机械设计基础实验指导书 (交通)new

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1、机械设计基础实验指导书适用专业：交通上海第二工业大学制订：机械设计工程系谢斌实验一：机构运动简图的绘制一、实验目的1．了解几种典型的机构特征。训练机构运动简图的绘制技能。2．了解机构的组成形式，机构自由度的计算及其意义。二、实验基本要求1．每位学生能够绘制3个典型机构的运动简图。2．计算机构的自由度，并检验运动的确定性。三、实验原理机构的运动简图是工程上常用的一种图形，是用符号和线条来清晰、简明的表达出机构的运动情况，使人对机器的动作一目了然。在机器中各种机构尽管它们的外形和功用各不相同，但只要是同种机构，其运动简图都是相同的。机构的运动仅与机构所具有的构件数目和构件所组成的运动副

2、的数目、类型、相对位置有关。因此在绘制机构运动简图时，可以不考虑构件的复杂外形，运动副的具体构造，而用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺寸表示各运动副的相对位置，画出能准确表达机构运动特性的机构运动简图。四、实验设备和工具1．机构模型（实验室自备）2．尺、铅笔、纸张（学生自备）五、实验内容及主要步骤1．实验内容运动简图绘制和计算机构自由度，并回答思考题。2．主要步骤（1）缓慢驱动机构模型，仔细观察并分析各运动单元，从而确定构件的数目。（2）仔细观察并判定各直接接触构件之间的接触情况及其相对运动性质，从而确定各运动副的类型，并用规定符号表示。（3）根据机构的运

3、动尺寸选择适当的比例尺μl。μl=实际长度/图上长度（4）用符号代表运动副，用线条代表构件，并标出机架、原动件。一般以1、2、3、…表示构件，以A、B、C、…表示运动副，得出机构示意图。（5）根据绘制结果，计算机构的自由度。实验二：齿轮范成原理一、实验目的了解范成法切制渐开线齿轮基本原理，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。二、实验基本要求要求每位学生学会使用齿轮范成仪绘制标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮。三、实验原理范成法是利用一对齿轮互相啮合时其齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的。加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们保证固定的角速度比传动，就像一对真正的齿轮啮合传动一样，同

4、时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动，若用渐开线作为刀具齿廓，则其切制的就是渐开线轮齿。由于在实际生产中看不到包络线的形成过程，故用范成仪来演示这个过程，将刀具刀刃在“切削”时曾占有的各个位置用铅笔记录在图纸上，就可观察到此过程了。四、实验设备和工具1．齿轮范成仪（实验室自备）2．铅笔，绘图纸（学生自备）五、实验内容及主要步骤1．实验内容模拟范成加工标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮2．主要步骤（1）根据要求，将绘图纸剪成规定尺寸，作为轮坯。（2）将代表轮坯的图纸放在圆盘上，并使其伸展到齿条下面，用压环压住。（3）调节刀具中线，使刀架与拖板上零点对准，这时是“切削”标准齿轮。（4）开始“切

5、削”时，先移动拖板将刀具推至范成仪的一端，然后向另一端移动小段距离，即在代表轮坯的图纸上用铅笔描下刀具刀刃的位置，如此继续，最终被切齿轮的齿廓曲线就会显现出来。（5）将刀具向轮坯推移5mm，重复（4）来模拟“切削”负变位齿轮。（6）将刀具离开轮坯推移5mm，重复（4）来模拟“切削”正变位齿轮。实验三：渐开线齿轮参数的测定一、实验目的1．掌握用常用量具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，加深理解齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质。二、实验基本要求通过对模数制正常齿的渐开线斜齿圆柱标准齿轮的测绘，确定齿数、模数mn和螺旋角β。三、实验原理1．本实验要求用游标卡

6、尺测量出齿廓公法线长度Wk，Wk+1，齿顶圆直径da，利用测量公法线长度，再利用基圆齿距Pb=Wk+1–Wk=πmncosαn求出mn2．确定螺旋角β第一种方法：da=mn(z+2)/cosβ第二种方法：a=R+(dk1+dk2)/2=mn(z1+z2)/2cosβ四、实验设备和工具1.待测齿轮：选用模数制正常齿的渐开线斜齿圆柱标准齿轮（ha=1、c*=0.25、αn=20。）。要求选用奇数齿和偶数齿的齿轮各一个。2.量具：游标卡尺，公法线长度百分尺（若无，可用游标卡尺代替）。五、实验内容及主要步骤1.实验内容对渐开线斜齿圆柱标准齿轮进行测量，确定其基本参数（齿顶圆直径da、模数m

7、n、螺旋角β和中心距a等）。2.实验步骤(1)确定齿数z齿数z可直接从待测齿轮上数出。(2)确定齿顶圆直径da（见附图）当齿数为偶数时,da可用游标卡尺在待测齿轮上直接测量。当齿数为奇数时，直接测量得不到da的真实值，而须采用间接测量法。先量出齿轮安装孔直径dk，再分别量出孔壁到某一齿顶的距离H。则da可按下式求出：齿顶圆直径da=dk+2H(mm)(3)确定法面模数mn利用测量公法线长度，再利用基圆齿距Pb=Wk+1–Wk=πmncosαn求出mn跨齿数K参考取值：