机械原理与机械设计实验指导书
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。
机械原理与机械设计实验指导书(电子版)

机械原理与机械设计实验指导书刘峰沈小云编广东海洋大学工程学院2009年12月前言机械原理和机械设计(或机械设计基础)是机械类(或近机类)专业的主要的技术基础课,它们在基础课与专业课之间起着承上启下的作用;而实验是这些课程的重要实践环节。
对于实验课,同学们必须做到以下几点:1.应按时参加实验,不得无故缺席。
2.实验前应认真复习教材的有关章节和讲授的内容,预习实验指导书,做好必要的准备工作。
3.实验时应严肃认真、积极思考、独立操作、相互配合,按照要求高质量地完成工作;并注意保持实验场地的安静、清洁。
4.实验报告或有关图纸应独立完成,按时上交。
5.爱护仪器设备和实验用具,未经教师许可,不得随意摆弄、擅自拆装;如有损坏、丢失,应立即报告,并酌情赔偿。
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、实验设备和工具1.各类典型机械的实物或模型,量具。
2.铅笔、橡皮、草稿纸等(学生自备)。
三、实验原理和方法1.实验原理由于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,可以撇开构件的形状和运动副的具体构造,而用一些简略的符号(见教科书或机械设计手册中有关“常用构件和运动副简图符号”的规定)来代表构件和运动副,并按一定的比例尺表示运动副的相对位置,以此表明机构的运动特征。
表1—1为常用符号示例。
2.实验方法(1)使被测绘的机构缓慢地运动,从原动构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)根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点,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的连接次序,从原动构件开始,逐步画出机构运动简图的草图。
用数字1、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。
机械设计实验指导书范本

机械设计实验指导书范本1. 实验目的本实验旨在让学生通过实际操作和设计,掌握机械设计的基本原理和技能,提高其机械设计与制造能力。
2. 实验原理本实验主要涉及以下机械设计原理:•刚体运动学•机构设计•齿轮传动•常见轴承类型及选用原则3. 实验器材•设计软件:AutoCAD•实验设备:电脑、打印机、投影仪4. 实验步骤步骤 1:实验准备1.准备所需的设计软件和实验设备。
2.确保实验环境安全舒适。
步骤 2:选择实验题目根据老师提供的题目列表选择一个题目。
步骤 3:制定设计方案根据所选题目,通过分析和思考,制定出一个合理的设计方案。
方案应包括以下内容:1.总体结构设计2.机构运动特点分析3.齿轮传动方案4.轴承选型和布置步骤 4:绘制设计图纸使用AutoCAD等设计软件,根据制定的设计方案,绘制出相应的设计图纸。
图纸应包括以下内容:1.总体结构图2.零件图及详细尺寸标注3.零件装配图步骤 5:制作零件根据设计图纸,制作所需的零件。
可以使用3D打印、机床等设备进行加工。
步骤 6:组装部件将制作好的零件按照设计图纸进行组装。
注意保持零件的正确位置和方向。
步骤 7:调试和测试对组装好的机械装置进行调试和测试。
测试可以包括静态测试和动态测试两种方式。
步骤 8:实验报告撰写根据实际操作和结果,撰写实验报告。
报告内容应包括以下内容:1.实验目的与原理2.设计方案与实施步骤3.实验过程和结果记录4.数据分析与讨论5.实验总结与心得体会5. 实验结果与讨论根据实验报告撰写的内容,老师将对实验结果和讨论进行评价和指导。
学生应根据老师的反馈意见,进一步完善报告和实验成果。
6. 安全注意事项1.在进行实验时,注意设备和材料的安全使用,防止事故发生。
2.在使用机床和其他加工设备时,要注意操作规范,防止受伤。
3.在进行实验操作时,要注意保护自己的眼睛和皮肤,避免接触到有害物质。
4.在进行电路实验时,注意电源的安全使用,避免触电事故。
机械设计实验指导书

机械设计实验指导书实验⼀机械原理及机械设计陈列演⽰实验⼀、实验⽬的配合课堂教学及课程进度,为学⽣展⽰⼤量丰富的实际零件、实际机械、机构模型实例,使学⽣对实际机械系统增加感性认识,加深理解所学知识,开阔眼界。
拓宽思路,启迪学⽣的创造性思维并激发创新的欲望,培养学⽣最基本的观察能⼒、动⼿能⼒和创造能⼒。
⼆、实验设备及内容1) 机械零件陈列室;2)机构演⽰柜;3)⼤型机械陈列室;4)减速器陈列室,以及教学模型等。
三、参观要点l、观察各种机构的组成、⼯作原理及运动特点。
2、注意观察各种零件的种类、材料、⽤途、结构形式及加⼯⽅法。
3、思考各机械的机构运动简图。
4、注意观察各种零构件在机械中的安装情况及相互关系,注意零构件的定位与固定。
5、注意观察轴的⽀承⽅式;注意观察轴的安装位置是如何调整的、轴承是如何预紧的。
6、注意机械的润滑和密封⽅式。
7、注意观察机械的箱体结构及与其内部各零、构件的关系。
8、了解各种减速器的⽤途及结构形式,观察减速器内部零、构件的传动况。
四、注意事项1 注意⼈⾝安全;不要在实验室内跑动或打闹,以免被设备碰伤;特别应注意摇动设备时不要伤着⾃⼰或别⼈的⼿:2、爱护设备;摇动设备动作要轻,以免损坏设备;⼀般不要从设备或展台上拿下零件;若拿出零件,看完后应按原样复原,避免零件丢失。
3、不要随便移动设备,以免受伤或损坏设备。
4、注意仪表,不得穿拖鞋或⾚背进⼊实验室。
5、注意卫⽣,禁同学们随地吐痰和乱扔杂物,禁⽌脚踩桌椅板凳。
6、完成实验后,学⽣应将实验教室打扫⼲净,将桌椅物品摆整齐。
两种基本机构介绍⼀、连杆机构:平⾯连杆机构是由若⼲刚性构件⽤低副连接⽽成的机构,故⼜称平⾯低副机构。
由于平⾯连杆机构是低副机构,构件之间是⾯接触,所以单位接触⾯积上的压⼒较⼩,便于润滑,磨损少,寿命长,制造简单。
但它只能近似地实现给定运动规律。
平⾯连杆机构中结构最简单、应⽤最⼴泛的是四杆机构,其中曲柄(能回转360。
机械原理与机械设计实验指导书

机械原理与机械设计实验指导书机械原理和机械设计都是机械工程的重要组成部分。
其中,机械原理是一门基础科学,研究机械运动、力学、能量和力学传递的规律。
机械设计则是一门应用科学,依据机械原理的规律进行各种机械结构的设计和优化。
为了更好地学习机械原理和机械设计,学生需要进行相应的实验。
因此,编写一份详尽的指导书非常必要。
在机械原理实验方面,一般会涉及到静力学平衡、动力学平衡和运动学等内容。
学生需要熟悉和掌握不同实验的原理、实验步骤和注意事项,例如杠杆原理实验、平衡原理实验和摆线传动实验等。
通过这些实验,学生能够深入理解机械原理的本质,掌握基本的实验技能和方法,并能够将其应用于实际问题中。
相比之下,机械设计实验更侧重于机械零件的设计和优化。
学生需要学会使用各种机械设计软件,如SolidWorks等,进行机械零件的建模和分析。
实验内容涵盖了齿轮传动、曲柄连杆机构、减速机等不同的机械零件,学生需要掌握每个实验的原理和计算方法,并能够独立完成设计和分析。
编写一份指导书需要注意以下几点:第一,指导书应该详细介绍每个实验的基本原理和相关知识点,帮助学生理解实验的意义和目的,激发学习兴趣。
第二,指导书应该提供清晰的实验步骤和操作方法,并加以详细解释。
指导书中最好配有图片或示意图,帮助学生更好地理解实验步骤。
第三,指导书应该注意安全问题。
学生在进行实验时应注重安全,遵守实验室的相关规定。
指导书应该提供相关的安全提示和注意事项,帮助学生避免不必要的伤害和问题。
第四,指导书应该关注实验结果和数据分析。
学生进行实验后,应该对实验结果进行记录和分析,提出相应的结论和改进方案。
指导书应该包含实验数据的表格和分析结果,帮助学生更好地理解实验结果。
总的来说,机械原理和机械设计实验指导书是学生学习机械工程的重要辅助材料。
指导书的编写不仅需要涵盖基本的原理和方法,还需要注意实验步骤、安全问题和数据分析。
只有这样,学生才能够更好地掌握机械工程的相关知识,并能够在实际工作中应用所学知识。
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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。
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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)
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(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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实验1 平面机构运动简图测绘实验概述对已有机械的研究或设计新机械时,都需要运用能够表明机构运动情况的机构运动简图。
因为机构各构件间的相对运动,是由原动件的运动规律、机构中所有运动副的类型、数目及其相对位置(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置)决定,而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。
因此可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造,用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副,并按比例定出各运动副的相对位置。
这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运动简图。
机构运动简图与原机械的运动特性完全相同,因而可以用机构运动简图对机械进行结构、运动和动力分析。
有时仅仅为了表达机械的运动结构特征,则图形不按精确的比例绘制,这种简图称为机构示意图。
机构运动简图符号已有标准,该标准对运动副、构件的表示符号作了规定,表1-1摘录了一些常用符号,供参考。
实验目的1、训练将机械实物或模型抽象绘制机构运动简图的技能。
2、进一步掌握机构自由度的意义及其计算方法。
3、提高对实际机构及机器的感性认识。
4、掌握机构的组成原理,为机构的分析与创新设计打下良好基础。
实验设备及工具1、多种典型机械的实物或模型,如缝纫机、牛头刨、各种泵、冲床等。
2、钢皮尺、量角器、内外卡钳等。
3、自备工具:铅笔、橡皮、小刀、三角板、报告纸、圆规。
实验步骤1、缓慢驱动被测机械或机构模型,观察机构的传动路线及各构件的运动情况,确定构件的数目。
2、仔细观察各构件之间的相对运动的性质和接触情况,从而确定运动副的类型与个数。
3、按照目测测量各构件与运动有关的尺寸(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置),选择最能描述各构件相对关系的运动平面作为投影平面,把驱动构件放在适当的确定位置上,用规定的符号画出机构运动示意图,并用数字标注构件、大写英文字母标注运动副、箭头标注驱动构件。
表1-1 构件与运动副的表示方法4、仔细测量机构中与运动有关的尺寸,取长度比例尺lμ将示意图画成机构运动简图。
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机械原理与机械设计实验指导书青岛大学机械基础实验教学中心前言机械原理课程作为机械类专业的一门主干技术基础课,在培养学生综合设计能力的全局中承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务;机械设计课程是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程,是论述零部件的基本设计理论与方法的技术基础课。
机械原理和机械设计课程在机械设计系列课程体系中占有十分重要的地位。
《机械原理机械设计实验指导书》是结合“机械原理”、“机械设计”课程的具体要求并根据山东省“高等学校基础课实验教学示范中心建设标准”的要求进行编写的,其主要目的是培养学生掌握典型机械的实验方法,获得实验技能的基本训练和创新能力的培养。
本书注重了基本实验、提高型实验、研究创新型三种不同类型实验编写。
学生做实验由浅到深、由简到繁的学习过程,使学生能系统的掌握本门课程的理论与实践知识。
高等学校的实验室是进行教学和科研的重要基地,是积累科学优势的基础。
没有实验手段就不可能出科研成果,就没有科学的进步和发展,任何新知识、新科技、新发明、新成果都离不开实验。
通过实验可以培养学生的动手能力、设计能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力。
以适应当前社会新知识、新技术快速发展的需要。
本书可作为高等工科学校机械类专业的实验教材也可供非机类专业可供参考。
由于水平所限和编写的时间仓促,贻误之处恳切希望广大读者指正。
目录第一篇机械原理实验第一章实验一机构运动简图的测绘和分析 (3)第二章实验二齿轮范成实验 (6)第三章实验三渐开线直齿圆柱齿轮参数测定 (11)第四章实验四回转构件动平衡实验 (15)第五章实验五机构运动创新实验 (20)第二篇机械设计实验第六章实验六带传动实验 (27)第七章实验七滑动轴承实验 (36)第八章实验八轴系结构设计实验 (44)第九章实验九减速器装拆实验 (54)第一篇 机械原理实验第一章 实验一 机械运动简图的测绘和分析一、实验目的(1)学会根据各类机械实物或模型,绘制机械运动简图;(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; (3)加深对机构结构分析的了解。
二、实验设备和工具(1)各类典型机构的实物(如:牛头刨床、缝纫机头等); (2)各类典型机构的模型(如:搅拌机、碎石机等); (3)钢皮尺、内外卡钳、量角器(根据需要选用); (4)三角板、铅笔、橡皮、草纸(自备); (5)“机构运动简图的绘制”电教片及放像机。
三、原理和方法1.原理由于机构运动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,可以撇开构件的形状和运动副的具体构造,而用一些简略的符号(见教科书或机械设计手册中有关“常用机构和运动副简图符号”的规定)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,以此表明机构的运动特征。
常用符号示例如表1-1所示。
2.方法(1)测绘时使被测绘的机构缓慢运动,从原动构件开始仔细观察机构的运动,分清各个运动单元,从而确定机构的构件数目。
(2)根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点,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的连接次序,从原动构件开始,逐步画出机构运动简图的草图。
用数字1、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。
(4)测量与机构运动有关的尺寸,即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,并按一定的比例尺画成正式的机构运动简图。
))(mm m AB AB s (图上长度实际长度比例尺=μ四、步骤和要求(1)绘制指定的几种机器或结构模型的机构运动简图,其中至少有一种需按确定的比例尺绘制。
其余的可凭目测,使图与实物大致成比例,这种不按比例尺绘制的简图通常称为机构示意图。
(2)计算机构自由度数,并将结果与实际机构的自由度相对照,观察计算结果与实际是否相符。
(3)对上述机构进行结构分析(高副低代、分类杆组、确定机构级别等)。
五、思考题(1)一个正确的“机构运动简图”应能说明那些内容?(2)绘制机构运动简图时,原动件的位置为什么可以任意选定?会不会影响简图的正确性?(3)机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助?表1-1名称符号低副转动副移动副螺旋副高副凸轮副齿轮副实验一机构运动简图的测绘和分析报告第二章实验二齿轮范成实验一、实验目的(1)掌握用范成法加工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)了解比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验仪器和用具(1)齿轮范成仪 (2)圆规 (3)三角尺 (4)剪刀 (5)铅笔(6)绘图纸(直径 φ280)(除齿轮范成仪外,其余均由学员自备)三、实验原理和方法运用一对齿轮在啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理加工轮齿的方法称为范成法,加工时其中一轮为刀具,另一轮为轮坯,它们保持固定的速比相对转动,完全和一对真正的齿轮在传动一样。
同时刀具还沿着轮坯的轴向作往复切削运动。
这样所加工出的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。
虽然在实际加工时,无法看到刀刃形成包络线的过程,但我们可以设法通过齿轮范成仪来反复演示轮坯与刀具间的对滚切削过程。
将刀具刀刃在“切削”时曾占有的各个位置用铅笔线记录在绘图纸上,这样我们就能清楚的观察到齿轮范成的过程。
实验所用的刀具是齿条刀具,该刀具的齿廓用︒=20α,模数m =25,齿顶高系数1*a 间隙系数25.0*=c 。
被加工齿轮的齿数z =8,分度圆直径mm d 200=,最大变位量+205,本实验所用范成仪的结构,如图2-1所示:半圆盘1可以绕其固定的中心O 转动,在半圆盘的周缘刻有凹槽,槽内绕有钢丝2,两根分别固定在半圆盘及纵拖板3上的a 、b 和c 、d 处。
纵拖板3则可在机架4上沿水平方向左右移动,形成齿条与齿轮的啮合运动。
做实验时,将画好的齿顶圆、分度圆、基圆与齿根圆的齿坯图纸安装在半圆盘1上。
对准中心由压环7压住,并放在齿条(刀具)6的下面。
旋转螺杆8使横拖板5前后移动,以调整刀具6(齿条)中线使与齿轮坯的分度圆相切(在实验中也可以调整刀具的齿顶线,使与齿轮的齿根圆相切)。
首先将齿轮坯和刀具推到右方的极限位置,并在图纸上用削尖的铅笔描出齿条刀具的齿形,这就相当于刀具在此位置切削一次留下的刀痕。
再将齿条刀具由左向右方推过很小一段距离,此时压紧在圆盘上的图纸将随之转过一定的角度,并用铅笔描出刀具的轮廓形状,就这样断续移动齿条刀具,图2-1认真描出刀具在各个位置上的齿形,直到绘出2~3个齿形为止,此为标准齿轮齿廓曲线。
若需描绘正移距变位齿廓时,只需调整螺杆8后刀具远离齿坯中心,直到刀具齿顶线与变位齿轮的齿根圆相切为止。
即可作正移距变位齿轮的齿廓曲线。
反之,如将齿条刀具6调近轮坯中心则可相应地描出负移距变位齿轮的齿廓曲线。
四、实验步骤要求绘制一个标准齿轮(x =0)和一个变位齿轮(x ≠0)。
1.绘制标准渐开线齿轮(x =0)(1)计算出齿轮分度圆直径d ,基圆直径d b 和齿顶圆直径d a ; mz d = αcos d d b = *2a a mh d d +=(2)在图纸上绘出齿轮的分度圆、基圆和齿顶圆,并将其装在圆盘上;(3)调整齿条刀具的位置,使齿条刀具的中线与初切齿轮的分度圆相切,描绘出2~3齿; (4)测量分度圆齿厚s 及齿间e ,并与计算结果加以比较。
2.绘制变位齿轮(x >0)(1)算出变位系数x 和变位量xm , x 的选择应使齿轮没有根切现象; (2)计算出齿轮的分度圆直径d ,基圆直径d b 和齿顶圆直径d a ;mz d = αcos d d b = ()x h m d d a a ++=*2(3)在图纸上绘出分度圆、基圆、齿顶圆并将其装夹在圆盘上;(4)调整齿条刀具的位置,使齿条刀具的中线离开被切齿轮的分度圆,并相距xm 的距离,绘出2~3个齿。
(5)测量分度圆齿厚s 及齿间e ,并与计算结果比较。
3.绘制x <0的变位齿轮(选作)五、思考题(1)齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于()m c h a **+ (2)用范成法加工齿轮时,轮廓曲线是如何形成的?(3)试比较标准齿轮与变位齿轮的齿形有什么不同,并分析其原因。
实验二齿轮范成实验报告注:“异同”一栏填“异”或“同”字即可;“变动结果”栏填“增”、“减”、“相同”即可;“增”即表示变位齿轮上的尺寸比标准齿轮上尺寸增大(其余类推)。
第三章实验三渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定一、实验目的(1)掌握应用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法;(2)通过测量和计算,熟练掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质的知识。
二、实验设备和工具(1)齿轮一对(齿数为奇数和偶数各一个);(2)游标卡尺(游标读数值不大于0.05㎜);(3)渐开线函数表(自备);(4)计算工具(自备)。
三、原理和方法h、分度圆压力角、单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数z、模数m、齿顶高系数*a变位系数x;一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有:啮合角′、顶隙系数*c、中心距a。
本实验是用游标卡尺来测量轮齿,并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。
其原理和方法如下:1.确定齿轮的模数m 和压力角度为b b n s p n l +-=)1( 同理,若卡尺跨n +1个齿,其公法线长度则应为 b b n s np l +=+1所以 b n n p l l =-+1 (3-1) 又因 απαcos cos m p p b == 所以 απcos bp m =(3-2)式中b p 为齿轮基圆周节,它由测量得到的公法线长n l 和1+n l 代入(3-1)求得。
可能是15也可能是20,故分别用15和20代入式(3-2)算出两个模数,取其模数最接近标准值的一组m 和,即为所求齿轮的模数和压力角。
为了使卡尺的两个卡角能保证与齿廓的渐开线部分相切,所需的跨齿数n 按下式计算5.0180+=z n α(3-3)或直接由下表查出 z 12~18 19~27 28~36 37~45 46~54 55~63 64~72 n12 3 4 5 6 72.确定齿轮的变位系数x 根据基圆的齿厚公式:αααπααinv 2cos tan 22inv 2cos b b b r x m r s s +⎪⎭⎫⎝⎛+=+=得 ααπαtan 2inv 2cos z m s x b --= (3-4)式中b s 可由以上公法线长度公式求得,即:b n b np l s -=+1 (3-5)将式(3-5)代入(3-4)即可求出变位系数x.。
3.确定齿轮的齿顶高系数*a h 和顶隙系数*c 根据齿轮齿根高的计算公式:2ff d mz h -=(3-6)又 )(**x c h m h a f -+= (3-7) 式(3-6)中齿根圆直径f d 可用游标卡尺测定,因此可求出齿根高f h 。