32）实验台机架。
2、组装、拆卸工具：一字起子、十字起子、呆搬手、内六角搬手、钢板尺、卷尺。 3、实验需自备笔和纸。
三、实验原理
一个好的机械原理方案能否实现，机械设计是关键。机构设计中最富有创造性、最关键的环节，使机构形式的设计。常用机构形式的设计方法有两大类，即机构的选型和机构的构型。
1、机构形式设计的原则：
1）机构尽可能简单：从四个方面加以考虑。一是机构运动链尽量简短，完成同样的运动要求，应优先选用构件数和运动副数最少的机构，这样可以简化机器的构造，从而减轻重量、降低成本。此外也可以减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差，从而提高零件加工工艺性和增强机构工作的可靠性。二是适当选择运动副：在基本机构中，高副机构只有3个构件，低副机构则至少有4个构件和4个运动副。因此，从减少构件数和运动副数，以及设计简便等方面考虑，应优先选用高副机构。但从低副机构的运动副元素加工方便、容易保证配合竞渡以及有较高的承载能力等方面考虑，应优先选用低副机构。选用时应根据设计要求全面衡量得失，尽可能做到“扬长避短”。在一般情况下，应先考虑低副机构，而且尽量少采用移动副（制造中不易保证高精度，运动中易出现自锁）。在执行机构的运动规律要求复杂，采用连杆机构很难完成精确设计时，应考虑采用高副机构，如凸轮机构或连杆 - 凸轮机构。三是适当选择原动机：执行机构的形式与原动机的形式密切相关，不要仅局限于选择传统的电动机驱动形式。如在只要求执行构件实现简单的工作位置变换的机构中，采用气压或液压缸作为原动机比较方便，它同采用电动机驱动相比，可省去一些减速传动机构和运动变换机构，从而可缩短运动链，简化机构，且具有传动平稳、操作方便、易于调速等优点。此外，改变原动机的传输方式，也可能使结构简化。在多个执行构件运动的复杂机器中，若由单机（原动）统一驱动改为多机分别驱动，虽然增加了原动机的数目和电控部分的要求，但传动部分的运动链却可大为简化，功率损耗也可减少。因此，在一台机器中指采用一个原动机驱动不一定就是最佳方案。四是选购用广义机构，不要仅局限于刚性机构，还可选用柔性机构，以及利用光、电、磁和利用摩擦、重力、惯性等原理工作的广义机构，许多场合可使机构更加简单、实用。
2）尽量缩小机构尺寸：如周转轮系减速器的尺寸和重量比普通定轴轮系减速器要小得多。在连杆机构和齿轮机构中，也可利用齿轮传动时节圆作纯滚动的原理或利用杠杆放大或缩小的原理等来缩小机构尺寸。圆柱凸轮机构尺寸比较紧凑，尤其是在从动件形成较大的情况下。盘状凸轮机构的尺寸也可借助杠杆原理相应缩小。
3）应使机构具有较好的动力学特性：一是采用传动角较大的机构，以提高机器的传力效益，减少功耗。尤其对于传力大的机构，这一点更为重要。如在可获得执行构件为往复摆动的连杆机构中，摆动导
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杆机构最为理想，其压力角始终为零。从减小运动副摩擦，防止机构出现自锁现象考虑，则尽可能采用全由转动副组成的连杆机构，因为转动副制造方便，摩擦小，机构传动灵活。二是采用增力机构，对于执行机构行程不大，而短时可服工作阻力很大的机构（如冲压机械中的主机构），应采用“增力”的方法，即瞬时有较大机械增益的机构。三是采用对称布置的机构，对于高速运转的机构，其作往复运动和平面一般运动的构件，以及偏心的回转构件的惯性力和惯性力矩较大，在选择机构时，应尽可能考虑机构的对称性，以较小运转过程中的动载荷和振动。
2、机构的选型：
利用发散思维的方法，将前人创造发明出的各种机构按照运动特性或实现的功能进行分类，然后根据原理方案确定的执行机构所需要的运动特性或实现的功能进行搜索、选择、比较和评价，选出合适的机构形式。下表给出了当机构的原动件为转动时，各种执行构件运动形式、实现机构及应用举例，共机构选型时参考： 执行构件运动形式 匀速转动 非匀速转动 往复移动 机构类型 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 挠性件传动机构 摩擦轮机构 双曲柄机构 转动导杆机构 滑块曲柄机构 非圆齿轮机构 挠性件传动机构 曲柄摇杆机构 移动导杆机构 齿轮齿条机构 移动凸轮机构 楔块机构 螺旋机构 挠性件传动机构 应用实例 机车车轮联动机构、联轴器 联轴器 减速、增速、变速装置 减速、增速、变速装置 减速装置 减速、增速、运动合成和分解装置 远距离传动、无极变速装置 无极变速装置 惯性振动器 刨床 发动机 锻压机 缝纫机挑针机构 配气机构 压力机、夹紧装置 千斤顶、车床传动机构 远距离传动装置
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往复摆动 间歇运动 特定运动轨迹 气液动机构 曲柄摇杆机构 滑块摇杆机构 摆动导杆机构 曲柄摇块机构 摆动凸轮机构 齿条齿轮机构 挠性件传动机构 气液动机构 棘轮机构 槽轮机构 凸轮机构 不完全齿轮机构 铰链四杆机构 行星轮系
升降机 破碎机 车门启闭机构 刨床 装卸机构 机床进给、转位、分度等机构 转位装置、电影放映机 分度装置、移动工作台 间歇回转、移动工作台 鹤式起重机、搅拌机构 研磨机构、搅拌机构 机构方案评价指标
评价指标 运动性能 A 具体项目 工作性能 B 动力性能 C 1. 承载能力 2. 传力特性 3. 振动、噪声 经济性 D 1. 加工难易、 2. 维护方便性 3. 能耗大小 结构紧凑 E 1. 尺寸 2. 重量 3. 结构复杂性 1. 运动规律、 1. 效率高低 运动轨迹 2. 运转速度、 运动精度 2. 使用范围 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构是最常用的首选机构，下表示对他们的初步评价，仅供参考。
典型机构的评价
评价指标 具体项目 评价 连杆机构 A 运动性能 1.运动规律、 运动轨迹 2.运转速度、 运动精度 任意性较差，只能达到有限个精确位置 较低 凸轮机构 基本能任意 较高 齿轮机构 一般作定比传动或移动 高
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B 工作性能 C 动力性能 1.效率高低 2.使用范围 1.承载能力 2.传力特性 3.振动、噪声 一般 较大 较大 一般 较大 易 较方便 一般 较大 较轻 复杂 一般 高 较小 一般 较小 难 较麻烦 一般 较小 较重 一般 较大 较好 较小 一般 方便 一般 较小 较重 简单 D 经济性 1.加工难易、 2.维护方便性 3.能耗大小 E 结构紧凑 1.尺寸 2重量 3.结构复杂性 3、机构的构型
当应用选型的方法初选出的机构形式不能完全实现预期的要求，或虽能实现功能要求但存在着机构复杂、运动精度不够或动力性能欠佳等缺点时，可采用创新构型的方法，重新构筑机构的形式。机构创新构型的基本思路是：以通过选型初步确定的机构方案为雏形，通过组合、变异、再生等方法进行突破，获得新的机构。
1）利用组合原理构型新机构
将两种以上的基本机构进行组合，充分利用各自的良好性能，改善其不良特性，创造出能够满足原理方案要求的、具有良好运动和动力特性的新型机构。如：齿轮—连杆机构，能使先进歇传送运动、实现大摆角、大行程的往复运动、同时能较精确的实现给定的运动轨迹；凸轮—连杆机构更能精确的实现给定的复杂轨迹，凸轮机构虽也可实现任意的给定运动规律的往复运动，但在从动件作往复摆动时，受压力角的限制，其摆角不能太大，将简单的连杆机构与凸轮机构组合起来，可以克服上述缺点，达到很好的效果；齿轮—凸轮机构常自由度为2的差动轮系为基础机构，并用凸轮机构为附加机构，主要应用于以下场合：实现给定运动规律的变速回转运动、实现给定运动轨迹，如机床的分度补偿机构、误差校正机构。
2）利用机构变异构型新机构：
机构倒置：机构的运动构件与机架的转换；
机构的扩展：以原有机构作为基础，增加新的构件，构成新的机构，机构扩展后，原有各构件间的相对运动关系不变，但所构成的新机构的某些性能与原机构有很大差别。
机构局部结构改变：如导杆机构的导杆槽由直线变为曲线，或机构的主动件被另一自由度为1的机构或构件组合所置换，即可得到运动停歇的特性。
运动副的变异：高副低代法。
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四、实验方法
任何平面机构都是由若干个基本杆组（阿苏尔杆组）依次联接到原动件和机架上而构成。因此必须掌握平面机构组成原理、杆组概念、基本杆组的拆分与拼装方法 1、杆组的概念：
机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于其所具有的自由度的数目。因此，机构可以拆分成机架、原动件和自由度为零的构件组。而自由度为零的构件组，还可以拆分成更简单的自由度为零的构件组，我们将最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组称为基本杆组（或阿苏尔杆组），简称为杆组。
由杆组定义，组成平面机构的基本杆组应满足条件：
F?3n?2PL?PH?0
式中：n为杆组中的构件数；PL为杆组中的低副数；PH为杆组中的高副数。由于构件数和运动副数数目均应为整数，故当n、PL、PH取不同数值时，可得各类基本杆组。 1） 高副杆组：
n?PL?PH?1
A
B
A
图4-1 高副杆组
B
2） 低副杆组：
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?0，故n?2PL，3故n应当是2的倍数，而PL应当是3的倍数，即n=2、4、6??，PL=3、6、9??。当n=2，PL=3时，基本杆组称为Ⅱ级组。Ⅱ级组是应用最多的基本杆组，绝大多数的机构均由Ⅱ级杆组组成，Ⅱ级杆组可以有下图所示的五种不同类型：
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