实验一综合机构运动简图的测绘和分析 　　一、实验目的 　　1、了解生产中实际使用的机器的用途、工作原理、运动传递过程、机构组成情况和机构的结构分类. 　　2、初步掌握根据实际使用的机器进行机构运动简图测绘的基本方法、步骤和注意事项. 　　3、加强理论实际的联系,验算机构自由度、进一步了解机构具有确定运动的条件和有关机构结构分析的知识. 　　二、设备和工具 　　1、缝纫机、摆式飞剪模型、发动机等模型、教具模型等. 　　2、钢板尺、卷尺、卡尺、角度尺. 　　3、铅笔、橡皮、三角板、圆规及草稿纸(此项自带). 　　三、实验原理 　　从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数目、种类以及它们之间的相互位置有关,而与构件的复杂外形、断面大小、运动副的构造无关,为了简单明了的表示一个机构的运动情况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机构外形,断面尺寸、运动副的结构).而用一些简单的线条和所规定的符号表示构件和运动副(规定符号见表1-1)并按一定的比例表示各运动副的相对位置,以表明机构的运动特性. 　　四、实验步骤 　　1、缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作部分的机构传动路线. 　　2、由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目. 　　3、合理选择投影平面,选择原则：对平面机构运动平面即为投影平面.对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投影平面. 　　4、在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接顺序.逐步画出机构运动简图的草图,然后用数字标注各构件的序号,用英文字母标注各运动副. 　　5、仔细测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副导路间的相对位置、标注在草图上. 　　6、在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的比例尺把草图画成正规的运动简图.比例尺的选定如下： 　　式中——比例尺(单位：米／毫米) 　　——构件的实际长度(单位：米) 　　——图纸上表示构件的长度(单位：毫米) 　　五、举例： 　　试绘出图1-1(a)所示偏心轮机构的运动简图： 　　原动件2（偏心轮）运动时,可以看出机构有四个构件： 　　机架1——相对静止（固定构件） 　　偏心轮2——相对机架作回转运动 　　连杆3——相对机架作复杂的平面运动 　　滑块4——相对机架作直线运动 　　所以该机构有3个活动构件. 　　1、据观察可知,该机构共有四个运动副,且均为低副.构件2相对机架1绕O点转动：组成回转副,轴心在O点；构件3相对于构件2绕A点转动组成第二个回转副,轴心在A点；构件4相对构件3绕B点转动组成第三个回转副,轴心在B点；构件4相对于机架1沿直线OB作直线运动,组成一个移动副. 　　2、画机构草图.画此机构草图时应注意偏心轮的画法.由于偏心轮2只与构件3和构件1联接,偏心轮2与连杆3组成回转副,其相对转动中心在A点,我们可以设想在偏心轮圆心A处插一根销钉,把构件3的大孔缩小改为在A处通过销钉与构件2铰接,这时构件3与构件2的相对回转中心也在A点,与替换前的相对运动状况是一样的,所以我们可以将原转动副缩小用铰链A表示,另外,偏心轮2又与构件1组成回转副,其回转中心在O点,用铰链O表示.因此偏心轮只含有两个回转副（或铰链）,根据构件表示法可知：此种构件可用联接两回转副中心的直线来表示,即偏心轮2可以用偏心矩AO来表示. 　　3、据草图验算机构的自由度. 　　活动构件数目n＝3 　　低副（或V级副）数目PL＝4 　　高副（或VI级副）数目PH＝0 　　所以该机构的自由度F＝3n－2PL－PH＝3×3－2×4＝1 　　这与实际机构的运动情况是符合的. 　　4、量尺寸,定长度比例尺,然后按比例尺依次确定运动副相对于机架的位置,将草图画成正规的运动简图,如图1-1（b） 　　六、思考题： 　　1、一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容? 　　2、绘制机构运动简图时,原动件的位置为什么可以任意确定?会不会影响简图的正确性? 　　3、什么可以用简略的符号来表示机构的运动特征? 　　4、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助?