机械原理试验指导书

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1、机械原理试验指导书实验一机构运动简图的测绘及分析一、实验目的1.学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图，了解运动副及构件的实际结构；2.分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法；3.加深对机构组成原理、机构结构分析的理解。二、设备和工具1・各类典型机械的实物（如：牛头刨床、缝纫机头、插齿机等）；2.钢皮尺，内外卡钳，量角器（根据需要选用）；3.三角板，铅笔，橡皮，草稿纸（自备）。三、原理和方法1.机构运动简图是表征机器和机构传动原理及运动特征的简单的图形，由于机构的运动特性主要与机构的构件数目、构件与构

2、件组成的运动副数目、运动副的类型和同一构件上各运动副的相对位置有关，因此在对机构进行分析时可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用图1〜4所示的符号示例來简略地代表相应的构件和运动副，绘制出能表明机构运动特性和简单图形一一机构运动简图。（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图1转动副符号(a)全为活动构件时(b)构件1为机架时图2移动副符号(a)全为活动构件时(b)构件1为机架时图3高副符号(a)具有两个运动副元素时(b)具有三个运动副元素时(c)具有四个运动副元素时图4构件图例2•测绘机构运动简图的方法：(1)使被测机械缓慢运动，从原

3、动件开始仔细观察机构运动的传递路径，了解其工作原理，从而确定组成机构的构件数目。(2)根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的类型。(3)选择最能描述各构件相对运动关系的运动平面作为投影面，让机械停止在便于绘制简图的位置。从原动件开始，用规定符号及构件的联接次序(一个构件至少与二个构件用运动副相联接)逐步画出机构示意图,然后用数字(1、2、3??)分别标注各构件，用英文字母A、B、C??分别标注各运动副。⑷仔细测量机构的运动学尺寸(如构件上两回转副的中心距和移动副导路的位置等），按适当的比例尺将示意图画成止规的机构运动

4、简图。长度比例尺ul=构件实际长度（米）图中表示该构件的长度（毫米）⑸按公式F=3n-2PL-PH式中：n机构活动构件数PL——平面低副个数PH——平面高副个数计算机构的自由度，注意局部自由度、复合餃和虚约朿。（6）除去原动件（原动件和机架）、去除虚约束、注意复合较链中回转副的数冃、高副低代后，观察经整理后的机构运动简图屮有无IV级或III级基本杆组（表4）,若没有，则按II级基本杆组的5种形式将机构拆分.最后根据所含基本杆组的最高级别确定机构的级别。四、实验步骤1.先在草稿纸上徒手绘制机构示意图，标注出必要的运动学尺寸，再按适当比例画成正规

5、的机构运动简图，如果只要求画机构示意图可不进行测量,这时可凭目测使简图中构件的尺寸与实物大致成比例.2.计算机构的自由度，并将计算结果与实际机构对照，观察是否相符.否则应重新绘制机构简图或重新进行计算.3.对上述机构进行结构分析（拆分杆组、确定机构的级别）.五、思考题1.机械运动简图有什么用途？一个正确的“机构运动简图”应能说明那些内容?1.绘制机构运动简图时，原动构件的位置为什么可以任意选定？会不会影响运动简图的正确性？2.计算机构自由度对机构分析和设计有何意义？4.零件与构件的区别是什么？5.分析机构的级别有何意义？你对机构的组成原理有何

6、认识？实验二齿轮范成原理一、目的要求1.巩固和掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理。观察齿廓的渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程。2.了解渐开线的根切现象和齿顶变尖原因以及用变位修正来避免根切的方法，并分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。3.巩固齿轮基本几何尺寸的计算，并进一步了解基本参数m,z,a,x在齿轮设计和加工中的意义和作用。二、设备1.齿轮范成仪：齿条刀具的主要参数(图1)*m=20mm,a=20°,ha=1.00,C=0.25*图1被切齿轮的主耍参数：*m=20(mm),a=20°,z=10,ha=l=l,・C二0.25*1.代

7、替被加工齿轮坯件的图纸一张2.同学需要自备如下的东西（1）削尖的铅笔二支（2）圆规、三用板及胶皮擦三、范成仪的构造及工作原理图2为齿轮范成仪简图，圆盘2表示被加工齿轮的毛坯，安装在机架4上，并可绕机架上的固定轴0转动。齿条刀具2安装在溜板3上，当移动溜板时，轮坯圆盘1上安装的与被加工齿轮具有同等大小分度圆的齿轮与并固接在溜板上的齿条啮合，并保证被加工齿轮的分度圆与溜板3上的齿条节线作纯滚动，从而实现范成运动。图2松开螺母5即可调整齿条刀具相对于轮坯中心的距离，因此，齿条2可以安装在相对于圆盘1的各个位置上，如使齿条分度线与圆盘1的分度圆相切，

8、则可以绘出标准齿轮的齿廓。当齿条2的中线与圆盘1的分度圆间冇距离时，（其移距值xm可以在溜板3的刻度上直接读出來），则可按移距的大小和方向绘出各种正移距或负移距变位