机械设计基础实验

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1、实验一平面机构运动简图的绘制和结构分析一、实验目的1、掌握从实际机械中绘出机构运动简图的原则、方法和技巧。2、进一步巩固机构结构分析的基本原理。3、验证和巩固机构自由度的计算。二、设备和工具1、缝纫机2、牛头刨床3、蒸汽机模型4、其它机构5、钢尺、卡尺6．铅笔、橡皮、稿纸(自备)三、绘制机构运动简用的基本原理和方法1、应用符号由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目和运动副的数目、种类、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复杂外形和运动副的具体构造，而用规定的符号来代表运动副，用简单的线条来代表构件，并按一定的比例表示

2、运动副的相对位置，以此说明实际机构的运动特征。表中为常用的符号。2、绘制方法（1）测绘时，使被测机构作缓慢的运动，从原动构件开始，按机构传动路线，仔细观察机构的运动，分清各个运动单位。从而确定组成机构的构件数目。（2）根据联接的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，确定各类运动副的数目。（3）要选择最能表示机构运动特性的平面作为视图平面（各构件运动平面）。（4）在稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序，逐步画出机构运动简图的草图。然后用数字1、2、3、......分别标注各构件，用A、B、C、.....分别标注各运

3、动副。（5）仔细测量机构的各运动尺寸（如转动副间的中心距、移动副导路的位置），对于高副，则应仔细测出高副的轮廓曲线及其位置，把已测量的运动尺寸标注在草图上，然后，以一适当比例尺，作出正式的机构运动简图(如果不严格按比例绘制的机构运动简图即称机构示意图)。比例尺=表1部分常用机构运动简图符号名称代表符号名称代表符号运动副链传动零件与轴的固定联接外啮合圆柱齿轮机构弹性联轴器万能联轴器内啮合齿轮挂齿轮机构啮合式离合器摩擦式离合器齿轮齿条传动压缩弹簧圆锥齿轮机构在支架上的电机蜗杆蜗轮传动平型带传动凸轮机构三角带传动四、计算机构的自由度对于平

4、面机构的自由度，可按如下公式计算：式中：n——机构中活动构件的数目；——机构中低副的数目；一一机构中高副的数目。在计算中，要特别注意机构中出现的复合铰链、局部自由度、虚约束等情况，如计算的机构自由度与实际的自由度不一致时，应找出其原因，加以纠正。五、实验内容及要求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、在稿纸上，绘制指定的机构运动简图。（1）牛头刨床摆动导杆机构。如测绘出机构运动简图，则测量出各杆件的实际尺寸，按比例绘制其机构运动简图，计算其自由度并进行结构分析。（2）蒸汽机机构。如测绘出机构运动简图，则

5、测量出各杆件的实际尺寸，按比例绘制其机构运动简图，计算其自由度并进行结构分析。（3）缝纫机踏板机构，送针挑线机构。画出其示意图，计算其自由度。（4）牛头刨床变速机构。画出其示意图，计算其自由度。（5）选测其它机构运动简图，并计算自由度。完成实验后，将草图交给指导教师审阅，如有错误及时修改。六、思考题1、一个正确机构运动简图应能说明哪些内容?2、绘制机构运动简图时，如任意选择原动件的位置会不会影响简图的正确性?《平面机构运动简图绘制》实验报告1、自由度F=2、自由度F=3、自由度F=实验二渐开线齿轮范成原理一、实验目的1、掌握用范成法

6、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和避免根切的办法。3、比较变位齿轮和标准齿轮的异同点。4、轮渐开线轮廓及齿根过渡曲线的形反过程。二、实验设备和工具1、齿轮范成仪2、齿轮毛坯(以图纸代替)3、三角尺、双色笔、圆规(自备)三、原理和方法范成法是利用一对齿轮相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的一种方法。加工时，一个齿轮为刀具，另一齿轮为轮坯，它们保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样加工出来的齿轮齿廓就是刀具刀刃在各位置的包络线。令若用

7、渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦必为渐开线。由于在实际加工时看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实观轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程和被加工的齿轮齿廓。范成仪所用的刀具为齿条插刀，仪器构造如图1所示。细钢丝1的一端固定在长方形滑板材的A点，然后顺着AP饶过圆盘2一周(圆盘圆周挖有凹槽)，再经P引至B点，B点固定在滑板上，铁丝中点通过螺钉固定在圆盘上。滑板4安装在导轨7中，可以图1范成仪机构简图沿AB方向作往复移动，而圆盘2可绕轴心O转动，由

8、于细钢丝的这种缠绕方式使得滑板4沿AB作直线运动时，圆盘2被迫作旋转运动。其旋转角o=V／f。V为滑板的移动速度，r为被加工齿轮的分度圆半径。这就保证了毛坯的分度圆与直线AB作纯滚动。如果将齿条刀5固定在滑板上，则AB就相当于齿条刀的