机械原理实验指导书
机械工程教研室
2013年3月
目 录
实验一 机构认知实验 .................................... 1 实验二 机构运动简图测绘与分析实验 ....................... 2 实验三 渐开线齿轮范成原理实验 ........................... 5 实验四 渐开线齿轮参数测量实验 ........................... 8 实验五 刚性转子动平衡实验.............................. 14 实验六 机械运转速度波动及调节实验 ...................... 20
1
实验一 机构认知实验
一、目的
通过观察典型机构运动的演示，建立对机器和机构的感性认识。了解常用机构的名称组成结构的基本特点及运动形式，为今后深入学习机械原理提供直观的印象。
二、设备
1 ．机构示教柜，机械零件陈列柜。
2 ．各种典型的机构、机器（如缝纫机、动平衡机、简易冲床、颚式破碎机、内燃机模型、油泵模型等等）。 三、实验要求
1 ．观察各种连杆机构的组成结构，运动构件上点的运动轨迹，各种运动副之异同，这些机构之间内在联系。哪些是基本形式，哪些是基本形式演变而成的机构。
2 ．观察各种凸轮机构的原动件和从动件的结构特点及运动不同形式，哪些是平面凸轮，哪些是空间凸轮。
3 ．观察各种间歇机构的原动件和从动件的运动情况，哪些是平面机构，哪些是空间机构。
4 ．了解各种机构的名称及其运动情况。 四、思考与讨论题
1 ．观察连杆机构陈列柜，思考与讨论下列问题：
1 ）你所看到的平面连杆机构由哪些基本构件所组成？何谓曲柄、摇杆、连杆、基架？
2 ）组成平面四杆机构的运动副有什么共同特点？你能说出它们的类型和名称吗？ 3 ）平面四杆机构有哪些基本类型？有哪些演变形式？你能说出它们的演变途径吗？
4 ）观察连杆上某些点的运动轨迹，何谓连杆曲线？你看到了哪些典型的连杆曲线？ 2 ．观察凸轮机构陈列柜：
1 ）凸轮机构由哪些构件组成，其中的运动副与连杆机构相比有和异同。
2 ）分别从凸轮的结构特点，从动件的运动形式，凸轮与从动件的锁合形式的区别， 你能说出凸轮机构有哪些类型，它们分别叫什么名称吗？
3 ） 通过观察，你能确立直动从动件的最大升距和摆动从动件的最大摆角吗？ 3 ．观察间歇运动机构陈列柜，试说明：
1 ） 该柜中各机构中从动件的运动与连杆机构，凸轮机构相比有何不同之处？ 2 ）你能说出几种间歇机构的类型、名称吗？
1
实验二 机构运动简图测绘与分析实验
一、实验目的
1、掌握根据机器械或机构模型绘制机构运动简图的基本技能；
2、通过实验进一步加深理解机构的组成原理，熟悉构件和运动副的代表符号、机构自由度的含义及自由度的计算；
3、通过实验了解机构运动简图与实际机械结构的区别。
二、实验设备和工具
1、机器（牛头刨床、插齿机、内燃机等），机构模型； 2、测量工具：钢尺、内外卡规、量角器；
3、绘图工具：三角板、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（学生自备）。
三、实验原理
任何机构都是由若干构件和运动副组合而成的。从运动学的观点看，机构的运动仅与构件数目、运动副的数目和种类及它们的相对位置有关。因此，在绘制机构运动简图时可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，而用统一规定的符号来表示构件和运动副，并按一定的比例尺绘出各运动副的相对位置和机构结构，以此表明实际机构的运动特征，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。
凡没有按比例绘出的图称机构示意图，它只能定性的研究机构的某些运动特性（如自由度）；凡按比例尺绘出的图称机构运动简图，根据机构运动简图可定量地分析机构的运动特性。
常用运动副的代表符号见表1-1所示。
四、方法与步骤
1、使被测绘的机器或机构模型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动的传递路线仔细观察机构的运动，从而确定组成机构的构件数目。
2、根据相互连接的两构件间的相对运动的性质及接触情况，确定各个运动副的类型。
3、适当选择最能清楚表达各构件相互关系的面为投影面，选定原动件的位置，按构件的顺序，用规定的符号画出机构示意图。然后用数字1，2，3??分别标出各构件，用字母A，B，C??分别标出各运动副。
4、计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图草图是否正确。应当注意，在计算自由度时应除去虚约束及局部自由度。
5、测量与机构运动有关的尺寸（转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按确定的比例尺画出机构运动简图。
图示长度（mm） 比例尺?1=
实际长度（m） 6、在草图上自检无误后，将图交指导教师签字。
五、实验安排
1、先由指导教师对测绘过程进行讲解示范，然后分组进行测绘。
2、每个同学应至少测量5个机构。其中齿轮插齿机插刀的主传动和牛头刨教具刨头的主传动必做，剩下3个机构自选。
六、思考题
1、机构运动简图在工程上有什么作用？
2、正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？ 3、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？
2
4、自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？ 附：常用运动副的代表符号
表1-1常用运动副的代表符号
机构运动简图测绘实验报告
一、实验目的 二、实验内容
三、机构运动简图绘制
3