机械设计基础课程是一门实践性

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1、前言 机械设计基础课程是一门实践性、设计性很强的技术基础课。本课程实验指导书是根据机械类专业《机械设计基础》课程教学基本要求，在科学总结教学经验的基础上编写的。实验教学是培养学生创新精神和实践能力的重要教学环节，不仅对增强学生的感性认识，深化课堂教学内容，培养学生实事求是的科学态度和严谨务实的工作作风具有重要的意义，同时对培养学生分析问题和解决实际问题的能力，建立科学的思维方法，以及提高学生的动手能力亦大有裨益。本指导书在编写过程中，结合高职高专的教学特点，按照机械设计基础教学基本要求，从专业人才培养目标和业务规格出发，突出应用性、实践性，适用我院机械类三个专业，在“必需够用为度”的基本

2、要求前提下，精选实验内容。同时，充分考虑学生的认知规律，注意实验内容的科学性和系统性，使实验能真正起到它应有的作用。实验一平面四杆机构的基本形式及演化一、实验目的1、掌握正确绘制平面机构运动简图的方法；2、加深对自由度与平面机构运动确定性关系的理解。二、实验设备及工具1、各种典型机械的实物或模型（见模型库）2、钢直尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳和量角器；3、学生自备纸和笔等文具。 三、实验原理1、实验原理任何机器和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，机构运动特性仅与构件的数目、运动副的数目、运动副种类、构件的相对位置及原动件数目有关。因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的

3、具体构造，而用规定的符号（参阅GB4460-84）表示构件和运动副，按一定的比例尺表示运动副的相对位置，绘制出机构运动简图。2、举例绘制如图3－1(a)所示的小型压力机的机构运动简图。(a)                图３－１                     (b)  【解】该小型压力机的工作原理是电机带动偏心轮1′作顺时针转动，通过构件2、3将主运动传给构件4；同时另一路运动自与偏心轮1′固联的齿轮1输出，经齿轮8及与其固联的槽型凸轮8′，传递给构件4；两路运动经构件4合成，由滑块6带动压头7作上下移动，实现冲压工艺动作。显然该压力机的机架是构件0，原动件为组件1-1′，其

4、他为从动件。仔细观察各连接构件之间的相对运动特点后可知，构件0和1(1′)、1′和2、2和3、3和4、4和5、6和7及0和8(8′)之间构成转动副；而构件0和3、4和6及0和7之间构成移动副；高副为1和8、8′和5之间形成。选定视图投影面及比例尺=0.001m/mm,顺序确定转动副A、H和移动副导路D、M的位置，根据原动件1′的位置及各杆长等绘出转动副B、C、E、F、J的位置按规定符号绘出各运动副(包括高副G、N)及各构件等，最后得到该压力机的机构运动简图，如图3－１(b)所示。由上述分析可知，该机构活动杆件数为8，转动副数为7，移动副数为3，高副为2。但构件4与凸轮8′之间以滚子5实现

5、滚动接触，故此处引进了一个局部自由度，应排除(即设想将滚子与构件4焊成一体)。这样n=7；PL=9；PH=2；计算自由度得四、实验步骤1、使被测绘的机器或机构模型缓慢地运动，从原动件开始，依照运动传递的路线，仔细观察机构的运动，分清各运动单元，确定构件的数目。2、根据相连两构件的接触情况及相对运动的特点，确定各运动副的种类和数目。3、选定量能清楚地表达各构件相互关系的面为投影面，选定原动件的位置，按构件连接的顺序，用规定的符号在草稿纸上以目测的比例画出机构示意图两张。在构件旁标注数字1，2，3，…，在运动副旁标注字母A，B，C，…。4、仔细测量与机构运动有关的尺寸（如转动副间的中心距，移

6、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两张。上式长度LAB的单位为m，长度AB的单位为mm。5、分析机构运动的确定性，即计算机构的自由度与实际机构的自由度相对照，若与实际情况不符，要找出原因及时改正。6、草稿纸上自检无误后，将图交指导老师审阅。五、实验报告实验名称 班级 姓名 评分 实验日期 组别 学号 1、测绘结果及分析编 号 机构名称 机构示意图 自由度计算活动构件数=低副数=高副数=自由度数=原动件数=编 号 机构名称  机构示意图 自由度计算活动构件数=低副数=高副数=自由度数=原动件数= 编 号 机构名称  机构运动简图   自由度计算  比例尺=活动构件数=

7、低副数=高副数=自由度数=原动件数=编 号 机构名称  机构运动简图    自由度计算  比例尺=活动构件数=低副数=高副数=自由度数=原动件数=上面所画的四张图中，如有复合铰链、局部自由度、虚约束应在图中注明。2、思考题：（1）一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容?（2）绘制机构运动简图时，原动件位置能否任意选定?会不会影响运动简图的正确性?（3）自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果?实验二平面四杆机构的设计与调试一、实