机械设计实验指导书

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1、机械原理实验指导书机械原理与零件教研室2010年3月22目录实验一机构运动简图测绘与分析实验1实验二渐开线齿轮范成原理实验4实验三渐开线齿轮参数测量实验7实验四刚性转子动平衡实验13实验五机械运转速度波动及调节实验1922实验一机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1、掌握根据机器械或机构模型绘制机构运动简图的基本技能；2、通过实验进一步加深理解机构的组成原理，熟悉构件和运动副的代表符号、机构自由度的含义及自由度的计算；3、通过实验了解机构运动简图与实际机械结构的区别。二、实验设备和工具1、机器（牛头刨床、

2、插齿机、内燃机等），机构模型；2、测量工具：钢尺、内外卡规、量角器；3、绘图工具：三角板、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（学生自备）。三、实验原理任何机构都是由若干构件和运动副组合而成的。从运动学的观点看，机构的运动仅与构件数目、运动副的数目和种类及它们的相对位置有关。因此，在绘制机构运动简图时可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，而用统一规定的符号来表示构件和运动副，并按一定的比例尺绘出各运动副的相对位置和机构结构，以此表明实际机构的运动特征，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。凡没有按比例绘出的图称机

3、构示意图，它只能定性的研究机构的某些运动特性（如自由度）；凡按比例尺绘出的图称机构运动简图，根据机构运动简图可定量地分析机构的运动特性。常用运动副的代表符号见表1-1所示。四、方法与步骤1、使被测绘的机器或机构模型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动的传递路线仔细观察机构的运动，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相对运动的性质及接触情况，确定各个运动副的类型。3、适当选择最能清楚表达各构件相互关系的面为投影面，选定原动件的位置，按构件的顺序，用规定的符号画出机构示意图。然后用数字1，2，

4、3……分别标出各构件，用字母A，B，C……分别标出各运动副。4、计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图草图是否正确。应当注意，在计算自由度时应除去虚约束及局部自由度。5、测量与机构运动有关的尺寸（转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按确定的比例尺画出机构运动简图。6、在草图上自检无误后，将图交指导教师签字。五、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、每个同学应至少测量5个机构。其中齿轮插齿机插刀的主传动和牛头刨教具刨头的主传动必做，剩下3个机构自选。六、思考题1、

5、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？223、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？附：常用运动副的代表符号表1-1常用运动副的代表符号机构运动简图测绘实验报告一、实验目的二、实验内容三、机构运动简图绘制221名称：机构运动简图：=自由度计算：2名称：机构运动简图：=自由度计算：3名称：机构运动简图：=自由度计算：4名称：机构运动简图：=自由度计算：5名称：机构运动简图：=自由度计算：6名称：机构运动简图：=自由度计算

6、：四、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？22实验二渐开线齿轮范成原理实验一、实验目的1、了解范成法加工渐开线齿轮的基本原理；观察渐开线部分和过渡曲线的形成过程。2、观察标准齿轮和变位齿轮齿形，分析比较它们的异同点。3、了解齿轮加工产生根切现象的原因及其避免根切的方法。二、实验仪器及工具1、齿轮范成仪2、铅笔、圆规、A4纸、三角尺、剪刀等（自备）。三、实验原理范成法

7、是利用一对齿轮（或齿轮齿条）相互啮合时互为包络线的原理加工齿轮的。加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。刀具与轮坯在机床传动链作用下一方面按固定传动比传动，就像一对真正的齿轮互相啮合传动一样，另一方面齿轮刀具沿轮坯的轴向作往复切削运动和径向的让刀运动，为了切出齿高，轮胚沿径向作进给运动。这样切出的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作为刀具的齿廓，可以证明其所包络出来的齿廓也是渐开线。现在用渐开线齿条刀具加工齿轮，那么加工出的齿廓为渐开线齿廓。因为在实际加工时，我们看不清刀刃形成包络线轮齿的过程，

8、所以通过齿轮范成仪来表现这一过程。用铅笔将刀具刀刃不同时刻的各个位置描绘在轮坯纸上，这样就能清楚地观察到轮齿范成的过程。在形成过程中，为了保证被加工齿轮的齿根高，刀具的齿顶高应加高。即：，如图2－l所示。图2-1齿条刀具四、齿轮范成仪使用方法简介范成仪由机座、圆盘、螺母、齿条刀、溜板、螺钉等组成。圆形盘可绕轴心转动，齿条刀具安装在溜板上，当移动溜板时借助齿轮齿条的传动迫使轮坯（圆盘）上的分度圆与溜板上的齿条中线作