机械原理与设计实验指导书

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1、实验1平面机构运动简图测绘实验概述对已冇机械的研究或设计新机械时，都需要运用能够表明机构运动情况的机构运动简图。因为机构各构件间的相对运动，是市原动件的运动规律、机构屮所冇运动副的类型、数目及其相对位置（即转动副的屮心位置、移动副的屮心线位置和高副接触点的位置）决定，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数H及其固联方式和运动副的具体结构无关。因此可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副的和对位置。这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运动简图。机构运动简图与原机械的运动特性完全相同，因而可以用机构运动简图

2、对机械进行结构、运动和动力分析。有时仅仅为了表达机械的运动结构特征，则图形不按精确的比例绘制，这种简图称为机构示意图。机构运动简图符号已有标准，该标准对运动副、构件的表示符号作了规定，表1-1摘录了一些常用符号，供参考。实验目的1、训练将机械实物或模型抽彖绘制机构运动简图的技能。2、进一步掌握机构口由度的意义及其计算方法。3、提高对实际机构及机器的感性认识。4、掌握机构的组成原理，为机构的分析与创新设计打下良好基础。实验设备及工具1、多种典型机械的实物或模型，如缝纫机、丫头刨、各种泵、冲床等。2、钢皮尺、量角器、内外卡钳等。3、自备工具：铅笔、橡皮、小刀、三角板、报告纸、恻规。

3、实验步骤1、缓慢驱动被测机械或机构模型，观察机构的传动路线及各构件的运动情况，确定构件的数2、仔细观察各构件之间的相对运动的性质和接触情况，从而确定运动副的类型与个数。3、按照目测测量各构件与运动有关的尺寸（即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置），选择最能描述各构件相对关系的运动平而作为投影平而，把驱动构件放在适当的确定位置上，用规定的符号画出机构运动示意图，并用数字标注构件、大写英文字母标注运动副、箭头标注驱动构件。表1・1构件与运动副的农示方法构双副件—三副两构件为活动构件冇一个构件固定两构件为活动构件IZEjZT有一个构件固定高齿轮高副副凸轮高副4、仔

4、细测量机构中与运动有关的尺寸，取长度比例尺M将示意图画成机构运动简图。二构件A3的实际长度/加（米）图中表示该构件的长度（毫米）5、计算机构的口由度，进行结构分析，并判别机构是否具有确定的运动。思考题1、机构运动简图应包括哪些内容？2、哪些是与机构运动冇关的尺寸？3、以一实例说明零件与构件的弟别。4、概述构件、运动副、机构、机器的意义。5、列举儿个运动简图相同但实际应用不同的机器或机构实例，由此说明机构运动简图的作用。完成实验报告机构名称：机构运动简图：运动学尺寸：计算机构自由度:实验2渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定实验目的1、学握应用简单量具测定渐开线百齿圆柱齿轮儿何参数的方

5、法；2、进一•步熟悉齿轮各部尺寸和参数的关系；3、巩I占I对渐开线性质的理解。测定对象和工具1、齿数为奇数和偶数的标准直齿圆柱齿轮及变位齿轮各一件，标准斜齿圆柱齿轮二件；2、游标卡尺或公法线长度卡尺；3、屮心距测量支架；4、渐开线函数表，计算工具（学生自备）。测定原理和方法1、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定单个渐开线点齿圆柱齿轮的主要待测参数冇：齿数Z、模数m、分度圆压力角Q、齿顶高系数尤、顶隙系数c变位系数X。（1）确定齿轮的模数m、分度圆压力角a用游标卡或公法线长度卡尺测定公法线长度，如图2-1所示。用卡尺跨过k个齿，测得齿廓间的公法线长度为Wk，然后再跨过（k+1）齿，测

6、得其长度为Wk+I,为了保证卡尺的两个卡脚能在齿高的屮部接触，k值应根据被测齿轮的齿数Z按下式计算后4舍5入取整决定(或见衣2-1)o测量时注意卡尺不要倾斜，卡尺脚面与尺血的接触要平顺。CCk=——Z+0.5(2-1)180表2-1跨齿数齿数Z12~1718~2728飞637~4546~5455~6364~7273~81跨齿数K23456789山渐开线的性质可知,所以,Wk=(k-l)pb+sbWM-Wk=pb=7uncosa兀cosa(2-2)(2-3)(2-4)(2-5)由于分度圆压力角可能是20°也可能是15°,故应分别代入式(2・5)中计算，取数值最接近标准模数值的一组

7、m和a,即为所测齿轮的模数的压力角值。川中心距支架测星一对齿轮的啮合中心距a,a=rh公式—/71(Zj+Z°)2校核测量结呆。(2)确定变位系数x变位齿轮的公法线长度计算公式为：=incosa[7r(k-0.5)+Zinva+2xmsina标准齿轮的公法线长度计算公式为：Wk=mcosa7t(k-0.5)+Zinva]可见变位齿轮标准齿轮的公法线长度差异为：^mxsina所以，2mxsina=W^-WkJ：-%2msina式中：Wk,由测量所得；wk,由标准齿轮的公法线长度计算公式计算