平面机构创意组合及分析实验

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结束
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五、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原动 件数目与机构的自由度相等，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 动副联结而成。 – 将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为 零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。
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• 所拼接的构件以原动构件起始，依运动传递顺序符合各杆 组由里（参考面）向外进行拼接。
• 平面机构创意组合实验台提供的运动副的拼接请参见使用
说明书。
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六．实验内容
– 下列各机构均来自于工程实践，任选一个 机构运动方案或者自行设计方案进行机构拼 接设计实验。
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9、将传感器安装在被测零件上，并连接在数据采集箱接 线端口上，数据采集箱用串口线和电脑相连。
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四、实验方法和步骤
10、打开计算机，进入软件界面，观察相应零件的运动 情况。
11、将各种不用零件及工具放入工具箱，清理实验台。
12、完成实验报告。
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当PH=0时，杆组中的运动副全部为低副，称为低副 杆组。
由于有F = 3n - 2PL- PH =0， 故：n应是2的倍数，即n=2、4、6……；
PL应是3的倍数，即PL=3、6、9……。 当n=2，PL=3时，杆组称为II级杆组。
II级杆组是应用最多的基本杆组，绝大多数的机构均由II级 杆组
5、找出有关零部件，将杆组按运动的传递顺序依次接到 原动件和机架上，正确拼装杆组机构运动方案。
6、机构安装完成之后，用手拨动机构，检查机构运动是 否正常。
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四、实验方法和步骤
7、机构运动正常后，连上电机。
8、打开控制盒电源，拨动调速旋钮，逐步增加电机转速， 观察机构运动。
组成，由于II级杆组中转动副和移动副的配置不同，II级杆组 可以有下图所示的五种形式。
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Ⅲ级杆组，n=4，PL =6的杆组形式很多，图4-43所示 的是几种常用的Ⅲ级杆组：
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2、机构的组成原理
根据如上所述，可将机构的组成原理概括为： 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。这是本 实验的基本原理。
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3、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，若拆分不出Ⅱ级杆组时，再试拆Ⅲ级组，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。
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正确拼装杆组
• 根据拟定或由实验中获得的机构运动学尺寸，利用平面机 构创意组合实验台提供的零件按机构运动的传递顺序进行 拼接。
• 拼接时，首先要分清机构中各构件所占据的运动平面，并 且使各构件的运动在相互平行的平面内进行，其目的是避 免各运动构件发生运动干涉。
• 以实验台机架铅垂面为拼接的起始参考面，按预定拼接计 划进行拼接。
1.四杆机构
机构说明：
如图所示，由曲柄1，连杆2， 摆杆3组成曲柄摇杆四杆机 构，曲柄1为主动件。应用 举例：碎矿机机构
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2.偏心轮传动机构
机构说明：
如图所示，曲柄1为主动件， 构件2是一个三副机 构，它 与构件1、构件3、构件4分 别组成转动副，构 件3和机 架5、构件6和机架5分别组 成转动副，构件4为移动副。 应用举例：精编机构
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正确拆分的判定标准是：
• 拆去一个杆组或一系列的杆组后，剩余的必须 仍为一个完整的机构或若干个与机架相连的原 动件，不许有不成组的零散构件或运动副的存 在，否则这个杆组拆得不对。每当拆出一个杆 组后，再对剩余机构拆组，并按第3）步骤进行， 直到全部杆组拆完，只应剩下与机架相连的原 动件为止。
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四、实验方法和步骤
1、掌握实验原理。
2、熟悉实验设备的硬件组成及零件功用。使用方法请参 阅随机使用说明书。
3、自拟机构运动方案或选择实验指导书中提供的机构运 动方案作为机构组合（拼接）实验内容。
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四、实验方法和步骤
4、将所选定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组进 行正确拆分，并用机构简图表示出来。
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二、实验设备及工具
• 设备： PCC-II（B）实验台及其配件，PC机。实验软 件。
• 工具： 一字起字、梅花起子、活动扳手、内六角扳手、橡 皮锤等。
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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 动件和机架上的方法来组成，这是机构的组成原理， 也是本实验的基本原理。
• 根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是： F = 3n - 2PL- PH =0 式中：n-杆组中的构件数； PL-杆组中的低副数； PH-杆组中的高副数。
由于构件数和运动副数目均应为整数，故当n、PL、PH取不同 数值时，可得各类基本杆组。
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当n=1，PL =1，PH =1时，即可获得单构件高副杆组， 常见的有如下几种：
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• 机构运动方案创新设计实验 • 基于机构组成原理的拼接设计实验
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一．实验目的：
– 加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机 构组成及其运动特性；
– 训练学生的实践动手能力； – 培养学生创新意识及综合设计能力。