实验一 机构认识.doc

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1、39机械原理实验指导书实验一机构认识一、实验目的1．初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用。2．增强对机构与机器的感性认识，并促进对机构设计问题的理解二、实验内容为配合《机械原理》课程的学习，增强对机构与机器的感性认识而购置了一个《机械原理陈列柜》。本陈列柜是根据机械原理课程教学内容设计的，它由10个陈列柜所组成。主要展示机构的组成、平面连杆机构、平面连杆机构的应用、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构的类型、轮系的类型、轮系的功用、间歇运动机构以及组合机构等常见机构的基本类型和应用，演

2、示机构的传动原理。第一柜机构的组成1·1蒸汽机模型。蒸汽机主要由主传动的曲柄滑块机构、控制进排气和倒顺车用的配气连杆机构所组成。工作时，它把蒸汽的热能转换为曲柄转动的机械能。1·2内然机的模型。它主要由主传动的曲柄滑块机构、控制点火的定时齿轮机构和控制进排气的凸轮机构所组成。工作时，它将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。通过对蒸气机、内燃机模型的观察，我们可以看到，机器的主要组成部分是机构。简单机器可能只包含一种机构，比较复杂的机器则可能包含多种类型的机构。可以说，机器乃是能够完成机械功或转化机械能的机构的组合。

3、机构是机械原理课程研究的主要对象。那么，机构又是怎样组成的呢？通过对机构的分析，我们可以发现它由构件和运动副所组成。1·3运动副，是指两构件之间的可动联接。这里陈列有转动副、移动副、螺旋副、球面副和曲面副等模型。凡两构件通过面的接触而构成的运动副，通称为低副；凡两构件通过点或线的接触而构成的运动副，称为高副。第二柜平面连杆机构平面连杆机构是应用广泛的机构，其中又以四杆机构最为常见。平面连杆机构的主要优点以能够实现多种运动规律和运动轨迹的要求，而且结构简单、制造容易、工作可靠。铰链四杆机构是连杆机构的基本型式。根据

4、其两连架杆的运动形式不同，铰链四杆机构又可细分出曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。2·1在曲柄摇杆机构中，固定构件称为机架，能作整周回转的构件叫作曲柄，而只能在某一角度范围内摇摆的称为摇杆，作平面运动的构件称为连杆。当曲柄为主动件时，可将它的连续转动转变为摇杆的往复摆动。2·2在双曲柄机构中，它的两个连架杆都是曲柄。当原动曲柄连续转动时，从动曲柄也能作连续转动。2·3在双摇杆机构中，两连架杆都是摇杆。当原动摇杆摆动时，另一摇杆也随之摆动。除上述三种铰链四杆机构外，在实际机器中还广泛采用其他多种形式

5、的四杆机构，它们可以说是由四杆机构的基本形式演化而成的。演化方式如：改变某些构件的形状、改变构件的相对长度、改变某些运动副的尺寸，或者选择不同的构件作为机架等等。39机械原理实验指导书2·4偏置曲柄滑块机构。当铰链四杆机构的摇杆长度增至无穷大并演化成滑块后，可以得到曲柄滑块机构。当滑块运动轨道与曲柄中心存在偏距时，则为偏置曲柄滑块机构。2·5对心曲柄滑块机构。在曲柄滑块机构中，当滑块运动轨道与曲柄中心没有偏距时，则为对心曲柄滑块机构。2·6正弦机构。这种机构的特点是从动件的位移与原动件的转角的正弦成正比。它可以看

6、作是在曲柄滑动机构中，连杆长度增至无穷大后演变所得的形式。它多用在一些仪表和解算装置中。2·7偏心轮机构。它是将曲柄滑块机构的曲柄改作成偏心轮后所得到的机构。从演化角度看，可以认为是将对心曲柄滑块机构中的一转动副的半径扩大，使之超过曲柄长度后所得。2·8双重偏心机构。请大家在观察它的结构和绘出运动简图后，对照曲柄摇杆机构运动简图思考，它又是怎样演化而来的呢？2·9直动滑杆机构。曲柄转动时，滑杆在固定的滑块中作直线往复运动。它可以看作是在曲柄滑块机构的基础上，通过改选滑块为机架而获得的演化形式。2·10摆动导杆机构

7、。在导杆机构中，当曲柄连续回转时，导杆仅能在某一角度范围内往复摆动，导杆与滑块之间作相对移动，则机构为摆动导杆机构。2·11摇块机构。当曲柄转动时，连杆与摇块之间有相对滑动，摇块相对机架往复摆动。2·12双滑块机构，它是具有两个移动副的平面四杆机构。应用它可设计椭圆仪和十字滑块联轴器。第三柜平面连杆机构的应用3·1颚式碎矿机。这是曲柄摇杆机构的一种应用实例。当曲柄绕轴心连续回转时，动颚板也绕其轴心往复摆动，从而将矿石轧碎。3·2飞剪。这是曲柄摇杆机构的应用。，它巧妙地利用连杆上一点的轨迹和摇杆上一点的轨迹的配合来

8、完成剪切工作。剪切钢板时，要求在剪切部分上下两上刀的运动，在水平方向的分速度相等，并且约等于钢板的送进速度。3·3惯性筛。这种惯性筛应用了双曲柄机构。当原动曲柄等速转动时，从动曲柄作变速转协，从而固连于滑块上的筛子具有较大变化的加速度；而被筛的材料颗粒则将因惯性作用而被筛分。3·4摄影平台升降机构。它是平行四边形机构的应用。这种机构的运动特点是，其两曲柄可以相同的角速度同