机构设计技术机构运动与力参数测试实验报告
机构运动创新设计方案实验报告
机构运动创新设计方案实验报告
实验报告：机构运动创新设计方案
一、引言
在现代科技的快速发展下，机构运动在各个领域中得到广泛的应用。机构运动是指通过构建一系列架构、链接和驱动来实现物体的特定运动方式。本实验旨在开发一种创新的机构运动设计方案，以提高机构系统的效率和性能。
二、实验目标
1. 设计一种能够实现特定运动方式的机构系统，并验证其效果。
2. 通过对机构系统的优化，提高其运动效率和性能。
3. 分析机构系统的运动原理和特点，探讨其应用前景。
三、实验方法
1. 设计和构建机构系统：基于机械原理和运动学知识，设计并构建一种机构系统，以实现特定的运动方式。
2. 制作实验样本：使用3D打印技术或其他材料制作出机构系
统的实验样本。
3. 进行运动实验：通过施加外力或输入动力，观察机构系统的运动过程，并记录关键参数。
4. 优化机构系统：根据实验结果，对机构系统的结构和驱动方式进行优化，提高其运动效率和性能。
四、实验结果与分析
经过多次实验和优化，我们得到了一种创新的机构运动设计方案。通过调整机构系统的结构和驱动方式，我们成功实现了特定的运动方式，并达到了预期的效果。
通过实验观察和参数记录，我们得到了机构系统的运动特点和性能。与传统的机构运动方式相比，我们的设计方案具有以下优点：
1. 精确度和稳定性：通过优化机构结构和驱动方式，我们的设计方案能够实现更精确和稳定的运动，减小误差和波动。
2. 高效性：通过改进机构系统的传动和驱动机制，我们的设计方案能够提高运动效率，减少能量损失。
3. 可控性和可调节性：我们的设计方案允许用户对运动参数进行调整和控制，以满足不同场景和需求的运动要求。
机构运动方案创新设计实验报告
机构运动方案创新设计实验报告
随着社会的发展和人们生活水平的提高，健康意识逐渐被人们所重视。作为一种重要的健康保障方式，运动在人们的日常生活中扮演着重要的角色。而机构运动方案的设计对于推动运动的开展和促进健康至关重要。本报告旨在探讨机构运动方案的创新设计，并通过实验结果验证其效果。
一、背景介绍
在现代社会，人们的生活节奏快，工作压力大，缺乏运动的时间和机会。为了改变这种状况，各种机构纷纷推出运动方案，希望可以鼓励员工积极参与运动，提高整体健康水平。
二、机构运动方案创新设计
1. 制定目标：首先，需要明确制定运动方案的目标，例如提高员工的体能水平、减轻工作压力、增进团队合作等。
2. 设计内容：根据目标制定相应的运动内容，包括有氧运动、力量训练、伸展放松等，同时要考虑员工的实际情况和健康状况。
3. 创新亮点：在设计运动方案时，可以加入一些创新的元素，如团体比赛、健身挑战赛、健康讲座等，以吸引员工的参与度。
4. 引入技术：利用现代科技手段，如健身APP、智能手环等，来监
测员工的运动情况，提供个性化的运动指导。
三、实验设计与结果分析
为了验证机构运动方案的效果，我们在某公司进行了实验。实验组实施了创新设计的运动方案，对照组则继续采用传统的运动方式。经过一段时间的实施和比对，我们得出了以下结论：
1. 实验组员工的运动积极性更高，参与度更大，整体健康水平有所提升。
2. 实验组的团队合作能力明显增强，员工之间的关系更加融洽。
3. 实验组的工作效率有所提高，工作压力得到缓解，工作满意度有所提升。
创新设计的机构运动方案在提高员工健康水平、促进团队合作、缓解工作压力等方面取得了显著效果。
机构运动学、动力学参数测定
实验四 机构运动学、动力学参数测试
一、实验目的
1. 以机构及系统设计为主线，以机构系统运动方案设计为重点，掌握机构运动
参数测试的原理和方法;掌握利用运动学、动力学测试结果，重新调整、设计机构的
原理和方法，从而培养学生设计、创新能力.
2. 通过实验，深入了解机构结构参数及几何参数对机构运动及动力性能的影响，
从而对机构运动学和动力学（机构平衡、机构真实运动规律，速度波动调节）有一个
完整的认识.
3. 利用计算机多媒体交互式教学方式，使学生在计算机多媒体教学课程的指导
下，独立自主地进行实验内容的选择、实验台操作及虚拟仿真，培养学生综合分析能
力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设计、现代测试手段。
二、实验设备
1. ZNH-A1曲柄导杆滑块机构实验台;
2. ZNH-A2曲柄摇杆机构实验台;
3. ZNH-A3盘形凸轮机构实验台;
4. 测试控制箱;
5. 计算机及配套的设计分析和测试分析多媒体软件。
三、实验原理和内容
平面机构多媒体测试、仿真设计综合实验系统
该系统包括ZNH-A1曲柄导杆滑块机构实验台、ZNH-A2曲柄摇杆机构实验台、
ZNH-A3盘形凸轮机构实验台以及配套的设计分析和测试分析多媒体软件。
功能及特点：
1.整个实验台机构安装在一个可水平方向自己移动的单自由度震动系统。
2．实验机构由带行星减速器的直流伺服电机驱动，配有直流调速电源。
3．构件杆长可调，平衡质量大小、位置可调，使机构的运动达最佳状态。
4．利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理，做出实测的动态参数曲线，并通过计算机对该平面机构的运动进行数模仿真，做出仿真的动态参数曲线，从而实现理论与实际的紧密结合。
开放性实验报告
开放性实验报告
实验名称:机构创新组合与设计开放性实验
院系:机械与材料工程学院
专业：机械与材料工程学院
班级学号：
学生姓名：
指导老师：
起止时间：201４．12.2-２０1４.１2.１9
２０14年１2 月１６日
机构组合创新设
一、实验目的与要求
1.目的
1）加深学生对机构组成理论的认识，熟悉杆组概念，为机构创新设计奠定良好的基础。
2）利用若干不同的杆组,拼接各种不同的平面机构,以培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力。
3）训练学生的工程实践动手能力。
2.要求
1）根据所拆杆组，按不同顺序排列杆组,分析可能组合的机构运动方案有哪些，并能用运动简图表示出来。
2）通过实验,了解位移、速度、加速度的测定方法；转速及回转不匀率的测定方法
3）通过比较理论运动曲线与实测运动曲线的差异，并分析起原因，增加对运动速度特别是加速度的感性认识。
二、实验仪器与设备
一组机构系统创新组合模型(包括４个架)基本配置所含组件如下:
1.接头
接头分单接头和组合接头两种：单接头有5种形式，组合接头有4种形式。（1）单接头J１螺纹分左旋和右旋两种。方头的侧面上,
为12×1２方通孔。 (2）单接头J2螺纹分左旋和右旋两种。方头的侧面上，为φ12圆通孔。
（3）单接头Ｊ3螺纹全部为右旋,方头的侧面上为１2×１2方通孔，且螺杆端有一段φ12的过渡杆,根据长度的不同分为６种，即:从短至长适应一到六层的分层需要,便于不同层次联接选择。
(4）单接头Ｊ4为Ｌ形状,两垂直面上,一面为方通孔，另一面为圆通孔。
(5)单接头Ｊ5有一方孔，其两垂直右旋螺杆上有一端带有φ１2圆柱，根据圆柱长度不同分为6种,即:从短至长适应一到六层的分层需要,便于不同层次联接选择。
实验12 机构组合创新操作训练实验指导书及实验报告
实验12 机构组合创新操作训练实验
12.1 机构组合创新操作训练实验指导书
一、实验目的
1. 通过对各种机构的操作与分析训练，提高学生的工程实践能力和动手能力；
2. 加深学生对机构组成原理的认识，结合机构组合方法认识机构的组成情况；
3. 加强对机构的认识和运用机构的能力，培养学生的创新意识和创新设计能力。
二、实验设备
1. 常见的一些机构模型介绍如下：
机构模型的种类较多，图12-1为50多种金属制机构模型，系哈尔滨军事工程学院1954年设计，其运动构件用优质碳素钢制作，机架用铸铁制作，底板用木材制作。图12-2为20种机壳底板用PVC 工程塑料制作的机构模型，其转动件用铝合金及钢材制作。
图12-1 50多种金属制机构模型
图12-2 20种工程塑料制机壳机构模型
2. 本实验中，在陈列柜里可供参观的组合机构主要有：串联机构、并联机构和复合机构等，其名称如下：
（1）凸轮-蜗轮蜗杆机构；（2）联动凸轮组合机构1；联动凸轮组合机构2；（3）扇形齿轮；
（4）凸轮连杆组合机构；（5）叠加机构；（6）凸轮齿轮组合机构；（7）齿轮连杆组合机构；
关于上述机构的基本介绍在陈列柜中都有，请同学们在参观时结合所学机构组合方法详细观看。
3. 本实验所用的各种基本机构及组合机构的实用模型主要有：
（1）A1曲柄滑块泵；A2 曲柄摇块泵；A3 曲柄摇杆泵；A4 转动导杆泵；A5 摆动导杆泵；A6 剪床机构；A7 差动轮系机构；A8 浮动盘联轴节；A9 齿轮直线机构；A10 齿轮摇杆机构。
（2）B1 抛光机；B2 装订机机构；B3 牛头刨床；B4 颚式破碎机；B5 步进输机；B6 假肢膝关节机构；B7 机械手腕部机构；B8 简易冲床；B9 铆钉机构；B10 制动机构。
机械原理实验
W' k 1
注意
测定时使游标卡尺的卡脚与齿廓工作段中部附近 相切，即卡脚与齿轮两个渐开线齿面相切在分度 圆附近。为了减少测量误差，应在齿轮的不同部 位测量三次，取其平均值。
（2）确定基节Pb，模数m和压力角α
Pb WK' 1 WK'
m Pb π cos α
3..测定齿顶圆和齿根圆及计算全齿高
当齿数为偶数时，可用游标卡尺直 接测出，当齿数为奇数时，直接测 量得不到真实值，而必须采用间接 测量方法，如图所示，先量出齿轮 安装孔直径，再分别量出孔壁到齿 顶的距离H1，和孔壁到齿根的距离 H2。则可按下式求出：
机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调。 机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集 曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感器采集整 机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输， 最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清 楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运 动及动力性能的影响。
动画演示
连杆轨迹
➢ 加工标准齿轮：齿条刀具线(模数线)与被加工齿轮分度 园相切。
➢ 加工变位齿轮：齿条刀具中线与被加工齿轮分度园二者 分离。
➢ 刀具中线相对齿坯中心外移为正变位，刀具中线内移为 负变位。
四、实验步骤
1.根据被加工齿轮的齿数、模数和压力角计算标准齿轮、移距 变位齿轮的基圆、分度圆、根圆及顶圆直径，并按计算结果 画好图纸。
机构创新运动实验报告
机构创新运动实验报告
机构创新运动实验报告
引言
机构创新是现代社会发展的重要动力，它可以推动企业、组织和政府等不同层面的创新，促进经济和社会的持续发展。为了更好地探究机构创新对于组织的影响，本次实验选取了一家企业作为研究对象，通过实地观察、问卷调查等方式进行数据收集和分析，以期深入了解机构创新对企业的影响。
一、研究背景
1.1 研究目的
本次研究旨在探究机构创新对企业的影响，并提出相应建议。
1.2 研究对象
本次研究选取了一家电子科技公司作为研究对象。
1.3 研究方法
本次研究采用实地观察、问卷调查等方式进行数据收集和分析。
二、理论分析
2.1 机构创新概念及特征
机构创新是指组织内部或外部环境变化下，通过改变组织结构、流程
和文化等方面来推动组织变革和发展的过程。其特征包括：创新性、
系统性、复杂性和不确定性。
2.2 机构创新对企业的影响
机构创新可以促进企业的持续发展，具体表现在以下几个方面：
（1）提高企业竞争力：通过机构创新，企业可以更好地适应市场变化，提高产品质量和服务水平，增强市场竞争力。
（2）优化组织结构：机构创新可以优化组织结构，使得企业更加高效、灵活和透明。
（3）激发员工创新意识：通过机构创新，员工可以更加积极地参与到组织变革中来，激发员工的创新意识和动力。
（4）推动企业转型升级：机构创新可以帮助企业实现转型升级，提高核心竞争力和附加值。
三、实验结果
3.1 实地观察结果
在实地观察中，我们发现该公司在一定程度上存在着以下问题：
（1）组织结构不够清晰：该公司的组织结构相对较为复杂，各部门之间沟通不畅，导致工作效率低下。
11凸轮机构运动参数的测定
课题十一凸轮机构运动参数的测定凸轮机构主要是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。从动件与凸轮轮廓接触，传递动力和实现预定的运动规律故从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。由于组成凸轮机构的构件数较少，结构比较简单，只要合理地设计凸轮的轮廓曲线就可以使从动件获得各种预期的运动规律。
凸轮机构能将主动件的连续运动转变为从动件的移动或转动，因而广泛用于各种机械中，特别是自动机械、自动线中的机械控制装置中。
1．凸轮机构运动参数的测定实验台及其工作原理
进行凸轮机构运动参数的测定实验台有多种形式，现以如图11—1所示的连杆机构与凸轮组合实验台，完成凸轮机构运动参数的测定。
图11—1 连杆机构与凸轮组合实验台
a）b）
图11—2 凸轮机构实验台的运动简图
1--同步脉冲发生器 2—减速器 3--电机 4—传感器
5--光栅盘 6--凸轮 7--平底直动从动件 8--回复弹簧
9--滑块 10--滚子直动从动件
如图11—2a）、b）所示，凸轮机构的实验台是电机、减速器、凸轮、直动从动件、滑块、传感器、同步脉冲发生器、光栅盘和回复弹簧等组成。
通过调速器调节电机的转速输出后，经蜗杆减速器带动凸轮转动，驱动从动件运动，其位移量通过直线位移传感器由模/数转换模块在嵌入式计算机系统的控制下，将位移量转换成数字信号，计算出其往复移动的周期、线速度、线加速度等机构运动参数。也可更换不同廓线的盘形凸轮，从而调节从动件的偏心距。
2．凸轮机构运动参数的测定实验注意事项
典型机构认知实验报告
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篇一：实验一典型机构认识与分析实验
实验九凸轮机构运动分析实验
一、实验目的：
1、熟悉掌握理论与实践相结合的学习方式；
2、培养动手能力和创新意识，培养对现代虚拟设计和现代测试手段的灵活运用能力；
3、通过实测和软件仿真了解不同运动规律的盘形凸轮的运动，了解圆柱凸轮的运动；
4、掌握凸轮廓线的测试方法；
5、通过实测曲线和仿真曲线的对比，分析两者之间差异的原因。
二、JTJs-Ⅲ实验台简介：
1、结构组成
1－安装底座2－凸轮支座3－同步带轮4－同步带5－
电机支座6－步进电机
7－齿轮齿条支座8－尖顶从动件9－导轨10－被测凸轮（盘形）11－圆柱凸轮
12－轴承座13－齿条14－小齿轮15－齿轮支架16－角位移传感器
图1JTJs-Ⅲ实验台结构组成
2、主要技术参数
1）凸轮原始参数：
盘形凸轮机构
1#凸轮：等速运动规律
凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；
推杆升程h=15mm；
推程转角Ф=150o、远休止角Фs=60o、回程转角Ф，=1620；
凸轮质量m1=0.765㎏。
2#凸轮：等加速等减速运动规律
凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件。
推杆升程h=15mm；
推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；
凸轮质量m1=0.765㎏。
3#凸轮：3-4-5多项式运动规律
凸轮基圆半径ro=40mm；从动件滚子半径rt=7.5mm；
推程转角Ф=180o、回程转角Ф，=180o；凸轮质量m1=0.852㎏。
4#凸轮：余弦加速度运动规律
凸轮基圆半径ro=40mm；尖顶从动件；
双曲柄机构实验报告
双曲柄机构实验报告
1. 引言
双曲柄机构是一种常用的机械传动装置，由两个双曲线形状的柄连杆组成。它具有结构简单、运动平稳等优点，在机械工程领域有着广泛的应用。本次实验旨在通过搭建双曲柄机构，观察并测量其运动特性，进一步理解该机构的工作原理。
2. 实验设备与方法
2.1 实验设备
本实验使用的仪器设备有：
- 双曲柄机构模型
- 载荷传感器
- 示波器
- 数据采集系统
2.2 实验方法
1. 将双曲柄机构模型固定在实验台上，并连接载荷传感器。
2. 使用示波器接收载荷传感器输出的信号，并通过数据采集系统记录数据。
3. 转动手柄，使机构开始工作。
4. 观察并记录双曲柄机构的运动轨迹和载荷变化。
3. 实验结果与分析
3.1 运动轨迹观察
经过实验观察，双曲柄机构在工作过程中，可以发现其运动轨迹呈现为椭圆形。
3.2 载荷变化测量
利用载荷传感器和示波器，可以实时测量双曲柄机构在工作过程中的载荷变化。
实验数据显示，在双曲柄机构高速运动的阶段，载荷较大，而在低速运动的阶段，载荷较小。这是因为在高速运动过程中，连杆的惯量对载荷产生较大的影响。而在低速运动过程中，连杆惯性力对载荷的影响相对较小。
3.3 双曲柄机构的工作原理
双曲柄机构的工作原理是通过两个双曲线形状的柄连杆实现的。当手柄转动时，柄连杆随之旋转，由于柄连杆的形状特点，使得连接的杆件在运动过程中能够保持相对平稳。这种结构使得双曲柄机构在工作时具有较好的稳定性和高效性。
4. 实验结论
通过本次实验，我们可以得出以下结论：
1. 双曲柄机构在工作过程中呈现椭圆形轨迹。
2. 双曲柄机构在高速运动阶段的载荷较大，而在低速运动阶段的载荷较小。
机构设计技术搭建实验报告
搭建实验报告
院、系机械与电气工程学院专业班级机械135 姓名沈云辉同组人任常宝，刘卫滨等
实验日期2014 年12月12日
一、机构运动方案设计（该机构的预期工作目标，绘制机构运动简图，简要说明其结构特点和工作原理及使用场合）。
目标；达到周期性平移运动
运动简图；
结构特点；该机构主要是通过两偏心圆的周期运动而带动齿轮条的周期往返运动，其动力如上图所示来源与小圆！
使用场合；收割机的脱谷部件；钻车液压等
二、调试过程中所遇到的问题及解决的方法。
1；遇到的主要问题是齿轮条我们不好固定它，方法；采用多个大小不同的螺丝和飞轮来调节它到适当的位置在固定。
2；还有就是由于连杆的问题，运动不流畅，卡死了。方法；减小炼钢的实际接入长度！
三、对于搭建的机构，分析其优缺点及改进意见。
优点；结构简单，占的空间小。
缺点；齿条与齿轮的接触很难控制并且摩擦大，能的利用率不高
改进；可以把横着的链条竖的放，并且上下用链条固定，但是还用用其他转向的机构调整，这样可以减小摩擦。
四、测量各构件尺寸，利用机械原理知识编程绘制所搭建机构的运动学曲线，并检查是否达到你的预期目标。
运动目标达到的周期性的平动。运动曲线为直线
机构动平衡实验报告
机构动平衡实验报告
实验报告：机构动平衡实验
一、实验目的：
本实验旨在通过搭建一个机构，并利用动力学平衡原理研究机构的运动特性以及平衡条件。
二、实验原理：
1. 机构：机构是指由多个刚体通过铰链、齿轮、滑块等连接构成的复杂结构。本实验中采用了由两个具有运动连接的刚体构成的机构。
2. 平衡条件：机构能够平衡的条件为力矩和力的平衡。力矩平衡要求机构中相关点的力矩之和为零，力的平衡要求机构中相关点的受力之和为零。
三、实验器材和仪器：
1. 机构组件：包括刚体、铰链、齿轮、滑块等。
2. 力矩传感器：用于测量机构中相关点的力矩。
3. 力传感器：用于测量机构中相关点的力。
4. 关联设备：电脑、数据线等。
四、实验步骤：
1. 搭建机构：根据实验要求，选择适当的机构组件搭建一个机构，包括刚体、铰链等，并确保机构能够自由运动。
2. 连接传感器：将力矩传感器和力传感器分别连接到机构中相关点上，使其能够准确测量力矩和力。
3. 测量力矩和力：启动实验设备，通过传感器测量机构中相关点的力矩和力。
4. 记录数据：将测量到的力矩和力数据记录下来，并进行整理。
5. 数据分析：根据测得的数据，计算机构中相关点的力矩之和和力的平衡情况，分析机构的运动特性和平衡条件。
五、实验结果分析：
通过对实验得到的数据进行分析，可以得出以下结论：
1. 机构的平衡条件：根据力矩平衡和力平衡条件，可以确定机构中相关点的力矩之和和力的平衡情况，验证机构是否处于平衡状态。
2. 机构的运动特性：根据力矩和力的平衡情况，可以推断机构中各个部件之间的运动关系，分析机构的动力学特性，如角速度、加速度等。
平面连杆机构设计分析及运动分析综合实验
实验二平面连杆机构设计分析及运动分析综合实验
一、实验目的：
1、掌握机构运动参数测试的原理和方法。了解利用测试结果，重新调整、设计机构的原理。
2、体验机构的结构参数及几何参数对机构运动性能的影响，进一步了解机构运动学和机构的真实运动规律。
3、熟悉计算机多媒体的交互式设计方法，实验台操作及虚拟仿真。独立自主地进行实验内容的选择，学会综合分析能力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设备和现代测试手段。
二、实验内容
1、曲柄滑块机构及曲柄摇杆机构类型的选取。
2、机构设计，既各杆长度的选取。（包括数据的填写和调整
好与“填写的数据”相对应的试验台上的杆机构的各杆长度。）
3、动分析（包括动态仿真和实际测试）。
4、分析动态仿真和实测的结果，重新调整数据最后完成设计。
三、实验设备：
平面机构动态分析和设计分析综合实验台，包括：曲柄滑块机构实验台、曲柄摇杆机构实验台，测试控制箱，配套的测试分析及运动仿真软件，计算机。
四、实验原理和内容：
1、曲柄摇杆机构综合试验台
①曲柄摇杆机构动态参数测试分析：该机构活动构件杆长
可调、平衡质量及位置可调。该机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感器采集整机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输，最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运动及动力性能的影响。
②曲柄摇杆机构真实运动仿真分析：本试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构进行运动模拟，对曲柄摇杆及整机进行运动仿真，并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行比较分析，同时得出速度波动调节的飞轮转动惯量及平衡质量，从而使学生对机械运动学和动力学，机构真实运动规律，速度波动调节有一个完整的认识。
基于Matlab的机构运动分析教学实践
基于Matlab的机构运动分析教学实践【摘要】
本文基于Matlab的机构运动分析教学实践进行了深入探讨。引言部分介绍了研究背景、研究意义和研究目的，为后续内容提供了必要
的背景信息。在详细讨论了Matlab在机构运动分析中的应用、机构运动分析教学内容设计、实践案例分析、教学效果评估以及案例分享与
讨论，为读者提供了全面的教学实践指南。结论部分总结了基于Matlab的机构运动分析教学实践的经验和教训，展望了未来的发展方向并提出了建议。本文旨在为机构运动分析教学提供参考，促进该领
域的教学方法创新和教学质量提高。
【关键词】
Matlab, 机构运动分析, 教学实践, 教学设计, 实践案例分析, 教
学效果评估, 案例分享, 讨论, 总结, 展望, 建议, 未来研究方向
1. 引言
1.1 研究背景
随着工程技术的不断发展，对机构运动分析的需求也越来越迫切。传统的机构运动分析方法往往需要大量的计算和复杂的数学推导，效
率低下且容易出错。而Matlab提供了一种方便快捷的解决方案，可以通过编写简单的代码实现复杂的机构运动分析，大大提高了工程师们
的工作效率。
通过基于Matlab的机构运动分析教学实践，可以帮助学生更好地理解机构运动规律，掌握Matlab在机构运动分析中的应用，提高他们的实际操作能力和问题解决能力。也为未来工程技术的发展培养了更
多具有机构运动分析能力的专业人才。
1.2 研究意义
基于Matlab的机构运动分析在教学实践中具有重要的意义。通过这种方法，学生可以更加直观地理解和掌握机构在运动过程中的各种
QTD-III型曲柄滑块、导杆、凸轮组合实验指导书实验一、机构运动参数的测试和分析实验
实验一、机构运动参数的测试和分析实验
一、实验目的
1．掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度
和加速度等的测试原理和方法；
2.学会运用多通道通用实验仪器、传感器等先进实验技术手段开展实验研
究的方法；
3.利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理，作出实测的动态参数曲线，并通过计算机对该平面机构的运动进行数值仿真，作出相应的动态参数曲线，从而实现理论与实际的紧密结合。
二、实验内容
1.测试曲柄导杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等机构的构件转角、移动位
移等运动参数；
2．比较实测参数曲线与理论仿真曲线的差异。
三、实验仪器
QTD-III 型曲柄、导杆、凸轮组合实验台
该组合实验装置，只需拆装少量零部件，即可分别构成四种典型的传动系统。他们分别是曲柄滑块机构、曲柄导杆机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构。具体结构示意图如下图所示。
（ a）曲柄滑块机构
（ b）曲柄导杆机构
（ c）平底直动从动件凸轮机构
（d）滚子直动从动件凸轮机构
1、同步脉冲发生器
2、涡轮减速器
3、曲柄
4、连杆
5、电机
6、滑块
7、齿轮8、光电编码器9、导块
10、导杆11、凸轮12、平底直动从动件
13、回复弹簧14、滚子直动从动件15、光栅盘
四、实验原理
本实验仪由单片机最小系统组成。外扩16位计数器，接有3位LED数码显示器可实时显示机构运动时曲柄轴的转速，同时可与P C 机进行异步串行通讯。在实验机构动态运动过程中，滑块的往复移动通过光电脉冲编码器转换输
出具有一定频率（频率与滑块往复速度成正比），０－５伏电平的两路脉冲，接
平面连杆机构动态静力分析
分类
根据构件之间的相对运动关系，平面连杆机构可分为闭式连杆机构和开式连杆 机构两大类。闭式连杆机构的构件数目较多，形成一个或多个封闭环；开式连 杆机构的构件数目较少，没有封闭环。
工作原理及特点
工作原理
THANKS.
典型案例分析
04
案例一：简单平面连杆机构
机构描述
简单平面连杆机构通常由较少的构件组成，如曲柄摇杆机 构、滑块机构等。
动态静力分析
对于简单平面连杆机构，可以通过建立机构的运动学和动 力学方程，求解机构的位移、速度、加速度以及驱动力或 驱动力矩等动态静力参数。
案例分析
例如，对于曲柄摇杆机构，可以分析其在不同曲柄转角下 的位移、速度和加速度变化，以及驱动力或驱动力矩的变 化规律。
03
多体动力学仿真技 术不足
发展多体动力学仿真技术，实现 机构运动学和动力学的精确模拟。
未来发展趋势预测
智能化设计
利用人工智能、机器学习等技术，实现平面连杆机构 的自动化设计和优化。
高性能计算应用
借助高性能计算技术，提高分析速度和精度，实现复 杂机构的实时仿真。
多学科交叉融合
结合机械工程、计算机科学、数学等多学科知识，推 动平面连杆机构动态静力分析技术的发展。
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机构运动与力参数测试实验报告
院、系专业班级姓名同组人
实验日期年月日
一、机构运动方案设计（绘制机构运动简图，简要说明其结构特点和工作原理及使用场合）
结构特点：上图实际为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构具有的运动副为低副（上图机构有一组皮带轮构成的高副），构成低副两元件的几何形状比较简单，加工方便，易于得到较高的制造精度等优点。
工作原理：此机构常用于将曲柄得回转运动变换为滑块的往复直线运动，或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄滑块运动，上图为前者。其工作原理为：由电动机带动皮带轮5顺时针转动，从而带动结构3转动，再通过连接在齿轮上的连杆2带动滑块1做往复直线运动。适用场合：自动送料机构、机床、内燃机、空气压缩机等。
二、绘制平面机构的运动学曲线s、v和a曲线。
三、根据数据曲线分析搭建的机构，包括是否有运动冲击，运行状况如何。并分析波动、冲击、不稳定的原因。
根据搭建机构及数据曲线分析，运动有几个局部位置有运动冲击，但对整体影响不大，运动
状况较为顺利。
1.根据角位移分析，可看出角速度线并不是水平直线，而是有一个微小的上下跳动的幅度。其产生的原因可能是本身频率不稳定，或者是滑块来回摩擦系数不一致产生。
2.根据直线位移曲线图，可看出位移曲线并不是光滑的曲线，在波峰跟波谷都有一段是直线。与直线的末端相连的曲线一开始便有较大的斜率，这会对测量器材造成一定的冲击，同时也造成机构的不稳定。排除构件连接之间的偏差，为了更好测量滑块的往复运动，而不导致滑块卡死;连接滑块的测量器材在连接点有较大的松弛度，从而导致滑块在最左端和最有端有一段测量的空窗期，导致不能测量进而产生速度曲线的波峰、波谷有一段直线。
四、测量各构件尺寸，利用机械原理知识编程绘制所搭建机构的运动学曲线，求解各杆件的轴向力，并分析误差产生的原因。