1机械设计的认知实验

实验1 机械设计的认知实验

地点：机械设计实验室。

一、实验目的

1.初步了解《机械设计》课程所研究的各种常用零件的结构、

类型、特点、应用及实际失效形式；

2.了解各种标准件的结构形式及相关的国家标准；

3.了解各种传动及相关零部件的特点及应用；

4.增强对各种零部件的结构及机器的感性认识。

二、实验设备

机械设计陈列柜，共10柜。

三、实验内容

具体列写出几个陈列柜的内容。

例如：（1）平面四连杆机构

平面连杆机构是被广泛应用的机构之一。而最基本的是四连杆机构。通常把它们分为三大类：第一类基本形式是铰链四杆机构，它有3种运动形式。

1．曲柄摇杆机构

它是以最短杆相邻的杆作为机架，而最短杆能相对机架回转360°，故成为曲柄，在曲柄等速运转时，摇杆作变速摆动，在右面的机构中摆杆向右面摆动慢，而向左面摆动快，这种现象称为急回特性。在左面机构中的急回特性就不很明显。

2．双曲柄机构

当取最短杆为机架时，这时与机架相联的两杆均成为曲柄。所以这个机

构称为双曲柄机构。注意观察，当一个曲柄等速运转时，而另一个曲柄在右半周内转动慢，在左半周内转动快。双曲柄机构也具有急回特性。

3．双摇杆机构I

当取蓝色的杆为机架，则与机架相联的两杆均不能作整周回转，而只能来回摆动。所以此机构称为双摇杆机构。

4．双摇杆机构II

从外表看它与上面的铰链四杆机构相似，但它的红、蓝、白三杆长度是相等的。因此，同样由黑杆作为机架，但得不到曲柄，并且无论取哪个杆为机架均没有曲柄出现。平面四杆机构的第二类基本形式是带有一个移动副的四杆机构，它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副而演变得到的。简称为单移动副机构。

5．曲柄滑块机构

它是应用最多的一种单移动副机构，它可以将转动变为往复移动，或将往复移动变为转动。但是，当曲柄匀速转动时，滑块的速度则是非匀速的，取不同构件为机架，我们还可得到下面几种不同运动形式的单移动副机构。

6．曲柄摇块机构

蓝色的杆为机架，红杆称为曲柄。黑杆绕固定点作摆动，它也有急回特征。

7．转动导杆机构

以红杆为机架，其他两杆均为曲柄，黑杆称为导杆。

8．移动导杆机构

以滑块为机架，此机构没有曲柄。

平面连杆机构的第三类基本形式，是带有2个移动副的四连杆机构，简称双移动副机构。取不同构件为机架，可得到3种形式的四连杆机构。

9．曲柄移动导杆机构

黑色导杆作简谐移动，所以又叫做正弦机构。它常用于仪器仪表中。

10．双滑块机构

在机构上除连杆中点的轨迹为圆以外，连杆上其余所有点的轨迹均为椭圆。所以也叫做画椭圆机构。

11．转块机构

这种机构如果以某一转块作为等速回转的原动件，则从动转块亦作等速回转，而且转向相同。当2个相互平行的转动轴间的距离很小时，可采用这种机构。这种机构通常作为联轴器应用，称为十字滑块联轴器。）（2）轴及轴系零部件

轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。

按承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类；按轴线形状不同，可分为曲轴和直轴两大类，直轴又可分为光轴和阶梯轴。光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但轴上的零件不易装配及定位；阶梯轴正好与光轴相反。所以光轴主要用于心轴和传动轴，阶梯轴则常用于转轴；此外，还有一种钢丝软轴(挠性轴)，它可以把回转运动灵活地传到不开敞的空间位置。

轴看似简单，但轴的知识，内容都比较丰富，完全掌握是很不容易。只有通过理论学习及实践知识的积累(多看、多观察)逐步掌握。

陈列了多种轴系结构组成实物（剖开），并配有相关的结构特点说明。

四、实验步骤

1. 按照机械设计陈列柜所展示的零部件顺序，由浅入深、由简单到复杂进行参观认知，听取讲解员的简要讲解；

2.边听取讲解，边仔细观察和讨论各种机械零部件的结构、类型、特点及应用范围。