机械原理实验现场指导书建议

一、实验目的

（1）初步了解各种常用机构的结构类型、组成、运动特性、特点及应用实例。

（2）增强学生对机构与机器的感性认识。

二、实验设备

JY-10DB机械原理陈列柜。

三、实验方法

组织学生参观机械原理陈列柜展示的各种常用机构的模型，通过模型的动态演示，增强学生对机器和机构的感性认识。通过观察和听声控解说了解常用机构的结构、运动及运动特性、特点及应用。

四、实验内容

1.机构的组成

蒸汽机、内燃机、转动副、移动副、螺旋副、球面副和曲面副等模型。

2.平面连杆机构

平面连杆机构是由若干刚性构件连接而成、且各构件的运动平面相互平行的机构。在平面连杆机构中，结构最简单且应用最广泛的是平面四杆机构。认识平面四杆机构中的铰链四杆机构、单移动副机构、双移动副机构。

铰链四杆机构：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

单移动副机构：对心曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、偏心轮机构、摆动导杆机构、转动导杆机构、摇块机构、移动导杆机构。

双移动副机构：正弦机构、双滑块机构。

3.平面连杆机构的应用

平面连杆机构的应用包括颚式碎石机机构、飞剪机构、惯性筛机构、摄影平台升降机构、机车车轮的联动机构、鹤式起重机机构、牛头刨床的主体机构等。

4.空间连杆机构

空间连杆机构是由若干刚性构件连接而成、且各构件的运动平面不相互平行的机构。了解空间连杆机构的类型，如RSSR空间机构、4R万向联轴节、RRSRR机构、RCCR联轴节、PSSR机构、SARRUT（萨特勒）机构等。(www.xing528.com)

5.凸轮机构

凸轮机构是由凸轮、从动件与机架所组成的高副机构。只要适当设计凸轮的廓线，便可以使从动件获得任意的运动规律。由于凸轮机构结构简单紧凑，因此，广泛应用于各种机械中。凸轮机构的类型也很多，通常按凸轮的形状和从动件的形状来分类。

凸轮机构主要有：直动尖顶推杆盘形凸轮机构、直动滚子推杆盘形凸轮机构、直动平底推杆盘形凸轮机构、槽形凸轮机构、移动凸轮机构、等宽凸轮机构、共轭凸轮机构、反凸轮机构、球面凸轮机构、圆柱凸轮机构、圆锥凸轮机构等。

6.齿轮机构

在各种机器中，齿轮机构是应用最广泛的一种传动机构。齿轮机构种类很多，根据两齿轮啮合传动时其相对运动是平面运动还是空间运动，可分为平面齿轮机构和空间齿轮机构两大类。平面齿轮机构常见的类型有直齿圆柱齿轮机构（外啮合直齿圆柱齿轮机构、内啮合直齿圆柱齿轮机构、齿轮齿条机构）、斜齿圆柱齿轮机构和人字齿轮机构。空间齿轮机构常见的类型有圆锥齿轮机构（直齿圆锥齿轮机构、斜齿圆锥齿轮机构）、螺旋齿轮机构、蜗杆蜗轮机构。

7.轮系的类型

所谓轮系，是指由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统。轮系可分为定轴轮系、周转轮系、复合轮系三大类。定轴轮系的各个齿轮轴线都是固定的，周转轮系的各个齿轮中有一个或几个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转。若周转轮系的自由度等于1，则称为行星轮系；自由度为2则称为差动轮系。周转轮系还常根据基本构件的不同加以分类。2K—H型周转轮系，包含一个系杆H，两个中心轮K。3K型周转轮系，包含有三个中心轮。K-H-V型周转轮系，包含一个太阳轮K，一个行星架H和一根带有孔销式输出机构的输出轴V。目前，这种轮系的应用日益广泛。复合轮系既包含定轴轮系部分，也包含周转轮系部分，或者是由几部分周转轮系组成。

8.轮系的功用

在各种机械中，轮系机构的应用是十分广泛的，其功用大致可以归纳为以下几方面。

利用轮系获得较大的传动比；利用轮系实现分路传动；利用轮系实现变速传动；利用轮系实现换向传动；利用轮系作运动的分解；利用轮系作运动的合成。

轮系在应用过程中也不断得到发展，摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器就是其中的两例。摆线针轮减速器是一种少齿差行星齿轮传动装置，它和渐开线齿轮减速器相比，具有重合度大、承载能力高、传动效率高、运转平稳、结构紧凑等特点。谐波齿轮减速器主要由波发生器、刚轮和柔轮三个基本构件组成。谐波齿轮减速器与一般齿轮减速器相比，具有传动比大而范围宽，承载能力较强、零件少、体积小、质量轻、运动精度高、运转平稳等优点。

9.间歇运动机构

间歇运动机构广泛用于各种需要非连续传动的场合。通过观察齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构、超越离合器、外槽轮机构、内槽轮机构、渐开线不完全齿轮机构、摆线针轮不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构等，了解间歇运动机构的运动特点及应用。

10.组合机构

由两类或两类以上基本机构组成的机构称为组合机构。组合机构可以是同类基本机构的组合，也可以是不同类型基本机构的组成，常见的组合方式有串联、并联、反馈以及叠加等。通过观察凸轮-蜗杆组合机构、联动凸轮组合机构、凸轮-齿轮机构、凸轮-连杆组合机构、齿轮-连杆组合机构，认识组合机构的一般组成与传动特性。

五、实验步骤

（1）按照机械原理陈列柜所展示机构与机器的顺序，由浅入深、由简单到复杂进行参观认知，指导教师作简要讲解。

（2）在听取指导教师讲解的基础上，分组仔细观察各种机构和机器的结构、类型、运动特点以及应用范围，并了解应用实例。