机构分析与机构设计课程内容要求

《机构分析与机构设计》内容和要求

一、目的与要求

通过实习，加深对机构的基本概念、基础理论的理解，掌握机构的组成原理、运动性能和动力性能，能熟练地使用机构理论分析实际的机构，掌握机构创新设计方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力和实事求是的科学态度，为今后学习和实践工作打下良好基础。

二、内容

1、测绘典型机构，分析该机构的工作原理、运动性能和动力性能。

2、设计平面机构，作出机构简图，分析机构的运动，作出机构运动仿真图。

3、设计平面机构，对机构进行运动分析和动力分析，画零件图，装配图，写出课程说明书。

三、时间安排

序号内容课时

1 详细研究和分析设计的内容和要求，制定工作计划。0.5天

2 测绘典型的平面机构，分析机构工作原理、组成，分析机构运

动和动力性能，画出机构运动简图。

1天

3 设计简单平面机构，对机构进行拼接和拆卸，掌握杆组的概念，分析机构的工作原理、行程范围以及运动状态。掌握机

构运动方案构型的各种创新设计方法。选择相关软件做

出机构的运动仿真图，

3天

4 对设计机构进行运动分析和受力分析，画零件图和装配图，编

写课程说明书。

5.5天实习内容：

一、平面机构运动简图的测绘

1、目的 1．学会运用构件及其运动副联接的常用符号和机械中常用机构的简

图符号，正确绘制出机构运动简图；2．进一步理解机构运动简图的意义；3．熟练掌握机构自由度的计算方法，判断运动链能否成为机构。

2、测绘运动简图的方法和步骤 1. 仔细观察各机构模型，了解其名称、用途和结构。2. 找出各构件。从原动件开始，仔细观察机构的运动，按运动传递顺序，找出组成机构的固定构件和所有的活动构件。3. 选定视图平面。选取与构件运动平面相平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。4. 找出各构件之间的联系--------运动副。根据各相互联接的两构件间的接触情况及相对运动性质，从机架一端开始，按构件联接顺序，确定各运动副的类型。5. 用简单线条表示构件，画出该机构运动简图的草图。6. 测量各运动副间相对位置。测量各回转副中心之间的距离、移动副导路的相对位置尺寸。7. 应用公式F=3n-2PL-PH 计算机构自由度，要注意复合铰链，局部自由度和虚约束的判别。将计算结果与实际机构对照，机构自由度数应与原动件数相符，否则，应当找出机构运动简图的错误并改正。8. 作机构运动简图。选取合适的长度比例尺，在实验报告中绘出机构运动简图并填写有关内容。

机构运动简图的长度比例尺：

()()mm cm L 简图上所画的构件长度构件的实际长度=

μ

3、实验仪器设备 抛光机 简易冲床 铆钉机构 制动机构 剪床机构 牛头刨床 步进输送机 装订机机构 曲柄摇杆泵 曲柄摇块泵 摆动导杆泵 浮动盘联轴器 颚式破碎机 曲柄滑块泵 转动导杆泵 假肢膝关节 齿轮摆杆机构 齿轮直线机构 差动轮系机构

机械手腕部机构

二、机构设计、拼接与分析

1、了解杆组的概念与类型，掌握机构的组成原理，掌握典型零部件的基本拼接方法和拆分步骤。

2、在机构创新设计实验台上对自行设计的机构进行拼接。检验设计的可行性、可靠性，找出设计中的不合理性或错误，提高综合运用知识的能力。

3、分析机构的运动学及动力学特性。通过观察机构系统的运动，对机构系统的运动学及动力学特性做出定性的分析。一般包括如下几个方面：平面机构中是否

存在曲柄；输出件是否具有急回特性；机构的运动是否连续；最小（或最大）传动角是否在非工作行程中；机构运动过程中是否具有刚性冲击和柔性冲击。

4、作出机构运动仿真。

5、实验仪器

机构拼接实验台、多种尺寸杆件、齿轮、凸轮、连接件等

三、平面机构设计

1、设计平面机构。确定各构件尺寸，选择原动机的功率、转速（线速）。

2、对设计的机构进行运动学和动力学定性分析。写出计算说明书。

3、画出构件零件图和装配图。

四、说明书内容（打印稿）

1、测绘的机构名称、运动简图、自由度计算。

2、拼装机构的机构运动简图、自由度计算、机构运动情况说明、视频截图、运动仿真截图。

3、设计机构的用途、运动分析、动力分析。

4、零件图（4张）、装配图。

五、参考资料：

《机械原理》，《连杆机构设计与应用创新》，《机械设计实用机构与装置图册》，《机构设计》，《组合机构设计与应用创新》。