转速。界面下方的文字框中将显示主轴最大、最小、平均转速和回转不匀率，汽缸压强的最大、最小值和平均压强。
6.分析计算
数据采集完成以后，就可以对空压机组进行分析，点击分析安钮，系统将出现第二个界面，在这个界面中，将显示空压机组曲柄的主动力矩（假设为常数）、空压机阻力曲线和系统的盈亏功曲线。下方的文字框中将显示最大阻力矩、平均驱动力矩、最大机械能、最小机械能、最大剩余功等数据，以及根据输入的许可不均匀系数计算得到的系统所需的飞轮惯量。
7.关闭飞轮机组，安装飞轮，重新启动飞轮机组
等到以上数据以后，可以关闭飞轮机组，将飞轮安装到机组上，重新启动空压机组，点击数据采集按钮，查看主轴的速度曲线，就会发现由于飞轮的调节作用，主轴的运转不均匀系数已经有明显下降，主轴运转稳定。 六、实验思考题
1.空压机在稳定的运转时，为什么有周期性速度波动？
2.随着工作载荷的不断增加，速度波动出现什么变化，为什么？
3.加飞轮与不加飞轮相比，速度波动有什么变化，为什么？
4.取空压机主轴（曲柄）作为等效构件，作用于活塞上的工作阻力F的等效阻力矩Mp如何计算？
5.分析机组在各种状态（如加飞轮、不加飞轮、加负载、不加负载）的运动规律。上述状态实际上于各种机械均有相似之处，如柴油机、机床、起重机、轧钢机、甚至自动武器等，因此上述分析方法也可供研究其他设备之用。
实验四 平面机构创意设计实验
一、概述
平面连杆机构在机械工程中具有广泛的应用。平面连杆机构的综合与分析既是机械原理课程中的重点内容，也是课程的难点内容。因此连杆机构在机械设计中，特别是在机械创新设计中占有重要地位。利用机构的组成原理，创新新型连杆机构是机构创新设计的重要方法之一。 平面连杆机构是很多种机械（例如装载机、压力机、自卸汽车、医疗床等）的主体机构，连杆机构的设计选型一般先通过作图和计算来进行，多次改进后才能得到最佳的方案和参数。实验通过对实验仪多功能零件的排列、组合，亲手将自己构思创新、试凑选型的机械方案按比例组装成实物模型，模拟真实情况，对布局、连接方式、尺寸等原设计进行直观验证或调整来完善、确定最终设计方案和参数。以此培养学生创新动手、独立思考的设计能力，提高机械原理课程的设计水平。
二、实验目的
（l)事先在图纸上按工作要求设计出连杆机构，然后在试验台上搭接，实现预先目的。 （2)在试验台按机构组合原理直接进行搭接连杆机构，然后对其进行性能分析，以达到设计目的。 三、实验原理
通过对机械原理课程的学习可知，在原动件上，依次连接自由度为零的杆组，可组成一系列新机构。原动件一般为绕主轴转动的构件或往复移动的构件。
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目相等，因此机构均由机架、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。
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根据杆组的定义，组成平面机构杆组的条件是： F = 3n-2PL -P H = O 。其中构件数 n ，高副P H 和低副数PL 都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。 四、实验设备及使用方法
机构创意设计实验台主要由机架和与之配套的多功能零件组成。除此之外，我们还配备有一些标准零件和组装工具。
1 ．机架
如图6 所示，机架主体为一正方形框架，它由 U型支架支撑于桌面，并有一长度可调的链条来调整正方形框架相对桌面的倾斜度。
正方形框架上有两组纵向滑杆，通过螺母固连在框架内边沿，每两根为一组，上面带有纵向滑板，滑板可沿滑杆上下移动。纵向滑板之间通过螺纹连接件连接有两组横向滑杆，横向滑杆两根为一组，上有横向滑板可沿滑杆左右移动。
2 ．多功能零件及其基本组装功能
如图7 所示为实验台的多功能零件，分门别类放置在工具箱各小格中，每小格有详细的名称、型号和数量，其基本组装功能叙述如下。
（l）导路支承、 L 型导路杆。
导路支承用于支承导路杆组装连架导路。导路支承可以装在滑板或框架上的光孔内，轴向通过螺母固紧。导路支承的光孔内可以通过导路杆，螺纹孔用于紧钉螺钉对于导路杆的预紧。可以通过改变导路支承所占据光孔的位置以及滑板位置调整导路杆与水平线的夹角 0o – 360o。每台实验仪配导路支承长短各 2 件； L 型导路杆 2 件。
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（ 2 ）主动定铰链轴组件、摇把。
主动定铰链轴组件包括主动定铰链套、定铰链套锁母、主动定铰链轴、定铰链轴锁母各一件。主动定铰链轴组件用于主动定铰链机构的组装。
定铰链套与定铰链轴间隙配合套在一起，然后装在横向滑板中间的螺纹孔内，定铰链轴的轴向通过轴锁母固紧，定铰链套的轴向固定通过锁母紧固。
铰链轴端部的非完全盲孔可以容纳滑套，并开有与滑套相对应的螺孔。铰链轴后部开有螺纹通孔，可以与摇把套连后用螺钉螺母固紧。
转动摇把就给轴线固定的主动定铰链轴输人了转速，如此完成输人转速轴线固定的主动铰链组装。拆下摇把也可变为轴线固定的从动铰链机构。
每台实验仪配主动定铰链轴组件 1 套；摇把一件。
（ 3 ）滑套、滑销与构件杆。
滑套与滑销套接后用螺母固紧可组成转动铰链。如果用长单头滑销或双头滑销与滑套套接可以组装成复合铰链。
滑套与滑销上所开的通孔可以通过导杆实现间隙配合，所开的螺纹孔与构件杆等外螺纹相匹配，且注意两端旋向相反。
每台实验仪配滑套 20 件；滑销 10件；双头滑销 3 件；加长滑销 6 件；构件杆共 41 件，其中两端外螺纹旋向相反的Φ6 x 60，Φ6 x 70、 ? 、Φ6 x 40各一件，其中Φ6 x 50 为 2 件；构件短杆一端左螺旋，一端为光杆的Φ6 x 35、Φ6 x 45各 2 件。 （ 4 ）偏心滑块。
偏心滑块上有与构件杆间隙配合的光孔，有螺纹孔与构件端部螺纹连接，通常可以和其他零件组合成偏心导路一滑块杆组机构。
每台实验仪配偏心滑块 5 件。
（ 5 ）左旋螺母、左旋螺钉、挡销。
M6 左旋螺母外表镀成金色与普通 M6 右旋螺母外表银白色不同，左旋螺钉 M6 x 8 为铜制，挡销如图7所示。此三种小件须避免与普通标准件混淆。
每台实验仪配偏心滑块 5 件，挡销 26 件， M6 左旋螺母外表镀成金色 22 件，左旋螺钉
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为铜制 M6 xs 共 3 件。 3 ．其他标准件及工具
除了专用的多功能零件，还配备了一些标准件，比如 M6 xs 、 M6 x 10 、 M6 x 30 、 M6 x 24 、 M6 x 60 的螺钉各若干件， M6 螺母、 M8 x30 螺栓、 M8 螺母、 M4 x20 螺栓螺母、Φ6垫圈、Φ8垫圈若干件等。
另外还配备有钢尺、活扳手、呆头扳手、改锥等工具，方便构件尺寸的量取和构件的组装、拆卸。
五、实验步骤
（ l )初步确立机械设计构思方案。
（ 2 )熟悉机构创意设计实验仪的使用和多功能零件的组装方式。 （ 3 )将设计方案在实验仪上按比例进行组装。 （ 4 )模拟机构真实运动情况并观察。
① 机构的选型（即总体方案）和结构是否合理。 ② 机构的各个构件有无相互干涉。 ③ ④ ⑤ ⑥
机构的运动能否顺序实现预先指定的连杆位置或动点轨迹或连架杆对应位移。 机构能否连续运动。 机构是否存在曲柄。
机构受力状态的好坏，是否自锁等。
（ 5 )如需要，可对机构进行必要的调整和改进。 （ 6 )确立最终机械设计方案。
（ 7 )按比例绘制确定的机构简图。
（ 8 )将机构拆卸，点清数目，将每种零件按给定位置放人工具箱中。 （ 9 )完成实验报告。
注意：在机构装拆过程中要爱惜设备，轻装轻卸，不要用蛮力，零件要点清数目，按标识入箱。
实验五 智能动平衡实验
一、系统主要特点与工作原理
1、主要特点
该设备是一种创新的基于虚拟测试技术的智能化动平衡实验系统，本系统利用高精度的压电晶体传感器进行测量，采用先进的计算机虚拟测试技术、数字信号处理技术和小信号提取方法，达到智能化检测目的。本系统不但能得出实验结果，而且通过动态实时检测曲线了解实验的过程，通过人机对话的方式生动、形象地完成检测过程。从而非常适用于教学动平衡实验。
2、工作原理及系统组成
转子动平衡检测是一般用于轴向宽度B与直径D的比值大于0.2的转子（小于0.2的转子适用于静平衡）。转子动平衡检测时，必须同时考虑其惯性力和惯性力偶的平衡，即Pi=0，Mi=0。如图8所示，设一回转构件的偏心重Q1及Q2分别位于平面1和平面2内，r1及r2为其回转半径。当回转体以等角速度回转时，它们将产生离心惯性力P1及P2，形成一空间力系。
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图8 空间力系
图9 智能动平衡机结构
1、光电传感器 2、被试转子 3、硬支承摆架组件 4、压力传感器 5、减振底座 6、传动带 7、电动机 8、零位标志
由理论力学可知，一个力可以分解为与它平行的两个分力。因此可以根据该回转体的结构，选定两个平衡基面I和II作为安装配重的平面。将上述离心惯性力分别分解到平面I和II内，即将力P1及P2分解为P1I及P2I（在平面I内）及P1II及P2II（在平面II内）。这样就可以把空间力系的平衡问题转化为两个平面汇交力系的平衡问题了。显然，只要在平面I和II内各加入一个合适的配重QI和QII，使两平面内的惯性力之和均等于零，构件也就平衡了。
DPH－I型智能动平衡机结构如图9所示。测试系统由计算机、数据采集器、高灵敏度有源
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