《机械原理》课程

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1、《机械原理》课程上机实验指导书盐城工学院　机械工程学院机械基础课程组18目录实验一连杆机构运动分析…………………………………2实验二凸轮轮廓设计………………………………………7实验三齿轮机构设计……………………………………10实验四齿轮范成原理计算机模拟………………………13附：上机操作及程序编写指导……………………………1518实验一　连杆机构运动分析一、实验目的1、掌握用解析法对连杆机构进行运动分析的原理和方法；2、培养分析问题、解决问题的能力；3、培养计算机应用能力。二、实验原理用解析法对平面连杆机构进行运动分析，采用矢量方程法进行分析。1、铰链四杆机构32Bxy1j1w1ACDj34

2、j2如图1所示的四杆机构，取坐标系原点与曲柄回转中心重合。经过位移分析得图1　平面铰链四杆机构运动分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　18经过速度分析得经过加速度分析得2、曲柄滑块机构如图2所示的滑块机构，取坐标系原点与曲柄回转中心重合。经过位移分析得BA1234Cs　　　　　　　　　　　图2　曲柄滑块机构运动分析18经速度分析展开后得展开后得经加速度分析得3、导杆机构如图3所示的导杆机构，取坐标系原点与曲柄回转中心重合。经过位移分析得经速度分析得于是有18x432By1j1w1ACj3S　　　图3　导杆机构运动分析写成复数形式：，经加速度分析得三、实验方法和

3、步骤1、实验准备取几何尺寸为下面三组数据中任一组数据，实验前编写好计算机机构运动分析程序（利用VB、VC或MATLAB语言编程）。（1）铰链四杆机构：m,　m，m,　m,　rad/s；（2）曲柄滑块机构：m,　m，rad/s；18（3）导杆机构：m,　m,　rad/s；2、上机实验（1）打开计算机，输入编写好的程序；（2）调试程序，输入已知数据；（3）按曲柄转角从0˚到360˚之间每间隔30˚输出一组分析数据。四、填写实验报告五、思考题1．在曲柄滑块机构中，位移、速度、加速度的变化分别对哪个几何参数最敏感？2．在导杆机构中，位移、速度、加速度的变化分别对哪个几何参数最敏感？3．机构几何参数的

4、变化过程中，位移、速度、加速度曲线的基本形状有无发生根本性的改变？为什么？18实验二凸轮轮廓设计一、实验目的1、掌握用解析法设计凸轮机构的原理和方法；2、培养分析问题、解决问题的能力；3、培养计算机应用能力。二、实验原理1、从动件推程运动规律方程（1）等速运动规律推程运动方程：　　　　　　　回程运动方程：（2）等加速等减速运动规律推程等加速段运动方程：　　　　　等减速段运动方程：　　　回程等加速段运动方程：　　　　　等减速段运动方程：18（3）余弦加速度规律推程运动方程：　　　　　　　　　回程运动方程：（4）正弦加速度规律推程运动方程：　　　　　　　　　　　回程运动方程：　　2、凸轮轮廓设计

5、如图4所示的直动从动件盘形凸轮机构，凸轮轮廓的方程为理论轮廓方程：式中，e为偏距；。实际轮廓方程：18　　　　　　　　　　　　图4　凸轮轮廓设计三、实验方法和步骤1、实验准备取设计数据：mm，mm,mm,mm,，，，实验前编写好凸轮轮廓设计的计算机程序。（利用VB、VC或MATLAB语言编程）2、上机实验（1）打开计算机，输入编写好的程序；（2）调试程序，输入已知数据；（3）按凸轮转角从0˚到360˚之间每间隔30˚输出一组轮廓曲线坐标。四、填写实验报告五、思考题1.在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径与凸轮机构的压力角有何关系？2.在推程过程中，对凸轮机构的压力角加以限制的原因是

6、什么？3．在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是什么？18实验三　齿轮机构设计一、实验目的1、掌握齿轮机构设计的基本原理；2、培养分析问题、解决问题的能力；3、培养计算机应用能力。二、实验原理渐开线圆柱齿轮机构设计步骤：（给定中心距的情况）1、按给定的实际中心距计算啮合角　　　　　　　　2、计算两轮变位系数和，并作适当分配　　　　　　　变位系数按传动要求分配，保证不发生根切且小齿轮的变位系数大于大齿轮的变位系数。齿轮不发生根切的最小变位系数为　　　　　　　　　3、按表1的公式计算两轮的几何尺寸。4、校验重合度和正变位齿轮的齿顶圆厚度。一般要求若给定传动比，则首先确

7、定两轮的齿数，由公式计算　　　　　　　　　　　　　　　　将、圆整。圆整时应取齿数比与给定传动比误差较小的一对齿数方案。然后按上述步骤设计。18　　　　　　　　　表1　齿轮设计计算公式名称符号标准齿轮传动高度变位齿轮传动正传动和负传动分度圆直径啮合角中心距节圆直径中心距变动系数齿高变动系数齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径重合度分度圆齿厚齿顶厚18三、实验方法和步骤1、实验准备取设计数据：一对渐开线直齿圆柱