《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗》word版

1、.實驗一 機(jī)構(gòu)運動簡圖的測定一、 目的 1.學(xué)會撇開機(jī)械的實際構(gòu)造而僅僅從運動的觀察來繪制其機(jī)構(gòu)的運動簡圖。 2.驗證和鞏固自由度的計算。3.分析一些四桿機(jī)構(gòu)的演化過程和驗證其曲柄存在條件。二、設(shè)備和工具(一)設(shè)備1.插齒機(jī) 2.小型沖床 3.油泵模型 4.擺桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)模型 5.其它機(jī)械模型6.縫紉機(jī) 7.內(nèi)燃機(jī) 8.拋光機(jī) 9.顎式破啐機(jī) 10. 制動機(jī)構(gòu) 11.步進(jìn)輸送機(jī) 12.假肢關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu) 13.裝訂機(jī)構(gòu) 14.機(jī)車驅(qū)動機(jī)構(gòu)等模型。（二）工具三角尺、紙等（自備）三、原理和方法1原理：由于機(jī)構(gòu)的運動僅與機(jī)構(gòu)中所有的構(gòu)件數(shù)目、運動副的類型和相對位置有關(guān)，因此在機(jī)構(gòu)運動簡圖中可以撇開機(jī)構(gòu)的復(fù)雜

2、外形和運動副的具體構(gòu)造而用簡單的符號來代替構(gòu)件和運動副，并按一定的比例尺表示運動副的相對位置，以此說明實際機(jī)構(gòu)的運動特征，常用的運動副代表符號見教科書。須注意有三種運動副構(gòu)件的表示方法。 2.測繪方法： a測繪時使被測繪的機(jī)器或模型緩慢地運動，從原動構(gòu)件開始仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)的運動，分成幾個運動單位，從而確定組成的構(gòu)件數(shù)目。 b.根據(jù)相聯(lián)接的兩構(gòu)件間的接觸情況及相對運動的性質(zhì)確定各個運動副的類型和數(shù)目。 c.在草稿紙上按規(guī)定的符號及構(gòu)件的聯(lián)接次序，在確定原動件的合適位置后，從原構(gòu)件開始。逐步畫出機(jī)構(gòu)運動簡圖的草稿，用數(shù)字1、2、3分別表示各構(gòu)件，用A、B、C、分別標(biāo)注各運動副。在原動件上畫箭頭表示原

3、動件及原動件的轉(zhuǎn)向或移動方向。 仔細(xì)測量與機(jī)構(gòu)運動有關(guān)的尺寸，既轉(zhuǎn)動副間的中心距和移動副導(dǎo)路的位置尺寸或角度等，在所確定的原動件的位置按一定的比例尺將草稿畫成正式的運動簡圖，注意這里的比例與機(jī)械制圖中中的不同。 實際長度（LAB）mm 比例尺= 圖上長度（LAB）mm四、實驗步驟 1.閱讀教科書有關(guān)章節(jié)，從所舉實例中，熟悉繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖的方法。 2.在草稿上繪制指定的幾個機(jī)構(gòu)運動簡圖。要求如下： 3.沖床模型須要求按比例繪出沖壓機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。指出它屬于哪一種四桿機(jī)構(gòu)，并指出各個運動副，計算自由度。 4.油泵模型須測量各構(gòu)件的實際尺寸，按比例繪出其機(jī)構(gòu)運動簡圖。指出它們是哪一種四桿機(jī)構(gòu)，

4、如何演化而成？并計算其自由度。其各構(gòu)件的長度是否符合四桿曲柄存在條件？ 5.繪出插齒機(jī)插刀上下往復(fù)運動機(jī)構(gòu)的運動簡圖。計算其自由度。為節(jié)省時間可不進(jìn)行測量。但應(yīng)目測使實物大致一樣。 6.繪出擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運動簡圖，計算其自由度，也不進(jìn)行測量，憑目測使圖與實物大致相等。 7.繪出轉(zhuǎn)動桿機(jī)構(gòu)或其它機(jī)構(gòu)的運動簡圖，計算自由度。實驗完成后將草稿交給教師審閱。 8.繪出縫紉機(jī)的腳踏板部分和機(jī)針部分的機(jī)構(gòu)示意圖。五、 思考題1.一個正確的“機(jī)構(gòu)運動簡圖”應(yīng)能說明那些內(nèi)容？2.繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖時，原動構(gòu)件的位置為什么可以任意選定？會不會影響簡圖的正確性？3.機(jī)構(gòu)自由度的計算對測繪運動簡圖有何幫助？六、 實驗

5、報告要求在實驗報告中，要寫上所測繪機(jī)構(gòu)運動簡圖的名稱，并計算其自由度。實驗二 齒輪范成原理 在工程中，齒輪齒廓的制造方法很多。其中以用范成法制造最為普遍，因此，有必要對這種方法的基本原理及形成過程加以研究。一、實驗?zāi)康?. 掌握用范成法制造漸開線齒輪的基本原理。2. 了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的方法。3. 分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點。一、 設(shè)備和工具 齒輪范成儀、圓規(guī)、三角尺、剪刀、繪圖紙、圓珠筆。三、原理和方法范成法是利用一對齒輪互相嚙合時共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪的，加工時，其中一輪為刀具，另一輪為齒坯，它們?nèi)员３止潭ǖ慕撬俦葌鲃?，完全和一對真正的齒輪互相嚙

6、合傳動一樣；同時刀具還沿輪坯的軸向作切削運動。這樣所制作的齒輪的齒廓就是刀具刀刃在各個位置的包絡(luò)線。若用漸開線作為刀具齒廓。則其包絡(luò)線亦為漸開線。由于在實際加工時看不到各個位置形成的包絡(luò)線的過程，故通過齒輪范成儀來實現(xiàn)輪坯于刀具之間的傳動過程，并用筆將刀具刀刃的各個位置記錄在繪圖紙上，這樣我們就能清楚地觀察到齒輪范成的過程。范成儀所用的模型為齒條插刀，儀器構(gòu)造如圖31所示：圓盤1繞其固定的軸心0轉(zhuǎn)動，在圓盤的周緣刻有凹槽，凹槽內(nèi)繞有鋼絲。鋼絲2繞在凹槽內(nèi)以后，其中心線形成的圓應(yīng)等于被加工齒輪的分度圓。鋼絲分別固定在半圓盤及拖板上的a 、b、c、d處?？v拖板3可在機(jī)架上4沿水平方向左右移動，同時

7、由于鋼絲2使半圓盤亦相應(yīng)地向左或右轉(zhuǎn)動。形成齒條和齒輪的嚙合運動。在衡拖板上裝有刀具6的衡拖板5，轉(zhuǎn)動螺旋8可使相對衡拖板沿垂直方向移動，從而可調(diào)節(jié)刀具中線至輪坯中心的距離。齒條插刀的參數(shù)為：壓力角 20，當(dāng)m25mm時8最大位移量為20、5。在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，將刀具中線調(diào)節(jié)至與被加工齒輪分度圓相切的位置（或者使刀具的齒頂與齒輪的齒根相切）；當(dāng)切制變位齒輪時，應(yīng)重新調(diào)整刀具中線的位置，其變位值xm圖311 半圓盤 2鋼絲 3縱拖板 4機(jī)架5衡拖板 6齒條刀具 7壓環(huán) 8縱桿可用尺量出，則齒條即與齒輪的分度圓相切，這樣切出的齒輪就是變位齒輪。下面是實驗時所用的公式：基圓直徑： d=dcos齒輪分

8、度圓直徑： d=mz齒輪齒頂圓直徑： d=d+2(h+ )m齒輪齒根圓直徑： d=d-2(h+c-)m齒輪分度圓上的齒后：s=+2m式中x為變位系數(shù)，其值應(yīng)滿足如下關(guān)系： xh當(dāng)h1 20時，17則齒條的徑向移動距離為m四、實驗步驟 1.繪制標(biāo)準(zhǔn)齒輪 (1)在圖紙上作中心線。按基本參數(shù)m=25mm、20、h1、c=0.25繪制分度圓、齒頂圓、齒根圓及基圓一般只畫半個圓即可。 （2）將超出齒頂圓圖紙留下3mm的余量后剪去，然后通過圓環(huán)（及螺釘）把圖紙加緊在圓盤上，并注意使圖紙中心與圓環(huán)中心重合。 （3）調(diào)整刀具使其中心線與分度圓相切（或調(diào)節(jié)刀具的齒頂線使其與齒輪的齒根圓相切）即此時刀具處在切制標(biāo)

9、準(zhǔn)齒輪的位置上。 （4）切制時，首先將齒條推至左邊（或右邊）極端位置用于推動齒條使其移動。每移動一格則用筆沿齒條輪廓在圖紙上畫下該齒廓在齒坯上的投影線，直到形成2一3 個完整的齒輪圖形為止。此過程中要注意輪坯上齒廓的形成過程。 （5）觀察所得的齒廓是否有根切現(xiàn)象，找出原因，以便進(jìn)行變位。2.繪制變位齒輪按上述位置把齒條刀退后（遠(yuǎn)離齒輪中心）距離xm（不產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)（=).然后按標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同方法繪出23個齒即可。五、思考題 1.通過實驗說明你所觀察到的根切現(xiàn)象是怎樣的是由于什么原因引起的？如何避免根切？ 2.比較用同一齒條刀具加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的幾何參數(shù)與幾何形狀哪些相同哪些不相

10、同？何故？ 3.進(jìn)一步理解分度圓和基圓的關(guān)系，在一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪或一對變位齒輪嚙合傳動中有何相同，有何不同？ 4.觀察齒輪的齒廓曲線是否全是漸開線，根切現(xiàn)象發(fā)生在基圓之內(nèi)，還是基圓之外，用齒厚公式計算任意齒厚的尺寸。5.齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于(h+c) m. 6.用齒輪刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，刀具和齒坯之間的相對位置和相對運動有何要求？為什么？六、實驗報告要求1 應(yīng)把刀具和被加工齒輪的原始數(shù)據(jù)填入范成出的齒輪的齒根圓內(nèi)。 2 對被加工的齒輪的參數(shù)應(yīng)按31表所要求的進(jìn)行計算。寫出實驗報告。名稱符合計算公式計算結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)齒輪變位齒輪齒輪最小變位齒輪基圓直徑d齒頂圓直徑d齒根圓直徑d分度圓齒厚S

11、基圓齒厚齒頂圓齒厚齒距實驗三軸系結(jié)構(gòu)測繪一、測繪目的： 熟悉并掌握軸、軸承、軸上零件結(jié)構(gòu)形狀與功用，工藝要求，尺寸裝配關(guān)系以及軸、軸上零件的定位固定方式，為軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)習(xí)提供感性認(rèn)識。二、 測繪要求1.軸系結(jié)構(gòu)分析分析和測繪軸系實物（或模型）的結(jié)構(gòu)，明確軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計需要滿足的要求。應(yīng)了解軸的各部分結(jié)構(gòu)作用，形狀尺寸，它與強度、剛度、加工裝配的關(guān)系，軸上各零件的用途，軸承類型、布置、安裝調(diào)整方式，軸和軸上零件的定位及軸向固定方法，潤滑和密封結(jié)構(gòu)等。2.畫軸系結(jié)構(gòu)裝配圖一張將測量各零件所得的尺寸對照軸系實物，畫出軸系結(jié)構(gòu)配圖，圖紙用方格紙，圖幅及比例自定。要求結(jié)構(gòu)合理，裝配關(guān)系清楚，繪圖正確，注明必要的尺寸（如軸承間距、齒距直徑與寬度，主要零件的配合尺寸），寫標(biāo)題欄和明細(xì)表。 對于因拆卸困難或需專用量具等原因而難以測量的有關(guān)尺寸，允許根據(jù)實物相對大小和結(jié)構(gòu)關(guān)系估算出來，或利用標(biāo)準(zhǔn)查出來。對支承的箱體部分只要畫出與軸承和端蓋相配的局部。三、 測繪設(shè)備 圓柱齒輪軸系，蝸桿軸系，蝸輪軸系，小圓錐齒輪軸系，大圓錐齒輪軸系等。每個學(xué)生可任選一種進(jìn)行分析和測繪。軸系可以是實物或模型，均應(yīng)包括軸、軸承、軸上零件、端蓋、密封件等。四、 思考題 1.軸為什么做成階梯形狀，那些部位叫做軸頸、軸頭、軸身、軸肩，它門尺寸是怎樣確定的，軸各段的過渡部位結(jié)構(gòu)應(yīng)注意什么？ 2.軸系中是否采用了卡圈、擋