機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書知識(shí)交流

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書零零九年H一月機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)規(guī)則及要求一、作好實(shí)訓(xùn)前的準(zhǔn)備工作（ 1 ）按各次實(shí)訓(xùn)的預(yù)習(xí)要求，認(rèn)真閱讀實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)復(fù)習(xí)有關(guān)理論知識(shí)，明確實(shí)訓(xùn)目的，掌握實(shí)訓(xùn)原理，了解實(shí)訓(xùn)的步驟和方法。（ 2）對(duì)實(shí)訓(xùn)中所使用的儀器、實(shí)訓(xùn)裝置等應(yīng)了解其工作原理，以及操作注意事項(xiàng)。（ 3）必須清楚地知道本次實(shí)訓(xùn)須記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)目及其數(shù)據(jù)處理的方法。二、嚴(yán)格遵守實(shí)訓(xùn)室的規(guī)章制度（ 1 ）課程規(guī)定的時(shí)間準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室。保持實(shí)訓(xùn)室整潔、安靜。（ 2）未經(jīng)許可，不得隨意動(dòng)用實(shí)訓(xùn)室內(nèi)的機(jī)器、儀器等一切設(shè)備。（ 3）作實(shí)訓(xùn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作機(jī)器、儀器，如發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)報(bào)告，不得擅自處理。（ 4）實(shí)訓(xùn)結(jié)束

2、后，應(yīng)將所用機(jī)器、儀器擦拭干凈，并恢復(fù)到正常狀態(tài)。三、認(rèn)真做好實(shí)訓(xùn)（ 1 ）接受教師對(duì)預(yù)習(xí)情況的抽查、質(zhì)疑，仔細(xì)聽教師對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的講解。（ 2）實(shí)訓(xùn)時(shí)，要嚴(yán)肅認(rèn)真、相互配合，仔細(xì)地按實(shí)訓(xùn)步驟、方法逐步進(jìn)行。（ 3）實(shí)訓(xùn)過程中，要密切注意觀察實(shí)訓(xùn)現(xiàn)象，記錄好全部所需數(shù)據(jù)，并交指導(dǎo)老師審閱。四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告的一般要求實(shí)訓(xùn)報(bào)告是對(duì)所完成的實(shí)訓(xùn)結(jié)果整理成書面形式的綜合資料。通過實(shí)訓(xùn)報(bào)告的書寫，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者準(zhǔn)確有效地用文字來表達(dá)實(shí)訓(xùn)結(jié)果。因此，要求學(xué)習(xí)者在自己動(dòng)手完成實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，用自己的語言扼要地?cái)⑹鰧?shí)訓(xùn)目的、原理、步驟和方法，所使用的設(shè)備儀器的名稱與型號(hào)、數(shù)據(jù)計(jì)算、實(shí)訓(xùn)結(jié)果、問題討論等內(nèi)容，獨(dú)立地寫出實(shí)訓(xùn)

3、報(bào)告，并做到字跡端正、繪圖清晰、表格簡(jiǎn)明。實(shí)驗(yàn)一平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪和分析實(shí)驗(yàn) 4實(shí)驗(yàn)二齒輪范成原理實(shí)驗(yàn) 8實(shí)驗(yàn)三漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn) 13實(shí)驗(yàn)四組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn) 19實(shí)驗(yàn)五機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn) 32實(shí)驗(yàn)一平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪和分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際機(jī)械或模型的結(jié)構(gòu)測(cè)繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；(2)驗(yàn)證和鞏固機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算。二、實(shí)驗(yàn)要求(1)正確判別兩種運(yùn)動(dòng)副及其數(shù)(2)繪制出2? 4種平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；(3)對(duì)照實(shí)驗(yàn)機(jī)械，理解計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的目的。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具(1)各種機(jī)械實(shí)物；(2)各種機(jī)構(gòu)模型；(3)鋼板尺；(4)外卡鉗；(5)鉛筆與橡皮(自備)

4、；(6)草稿紙(自備)。四、實(shí)驗(yàn)原理在分析和研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了使問題簡(jiǎn)化，便于分析，可以不考慮構(gòu)件的外形、構(gòu)件的截面尺寸和運(yùn)動(dòng)副的實(shí)際構(gòu)造，只用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)來代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定的比例尺表示運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，以此來說明實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征。五、測(cè)繪步驟和方法(1)測(cè)繪時(shí)使被測(cè)的機(jī)器或模型緩慢地運(yùn)動(dòng)，從原動(dòng)件開始仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，分清各運(yùn)動(dòng)單元，從而確定組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目；(2)根據(jù)相互聯(lián)接兩構(gòu)件的接觸情況和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的種類；(3)選取平行于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平面為視圖平面，使其能表示莫一個(gè)瞬時(shí)的機(jī)構(gòu)位置，且要求在此位置時(shí)的各構(gòu)件不相互重疊；(4)在草稿紙上徒手按規(guī)定的符號(hào)

5、和構(gòu)件聯(lián)接的次序逐步畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的草圖。然后用數(shù)字1、2、3分別標(biāo)注各構(gòu)件，用字母 A、B、C分別標(biāo)注 各運(yùn)動(dòng)副；(5) 仔細(xì)測(cè)M機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸(如回轉(zhuǎn)副的中心距，移動(dòng)副導(dǎo)路間的夾角等)，任意假設(shè)原動(dòng)件的位置，并按一定的比例尺將草圖蘇畫成規(guī)范的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)實(shí)際尺寸的P 'I ' ' I圖，簡(jiǎn)圖比例尺用口表示，即6）計(jì)算各機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，并將結(jié)果與實(shí)際相對(duì)照，觀察是否相符。六、思考題1 1 一個(gè)正確的平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，應(yīng)能說明哪些內(nèi)容？影響簡(jiǎn)圖1 2 繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，原動(dòng)件的位置為什么可以任意假定？會(huì)不會(huì)的正確性？1 3 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算，對(duì)測(cè)繪平面機(jī)構(gòu)運(yùn)

6、動(dòng)簡(jiǎn)圖有何幫助？平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪和分析姓名班級(jí)成績(jī)指導(dǎo)教師組另實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)結(jié)果機(jī)構(gòu)名稱1、2、實(shí)測(cè)尺寸自由度計(jì)算n= p 1= p n =n= p 1= p h=W=W=機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)名稱3、4、實(shí)測(cè)尺寸自由度計(jì)算n= p1=p n=n= p 1= p h=W=W=機(jī)構(gòu)示意圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論實(shí)驗(yàn)二 齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 、掌握用范成法加工漸開線齒廓的切齒原理，觀察齒廓的漸開線及過渡曲線的形成過程；2、了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象和齒頂變尖現(xiàn)象的原因及用變位來避免發(fā)生根切的方法；3、分析、比較漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪齒形的異同點(diǎn)。4、（選作）分析、比較分度圓相同、模數(shù)不同的兩

7、種標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪齒形的異同點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和用具：1、 、齒輪范成儀；2、 自備： C 220 伽圓形繪圖紙一張（圓心要標(biāo)記清楚）;3、 HB 鉛筆、橡皮、圓規(guī)（帶延伸桿）、三角尺、剪刀、計(jì)算器。三、實(shí)驗(yàn)原理：范成法是利用一對(duì)齒輪（或齒條與齒輪）相互嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒廓的方法。刀具刃廓為漸開線齒輪（齒條）的齒形，它與被切削齒輪坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完全與相互嚙合的一對(duì)齒輪（或齒條與齒輪）的嚙合傳動(dòng)一樣，顯然這樣切制得到的輪齒齒廓就是刀具的刃廓在各個(gè)位置時(shí)的包絡(luò)線。本范成儀所用的兩把刀具模型為齒條型插齒刀，其參數(shù)為m=20mn 和 m=8 ,=20°, ha*=1 , c

8、*=0.25。儀器構(gòu)造簡(jiǎn)圖如圖1所示。圓盤2代表齒輪加工機(jī)床 的工作臺(tái)；固定在它上面的圓形紙代表被加工齒輪的輪坯，它們可以繞機(jī)架5 上的 軸線 O 轉(zhuǎn)動(dòng)。齒條3 代表切齒刀具，安裝在滑板4 上，移動(dòng)滑板時(shí)，齒輪齒條使圓盤 2 與滑板 4 作純滾動(dòng), 用鉛筆依次描下齒條刃廓各瞬時(shí)位置, 即可包絡(luò)出漸開線齒廓。齒條刀具3 可以相對(duì)于圓盤作徑向移動(dòng)，當(dāng)齒條刀具中線與輪坯分度圓之間移距為 xm 時(shí)（由滑板4 上的刻度指示），被切齒輪分度圓則和與刀具中線相平行 的節(jié)線相切并作純滾動(dòng)，可切制出標(biāo)準(zhǔn)齒輪（ xm=0）或正變位（xm>0）、負(fù)變位（ xm v 0=齒輪的齒廓。圖11、壓板2、圓盤3、齒條

9、刀4、滑板5、機(jī)架四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)可分必做與選做兩部分。必須要求完成切制n=20mmz=8的標(biāo)準(zhǔn)、正變位(x=0.5)和負(fù)變位(X2=-0.5)漸開線齒廓， 三種齒廓每種都須畫出兩個(gè)完整的齒形，比較這三種齒廓。選做要求完成切制 m仁20mm、zi=8和m2=8mm、Z2=20的標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒廓，兩種齒廓每種都須畫出兩個(gè)完整的齒形，比較這兩種齒廓。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 按 m=20mm z=8、=20°、ha*=1、c*=0.25、xi=0.5、X2=-0.5 分別計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、正復(fù)位、負(fù)變位三種漸開線齒廓的分度圓宜徑d、齒頂圓宜徑da、齒根圓宜徑df、基圓宜徑db和標(biāo)準(zhǔn)齒輪的周節(jié) P、分

10、度圓齒厚S、齒間距e。將作為輪坯的圓形繪圖紙均分為三個(gè)扇形區(qū)，分別在三個(gè)扇形區(qū)內(nèi)畫出三種齒廓的上述四個(gè)圓d、da、df、db o此步驟應(yīng)在實(shí)驗(yàn)課前完成。2、 繪制標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓(1) 將輪坯圓紙安裝在范成儀上，使標(biāo)準(zhǔn)齒扇形區(qū)正對(duì)齒條位置，旋緊螺母用壓板1壓緊圓紙；(2) 調(diào)整齒條刀3位置，使其中線與輪坯分度圓相切，并將齒條刀3與滑板4固緊；(3) 將齒條刀推至一邊極限位置，依次移動(dòng)齒條刀(單向移動(dòng)，每次不超過齒形。1mm,并依次用鉛筆描出刀具刃廓各瞬時(shí)位置，要求繪出兩個(gè)以上完整(4)測(cè)M分度圓齒厚S、齒間距e,并觀察根切現(xiàn)象。3、 繪制正變位齒輪齒廓。(1) 松動(dòng)壓緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)輪坯圓紙，將正變位

11、扇形區(qū)正對(duì)齒條位置，并壓緊圓紙；(2) 將齒條刀3 中線調(diào)整到遠(yuǎn)離齒坯分度圓xi m=0.5 x 20=10mn 處，并將齒條刀 3 與滑板 4 固緊；(3) 繪制出兩個(gè)以上完整齒形( 重復(fù) 2 ( 3)步 );(4) 觀察此齒形與標(biāo)準(zhǔn)齒形的區(qū)別 ( 齒根、齒根及分度圓S、 e)04、 繪制負(fù)變位齒輪齒廓。(1) 松動(dòng)壓緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)齒坯圓紙，將負(fù)變位扇形區(qū)正對(duì)齒條位置，并壓緊圓紙；(2) 將齒條刀3 中線調(diào)整到靠近齒坯圓中心，距分度圓= -0.5X20 = 10mm |處，并將齒條刀3 與滑板 4 固緊；(3) 繪制出兩個(gè)以上完整齒形( 重復(fù)2 ( 3)步 )；(4) 觀察此齒形與標(biāo)準(zhǔn)、正復(fù)位

12、齒形的區(qū)別及根切現(xiàn)象。5、 選作部分1) ) 按 m=20mm Z 1=8、=20° 、 ha*=1 、 c*=0.25 及 m=8mm=20°、 ha*=1 、 c*=0.25 制作輪坯分別計(jì)算并畫出上述兩種廓標(biāo)準(zhǔn)齒輪的分度圓d、齒頂圓da、齒根圓df、基圓db；2) )繪制m=20mm Z 1=8、=20° 、 ha*=1 > c*=0.25 的標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓；3) )繪制m=8mm Z 2=20、=20° 、 ha*=1 、 c*=0.25 的標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓；4) )比較上述兩種標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓的異同點(diǎn)。六、思考題5) 、用范成法加工齒輪時(shí)齒廓曲線是

13、如何形成的？6) 試比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪、負(fù)變位齒輪的齒形有什么不同？并分析其原因。7) 產(chǎn)生根切的原因是什么？如何避免根切現(xiàn)象？8) 分度圓相同、模數(shù)不同的兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形異同點(diǎn)是什么？七、漸開線齒廓范成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式（附表）八、范成齒廓的輪坯圖樣（見圖 2）圖2范成齒廓的輪坯圖樣說明：一、圖示齒輪毛坯圖參數(shù)m=20mm z=8 x=0m=20mm z=8 x=+0.5二、制作方法：1根據(jù)說明書提供的齒輪參數(shù)，計(jì)算齒輪幾何尺寸：分度圓、齒根圓、齒頂圓直徑2、用繪圖紙繪制毛坯圖，如圖所示繪出計(jì)算好的齒輪幾何尺寸和對(duì)刀線；3、挖去中間？ 40圓陰影部分，沿虛線圓將輪坯剪下備用。漸開線齒廓的范

14、成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)班級(jí) 姓名 日期同組人 指導(dǎo)老師 成績(jī)1、 標(biāo)準(zhǔn)齒輪：第一組 mi=20mm、zi=8、=20°、ha*=1、c*=0.25第二組 m2=8mm、Z2=20、=20°、ha*=1、c*=0.25序號(hào)項(xiàng)目公式計(jì)算結(jié)果第一組第二組1分度圓宜徑d2齒頂圓宜徑da3齒根圓宜徑df4基圓宜徑db5分度圓齒厚s6分度圓齒間e2、 變位齒輪：m=20mm、z=8、=20° 、 ha* = 1、 c * = 0 . 2 5正變位：Xi=0.5；負(fù)變位：X2= -0.5。序號(hào)項(xiàng)目公式標(biāo)準(zhǔn)正變位負(fù)變位1分度圓宜徑d2齒頂圓宜徑da3齒根圓宜徑df4基圓宜徑db5齒條

15、刀移距xm6分度圓齒厚S7齒頂圓齒厚Sa8齒根圓齒厚S3、心得體會(huì)tnn+n nr?圖1實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)三漸開線齒輪參數(shù)測(cè)定及嚙合傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .測(cè)定漸開線宜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)；(1) 通過測(cè)M公法線長(zhǎng)度確定模數(shù) m和壓力角：(2) 通過測(cè)M齒頂圓宜徑da和齒根圓宜徑df,確定齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)C* ;(3)通過標(biāo)準(zhǔn)齒輪公法線長(zhǎng)度與實(shí)測(cè)公法線長(zhǎng)度的比較，判斷齒輪的變位類型，并計(jì)算變位系數(shù)x,確定齒輪是否根切；2 .觀察宜齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)過程，測(cè)定重合度。3 .確定變位齒輪的傳動(dòng)類型及嚙合參數(shù)。、實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)原理4 .實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)，如圖1所示：有機(jī)玻璃面板齒輪軸2

16、齒輪軸i齒輪軸1、2固定在臺(tái)板上，其中心距為 100 士 0.027mm齒輪1的軸頸上可分 別安裝2#、3#、5#、6#實(shí)驗(yàn)齒輪，齒輪2的軸頸上可分別安裝1#、4#實(shí)驗(yàn)齒輪，1#齒輪可分別與2、3#齒輪嚙合，4齒輪可分別與5#、6#齒輪嚙合，共組成四對(duì)不同 的齒輪傳動(dòng)。實(shí)驗(yàn)儀還配有 4塊有機(jī)玻璃制的透明面板，面板相當(dāng)于齒輪箱體的一孔同時(shí)安裝在齒輪軸上。面板I和面板II分別用于齒輪1? 2和齒輪1 齒輪4? 5和齒輪4? 6兩對(duì)嚙合傳動(dòng)。2.漸開線宜齒圓柱齒輪參數(shù)測(cè)定原埋漸開線齒輪的基本參數(shù)后五個(gè)： z、m、ha*、部分，面板上刻有齒頂圓、基圓、嚙合線等，兩1、2的軸頸? 3兩對(duì)嚙合傳動(dòng)，面板

17、”和 面板IV分別用于c*,其中m、ha*、c*均應(yīng)X,變位齒輪及變位齒取標(biāo)準(zhǔn)值，z為正整數(shù)。對(duì)于變位齒輪，還有一個(gè)重要參數(shù)，即變位系數(shù) 輪傳動(dòng)的諸多尺寸均與 X有關(guān)。(1)通過測(cè)M公法線長(zhǎng)度確定模數(shù)m和壓力角a ,見圖2。2x確定跨齒數(shù)k: k oz 0.5夕cot180。測(cè)M公法線長(zhǎng)度 Wk和Wk !。確定模數(shù)m壓力角：叫%圖2用游標(biāo)卡尺測(cè)公法線長(zhǎng)度根據(jù)漸開線性質(zhì)：發(fā)生線沿基圓滾過的長(zhǎng)度，等于基圓上被滾過的弧長(zhǎng)。Wk (k 呱 SbWk i kpb Sb所以 p g 1 Wkmcos式中因一般只為20?；?5, m應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列，由此可試算確定齒輪的模數(shù)m和壓力角。(2)通過測(cè)M齒頂圓

18、宜徑 da與齒根圓宜徑df,確定齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c* :)奇數(shù)齒齒輪a)偶數(shù)齒齒輪圖3齒輪da與df的測(cè)M偶數(shù)齒齒輪的da、df可宜接用游標(biāo)卡尺測(cè)得，如圖da、3(a)示。奇數(shù)齒齒輪的df須間接測(cè)如圖3 (b)示。da=D+2Hdf=D+2H則：h= ( da - df) /2 = Hi H?對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪h=(2ha*+c* ) m分別將ha*=1、c*=0.25 (正常齒制)或卜2*=0.8、c*=0.3 (短齒制)代入，若等式成立，即可確定齒輪是正常齒或是短齒，進(jìn)而確定ha*、C*。若等式都不成立，則齒輪是變位齒輪，根據(jù)等式接近成立的原則，可確定齒輪是正常齒還是短齒,進(jìn)而確定ha

19、*、C*。(3)計(jì)算變位系數(shù)x:標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長(zhǎng)度 Wk=mcos ( k 0.5) n +zinv 變位齒輪的公法線長(zhǎng)度 Wk = mcos ( k 0.5) n +zinv +2xnsin若測(cè)得Wk與計(jì)算值 Wk相等，則x=0,該齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪；若Wk工Wk,則齒輪為變位齒輪，變位系數(shù)x: x Wk Wkzmcos(4)計(jì)算不根切的最小變位系數(shù)Xmin：要保證變位齒輪不產(chǎn)生根切，應(yīng)滿足：(ha* x min)m sin $ a22ha*標(biāo)準(zhǔn)齒輪不根切的最小齒數(shù)為： Z min F sin所以：Xminha *( Zmin Z)/Zmin3.漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)過程0i圖4漸開線齒輪的嚙合過

20、程一對(duì)漸開線出輪嚙合傳動(dòng)，其理論嚙合線是兩基圓的內(nèi)公切線NlN2,其實(shí)際嚙合線是兩齒頂圓與理論嚙合線交點(diǎn)之間的線段B2B；(見圖4),兩輪輪齒在B2點(diǎn)開始進(jìn)入嚙合，接觸點(diǎn)為從動(dòng)輪的齒頂圓齒廓與主動(dòng)輪齒根部位齒廓。隨著傳動(dòng)的進(jìn)行，兩齒廓的嚙合點(diǎn)將沿著主動(dòng)輪的齒廓，由齒根逐漸移向齒頂；沿著從動(dòng)輪的齒廓，由齒頂逐漸移向齒根。當(dāng)嚙合進(jìn)行到Bi點(diǎn)時(shí)，兩輪齒廓即將脫離嚙合。為使兩輪能夠連續(xù)嚙合傳動(dòng)，實(shí)際嚙合線BBi長(zhǎng)度應(yīng)大于(至少等于)齒輪的法向齒 距Pn (亦即基節(jié) Pb),重合度 £ a： a B2B； / pb 15.變位齒輪傳動(dòng)類型及嚙合參數(shù)的確定原理。按照相互嚙合的兩齒輪變位系數(shù)和 (

21、Xi+X2 )值的不同，可將變位齒輪傳動(dòng)分為三種基本類型：1 1) Xi+X2=0,且Xi=X2=0即標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)。2 2) Xi+X2=0,且Xi=-X2工0稱等變位齒輪傳動(dòng)，又稱高度變位齒輪傳動(dòng)，亦稱 零傳 動(dòng)。3 3) X1+X2工0,稱不等變位齒輪傳動(dòng)，又稱角度變位齒輪傳動(dòng)。其中：Xi+X2>0,稱正傳動(dòng)；X1+X2V0,稱負(fù)傳動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)步驟4 .數(shù)出各輪齒數(shù)，確定測(cè)M公法線長(zhǎng)度的跨齒k。確定跨齒數(shù)是為了保證在測(cè)M時(shí)，跨k及k+1個(gè)齒時(shí)卡尺的M爪均能與齒廓漸開線相切，并且最好能切于分度圓附近。因kZo 0.5 2XC女式中，各輪的變位系數(shù) X和壓力角 尚未180知，k無法算出。

22、現(xiàn)推薦各齒輪的跨齒數(shù)為：k1=4; k2=2; ka=3; k4=3; k5=2;k6=4。5 .分別測(cè)出各齒輪的公法線長(zhǎng)度Wk、Wk+1；6 .通過Pb= Wk+1 Wk = n mcos a確定各齒輪 m ；7 .測(cè)M各偶數(shù)齒齒輪的da、df；8 .測(cè)M各奇數(shù)齒齒輪的 D H、H2,算出da、df；9 .計(jì)算齒高，通過 h= (2ha*+c* ) m確定ha*、c* ；10 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪公法線長(zhǎng)度 Wk =mcos ( k 0.5) n +zinv a ;Wk與Wk比較：若Wk =Wk,齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪 x=0 ;若 Wkf Wk,齒輪為變位齒輪，x= ( Wk Wk) / (2mcos )

23、11 通過 Xmin ha *( Zmin Z) / Zmin 判斷各齒輪有無根切；12 分別將齒輪1 、2，齒輪1 、 3，齒輪4、5，齒輪4、 6 裝在實(shí)驗(yàn)儀臺(tái)板的齒輪軸上，再裝上相應(yīng)的面板( 將其刻畫面朝下) ，轉(zhuǎn)動(dòng)各對(duì)中的小齒輪，觀察齒輪傳動(dòng)的嚙合過程，注意嚙合點(diǎn)位置的變化及其與嚙合線的位置關(guān)系；13 .初測(cè)這四對(duì)齒輪的實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度（ 當(dāng)齒項(xiàng)頂圓與理論嚙合線交點(diǎn)B2 超出 Ni 點(diǎn)位置時(shí)，實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度為NiBi ） ，并計(jì)算重合度& a；14 . 判斷這四對(duì)齒輪傳動(dòng)的類型，比較其特點(diǎn)，計(jì)算其嚙合傳動(dòng)的幾何參數(shù)。四、注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)儀臺(tái)板、被測(cè)齒輪及卡尺等應(yīng)輕拿輕放，不要掉

24、下，以免砸腳及損壞實(shí)驗(yàn)器材。2. 有機(jī)玻璃面板應(yīng)將刻度面朝下（貼近齒輪端面）安裝，板面應(yīng)避免劃痕。3. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)攜帶漸開線函數(shù)表、計(jì)算器、刻度尺等。4. 實(shí)驗(yàn)步驟1? 8 為單個(gè)齒輪進(jìn)行，9? 11 為裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)板上進(jìn)行。漸開線齒輪參數(shù)測(cè)定及嚙合傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)班級(jí) 姓名 日期同組人 指導(dǎo)教師 成績(jī)實(shí)驗(yàn)儀器：、漸開線齒輪參數(shù)測(cè)定被測(cè)齒輪1#2#3#4#5#6#z跨齒數(shù)kWkWk 1m(mm)da(mm)df(mm)ha*c*WkxXmin、外嚙合宜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何參數(shù)計(jì)算值參數(shù)名稱符號(hào)齒輪1 2齒輪1 3齒輪4 5齒輪46變位系數(shù)傳動(dòng)類型分度圓直徑基圓直徑嚙合角中心距節(jié)圓直徑中心距變動(dòng)

25、系數(shù)齒頂圖變動(dòng)系數(shù)齒頂局齒根高全齒高齒頂圓直徑齒根圓直徑分度圓齒厚實(shí)際嚙合線長(zhǎng)（測(cè)試）重合度三、思考題1. 齒輪的模數(shù)m 和壓力角是如何確定的？測(cè)量齒輪的公法線長(zhǎng)度應(yīng)注意什么？2. 奇數(shù)齒齒輪的齒頂圓宜徑 da、齒根圓宜徑df是如何測(cè)出的？3. 齒輪的齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c*是如何確定的？4. 如何確定所測(cè)齒輪是否變位，變位系數(shù)如何確定？5. 如何判斷所測(cè)齒輪是否根切？這六個(gè)齒輪中有根切的是哪個(gè)（些）齒輪？6. 宜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的類型有哪些？實(shí)際中心距a'與標(biāo)準(zhǔn)中心距a有何不同？嚙合角與壓力角有何不同？7. 變位齒輪無側(cè)隙嚙合方程是什么？如何實(shí)現(xiàn)一對(duì)變位齒輪傳動(dòng)既滿足無側(cè)隙嚙合，

26、又能滿足具有標(biāo)準(zhǔn)頂隙c*？8. 變位齒輪傳動(dòng)的中心距變動(dòng)系數(shù)y 和齒頂高變動(dòng)系數(shù) y 的含義是什么？9. 何為齒輪傳動(dòng)的理論嚙合線、實(shí)際嚙合線？它們是如何畫出來的？10. 1 齒輪在分別與2、3 齒輪嚙合時(shí)，計(jì)算出的齒頂圓直徑da 為何不一樣？其實(shí)際的齒頂圓直徑應(yīng)如何選取？12. 簡(jiǎn)述直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的嚙合過程，一對(duì)齒廓的嚙合點(diǎn)位置在主、從動(dòng)齒廓及嚙合線上是如何變化的？13. 何為齒輪傳動(dòng)的重合度&?它是如何計(jì)算的？14. 試比較當(dāng)其它參數(shù)相同時(shí)=20 與 =15 齒輪、正常制與短齒制齒輪在漸開線齒形、主要幾何參數(shù)及嚙合傳動(dòng)性能方面各有何不同？實(shí)驗(yàn)四組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)I軸

27、系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜げ⒄莆蛰S系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)箱。實(shí)驗(yàn)箱提供能進(jìn)行減速器圓柱齒輪軸系，小圓錐齒輪軸系及蝸桿軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的全套零件。2、測(cè)M及繪圖工具300mm鋼板尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)外卡鉗、鉛筆、三角板等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1、指導(dǎo)教師根據(jù)下表選擇性安排每組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)題號(hào)）實(shí)驗(yàn)題號(hào)已知條件齒輪類型載荷轉(zhuǎn)速其他條件小息圖1小直齒輪輕低:_JTt2中高-一6。3大直齒輪中低4重中5小斜齒輪輕中6中高-|7L +7大斜齒輪中中BHd828重低9小錐齒輪輕低錐齒輪軸*10中高錐齒輪與軸分開11蝸桿輕低發(fā)熱

28、更小實(shí)驗(yàn)四組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)12重中發(fā)熱單大2、進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)每組學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)題號(hào)的要求，進(jìn)行軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決軸承類型選擇，軸上零 件定位固定軸承安裝與調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑及密封等問題。3、繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖4、每人編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告一份四、實(shí)驗(yàn)步驟1 、明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解設(shè)計(jì)要求;2、復(fù)習(xí)有關(guān)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與軸承組合設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法（ 參看數(shù)材有關(guān)章節(jié)） ;3、構(gòu)思軸系結(jié)構(gòu)方案（ 1 ） 根據(jù)齒輪類型選擇滾動(dòng)軸承型號(hào);（ 2） 確定支承軸向固定方式（ 兩端固定:一端固定、一端游動(dòng)） ;（ 3） 根據(jù)齒輪圓周速度（ 高、中、低） 確定軸承潤(rùn)滑方式（ 脂潤(rùn)滑、油潤(rùn)滑） ;（ 4）

29、選擇端蓋形式（ 凸緣式、嵌入式） 并考慮透蓋處密封方式（ 氈圈、皮碗、油溝）（ 5） 考慮軸上零件的定位與固定，軸承間隙調(diào)整等問題;（ 6） 繪制軸系結(jié)構(gòu)方案示意圖4、組裝軸系部件根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)方案，從實(shí)驗(yàn)箱中選取合適零件并組裝成軸系部件、檢查所設(shè)計(jì)組裝的軸系結(jié)構(gòu)是否正確。5、繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖。6、測(cè)量零件結(jié)構(gòu)尺寸（ 支座不用測(cè)量） ，并作好記錄。7、將所有零件放入實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的規(guī)定位置，交還所借工具。8、根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖及測(cè)量數(shù)據(jù)，在3 號(hào)圖紙上用1:1 比例繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖，要求裝配關(guān)系表示正確，注明必要尺寸（ 如交承跨距、齒輪直徑與寬度、主要配合尺寸 ） ，填寫標(biāo)題欄和明細(xì)表。9、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

30、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)者：同組者班級(jí)： 日期、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)題號(hào)已知條件三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、軸系結(jié)構(gòu)裝配圖（附3號(hào)圖）2、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明（說明軸上零件的定位固定，滾動(dòng)軸承的安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑 與密封方法）實(shí)驗(yàn) U 軸系結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 、 熟悉并掌握軸、軸上零件的結(jié)構(gòu)形狀及功用、工藝要求和裝配關(guān)系;2、 熟悉并掌握軸及軸上零件的定位與固定方法;3、 了解軸承的類型、布置、安裝及調(diào)整方法，以及潤(rùn)滑和密封方式。2、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 、 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)箱。箱內(nèi)提供可組成圓柱齒輪軸系小圓錐齒輪軸系和蝸桿軸系三類軸系結(jié)構(gòu)模型的成套零件。2 、 測(cè)量及繪圖工具。如300mm 鋼板

31、尺、游標(biāo)卡、內(nèi)外卡鉗、鉛筆、三角板等。3、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 、 指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)要求給每組指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（ 圓柱齒輪軸系、小圓錐齒輪軸系或蝸桿分析） ;2、 分析并測(cè)繪軸系部件，畫出軸系部件;3、 每人編寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 、 明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，復(fù)習(xí)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸承組合設(shè)計(jì)等內(nèi)容;2、 觀察與分析軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);3、 繪制軸系裝配示意圖或結(jié)構(gòu)草圖。4、 測(cè)量軸系主要裝配尺寸（ 如支承跨距） 和零件主要結(jié)構(gòu)尺寸（ 支座不用測(cè)量） 。5、 裝配軸系部件恢復(fù)原狀，整理工具，實(shí)驗(yàn)結(jié)束;6、 根據(jù)裝配草圖和測(cè)量數(shù)據(jù)，繪制軸系部件裝配圖;7、 編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)者 : 同組者

32、: 班 級(jí) : 日 期 : 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容軸系類型模型編號(hào)三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1 、軸系裝配圖（ 另附 ）2、軸系結(jié)構(gòu)分析（ 簡(jiǎn)要說明軸上零件定位固定，滾動(dòng)軸承安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑與密封等問題 ）、1irr-i實(shí)驗(yàn)五機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .通過測(cè)試常見機(jī)械傳動(dòng)裝置（如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等）在傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力過程中的參數(shù)曲線 （速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動(dòng)比曲線、 功率曲線及效率 曲線等），加深對(duì)常見機(jī)械傳動(dòng)性能的認(rèn)識(shí)和理解；2 .通過測(cè)試由常見機(jī)械傳動(dòng)組成的不同傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)曲線，掌握機(jī)械傳動(dòng)合理布置的基本要求；3 .通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理，掌

33、握計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的新方法，培養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備本實(shí)驗(yàn)在“機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)”上進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu)，由不同種類的機(jī)械傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、變頻電機(jī)、加載裝置和工控機(jī)等模塊組成，學(xué)生可以根據(jù)選擇或設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)類型、方案和內(nèi)容，自己動(dòng)手進(jìn)行傳動(dòng)連接、安裝調(diào)試和測(cè)試，進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)各硬件組成部件的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示。圖1實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)布局1-變頻調(diào)速電機(jī)5加載與制動(dòng)裝置2-聯(lián)軸器3轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器6-工控機(jī)7-電器控制相4-試件8-臺(tái)座實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成部件的主要技術(shù)參數(shù)如表1 所示序號(hào)組成部件技術(shù)參數(shù)備注1變頻調(diào)速電機(jī)

34、550W2ZJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器I .規(guī)格 10N.m ;輸出訊號(hào)幅度不小于100mVII .規(guī)格 50N.m;輸出訊號(hào)幅度不小于 100mV3機(jī)械傳動(dòng)裝置（試件）宜齒圓柱齒輪減速器i=5擺線針輪減速器蝸桿減速器i=10V型帶傳動(dòng)齒形帶傳動(dòng)P=9.525 Z b =80套筒滾子鏈傳動(dòng)乙=17Z2=251臺(tái)1臺(tái) WPA50-1/10 0型帶3根1根 08A型3根4磁粉制動(dòng)器額定轉(zhuǎn)矩：50 N.m激磁電流:2A介許滑關(guān)功率,11kw5工控機(jī).''-j.ir為了提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精度，實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用兩個(gè)扭矩測(cè)M卡進(jìn)行采樣。測(cè)M精度達(dá)到士0.2%FS能滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研生產(chǎn)試驗(yàn)的實(shí)際需要。機(jī)械傳

35、動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用自動(dòng)控制測(cè)試技術(shù)設(shè)計(jì)，所有電機(jī)程控起停，轉(zhuǎn)速程控調(diào)節(jié)，負(fù)載程控調(diào)節(jié)，用扭矩測(cè)M卡替代扭矩測(cè)M儀，整臺(tái)設(shè)備能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，自動(dòng)輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是高度智能化的產(chǎn)品。具控制系統(tǒng)主界面如圖2所KF1 B X45EIBM JiIHMII3D4UH :<-K *gD<TKE 27221W16 血DlIK 4 卿U1143 ndl+H 4114*1 41*1 HitH?4JE 94J5? ?1?MWia aQ a Q副n0Q 0 all| 7D>00D>7殘iia0QQ0圖2實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)主界面機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理如圖3所示。2),教師

36、可根據(jù)專與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。表圖3實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理三、實(shí)驗(yàn)原理運(yùn)用“機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)”能完成多類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(表業(yè)特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要指定，也可以讓學(xué)生自主選擇或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類型類型編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱被測(cè)試件項(xiàng)目適用對(duì)象|A典型機(jī)械傳動(dòng)裝置 性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)在帶傳動(dòng)、鏈 傳動(dòng)、齒輪傳 動(dòng)、擺線針輪 傳動(dòng)(新增)、 蝸桿傳動(dòng)等中 選擇本科|B|組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)由典型機(jī)械傳 動(dòng)裝置按設(shè)計(jì) 思路組合本科部分被測(cè)試件由 教師提供，或另 購?fù)卣剐詫?shí)驗(yàn)設(shè) 備C新型機(jī)械傳動(dòng)性能 測(cè)試實(shí)驗(yàn)新開發(fā)研制的 機(jī)械傳動(dòng)裝置研究生被測(cè)試件由教師 提供,或另購?fù)卣?性實(shí)驗(yàn)設(shè)備 -無論選擇哪類實(shí)驗(yàn)，其基本內(nèi)容都是通過對(duì)莫種機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)方案性能參數(shù)曲線的測(cè)試，來分析機(jī)械傳動(dòng)的性能特點(diǎn)；利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制測(cè)試技術(shù)，能自動(dòng)測(cè)試出機(jī)械傳動(dòng)的性能參數(shù)，如轉(zhuǎn)速n (r/min)、扭矩M(