机构及其系统运动方案设计
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。
结语通过本次实验的结果，我们可以看到创新设计的机构运动方案对于提升员工的整体健康水平和工作效率有着积极的作用。
在今后的工作中，我们将继续探索更加有效的运动方案设计，为员工的健康和幸福贡献力量。
愿我们的努力能够让更多的人受益，共同迈向更健康、更美好的未来。
机构运动方案创新设计实验指导书
机构运动⽅案创新设计实验指导书机构运动⽅案创新设计实验指导书⼀、实验⽬的1．培养学⽣机构型综合的设计能⼒、创新能⼒和实践动⼿能⼒；2．培养学⽣综合应⽤所学知识对机构的结构和运动性能加以评价的分析能⼒。
⼆、实验原理任何机构都是将基本组依次连接到机架和原动件上⽽构成的。
三、实验内容1.多功能移动式残病⼈浴缸翻转机构（见动画）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：①摆动导杆机构，导杆与上⾝部缸体固装在－起，带动缸体翻转。
由直线电机带动主动杆摆动。
②双摇杆机构，上⾝部缸体作为从动摇杆，在主动摇杆驱动下作0-70度摆动. 主动杆由直线电机带动摆动。
③其它机构⑵腿部缸体翻转机构要求腿部缸体从垂直位置向上翻转⾄⽔平位置，利⽤死点保持腿部缸体在⽔平位置, 借助凸轮机构破坏死点，使腿部缸体在重⼒作⽤下复位。
可采⽤机构：①双摇杆机构，腿部缸体作为主动摇杆；②其它机构2. ⽜头创床机构（见动画）要求刨⼑（安装在滑枕上）作直线往复运动。
可采⽤的机构：①转动导杆机构和曲柄滑块机构组合,由电机驱动主动件转动。
②摆动导杆机构和滑块机构组合,由电机驱动主动件转动。
③其它机构3．翻转机（见动画）要求翻转模板装在连杆上，模板翻转180度。
①四杆机构，电机驱动。
②其它机构4．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：①四杆机构，电机驱动。
②其它机构5．插床机构要求插⼑作垂直上下往复直线运动，向下时（⼯作⾏程）较慢，向上运动（空程）时速度较快。
可采⽤的机构：①双曲柄机构与曲构滑块机构组合，电机驱动.②其它机构6．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：①六杆增⼒机构，电机驱动.②其它机构7．拉延压⼒机压边机构压边滑块作垂直上下直线运动，在下极限位置时，有瞬时停歇现象；同时以较⼩功率带动主动件运动时，滑块能产⽣巨⼤的冲压⼒。
机构运动方案创新设计实验报告答案
机构运动方案创新设计实验报告答案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一．实验目的1、培养学生对机械系统运动方案设计的整体认识，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，可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面更深入的理解;3、加深学生对机构组成原理的认识，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。
二、实验设备机架、各种零部件、连杆、复合铰链、移动副、转动副等。
三、实验步骤1、掌握平面机构组成原理。
2、熟悉本实验中的实验设备，各零部件功用和安装、拆卸工具。
3、自拟平面机构运动方案，形成拼接实验内容，将平面机构运动方案正确拆分成基本杆组。
4、正确拼接各基本杆组。
5、将基本杆组按运动传递规律顺序联接到原动件和机架上。
四、实验内容(1)按比例绘制实际拼装的机构运动简图，并要求符号规范。
标出活动构件、原动件、转动(2) 进行机构分析：杆组化分，并简要说明机构杆组的拆组过程，并画出所拆机构的杆组简图。
(3) 根据拆分的杆组，按不同的顺序排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪几种？要求用机构运动简图表示出来，就运动传递情况作方案比较，并简要说明之。
(4) 利用不同的杆组进行机构拼接，可得到哪一些有创意的机构运动方案？用简图说明篇二：机构运动方案创新设计实验指导书实验四实验四：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。
二、实验设备及工具1、机构运动方案创新设计实验台零件及主要功用（参看“机构运动方案创新设计实验台零部件清单”）2、工具M5、M6 、M8 内六角搬手、6 或8 英寸活动搬手、1 米卷尺、笔和纸。
机械运动方案设计的主要内容
机械运动方案设计的主要内容机械运动方案设计的主要内容随着机械行业的不断发展，机械运动方案设计也成为了一个重要的领域。
机械运动方案设计是指根据客户的需求，设计出适合其机械设备运动的方案，以满足其生产需要。
机械运动方案设计的主要内容包括机构设计、动力系统设计、控制系统设计、传感器选择、运动分析和仿真等方面。
本文将从这六个方面详细介绍机械运动方案设计的主要内容。
一、机构设计机构设计是机械运动方案设计中最基础的部分。
机构设计是指通过机构的组合和布局，实现机器的各项运动功能。
机构设计包括机械结构设计和机械传动设计两个方面。
机械结构设计是指根据机器的功能要求，设计出机器的框架结构和各个零部件的布局。
机械传动设计是指根据机器的运动要求，设计出机器的传动部分，包括齿轮传动、链传动、带传动等传动方式。
二、动力系统设计动力系统设计是机械运动方案设计中重要的一部分。
动力系统设计是指为机器提供能量的系统设计。
动力系统的设计应考虑机器的功率、效率、噪音、可靠性等因素。
动力系统设计包括发动机、电机、液压系统、气动系统等。
三、控制系统设计控制系统设计是机械运动方案设计中重要的一部分。
控制系统设计是指根据机器的功能要求，设计出控制系统，实现对机器的控制。
控制系统设计应考虑机器的精度、速度、力矩、运动轨迹等因素。
控制系统设计包括机器人的运动控制、位置控制、速度控制等。
四、传感器选择传感器选择是机械运动方案设计中重要的一部分。
传感器选择是指选择适合机器的传感器，以实现对机器的精密监控。
传感器选择应根据机器的功能要求，选择适合的传感器，如温度传感器、压力传感器、位移传感器等。
五、运动分析运动分析是机械运动方案设计中重要的一部分。
运动分析是指根据机器的运动要求，对机器的运动进行分析。
运动分析应考虑机器的速度、加速度、力矩等因素，以实现机器的高效运动。
运动分析包括运动学分析、动力学分析等。
六、仿真仿真是机械运动方案设计中重要的一部分。
仿真是指通过计算机模拟技术，对机器的运动进行模拟，以实现对机器的效果预测。
机械系统运动方案及结构分析
机械系统运动方案及结构分析概述机械系统是由一系列相互连接的部件组成的，通过运动实现某种功能的系统。
在机械系统设计过程中，需要考虑运动方案和结构分析，以确保系统的稳定性、效率和可靠性。
本文将探讨机械系统的运动方案和结构分析的重要性，并介绍常用的方法和工具。
机械系统运动方案机械系统的运动方案指的是实现所需运动的方法和方案。
在确定运动方案之前，需要对系统的功能和运动要求进行分析和定义。
常见的机械系统运动方案包括以下几种：1.传动机构：通过齿轮、皮带、链条等传动元件实现运动传递。
传动机构能够将输入运动转换为输出运动，并实现不同速度的运动比例。
2.摆动机构：通过摆杆、连杆等实现周期性的直线运动或旋转运动。
摆动机构常见的应用包括钟摆、连杆机构等。
3.并联机构：由多个并联连接的元件组成，能够实现多自由度运动。
并联机构常用于机器人、航天器等领域。
4.连杆机构：由多个连杆和铰链连接而成的机构，可以实现复杂的直线或旋转运动。
连杆机构广泛应用于工业机械、汽车发动机等领域。
选择合适的运动方案需要考虑多个因素，包括运动要求、空间限制、工作环境等。
在设计过程中，可以使用动力学仿真软件进行运动仿真，以评估和优化不同方案的性能。
机械系统结构分析机械系统的结构分析是指对系统的结构进行分析和评估，以确定其稳定性和刚度。
结构分析通常包括以下几个方面：1. 强度分析强度分析是对机械系统中各个部件的强度进行评估。
在设计机械系统时，需要考虑各个部件所能承受的力和扭矩，并根据这些要求选择合适的材料和尺寸。
强度分析可以使用有限元分析软件进行，以模拟系统在不同载荷下的受力情况。
2. 刚度分析刚度分析是对机械系统的刚度进行评估，以确定系统在运动中的稳定性和精度。
刚度分析需要考虑部件的刚度特性和装配精度，并通过模态分析、应变测试等方法来评估系统的刚性。
刚度分析的结果可以用来指导系统的结构优化和改进。
3. 动力学分析动力学分析是对机械系统的动态响应进行评估。
机械系统运动方案及结构分析
机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析是工程力学领域中的一个重要分支，它主要关注机械系统中的运动规律、力学原理以及结构设计，以期能够实现机械系统的高效运行和优化设计。
本文将从运动方案和结构分析两方面来详细介绍机械系统运动方案及结构分析的相关内容。
一、机械系统运动方案机械系统是指由多个零部件组成的、用于执行某种特定任务的机器设备。
如何让机械系统按照预定的轨迹进行运动，成为了进行运动方案设计的核心问题。
在进行机械系统运动方案设计时，需要考虑的因素包括运动稳定性、运动周期、运动轨迹、动力传递等问题。
1、运动稳定性运动稳定性是指机械系统在运动过程中能够保持平稳、无抖动的状态。
在机械系统设计过程中，运动稳定性是一个至关重要的因素，因为机械系统的不稳定运动不仅会影响其工作效率，还会对外部环境造成不良影响。
机械系统的运动稳定性可以通过对系统的动态响应进行分析来评估，动态响应的分析需要考虑系统中涉及的所有零部件的动态特性，如刚度和阻尼等。
2、运动周期机械系统的运动周期是指机械系统从开始到结束的一个完整运动过程所需的时间。
运动周期通常与机械系统的工作时间、生产效率密切相关，因此在运动方案设计过程中需要充分考虑。
运动周期的设计需要对机械系统的动力学性能进行分析，包括对机械系统的加速度、速度和位移等参数的计算。
3、运动轨迹机械系统的运动轨迹是指机械系统在运动过程中机械零部件运动的具体路径和方式。
不同的机械任务需要不同的运动轨迹来完成。
例如，对于数控机床来说，需要确保自动换刀的稳定运行，需要设计合适的自动刀具换向轨迹。
运动轨迹的设计需要考虑机械系统的运动范围、机构的工作方式以及机械零部件之间的相互作用等问题。
4、动力传递机械系统的动力传递是指机械系统中的动力信号传递过程，例如电机的驱动力信号传递到齿轮等机械零部件上。
在机械系统的运动方案设计过程中，动力传递是不可忽略的一个因素。
机械系统运动稳定性、运动周期、运动轨迹等因素都离不开动力传递的支撑。
机构系统运动方案设计
2、示例 工机卧m位h式y冷多墩
122））完选选成型型工序： （（12））进断料料机机构构
进料
截料
机构系 统Ⅲ机构系统Ⅱ压角曲棘曲柄轮柄摇机滑杆构块机机构构整形 直动从动件凸
冲孔齿冷轮墩轮机机构构
Ⅲ
Ⅴ
7
8
9
10 18
11
12
Ⅰ 1
2 Ⅳ
3
Ⅱ 16 15
K 20 19
4b
13
a5
14
17
18 6
6
2、示例
）
程 刷盘
匀
油印
油
印
盘
） ）
转
头
油
动
程
工
辊
程
行
作
空
行 回
3）直角坐标式循环图
0° 主轴 转角
90°
印头往复 摆动机构
110°
油辊往复 摆动机构
油盘间歇 运动机构
60°
60°
180° 195°
270°
360°
70°
195°
二、机械运动循环图的设计
1、设计要点 – 完成系统的协调设计; – 确定参照机构（构件）; – 设计单一执行机械运动循环图 ; – 设计机械运动循环图.
主轴转角
印头往复 摆动机构
油辊往复 摆动机构
0° 90° 180° 270° 360° 195°
印头工作行程 （印 刷）
印头空回行程
油辊空回行程 （匀 油） 60°
油辊工作行程 （给铅字上油）
油盘间歇 运动机构
油盘 转动
油盘静止
2）圆形循环图（极坐标式）
作室
工
（
机械系统运动方案设计
机械系统运动方案设计引言机械系统的运动方案设计是一个关键的工程任务，它涉及到机械系统的运动特性、性能指标、传动机构和控制策略等方面。
本文旨在介绍机械系统运动方案设计的一般过程和方法，并通过一个实际案例来说明。
运动特性分析在进行机械系统运动方案设计之前，首先需要对该机械系统的运动特性进行分析。
这包括系统的运动模式（例如直线运动、旋转运动等）、运动范围、加速度和速度要求等。
性能指标规定根据机械系统的使用需求和实际应用场景，确定系统的性能指标是非常重要的。
这些性能指标可能包括速度、精度、刚度、承载能力等。
在确定这些性能指标时，需要综合考虑系统的运动特性和工作环境的要求。
传动机构设计传动机构是机械系统中实现运动转换和传递的关键部件。
在进行传动机构设计时，需要根据系统的运动特性和性能指标来选择适当的传动方式（例如齿轮传动、皮带传动、链传动等）和传动比。
同时还需要考虑传动效率、传动平稳性、传动装配和维护方便性等因素。
控制策略设计控制策略设计是机械系统运动方案设计的重要组成部分。
在确定控制策略时，需要考虑系统的运动特性和性能指标，并采用适当的控制方式（例如开环控制、闭环控制等）和控制算法。
同时，还需要选择合适的传感器和执行器，并进行系统建模和仿真分析等。
实际案例：自动化生产线的运动方案设计假设有一个自动化生产线，需要设计其运动方案。
该生产线包括搬运机器人、传送带和几个工作站。
要求生产线能够实现零件的快速搬运、准确定位和高效加工。
根据生产线的运动特性和性能指标，我们可以进行如下的运动方案设计：1.搬运机器人的运动方式选择为轨道运动，并采用闭环控制策略。
机器人通过激光传感器实时感知目标位置，然后通过控制算法准确地控制机器人的运动路径和速度。
2.传送带的运动方式选择为连续运动。
传送带通过电机驱动，并采用闭环控制方式。
通过编码器实时反馈传送带的位置和速度，然后通过控制算法实现传送带的准确控制。
3.工作站的运动方式选择为旋转运动。
机械系统的运动方案及机构的设计探讨
机械系统的运动方案及机构的设计探讨[摘要]机械系统的运动方案设计是机械系统设计的重要组成部分，是决定机械系统的功效与功能的关键环节。
在设计的过程中，设计师需要根据各种运动方案的特点，进行进一步的细化，设计出具有实用性和可行性的机械系统。
[关键词]机械系统；运动方案；设计方法事实上，机械系统是一个较为广泛的概念，具体来说，其就是由各个机械基本要素组成的，用以完成所需的动作过程，实现机械能的转化，代替人类劳动的系统。
这也就决定了机械系统设计的复杂性，可以说机械系统设计是一个复杂的分析、规划、推理与决策的过程。
而我们之所以要进行机械系统设计，主要是为了根据既定目标，获取包括文字说明、技术数据、设计图纸、设计方案和工艺方案的机械系统的设计信息，然后经过评估、改进和制造，最终形成满足设计要求的机械产品。
机械系统的运动方案包括工功能分析与功能原理设计、工艺动作与运动规律分析、机构系统运动协调的设计等这几个主要方面。
一、功能分析与功能原理设计（一）功能原理的构思与选择机械设计的前提和依据是机构系统运动方案设计。
方案的优劣对机械有着多方面的影响，比如说其会直接影响到机械结构形式的繁简、制造成本的高低及操作使用的难易、技术性能的好坏等都有着决定性的影响。
如果设计人员在设计中不能避免运动方案设计存在的明显缺陷，就很难设计出好的机械产品，而且也很难找到补救的措施。
工艺要求或使用要求是运动方案设计的主要依据。
在明确了这一要求后，设计人员首先要考虑的是采用何种功能原理来实现给定要求。
因为只有合理的选定了功能原理之后，才可以根据功能的原理设计出工艺动作和这些动作的执行机构的运动规律。
功能原理设计的主要任务，就是要按照机械预期的工艺要求或者使用要求，探索出一切能够实现给定要求的功能原理，同时进行比较分析，并且从中选择出既能很好地满足预期要求、工艺动作又简单的功能原理。
比如说要求设计一自动输送料板的装置。
那设计人员在设计的过程中，必须要考虑到这些方面，一可以考虑选择机械推拉原理，把料板从底层推出，然后再用夹料板将其抽走，；二可以考虑选用摩擦传动原理，首先利用摩擦板从顶层推出一张料板，然后再用夹料板把它抽走；三用底层吸取法，先把料板的边缘吸住，然后再用夹料板将其抽走；四可以考虑使用气吸原理，运用用顶层吸取法，就能够直接吸走顶层一张料板；五可以用摩擦轮把料板从底层滚出，接着再用夹料板将其抽走。
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，一般比拟复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，屡次改良后才能得到最正确的方案和参数。
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，能够比拟直观、方便的搭接、验证、调试、改良、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，也是本实验的根本原理。
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。
将从动件系统拆成假设干个不可再分的自由度为零的运动链，称为根本杆组，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，假设拆不出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。
机械设计 压床连杆机构的设计及运动分析(方案三)
机械原理课程设计编程说明书设计题目：压床连杆机构的设计及运动分析（方案三）指导教师：郝志勇席本强设计者：满桐学号：**********班级：液压09-1班2011年7月1日辽宁工程技术大学DE,各构件重心S 的位置，曲柄每分钟转数1n 。
四、原始数据五、要求：1）设计连杆机构，作机构运动简图（选择适当的比例尺）、机构两个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图（位移、速度和加速度曲线）。
2) 用C 语言编写程序对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。
3）编写出设计计算说明书。
指导教师：郝志勇 席本强开始日期： 2011 年 6 月 26 日 完成日期： 2011 年 7 月 1 日目录一设计任务------------------------------二设计过程------------------------------2.1数学模型------------------------------2.2程序框图------------------------------2.3程序设计--------------------------------三设计结果-------------------------------3.1 连杆运动示意图-----------------------3.2 连杆参数的计算结果-------------------3.3 位移、角速度、加速度曲线绘制--------- 四课程设计总结------------------------五参考文献----------------------------一设计任务任务：连杆机构的设计及运动分析已知：中心距X1=70mm，X2=200mm，Y=310mm。
构件3的上、下极限Φ=60、Φ/=120,滑块的冲程H=210mm，比值CE/CD=1/2，EF/DE=1/4，各构件S重心的位置，曲柄每分钟转速N1=90r/min。
机械设计中的机构设计与运动分析
机械设计中的机构设计与运动分析机械设计是一门涉及工程领域各个方面的学科，其中机构设计与运动分析是其中至关重要的一部分。
机构设计指的是在机械系统中选择、设计和排列组成部分，以实现所需的机械性能和工作任务。
运动分析则是对机构中各个部件进行运动、力学和动力学的分析，以确保机构的运动效果和工作的可靠性。
一、机构设计的基本原则机构设计需要遵循一些基本原则，以保证机械系统的性能和工作要求。
首先，机构设计应充分考虑机械系统的功能需求，确保设计满足工作任务的要求。
其次，机构设计应兼顾结构的简单性和可靠性，以降低制造和维护的成本，并保证机器的可靠性和寿命。
此外，机构设计还需要考虑机械系统的安全性和人体工程学，以确保操作人员的安全和舒适性。
二、机构设计方法机构设计的方法主要包括几何设计和运动设计。
几何设计是指选择和设计机构中的构件，并确定它们之间的几何形状和尺寸。
几何设计通常涉及到机构的拓扑结构、构件的尺寸和形状等。
运动设计则是根据机构的功能需求和运动要求，确定各个构件的运动参数，如速度、加速度、位移等。
通过几何设计和运动设计的综合分析，可以得到满足机械系统性能和工作要求的机构设计方案。
三、机构设计中的运动分析运动分析是机构设计中不可或缺的一环，通过对机构的运动进行分析，可以获得机构的运动规律、工作效果和力学特性。
运动分析方法主要包括几何运动学和动力学分析。
几何运动学分析主要研究机构中各个部件的运动参数，如位移、速度、加速度等，并建立运动方程和运动图。
动力学分析则研究机构中各个部件的力学特性，包括力、力矩、动力学方程等。
通过运动分析，可以评估机构的运动性能和工作可靠性，并进行优化设计。
四、机构设计中的常用工具在机构设计中，常用的工具包括计算机辅助设计与计算机辅助工程分析软件。
计算机辅助设计软件可以帮助设计师进行几何设计和运动设计，通过三维模型的建立和参数的调整，可以快速得到多种设计方案，并进行性能评估和优化。
计算机辅助工程分析软件则可以辅助进行运动学和动力学分析，模拟机械系统的运动效果和力学特性，为机构设计提供理论依据和工程指导。
机构运动简图设计的内容、方法和步骤
机构运动简图设计的内容、方法和步骤机械产品的设计是为了满足产品的某种功能要求。
机构运动简图设计是机械产品设计的第一步，其设计内容包括选定或开发机构构型并加以巧妙组合，同时进行各个组成机构的尺度综合，使此机构系统完成某种功能要求。
机构运动简图设计的好坏是决定机械产品的质量、水平的高低、性能的优劣和经济效益好坏的关键性的一步。
机构运动简图的设计，主要包括下列内容：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，并由此出发设计和构思出工艺动作过程，这就是功能原理方案设计。
灵巧的功能原理是创造新机械的出发点和归宿。
2）机械运动方案的设计根据功能原理方案中提出的工艺动作及各个动作的运动规律要求，选择相应的若干个执行机构，并按一定的顺序把它们组成机构运动示意图。
机械运动方案的设计是机构运动简图设计中的型综合。
3）机构运动简图的尺度综合根据机械运动方案中各执行机构工艺动作的运动规律和机械运动循环图的要求，通过分析、计算、确定机构运动简图中各机构的运动学尺寸。
在进行尺度综合时，应同时考虑其运动条件和动力条件，否则不利于设计性能良好的新机械。
机构运动简图设计的一般程序：1）机械总功能的分解将机械需要完成的工艺动作过程进行分解，即将总功能分解成多个功能元，找出各功能元的运动规律和动作过程；2）功能原理方案确定将总功能分解成多个功能元之后，对功能元进行求解，即将需要的执行动作，用合适的执行机构来实现。
将功能元的解进行组合、评价、选优，从而确定其功能原理方案，即机构系统简图。
为了得到能实现功能元的机构，在设计中，需要对执行构件的基本运动和机构的基本功能有一全面的了解。
ⅰ）执行机构基本运动常用机构执行构件的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动三种，回转和直线运动是最简单的机械运动形式。
按运动有无往复性和间歇性，基本运动的形式如表1所示。
表1 执行构件的基本运动形式机构的功能是指机构实现运动变换和完成某种功用的能力。
机械的运动方案及机构的创新设计
§10－3 机械运动方案的设计
机械的运动方案设计包括从原动机─传动机构─执行机构的整个系统的 设计，其结果是给出一份满足运动性能要求的运动简图。
一、工艺参数的给定及原动机的选择
在概述中对牛头刨床的运动方案设计已给出了主要的工艺参数 ——运 动参数，以及由此而确定的力参数。切削力的大小影响着机构的选取，因为 某些机构无法承受大的作用力。运动参数应包括运动形式（直线运动、回转 运动、曲线运动）、运动特点（连续式、间歇式、往复式）、运动范围（极 限尺寸、转角及位移）、运动速度（等速、不等速）等。运动参数是由机械 的工艺要求决定的。力的参数，如牛头刨床中的切削力的大小，锻压机械中 压头的压力大小等都是由机械的工艺要求决定的。有时，某些参数需由设计 者计算得到。 根据运动参数，参考力的参数，考虑粗略的、大致的传动方案（注意 对传动精度的要求），比较其繁简，并依据现有条件，综合选择原动机的类 型。一般地说，应首选电动机，但也并非尽然。在满足工作性能要求、现场 允许的条件下，有时也用液压或气压驱动源。 原动机的不同选择对机械传动系统的设计、组成的繁简以及性能的优 劣都有着重要的影响。
三、运动方案设计的主要步骤 1.工艺参数的给定及运动参数的确定； 2.执行构件间运动关系的确定及运动循环图的绘制； 3.动力源的选择及执行机构的确定； 4.机构的选择及创新性设计； 5.方案的比较与决策。
§10－2原动机、传动机构和执行机构的类型和选择 一、原动机的类型及应用 原动机的动力源主要有电、液及气三种。 电动机是最常用的原动机，交流异步电动机、直流电动机、 交流伺服电动机、直流伺服电动机及步进电动机等均有广泛的 应用。 液压马达及液压油缸是主要的液压原动机。 气马达及气缸则是主要的气压原动机。
4.点到点的运动机构 1)曲柄滑块机构 合理的设计曲柄滑块机构的尺寸，可以实现滑块的点到点 的运动 2)凸轮机构 摆动从动件凸轮机构及直动从动件凸轮机构均可实现点到 点的运动
机械系统运动方案设计概述
机械系统运动方案设计概述引言机械系统运动方案设计是指根据产品需求和性能要求，设计出满足这些要求的机械运动系统的方案。
机械系统运动方案设计涉及到机械结构设计、运动学分析、动力学分析等方面，需要综合考虑多个因素，以确保最终设计方案的可行性和稳定性。
设计流程机械系统运动方案设计通常包括以下几个阶段：需求分析需求分析是指对产品需求进行详细的分析和理解，包括机械系统的运动特性、工作环境、产品性能要求等。
在这一阶段中，设计师需要与产品经理、工程师等多个相关方进行充分的沟通和讨论，以确保对需求的准确理解。
概念设计概念设计是指在需求分析的基础上，通过创造性的思考和设计，提出多个不同的运动方案候选。
在这一阶段中，设计师需要考虑多种因素，例如运动机构的类型、传动方式、结构形式等。
同时，设计师还需要进行初步的运动学和动力学分析，并评估候选方案的可行性和优劣。
详细设计详细设计是指对概念设计中选定的方案进行深入的设计和分析。
在这一阶段中，设计师需要进行详细的运动学和动力学分析，包括运动学链的建模和运动参数的计算，动力学模型的建立和分析等。
此外，设计师还需要对各个运动部件进行结构设计和优化，以满足产品性能要求。
核实验证是指对设计方案进行实际验证和验证结果的分析。
在这一阶段中，设计师需要制作相应的样机，进行实际的运动测试，并对测试结果进行分析和评估。
如果验证结果不符合设计要求，设计师需要进行相应的修正和改进，直到满足设计要求为止。
文档编制文档编制是整个机械系统运动方案设计的最后环节。
设计师需要将设计过程、分析结果、验证报告等内容进行整理和总结，形成相应的文档。
在编制文档时，设计师需要使用适当的标准和格式，以便其他相关人员能够理解和使用该文档。
设计要点在机械系统运动方案设计过程中，设计师需要特别注意以下几个方面：运动学分析是机械系统运动方案设计的基础，设计师需要对各个运动部件的运动学特性进行严密的分析和计算。
在进行运动学分析时，设计师需要考虑速度、加速度、位移等关键参数，并根据这些参数对各个部件的尺寸和结构进行选择和优化。
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1. 引言运动方案设计是指设计一种改变机构结构和运动规律的方案，以实现特定的功能需求。
在现代工程领域，机构运动方案的创新设计对于提高生产效率、降低成本和改善产品质量具有重要意义。
本实验旨在通过设计和实验验证一种创新的机构运动方案，来解决特定的工程问题。
2. 设计目标本次实验的设计目标是设计一种能够实现平行四边形机构运动的方案，以实现物体的平移和旋转功能。
具体要求如下： - 实现平行四边形机构的连杆平移和连杆旋转； - 实现物体在运动过程中的平稳性和高精度。
3. 设计原理平行四边形机构是一种由四个连杆构成的机构，其中两个连杆平行且相等长度。
我们的设计基于以下原理： - 运用逆向运动学，确定连杆的长度和位置； - 利用驱动元件（如电机、气缸等）提供推力，使得连杆和物体能够平移； - 利用传动装置（如齿轮、皮带等）实现连杆的旋转。
4. 设计方案基于上述设计原理，我们提出了以下创新的机构运动方案：4.1 平移机构设计平移机构由两个连杆和一个驱动元件构成。
其中一个连杆固定在机构底座上，另一个连杆通过驱动元件实现平移运动。
该方案的设计步骤如下： - 根据运动需求和物体尺寸确定连杆长度； - 确定驱动元件的类型和参数（如电机的功率、气缸的推力等）； - 利用逆向运动学计算驱动元件的位置和连杆的运动轨迹。
4.2 旋转机构设计旋转机构由两个连杆和一个传动装置构成。
其中一个连杆固定在机构底座上，另一个连杆通过传动装置实现旋转运动。
该方案的设计步骤如下： - 根据运动需求和物体尺寸确定连杆长度； - 确定传动装置的类型和参数（如齿轮的模数、皮带的宽度等）； - 利用逆向运动学计算传动装置的位置和连杆的运动轨迹。
5. 实验验证为了验证我们的创新设计方案，我们进行了实验。
实验的步骤如下：5.1 材料和设备准备•搭建实验用的平行四边形机构，包括连杆、驱动元件、传动装置等；•准备用于测量运动轨迹和精度的测量仪器和传感器。
机械系统运动方案设计
机械系统运动方案设计机械系统是指由多个机械部件组成的系统，可以完成某种特定的运动或工作任务。
机械系统运动方案设计是指对机械系统中运动的方案进行设计，以实现特定的工作任务。
本文将从机械系统运动方案设计的原理、步骤、方法和注意事项等方面进行阐述。
一、机械系统运动方案设计的原理任何一台机械设备或系统，在设计之初就要确定其运动方案，运动方案的设计必须考虑到整个系统的工作要求和性能，保证系统的可靠性和稳定性。
机械系统的运动方案设计的原理是使系统的运动状态达到特定的要求，同时满足以下几点原则：1、稳定性机械系统的运动状态必须是稳定的，不会因外部环境的变化而使系统发生过度振荡或者失去控制。
因此在运动方案设计中必须考虑惯性、摩擦、弹性、耗能等因素，控制系统的稳定性。
2、能效性机械系统的运动方案必须达到最佳的能效性，即在运动过程中实现最大程度的能量转换和利用。
这要求设计人员对机械系统的工作原理和运动方式有深入的了解和熟练的技能，优化运动方案，降低能量损失。
3、可靠性机械系统的运动方案设计需要考虑到系统的可靠性。
要确保机械系统的实际运动方案能够持续、稳定、可靠地运行，达到预期的工作要求。
4、安全性机械系统运动方案的设计要求考虑到系统的安全性。
机械系统运动过程中要注意遵循安全生产相关规定，保证工作环境安全，预防机械设备事故和故障的发生。
二、机械系统运动方案设计的步骤机械系统运动方案设计是一个复杂的过程，在设计时应该全面考虑各个方面的因素。
下面介绍机械系统运动方案设计的步骤：1、分析运动特性和工作要求设计人员需要了解机械系统的运动特性和工作要求，包括机械系统的材料属性、运动速度、功率大小、工作环境等因素，以此来确定机械系统的运动方案。
2、确定运动方式和工作原理确定机械系统的运动方式，并根据系统的工作原理制定运动方案。
机械系统运动方式有直线运动、旋转运动，以及复杂的多轴运动等，根据具体的工作条件选择合适的方式。
3、选择机械部件和材料根据机械系统的工作要求和运动方式，选择合适的机械部件和材料。
第6章--机械系统运动方案设计
T1= to+td1+tK+td2 行程时间
冲头初始位置 上的停息时间
冲头前进 空程时间
冲头回退 空程时间
3）自动机的循环图
自动机的循环图是各执行机构的运动循环图按同一 时间(或转角)比例绘制的总图。它表示自动机各执行机 构的运动循环在自动机的工作循环内的相互关系。并以 该图某一主要执行机构的起点为基准，表示其余各执行 机构的动作顺序。
自动冲压机的循环图：
4）自动机循环图的功用
•表示自动机的执行机构的数目；表示各执行机构运动循环 之间的相互关系即运动的时间顺序，执行件的空间位置。
•是各执行机构凸轮廓线设计的依据(凸轮的转角分配)。
•自动机的循环图是重要的设计文件之一，它是自动机安装、 调试的依据。
•通过循环图设计，可以获得合理的自动机工作循环，可以 充分发挥自动机的生产能力。
执行机构的运动形式：多种多样，如：
1）原动机的运动匀速回转，实现执行构件匀速回转的机构：
匀非速匀回速转回机转构机类构型类型应用实例
平行四边形机构 双转块机构 齿轮机构
摆线针轮机构 谐波传动机构 周转轮系 挠性传动机构
火车车轮连动机构、联轴器 联轴器 增速、减速、变速装置 增速、减速、变速装置 增速、减速、变速装置 增速、减速、运动合成与分解 远距离传送、无级变速装置
易损坏衣物
设计模仿人手的机械手，
难度大
很难把衣物各处都刷洗到
波轮洗衣机
滚筒洗衣机
功能分解： 一般技术系统都比较复杂，难以直接求得满足总功能的
原理解。可利用系统工程分解性原理将功能系统按总功能、 分功能、功能元进 行分解，化繁为简，以便 通过功能元解的有机组合 求得技术系统解。
机械系统运动方案设计
机械系统运动方案设计机械系统设计的通常考虑下列几个方面：机械系统设计的通常原则机械运动方案设计●机械的结构构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。
随着科学技术的进展，各类生产机械的速度与精度要求越来越高，同时要考虑环境保护、节约原材料、节约能源，而且大量的使用机、电或者机、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。
尽管各类机械的结构与用途多种多样千差万别，大体上均由四部分构成：动力机、传动系统、执行机构与操纵操纵装置，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●机械系统设计的通常原则一台较复杂的机械在运转中常包含多个工艺动作，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，机械系统的设计要紧包含动力机的类型、功率与额定转速的选择，运动变换机构的选择与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，还要有广博的见识与丰富的经验。
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通常性原则。
◆ 使用简短的运动链拟定机械的传动系统或者执行机构时，尽可能使用简单、紧凑的运动链。
由于运动链越简短，构成传动系统或者执行机构所使用的机构与构件数目越少，这不仅降低制造费用、减小体积与重量，而且使机械的传动效率相对提高。
由于减少传动环节，使传动中的积存误差也随之减小，结果将提高机械的传动精度与工作准确性。
◆ 有较高的机械效率传动系统的机械效率要紧取决于构成机械的各基本机构的效率与它们之间的联接方式。
因此，当机械中含有效率较低的机构时，如蜗轮蜗杆传动装置，这将降低机械的总效率。
插床机构综合与传动系统设计
插床机构综合与传动系统设计目录题目及设计要求 (2)一、设计题目 (2)二、设计数据与要求 (2)三、设计任务 (3)设计： (4)一、确定各构件的运动尺寸，绘制机构简图 (4)1、插削机构的设计： (4)2、送料机构（凸轮机构）的设计： (4)二、假设曲柄1等速转动，画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线（插削机构的运动学分析） (9)1）位置分析 (9)2）角速度分析 (9)3）角加速度分析 (10)三、在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线如图2所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件，分析曲柄所需的驱动力矩 (13)四、确定电动机的功率和转速。
(15)五、取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量。
(16)六、感想与建议。
(16)七、参考文献。
(16)题目及设计要求一、设计题目插床是常用的机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。
图6－15为某插床机构运动方案示意图。
该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。
电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具的滑块沿道路y －y 作往复运动，以实现刀具切削运动。
为了缩短空程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动件和其他有关机构（图中未画出）来实现的。
画出）来实现的。
针对图3-30所示的插床机构运动方案，进行执行机构的综合与分析，并进行传动系统结构设计。
二、设计数据与要求依据插床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表6－4所示。
要求所设计的插床结构紧凑，机械效率高。
AB CDHO 2x db O 1O 3 ca12 34 56n 2 n 1z 1z 2yyQ S 5S 1图3-30 插床机构运动方案示意图表6－4 插床机构设计数据三、设计任务1. 针对图1所示的插床的执行机构（插削机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；2. 假设曲柄1等速转动，画出滑块C 的位移和速度的变化规律曲线；3. 在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线如图6－16所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；4. 确定电动机的功率与转速；5. 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；6. 编写课程设计说明书；7. 感想与建议。
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例洗衣机
二、工艺动作设计与运动方案设计的 关系 2、不同的机构可能实现同一工艺动作，满足同样的使用要求；
对于比较复杂的使用要求和工艺要求，往往需要多个 功能原理组合成一个总的功能原理来满足。（如自动 机：工艺要求复杂）
工艺过程设计
根据已拟定的功能原理及工艺动作进行工艺过程设计。 工艺过程设计的总要求：
3 10
（2）执行构件：3、9、5。
4 9
6Ⅱ 6
10
（3） 执11行机构图
凸轮连杆机构Ⅰ、凸轮机构Ⅱ、凸轮多杆机构Ⅲ、凸轮机构Ⅳ
（4）协调安排图5
8-5 机械运动循环图设计
一、机械运动循环图
1、机械运动循环图 0° 90° 180° 270° 360° 表主达轴机转械角各执行机构（构件）1在95一°个运动环中各动作的
协调配合关系的简单明确图，称机械运动循环图。
2、机上械冲运头动连循杆环图工的（作类向行下型程冲压） 冲头 向上快速返 回 1）直线式循环图（矩形循环图） 2）下冲圆头形凸循环图工（（作向行极上程冲坐压标） 式） 冲头 上升送料 3）轮直角坐标式循环图
二、机械运动循环图的设计
1、设计要送点料凸轮机构 1) 完成系统的协调设计; 转 动2) 确定参照机静构止（构件）;
第7章 机构系统运动方案设 计
8-1 发展趋势
制造科学是多学科交叉的学科
制造技艺→制造技术→制造科学； 制造活动的社会性、制造系统的开放性→制造科学综合性； 制造科学不可能在孤立、封闭的状态下发展，必然走兼采百家之长、
交叉融合的道路； 现代物理、数学、化学、生命、信息、材料、管理和系统等科学的
其效果往往是不好的。
2、把复杂的运动规律（工艺动作）进行分解
1）机构所能实现的基本运动行式
单向转动 单向移动 往复摆动 往复移动 间歇运动 轨迹运动
7-4 执行机构运动协调设计
要使分解后的运动规律协调配合
（1）简单情况可采用机构合成法 将多个分解运动输入到具有多个自由度的机构中，合成为一个复杂
的运动。 （2）可采用分配轴的方法使各分解运动协调配合 （3）可采用电气控制或计算机数字控制的方法使各分解运动协调配合。
（1）工序集中原则 （2）工序分散原则（工序能集中就尽量集中，集中有困难，就分散） （3）各工序的工艺时间相等原则 （4）多工件同时加工原则 （5）缩短工作周期原则（时间重叠）
7-3 执行机构运动规律设计
1、根据使用要求和功能原理制定合理的运动规律
1）应充分考虑使用要求和功能原理。 2）在满足使用要求的前提下，应尽可能设计出简单且易于实现的运动规律。 3）必要时，应重新构思新的功能原理。 4）为使工艺过程自动化，原封不动的按传统工艺动作去设计自动化机构系统，
一、执行构件的布置
特别要考虑到控制此执行构件运动的执行机构的安装是否方便 1）与执行构件的联接是否方便； 2）执行机构原动件布置的位置是否恰当； 尽可能接近执行构件； 使各执行机构原动件尽可能集中布置在一根 轴或少数几根轴上； 各原动件应保持等速或定速比。
二、执行机构运动协调设计应满足的要求
3) 设计单一执行机械运动循环图 ;
转送料动
4) 设计机械运动循环图.
创新之根在于实践 重要的不是获得知识， 而是发展思维能力 科学就是一些有趣的探索
结束
保证各执行机构动作的ຫໍສະໝຸດ 序性；各执行构件的动作在时间上同步； 保证空间的同步性； 保证系统各执行构件对操作对象的操作具有单一性或协同性； 执行构件的动作之间应保持时间上的间隔，以避免动作衔接处发生干涉；
（1）例执：行粉构料件压完片成机的动作：
8
11好程下上移 料 上；冲冲。动斗冲头头3料振头下55斗动快下压，速31分 配 轴沉至，0将退，模下粉出以具冲料，防1头装下1234止1的上入冲上型ⅣⅠⅡⅢ压型头冲腔，腔随9头上将SS；之SS9方12粉下34将，料压压并加时好准压将的备并型药1将保腔0片粉压内推料1一粉出Ⅰ装定料型入时抖腔型2间出，腔Ⅳ，；完；使成3药压片片成工Ⅲ95型艺1较过1 7
原理。 例：举升，可采用三种不同的功能原理。
机械,电磁吸附,水浮力 机械（ 连杆、凸轮、螺旋）
2、采用不同的功能原理，必然导致采用不同的 工艺动作
a）采用改变水的动能的功能原理——叶片高速旋转 b）采用改变容体容积——往复移动（往复泵）； C）往复摆动（摆动泵）；旋转运动（旋转泵）；
二、工艺动作设计与运动方案设计的 关系 1、工艺动作设计得不相同，设计出的机构运动方案也就不
发展，为制造科学不断提供新的推动力，也不断丰富着现代制造学 科的内涵和外延。
制造业是国家的战略性产业
高度发达的制造业，是实现工业化的必备 条件
高度发达的制造业，是衡量国家国际竞争 力的重要标志
高度发达的制造业，是决定国家在经济全 球化进程中国际分工地位的关键因素
7-2 执行机构运动规律设计
一、功能原理与工艺动作设计之间的关系 1、实现同一使用要求或工艺要求，可能采用不同的功能