机械原理习题集
二．综合题
1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么
2．计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。
（a）（b）
3．计算图示各机构的自由度。
（a）（b）
C
2
1
A
B
E
D
F
3
4
5
6
7
8
9
10
11
G
H
I
J
K L
A
D E
C H
G
F
I
B
K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（c）（d）
（e）
（f）
4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
（a）（b）
（c）（d）
5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6．试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。
（a）（b）
第三章平面机构的运动分析
一、综合题
1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号
P直接在图上标出）。
ij
2、已知图示机构的输入角速度?1,试用瞬心法求机构的输出速度?3。要求画出相应的瞬心，写出?3的表达式，并标明方向。
3、在图示的齿轮--连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω2。
4、在图示的四杆机构中，AB l =60mm, CD l =90mm, AD l =BC l =120mm, 2ω=10rad/s ，试用瞬心法求：
（1）当?=165°时，点C 的速度c v ；
（2）当?=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大
小； （3）当0c v =u u u v
时，?角之值（有两个解）。
5、如图为一速度多边形，请标出矢量AB v 、BC v 、CA v 及矢量A v 、B v 、C v 的方向
6、已知图示机构各构件的尺寸，构件1以匀角速度ω1转动，机构在图示位置时的速度和加速度多边形如图b)、c) 所示。（1）分别写出其速度与加速度的矢量方程，并分析每个矢量的方向与大小，（2）试在图b)、c) 上分别标出各顶点的符号，以及各边所代表的速度或加速度及其指向。
9试判断在图示的两个机构中，B 点是否存在哥氏加速度又在何位置时其哥氏
加速度为零作出相应的机构位置图。
10、在图示的各机构中，设已知构件的尺寸及点B 的速度B v u u v
（即速度矢量pb u u v ）。
试作出各机构在图示位置的速度多边形。
11、在图示齿轮?连杆机构中，已知曲柄1的输入转速?1恒定，试就图示位置求：
（1）分析所给两矢量方程中每个矢量的方向与大小；
（2）规范地标出图示速度多边形中每个顶点的符号；
V C2 = V B + V C2B V C4 = V C2 + V C4C2
方向： 大小：
三、综合题
1、如图所示为一输送辊道的传动简图。设已知一对圆柱齿轮传动的效率为；一对圆锥齿轮传动的效率为 (均已包括轴承效率)。求该传动装置的总效率。
2、图示为由几种机构组成的机器传动简图。已知：η1=η2=，η3=η4=，η5=η6=，η7=，P r ’=5KW ，P r ’’=。求机器的总效率η。
3
之摩擦圆。已知构件CD 上作用有生产阻力R ，若不计构件的自重和惯性力，试确定：1）图示位置时，主动构件AB 的转向；2）图示位置时，连杆BC 所受的作用
5 6 1 2
3 4 7 η1
η2
η5
η6
η7 η3
η4
P r ’
P r ’’
力R 12和R 32的作用线。（3）作用在主动件1上的驱动力矩M 1的方向以及约束反力R 21与R 41的方位。
6、在图示双滑块机构中，转动副A 与B 处的虚线小圆表示磨擦圆，在滑块1上加F 力推动滑块3上的负载Q ，若不计各构件重量及惯性力，试在图上画出构件2所受作用力的作用线。
8、在图示的曲柄滑块机构中，虚线小圆表示转动副处的磨擦圆。若不计构件的重力和惯性力，试在图上画出图示瞬时作用在连杆BC 上的运动副总反力的方向。
9、一重量N Q 10=，在图示的力P 作用下，斜面等速向上运动。若已知：
?==15βα，
滑块与斜面间的摩擦系数1.0
f。试求力P的大小及斜面机构的机械效率。
=
2、已知曲柄摇杆机构摇杆CD的长度L CD=75㎜，机架AD的长度L AD=100㎜，行程速比系数K=，摇杆的一个极限位置与机架间的夹角φ=45°。试求曲柄和连杆的长度L AB、L BC。
3、如图所示曲柄滑块机构，曲柄AB等速整周回转。
1) 设曲柄为主动件，滑块朝右为工作行程，确定曲柄的合理转向；
γ出现的位置；
2）设曲柄为主动件，画出急位夹角θ，最小传动角min
3) 此机构在什么情况下，出现死点位置，作出死点位置。
4、如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，c=400mm，
d=500mm。试问：1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在2）若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构如何获得3）若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，求d的取值范围。
5、如图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l
1=28mm, l
2
=52mm, l
3
=50mm, l
4
=72mm,
试求：
１）当取杆4为机架时，作出机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角γ
min
并求行程速比系数K；
２）当杆1为机架时，将演化为何种类型的机构为什么并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆动副；
３）当取杆3为机架时，又将演化为何种机构这时A、B两个转动副是否仍为周转副
6、已知曲柄摇杆机构ABCD的摇杆长度L
CD
=50mm，摇杆摆角ψ=40o，行程速比系
数K=，机架长L
AD =40mm，试用作图法求出该机构的曲柄和连杆长L
AB
和L
BC
。
7、量出下图所示平面铰链四杆机构各构件的长度，试问：
１）这是铰链四杆机构基本型式中的哪一种为什么
２）若以AB为原动件，此机构有无急回运动为什么
３）当以AB为原动件时此机构的最小传动角发生在何处（在图上标出）
４）该机构以何杆为原动件时，在什么情况下会出现死点在图上作出死点发生的位置。
8、在图示的四杆机构中，已知l
AB =20mm，l
BC
=60mm，l
BD
=50mm，e=40mm，试确定：
1）此机构有无急回运动若有，试作图法确定极位夹角θ，并求行程速比系数K的值；
2）当以AB为原动件时，标出此机构的最小传动角γ
min 和最小压力角α
min
；
3）作出当以滑块为主动件时机构的死点位置。
9、试画出下图各机构图示位置的传动角。
10、设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD的行程速比系数K=1，摇杆的长度L
CD
=150mm，摇杆的极限位置与机架所成角度φ’=30o和φ”=90o。要求：
1）求曲柄、连杆和机架的长度L
AB 、L
BC
和L
AD
；
2）判别该机构是否具有曲柄存在。
11、在图示铰链四杆机构中，已知各杆长度mm L AB 20=，mm L BC 60=，
mm L CD 85=，mm L AD 50=。
１）试确定该机构是否有曲柄
２）若以构件AB 为原动件，试画出机构的最小传动角； ３）回答在什么情况下机构有死点位置
12、在如图所示的铰链四杆机构中，若各杆长度为a =200mm ，b =800mm ，c =500 mm ，d =600mm 。试问：
1)当取d 为机架时，它为何种类型的机构为什么
2)能否用选用不同杆为机架的办法来得到双曲柄机构与双摇杆机构如何得到这类机构
3)在图上标出当以d 为机架、a 为原动件时机构的最小传动角γmin 。 4)该机构以何杆为原动件，在什么位置时会出现死点
13、在图示机构中，试求AB 为曲柄的条件。如偏距e=0，则杆AB 为曲柄的条件又应如何试问当以杆AB 为机架时，此机构将成为何种机构
四、综合题
ω，试1、图一所示为一对心滚子直动从动件圆盘形凸轮机构，已知凸轮的角速度
1
在图上画出凸轮的基圆；标出机构在图示位置时的压力角α和从动件的位移s；并确定出图示位置从动件的速度
v。
2
图一图二
2、在图二所示凸轮机构，要求：1）给出该凸轮机构的名称；2）画出的凸轮基圆；3）画出在图示位置时凸轮机构的压力角和从动件（推杆）
的位移。
3、图示凸轮机构中，已知凸轮实际轮廓是以O为圆心，
半径R=25mm的圆，滚子半径r=5mm，偏距e=10mm，凸
轮沿逆时针方向转动。要求：1）在图中画出基圆，并计
算其大小；2）分别标出滚子与凸轮在C、D点接触时的凸
轮机构压力角α；3）分别标出滚子与凸轮在C、D点接触
时的从动件的位移s。
4、试画出图四所示凸轮机构中凸轮1的理论廓线，用反
转法标出从动件2的最大升程h以及相应的推程运动角δ0。在图示位置时传动压力角α为多少
图四图五
5、如图五所示偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构，凸轮以?角速度逆时针方向转动。1）试在图中画出凸轮的理论廓线、偏置圆和基圆；
2）用反转法标出当凸轮从图示位置转过90度时机构的压力角?和从动件的位移s。
6、试分别标出三种凸轮机构在图示位置的压力角（凸轮转向如箭头所示）。
7、已知图七为一摆动滚子从动件盘形凸轮机构。现要求：１）画出凸轮的理论廓线及其基圆；２）标出在图示位置时从动件2所摆过的角度△Ψ；3）标出在图示位置时此凸轮机构的压力角。
图七图八
8、已知如图八所示的直动平底推杆盘形凸轮机构，凸轮为r=30mm的偏心圆盘，AO=20mm。试求：
（1）基圆半径和升程；
（2）推程运动角、回程运动角、远休止角、近休止角；
（3）凸轮机构的最大压力角和最小压力角；
9、如图所示的凸轮机构中，凸轮为偏心轮，转向如图。
已知R=30mm，L OA=10mm，r0=10mm, E、F为凸轮与
滚子的两个接触点。试在图上标出：
（1）从E点接触到F点接触凸轮所转过的角度φ。
（2）F点接触时压力角αF；
（3）由E点接触到F点接触推杆的位移s；
（4）找出最大压力角的机构位置，并标出αmax。
第十一章齿轮系及其设计
一、综合题
1、在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n
1
=2880r/min，转动方向如图
示，其余各轮齿数为Z
2=80，Z
2
′=40，Z
3
=60，Z
3
′=36，Z
4
=108，试：
(1)说明轮系属于何种类型；
(2)计算齿轮4的转速n
4
；
(3)在图中标出齿轮4的转动方向。
2、在图二所示轮系中，单头右旋蜗杆1的回转方向如图，各轮齿数分别为Z
2=37，Z
2
′
=15，Z
3=25，Z
3
′=20，Z
4
=60，蜗杆1的转速n
1
=1450r/min，方向如图。试求轴B的
转速n H的大小和方向。
图二图三
3、在图三所示的齿轮系中,设已知各轮齿数Z
1=Z
2
=Z
3
ˊ=Z
4
=20,又齿轮1, 3＇，3,5
同轴线,均为标准齿轮传动。若已知齿轮1的转速为n
1
=1440r/min，试求齿轮5的转速。
4、在图四所示轮系中，已知：各轮齿数为Z 1=Z 3=Z 4′=15,Z 2=60，Z 4=Z 5=30，试求传动比i 15：
图四 图五
5、已知图五所示轮系中各轮的齿数：Z 1=20，Z 2=40，Z 3=15，Z 4=60，轮1的转速为n 1=120r/min ，转向如图。试求轮3的转速n 3大小和转向。
6、在图示的轮系中,已知Z 1=Z 3=Z 4=Z 6=Z 8=20, Z 2=Z 5=40, Z 7=Z 9=80,求i 19=
7、在图七所示的轮系中,已知Z 1=20，Z 2=40,Z 2′=30,Z 3=100 ,Z 4=90,求i 14的大小
图七 图八
8、在图八所示的轮系中,已知Z
1=Z
4
′=40, Z
1
′=Z
2
= Z
4
=20,Z
2
′=30, Z
3
=30,Z
3
′=15，
试求: i
1H
9、图九所示轮系中，Z
1=Z
2
′=40，Z
2
=Z
3
=Z
5
=20，Z
4
=80试判断该属何种轮系并计算
传动比i
15
=
图九图十
10、图十所示的轮系中，已知各齿轮齿数Z
1=20， Z
2
=30，Z
3
=80，Z
4
=40,Z
5
=20，轮
1的转速n
1=1000 r/min，方向如图，试求：轮5的转速n
5
的大小和方向。
11、在图十一所示轮系中，设已知各轮齿的齿数Z
1=1（右旋），Z
2
=57， Z
2
′=19，
Z 3=17， Z
4
=53，又知蜗杆转速n
1
=1000r/min，转向如图示。试求：轮5的转速n
5
的大小和方向。
图十一图十二
12、如图十二所示轮系.已知各齿轮的齿数为Z
1=20,Z
2
=40,Z
2
ˊ=30,Z
3
=40, Z
3
′
=20,Z
4=90轮1的转速n
1
=1400r/min, 转向如图示，试求系杆H的转速n
H
的大小和
方向:
13、如图十三所示的周转轮系中,已知各轮齿数为Z
1=39,Z
2
=78,Z
2
ˊ=39,Z
3
=20,试求
传动比i
H3
。
图十三图十四
14、在图十四所示复合轮系中，已知各齿轮的齿数为Z
1=17，Z
2
=23，Z
2
ˊ=20，Z
3
=60，
Z 3′=20，Z
4
=40，构件H的转速n
H
=200r/min, 转向如图示，试求轮4的转速n
4
的
大小和转向。
15、如图十五所示，一大传动比的减速器。已知其各轮的齿数为Z
1=20，Z
2
=40，
Z 2ˊ=20，Z
3
=60, Z
3
′=30,Z
4
=80，求该轮系传动比i
1H
。
图十五图十六16、如图十六所示轮系中，各齿轮为渐开线标准圆柱
齿轮，作无侧隙传动，他们的模数也均相等，其转向
见图，且已知齿轮1、2，及2′齿数分别为Z
1
=20，
Z 2=48，Z
2
′=20，求齿轮3齿数和传动比i
1H
。
17、如图示行星轮系，已知各轮的齿数：Z
1=Z
3
′=80，
Z 3=Z
5
=20，以及齿轮1的转速n
1
=70r／min,方向如图
示。试求：齿轮5的转速n
5
的大小和方向。
参考答案
第二章 机械的结构分析
二、综合题
1．
n = 7 ，p l = 9 ，p h = 1
21927323=-?-?=--=h l P P n F
从图中可以看出该机构有2个原动件，而由于原动件数与机构的自由度数相等，故该机构具有确定的运动。
2． （a ）D 、E 处分别为复合铰链（2个铰链的复合）；B 处滚子的运动为局部自由度；构件F 、G 及其联接用的转动副会带来虚约束。 n = 8 ，p l = 11 ，p h = 1
111128323=-?-?=--=h l P P n F
3． （c ）n = 6 ，p l = 7 ，p h = 3
13726323=-?-?=--=h l P P n F
（e ）n = 7 ，p l = 10 ，p h = 0
101027323=-?-?=--=h l P P n F 4． （a ）n = 5 ，p l = 7 ，p h = 0
10725323=-?-?=--=h l P P n F
Ⅱ级组 Ⅱ级组 因为该机构是由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的，所以为Ⅱ级机构。
机械原理大作业
机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
机械原理大作业三 课程名称：机械原理 设计题目：齿轮传动设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数
2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。
机械原理实验
实验四机构运动简图测绘 一、实验目的 1.对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感。 2.培养依照实物机械绘制其机构运动简图的能力。 3.熟悉机构自由度的计算方法。 二、实验设备及用具 1.牛头刨床模型，抛光机模型等各种机构模型 2.学生自备：圆规、分规、有刻度的三角板（或直尺）、铅笔、橡皮及草稿纸等。 三、实验要求 实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中的有关章节，熟悉绘制机构运动简图的基本要求，掌握机构自由度的计算方法。实验时根据给出的机构模型，仔细观察和分析后，正确绘制机构运动简图。要求每位同学画出3~4个机构运动简图，并计算机构自由度，把计算结果与实际机构进行比较，验证其有无错误。 四、基本原理 机构的运动与机构中构件的数目、运动副的类型、数目及运动副的相对位置有关，而与构件的外形、组成构件的零件数目及固联方式、运动副的具体结构等无关。因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简单的符号来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示各运动副的相对位置，即可表明机构中运动传递的情况。 五、绘制机构运动简图的方法 1．了解要绘制的机械的名称及功用，认清机械的原动件及工作构件（执行机构）。 2．缓慢转动原动件，细心观察运动在构件间的传递情况，了解活动构件，运动副的数目及其性质。 在了解活动构件及运动副数时，要注意到如下两种情况： 1.当两构件间的相对运动很小时，易误认作为一个构件； 2.由于制造的不精确，同一构件各部分之间有稍许松动时，易误认作为两个构件，碰到这种情况，要仔细分析，正确判断。 3.要选择最能表示机构特征的平面为视图平面；同时，要将原动件放在一适当的位置，以使机构运动简图最为清晰。
机械原理实验报告
机械原理实验指导 实验一 机构运动简图的测绘 一、 实验目的 1．掌握根据各种机构实物或模型绘制机构运动简图的方法； 2．验证机构自由度的计算公式； 3．分析某些四杆机构的演化过程。 二、 实验设备和工具 1．各类机构的模型和实物； 2．钢板尺、量角器、内外卡钳等； 3．三角尺、铅笔、橡皮、草稿纸等（自备）。 三、 实验原理 由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副数目、类型和相对位置有关。因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，用简单的线条来表示构件，用规定的或惯用的符号来表示运动副，并按一定的比例画出运动副的相对位置，这种简单的图形即为机构运动简图。 四、 实验步骤 1．使被测机构缓慢运动，从原动件开始，循着传动路线观察机构的运动，分清各个运动单元，确定组成机构的构件数目； 2．根据直接相联接两构件的接触情况及相对运动性质，确定运动副的种类； 3．选择能清楚表达各构件相互关系的投影面，从原动件开始，按传动路线用规定的符号，以目测的比例画出机构运动示意图，再仔细测量与机构有关的尺寸，按确定的比例再画出机构运动简图，用数字1、2、3……分别标注各构件，用字母A 、B 、C ……分别标注各运动副； 比例尺） （构件在图纸上的长度 ） （构件实际长度mm AB cm L AB L = μ 4．分析机构运动的确定性，计算机构运动的自由度。
五、思考题 1．一张正确的机构运动简图应包括哪些内容？ 2．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？ 3．机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？ 六、实验报告
实验二 渐开线齿轮的范成原理 一、 实验目的 1．掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓曲线的原理； 2．了解齿廓产生根切现象的原因及避免根切的方法； 3．了解刀具径向变位对齿轮的齿形和几何尺寸的影响。 二、 实验设备和工具 1．齿轮范成仪； 2．剪刀、绘图仪； 3．圆规、三角尺、两种颜色的铅笔或圆珠笔（自备）。 三、 实验原理 范成法是利用齿轮啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的一种方法。加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。他们之间保持固定的角速度比传动，好象一对真正的齿轮啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动，这样制得的齿轮齿廓就是刀具的刀刃在各个位置的包络线。为了能清楚地看到包络线的形成，我们用范成仪来模拟实现齿轮轮坯与刀具间的传动“切削”过程。 齿轮范成仪构造如图2——1所示，半圆盘2绕固定于机架上的轴心转动，在圆盘的周缘刻有凹槽，凹槽内嵌有两条钢丝3，钢丝绕在凹槽内，其中心线形成的圆相当于被加工齿轮的分度圆。两条钢丝的一端固定在圆盘2上的B 、B ‘ 点，另一端固定在拖板4的A 、A ’ 点，拖板可水平方向移动，这与被加工齿轮相对齿条刀具的运动方向相同。 在拖板4上还装有带有刀具的小拖板5，转动螺钉7可以调节刀具中线至轮坯中心的距离。 齿轮范成仪中，已知基本参数为： 1． 齿条刀具：压力角0 20=α，模数mm m 25=， 齿顶高系数0.1* =a h ，径向间隙系数25.0* =C 2． 被加工齿轮：分度圆直径mm d 200= 四、 实验步骤 1．根据已知基本参数分别计算被加工齿轮的基圆直径d b 、最小变位系数x min ，标准齿轮和变位齿轮的齿顶圆直径d a1和d a2、齿根圆直径d f1和d f2，将上述六个圆
哈工大机械原理大作业凸轮 - 黄建青
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：能源学院 班级： 1302402 设计者：黄建青 学号： 1130240222 指导教师：焦映厚陈照波 设计时间： 2015年06月23日
凸轮机构设计说明书 1. 设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，机构运动简图如图1，机构的原始参数如表1所示。 图1 机构运动简图 表1 凸轮机构原始参数
计算流程框图： 2. 凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 2.1 确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程 设定角速度为ω=1 rad/s (1) 升程：0°<φ<50° 由公式可得 )]cos(1[20 ?π Φh s -=
)sin( 20 1 ?π ωπΦΦh v = )cos(20 2 2 12?π ωπΦΦh a = (2) 远休止：50°<φ<150° 由公式可得 s = 45 v = 0 a = 0 (3) 回程：150°<φ<240° 由公式得： ()()22 0000200000002200000 0,2(1)(1)1,12(1)(1),2(1)s s s s s s s s s Φhn s h ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h n s h ΦΦΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn hn s ΦΦΦΦΦn Φn ??????'?=---+<≤++?'-? ???''-? =----++ <≤++???'-??? ?'---?'=-++<≤++'-?? 201 00000010002001 000 00n (),(1)(1)n ,(1)(1)n (1),(1)s s s s s s s s Φh v ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h v ΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn h v ΦΦΦΦΦn ΦΦn ω??ω??ω??'=- --+<≤++?'-? ?''-? =- ++<≤++?'-? ?'---'?=--++<≤++''-??
机械原理实验指导书模板
机械原理实验指导书 编者：常宗瑜 中国海洋大学工程学院 机电工程实验中心
学生实验守则 一、实验前要认真预习，明确实验内容、原理、目的、步骤和注意 事项；课外实验研究项目，实验前应拟定实验方案，并经实验 室管理人员审查同意方可实施； 二、学生在教师的指导下自主进行实验，要严格遵守仪器设备操作 规程，节约使用实验材料和水、电、气，如实记录实验现象、 数据和结果，认真分析，独立完成实验报告； 三、爱护仪器设备及其他设施、物品，不得擅自动用与实验无关的 仪器设备和物品；不准擅自将实验室的物品带出室外；损坏或 遗失仪器设备及其他设施、物品，应按学校有关规定进行赔偿； 四、实验完毕后，要及时关闭电源、水源、气源，清理卫生，将仪 器设备和实验物品复位，经指导老师检查合格后方可离开；五、注意安全，熟悉安全设施和事故处理措施，实验过程中发现异 常情况要及时报告；发生危险时，应立即关闭电源、水源、气 源，并迅速撤离；规范处理实验废液、废气和固体废弃物；六、遵守纪律，必须按规定或预约时间参加实验，不得迟到、早退、 旷课；保持实验室安静，不准大声喧哗、嬉闹，不准从事与实 验无关的活动；保持实验室清洁，不准吸烟，不准随地吐痰、 乱扔杂物。
目录 实验一、机构认知和机构运动简图测绘实验 (1) 实验二、渐开线齿轮范成实验 (3) 实验三、渐开线齿轮的参数测量实验 (6) 实验四、刚性转子动平衡实验 (10) 实验五、机构运动参数的测试和分析实验 (16) 实验六机构创新设计 (17)
实验一、机构认知和机构运动简图测绘实验 一、实验目的 1. 观察认识典型机构类型及应用，了解其运动特点。 2. 掌握依据实物绘制出机构运动简图的方法，建立运动简图。 3. 巩固机构自由度的计算方法，掌握机构的结构分析方法。 4. 进一步培养抽象思维的能力，即通过查看抽象图形（运动简图）想象出实物机器的运动关系的能力。 二、实验内容 1. 通过机构陈列展示柜认识常见的机构。 2. 了解缝纫机的工作原理和机构运行方式。 3. 绘制简图。并进行自由度计算和杆组分析。 图1 引线机构图2摆梭机构 三、实验仪器 1. 创新机构陈列柜 2. 缝纫机机头 3. 尺、纸、笔等 四、实验步骤 1. 参观创新机构陈列柜，分析机构类型和工作特点，并绘机构示意图。
机械原理实验三 齿轮范成原理实验
实验报告 2015 ～2016学年第一学期 课程名称《机械原理》 实验名称实验三齿轮范成原理实验 学院 班级 学号姓名 实验日期实验地点 评定成绩指导老师 南京工业大学浦江学院教务处编
实验三齿轮范成原理实验 一、实验目的 1、掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓的基本原理，观察齿廓形成的过程； 2、了解渐开线齿廓产生根切现象、原因及避免根切的方法，建立变位齿轮概 念； 二、实验设备 1、齿轮范成仪； 2、范成齿廓的齿轮毛坯的图纸； 3、自备圆规、铅笔、三角板、橡皮擦及小刀等文具。 三、实验要求 1、每人绘制标准齿轮的齿廓图一张； 2、要求至少有两个以上完整的齿廓曲线； 四、原理及方法 范成法是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮。加工时，其中一轮为刀具，另一轮为毛坯，毛坯和刀具之间仍然保持固定速比的传动，它们的对滚运动如同一对互相啮合的齿轮的运动，同时刀具还沿毛坯轴向作切削运动，这样加工所得到的齿轮的齿廓曲线就是刀具的刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作为刀具的齿廓曲线，则包络线亦必为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现毛坯与刀具之间的形成过程。 为了保证毛坯与齿条刀具的固定速比的传动，也就要求毛坯的（即转动的齿轮圆盘）分度圆与齿条刀具的节线相切、齿条刀具的移动速度与毛坯分度圆的圆周速度相等。在齿条刀具上并标有范成标准齿轮时两条对“零”的刻度线。 切制标准齿轮时，应使齿条刀具的分度线（中线）与齿轮毛坯的分度圆相切，即齿条刀具准确对“零”刻度线，这就可以利用范成仪来加工一个标准齿轮的图形。
齿轮加工示意图 切制变位齿轮时，应使齿条刀具的分度线（中线）向前或向后平行移动一段距离xm(x为变位系数、m为加工齿轮时刀具的模数)。即齿条刀具的刀顶线与变位齿轮毛坯的齿根圆相切并留下铅笔所画的位置。这样可以加工一个变位齿轮的图形。 刀具的齿顶线若超出极限啮合点N1时齿廓的齿根部位产生了根切，齿根已切好的渐开线齿廓被切去一部分，这种现象就称为根切现象。为了避免根切现象，使齿条刀具的分度线（中线）向后（远离齿轮毛坯中心）平行移动一段距离xm，使刀具的齿顶线不超出极限啮合点N1就可以，作一个正变位齿轮的范成实验。取移距值要适宜，当移距值超过一定极限时，齿顶会变尖。（一般齿顶圆的齿厚应保证在0.25m~0.4m）。 齿轮不产生根切的最小变位系数的计算公式： x min=(z min -z)h a *∕z min .。 所以，只需将齿条刀具平行向齿轮毛坯齿顶部移动距离不小于x min m，这样加工出来的变位齿轮可避免根切现象。 五、实验步骤 1．根据已知的刀具基本参数a、m、h a *、C* 和被加工齿轮的分度圆直径，计算出被加工的标准齿轮的齿数、基园、齿根圆及齿顶圆的直径。 2．拧下范成仪齿轮上的压板，将毛坯图纸的中心与范成仪的中心重合，然后将压板拧紧。 3．调节刀具的中线，使与被加工齿轮的分度圆相切（或调节刀具的齿顶线，使与毛坯的齿根圆相切），此时，刀具处在切制标准齿轮的位置上。
《机械原理》实验指导书精品文档27页
《机械原理》课程 课程编号：428014 实验指导书 主撰人：聂时君 审核人：朱连池 单位：通信与控制工程系 二O一三年五月 目录 实验一、机构认知 实验二、机构运动简图的测绘和分析 实验三渐开线齿廓的范成实验 实验四、渐开线齿轮参数的测定实验 实验五、刚性转子的动平衡实验 注：红色标记为本学期我们所要做的实验项目，请大家写好预习实验报告。
前言 1．实验总体目标 通过实验教学，应达到以下目标： 1.巩固本课程所要求的基本理论知识，加强实践认识，提高实践能力； 2.了解一些与本课程有关的最基本的机械实验方法，并且运用实验方法研究机械的技术。 2. 适用专业年级 机械设计制造及其自动化专业2年级 3. 实验课时分配 4. 实验环境 主要面向机械专业开展机械基础实验与机械系统创新设计及制作的实践教学。机械原理实验室包括“常用机构陈列柜参观及创新设计盒功用熟悉”、“机构运动简图测绘分析”、“渐开线齿阔范成原理”、“基本机构运动参数测量与分析”、“回转构件的动平衡”等。 5. 实验总体要求
首先，学生应认真预习实验教材，明确实验的目的与要求，掌握与实验相关的理论知识，了解要做实验对象的内容；其次，了解实验所用的设备和仪器，实验时了解使用方法和操作过程，实验后对测试数据进行数据处理。 6. 本课程的重点、难点及教学方法建议 1.了解典型的机械加工设备的工作原理，各组成部分及其功用，认知机、电、液在机械设备上的应用，重点认知真实机器上的常见机构及其作用。 2.初步掌握测绘机构运动简图的技能；验证和巩固机构自由度的计算，并明确自由度数与原动件数的关系。 3.加深对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性；提高工程实践动手能力；增强创新意识及综合设计的能力。通过创意方案的组合设计，启发创造性思维和培养动手能力。 4.掌握齿轮范成加工原理和齿轮参数的测量方法。 5.加深对回转构件平衡原理的理解，初步掌握动平衡实验的基本方法和了解动平衡机的原理结构。
机械原理大作业
机械原理大作业 二、题目（平面机构的力分析） 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数)，滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示，加于构件3上的生产阻力Fr=400 N，构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图
三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==
j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体，并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体，并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下： %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算，也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;
机械原理大作业
Harbin Institute of Technology 机械原理大作业（一） 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：
一、题目（13） 如图所示机构，已知各构件尺寸：Lab=150mm;Lbc=220mm;Lcd=250mm;Lad=300mm;Lef=60mm;Lbe=110mm;EF⊥BC。试研究各杆件长度变化对F点轨迹的影响。 二、机构运动分析数学模型 1.杆组拆分与坐标系选取 本机构通过杆组法拆分为： I级机构、II级杆组RRR两部分如下：
2.平面构件运动分析的数学模型 图3 平面运动构件（单杆）的运动分析 2.1数学模型 已知构件K 上的1N 点的位置1x P ,1y P ，速度为1x v ,1Y v ，加速度为1 x a ，1y a 及过点的1N 点的线段12N N 的位置角θ，构件的角速度ω，角加速度ε，求构件上点2N 和任意指定点3N （位置参数13N N ＝2R ，213N N N ∠＝γ）的位置、 速度、加速度。 1N ，3N 点的位置为： 211cos x x P P R θ=+ 211sin y y P P R θ=+ 312cos()x x P P R θγ=++ 312sin()y y P P R θγ=++ 1N ，3N 点的速度，加速度为： 211211sin ()x x x y y v v R v P P ωθω=-=-- 211121sin (-) y y y x x v v R v P P ωθω=-=- 312131sin() () x x x y y v v R v P P ωθγω=-+=--312131cos()() y y y x x v v R v P P ωθγω=-+=-- 2 212121()()x x y y x x a a P P P P εω=---- 2 212121()() y y x x y y a a P P P P εω=+--- 2313131()()x x y y x x a a P P P P εω=---- 23133(1)(1) y y x x y y a a P P P P εω=+--- 2.2 运动分析子程序 根据上述表达式，编写用于计算构件上任意一点位置坐标、速度、加速度的子程序如下： 1>位置计算 function [s_Nx,s_Ny ] =s_crank(Ax,Ay,theta,phi,s) s_Nx=Ax+s*cos(theta+phi); s_Ny=Ay+s*sin(theta+phi); end 2>速度计算 function [ v_Nx,v_Ny ] =v_crank(s,v_Ax,v_Ay,omiga,theta,phi) v_Nx=v_Ax-s*omiga.*sin(theta+phi); v_Ny=v_Ay+s*omiga.*cos(theta+phi); end 3>加速度计算 function [ a_Nx,a_Ny ]=a_crank(s,a_Ax,a_Ay,alph,omiga,theta,phi) a_Nx=a_Ax-alph.*s.*sin(theta+phi)-omiga.^2.*s.*cos(theta+phi);
机械原理大作业
机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目： 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2
电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min，带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4，定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5，滑移齿轮的传动比为9、心、「3，定轴齿轮传动的传动比为i f，则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮，其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ；它们的齿顶高系数0 1，径向间隙
系数c 0.25，分度圆压力角200，实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮，其齿数：Z11 z13 13，乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1，径向间隙系数c 0.25，分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24，齿顶高系数 h a 1，径向间隙系数c 0.20，分度圆压力角为200（等于啮合角’）。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6
机械原理实验报告大全
机械原理实验项目 机械原理课程实验（一） 机械传动性能测试实验 一、实验目的 (1) 通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的速度、转矩、传动比、功率及机械效率等,加深对常见机械传动性能的认识与理解。 (2) 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的机械参数，掌握机械传动合理布置的基本要求。 (3) 通过实验认识机械传动性能综合实验台的工作原理、提高计算机辅助实验能力。 二、实验设备 机械传动性能测试综合实验台。 三、实验内容 机械传动性能测试是一项基于基本传动单元自由组装、利用传感器获取相关信息、采用工控机控制实验对象的综合性实验。它可以测量用户自行组装的机械传动装置中的速度、转矩、传动比、功率与机械效率，具有数据采集与处理、输出结果数据与曲线等功能。 机械传动性能测试实验台的逻辑框图 变频 电机 ZJ 扭矩 传感器 ZJ 扭矩 传感器 工作载荷 扭矩测量卡 转速调节 机械传动装置 负载调节 工控机 扭矩测量卡
机械原理课程实验（二） 慧鱼机器人设计实验 一、实验目的 1）通过对慧鱼机器人、机电产品的系统运动方案的组装设计，培养学生独立确定系统运动方案设计与选型的能力。 2）利用“慧鱼模型”组装机器人模型，探索机器人各个功能的实现方法，进行机电一体化方面的训练。 二、实验设备 1）慧鱼创意组合模型包； 2）计算机一台； 3）可编程控制器、智能接口板； 4）控制软件。 三、实验内容 “慧鱼创意组合模型”是工程技术型模型，能够实现对工程技术以及机器人技术等的模拟仿真。模型是由各种可以相互拼接的零件所组成，由于模型充分体现了各种结构、动力、控制的组成因素，并设计了相应的模块，因此，可以拼装成各种各样的机器人模型，可以用于检验学生的机械结构和机械创新设计与控制的合理可行性。 慧鱼机器人实验二室 自动步行车 学生创新实验
机械原理实验指导书
3.3 机构运动简图的测绘实验 3.3.1 实验目的 （1）学会依照实际的机器或机构模型，绘制机构运动简图； （2）巩固和验证机构自由度的计算方法； （3）分析机构具有确定运动的必要条件，加深对机构分析的了解。 3.3.2 设备和工具 （1）各种实际机器及各种机构模型； （2）钢板尺、卷尺、内外卡尺、量角器等； （3）自备铅笔、橡皮、草稿纸等。 3.3.3 实验原理和方法 由于机构的运动仅与机构中可动的构件数目、运动副的数目和类型及相对位置有关，因此，绘制机构运动简图要抛开构件的外形及运动副的具体构造，而用国家标准规定的简略符号来代表运动副和构件（可参阅GB4460－84“机构运动简图符号”），并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此说明机构的运动特征。 机构运动简图用来分析机构的运动，所以在画图之前应该对机构的运动进行分析，由于其运动只与可动构件及两构件之间组成的运动副有关，而与构件的外形和运动副的具体构造无关，所以我们只对可动构件和运动副进行分析，在分析构件和运动副之前应对零件和构件的概念非常清楚。 弄清楚机构的运动情况后，才可画图，由于机构的运动与运动副的位置有关系，画图时必须准确地体现出各运动副的位置，所以须采用一定的比例尺，按照国家标准规定的简略符号画图，所以机构运动简图中只包含采用国家标准符号规定的构件和运动副，而不能体现出构件的外形和运动副的具体构造。 画完机构运动简图以后，须计算机构的自由度，我们知道机构具有确定运动的条件是：原动件的数目等于自由度的数目，从而可以达到验证的目的。 3.3.4 实验步骤 （1）在机构缓慢运动中观察，搞清运动的传递顺序，找出机构中的所有可动构件； （2）确定相邻两构件之间所形成的相对运动关系（即组成何种运动副）； （3）分析各构件的运动平面，选择多数构件的运动平面作为运动简图的视图平面； （4）将机构停止在适当的位置（即能反映全部运动副和构件的位置），确定原动件，并选择适当比例尺，按照与实际机构相应的比例关系，确定其它运动副的相对位置，直到机构中所有运动副全部表示清楚； （5）测量实际机构的运动尺寸，如转动副的中心距、移动副的方向、齿轮副的中心距等； （6）按所测的实际尺寸，修定所画的草图并将所测的实际尺寸标注在草图上的相应位置，按同一比例尺将草图画成正规的运动简图； （7）按运动的传递顺序用数字1，2，3…和大写字母A，B，C…分别标出构件和运动副； （8）按机构自由度的计算公式计算机构的自由度，并检查是否与实际机构相符，以检验运动简图的正确性。 3.3.5 注意事项： （1）对机构进行运动分析时要轻拿轻放轻转动，如果发现有缺少零件的机构及时向老师汇报； （2）画完草图后把草稿纸拿到老师那里签字，回去整理成正式的实验报告，交实验报告时把签字的草稿纸一起交上来；
哈工大机械原理大作业
连杆的运动的分析 一．连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分 图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下：
图二 图一 图三 三．各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。
lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;
华北理工大学机械原理实验指导模板
实验一机械原理展示开放实验 一、实验目的 了解常见机构的类型、特点、用途、基本原理以及运动特性，对《机械原理》课程有一个全面的感性认识，培养对本课程的学习兴趣。 二、实验设备 本实验设备为VCD视盘机控制的机构学示教板，它由10个机构陈列柜组成，主要展示常见的各类机构，介绍机构的型式和用途，演示机构的基本原理和运动特性。 机构学示教板 三、实验内容 1.序言，介绍了单缸汽油机、蒸汽机和家用缝纫机三种典型机器以及各种运动副。 2.平面连杆机构。 3.机构运动简图及平面连杆机构的应用。 4.凸轮机构。盘形凸轮、移动凸轮、空间凸轮。 5.齿轮机构。平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动、相错轴齿轮传动。 6.渐开线齿轮的基本参数及渐开线、摆线的形成。 7.周转轮系。 8.间歇运动机构。棘轮机构、槽轮机构、齿轮式间歇机构、连杆停歇机构。 9.组合机构。串联组合、并联组合、叠合组合。 10.空间机构。空间四杆机构、空间连杆机构、空间五杆机构、空间六杆机构。
实验二机构运动简图的测绘和自由度 预备知识 1.什么是机构？什么是机构运动简图？ 2.构件、零件、运动副的定义是什么？ 机构具有确定运动的条件是什么？ 一、实验目的 1.学会依照实际的机器或机构模型，绘制机构运动简图； 2.巩固和验证机构自由度的计算方法； 3.分析机构具有确定运动的必要条件和加深对机构分析的了解。 二、设备和工具 1.各种实际机器及各种机构模型； 2.钢板尺、卷尺、内外卡尺、量角器等； 3.自备铅笔、橡皮、草稿纸等。 三、实验原理和方法 由于机构的运动仅与机构中可动的构件数目、运动副的数目和类型及相对位置有关，因此，绘制机构运动简图要抛开构件的外形及运动副的具体构造，而用国家标准规定的简略符号来代表运动副和构件（可参阅GB4460－84“机构运动简图符号”），并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此说明机构的运动特征。 要正确地反映机构的运动特征，就必须首先清楚地了解机构的运动。其方法是： 1.在机构缓慢运动中观察，搞清运动的传递顺序，找出机构的原动构件、从动构件（包括执行机构）和固定构件（机架）。 2.确定组成机构的可动构件数目以及构件之间所形成的相对运动关系（即组成何种运动副）。 3.分析各构件的运动平面，选择多数构件的运动平面作为运动简图的视图平面。 4.将机构停止在适当的位置（即能反映全部运动副和构件的位置），确定原动件，并选择适当比例尺，按照与实际机构相应的比例关系，确定其它运动副的相对位置，直到机构中所有运动副全部表示清楚。 5.测量实际机构的运动尺寸，如转动副的中心距、移动副的方向、齿轮副的中心距等。 6.按所测的实际尺寸，修定所画的草图并将所测的实际尺寸标注在草图上的相应位置，按同一比例尺将草图画成正规的运动简图。 7.按运动的传递顺序用数字1，2，3……和大写字母A，B，C……分别标出构件和运动副。 8.按机构自由度的计算公式计算机构的自由度，并检查是否与实际机构相符，以检验运动简图的正确性。 四、实验步骤 1.观察所画机构，搞懂运动原理； 2.熟悉运动副的标准代表符号； 3.描绘简图的草图；
机械原理实验指导书(1)
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)
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？
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题
Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 械原理大作业二课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 凸轮推杆运动规律 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程16002000 回程20002400 ds s 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click（） Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程； s 代表位移； q 代
机械原理实验指导书
机械原理实验指导书
第三篇机械原理实验指导书 实验一典型机构认知及机构运动简图测绘 1.1典型机构认知 1.1.1 实验目的 1）通过参观各种机器、机构实物和教 具模型，初步了解本课程所要研究与学 习的基本内容，增强学生对各种常用机 构（如连杆、凸轮、齿轮、槽轮和棘轮 等机构）的感性认识。 2）深入理解构件、运动副、自由度等 基本概念，正确掌握机器与机构之间的 区别；培养学生具有区分机构中的构件、运动副和绘制机构运动简图的能力。 1.1.2 实验内容 1）倾听录音机简单介绍机械原理课 程的基本内容。 2）观看各种常用机构，各种典 型组合机构和机器的展示，听其介110
绍机械的组成、作用和特点。1.1.3 实验步骤 1）认真观察各种机构，以及机构中的构件是采用何种运动副进行连接 的。 2）初步了解各种机构的组成、特点及功用等。 1.1.4 思考题 1）机构分为几类，各有何特点？2）实现直线运动的机构有几种，试举例说明。 3）运动副分为哪几类？ 1.2机构运动简图测绘 1.2.1 实验目的 1）掌握机构运动简图的定义，做到会根据各种机构实物或模型，按照规定的机构运动简图常用符号能绘制出机构运动简图。并要求能够看懂机构简图。 111
2）掌握机构自由度的计算方法，根据机构的自由度会分析并验证机器或机构是否能动，是否具有确定的运动。 1.2.2 实验内容 1）将机构运动起来，观察其各构件的运动及联接情况，选择机构中多数构件的运动平面为投影面，并选择适当的比例尺，定出各运动副之间的相对位置，并以简单的线条和各种运动副符号将机构运动简图画出来。机构运动简图常用符号见表1.1。 2）计算机构自由度，并指出机构具有确定运动的条件。 1.2.3 实验步骤 1）了解被测绘机构的名称和用途。 2）启动机器，仔细观察并正确判定机架、主动件和从动件；从主 动件开始，按照运动传递顺序，正112
机械原理大作业
机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机械工程院 班级： xxxx 学号： xxxxx 设计者： xx 设计时间：2016年6月
一、题目 1-12：所示的六连杆机构中，各构件尺寸分别为：lAB =200mm，lBC=500mm，lCD=800mm，xF=400mm，xD=350mm，yD=350mm，w1=100rad/s，求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。
2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、3）、II级杆组PRP （杆5、滑块4）组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR（原动件AB） 已知原动件AB的转角
φ＝0－2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得： xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析： vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ)
2.II级杆组RRR（杆2、3） 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm，lCD=800mm，xD=350mm，yD=350mm， ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]／﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)／(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。