机构运动简图测绘及解析总结计划实验

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

选择 5 种机构模型进行测量，绘制机构运动简图；

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运动副的具体构造等无关。

　所以，只要根据机构的运动尺寸， 按一定的比例尺定出各运动副的位置，就可以用运动副的代表符号和简单的线条把机构的运动简图画出来。常用符号见下表：

1、机构运动简图的概念

抛开构件的复杂外形和运动副的具体结构， 利用简单的线条和规定的符号来代表每一个构件和运动副，并按一定的比例将机构的运动特征表达出来的简单图形称为机构运动简图。

机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特性， 因而可以根据该图对机构进行运动分析和动力分析。

2、测绘方法

1）分析运动情况。绘制机构运动简图时，首先要把该机器或模型的实际构造和运动

情况搞清楚。为此， 先应确定出原动件和从动件， 再使被测机器或模型缓慢运动， 然后按照

运动的传递路线， 把原动件和从动件之间的各构件的运动情况观察清楚， 尤其应注意有微小运动的构件， 分清各构件间的接触情况及相对运动的性质， 从而确定组成机构的运动构件数目、联接次序和运动副数目、种类等。

（ 2）选择投影面。投影面的选择应以能简单清楚地把机构运动情况正确地表达出来为

机械原理 指

原 。一般 先确定机构原 件的位置， 原 是 机构中的每一构件均能清楚地表达出来的最佳位置（避免构件 的交叉和重叠） ，然后将机构投影到与多数构件的运 平面相平行的平面上。必要 可就机器的不同部分 两个或两个以上的投影面， 尽量减少投影面。

3） 适当的比例尺。

　在确定了原 件和投影面以后， 就可以 量机构的运 尺寸，按照一定的比例尺画出各构件和各运 副之 的相 位置。比例尺：

L ＝ 度 LAB （ m）／ 示 度 AB(mm) 。

五、实验步骤

1．先了解 的机械 物或模型的名称、用途和 构，并找出它的机架、原 构件和

活 构件数目。

2． 慢 被 的机器或机构模型，从原 件开始，根据运 路 ，仔 察相

接两零件 是否有相 运 ， 特 要注意那些运 很微小的构件， 清机架， 原 件和从

件，弄清机构的活 构件数目。

3．分析各构件之 相 运 的性 ，确定各运 副的 型、运 副的数目。根据运

的 序， 仔 分析相互 接两构件 的接触方式及相 运 形式， 确定运 副 型和数

目。

4．合理 机构运 的投影面。要以清楚地把机构的运 情况正确地表达出来

原 。一般 与机构中多数构件的运 平面平行的平面 投影面。

5． 制机构运 的草 。首先将原 件 到适当的位置（避开构件之 重合） ，大

致定出各运 副之 的相 位置， 在草稿 上， 用 定的符号画出运 副， 并用 条 接起

来，然后用数字 1、 2、 3及字母 A、 B、 C分 注相 的构件和运 副，并用箭

表示原 件的运 方向和运 形式， 量出机构 运 副 的尺寸， 再将草 按比例画入

告中。

6． 算自由度，并与 机构 照， 察原 件数与自由度是否相等。

　算公式：

F 3n 2 PL PH

7．分析机构运 的确定性。将前面 算的机构自由度与 机构的自由度相 照，若

与 相符， 机构具有确定的运；若与 情况不符，要找出原因及 改正。

在 告 上用三角板和 ， 将上述草 按 定的 度比例尺， 在 告上 制

正式的机构运 ， 算机构的自由度。

8． 机构 行 构分析，并判断机械的 。

9． 例 制如 2-1(a) 所示的小型 力机的机构运 。

解： 小型 力机的工作原理是 机 偏心



1′作 ，通 构件



2、 3



将

主运 构件



4；同 另一路运 自与偏心



1′固 的



1 出，



8 及与其固

的槽型凸



8′， 构件



4；两路运 构件



4 合成，由滑



6



7 作上下移

， 冲 工 作。

　然 力机的机架是构件



0，原 件 件



1-1 ′，其他 从

件。

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仔细观察各连接构件之间的相对运动特点后可知，构件



0 和



1(1 ′ ) 、 1′和



2、 2 和 3、

3 和 4、 4 和 5、 6 和 7 及 0 和 8(8 ′ ) 之间构成转动副；而构件

成移动副；高副为 1 和 8、 8′和 5 之间形成。



0 和



3、 4 和



6 及



0 和 7 间构

图 2-1(a)



图



2-1(b)

选定视图投影面及比例尺



L =0.001m/mm，顺序确定转动副



A、H 和移动副导路



D、M的位置，

根据原动件 1′的位置及各杆长等绘出转动副 B、 C、 E、F、J 的位置按规定符号绘出各运动副( 包括高副 G、 N)及各构件等，最后得到该压力机的机构运动简图，如图 2-1(b) 所示。由上述分析可知，该机构活动杆件数为 8，转动副数为 7，移动副数为 3，高副为 2。但构件 4 与凸轮 8′之间以滚子 5 实现滚动接触， 故此处引进了一个局部自由度， 应排除 ( 即设想将

滚子与构件



4 焊成一体



) 。这样



n=7； PL =9； PH=2；计算自由度得

F 3n



2PL



PH



3 7



2 9



2 1 。

六、思考题

1．一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？

2．绘制机构运动简图时， 原动件的位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？

3．机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？

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七、实验报告

平面机构运动简图的测绘与分析实验报告

实验名称

班 级



姓名



学号



指导教师



日期

成绩

一、实验预习

常用运动副、构件的表示法（举三个例子） 。

二、测绘结果及分析

编号



1



机构名称



比例尺 (



m/ mm)

判 断 原 动 件 数及

自由度计算

是否有确定运动

F=3n-2P L-P H=

机 构

运 动

简图

编号 2 机构名称 比例尺 ( m/ mm)

判 断 原 动 件 数及

自由度计算

是否有确定运动

F=3n-2P L-P H=

机 构

运 动

简图

机械原理实验指导书

编号 3 机构名称 比例尺 ( m/ mm)

判 断 原 动 件 数及

自由度计算

是否有确定运动

F=3n-2P L-P H=

机 构

运 动

简图

编号 4 机构名称 比例尺 ( m/ mm)

判 断 原动件 数 及

自由度计算

是否有确定运动

F=3n-2P L-P H=

机 构

运 动

简图

编号 5 机构名称 比例尺 ( m/ mm)

判 断 原 动 件 数及

自由度计算

是否有确定运动

F=3n-2P L-P H=

机 构

运 动

简图

三、思考题讨论

其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识 、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事

技能。

二．培训的及要求培训目的

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安全生产目标责任书

为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司 2015 年度安全生产目标的内容，现与 财务部 签订如下安全生产目标：

一、目标值：

、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。

、现金安全保管，不发生盗窃事故。

、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。

、安全培训合格率为 100%。

二、本单位安全工作上必须做到以下内容：

、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落

实，并全力支持安全工作。

、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。

、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。

、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。

、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。

、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。

、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。

、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；

9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。

10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；

11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。

三、 安全奖惩：

、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。

、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落

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