曲柄摇杆机构实验指导书模板

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机构运动参数测定机械原理实验指导书曲柄摇杆模拟仿真C语言程序

实验三机构运动参数测定实验指导书一、实验目的1．利用计算机对平面机构结构参数进行优化设计，并且实现对该机构的运动进行仿真和测试分析，从而了解机构结构参数对运动情况的影响；2．利用计算机对实际平面机构进行动态参数采集和处理，做出实测的机构动态运动和动力参数曲线，并与相应的仿真曲线进行对照，从而实现理论与实际的紧密结合；3．利用计算机对机构进行平衡设置和调节，观察其运动不均匀状况和振动情况，进一步掌握平衡的意义和方法；4．通过对平面机构中某一构件的运动、动力情况分析测定及整个机构运动波动及振动情况的测定分析，锻炼对于一般机械运动问题进行综合分析的能力。

二、实验设备和仪器本实验所用仪器为：ZNH-A/1曲柄导杆滑块机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台，ZNH-A/2曲柄摇杆机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台，ZNH-A/3凸轮机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台，ZNH-A/4槽轮机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台。

1．ZNH-A/1曲柄导杆滑块机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台该实验台的测试机构一种形式为曲柄导杆滑块机构（如图3-1所示）；还可拆装成另一种形式为曲柄滑块机构（如图3-2所示）。

图3-1 曲柄导杆滑块机构实验台图3-2 曲柄滑块机构实验台2．ZNH-A/2曲柄摇杆机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台该实验台的测试机构如图3-3所示。

图3-3 曲柄摇杆机构实验台3．ZNH-A/3凸轮机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台该实验台的测试机构一种形式为盘形凸轮机构（如图3-4所示），并配有四个不同运动规律的测试凸轮；另一种形式为圆柱凸轮机构（如图3-5所示）。

图3-4 盘形凸轮机构实验台图3-5 圆柱凸轮机构实验台4．ZNH-A/4槽轮机构多媒体测试、仿真、设计综合实验台该实验台的测试机构一种形式为四槽槽轮机构（如图3-6所示）；另一种形式为八槽槽轮机构（如图3-7所示）。

图3-6盘形凸轮机构实验台图3-7 圆柱凸轮机构实验台三、测试原理图图3-8 测试原理图四、实验内容（一）曲柄滑块机构实验内容1.曲柄滑块机构设计：是通过计算机进行的辅助设计，包括按行程速比系数设计和连杆运动轨迹设计的两种方法。

曲柄摇杆机构设计方法

曲柄摇杆机构设计方法曲柄摇杆机构设计方法文档范本一、引言在机械设计领域中，曲柄摇杆机构是一种常见且重要的机构，它能够将旋转运动转换为往复运动。

本文档旨在提供一种详细的曲柄摇杆机构设计方法，以帮助工程师们更好地理解和应用该机构。

二、机构构成与功能1：曲柄：曲柄是机构的旋转部分，它通过旋转运动带动摇杆的往复运动。

2：摇杆：摇杆是机构的往复部分，其运动轨迹由曲柄的旋转和摇杆长度决定。

3：小端杆：小端杆连接曲柄与摇杆，使二者能够实现相对运动。

4：大端杆：大端杆连接摇杆与其他部件，传递摇杆的运动到所需位置。

三、设计步骤和考虑因素1：确定工作要求：根据实际应用，确定曲柄摇杆机构所需完成的工作和要求。

2：设计曲柄和摇杆的运动路径：根据工作要求和机构构型，确定曲柄和摇杆的运动路径，并绘制相应的示意图。

3：计算曲柄和摇杆的长度：根据运动路径以及机构的几何结构，计算曲柄和摇杆的长度，确保其能够满足工作要求。

4：确定杆长度：根据曲柄和摇杆的长度，确定小端杆和大端杆的长度，保证牢固可靠。

5：进行材料选择：根据机构的工作环境和所需承受的载荷，选择合适的材料以确保机构的强度和耐久性。

6：进行摩擦和润滑剂的选择：考虑摇杆与杆以及曲柄的接触情况，选择适当的润滑剂以减小摩擦，提高机构的效率和寿命。

7：进行强度计算：对机构的各个关键部位进行强度计算，以确保其在工作过程中不会发生破坏或变形。

8：进行运动分析和优化：利用运动学原理和模拟软件对机构的运动过程进行分析和优化，以确保其满足工作要求。

四、附件1：设计图纸：附上设计过程中所绘制的曲柄摇杆机构的设计图纸。

2：强度计算报告：附上对机构各个部件进行强度计算的报告。

五、法律名词及注释1：版权：指对于创作出来的文学、艺术和科学作品的拥有权，包括复制、分发、翻译等权利。

2：专利：指为新的技术、产品或产品的制造方法等发明所授予的专有权。

3：商标：指用于区别某个商品或服务来源的标识，具有独立性、显著性和可辨识性等特点。

机械原理实验指导书2005-10

实验指导书GUIDE BOOK FOR EXPERIMENT张云文李海涛姚海蓉编著AND目录CONTENTS说明 (1)前言 (2)实验一机构运动简图测绘实验 (3)实验二机构运动参数测试实验 (6)实验三机构组合创新设计实验 (12)实验四转子动平衡实验 (16)附录1 PCL-812PG数据采集与分析系统使用说明 (19)附录2 机构应用工程实例 (21)说明Brief Instruction机械原理是机械类专业的一门主干技术基础课，强调与工程实践应用相结合，以帮助培养同学们分析和解决工程实际问题的能力。

实验环节是课程的重要实践环节，不仅可以籍此巩固理论知识，而且对培养同学们的工程实践认知能力和创新能力具有重要意义。

机械原理共56学时。

理论教学50学时，实验学时6学时。

根据国家教委“高等工业学校机械设计基础课程的教学基本要求”，以我校的教学计划为依据，本着“培养学生综合设计能力”的教学宗旨，开设了机构运动简图测绘实验（实验一）、机构运动参数测试实验（实验二）、机构组合创新设计实验（实验三）、转子动平衡实验（实验四）作为机械原理的基本实验内容。

其中，动平衡实验由于设备老化，目前设备达到的教学效果完全可以由课内教学实现，因此目前该实验暂时取消。

待购置现代动平衡试验设备后即可随时开设。

此外，已在部分班级试点选修实验——范成实验的计算机虚拟实现、选做研究项目运动参数测试实验台的软硬件改进设计等。

同时，还拟开设选修实验——范成实验的模型实现，综合性、开放性实验——运动方案分析实验。

这部分实验内容暂时单独成篇，待条件成熟即可列入本实验指导书。

附录2中的机构应用工程实例是为了开阔同学们的视野，其实是工程实际中实现某种功能的一个运动方案，而决不是唯一的、或最好的解。

实验考核成绩分预习、实验操作、实验报告三部分。

实验成绩并入课程总成绩，约占10%。

为便于同学们预习，了解实验内容，完成实验报告，特编著本实验指导书。

实验一曲柄连杆机构的拆装

实验六曲轴的动平衡(选做)
一、实验目的
了解曲轴动平衡的试验方法和技术要求。
二、实验内容
检验曲轴的动平衡。
三、实验设备及原理
转动的零件或组合件的不平衡状态有两种,即静不平衡与动不平衡。静不平衡是由于零件
的质量中心(重心)不在旋转轴线上而产生的。如果旋转物体的重量为 W,质量中心与旋转轴
动平衡机的工作原理如图 S - 3 所示,曲轴安装
在能发生横向摆振的摆架 3 上,当曲轴由电动机拖
动旋转时, 若在校正平面上存在不平衡质量,必然
会引起振摆,其振幅值由传感线圈 1 在永久磁铁 2
图 S - 3 曲轴动平衡机原理简图
内摆动所产生的感应电流转变为电信号输入电测系
· 287 ·
图 S - 2 曲轴动平衡机
1—电测箱; 2—主轴; 3— 动力箱; 4— 摇摆架
器、制动机构、光电信号发生器和电机等。摇摆架支承工件,为弹性支撑结构,其位置可按被
试曲轴的尺寸进行调节。
传感器的结构为电磁惯性式,其作用是为本机提供原始测量数据,它将曲轴的不平衡量转
换成电信号。
实验十气缸压缩压力检测
一、实验目的掌握气缸压缩压力的检测方法和技术要求。二、实验内容气缸压缩压力的检测。三、实验设备及工、量具气缸压力表、火花塞扳手、常用手用工具、检测用装车发动机。四、实验步骤及操作方法参考第三章第三节的有关内容。五、实验结果分析写出气缸压缩压力检测的实验报告。报告应包括下列主要内容: (1) 气缸压缩压力的检测方法 ; (2)填写气缸压缩压力检测记录表 (表中应包括:气缸压缩压力的标准值、各缸两次实测值、气缸压力平均值、各缸与平均值的压力差及其占压力平均值的百分比等栏目 ); · 290 ·

机构运动创新设计实验指导书

目录一、实验目的 (1)二、实验任务 (1)三、实验原理 (1)四、实验设备 (2)五、实验内容 (3)1、牛头刨床机构 (3)2、内燃机机构 (4)3、精压机机构 (4)4、两齿轮-曲柄摇杆机构 (5)5、两齿轮-曲柄摆块机构 (6)6、喷气织机开口机构 (6)7、双滑块机构 (7)8、冲压机构 (8)9、插床机构 (8)10、筛料机构 (9)11、凸轮-连杆组合机构 (9)12、凸轮-五连杆机构 (10)13、行程放大机构 (11)14、冲压机构 (11)15、双摆杆摆角放大机构 (12)六、实验方法与步骤 (12)一、实验目的1、机构创新设计与运动分析实验是综合性实验，在掌握机构组成原理、基本机构的类型、结构、设计知识的基础上，以ＺＢＳ－Ｃ机构创意设计实验台作为操作平台，进行机构创新设计实验；2、培养学生运用创新思维方法，遵循机械设计的基本法则，对机构运动系统方案进行设计与研究。

以期通过实验使学生创新意识、综合设计能力得到加强，实验技能得到提高。

二、实验任务1、选用工程机械中各种平面机构运动简图，在ＺＢＳ－Ｃ机构创新设计实验台搭接、运行，满足机构运动要求。

２、根据设计机构创新方案、画出机构运动简图，在ＺＢＳ－Ｃ机构创新设计实验台搭接、运行，满足机构设计要求。

三、实验原理1、杆组的概念由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数相等，因此机构由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副联接而成。

将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。

根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是：F=3n-2pL-pH=0其中构件数n，高副数PH和低副数PL都必需是整数。

由此可以获得各种类型的杆组。

当n=1,PL=1,PH=1 时即可获得单构件高副杆组，常见的有如下几种：图 3-1 单构件高副杆组因此满足上式的构件数和运动副数的组合为：n=2,4,6……，PL=3，6，9……。

曲柄摇杆机构教案(一)

曲柄摇杆机构教案(一)曲柄摇杆机构教案教学目标•理解曲柄摇杆机构的定义及作用；•掌握曲柄摇杆机构的构成及组装方法；•了解曲柄摇杆机构在各种机械中的应用。

教学重点•曲柄摇杆机构的构成；•曲柄摇杆机构的组装方法；•曲柄摇杆机构在机械中的应用。

教学难点•掌握曲柄摇杆机构的组装方法；•理解曲柄摇杆机构在各种机械中的应用。

教学内容1. 曲柄摇杆机构的定义及作用•曲柄摇杆机构是由曲柄、连杆、摇杆等部件组成的机构，广泛应用于各种机械中；•主要作用是将旋转运动转换为往复运动或将往复运动转换为旋转运动。

2. 曲柄摇杆机构的构成及组装方法•构成部件：曲柄、连杆、摇杆；•组装方法：将曲柄、连杆、摇杆按照一定的顺序、方式连接起来，形成曲柄摇杆机构。

3. 曲柄摇杆机构在机械中的应用•发动机：汽车、飞机等发动机；•工程机械：挖掘机、推土机等工程机械；•其他机械：印刷机、渔业机械等。

教学方法•理论讲解：讲解曲柄摇杆机构的定义、构成及组装方法；•示范操作：通过实物展示及操作示范，让学生亲自操作；•互动探究：引导学生思考曲柄摇杆机构在机械中的应用，激发学生的兴趣。

教学评估•课堂练习：给学生布置练习题，检验他们对曲柄摇杆机构的理解程度；•实验报告：让学生通过实验制作曲柄摇杆机构，并撰写实验报告，评估他们的操作能力及总结能力。

课后拓展•阅读相关书籍及论文，深入了解曲柄摇杆机构在各种机械中的应用；•制作曲柄摇杆机构模型，体验其运行原理及特点。

教学资源•教材：《机械原理与设计》；•实物：曲柄、连杆、摇杆等相关部件；•PPT演示：演示曲柄摇杆机构的定义、构成及组装方法；•实验器材：曲柄摇杆机构的制作材料及工具。

注意事项•操作实物时要注意安全；•学生制作曲柄摇杆机构时要掌握好尺寸和精度；•激发学生的学习兴趣，引导学生自主学习，提高学习效果。

教学步骤第一步：引入介绍上一节课所学内容，进入本节课内容，引出曲柄摇杆机构的定义及作用。

第二步：讲解通过PPT演示的方式，讲解曲柄摇杆机构的构成、组装方法及在机械中的应用。

山东大学实验指导书-机械设计基础(控制学院学生用)

机械设计基础实验指导书专业班级：学号：姓名：国家级机械基础实验教学示范中心编学生实验守则1.必须按指定的时间参加实验，不得迟到、早退，迟到10分钟以上者不得参加本次实验。

2.实验前必须认真预习实验指导书及实验内容，明确实验目的、步骤和原理，并完成预习作业。

未完成预习作业和回答教师提问不合格者，不得参加本次实验。

3.由于特殊原因，不能参加实验者，经指导教师同意方可补做。

4.实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备操作规程。

如实记录数据，不抄袭他人实验结果。

5.爱护仪器设备，节约使用材料。

不得动用与本实验无关的仪器设备及其他物品，不准将实验室内的物品带出室外。

6.实验中要切实注意安全，若发生事故，应立即切断电源，保持现场，及时向指导教师报告，待查明原因并排除后，方可继续实验。

7.进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准抽烟，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。

8.实验完毕后，仪器物品应恢复原位，整理场地，关闭电源。

经指导教师检查仪器设备、工具、材料及实验记录后，方可离开实验室。

9.私自拆卸仪器设备并造成事故和损失的，肇事者应写出书面检查，并按学校的有关规定进行赔偿和处罚。

10.按照要求撰写实验报告，在实验室结束实验后1周内上交实验报告。

实验一机械结构分析及运动简图测绘一、概述我们在对机构进行分析和设计时，常常撇开构件的实际外形、运动副的具体结构和组成构件的零件数目等与运动无关的因素，而用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例表示各运动副的相对位置和构件尺寸，这种表明机构各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。

机构运动简图可以简明地表达一部机器的传动原理，是工程技术人员进行机构设计、分析和交流的工具，工科学生应当加强机构运动简图测绘的训练。

二、实验目的1.了解所研究机构的实际应用及运动变换功能；2. 掌握机构运动简图的测绘方法；3. 掌握机构自由度的计算并判定机构运动是否确定。

曲柄连杆实验报告

《汽车构造》实验一报告实验项目曲柄连杆机构拆装实验日期 5.14指导教师同组人数实验地点交通运输实验室一、实验目的⒈ 初步了解汽车构造和原理的知识.为以后的学习奠定必要的基础。

⒉ 掌握汽车总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项；⒊ 学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法；⒋ 了解安全操作常识.熟悉零部件拆装后的正确放置、分类方法.培养良好的工作和生产习惯。

实习要求：1.学会汽车常用拆装工具和仪器设备的正确使用2.学会汽车的拆装、调整和各主要零部件的正确拆装3.掌握汽车的基本构造与基本工作原理二、实验原理曲柄连杆机构的组成三、实验器材桑塔纳电喷发动机一台常规拆装工具一套四、实验内容（步骤、内容、方法等）1.拆卸发动机活塞连杆组。

1）转动曲轴.使发动机1、 4缸活塞处于下止点。

2）分别拆卸1、4缸的连杆的紧固螺母.去下连杆轴承盖.注意连杆配对记号.并按顺序放好。

3）用橡胶锤或锤子木柄分别推出1、4缸的活塞连杆组件.用手在气缸出口接住并取出活塞连杆组件.注意活塞安装方向。

4）将连杆轴承盖.连杆螺栓.螺母按原位置装回.不同缸的连杆不能互相调换。

5）用样方法拆卸2、3缸的活塞连杆组。

2.拆卸发动机曲轴飞轮组1）旋松飞轮紧固螺钉.拆卸飞轮.飞轮比较重.拆卸时注意安全。

2）拆卸曲轴前端和后端密封凸缘及油封。

3）按课本要求所示从两端到中间旋松曲轴主轴承盖紧固螺钉.并注意主轴承盖的装配记号与朝向.不同缸的主轴承盖及轴瓦不能互相调换。

4）抬下曲轴.再将主轴承盖及垫片按原位装回.并将固定螺钉拧入少许。

注意曲轴推力轴承的定位及开口的安装方向。

四、安装注意事项如下：1.安装活塞连杆组件和曲轴飞轮组件时.应该特别注意互相配合运动表面的高度清洁.并于装配时在相互配合的运动表面上涂抹机油。

2.各配对的零部件不能相互调换.安装方向也应该正确。

3.各零部件应按规定力矩和方法拧紧.并且按两到三次拧紧。

4.活塞连杆组件装入气缸前.应使用专用工具将活塞环夹紧.再用锤子木柄将活塞组件推入气缸。

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PJC-CⅡ曲柄摇杆机构实验
一、概述:
在现代《机械原理》教学中, 越来越注重对学生进行理论与实践相结合的教学方式, 注重培养学生的动手能力和创新意识, 注重培养学生对现代虚拟设计和现代测试手段的灵活运用能力。

该实验系统主要用于《机械原理》课程结束后的综合性实验, 实验内容涵盖: 平面机构运动分析和结构设计, 机械动转及速度波动调节, 机构平衡等章节, 它是《机械原理》课程教学中一个必不可少的重要教学环节。

其应用目的是:
1．利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理, 作出实测的动态参数曲线, 并经过算机对该平面机构的运动进行数模仿真, 作出相应的动态参数曲线, 从而实现理论与实际的紧密结合。

2．利用计算机对平面机构结构参数进行优化设计, 然后, 经过计算机对该平面机构的运动进行仿真和测试分析, 从而实现计算机辅助设计与计算机仿真和测试分析有效的结合, 培养学生的创新意识。

3．利用计算机的人机交换性, 使学生可在软件界面说明文件的指导下, 独立自主地进行实验, 培养学生的动手能力。

二、实验项目:
1. 平面机构的调整设计及组装: 经过该实验平台组装并调整曲柄滑块机构和曲柄导杆滑块机构, 使学生掌握平面机构结构组装和运动调节。

2.曲柄运动实测: 经过角位移传感器和PCI8310卡采集和处理曲柄的角位移, 并输入计算机显示出实测的曲柄角速度图和角加速度线图; 经过数模仿真, 作出曲柄角速度线图和角加速度线图。

经过分析比较, 使学生了解机构结构对曲柄的真实运动规律和速度波动的影响。

3. 曲柄速度波动调节: 在有飞轮和无飞轮的情况下, 对曲柄的运动进行实测和仿真。

经过分析比较, 使学生了解飞轮对曲柄的速度波动的影响。

4. 摇杆运动实测和仿真: 经过位移传感器和PCI8310卡采集和处理滑块的位移, 并输入计算机, 显示出实测的滑块速度线图和加速度线图; 经过数模仿真, 作出滑块相对曲柄转角和速度线图, 加速度线图, 经过分析比较, 使学生了解机构结构对滑块的真实运动规律和急回特性的影响。

三、功能及特点:
1．可测量曲柄、摇杆的运动学参数, 并经过计算机多媒体虚拟仪表显示其速度, 加速度波形图。

2．可经过计算机测试件计算摇杆的真实运动规律, 并显示其速度, 加速度波形图, 可与实测曲线比较分析。

3．机构中活动构件杆长可调节, 平衡质量大小位置可调节, 飞轮转动惯量调节, 使机构运动特性达到最佳。

四、测试原理图:
角位采集卡测试软采集端滤波计算机
直线位直流电机电
五、实验内容:
1、曲柄摇杆机构设计: 是经过计算机进行的辅助设计, 包括按行程速比系数设计和连杆运动轨迹设计的两种方法。

连杆运动轨迹是经过计算机进行虚拟仿真实验, 给出连杆上不同点的运动轨迹, 根据工作要求, 选择适合的轨迹曲线及相应曲柄摇杆机构。

为按运动轨迹设计曲柄摇杆机构, 提供方便快捷的试验设计方法。

2、曲柄运动实测: 经过曲柄上的角位移传感器和A/D转换器进行采集, 转换和处理, 并输入计算机显示出实测的曲柄角速度图和角加速度线图。

经过分析比较, 使学生了解机构结构对曲柄的速度波动的影响。

3、摇杆运动仿真和实测: 经过数模计算得出摇杆的真实运动规律, 作出摇杆相对曲柄转角的角速度线图, 角加速度线图。

经过摇杆上的角位移传感器, 曲柄上的角位移传感器和A/D转换板进行数据采集, 转换和处理, 输入计算机, 显示出实测的摇杆相对曲柄转角的角速度线图和角加速度线图。

经过分析比较, 使学生了解机构结构对摇杆的速度波动和急回特性的影响。

4、曲柄速度波动调节: 在有飞轮和无飞轮的情况下, 对曲柄的运动进行实测和仿真。