机械原理实验.pptx

三、实验内容
1.曲柄摇杆机构的设计分析
试验台配置的计算机软件，还可用三种不同的设计 方法，根据基本要求，设计符合预定运动性能和动 力性能要求的曲柄摇杆机构。另外试验台还提供了 连杆运动轨迹仿真，可做出不同杆长，连杆上不同 点的运动轨迹，为平面连杆机构按运动轨迹设计提 供了方便快捷的虚拟实验方法。
2.曲柄摇杆机构真实运动仿真分析
机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调。 机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集 曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感器采集整 机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输， 最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清 楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运 动及动力性能的影响。
动画演示
连杆轨迹
参数输入
曲柄曲线
摇杆曲线
四、实验步骤
➢ 调整量取试验台上的杆机构的各杆长度，并做好记 录。
➢ 打开计算机，运行有关实验测试分析及运动分析软 件。
➢ 等实验设备运行稳定后，由有关实验测试分析及运 动分析软件的主界面选定与实验台相对应的实验项 目，进入该实验界面。
➢ 填写与“调整量取试验台上的杆机构的各杆长度” 相对应的有关数据，调定电动机运转速度。
六、思考题
✓一张正确的机构运动简图应包括哪些内容？ ✓绘制机构运动简图时，原动件的位置能否任意选择？ 是否会影响简图的正确性？ ✓机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？
实验二 平面连杆机构设计分析及运动分析
一、实验目的
➢ 掌握机构运动参数测试的原理和方法。了解利用测试结果， 重新调整、设计机构的原理；
➢ 填写实验报告。
五、实验操作注意事项
➢ 开机前的准备：
✓拆下有机玻璃保护罩用清洁布将实验台，特别是机构各 运动构件清理干净，加少量N68～48机油至各运动构件滑 动轴承处 ✓面板上调速按钮逆时针旋到底（转速最低） ✓转到曲柄盘1～2周，检查各运动构件的运行状况，各螺 母紧固件应无松动，各运动构件应无卡死现象
试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构 进行运动模拟，对曲柄摇杆及整机进行运动仿真， 并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行 比较分析，同时得出速度波动调节的飞轮转动惯 量及平衡质量，从而使学生对机械运动学和动力 学，机构真实运动规律，速度波动调节有一个完 整的认识。
3.曲柄摇杆机构动态参数测试分析
机械原理实验
前言
机械原理实验是理论学习基础上的一个 极其重要的实践环节。通过实验可以使学 生加深对《机械原理》课程的基本概念、 基本理论的理解，从而提高学生分析和解 决问题的能力。
每个实验基本内容包括：实验目的、实 验原理、操作步骤、实验内容等。
实验项目
机构运动简图的测绘与分析 平面连杆机构设计分析及运动分析 渐开线齿轮范成原理 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析
尺、笔、橡皮、纸 (自备)。
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。
实验一 机构运动简图的测绘与分析
一、实验目的
➢ 通过对实际机构的模型进行机构测绘，掌握机构运 动简图的测绘方法；
➢ 进一步熟悉常用运动副的代表符号和巩固自由度的 计算方法；
➢ 增进对机构组成原理的了解。
二、实验设备与工具
机械模型（如曲柄滑块泵、曲柄摇块泵、曲柄摇杆 泵、颚式破碎机、简易冲床、铆钉机构等）；
单击继续可观看实验步骤演示
机构运动简图绘制示例一
单击作图，光标放在图上 可观看机构运动简图绘制过程
单击此处三个按钮可观看破碎机的工作过程
机构运动简图绘制示例二
单击运动或作图可观看活塞泵的工作及作图过程
机构运动简图绘制示例三
单击运动或作图可观看螺旋泵的工作及作图过程
五、实验内容
每位同学至少测量、分析三个机构，标出机构的名称；绘 制机构运动简图，其中一个简图要求按比例绘制，另外几 个可不按比例绘制机构运动简图，可用目测法使各构件大 致成比例，以利分析；计算机构自由度，并判断机构是否 具有确定运动；最后作出书面报告。
常用运动副的符号
四、实验步骤
➢ 缓慢转动被测机构的原动件、找出原动件到工作部分的 机构传动路线。
➢ 由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。
➢ 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。
➢ 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。
➢ 注意的事项：
如因需要调整实验机构杆长的位置时，要特别注意，当各 项调整工作完成后一定要用扳手将拧紧的螺母全部检查一 遍，用手转到曲柄盘检查机构运转情况，方可进行下一步 操作
➢ 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。
➢ 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：
式中：
——比例尺(单位：m／mm)
LAB ——构件的实际长度(单位：m)
AB ——图纸上表示构件的长度(单位：mm)
实验步骤示例
➢ 体验机构的结构参数及几何参数对机构运动性能的影响， 进一步了解机构运动学和机构的真实运动规律；
➢ 熟悉计算机多媒体的交互式设计方法，实验台操作及虚拟 仿真。独立自主地进行实验内容的选择，学会综合分析能 力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设备和 现代测试手段。
二、实验设备与工具
曲柄摇杆机构实验台； 测试分析及运动仿真软件、计算机。
➢ 点击该实验界面中“实测”键，计算机自动进行 数据采集及分析，并作出相应的动态参数的实测 曲线。
➢ 点击该界面中的“仿真”键，计算机对该机构进 行运动仿真，并作出动态参数的理论曲线。
➢ 分析比较理论曲线和实测曲线。如果要重作实验， 点击“返回”键，返回主界面。以下步骤同前。
➢ 在理论曲线和实测曲线上，每隔600记录一组数 据（位移、速度、加速度）备用。