机械设计实验指导书
机械设计基础实验指导书

机械设计基础实验指导书目录实验一机构运动简图绘制 (1)实验二齿轮范成原理 (2)实验三带传动实验 (3)实验四齿轮效率实验 (6)实验五减速器拆装 (9)实验报告一 (10)实验报告二 (11)实验报告三 (12)实验报告四 (14)实验报告五 (15)实验一 机构运动简图的测绘和分析一.实验目的1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。
2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。
二.实验设备1. 机械实物及机械模型。
2. 钢板尺,游标卡尺,内、外卡尺。
3. 三角板,铅笔,橡皮,草稿纸等(自备)。
三.原理和方法1. 原理机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。
因此画机构运动简图时,应以规定的符号代表运动副,并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置,用尽可能简单的线条表示机构中各构件。
这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图,若不按比例尺绘出,则称为机构示意图。
2. 测绘方法⑴缓慢驱动被测机构,仔细观察各构件的运动,分清各运动单元,从而确定机构构件的数目。
⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质,确定各运动副的类型。
⑶在草稿纸上绘出机构示意图。
用1,2,3…依次标注各构件,用A,B,C …分别标注各运动副,在原动件上标出表示运动方向的箭头。
⑷测量与机构运动有关的尺寸,并标注在草图上。
⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ (m/mm )。
在实验报告纸上画出机构运动简图。
实验二 齿轮范成原理一.实验目的1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理,观察齿廓曲线的形成。
2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象,分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二.实验设备与工具1. 齿轮范成仪,剪刀,绘图纸齿轮范成仪基本参数:25.0120mm 20**a ==︒==c h m ,,,α,被加工齿轮齿数z =10。
2. 同学自备:圆规,三角板,铅笔,橡皮,计算工具。
机械原理机械设计实验指导书

机械原理机械设计实验指导书姓名________________班级________________学号________________南京农业大学工学院机械工程系力学教研组编实验课守则1.机械设计实验课是学好机械设计课程的重要环节。
它可以帮助学生加深理解课堂上学习的理论知识。
熟悉实验仪器和设备,掌握操作技能,培养严谨的工作作风,使理论和实践相结合。
因此,学生对每个实验都要认真对待。
2.实验前要认真预习实验指导书,了解实验目的和基本原理,准备好需自备的计算器、文具等。
实验开始前指导教师根据需要进行检查、提问。
3.实验时要求原理清楚,操作认真,数据准确,查表熟练。
4.严格遵守仪器、设备的操作规程,注意安全。
对于仪表、设备、工具的性能有不了解之处,应及时询问指导教师,对于非指定使用的设备、工具不得乱动乱用。
5.实验出现故障时,应立即报告指导教师,以便查明原因,妥善处理。
6.爱护公共财物,不得将实验室工具、仪表等带出实验室,如有损坏、遗失公共财物,视情节应给予赔偿。
7.设备用毕,及时切断电源。
整理全部仪器和附件,使之恢复原位。
8.实验结束后认真完成试验报告,按时交给指导教师批阅。
实验一 机构运动简图的测绘一、 实验目的1.掌握根据各种机构实物或模型绘制机构运动简图的方法; 2.验证机构自由度的计算公式; 3.分析某些四杆机构的演化过程。
二、 实验设备和工具1.各类机构的模型和实物; 2.钢板尺、量角器、内外卡钳等;3.三角尺、铅笔、橡皮、草稿纸等(自备)。
三、 实验原理由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副数目、类型和相对位置有关。
因此,可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造,用简单的线条来表示构件,用规定的或惯用的符号来表示运动副,并按一定的比例画出运动副的相对位置,这种简单的图形即为机构运动简图。
四、 实验步骤1.使被测机构缓慢运动,从原动件开始,循着传动路线观察机构的运动,分清各个运动单元,确定组成机构的构件数目;2.根据直接相联接两构件的接触情况及相对运动性质,确定运动副的种类; 3.选择能清楚表达各构件相互关系的投影面,从原动件开始,按传动路线用规定的符号,以目测的比例画出机构运动示意图,再仔细测量与机构有关的尺寸,按确定的比例再画出机构运动简图,用数字1、2、3……分别标注各构件,用字母A 、B 、C ……分别标注各运动副;比例尺)(构件在图纸上的长度)(构件实际长度mm AB cm L AB L =μ4.分析机构运动的确定性,计算机构运动的自由度。
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第4章机械性能和工作能力的测试与分析4.1 概述提高机械及其零部件的性能和工作能力是提高机械产品质量的关键。
机械及其零部件的性能和工作能力的测试涉及运动学特性、动力学特性、精确度、承载能力、可靠性、安全性、人机工程、节能环保等,项目和内容十分广泛,其基本内容包括机械传动的效率、振动、噪声等,这些测试项目常常作为评定机械产品性能的基本质量指标。
因此,掌握机械性能和工作能力的测试方法,对于研究、改进和创新机械以及对机械设备进行故障诊断具有重要的意义。
4.2 机械设计展示开放实验4.2.1 实验目的通过实验对各种机械零部件、各种传动装置的结构组成形式以及润滑与密封、零件的失效形式等有一个比较全面的认识与了解。
4.2.2 实验设备机械设计示教板,由18个陈列柜组成,如图4-1所示。
图4-1 机械设计示教板4.2.3 实验内容(1)螺纹联接1:螺纹的类型、螺纹联接的基本类型、常见的各种螺纹联接件;(2)螺纹联接2:螺纹联接的防松、提高螺纹联接强度的措施、螺纹联接的装拆;(3)键、销和花键联接;(4)铆、焊、粘和过盈联接;(5)带传动1:V带传动、平带传动、同步带传动及带传动的张紧装置;(6)带传动2:平带的材料与接头形式、V带的结构与型号、其它带传动、各种带轮的结构;(7)链传动:滚子链的结构与接头形式、齿形链、无级变速链、起重链、链传动的布置与张紧;(8)齿轮和蜗杆传动:齿轮的结构、蜗杆的类型、蜗轮的结构;(9)滑动轴承:轴瓦与衬的材料、滑动轴承的结构、动压滑动轴承油膜压力分布;(10)滚动轴承1:滚动轴承的结构、常用类型与代号、尺寸系列、滚动轴承的装拆;(11)滚动轴承2:内圈和外圈的固定方法、轴承的预紧与调整、密封、轴承座的形式;(12)联轴器:刚性固定式、刚性可移式、弹性联轴器、安全联轴器;(13)离合器:牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器、离心式离合器、超越离合器;(14)轴1:轴的承载类型、轴的结构类型、轴的结构设计;(15)轴2:轴上零件的定位;(16)弹簧:拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、组合弹簧以及弹簧的应用;(17)润滑与密封:润滑装置、密封件、润滑剂;(18)机械零件的失效形式:残余变形、断裂、磨损、胶合、点蚀、腐蚀。
山东大学实验指导书-机械设计基础(控制学院学生用)

机械设计基础实验指导书专业班级:学号:姓名:国家级机械基础实验教学示范中心编学生实验守则1.必须按指定的时间参加实验,不得迟到、早退,迟到10分钟以上者不得参加本次实验。
2.实验前必须认真预习实验指导书及实验内容,明确实验目的、步骤和原理,并完成预习作业。
未完成预习作业和回答教师提问不合格者,不得参加本次实验。
3.由于特殊原因,不能参加实验者,经指导教师同意方可补做。
4.实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备操作规程。
如实记录数据,不抄袭他人实验结果。
5.爱护仪器设备,节约使用材料。
不得动用与本实验无关的仪器设备及其他物品,不准将实验室内的物品带出室外。
6.实验中要切实注意安全,若发生事故,应立即切断电源,保持现场,及时向指导教师报告,待查明原因并排除后,方可继续实验。
7.进入实验室后应保持安静,不得高声喧哗和打闹,不准抽烟,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑杂物,要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。
8.实验完毕后,仪器物品应恢复原位,整理场地,关闭电源。
经指导教师检查仪器设备、工具、材料及实验记录后,方可离开实验室。
9.私自拆卸仪器设备并造成事故和损失的,肇事者应写出书面检查,并按学校的有关规定进行赔偿和处罚。
10.按照要求撰写实验报告,在实验室结束实验后1周内上交实验报告。
实验一 机械结构分析及运动简图测绘一、概述我们在对机构进行分析和设计时,常常撇开构件的实际外形、运动副的具体结构和组成构件的零件数目等与运动无关的因素,而用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副,并按一定比例表示各运动副的相对位置和构件尺寸,这种表明机构各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。
机构运动简图可以简明地表达一部机器的传动原理,是工程技术人员进行机构设计、分析和交流的工具,工科学生应当加强机构运动简图测绘的训练。
二、实验目的1.了解所研究机构的实际应用及运动变换功能;2. 掌握机构运动简图的测绘方法;3. 掌握机构自由度的计算并判定机构运动是否确定。
机械设计基础实验指导书(最新)

①“左、静、右”钮置“左”,记录μA表值,若指针指过满度,置合适的衰减档,记录灯下刻度,得1测点振动量S11。
②“左、静、右”钮置“右”,重复①的操作,得2测点振动量S21。
1#面加试重完毕关闭闪光灯,锁紧支撑,停车取下试重。
7、2#校正面加试重,测量两支撑振动量S12,S22。
电测部分的解算电路,又称面的分解电路,它的作用是保证每次μA表的示值及闪光灯下定出的角度。每次只反映某一个校正面不平衡量的大小和位置,并不包含另一个校正面不平衡量的影响。校正面的选择,即面的分离电路控制,由“左、静、右”旋钮切换。
另外,μA表的示值是“格数”,是不平衡的相对值。因为理论上可以证明软支撑动平衡机不平衡与支撑振动量之间成正比,且相位相反。因此,μA表的示值也是振动量的相对值,根据振动量的相对值(幅值)和闪光灯下的角度(相位),就可以确定出转子平衡量的大小和位置。
确定转子平衡量大小和位置的方法有:试凑法,几何作图法和计算法。本实验用影响系数法进行转子动平衡,提倡用计算机程序化计算。
图1DS—30型动平衡机工作原理图
五、实验步骤
实验的主要过程是:测量试验转子支撑处的初始振动幅值及相位;对左、右校正面加试重,并分别测量支撑振动幅值及相位。
1、接通电测箱电源,指示灯亮,仪器预热20分钟。
东北电力大学自编教材
机械设计基础实验指导书
(附实验报告表)
赵成军编写
机械工程学院机械基础实验室
实验守则
1、实验课前必须认真阅读实验指导书。熟悉实验目的、要求、步骤以及有关注意事项,做好实验前的各项准备工作。
2、实验前必须完成“实验预习报告”,否则,不允许参加本次试验,不计成绩。
实验指导书-机械设计

机械设计实验指导书苏志部张雯娟编机械设计制造及其自动化三明学院物理与机电工程学院机械教研室2011年实验一动静态螺栓联接实验一、实验目的(1)掌握静态螺栓的静态载荷与变形的测量分析方法。
(2)掌握动态螺栓的静态载荷与变形的测量分析方法。
(3)掌握螺栓和被联接件的受力和应变的测试分析和理论分析方法。
二、实验原理本实验需配置LDJ-B螺栓联接综合实验台一台,LDJ-B静动态测量仪一台,计算机及专用软件等实验设备及仪器。
图1螺栓联接实验台的结构螺栓联接实验台的结构如图1所示。
联接部分包括M16空心螺栓、大螺母、垫片组成。
空心螺栓贴有测拉力和扭矩的两组应变片,分别测量螺栓在拧紧时,所受预拉力和扭矩。
空心螺栓的内孔中装有M8螺栓,拧紧或松开其上的手柄杆,即可改变空心螺栓的实际受载截面积,以达到改变联接件刚度的目的。
被联件部分由上板、下板和圆环组成,圆环上贴有应变片,测量被联接件受力的大小,中部有锥形孔,插入或拨出锥塞即可改变圆环的受力,以改变被联接件系统的刚度。
实验台采用双顶杆四导杆加载装置,加载平稳,避免过大偏载的产生,测试结果稳定可靠。
加载部分由蜗杆、蜗轮、挺杆和弹簧组成,挺杆上贴有应变片,用以测量所加工作载荷的大小,蜗杆一端有一皮带轮与电机相联,另一端装有手轮,启动电机或转动手轮使挺杆上升或下降,以达到加载、卸载(改变工作载荷)的目的。
1. 力与变形协调关系在螺栓联接中,螺栓受拉力,产生拉伸变形;被联结件受压力,产生压缩变形。
根据螺栓和被联接件预紧力相等,可把二者的力和变形图线画在一个坐标系中,如图3所示。
当螺栓受轴向工作载荷F 作用时,其拉力由预紧力P Q 增加到总拉力Q 。
被联接件的压紧力P Q 减少到剩余预紧力P Q '。
这时,螺栓伸长变形的增量1λ∆,等于被联接件压缩变形的恢复2λ∆,即λλλ∆=∆=∆21,也就是说变形的关系是协调的。
因此图3又称变形协调图。
图3 螺栓联接变形协调图力与变形之比λQ称为刚度。
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第一章机械设计第一节机械设计结构展示与分析一、实验目的1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式;2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式;3.了解常用的润滑剂及密封装置;4.了解常用紧固联接件的类型;5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析,增加对其直观认识。
二、实验设备机构模型;典型机械零件实物;若干不同类型的机器。
三、实验内容、步骤在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧,具体内容如下:1.各种类型的螺纹联接实物,各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物,螺纹联接的失效实物,各种类型的键、销实物,各种类型的键、销失效实物,各种类型的焊接、铆接实物;2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物,失效零件实物;3.各种类型的轴、轴承实物,轴上零件的轴向固定和周向固定实物,轴瓦和轴承衬实物,轴承、轴、轴瓦失效实物;4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物,各种联轴器、离合器实物模型。
四、注意事项注意保护零件陈列柜中的零件。
五、实验作业1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各有哪些类型?2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。
六、问题思考1.传动带按截面形式分哪几种?带传动有哪几种失效形式?2.传动链有哪几种?链传动的主要失效形式有哪些?3.齿轮传动有哪些类型?各有何特点?齿轮的失效形式主要有哪几种?4.蜗杆传动的主要类型有哪几种?蜗杆传动的主要失效形式有哪几种?5.轴按承载情况分为哪几种?轴常见的失效形式有哪些?6.联轴器与离合器各分为哪几类?各满足哪些基本要求?7.弹簧的主要类型和功用是什么?8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些?9.零件和构件的本质区别是什么?第二节螺栓联接综合实验一、实验目的1.了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
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《机械设计》实验指导书前言实验是机械设计课程中重要的实践性环节,通过实验不仅可以验证理论知识,加深对理论知识的理解,而且可以培养同学的动手能力,观察分析能力和勇于探索的创新精神。
机械设计实验是《机械设计》课程的重要实践环节,其教学目标是使学生更好地理解和深刻地把握课程的基本知识,并在此基础上训练学生动手能力、综合分析问题和创新设计的能力,按照《机械设计》课程教学大纲的要求,编写了此实验指导书,设置的具体实验项目:带传动效率实验、轴系结构设计与分析实验、减速器拆装实验3项实验。
实验一 带传动效率实验实验学时:2 实验类型:验证一、实验目的了解带传动实验台的组成和工作原理;观察带传动中的弹性滑动现象,以及它们与带传递的载荷和转速之间的关系。
测定传动效率和滑动率与所传递的载荷和转速之间的关系,绘制带传动的效率曲线和滑动曲线。
二、实验原理、方法和手段带传动原理是张紧在至少两轮上带作为中间挠性件,靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。
带传动的效率,当主动轮与从动轮直径相等,即传动比i=1时,可按下式求得1122n T n T ==主动轮的功率从动轮的功率η式中:T 1 ——输入力矩,N·m ;T 2 ——输出力矩,N·m ; n 1 ——输入转速,r/min ; n 2 ——输出转速,r/min 。
由于带的紧边与松边拉力不等,使带的两边弹性形变不等引起带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。
带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示,它是随负载的大小而变化的。
可按下式求得121n n n -=ε 式中: n 1 ——输入转速,r/min ; n 2 ——输入转速,r/min 。
滑动曲线就是表示带在不同负载时滑动的程度的曲线,可分别以主动轮转速和负荷档位为横坐标,以滑动系数ε为纵坐标来绘制。
三、实验条件1.柜式带传动效率测试分析实验台。
2.笔、草稿纸(此项自带)。
四、实验内容与步骤1.根据实验要求加初拉力(调整张紧螺丝)。
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机械设计基础实验指导书教师:李伟2017年3月实验一机构展示与认知实验一、实验目的1. 通过实验增强对机构与机器的感性认识;2. 通过实验了解各种常用机构的结构、类型、特点及应用。
二、实验方法及主要内容本陈列室陈列了一套CQYG-10B机械原理展示柜,主要展示平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构以及组合机构等常见机构的基本类型和应用。
通过演示机构的传动原理,增强学生对机构与机器的感性认识。
通过实验指导老师的讲解与介绍,学生的观察、思考和分析,对常用机构的结构、类型、特点有一初步的了解。
提高对学习机械原理课程的兴趣。
三、展示及分析(一)机构的组成通过对蒸气机、内燃机模型的观察,我们可以看到,机器的主要组成部分是机构。
简单机器可能只包含一种机构,比较复杂的机器则可能包含多种类型的机构。
可以说,机器乃是能够完成机械功或转化机械能的机构的组合。
机构是机械原理课程研究的主要对象。
通过对机构的分析,我们可以发现它由构件和运动副所组成。
机器中每一个独立运动的单元体称为一个构件,它可以由一个零件组成也可以由几个零件刚性地联接而组成;运动副是指两构件之间的可动联接,常用的有转动副、移动副、螺旋副、球面副和曲面副等。
凡两构件通过面的接触而构成的运动副,通称为低副;凡两构件通过点或线的接触而构成的运动副,称为高副。
(二)平面连杆机构连杆机构是应用广泛的机构,其中又以四杆机构最为常见。
平面连杆机构的主要优点以能够实现多种运动规律和运动轨迹的要求,而且结构简单、制造容易、工作可靠。
平面连杆机构分成三大类: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。
3. 双移动副机构是带有两个移动副的四杆机构,把它们倒置也可得到:曲柄移动导杆机构、双滑块机构及双转块机构。
通过平面连杆机构应用实例,我们可以归纳出平面连杆机构在生产实际中所解决的两类基本问题:一是实现给定的运动规律,二是实现预期的运动轨迹。
(三)凸轮机构凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求,结构简单紧凑,因此广泛应用于各种机械中。
凸轮机构的类型很多,通常按凸轮的形状和推杆(从动件)的形状和运动来分类。
凸轮有盘行凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮;推杆按形状分有尖顶、滚子和平底,按运动形式分为直动和摆动推杆;封闭方式分为力封闭、形封闭等。
(四)齿轮机构齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。
具有传动准确、可靠、运转平稳、承载能力大、体积小、效率高等优点,广泛应用于各种机器中。
根据轮齿的形状齿轮分为:直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮、蜗杆。
根据主、从动轮的两轴线相对位置,齿轮传动分为:平行轴传动、相交轴传动、交错轴传动三大类。
1.平行轴传动的类型有:外、内啮合直齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、人字齿轮机构、齿轮齿条机构等。
2.相交轴传动的类型有圆锥齿轮机构,轮齿分布在一个截锥体上,两轴线夹角常为90°。
3.交错轴传动的类型有:螺旋齿轮机构、圆柱蜗轮蜗杆机构,弧面蜗轮蜗杆机构等。
在参观这部分时,学生应注意了解各种机构的传动特点,运动状况及应用范围等。
4.齿轮机构参数齿轮基本参数有齿数z、模数m、分度圆压力角α、齿顶高系数h*a、顶隙系数c*等。
(五)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。
轮系的类型很多,其组成也各种各样,通过根据轮系运转时各个齿轮的轴线相对机架的位置是否都是固定的,而将轮系分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系大类。
周转轮系按自由度分为行星轮系和差动轮系,还可根据基本构件的不同加以分类,包含一个系杆H,两个中心轮K,称之为2K—H型周转轮系;包含有三个中心轮,叫作3K型周转轮系。
在实际机构中采用最多的是2K—H型轮系。
复合轮系可能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。
计算复合轮系传动比的正确方法,是将其所包含的各部分定轴轮系和各部分周转轮系——加以分开,并分别应用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式求出它们的传动比,然后加以联立求解,从而求出该轮系的传动比。
(六)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。
常见的有棘轮机构;摩擦式棘轮机构;槽轮机构;不完全齿轮机构;凸轮式间歇运动机构;万向节及非圆齿轮机构等。
通过各种机构的动态演示学生应知道各种机构的运动特点及应用范围。
(七)组合机构由于生产上对机构运动形式,运动规律和机构性能等方面要求的多样性和复杂性,以及单一机构性能的局限性,以致仅采用某一种基本机构往往不能满足设计要求,因而常需把几种基本机构联合起来组成一种组合机构。
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。
四、按要求完成实验报告,实验报告应包含以下内容:(一)实验目的(二) 实验设备名称及型号(三)实验方法及主要内容(四)实验结果1 完成如下相关的习题1) 机器是由什么组成?机构是由什么组成?什么叫构件? 什么叫运动副?2) 铰链四杆机构有哪三种基本类型?铰链四杆机构可演化成哪些其他四杆机构?试列举应用实例。
3) 凸轮机构是如何分类的?可分哪些类型?4) 齿轮机构根据其齿形可分为哪些类型?根据两轴线的位置又可分为哪些类型?分析各种类型的特点及应用场合。
5) 轮系有哪些类型?轮系有哪些功用并列举应用实例?2实验的体会与收获实验二机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1.熟悉并掌握机构运动简图绘制的原理和方法,学会根据实际机械和模型绘制机构运动简图的技能;2.加深和巩固机构自由度的计算方法,并检验机构是否具有确定运动;3.加深对平面机构结构分析的了解。
二、实验内容及要求1.以指定的3~4种机构模型或机器为研究对象,进行机构运动简图的绘制;2.分析所画各机构的构件数、运动副类型和数目,计算机构的自由度,并验证它们是否具有确定的运动;3.进行机构的结构分析。
三、实验设备和工具1.各种机器实物和模型;2.学生自备铅笔、直尺、圆规、橡皮、草稿纸等;四、实验原理机器和机构都是由若干构件及运动副组合而成。
而机构的运动是由原动件的运动规律、联接各构件的运动副类型和机构的运动尺寸(即各运动副间相对位置尺寸)来决定的。
因此,在绘制机构运动简图时,可以撇开构件的形状和运动副的具体构造,而用一些简单的线条来代替构件。
构件的表示法见图1。
用规定的符号代表运动副,并按一定的比例尺表示运动副的相对位置,以此表明机构的运动特征。
常用运动符号示例见表1-1。
五、 实验步骤1、确定组成机构的构件数:缓慢转动机器,沿着运动传递的线路仔细看清各构件间的相对运动(有些相互连接构件间的相对运动非常微小),从而确定组成机构的构件数目。
2、确定运动副的类型:根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动特点,确定各个运动副的类型。
3、选定视图平面:一般选择与多数构件运动平面平行的平面为视图平面。
4、绘制机构示意图的草图:凭目测在草稿纸上徒手按规定的运动副代表符号,从原动件开始,按各构件的连接次序,用简单的线条代表构件,逐步画出机构示意图的草图。
用数字1、2、3……分别标准各构件,用字母A 、B 、C ……分别标准各运动副。
5、计算机构的自由度数,并将计算结果与实际机构的自由度相对照,观察二者是否相符。
机构自由度的计算公式:F=3n-2PL-PH(式中: n 为活动构件的数目;PL 为低副的数目; PH 为高副的数目。
)6、测量机构运动尺寸:对转动副测量回转中心间的相对尺寸;对移动副测量导路方向线和与其有关的其他运动副间的相对尺寸。
7、选取适当的比例尺:长度比例尺 )()(mm mm l 图纸上所画的长度构件实际长度=μ 8、绘制机构运动简图:按一定的比例尺。
用制图仪器画成正式的机构运动简图。
图1 构件的表示法表1-1常用运动符号六、实验安排1、先由指导教师对测绘过程进行讲解示范,然后分组进行测绘。
2、每个同学应测量4个机构。
机构运动简图测绘实验报告机构运动简图绘制七、思考题1、机构运动简图在工程上有什么作用?2、正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容?3、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助?4、自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果?实验三:齿轮参数的测定一、目的1. 熟悉齿轮各部分名称和几何关系。
2. 学会运用一般测量工具测定渐开线齿轮的各基本参数,通过参数测量,从中掌握标准齿轮与变位齿轮的基本判别方法。
3. 学会测量齿厚的一般方法。
二、设备和工具被测齿轮、游标卡尺,并自备计算器和稿纸。
三、测量原理和方法通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。
切制轮齿时,改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置称为径向变位。
改变标准刀具的齿槽宽称为切向变位。
最常用的是径向变位,切向变位一般用于圆锥齿轮的变位。
用展成法加工齿轮时,若齿条形刀具的中线NN与齿轮毛坯的分度圆相切并作纯滚动,加工出来的齿轮称为标准齿轮。
若齿条形刀具的中线不与齿轮毛坯的分度圆相切,而是与刀具中线平行的另一条分度线(机床节线)与齿轮毛坯的分度圆相切并作纯滚动,则加工出来的齿轮称为径向变位齿轮。
加工径向变位齿轮时,齿条形刀具的中线相对被加工齿轮分度圆移动的距离称为变位量,用xm表示,x称为变位系数,m为模数。
通常规定,刀具中线相对轮心移远时,x取正值,称为正变位;刀具中线相对轮心移近时,x取负值,称为负变位。
变位齿轮与标准齿轮相比,其模数、齿数、压力角均无变化;但是正变位时,齿廓曲线段离基圆较远,齿顶圆和齿根圆也相应增大,齿根高减小,齿顶高增大,分度圆齿厚与齿根圆齿厚都增大,但齿顶容易变尖;负变位时,齿廓曲线段离基圆较近,齿顶圆和齿根圆也相应减小,齿根高增大,齿顶高减小,分度圆齿厚和齿根圆齿厚都减小。
径向变位齿轮传动可分为高变位齿轮传动和角变位齿轮传动。
高变位齿轮传动又称变位零传动,其特点是两轮的变位系数x1+x2=0。
因此,高变位齿轮传动的啮合角α′等于标准齿轮压力角α,即α′=α;节圆与分度圆重合,即r′=r;中心距a′等于标准齿轮传动的中心距a,即a′=a。
但由于变位齿轮齿顶高和齿根高发生了变化,高变位齿轮传动可用于中心距等于标准中心距,而又需要提高小齿轮齿根弯曲强度和减小磨损的场合。
角变位齿轮传动的特点是x1+x2≠0,故α′≠α,r′≠r,a′≠a。
与标准齿轮传动相比,其啮合角发生了变化。
当x1+x2>0 时,称为正传动,此时α′>α,r′>r,a′>a。