机械原理实验指导书.doc

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1、机械原理实验指导书西安文理学院机械电子工程系6目录实验一平面机构运动简图的测绘2实验二 齿轮范成原理实验46实验一平面机构运动简图的测绘一、实验目的1.掌握根据实际机构模型正确绘制平面机构运动简图的方法和技能。2.验证和巩固机构自由度的计算，进一步理解机构自由度的概念。3.应用机构自由度的计算方法分析平面机构运动的确定性。二、实验设备和工具1．若干机械实物或模型；2.钢尺、游标卡尺；3．自备三角板、圆规、铅笔和草稿纸等文具。三、实验原理机构的运动仅与机构所具有的构件数目、构件所组成的运动副的数目、类型及各运动副的相对位置有关，而与构件的复杂外形和运动副的具体构造无关。因此在绘制机构

2、运动简图时，可以用简单的线条和统一规定的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺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。由于机构运动简图既简单而又能正确地反映一部复杂机器的运动特征，因此，正确地测量和绘制机构运动简图是机械设计课程中的重要组成部分。四、实验方法和步骤1.先了解测绘的机构模型的名称、用途和结构，并找出它的机架、原动构件和活动构件数目。缓慢驱动被测的机构模型，从原动件开始，根据运动传递路线，仔细观察相联接两零件间是否有相对运动，特别要注意那些运动很微小的构件，认清机架，原动件和从动件，弄清组成机构的活动构件数目。2.分析各构件之间相对运动的性质

3、，确定各运动副的类型、运动副的数目。根据运动传递的顺序，仔细分析相互连接两构件间的接触方式及相对运动形式，确定运动副类型和数目。3.合理选择机构运动简图的投影面。要以清楚地把机构的运动情况正确地表达出来为原则。一般选择与机构中多数构件的运动平面平行的平面为投影面。4.绘制机构的运动简图的草图。6首先将原动件转到适当的位置，（避开构件之间重合）大致定出各运动副之间的相对位置，在草稿纸上，用规定的符号画出运动副，并用线条连接起来，然后用数字1、2、3……及字母A、B、C……分别标注相应的构件和运动副，并用箭头表示原动件的运动方向和运动形式，量出机构对应运动副间的尺寸，再将草图按比例画入

4、实验报告中。。5.计算自由度，并与实际机构对照，观察原动件数与自由度是否相等。计算公式：6．分析机构运动的确定性，即将前面计算的机构自由度与实际机构的自由度相对照，若与实际相符则机构具有确定的运动；若与实际情况不符，要找出原因及时改正。在实验报告纸上用三角板和圆规，将上述草图按选定的长度比例尺绘制出机构运动简图。6实验二 齿轮范成原理实验一、实验目的1．掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察渐开线齿轮齿廓曲线的形成过程。2．了解渐开线齿轮齿廓的根切现象和用径向变位避免根切的方法。3．分析比较标准齿轮与变位齿轮齿形的异同。二、实验仪器和工具1．齿轮范成仪(每人一台)。2．铅笔、橡

5、皮、直尺、剪刀(学生自备)。三、实验原理由齿轮啮合原理可知：一对渐开线齿轮(或齿轮和齿条)啮合传动时，两轮的齿廓曲线互为包络线。范成法就是利用这一原理来加工齿轮的。用范成法加工齿轮时，其中一轮为形同齿轮或齿条的刀具，另一轮为待加工齿轮的轮坯。刀具与轮坯都安装在机床上，在机床传动链的作用下，刀具与轮坯按齿数比作定传动比的回转运动，与一对齿轮(它们的齿数分别与刀具和待加工齿轮的齿数相同)的啮合传动完全相同。在对滚中刀具齿廓曲线的包络线就是待加工齿轮的齿廓曲线。与此同时，刀具还一方面作径向进给运动(直至全齿高)，另一方面沿轮坯的轴线作切削运动，这样刀具的刀刃就可切削出待加工齿轮的齿廓。由

6、于在实际加工时看不到刀刃包络出齿轮的过程，故通过齿轮范成实验来表现这一过程。在实验中所用的齿轮范成仪相当于用齿条型刀具加工齿轮的机床，待加工齿轮的纸坯与刀具模型都安装在范成仪上，由范成仪来保证刀具与轮坯的对滚运动(待加工齿轮的分度圆线速度与刀具的移动速度相等)。对于在对滚中的刀具与轮坯的各个对应位置，依次用铅笔在纸上描绘出刀具的刀刃廓线，每次所描下的刀刃廓线相当于齿坯在该位置被刀刃所切去的部分。这样我们就能清楚地观察到刀刃廓线逐渐包络出待加工齿轮的渐开线齿廓，形成轮齿切削加工的全过程。四、齿轮范成仪的结构及使用方法简介实验所用的范成仪有两种规格，它们的结构原理相同，仅介绍一种。范成

7、仪结构如图4—1所示，由机座1，扇形盘2，旋钮3，齿条刀4，溜板5，螺母6等组成。机座上有两孔为O1和O26；扇形盘可绕轴心(大扇绕O1，小扇O2)转动，扇形盘上装有扇形齿轮，溜板上装有齿条，它与扇形齿轮相啮合，在扇形齿轮的分度圆与溜板齿条的节线(分度线)上该有数字，移动溜板时可看到它们一一对应，即表示齿轮的分度圆与齿条的节线(分度线)作纯滚动。把一个分度圆直径与扇形齿轮的分度圆直径相等的待加工齿轮的纸坯固联在扇形盘上，把齿条型刀具固联在溜板上，随着扇形齿轮与溜板齿条