机构运动简图测绘实验指导书.doc

机构运动简图测绘实验指导书 一、实验目的 1.通过对一些实际机器的测绘，掌握机构运动简图的绘制方法； 2.熟练掌握机构自由度的计算： 3.验证机构具有确定运动的条件． 二、设备和工具 1.机器若干台； 2.量具； 3.自备铅笔、橡皮、草稿纸。 三、实验原理 机构的运动仅与机构中构件的数目，各构件组成的运动副的类型、数目以及各运动副的相对位置有关，而与构件的复杂外形和运动副的具体结构无关。故在进行机构运动和动力分析以及机构设计时，需采用机构运动简图。 机构运动简图是用规定符号来表示构件和运动副，并按一定的比例表示出运动副间的相对位置的简单图形。 机构运动简图既能正确地反映一部分机器的真实运动特征，又能充分表示出机构的传动原理，而且可作为机构运动学和动力学分析图解法的基础。因此正确地确定机构中各运动副的相对位置并绘制机构运动简图是机构分析与设计中的重要内容。 四、实验方法与步骤 1.观察机构的运动，弄清楚构件数目和运动副的类型、运动副的数目 首先，缓慢地驱动被测绘的机器，确定原动件。从原动件开始，根据机构运动的传递路线，仔细观察相联接的两构件之间是否有相对运动，有相对运动的，则为两构件，否则为一个构件．要特别注意那些相对运动很微小的构件，决不可误认为是刚性联接，以便弄清楚组成机构的构件数目。分析相联两构件之间的相对运动特性，确定各运动副的类型、运动副的数目。 2.合理选择机构运动简图的投影面 一般选择与机构的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面，必要时也可以就机构的不同部分选择两个或两个以上的投影面，然后展开到同一平面上，或者把主运动简图上难以表示清楚的部分，另绘一局部简图。总之，以简单清楚地把机构的运动情况正确地表示出来为原则。 3.画出机构运动简图的草图 将原动件转到某一适当位置，以便在绘制机构运动简图时，能清楚地表示各构件之间和运动副之间的相对位置。根据各构件在投影面上的投影状况，从原动件开始，循着运动传递路线，在草稿纸上，按规定的符号，目测各运动副的相对位置，使实物与机构简图大致成比例，徒手画出机构简图的草图。 4.计算机构的自由度 机构的自由度用表示，计算平面机构自由度的公式为，其中为机构中活动构件的数目，为平面低副数目，为平面高副数目。将计算结果与实物对照，观察自由度是否与原动件数目相等。 5.确定比例尺，作正式的机构运动简图，注明构件的运动学尺寸。 测量机构的运动学尺寸： 运动学尺寸是指同一构件上两运动副元素之间的相对位置参数。通常包含以下几类： 1）对于同一构件上任意两转动副，其中心间的距离即为运动学尺寸，若该构件是机架，则还需加上两转动副中心连线与参考直线之间的夹角．如图 l 所示，构件 1 中的、，构件 2 中的 ，构件 4 中的，构件5中的、，构件 6 中的以及机架构件 8 中的和夹角。 2）对于同一构件上两移动副，如果其导路方向线平行，其导路中心线间的垂直距离即为机构的运动学尺寸。如图 l 所示，机架 8 上 C 、 H 两处移动副导路中心线之间的垂直距离，即为其运动学尺寸；若两移动副导路方向线不平行，则其导路中心线间的夹角即为机构的运动学尺寸，特殊的当其夹角为何 900 时，可省略。 3）对于同一构件上某一转动副与另一移动副，则从转动副中心到移动副导路中心线间的垂直距离即为机构的运动学尺寸。如图 1 所示，机架 8 上转动副中心 A 到移动副 C 的导路中心线的垂直距离等于零，故可以省略。 4）在高副中。凸轮副的轮廓形状应按实际描绘。 根据测量的运动学尺寸，选定比例尺 在实验报告纸上，用三角板和圆规，将上述草图，按选定的比例尺，画出机构运动简图。用箭头标示原动件，以阿拉伯数字依次标示各构件，大写英文字母标示各运动副，并列表说明构件的运动学尺寸，如图1蒸汽机机构运动简图， 五、思考讨论题 1.何谓机构运动简图？ 2.机构运动简图应准确反映实际机构中的哪些项目？ 3.机构中各构件的运动学尺寸是哪些？ 4.为什么在绘制机构运动简图时，原动件可以停留在任意选定的位置？ 5.机构具有确定运动的条件是什么？ 机构运动简图实验报告 一、 绘制机构运动简图的要求 1.用圆规和三角板，按选定的比例尺绘制机构运动简图。 2.在机构运动简图上，用箭头标示原动件，用阿拉伯数字依次标示各构件，用大写英文字母标示各运动副，并列表说明构件的运动学尺寸。 3.计算机构的自由度。 二、绘制机构运动简图 机构名称 机构运动简图 运动学尺寸 原动件数目 机构自由度 该机构是否具有确定的运动规律 机构名称 机构运动简图 运动学尺寸 原动件数目 机构自由度 该机构是否具有确定的运动规律