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范文一：什么是机械结构设计
5.1.1机械结构设计的任务
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
5.1.2机械结构设计特点
机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。
（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求
5.2机械结构件的结构要素和设计方法
5.2.1结构件的几何要素
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
5.2.2结构件之间的联接
在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零
件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图5.1。
5.2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题
机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为
对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力，图示5.2为两种铸铁支架比较。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度，但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量，所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差，铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～３mm 的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。
范文二：实验一机械结构的分析及运动简图测绘
实验一 机械结构分析及运动简图测绘
一、概述
我们在对机构进行分析和设计时，常常撇开构件的实际外形、运动副的具体结构和组成构件的零件数目等与运动无关的因素，而用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例表示各运动副的相对位置和构件尺寸，这种表明机构各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。机构运动简图可以简明地表达一部机器的传动原理，是工程技术人员进行机构设计、分析和交流的工具，工科学生应当加强机构运动简图测绘的训练。
二、实验目的
1. 了解所研究机构的实际应用及运动变换功能； 2. 掌握机构运动简图的测绘方法；
3. 掌握机构自由度的计算并判定机构运动是否确定。
三 、实验设备 1. 缝纫机头。 2. 多种机构模型。
四、机械结构分析及运动简图的测绘方法
这里用一个具体实例加以说明。图1-1所示为一回转导杆机构，试分析其结构特点、绘出运动简图并计算机构自由度。
(a)
1 1
2 3 4
B
B
(b)
图 1-1 回转导杆机构
1. 数清构件数目
1-小连杆 2-滑块 3-导杆 4-机架 5-手轮
转动手轮使机器或机构，使其缓慢运动，从主动件开始仔细观察构件的运动，确定构件的数目并分清哪些是活动构件，哪些是固定构件，给构件编号。如在本导杆机构中：1表示小连杆 ；2表示滑块；3表示导杆 ；4表示机架 。
2. 判断各构件间运动副的性质 反复转动手轮，可以清楚地看到：
（1）构件1（连杆）与构件4（机架）的相对运动是绕轴A 转动，故构件1与构件4组成以A 为中心的回转副A 。
（2）构件1（连杆）与构件2（滑块）绕滑块上的销轴B 相对转动，故构件1与构件2组成以B 为中心的回转副B 。
（3）构件2（滑块）与构件3（导杆）沿导杆方向作相对移动，故构件2与构件3组成移动副D 。
（4）构件3（导杆）与构件4（机架）的相对运动，是绕C 轴的转动，故构件3与构件4组成以C 为中心的回转副C 。
3. 长度比例尺及投影面的选择
（1）根据机器构件的实际长度尺寸选择适当的长度比例尺μ ：
μ = (1-1) 构件的实际长度m
图纸上画出的长度
mm
（2）选择适当的投影面：
一般选择能清楚地表明运动副形式和构件间相对运动关系的运动平面为投影面。 4. 绘出机构运动简图
（1）选择机构运动时某一位置，按照所量得的尺寸画出各回转副的轴心位置和移动副的导路方向。
（2）由机架和主动件开始，按运动传动顺序，用规定的符号依次画出各运动副（其中机架加画斜线表示），并用英文字母A 、B 、······分别标出各运动副。
（3）用线条连接相应的转动副，依次将各构件用阿拉伯数字1、2、······标注。 组成转动副的两构件不管其实际形状如何，都用两转动副之间的连线来代表。例如：
AB 代表构件1，BC 代表构件3。
（4）标明原动件（用箭头标出其运动方向）。 图1-1（b ）即为回转导杆机构的机构运动简图。 5.计算机构自由度
平面机构 F =3n －2P L －P H (1-2)
式中：n ?? 活动构件数 P L ?? 低副数 P H ?? 高副数
如在前面的回转导杆机构中：
n ＝3（构件1、2、3是活动构件）
P L ＝4（共4个低副，转动副A 、B 、C 和移动副D ） P H ＝0 代入公式 得
F =3n －2P L －P H ＝3×3－2×4－0＝1 6. 校对计算结果是否正确
根据计算结果F ＝1，实例中给出一个原动件（手轮），当其转动时，可观察到机构各构件的运动是确定的，因此计算结果符合实际情况。
五、实验内容
(一) 选择一个实际机构（教学模型），按步骤绘出机构运动简图，并计算机构自由度。
（二）绘制缝纫机中各机构的运动简图，并计算机构自由度。
图1-2为一种工业用缝纫机机头的简图，机头主要由以下4个部分组成： 1. 引线机构(见图1-3)
图 1-2 缝纫机机构
缝纫机的引线机构如图1-3所示，工作时面线经挑线杆等穿入机针针孔中，针杆上下运动，带动机针面线一起刺穿布料。运动传递路线：当主轴转动时，带动轴端偏心轮转，偏心轮带着小连杆运动，小连杆带动针杆和机针上下运动。 2. 挑线机构（见图1-4）
在缝纫过程中，挑线机构完成的动作是使挑线杆上下运动，任务是供应、收紧面线和底线。运动传递路线：主轴转动，带动轴端偏心轮转动，偏心轮带动挑线杆上下运动。
图 1-3 引线机构
1-主轴 2-偏心轮 3-小连杆 4-针杆
图1-4 挑线机构
1-偏心轮 2-主轴 3-支撑杆 4-挑线杆
3. 摆梭机构（见图1-5） 摆梭机构的原动件是上轴曲轴，当上轴旋转时，上轴曲轴即带着大连杆作平面复杂运动。此时，大连杆带动摆轴叉，摆轴叉拨动滑块，滑块带动下轴，在下轴轴端装有摆梭托，摆梭托在205o～210o之间作弧形往复摆动。
4. 送布机构（本实验不要求画该机构的运动简图）
注：在绘制缝纫机各机构运动简图时，由于测量工具的限制，可以不按精确比例绘制，只按大致相对位置关系，表达清楚机构的运动特征，即只需绘制机构示意图。
图 1-5 摆梭机构
1-上轴曲轴 2-大连杆 3-摆轴叉 4-滑块 5-下轴
机械结构分析及运动简图测绘实验报告
专业 班级 姓名 实验时间 一、实验目的
1．掌握机构运动简图的测绘方法 2．应用公式计算平面机构自由度 3．掌握判定机构运动是否确定的方法
二、实验设备
缝纫机机头
三、预习作业
1. 什么是机构运动简图？
2. 在绘制机构运动简图时，长度比例尺及投影面怎样选择？ 长度比例尺： ＝
投影面的选择方法：
3. 机构具有确定运动的条件是：
4. 什么是复合铰链、局部自由度、虚约束？在计算机构自由度时，如何处理？
四、实验结果 1. 机构名称
长度比例尺： 机构自由度计算： 是否有确定的运动： 机构运动简图：
2. 机构名称
长度比例尺： 机构自由度计算： 是否有确定的运动： 机构运动简图：
3. 机构名称
长度比例尺： 机构自由度计算： 是否有确定的运动： 机构运动简图：
4. 机构名称
长度比例尺： 机构自由度计算： 是否有确定的运动： 机构运动简图：
范文三：新矩件机械原理简图
作者：屈习生??? 工作单位：无任职单位???? 通讯地址：陕西省咸阳市咸兴东路7号陕广生活小区?? 邮编：712099
摘要：有关论证也是对双维矩定理的证明；并且证明了依照力矩差的数值设计制作双轴永动机的合理性。
关键词：永动机 双维矩定理? 力矩 远传
永动机被学术界否定数百年，它的翻案必然伴随新的古典物理学的研究成果；中国学者屈习生发明了重力流永动机和浮力差永动机的同时，总结创建了双维矩定理或许可作为这方面的典型例子。
对于双维矩系，某力臂长至无限远处的力矩的数值是它两侧的非垂直方向力矩和的绝对值之和。——以这些文字叙述双维矩定理，中国学者屈习生奠定了双轴永动机的设计理论基础。依据双维矩定理，确定了功态矩件和阻态矩件的力矩差值，就可以进行双轴永动机的设计和计算了。
总结创建双维矩定理之后，中国学者屈习生又发现了力矩可以远传的特性：力矩可以通过索带和链条之类机械构件，传递到较远的地方作用刚体。
附图的左上图是参照《数理化自学丛书·物理》中的例题绘制的力矩研究模型。重锤的重量是450kg，因此可以忽略横杆和索带的重量，以及滑轮的摩擦力。滑轮下部两索带的夹角是120度，横杆上索带的拉力是900公斤；滑轮下部两索带的夹角是90度，横杆上部索带的拉力是636公斤；假如认为远传的是重锤的重力，显然无法简单合理地解释横杆上部重力变化的情况；认为远传的是重锤作用横杆产生的力矩，就能简单合理地解释横杆上部重力变化的情况了。
以上论证也是对双维矩定理的证明；并且证明了依照力矩差的数值设计制作双轴永动机的合理性。
中国学者屈习生亦发明了重力流永动机和浮力永动机使用的新矩件，附图的右图是此类新矩件的机械原理简图。
参照附图可知，新矩件主要由承重构件、传力索带、导位构件、浮皿或重锤以及滑轮和紧固构件等组成。
新的矩件装置的导位构件可以是半环或半园；并且浮皿或重锤均可制作成中空构件使用导位杆定位。
在永动机的具体制作过程，还可以在导位构件或导位杆的合适部位设置限位构件。使浮皿或重锤的阻动状态产生的阻动力，首先通过限位构件传递；并且可以不设置滑轮构件。
由于中国学者屈习生发明了过带链对称矩件技术，双轴永动机的时代终于来临了。
新永动机，告大功成；书生立志，宇宙可行。
范文四：机械原理实验 机械结构的分析及运动简图测绘(二)实验报告
实验名称 实验四 机械结构的分析及运动简图测绘 (二 ) 课程名称 机械原理 实验时间 实验地点 S401 组 号 同 组 人 成 绩
一、实验目的
1. 熟悉机构运动简图的画法,掌握从实际机构中测绘其运动简图的技能。
2. 巩固机械结构的分析原理及自由度计算方法。
3. 加深理解四杆机构的演化过程及验证曲柄存在的条件。
二、仪器设备
1. 设备:唧筒、手摇抽气机、内燃机模型
2. 工具:卷尺 0-3m;
游标卡尺 0-150mm,精度 0.02mm ;
游标卡尺 0-300mm,精度 0.02mm ;
三、实验原理简要
1. 什么是机构运动简图?
2. 在绘制机构运动简图时,长度比例尺及投影面怎样选择?
长度比例尺: =
投影面的选择方法:
四、实验过程和步骤
画图,格式如下:
序号 . 机构名称
长度比例尺:
机构自由度计算:
是否有确定的运动:
机构运动简图:
五、数据记录与处理:
继续画图,格式同上
六、实验结论分析与讨论:
请用红色水笔标注出本次实验中的机构运动简图所缺失的尺寸,并按顺序编号。
总计缺失的尺寸数目是 个。
1
范文五：各种泵结构简图
各种泵结构图
各种泵结构图
4[
照片说明： AS 带切割排污泵主要部件由叶轮, 泵体, 底座, 潜水电机组成, 具有带撕裂的结构，将纤维等物质撕裂、切断，然后顺利排放, 产品执行JB5118-2001《污水污物潜水电泵》标准 AS 带切割排污泵主要部件由叶轮, 泵体, 底座, 潜水电机组成, 具有带撕裂的结构，将纤维等物质撕裂、切断，然后顺利排放, 产品执行JB5118-2001《污水污物潜水电泵》标准 隔膜泵结构图
CQB 磁力泵结构图
ZCQ 自吸磁力泵结构图
FYH 氟塑液下泵结构图
氟合金磁力泵结构图
IHF 氟合金化工离心泵结构图
FS 氟合金化工泵结构图
FZB 化工自吸泵结构图
2xz 旋片真空泵结构图
SZB 水环真空泵结构图
W 型水力喷射器结构图
G 型单螺杆泵结构图
