《机械原理》课程实验指导书（机械类各专业适用）安徽理工大学机械工程系机械基础教研室编二0一二年十月
《机械原理》课程实验指导书 （机械类各专业适用） 安徽理工大学机械工程系 机械基础教研室编 二 0 一二年十月
编制说明本实验指导书是按照安徽理工大学《机械原理》课程实验教学大纲要求，并根据实验室具体情况编写而成。供机械工程系机械设计制造及其自动化、车辆工程两个专业本科生的实验教学使用，也可供其他专业开设的《机械设计基础》课程实验教学使用。本实验指导书所列实验项目为6项：1）典型机构参观；2）机构运动简图测绘；3）机构创意组合拼装实验；4）齿轮范成实验；5）渐开线齿轮参数的测定；6）回转件动平衡实验。总实验学时约为10学时。由于机械基础实验室实行开放性的实验教学方式，学生除了完成实验教学大纲中必做的实验项目外，也可根据兴趣和爱好选做其他实验项目。实验课的指导任务由课程授课教师承担，学生可以向课程授课教师申请开展实验。本实验指导书由机械工程系机械基础教研室部分教师编写，其中有刘萍（实验一、）叶友东（实验二）刘力红（实验三）汪选要（实验四）张东速（实验五、实验六），并由刘力红汇总、定。由于编写者水平有限，书中如有不足之处，敬请指正1
1 编制说明 本实验指导书是按照安徽理工大学《机械原理》课程实验教学大纲要求，并根据实验室具 体情况编写而成。供机械工程系机械设计制造及其自动化、车辆工程两个专业本科生的实验教 学使用，也可供其他专业开设的《机械设计基础》课程实验教学使用。本实验指导书所列实验 项目为 6 项：1）典型机构参观；2）机构运动简图测绘；3）机构创意组合拼装实验；4）齿轮 范成实验；5）渐开线齿轮参数的测定；6）回转件动平衡实验。总实验学时约为 10 学时。由于 机械基础实验室实行开放性的实验教学方式，学生除了完成实验教学大纲中必做的实验项目 外，也可根据兴趣和爱好选做其他实验项目。实验课的指导任务由课程授课教师承担，学生可 以向课程授课教师申请开展实验。 本实验指导书由机械工程系机械基础教研室部分教师编写，其中有刘萍（实验一、）、叶友 东（实验二）、刘力红（实验三）、汪选要（实验四）、张东速（实验五、实验六），并由刘力红 汇总、定稿。 由于编写者水平有限，书中如有不足之处，敬请指正
目录（一）典型机构参观T（二）机构运动简图测绘(三）机构勾创意组合拼装1（四）齿轮范成原理1 1（五）渐开线齿轮参数的测定41（六）回转件的动平衡92
2 目 录 （一） 典 型 机 构 参 观 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 （二） 机构运动简图测绘. 5 （三） 机构创意组合拼装. 7 （四） 齿 轮 范 成 原 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 （五） 渐开线齿轮参数的测定. 1 4 （六） 回转件的动平衡. . 1 9
实验（一）典型机构认知实验一、实验目的通过参观典型机构，使学生对本课程将要学习的各类机构有一定的感性认识，初步了解各种典型机构的组成、基本功用和应用实例。二、实验内容1、观察各种运动副的结构及表示方法2、观察铰链四杆机构的基本类型及其演化形式3、了解凸轮机构的种类及其常用从动件的运动形式4、了解齿轮机构的类型及其基本参数5、了解轮系的种类和功用6、了解间歇运动机构的运动特性三、实验要求1、1阅读教材中相关章节内容。2、携带纸、笔。3、1仔细观察机构陈列柜中各种机构。3
3 实验（一）典型机构认知实验 一、实验目的 通过参观典型机构，使学生对本课程将要学习的各类机构有一定的感性认识，初步了解各 种典型机构的组成、基本功用和应用实例。 二、实验内容 1、观察各种运动副的结构及表示方法 2、观察铰链四杆机构的基本类型及其演化形式 3、了解凸轮机构的种类及其常用从动件的运动形式 4、了解齿轮机构的类型及其基本参数 5、了解轮系的种类和功用 6、了解间歇运动机构的运动特性 三、实验要求 1、阅读教材中相关章节内容。 2、携带纸、笔。 3、仔细观察机构陈列柜中各种机构
典型机构认知实验报告课程名称：实验成绩：专业班级：实验日期：一姓学名：号：一-指导教师：1-画出两种你印象深刻的机构的示意图，并计算自由度。--一一一装订4线
4 典 型 机 构 认 知 实 验 报 告 课程名称： 实验成绩： 实验日期： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 一．画出两种你印象深刻的机构的示意图，并计算自由度。 装 订 线
二：实验心得及体会。-1--/-实验（二）机构运动简图测绘实验一、实验目的和要求1.初步掌握根据实际机械或机构模型，绘制机构运动简图的技能。2.练习计算机构的自由度，进一步理解机构自由度的概念。二、实验内容测绘几种（由教师指定或自选）机构模型的运动简图，并计算其自由度。三、实验方法1：测绘时使被测绘的机构缓慢运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，确定组成机构的构件数目。2.根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的种类及数目。3.确定投影面及原动件的位置，在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图。5
5 二．实验心得及体会。 实验（二）机构运动简图测绘实验 一、实验目的和要求 1．初步掌握根据实际机械或机构模型，绘制机构运动简图的技能。 2．练习计算机构的自由度，进一步理解机构自由度的概念。 二、实验内容 测绘几种（由教师指定或自选）机构模型的运动简图，并计算其自由度。 三、实验方法 1．测绘时使被测绘的机构缓慢运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，确定组成机构的构 件数目。 2．根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的种类及数目。 3．确定投影面及原动件的位置，在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接次序，从原动件 开始，逐步画出机构运动简图的草图
4．仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方向等，并按一定的比例绘出正式的机构运动简图，标出原动件。5.按照所绘机构的运动简图，计算其机构的自由度，并将计算结果与实际机构的自由度相对照，观察两者是否相符。四、注意事项1.实验课前要复习和掌握构件与运动副的表示方法。2：本次实验须自带草稿纸、铅笔、橡皮、三角板。五、思考题1：一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？2.机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？3.机构的级别如何判断？机构运动简图测绘实验报告课程名称：实验成绩：实验日期：专业班级：学号：姓名：同组成员：指导教师：编号比例尺11机构名称TAL=mm/mm---6-装
6 4．仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方向等，并按一定 的比例绘出正式的机构运动简图，标出原动件。 5．按照所绘机构的运动简图，计算其机构的自由度，并将计算结果与实际机构的自由度相对 照，观察两者是否相符。 四、注意事项 1． 实验课前要复习和掌握构件与运动副的表示方法。 2． 本次实验须自带草稿纸、铅笔、橡皮、三角板。 五、思考题 1． 一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？ 2． 机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？ 3. 机构的级别如何判断？ 机 构 运 动 简 图 测 绘 实 验 报 告 课程名称： 实验成绩： 实验日期： 专业班级： 姓 名： 学 号： 同组成员： 指导教师： 编号 1 机构名称 比例尺 μL= mm/mm 装 订 线
机构运动简图及杆组拆分：低副数p=活动构件n=高副数ph=自由度计算机构级别二自由度F=3n-2pl-Ph=比例尺编号2机构名称UL=mm/mm机构运动简图及杆组拆分：活动构件n=低副数p=高副数ph=自由度计算机构级别=自由度F=3n-2pl-Ph=1UL=mm/mm比例尺注：含有高副的机构不需要杆组拆分7
7 机构运动简图及杆组拆分： 自由度计算 活动构件 n= 低副数 pl= 高副数 ph= 自由度 F=3n-2pl-ph= = 机构级别 编号 2 机构名称 比例尺 μL= mm/mm 机构运动简图及杆组拆分： 自由度计算 活动构件 n= 低副数 pl= 高副数 ph= 自由度 F=3n-2pl-ph= = 机构级别 编号 3 机构名称 比例尺 μL= mm/mm 注： 含有高副的机构不需要杆组拆分
机构运动简图及杆组拆分：活动构件n=低副数pI=高副数ph=自由度计算机构级别自由度F=3n-2pl-Ph=ML=mm/mm编号4比例尺机构名称机构运动简图及杆组拆分：活动构件n=低副数p=高副数ph=自由度计算机构级别自由度F=3n-2pl-Ph=注：含有高副的机构不需要杆组拆分实验（三）机构创意组合拼装实验
8 机构运动简图及杆组拆分： 自由度计算 活动构件 n= 低副数 pl= 高副数 ph= 自由度 F=3n-2pl-ph= 机构级别 编号 4 机构名称 比例尺 μL= mm/mm 机构运动简图及杆组拆分： 自由度计算 活动构件 n= 低副数 pl= 高副数 ph= 自由度 F=3n-2pl-ph= 机构级别 实验（三）机构创意组合拼装实验 注： 含有高副的机构不需要杆组拆分
一、实验目的加深学生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；训练学生的工程实践动手能力；培养学生创新意识和综合设计的能力，二、实验设备及工具1、机械运动创新方案拼接实验台2、内六角扳手、活动扳手、固定扳手、钢板尺、卷尺。三、实验原理任何机构都是自由度为零的若干杆组，依次联接到原动件（或已经形成的简单机构）和机架上的方法所组成四、实验方法与步骤1、掌握实验原理，熟悉实验设备的组成及零件功能；2、自拟机构运动方案或按教师指定的机构运动方案作为拼接实验内容；3、将所选定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组进行正确拆分；4、正确拼装杆组，并将杆组按运动的传递顺序依次接到原动件和机架上五、实验要求1、所有螺纹类零件只需轻轻用力带紧即可，不要用太大的力拧紧，以防损坏零件。2、拼接完成后，要进行试动，试动时用力要均匀、缓慢，不得用力过度3、按照试动后的拼装机构，绘制出机构运动简图，计算出机构自由度。4、拼装好的机构让教师检查确认，然后进行拍照，为清楚起见，应以蓝色布为背景。5、拍照完毕，将机构拆除，各构件放回实验箱内，实验台罩上蓝色布罩。9
9 一、实验目的 加深学生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；训练学生的工程实 践动手能力；培养学生创新意识和综合设计的能力。 二、实验设备及工具 1、机械运动创新方案拼接实验台。 2、内六角扳手、活动扳手、固定扳手、钢板尺、卷尺。 三、实验原理 任何机构都是自由度为零的若干杆组，依次联接到原动件（或已经形成的简单机构）和机 架上的方法所组成。 四、实验方法与步骤 1、掌握实验原理，熟悉实验设备的组成及零件功能； 2、自拟机构运动方案或按教师指定的机构运动方案作为拼接实验内容； 3、将所选定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组进行正确拆分； 4、正确拼装杆组，并将杆组按运动的传递顺序依次接到原动件和机架上。 五、实验要求 1、所有螺纹类零件只需轻轻用力带紧即可，不要用太大的力拧紧，以防损坏零件。 2、拼接完成后，要进行试动，试动时用力要均匀、缓慢，不得用力过度。 3、按照试动后的拼装机构，绘制出机构运动简图，计算出机构自由度。 4、拼装好的机构让教师检查确认，然后进行拍照，为清楚起见，应以蓝色布为背景。 5、拍照完毕，将机构拆除，各构件放回实验箱内，实验台罩上蓝色布罩