从工作原理出发，进行工艺动作过程的构思与分解，形成原理解选择合适的机构及机构组合来实现所要求的工艺动作，形成各种备选方案通过方案评价来选择最佳方案。

机构运动方案创新设计实验.

最简单的杆组为n=2 ，P L=3 ，称为II 级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同， II 级杆组共有五种形式如图2-22 所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，P L=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的 III 级杆组。 2．正确拆分杆组正确拆分杆组的三个步骤：（1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。（2）计算机构的自由度，确定原动件。（3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II 级杆组，若拆不出II 级组时，再试拆III 极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。如图2-24所示机构，先除去K 处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要领，先拆分出由构件4和5组成的II 级杆组，再拆分出由构件6和7及构件3和2，构件8和10组成的三个II 级杆组，最后剩下原动件1 和机架9。 3．正确拼装杆组根据拟定的机构运动学尺寸，利用机构运动创新方案实验台提供的零件按机构运动传递顺序进行拼接。拼接时，首先要分清机构中各构件所占据的运动平面，并且使各构件的运动在相互平行的平面内进行，其目的是避免各运动构件发生干涉。然后，以实验台机架铅垂面为拼接的起始参考面，所拼接的构件以原动构件起始，依运动传递顺序将各杆组由

郑文纬《机械原理》配套题库【名校考研真题】(机械运动方案的拟定)【圣才出品】

第8章机械运动方案的拟定一、填空题在拟定传动方案时，若需要将主动件的连续转动变成从动件的往复移动，试任选两种机构：______机构，_____机构。[武汉理工大学2005研] 【答案】曲柄滑块；移动从动件盘形凸轮二、简答题为什么说机构组成原理为创造新机构提供了一条途径？[西北工业大学2001研] 解：机构组成原理说明了机构是通过向机架和原动件上加基本杆组而形成的，因而加不同基本杆组就可形成不同的机构，故创造新机构提供了一条途径。三、综合分析题 1．电机转速n=1440r/min，工作系统滑块要求有24次/min、行程为30mm的往复直线运动（无急回要求），拟设计结构简单紧凑的传动系统，要求：（1）画出机构运动简图。（2）计算机构的自由度。（3）标注主要设计参数（如：齿数、轮径、杆长、凸轮尺寸等）。

（4）设计实现上述功能的第二种方案，画出机构运动示意图并做简略分析。[清华大学 2002研] 解：（1）因为凸轮机构采用高副带动从动件实现预期运动规律，此处对运动规律无特殊要求，不宜采用。拟采用齿轮连杆机构。机构的总传动比14406024 i ==，传动比较大，可以选用两级以上的齿轮传动。又由于要求结构紧凑，所以齿轮传动、带轮都被排除，选用蜗轮蜗杆机构解决传动比问题。由于机构无急回特性要求，选用对心曲柄滑块机构实现往复直线运动。机构运动简图如如图8-1所示。图8-1 （2）机构中的构件数目4n =，平面低副数目55p =，齿轮传动为高副41p =。自由度数54321F n p p =--= （3）滑块的行程为30mm ，故曲柄滑块机构OAB 的曲柄长度3015mm 2OA ==。蜗轮蜗杆机构的传动比60i =，取蜗轮、蜗杆的模数1m =；蜗杆齿数11z =，右旋；蜗轮齿数260z =，右旋。

浅析机构运动方案创新设计的实验报告

浅析机构运动方案创新设计的实验报告一、概述机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。二、实验目的掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。（1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。（2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。三、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去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 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数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。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，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2PL-PH=0。其中构件数n，高副数PL和低副数PH都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。最简单的杆组为n=2，PL=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，PL=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组正确拆分杆组的三个步骤：（1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。（2）计算机构的自由度，确定原动件。（3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II 级组时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。如图2-24所示机构，先除去K处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要

机构运动方案创新设计的实验报告

机构运动方案创新设计的实验报告一、概述机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。二、实验目的掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。（1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。（2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。三、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去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 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数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。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，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2P L-P H=0。其中构件数n，高副数P L和低副数P H都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。最简单的杆组为n=2，P L=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II 级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，P L=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组正确拆分杆组的三个步骤：（1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。（2）计算机构的自由度，确定原动件。（3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II级组时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆组后，再对剩余机构拆杆组，并按第（3）步骤进行，直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相联的原动件为止。如图2-24所示机构，先除去K处的局部自由度，高副低带，然后，按步骤（2）计算机构的自由度：F=1，并确定凸轮为原动件：最后根据步骤（3）的要领，先拆分出由构件4和5组成的II级杆组，再拆分出由构件6和7及构件3和2，构件8和10组成的三个II级

典型机械运动方案展示与分析及机构运动简图测绘

实验1 典型机械运动方案展示与分析及机构运动简图测绘 1.1 实验目的通过对 (1) 测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。 (2) 根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的类型。 (3) 在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接顺序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图。用数字1、2、3、…分别标注各构件，用字母A 、B 、C 、…分别标注各运动副。 (4) 仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副某点导路的方位线等，选定原动件的位置，并按下式选择一定的比例尺画出正式的机构运动简图。比例尺) m m ()m (图上长度实际长度= l μ 1.4 实验步骤和要求 1. 对于指定的几种机器或机构，要求其中至少有两种需按比例尺绘制机构运动简图，其余的可凭目测，使图与实物大致成比例，这种不按比例尺绘制的简图通常称为机构示意图。 2. 计算机构自由度，并将结果与实际机构的自由度对照，观察计算结果与实际是否相符。 3. 对上述机构进行结构分析（高副低代、分离杆组、确定杆组和机构级别等）。 1.5 思考题与实验报告 1. 思考题 (1) 通过本实验，阐述机构运动简图的内涵。机构运动简图应准确反映实际机构中的哪些项目？ (2) 绘制机构运动简图时，原动件的位置为什么可以任意选择？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？机构具有确定运动的条件是什么？ (4) 对所测绘的机构能否改进和创意新的机构运动简图？ 2. 实验报告基本内容 (1) 填写完成下表内容实验1：典型机械运动方案展示与分析及机构运动简图测绘实验报告

平面机构运动方案创新设计实验

平面机构运动方案创新设计实验 The pony was revised in January 2021

式中： n 为杆组中的构件数；P L 为杆组中的低副数；P H 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 、P L 、P H 取不同数值时，可得各类基本杆组。当P H =0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副杆组。由于有F = 3n - 2P L - P H =0，故 32L P n ，则n 应当是2的倍数，而P L 应当是3的倍数，即n ：2、4、6……，P L =3、6、9……。当n=2，P L =3时，基本杆组称为II 级组。II 级组是应用最多的基本杆组，绝大多数的机构均由II 级杆组组成，II 级杆组可以有下图所示的五种不同类型：图4－1 平面低副Ⅱ级杆组 n=4，P L =6的杆组形式很多，如图6－2所示为常见的Ⅲ级杆组。图4－2 平面低副Ⅲ级杆组 2、正确拆分杆组从机构中拆出杆组具有三个步骤： 1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束； 2）计算机构的自由度，确定原动件； 3）从远离原动件的一端开始拆分杆组，每次拆分时，要求先试着拆分Ⅱ级组，没有Ⅱ组时，再拆分Ⅲ级组等高一级杆组，最后剩下原动件和机架。拆分杆组是否正确的判定方法是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，而不能有不成组的零散构件或运动副存在，全部杆组拆完后，应当只剩下与机架相联的原动件。如图4－3所示机构，可先除去K 处的局部自由度，然后，按步骤2）计算机构的自由度（F=1），并确定凸轮为原动件；最后根据步骤3），先拆分出构件4和5组成的Ⅱ级组，再拆分出构件6和7及构件3和2组成的两个Ⅱ级组以及由构件8组成的单构件高副杆组，最后剩下原动件1和机架9。图4－3 杆组拆分

机械原理课程设计方案

机械原理课程设计方案方案1 糕点切片机传动方案设计 1.工作原理及工艺动作过程糕点先成型（如长方形、圆柱体等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片厚度的需要。 2．原始数据及设计要求 (1) 糕点厚度：10－20mm； (2) 糕点切片长度（即切片的高）范围：5－80mm； (3) 切刀切片时最大作用距离（即切片的宽度方向）：300mm； (4) 切刀工作节拍：40次/min； (5) 生产阻力很小：要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠； (6) 电动机可选用0.55kW（或0.75kW）、1390r/min。 3.设计任务 (1) 根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图； (2) 进行间歇运动机构和切口机构的选型，实现上述动作要求； (3) 机械运动方案分析和选择； (4) 根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案； (5) 画出机械运动方案简图（机械运动示意图）； (6) 对机械传动系统和执行机构进行尺度设计; (7) 分析比较同组方案，确定本组最佳方案，画出机构运动简图。方案2 自动打印机传动方案设计

1. 工作原理及工艺动作过程对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。它的动作主要有三个：送料到达打印工位；然后打印记号；最后将产品输出。 2.原始数据及设计要求 (1) 纸盒尺寸：长100－150mm、宽70－100mm、高30－50mm； (2) 产品重量：约5－10N； (3) 自动打印机的生产率：80次/min； (4) 要求机构的结构简单紧凑、运动灵活可靠、易于加工制造。3.设计任务 (1) 按工序动作要求拟定运动循环图； (2) 进行送料夹紧机构、打印机构和输出机构的机构选型； (3) 机械运动方案的分析和选择； (4) 按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案； (5) 画出机械运动方案简图； (6) 对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算; (7) 分析比较同组方案，确定本组最佳方案，画出机构运动简图。方案3 螺钉头冷镦机传动方案设计 1.工作原理及工艺动作过程采用冷镦的方法将螺钉头镦出，可以大大减少加工时间和节省材料。冷镦螺钉头主要完成一下动作： (1) 自动间歇送料； (2) 截料并运料； (3) 预镦和终镦； (4) 顶料。

机构运动方案创新设计实验

机构运动方案创新设计实验 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

机构运动方案创新设计实验一、概述机构运动方案创新设计是各类复杂机械设计中决定性的一步，机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。本实验所用搭接试验台能够任意选择平面机构类型，组装调整机构尺寸等功能，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、确定设计方案，较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计一般只停留在理论设计“纸上谈兵”的状况。二、实验目的掌握机构创新模型的使用方法及实验原理。（1）训练学生的工程实践动手能力，培养学生创新意识及综合设计的能力。（2）加深对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识。三、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去的方法来组成，这是机构的组成原理，也是本实验的基本原理。杆组的概念、正确拆分杆组及拼装杆组。 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数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。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，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2P L-P H=0。其中构件数n，高副数P L和低副数P H都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。最简单的杆组为n=2，P L=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组共有五种形式如图2-22所示。 III级杆组形式较多，其中n=4，P L=6，图2-23所示为机构创新模型已有的几种常见的III级杆组。 2．正确拆分杆组正确拆分杆组的三个步骤：（1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束，有时还要将高副加以低代。（2）计算机构的自由度，确定原动件。（3）从远离原动件的一端（即执行构件）先试拆分II级杆组，若拆不出II级组时，再试拆III极杆组，即由最低级别杆组向高一级杆组依次拆分，最后剩下原动件和机架。正确拆组的判定标准是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须仍为一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不许有不成组的零散构件或运动副存在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆

机械运动方案构思与设计报告总结

机械运动方案构思与设计报告总结学院：**学院班级：***** 学号:********** 姓名：***

机械运动方案构思与设计报告总结前日在学校院系的组织下，在辽东学院主楼报告厅现场听了一场有东北大学教授进行的机械运动方案构思与设计报告，报告自下午2：30开始进行到5：30，教授的演讲生动风趣幽默，令人难忘，以下对教授的演讲做一下个人总结。首先教授以牛头刨床为例牛头刨床机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时,由导杆机构 2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每次削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构 1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。

机械系统设计的一般原则主要步骤 1.采用简短的运动链 2.有较高的机械效率 3.合理安排传动顺序 4.合理分配传动比 5.保证机械安全运转运动方案设计的主要步骤 (1)功能原理方案的设计和构思根据机械所要实现的功能采用有关的工作原理，由工作原理出发设计和构思出工艺动作过程，这就是功能原理方案的设计。值得指出的是，一个新预、巧妙、高效的功能原理方案是创造新机械的出发点和归宿。