机械原理实验指导书模板
机械原理实验指导书
实验一：机构运动简图的测绘与分析一、目的1．学会根据实际机械模型的结构测绘机构运动简图的技能；2．验证和巩固机构自由度的计算；3．进一步巩固对机构结构分析的了解。
二、设备和工具1．各种机器实物；2．各种机构模型；3．钢皮尺；4．外卡；5．铅笔与橡皮(自备)；6．草稿纸(自备)。
三、原理和方法1．应用符号由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关。
因此，在机构运动简图中可以避开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定购比例尺表示运动副的相对位置，由此说明实际机构的运动特征。
常用的符号示例，可参阅郑文纬等主编的《机械原理》（第七版）。
2．测绘方法（1）确定组成机构的构件数目——测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动。
从原动构件开始仔细观察机构运动，分清各个运动单位，从而确定组成机构的构件数目。
（2）确定各个运动副的种类——根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，来确定各个运动副的种类。
（3）绘制机构简图——在草稿纸上不按比例尺用徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构简图，然后用数字l 、2、3 ……分别标注各构件，用拉丁字母A 、B 、C ，……分别标注各运动副。
绘制机构运动简图——仔细测量机构的运动学尺寸（如回转副的中心距和移动副导路间的夹角等）任意假定原动构件的位置，并按一定的比例尺将机构简图画成机构运动简图。
比例尺μl AB l AB =实际长度（米）图上长度（毫米）3．示例试绘出图1—1，a 所示偏心轮机构模型的机构运动简图。
（1）确定组成机构的构件数目当使原动构件（偏心轮）运动时，可以发现机构具有四个运动单元：机架l——相对静止；偏心轮2——相对机架作回转运动；连杆3——相对机架作平面复杂运动；滑块4——相对机架作直线运动。
（2）确定各个运动副的种类根据各相互联接的构件间的接触情况可知，全部四个运动副均系低副：构件2相对机架1绕O点回转，组成一个回转副，其轴心在O点；构件3相对构件2绕A点回转，组成第二个回转副，其轴心在A点；构件4相对构件3绕B点回转，组成第三个回转副，其轴心在B点；构件4相对机架l沿直线C—C作直移运动，组成一个移动副，其导路方向同C—C。
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。
机械原理实验指导书 2
机械原理实验指导书班级姓名学号徐州工程学院机电工程学院机电教研室实验一机构运动简图测绘一、实验目的与实验要求1．学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图；2．分析和验证机构自由度；进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法。
二、实验原理我们知道：机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关。
因此，在绘制机构运动简图时，可以不考虑构件的具体形状和运动副的具体构造。
而用一些简单的符号〔见教材中机构运动简图常用符号〕来代替构件和运动副，并选择适当的比例尺表示运动副的相对位置，以此表示机构的运动特征。
绘制机构运动简图的目的是：以便对机构进行结构、轨迹、位移、速度、加速度和动力等分析研究。
它是工程技术人员从事机构研究的一个重要的工具。
三、实验设备、工具1．典型机械的实物(如：缝纫机、牛头刨床、插齿机等)；2．典型机械的模型(如：内燃机模型、油泵模型、牛头刨床模型等〕；3．钢卷尺、内外卡钳、量角器；4．三角板、铅笔，橡皮、草稿纸等。
四、实验步骤及测绘方法(1)正确选择投影面对于机械实物的测绘，为了将机构运动表示清楚，要洽当地选择测绘投影面。
为此，一般选择机构中多数构件的运动平面为投影面。
(2)确定机构的构件数目测绘时，首先找到原动件并使机构缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。
(3)确定机构运动副的类型和数目从原动件开始，根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点。
依此确定运动副的类型及数目：(4)画机构运动简图仔细测量与机构运动有关的尺寸，如转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，在纸上按规定的符号及构件的连接次序，从原动件开始，并按确定的比例尺逐步画出机构的运动简图。
比例尺μl =实际长度L AB(m)/图上长度AB(mm)(5)标注各构件及各运动副从原动件开始，用数字l、2、3…分别标注各构件，用英文字母A、B、C…分别标注各运动副。
2012年(10级)《机械原理》实验指导书
《机械原理》实验指导书机械与电子工程学院机械工程实验室2012年9月实验一机构认知和平面机构运动简图测绘实验I —机构的认知实验一、实验目的1、初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例，以便对所学理论知识产生一定的感性认识。
2、分析常用机构基本构造及原理，了解常用机构的实际使用情况。
二、实验方法通过观察所展示的各种常用机构的模型，增强学生对机构与机器的感性认识。
实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考；学生通过观察，对常用机构的结构、类型、特点有一定的了解；以便对学习《机械原理》课程产生一定的兴趣。
三、实验内容观摩陈列机构包括：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、槽轮机构、棘轮机构、齿轮间歇机构、空间机构以及其他教学模型等。
陈列了大多数常用的机构，要求对相应的机构进行了结构和基本受力分析，对连接和安装的基本方法的作简要说明，有些常用的机构还给出了简单的应用举例。
通过本实验的观摩，学生可以对照书本所学的基本内容，初步领会机械原理的一些常用机构的基本设计与应用原理，从而达到举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步巩固和深化。
(一) 对机器的认识通过对实物模型和机构的观察，学生可以认识到：机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。
所以只要掌握各种机构的运动特性，再去研究任何机器的特性就不困难了。
在机械原理中，运动副是以两构件的直接接触形成的可动连接及运动特征来命名的。
如：高副、低副、转动副、移动副等。
(二) 平面四杆机构平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛的是四杆机构，四杆机构分成三大类：即铰链四杆机构，单移动副机构，双移动副机构。
1．铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连架杆为曲柄，或摇杆来确定。
2．单移动副机构：它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的。
可分为：曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等。
机械原理实验报告指导书
实验三齿轮范成原理一、目的1．掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理；2．了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法；3．分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、设备和工具1．齿轮范成仪和简易插齿机；2．圆规(自备)；3．三角尺(自备)；4．钢皮尺；5．剪刀；6．绘图纸（规格270毫米 270毫米）；7．铅笔（HB规格贰支自备）；8．计算工具（自备）；9．标准渐开线样板。
三、原理和方法1．齿轮范成原理简述范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的。
加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们仍保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。
这样所制得齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
今若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦必为渐开线。
由于在实际加工时，我们是无法明显地看到刀刃在各个位置形成包绍线的过程，若用齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
2．齿轮范成仪的结构齿轮范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器的构造如图2—1所示。
它的结构可看成由轮坯与刀具两部分组成。
（1）轮坯部分的结构做成扇形的构件4，是模数m=18毫米；齿数Z=17齿轮的分度圆；另一半圆5是模数m=18毫米，齿数Z=9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上。
（2）刀具部分的结构模数m=18毫米的齿条刀2用铰链装在变位溜板3上，转动旋钮13可使刀具移动实现变位，变位量大小可从刻度尺l读出。
变位溜扳3又装在啮合溜板11上，在不作变位时，可用手柄10锁住变位溜板3。
啮合溜板11是与分度圆作纯滚动运动。
在无变位量（刻度尺零位对齐）时，刀具2的分度线（中线）与啮台溜板11的一侧（即与分度园作纯滚动的一侧）在同一垂直平面上。
四、实验步骤1．“切削”标准齿轮（1）按基本参数m=9毫米，Z=9，α=20°，h a *=1和C *=0.25计算被加工标准齿轮的分度圆、基圆、齿顶圆和齿根圆的半径。
机械原理实验指导书
机械原理实验指导书第三篇机械原理实验指导书实验一典型机构认知及机构运动简图测绘1.1典型机构认知1.1.1 实验目的1）通过参观各种机器、机构实物和教具模型，初步了解本课程所要研究与学习的基本内容，增强学生对各种常用机构（如连杆、凸轮、齿轮、槽轮和棘轮等机构）的感性认识。
2）深入理解构件、运动副、自由度等基本概念，正确掌握机器与机构之间的区别；培养学生具有区分机构中的构件、运动副和绘制机构运动简图的能力。
1.1.2 实验内容1）倾听录音机简单介绍机械原理课程的基本内容。
2）观看各种常用机构，各种典型组合机构和机器的展示，听其介110绍机械的组成、作用和特点。
1.1.3 实验步骤1）认真观察各种机构，以及机构中的构件是采用何种运动副进行连接的。
2）初步了解各种机构的组成、特点及功用等。
1.1.4 思考题1）机构分为几类，各有何特点？2）实现直线运动的机构有几种，试举例说明。
3）运动副分为哪几类？1.2机构运动简图测绘1.2.1 实验目的1）掌握机构运动简图的定义，做到会根据各种机构实物或模型，按照规定的机构运动简图常用符号能绘制出机构运动简图。
并要求能够看懂机构简图。
1112）掌握机构自由度的计算方法，根据机构的自由度会分析并验证机器或机构是否能动，是否具有确定的运动。
1.2.2 实验内容1）将机构运动起来，观察其各构件的运动及联接情况，选择机构中多数构件的运动平面为投影面，并选择适当的比例尺，定出各运动副之间的相对位置，并以简单的线条和各种运动副符号将机构运动简图画出来。
机构运动简图常用符号见表1.1。
2）计算机构自由度，并指出机构具有确定运动的条件。
1.2.3 实验步骤1）了解被测绘机构的名称和用途。
2）启动机器，仔细观察并正确判定机架、主动件和从动件；从主动件开始，按照运动传递顺序，正112113确判定各相邻构件之间的相对运动关系，进而确定出运动副的类型和数目。
3）量取各构件的实际尺寸。
4）恰当地选择投影面（一般选择机构的多数构件的运动平面为投影面）和适当的比例尺，定出各运动副之间的相对位置，并以简单的线条和各种运动副符号从原动件开始，按照运动传递顺序，依次画出各构件和运动副，最终将机构运动简图画出来。
机械原理实验指导书
机械原理实验指导书实验一 机构运动简图的侧绘一、目的1、 学会撇开实际机械的构造而仅从运动的观点来绘制其机构运动简图。
2、 验证和巩固机构自由度的计算。
3、 分析一些四杆机构的演化过程和验证其曲柄存在条件。
二、原理和方法1、 原理：由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关，因此，在机构运动简图中可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简单的符号来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此说明机构的运动特征。
常用的运动副代表符号见教科书。
须注意具有三个运动副构件的表示法。
2、 测绘方法：（1）测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动。
从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。
（2）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的种类。
（3）在草稿纸上徒手按规定的符号及机构间的联接次序，从原动构件开始，逐步画出机构运动简图的草图。
用1、2、3、……分别标注各构件，用A 、B 、C ……分别标注各运动副。
（4）仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副的中心距和移动副导路的位置尺寸或角度等。
任意假定原动构件的位置，并按一定的比例尺将草图画成正式的运动简图。
比例尺=（毫米）图上长度米）实际长度AB l AB (三、实验要求1、 阅读教科书有关章节，从所举实例中，熟悉绘制机构运动简图的方法。
2、 在草稿纸上绘制指定的几个机构的机构运动简图。
要求机构各构件之间的联接和相对运动关系应清晰可见。
3、 所绘制的机构运动简图中，至少应有一张图按比例画出，其余的可不按比例绘制。
4、 实验完成后将草稿交教师审阅，如有错误，以便及时修改。
在实验室中只须完成草稿就可以了。
5、 根据草稿完成实验报告，并于一周后交教师批阅。
四、实验报告实验报告的格式如下：实验一 机构运动简图的测班级： 姓名： 实验日期： 审阅：实验二、 齿轮范成原理一、目的1、 掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓形成过程。
机械原理实验指导书-21页文档资料
机械原理与机械零件实验报告（实验指导书）方岳、王清编班级学号湖南理工学院机电系2007-9-24机械原理实验一：机构运动简图测绘一、实验目的：1．学会撇开实际机器的构造，而仅从运动学的观点来测绘其机构的运动简图。
2．验证和巩固自由的计算及运动链的运动是否确定的判别方法。
二、设备和工具1．机械模型2．量具：钢板尺、卡尺、内外卡钳3．自备：圆规、三角尺、橡皮、铅笔、草稿纸三、测绘原理和方法：1．测绘原理：由于机构的运动仅与机构中的所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关，因此，在机构运动简图中可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号表示相应的构件和构件与构件连接的运动副，并按一定的比例表示机构各构件的尺寸，运动副的相对位置，以此来实现运动构件的运动特性，这样画出来的图即为机构运动简图。
常用的运动副的代表符号见附表1-1、1-2，必须注意运动副的表示方法。
2．测绘方法：1) 测绘时将被测绘的模型缓缓转动。
从原动件开始仔细观察机构的运动分清各个运动单元，从而确定组成机构件数目。
2) 根据相联的两构件间的接触情况及相对运动和性质，确定各个运动副的种类。
3) 在草稿纸上徒手按规定的符号及构件相联的次序，从原动开始，逐步画出机构运动示意图。
用数字1、2、3……分别表出各个构件，用A，B，C……分别标注各运动副。
4) 仔细测量与机构有关的尺寸，即转动副间的中心和移动副导路的位置尺寸或角度等等。
任意假定原动构件的位置，并按一直的比例尺将机构运动示意图画成正式的机构运动间图。
四、实验步骤：1．了解被测机器的名称、用途。
2．仔细观察机构的运动，弄清构件数目，运动副的数目的类型。
3．缓慢转动被测绘的机构（机器），从原运件开始，根据其运动的传递路线，（即原运件—从动件），仔细观察互相连接的两零件间是否有相对运动，从而弄清组成机构的构件数目。
分析各个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型，运动副的数目。
机械原理实验指导书.
指导书目录实验一机构运动简图的绘制................................................................4.. 实验二机构运动方案创新设计............................................................6.. 实验三机械原理陈列柜演示实验......................................................1..6 实验四渐开线齿轮范成实验..............................................................1..8 实验五渐开线齿轮基本参数测定与分析实验...................................2. 0学生实验守则一、学生实验前应认真预习相关实验内容，明确实验目的、内容、步骤，对指导教师的抽查提问回答不合要求者，须重新预习，否则不准其做实验。
二、学生在实验中，应听从指导教师及实验人员的安排，在使用精密、贵重仪器时，必须按要求操作以确保设备的安全使用，禁止随意动用与本实验无关的仪器设备，若对实验内容持有创见性的改革，实施前必须经指导人员同意后方可进行。
三、学生应认真地进行实验，严格按操作规程办事，正确记录实验数据，实验后要认真做好实验报告，认真分析实验结果、处理实验数据。
四、严格考勤，对无故缺席实验的学生以旷课论处，不得补做；对请假的学生，须另行安排时间予以补做。
五、实验完毕后，学生必须按规定断电、关水、关气、整理设备、清扫场地，经指导教师检查合格后方可离开。
如发现有损坏仪器设备、偷盗公物者，一经查实，须追究责任，视情节按有关规定论处。
六、实验室内应保持安静，不准高声喧哗、吸烟，注意环境卫生。
实验时应注意安全，节约水、电、气，遇到事故应切断电（气）源，并向指导教师报告实验一机构运动简图的绘制一、实验设备：JGC-A 型测绘实验机构、JGC-B 型测绘实验机构二、实验目的：1、通过对典型机构的观察，认识运动副与构件的实际形态，分析机构的组成。
机械原理实验指导书
齿根圆半径（mm） rf
rf = r − (ha* + c* )m + xm
（四） 范成齿形图（将画有范成齿形，并标注尺寸参数的圆图纸贴上）
17
（五） 问题思考 1． 齿轮切齿时什么条件下会产生根切？应如何避免？ 2． 在用齿条刀具加工齿轮过程中，刀具与轮坯之间的相对运动有何要求？ 3． 用 同 一 把 齿 条 刀 加 工 出 来 的 标 准 齿 轮 和 正 变 位 齿 轮 ， 试 定 性 分 析 以 下 参 数
尺寸名称
符号
计算公式
பைடு நூலகம்
计算结果 标准齿轮 变位齿轮（x= ）
分度圆半径(mm) r
r = 1 mz 2
最小变位系数
x min
x
=
ha *
zmin − z min
z
最小变位量（mm） xm
xm = xminm
基圆半径（mm） rb
rb = r cosα
齿顶圆半径（mm） ra
ra = r + ha*m + xm
1 2
五、实验报告 实验名称：
实验日期：
实验人班级：
实验人姓名：
同组实验者：
指导教师：
（一） 预习作业： 1． 机构运动简图中，移动副、转动副、齿轮副及凸轮副各应怎样表示？
2． 绘制机构运动简图时，应如何选择长度比例尺和视图平面？
3． 什么是复合铰链、局部自由度和虚约束？
（二） 实验结果：
机构 名称
公式。
标准齿轮
变位齿轮
分度圆直径
齿顶圆直径
齿根圆直径
基圆直径
齿距
齿厚
齿槽宽
（二） 原始数据
齿条刀 模数 m 压力角α
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机械原理实验指导书编者：常宗瑜中国海洋大学工程学院机电工程实验中心学生实验守则一、实验前要认真预习，明确实验内容、原理、目的、步骤和注意事项；课外实验研究项目，实验前应拟定实验方案，并经实验室管理人员审查同意方可实施；二、学生在教师的指导下自主进行实验，要严格遵守仪器设备操作规程，节约使用实验材料和水、电、气，如实记录实验现象、数据和结果，认真分析，独立完成实验报告；三、爱护仪器设备及其他设施、物品，不得擅自动用与实验无关的仪器设备和物品；不准擅自将实验室的物品带出室外；损坏或遗失仪器设备及其他设施、物品，应按学校有关规定进行赔偿；四、实验完毕后，要及时关闭电源、水源、气源，清理卫生，将仪器设备和实验物品复位，经指导老师检查合格后方可离开；五、注意安全，熟悉安全设施和事故处理措施，实验过程中发现异常情况要及时报告；发生危险时，应立即关闭电源、水源、气源，并迅速撤离；规范处理实验废液、废气和固体废弃物；六、遵守纪律，必须按规定或预约时间参加实验，不得迟到、早退、旷课；保持实验室安静，不准大声喧哗、嬉闹，不准从事与实验无关的活动；保持实验室清洁，不准吸烟，不准随地吐痰、乱扔杂物。
目录实验一、机构认知和机构运动简图测绘实验 (1)实验二、渐开线齿轮范成实验 (3)实验三、渐开线齿轮的参数测量实验 (6)实验四、刚性转子动平衡实验 (10)实验五、机构运动参数的测试和分析实验 (16)实验六机构创新设计 (17)实验一、机构认知和机构运动简图测绘实验一、实验目的1. 观察认识典型机构类型及应用，了解其运动特点。
2. 掌握依据实物绘制出机构运动简图的方法，建立运动简图。
3. 巩固机构自由度的计算方法，掌握机构的结构分析方法。
4. 进一步培养抽象思维的能力，即通过查看抽象图形（运动简图）想象出实物机器的运动关系的能力。
二、实验内容1. 通过机构陈列展示柜认识常见的机构。
2. 了解缝纫机的工作原理和机构运行方式。
3. 绘制简图。
并进行自由度计算和杆组分析。
图1 引线机构图2摆梭机构三、实验仪器1. 创新机构陈列柜2. 缝纫机机头3. 尺、纸、笔等四、实验步骤1. 参观创新机构陈列柜，分析机构类型和工作特点，并绘机构示意图。
2. 了解仔细了解缝纫机机头中典型机构（引线机构、摆梭机构等）的工作原理，找出原动件、执行构件，确定构件总数和各运动副类型。
3. 实际测量或目测机构中各构件的尺寸，绘制机构运动简图。
4. 计算机构的自由度数目，并进行杆组分析。
五、实验报告要求机构认知和机构运动简图测绘实验报告学院专业班姓名成绩实验名称指导老师年月日一、实验目的二、实验设备三、绘出机构运动简图，指出机构的类型，计算自由度并进行结构分析。
1.引线机构简图2. 摆梭机构简图3. 其他机构四、思考题1.举例说明原动件选不同构件对画机构运动简图有何影响？2.为什么要机构计算自由度？3.机构进行结构分析的意义？4.一个正确的机构运动简图应能说明哪些内容？机构运动简图和机构示意图的区别。
实验二、渐开线齿轮范成实验一、实验目的1. 掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理；2. 了解根切产生的原因及避免的方法；3. 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点，了解什么是变位齿轮。
二、实验内容1. 用范成仪描绘出标准齿轮轮廓，观察渐开线齿廓的形成过程。
2. 绘出根切齿轮轮廓，观察渐开线齿轮产生根切的现象。
3. 通过改变中心距绘出变位齿轮齿轮轮廓，比较标准齿轮和变位齿轮的齿形、参数尺寸等。
三、实验仪器1. 齿轮范成仪2. 尺、绘图纸、铅笔图3齿轮范成仪结构示意图四、实验步骤1. 根据已知刀具的参数和被加工齿轮齿数,选择正变位,负变位系数。
计算被加工齿轮的分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆半径,最小变位系数等。
再根据此数据在轮坯纸盘上画出相应各圆。
2. 将轮坯纸外圆及安装孔圆剪出,得到一个待加工的轮坯。
3. 把轮坯纸盘安装到范成仪的托盘上,注意对准中心。
4. “切制”标准齿轮。
调节刀具位置,调节零点,使刀具中线与轮坯分度圆相切。
此时,刀具齿顶恰与轮坯根圆相切。
5. 开始“切制”齿廓,先将刀具移向一极端位置,并使轮坯的三等分线移到相应的起点位置。
然后每当刀具向另一端移动2～3mm距离时,轮坯就转过△Φ角,此时用铅笔描下齿条刀刃在轮坯纸盘上的位置。
依次重复,直到在120°扇形区内形成2～3个完整的齿形为止。
6. 观察齿廓曲线包络过程,刀具的齿顶线是否超过啮合线的极限点N,轮齿根部何处出现根切现象,并将其标明。
7. “切制”正变位齿轮。
调节刀具位置,将齿条刀具向远离轮坯中心的方向移动一段距离 xm(mm),注意使刀具齿顶线与正变位齿轮的齿根圆相切。
再用同样的方法绘制出2～3个正变位齿轮的完整齿形。
8. “切制”负变位齿轮。
注意将齿条刀具向轮坯中心移动 xm(mm)以实现负变位。
9. 取出轮坯,仔细观察分析三种齿形的异同点图4 齿轮范成效果图五、实验报告渐开线齿轮范成实验报告学院专业班姓名成绩实验名称指导老师年月日一、实验目的二、实验设备三．实验结果(一)基本数据1.齿条刀具参数: 模数 m=压力角α=齿顶高系数 h*a=顶隙系数 C* =2.被切齿轮参数: 齿数 Z=正变位系数 x=负变位系数 x=3.计算最小变位系数:xmin = h*a(Zmin-Z)/ Zmin=1.你所观察到的根切现象发生在何处?用圆圈标出。
加工标准齿轮时的根切现象是由什么原因产生的? 如何避免?2.正变位齿轮的分度圆齿厚增加了,其齿顶圆的齿厚是否也加大了? 为什么?实验三、渐开线齿轮的参数测量实验一、实验目的1. 掌握渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的测量方法。
2. 加深巩固齿轮参数之间的相互关系和渐开线性质的知识。
二、实验内容利用游标卡尺测量齿轮的公法线长度Wk及Wk+1 ,齿轮的顶圆直径da,根圆直径df,根据这些数据并运用一些基本公式去推求齿轮的基本参数(m、z、α、h*a、C*、x、Δy)。
图5 用游标卡尺测量齿轮的公法线长度三、实验仪器1. 被测渐开线直齿轮圆柱齿轮两种2. 游标卡尺、直尺等四、实验步骤1.测量公法线长度W k及W k+1求出m、α。
如图5所示: 游标卡尺的两个卡脚与渐开线齿廓部分相切,两切点之间的长度即为公法线长度。
首先跨过k个齿测出W k,然后再跨过k+1个齿测出W k+1,根据渐开线上任意一点的法线必与基圆相切的基本性质可知,公法线长度W k应等于对应基圆上的弧长ab。
显而易见:W k =(k-1)P b + S bW k+1 = kP b + S b故基节P b = W k+1 - W k又∵ P b = mcosα∴ m = (W k+1- W k)/πcosα分别设式(1)中的α为20°和15°,求出模数m,由标准模数表确定m 的值及相应的α。
为保证卡尺的两个卡脚与齿廓的渐开线部分相切,跨测齿数k 可由表查取。
2.求变位系数x图6正变位齿轮和标准齿轮的公法线 图7齿轮轮齿的参数由6可以看出,刀具远离轮坯的回转中心时,所加工出来的变位齿轮的公法线长度W k 比标准齿轮的公法线长度W k ′增大了ΔW ,若刀具的移距量为xm,由Δa ’ab 中可得:ΔW =2ab=2xmsin α故W k-W k ′=2xmsin α x=( W k-W k ′)/2msin α 公法线长度的计算推证如下: 由图3-3可知,基圆齿厚S b 为:S b = r b (β+2θ)= r b ((m π/2+2xmtg α)/r+2inv α) = m((π/2)cos α+2xsin α+zcos αinv α) 又 ∵ P b = m πcos α ∴W k = (k-1)P b + S b=〔(k-0.5)π+2xtg α+zinv α〕mcos α (2) 当 x=0时,即为标准齿轮的公法线长度:W k ′=〔(k-0.5)π+zinv α〕mcos α (3)(2)式-(3)式得: W k -W k ′=2xmsin α∴x=( W k -W k ′)/2msin α (4)当α=20°时:W k ′=〔2.9521(k-0.5)+0.014Z 〕m (5)标准齿轮的公法线长度W k ′由(3)式或(5)式计算。
标准齿轮θθβS b S rbr图8 齿轮齿顶圆、齿根圆的测量3.测量齿根圆直径d f，齿顶圆直径d a，求出h*a、c*。
如图 3-4 所示，测得顶圆直径d a，根圆直径d f。
若被测齿轮的齿数为偶数时,可直接测得d a、d f。
若被测齿轮的齿数为奇数时,可间接测得d a、d f。
此时,d a =D+2H1d f =D+2H2由根圆公式可知:d f =m(z- 2h*a- c*+2x)对于模数制:正常齿: h*a =1 c*=0.25短齿: h*a =0.8 c*=0.3判断被测齿轮是正常齿还是短齿,将两组值分别代入根圆公式,最接近实测值的一组即为所求的h*a、c*。
4.求齿高变动系数Δy根据顶圆公式可知:d a = m(z+2h*a+2x-2Δy)∴△y = z/2 + h*a+ x - d a /2m五、实验报告齿轮参数测量实验报告学生姓名 班级 实验日期 指导教师 评语1.测量数据Wk = S b =α=2.确定m ，系数=m=*a h =*cm X ⋅Ｎo.代号 验算公式验算值 误差Z1 Z2 Z1 Z2 1 Z------2 ｄa ＇ da= m(Z+2ha*)3 ｄf ＇ df= m(Z-2ha*-2c*)4 Wk ＇ Wk= mWk*(按要求,查直齿轮公法线长度表)5ａ＇ a= (m/2) (Z1＋Z2)确定参数:α= , m= , ha*= ,c*= , x1= , x2=实验四、刚性转子动平衡实验一、实验目的1． 掌握刚性转子动平衡的实验方法及使用的设备仪器； 2． 巩固动不平衡和动平衡的概念。
二、实验内容1. 利用柔性动平衡机和智能动平衡试验机进行刚性转子的动平衡实验。
三、实验仪器1． JPH-A 动平衡机; JPH-B 智能动平衡机 2． 转子及平衡块 3． 百分表（a ）1、 摆架2、工字形板簧座3、转子试件4、差速器5、百分表6、补偿盘7、蜗杆3 2 1（1）（2）4 56789 10 1 23N 1 N 38、弹簧9、电机10、皮带(b)图9 JHA-动平衡实验台的外观(a)和结构简图(b)四、实验步骤A. JPH-A动平衡实验1、将平衡试件装到摆架的滚轮上，把试件右端的联轴器盘与差速器轴端的联轴器盘，用弹性柱销柔性联成一体。
装上传动皮带。
2、松开摆架最右端的两对锁紧螺母,用手转动试件和摇动蜗杆上的手柄，检查动平衡机各部分转动是否正常。
调节摆架上面的安放在支承杆上的百分表，使之与摆架有一定的接触，并随时注意振幅大小。