机构设计技术机构运动与力参数测试实验报告

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，一般比较复杂的机构都有多个方案，需要制作模型来试验和验证，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。

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，能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进、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，也是本实验的基本原理。

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。

根据杆组的定义，组成平面机构杆级的条件是：F=3n—2PL-PH=0。

其中构件数n，高副数PL和低副数PH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，PL=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，PL=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，若拆不出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。

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。

5．实验台的平面机构中各活动构件杆长和移动件位置可调节，平衡质量及位置可调节，飞轮转动惯量可调节，结合计算机软件进行优化设计，然后，通过计算机对该平面机构运动进行仿真和测试分析，从而实现计算机辅助设计与计算机仿真和测试分析有效的结合。

6．利用计算机的人机交互功能，使学生可在软件界面说明文件的指导下，独立的进行实验。

实验四机构运动参数测试机构运动参数测试实验以曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、双曲柄机构和凸轮机构等典型运动机构作为被测对象。

本着理论联系实际的作法，在实验中必须将实验检测结果与理论数据进行对比，并从中分析实验误差产生的原因及其主要影响因素。

因此，实验前大都需要按实验指导书规定的待定检测对象及其原始数据，通过在计算机上进行理论计算，求解理论数据，然后方可进行实验。

在进行实验操作之前，需要通过阅读实验装置的使用说明书，熟悉实验装置的工作原理和仪器仪表的使用操作方法。

然后才能进行独立实验操作。

一、实验目的1、通过运动参数测试实验，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（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法；2、通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，熟悉LabVIEW软件的一些常用功能和程序的编写方法，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力；3、通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。

二、实验装置及工具1、实验装置的组成（1）实验装置的特点该实验以培养学生的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力为目标。

打破了传统的演示性、验证性、单一性实验的模式，建立了新型的设计型、搭接型、综合性的实验模式。

本实验提供多种搭接设备，学生可根据功能要求，自己进行方案设计，并将自己设计的方案亲手组装成实物模型。

形象直观，安装调整简捷，并可随时改进设计方案，从而培养学生的创造性和正确的设计理念。

（2）实验装置的功用实验中，可组合出：①曲柄滑块；②双曲柄；③摆动导杆；④曲柄摇杆；⑤滑块为输出构件的简单的平面六杆机构；⑥直动从动件凸轮机构；⑦摆动从动件凸轮机构实验台等多种典型的运动机构；另外，各构件尺度参数可调，突出了测试机构的尺寸参数的多变性。

这样可增加学生的实验题目和测试目标，使同学在实验中充分理解尺寸参数、原动件运动规律等因素对机构运动学方面的影响，巩固学生在课堂中所学知识，使之产生感性认识，增加对机械学研究的兴趣，同时达到一机多用的目的。

机构运动参数测定实验报告一、引言1.1 背景介绍1.2 目的和意义二、研究方法2.1 选取实验样本2.2 实验设备2.3 实验流程三、数据采集与分析3.1 数据采集方法3.2 数据处理与分析四、实验结果与讨论4.1 实验结果展示4.2 结果分析4.2.1 参数一的关系分析4.2.2 参数二的关系分析五、结论5.1 结果总结5.2 研究的局限性和不足之处六、进一步研究展望6.1 可改进的方法和方案6.2 后续研究工作的建议七、参考文献八、致谢一、引言1.1 背景介绍本实验旨在通过测定机构运动参数，深入研究运动特性及其相关因素。

机构运动参数是机构运动的重要指标，对于设计和控制机构具有重要意义。

准确测定机构运动参数是提高机构效能、优化机构设计的基础。

1.2 目的和意义本实验的目的是通过实际测定，获取机构运动参数，并对数据进行分析和处理，进一步了解机构运动的特性以及与参数之间的关系。

通过实验结果的分析，可以揭示不同因素对机构运动参数的影响，并为后续研究和应用提供理论基础。

二、研究方法2.1 选取实验样本根据研究目的，选取了具有代表性的机构样本作为实验对象，并根据一定的条件进行筛选和匹配。

2.2 实验设备实验所需设备包括测量仪器、数据采集系统和计算机等。

测量仪器要求具备高精度和稳定性，以确保数据的准确和可靠性。

数据采集系统需要能够实时采集和记录各项参数，并提供数据处理和分析的功能。

2.3 实验流程本实验的流程包括样本准备、测量数据采集、数据处理与分析等步骤。

在每个步骤中，需要按照规定的操作方法和流程进行实验，以保证实验结果的可靠性。

三、数据采集与分析3.1 数据采集方法通过实验设备和测量仪器对样本进行测量，并实时采集各项运动参数。

为了确保数据的准确性，需要重复多次实验，并在不同条件下进行测量。

3.2 数据处理与分析对采集到的数据进行处理和分析，包括数据清洗、统计分析、可视化展示等。

采用适当的数学模型和方法，对数据进行拟合和分析，揭示不同参数之间的关系及其影响因素。

机构运动参数测定与分析实验实验2 四杆机构运动参数测量与动态性能分析之一本实验通过测量一四杆机构从动件的运动规律，学习用实验方法研究简单机械的运动性能。

培养分析实验结果的能力。

一、实验目的1、了解曲柄摆杆机构运动特点。

2、了解摆杆运动参数测量原理与方法。

3、把实验结构与理论计算机结构比，分析二者不完全相同的原因*4、初步了解构件弹性对机构运动性能的影响。

二、设备与工具GD —1型机构动态实验台是一个多功用的实验台，它可以用研究刚性机构的运动规律也可用于研究弹性机构的运动规律。

它可以研究构件尺寸对运动规律的影响，也可以研究构件弹性对构件的影响和在不同转速下构件的弹性动力效应。

本次实验只运用该设备测量在杆件尺寸确定的情况下，摆杆的运动规律，包括摆杆角位移、角速度、角加速度，与理论计算结果进行比较。

图2—1为实验设备框图，其中四杆机构为核心部分，其机构简图如图2—2所示。

机构尺寸为：05.030±=AB L ；2.0142±=BC L ；1.05.263±=CD L 。

固定件AD L 为可调尺寸。

当轴承座对准机座上的刻度时，1.0330±=AD L 。

图2－1 实验设备框图图2－2曲柄摆杆机构四杆机构中，曲柄为主动件，它由一台Z2—11直流电机驱动，其转速可用一台KZD —1型可控硅调速器进行无级调速。

摆杆CD 为从动件，它的运动由D 轴输出，输出的运动规律可可控硅调速器信号电路A/D 转换 TP801单板计算机打印机 CJD 角位移传感四杆机构Z2--11直流电机 直流稳压电源A BCD θ通过安装在轴端的传感器测量。

三、原理和方法本实验设备中所采用的CJD 角位移传感器是根据电位计式变换器的测量原理设计的。

其工作原理如图2—3I 部分 中所示。

图2—3 测量原理图摆杆的角位移通过传感器内部的机械结构带动原理图中的电刷在电位器上滑动。

因此，有相应的讯号输出达到测量角度的目的。

机构运动方案创新设计的实验报告实验报告：机构运动方案创新设计一、实验目的1.学习机构运动的基本原理和构造形式；2.掌握机构运动方案创新设计方法；3.通过实验研究，设计出一种新的机构运动方案。

二、实验原理1.机构运动原理：机构运动是指利用固定的机构构造使物体在规定的轨迹上进行运动的方法。

根据运动轨迹分为直线运动和曲线运动。

根据构造形式又分为平面机构、空间机构、举重机构等；2.机构运动方案创新设计方法：（1）确定需求：需求分析是机构运动方案创新设计的第一步，通过深入了解所需机构的特点、机构的应用场景、操作人员需求等，明确设计方向。

（2）设计构思：通过对需求的深入理解，团队成员可以进行设计构思，提出各种机械运动方案和机构选型建议。

（3）原理评估：对每种机械运动方案进行工作原理评估，选出最为合理的运动方案（4）仿真设计：运用计算机辅助设计和仿真软件对设计进行仿真和模拟，检验所设计的机构运动方案的数据精度、较差，以及运动可控性。

（5）实验验证：经过仿真、模拟的机构运动方案，还需要进一步地进行实验验证，验证其实际的性能和适用性。

三、实验过程1.确定需求：本次实验要求设计一种新型的简单跳板机构，可用于乒乓球发球机，模拟手动发球，可适应多个方向的运动。

2.设计构思：本次实验为踢踏课程设计的简单跳板机构，设计适用于Pedal sports课的，故设计一种简单、轻量化、易于携带和使用的机构。

经过讨论、比较，最终确定了一种名为“两杆三组件”的跳板机构。

该机构由两杆杆件和三组组件构成：小滑块、卡门和支架，通过卡门与滑块的收放实现运动控制。

该机构可以通过拆卸、组装来实现机械结构的快速调配，适合于在不同应用场景下使用。

3. 原理评估：对机械运动方案进行评估，最终选出两杆三组件的方案。

该方案由于结构简单，控制灵活，且构造方便，易于集成，故符合所需的基本要求。

4.仿真设计：通过计算机辅助设计和仿真技术进行模拟，确保所造出的样本在直线区间符合前后合理选段。

机构运动创新设计方案实验报告篇一：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：机构运动创新设计实验报告实验十三机构运动创新设计实验报告班级：学号：姓名：同组人：成绩：一．实验目的二．绘制实际拼装的机构运动方案简图，并在简图中标注实测所得的机构运动学尺寸三．简要说明机构感组的拆组过程，并画出所拆杆组的简图四．根据你所拆开的杆组，按不同的顺序进行排列，可能组合的机构运动方案有哪些？要求用简图表示出来。

就运动传递情况作方案比较，并简要说明之篇三：实验(四)机构运动方案创新设计实验报告1 实验报告（机构运动方案创新设计实验）实验课程：学生姓名：学号：专业班级：年月日南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验名称二、实验目的三、实验设备及工具四、实验原理五、实验方法与步骤2六、实验结果1、所拼接的机构运动简图2、进行机构的结构分析，并分析其运动的可能性和确定性3。

机构运动方案创新设计实验报告
一、实验报告
1．绘制实际拼装的机构运动方案简图，并在简图中标识实测所得的机构运动学尺寸。

2．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．根据你所拆分的杆组，按不同的顺序排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪一些？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，得到了哪一些有创意的机构运动方案？用机构运动简图示意创新机构运动方案。

二、实验心得与建议。

机构性能实验报告
《机构性能实验报告》
近年来，随着科技的不断发展，各种机构的性能实验越来越受到重视。

机构性
能实验报告是对机构在特定条件下的性能进行评估和分析的重要工具，能够为
机构的改进和优化提供科学依据。

本文将针对机构性能实验报告进行深入探讨，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

首先，机构性能实验报告的编制需要遵循一定的标准和方法。

在实验过程中，
需要明确实验目的、实验条件、实验方法、实验数据以及实验结果的分析和结
论等内容。

同时，还需要对实验过程中可能出现的误差和不确定性进行充分考虑，以保证实验结果的可靠性和准确性。

其次，机构性能实验报告的内容应当全面客观。

在实验结果的呈现上，应当包
括实验数据的详细描述、数据处理的方法和结果的分析。

同时，还需要对实验
过程中的问题和挑战进行诚实的反思和总结，以便为后续的实验工作提供经验
和教训。

最后，机构性能实验报告的应用价值不容忽视。

通过对机构性能的实验评估，
可以为机构的改进和优化提供科学依据，为相关领域的研究和实践提供重要参考。

同时，还可以为相关政策的制定和执行提供科学依据，推动相关领域的发
展和进步。

总之，机构性能实验报告是对机构性能进行评估和分析的重要工具，具有重要
的理论和实践价值。

希望通过本文的介绍和探讨，能够为相关领域的研究和实
践提供一定的启发和帮助，推动机构性能实验工作的不断深入和完善。

《机构运动方案创新设计实验报告》
本次实验旨在通过机构运动方案创新设计，探索机构运动的特点和规律，提高机构设计能力和创新能力。

本实验主要分为两个部分：第一部分是对于已有机构的分析和改进；第二部分是对于机构运动方案的创新设计。

第一部分实验中，我们选取了一个四杆机构进行分析和改进。

通过对该机构的分析，我们可以总结出机构的一些特点和规律：
1. 机构在运动过程中，每个运动部件都有相互作用，形成整体的运动链。

2. 机构的运动轨迹可以通过正运动学和反运动学求解，了解机构运动规律。

3. 机构的设计应该满足一定的运动要求，如运动范围、速度、精度等。

通过对四杆机构的改进，我们成功地实现了机构运动轨迹更为均匀和适应更广泛情况的要求。

改进后的机构运动更加平稳，且运动范围更广，可以更好地适应不同的工程需求。

第二部分实验中，我们提出了一种新的机构运动方案：六杆机构。

该机构由三个垂直的平面组成，每个平面上有两个杆件，三个平面互相垂直。

该机构使得每个平面上的两个杆件的连接点能够沿着平面运动，并在三个平面中交汇。

通过对该机构进行运动学分析，我们可以发现该机构的运动是一种圆周运动。

该机构具有较大的运动范围和较高的运动精度，可以满足更加复杂的机构设计要求。

此外，该机构设计简单，制造成本低，可以广泛应用于机械制造领域。

总之，在本次实验中，我们通过对机构运动方案的分析、改进和创新设计，成功地提高了机构设计能力和创新能力。

我们相信，在未来的学习和工作中，这些能力将会对我们产生重要的帮助和推动作用。