机械设计基础实验指导书

机械设计基础实验指导书

目录

实验一机构运动简图绘制 (1)

实验二齿轮范成原理 (2)

实验三带传动实验 (3)

实验四齿轮效率实验 (6)

实验五减速器拆装 (9)

实验报告一 (10)

实验报告二 (11)

实验报告三 (12)

实验报告四 (14)

实验报告五 (15)

实验一 机构运动简图的测绘和分析

一.实验目的

1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。

2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。

二.实验设备

1. 机械实物及机械模型。

2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。

3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。

三.原理和方法

1. 原理

机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。

2. 测绘方法

⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。

⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。 ⑶在草稿纸上绘出机构示意图。用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。

⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。 ⑸选长度比例尺图示长度

实际长度=μ （m/mm ）。在实验报告纸上画出机构运动简图。

实验二 齿轮范成原理

一.实验目的

1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。

2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

二.实验设备与工具

1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸

齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==︒==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。

2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。

三.原理和方法

范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。实验时，齿条代表切削刀具，齿条节线与被加工齿轮的分度圆做纯滚动。这样，刀具刀刃各位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆半径无穷大的渐开线），所以包络出的齿廓必为渐开线。

当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为标准齿轮；如果是齿条中线的一条平行线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为变位齿轮。

四.实验步骤

1. 根据齿条刀具的基本参数和被加工齿轮的齿数以及变位系数计算出标准齿轮和变位齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并画在绘图纸上。

2. 将图纸固定在齿轮范成仪的圆盘上，对准中心，调节刀具中心线与齿轮毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。开始时将刀具推向最右边，然后将溜板慢慢向左移动。每移动一定距离，在代表齿轮毛坯的图纸上用铅笔描下刀具的刀刃位置，直到形成三个完整的齿形为止。

3. 使刀具离开轮坯中心线，移动xm 毫米（=0.4×20），再用上法推出三个变位齿轮的齿形。

实验三带传动实验

带传动一般是由固联于主动轴上的带轮1（主动轮）、固联于从动轴上的带轮3（从动轮）和紧套在两轮上的传动带2组成的（图一）。当原动机驱动主动轮转动时，由于带和带轮间摩擦力的作用，便拖动从动轮一起转动，并传递一定的动力。

图一带传动

一.实验目的

1. 了解带传动实验台结构和工作原理。

2.观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。

3.了解改变初拉力对带传动工作能力的影响。

4.掌握转矩、转速的测量方法。

5.绘制带传动滑动曲线和效率曲线。

二.实验台结构及工作原理

实验台结构如图二所示，主要由主动带轮、从动带轮、负载、操纵控制及测试仪表等五部分组成。

传动带装在主动带轮4和从动带轮8上，直流电动机和直流发电机的转子均由一对滚动轴承支承，使电机定子可绕轴线摆动，在定子上装有测力杠杆3和9，杠杆装有拉砣和砝码，当电动机和发电机工作时，便能容易地测定电动机和发电机的工作转矩，直流电动机安装在滑动支架上，在砝码1的重力作用下，使电动机向左移动，传动带被张紧，产生初拉力F0。

合上开关，转动面板上的调速电位器使电动机转动，并接通灯泡使发电机带上负载，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机定子将有向转子旋转

1111gl L G T +=从动轮上的转矩 2222gl L G T +=

式中： G 1、G 2 ——所加砝码的重量；

g ——拉砣重量，g=1.5 N ；

L 1、L 2 ——测力杠杆力臂长度，L 1 =L 2=0.35 m ；

l 1、l 2 ——拉砣所在位置刻度，m 。

主动轮和从动轮的转速可用转速表或数字转速计测出。

带传动的滑动系数为

%1001

21⨯-=V V V ε 本实验台由于1m m 12521===i D D ，，所以 %100121⨯-=

n n n ε 带传动的传动效率

%1001

12212⨯==n T n T P P η 式中： P 1、P 2 ——主动轮和从动轮的功率，Kw ；

n 1、n 2 ——主动轮和从动轮的转速，rpm 。

随着负载的增加，T 1、T 2、Δn = n 1-n 2值也改变，这样可获得一组ε、η的值，