机械原理实验

W' k 1
注意
测定时使游标卡尺的卡脚与齿廓工作段中部附近 相切，即卡脚与齿轮两个渐开线齿面相切在分度 圆附近。为了减少测量误差，应在齿轮的不同部 位测量三次，取其平均值。
（2）确定基节Pb，模数m和压力角α
Pb WK' 1 WK'
m Pb π cos α
3..测定齿顶圆和齿根圆及计算全齿高
当齿数为偶数时，可用游标卡尺直 接测出，当齿数为奇数时，直接测 量得不到真实值，而必须采用间接 测量方法，如图所示，先量出齿轮 安装孔直径，再分别量出孔壁到齿 顶的距离H1，和孔壁到齿根的距离 H2。则可按下式求出：
机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调。 机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集 曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感器采集整 机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输， 最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清 楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运 动及动力性能的影响。
动画演示
连杆轨迹
➢ 加工标准齿轮：齿条刀具线(模数线)与被加工齿轮分度 园相切。
➢ 加工变位齿轮：齿条刀具中线与被加工齿轮分度园二者 分离。
➢ 刀具中线相对齿坯中心外移为正变位，刀具中线内移为 负变位。
四、实验步骤
1.根据被加工齿轮的齿数、模数和压力角计算标准齿轮、移距 变位齿轮的基圆、分度圆、根圆及顶圆直径，并按计算结果 画好图纸。
常用运动副的符号
四、实验步骤
➢ 缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作部分的 机构传动路线。
➢ 由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。
➢ 合理选择投影平面，选择原则：对平面机构运动平面即为 投影平面。对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投 影平面。
➢ 在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接顺序。 逐步画 出机构运动简图的草图，然后用数字标注各构件的序号， 用英文字母标注各运动副。
➢ 仔细测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副 导路间的相对位置、标注在草图上。
➢ 在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的比例尺把草 图画成正规的运动简图。
比例尺的选定：
L
LAB AB
式中： L ——比例尺(单位：m／mm)
LAB ——构件的实际长度(单位：m)
AB ——图纸上表示构件的长度(单位：mm)
参数输入
曲柄曲线
摇杆曲线
四、实验步骤
➢ 调整量取试验台上的杆机构的各杆长度，并做好记 录。
➢ 打开计算机，运行有关实验测试分析及运动分析软 件。
➢ 等实验设备运行稳定后，由有关实验测试分析及运 动分析软件的主界面选定与实验台相对应的实验项 目，进入该实验界面。
➢ 填写与“调整量取试验台上的杆机构的各杆长度” 相对应的有关数据，调定电动机运转速度。
实验四 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析
一、实验目的
➢掌握应用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿 轮基本参数的方法；
➢巩固并熟悉齿轮的各部分尺寸、参数之间 的关系和渐开线的性质。
二、实验设备与工具
待测齿轮 、游标卡尺； 渐开线函数表及计算器 (自备)。
三、实验步骤及原理
1.确定齿数Z 2.测定模数m和压力角α
4.按上述位置将齿条刀具退后（即远离中心O）—距离xm，然 后用同样的方法画出相同齿数、模数、压力角的变位齿轮。 观察齿形，有无齿顶变尖现象。
5.比较所得标准齿轮和移距变位齿轮的齿厚、齿间、调节、顶 圆齿厚、基圆齿厚，以及根圆、顶圆、分度圆和基圆的相对 变化特点。
加工过程模拟
双击标准齿轮及正变位可观看加工过程
实验一 机构运动简图的测绘与分析
一、实验目的
➢ 通过对实际机构的模型进行机构测绘，掌握机构运 动简图的测绘方法；
➢ 进一步熟悉常用运动副的代表符号和巩固自由度的 计算方法；
➢ 增进对机构组成原理的了解。
二、实验设备与工具
机械模型（如曲柄滑块泵、曲柄摇块泵、曲柄摇杆 泵、颚式破碎机、简易冲床、铆钉机构等）；
试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构 进行运动模拟，对曲柄摇杆及整机进行运动仿真， 并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行 比较分析，同时得出速度波动调节的飞轮转动惯 量及平衡质量，从而使学生对机械运动学和动力 学，机构真实运动规律，速度波动调节有一个完 整的认识。
3.曲柄摇杆机构动态参数测试分析
机械原理实验
前言
机械原理实验是理论学习基础上的一个 极其重要的实践环节。通过实验可以使学 生加深对《机械原理》课程的基本概念、 基本理论的理解，从而提高学生分析和解 决问题的能力。
每个实验基本内容包括：实验目的、实 验原理、操作步骤、实验内容等。
实验项目
机构运动简图的测绘与分析 平面连杆机构设计分析及运动分析 渐开线齿轮范成原理 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析
➢ 注意的事项：
如因需要调整实验机构杆长的位置时，要特别注意，当各 项调整工作完成后一定要用扳手将拧紧的螺母全部检查一 遍，用手转到曲柄盘检查机构运转情况，方可进行下一步 操作
实验三 渐开线齿轮范成原理
一、实验目的
➢ 掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿 廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；
➢ 了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原 因及用变位来避免产生根切的方法；
三、实验内容
1.曲柄摇杆机构的设计分析
试验台配置的计算机软件，还可用三种不同的设计 方法，根据基本要求，设计符合预定运动性能和动 力性能要求的曲柄摇杆机构。另外试验台还提供了 连杆运动轨迹仿真，可做出不同杆长，连杆上不同 点的运动轨迹，为平面连杆机构按运动轨迹设计提 供了方便快捷的虚拟实验方法。
2.曲柄摇杆机构真实运动仿真分析
四、实验内容
切和都须制负画m变＝出位2（两0xm个2m＝完、-整0z.的5＝）齿8渐的形开标，线准比齿、较廓正这，变三三位种种（齿齿x廓1廓＝。每0.5种） 判断所画齿轮齿廓曲线是否是渐开线，有无根切并
指出。 分析标准齿轮与变位齿轮的基本参数和几何形状哪
些相同，哪些不同，为什么?
五、思考题
根切现象是怎样产生的？如何避免根切？
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午7时 22分20.10.2407:22Oc tober 24, 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午7时22分44秒 上午7时22分07:22:4420.10.24
尺、笔、橡皮、纸 (自备)。
三、实验原理
从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构 件和运动副的数目、种类以及它们之间的相互位 置有关，而与构件的复杂外形、断面大小、运动 副的构造无关，为了简单明了的表示一个机构的 运动情况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机 构外形，断面尺寸、运动副的结构)。而用一些简 单的线条和所规定的符号表示构件和运动副并按 一定的比例表示各运动副的相对位置，以表明机 构的运动特性。
➢ 填写实验报告。
五、实验操作注意事项
➢ 开机前的准备：
✓拆下有机玻璃保护罩用清洁布将实验台，特别是机构各 运动构件清理干净，加少量N68～48机油至各运动构件滑 动轴承处 ✓面板上调速按钮逆时针旋到底（转速最低） ✓转到曲柄盘1～2周，检查各运动构件的运行状况，各螺 母紧固件应无松动，各运动构件应无卡死现象
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齿顶圆直径da=D+2H1 齿根圆直径df=D+2H2 计算全齿高h: 奇数齿全齿高h= H1- H2 偶数齿全齿高h=1/2(da-df)
4..确定变位系数
判定一个齿轮是标准齿轮还是变位齿轮并求出 其变位系数X
X WK' WK
2m sin
若x﹥0，则被测齿轮为正变位齿轮 若x﹤0，则被测齿轮为负变位齿轮
➢ 分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮的同异点。
二、实验设备与工具
渐开线齿轮范成仪； 园规、剪刀、铅笔、绘图纸 (自备)。
三、实验原理
➢ 齿轮与齿条啮合时，其相对运动可视为是齿轮分度园沿 齿条节线做纯滚动。如果将齿条换为齿条刀具，图纸换 为齿坯使它们保持上述相对运动，再使齿条刀具沿齿坯 轴心线方向作切削运动就可加工出齿轮，这种方法称为 范成法(滚切法)。
六、思考题
✓一张正确的机构运动简图应包括哪些内容？ ✓绘制机构运动简图时，原动件的位置能否任意选择？ 是否会影响简图的正确性？ ✓机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？
实验二 平面连杆机构设计分析及运动分析
一、实验目的
➢ 掌握机构运动参数测试的原理和方法。了解利用测试结果， 重新调整、设计机构的原理；
齿廓间的公法线长度AB与所对的
基圆上的弧长A0B0长度相等。游标 卡尺跨过k个齿，测得齿廓间公法线
长度为W，k' 然后再跨过K+1个齿测
得其长度为 Wk'。1
Wk (K 1)Pb Sb
W' k 1
KPb
Sb
测定公法线 W和k' 可W求k'出1 基节Pb，从而确定出齿轮的压力
角α和模数m。
（1）测定公法线长度 Wk和'
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。07:22:4407:22:4407:2210/24/2020 7:22:44 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2407:22:4407:22Oc t-2024- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。07:22:4407:22:4407:22Saturday, October 24, 2020
实验步骤示例
单击继续可观看实验步骤演示
机构运动简图绘制示例一
单击作图，光标放在图上 可观看机构运动简图绘制过程
单击此处三个按钮可观看破碎机的工作过程
机构运动简图绘制示例二
单击运动或作图可观看活塞泵的工作及作图过程
机构运动简图绘制示例三
单击运动或作图可观看螺旋泵的工作及作图过程
五、实验内容
每位同学至少测量、分析三个机构，标出机构的名称；绘 制机构运动简图，其中一个简图要求按比例绘制，另外几 个可不按比例绘制机构运动简图，可用目测法使各构件大 致成比例，以利分析；计算机构自由度，并判断机构是否 具有确定运动；最后作出书面报告。
➢ 点击该实验界面中“实测”键，计算机自动进行 数据采集及分析，并作出相应的动态参数的实测 曲线。
➢ 点击该界面中的“仿真”键，计算机对该机构进 行运动仿真，并作出动态参数的理论曲线。
➢ 分析比较理论曲线和实测曲线。如果要重作实验， 点击“返回”键，返回主界面。以下步骤同前。
➢ 在理论曲线和实测曲线上，每隔600记录一组数 据（位移、速度、加速度）备用。
2.通过圆环和螺母将剪好的圆环形图纸压紧在圆盘上，对准中 心，调节刀具中线使之与齿轮毛坯分度圆相切。
3.将滑架3推至左边（或右边）的极端位置，从左向右（或从右 向左）推动滑架，每移一个小的距离（3-4mm），在代表 齿坯的图纸上用铅笔描下齿条刀具刀刃的位置，直到将滑架 推至右边（或左边）的极端位置为止。观察有无根切现象。
四、实验内容
对渐开线直齿圆柱齿轮进行测量，确定其基本参数 (模数m和压力角α)并判别它是否为标准齿轮，对 非标准齿轮，求出其变位系数X
五ຫໍສະໝຸດ Baidu思考题
✓两个齿轮参数测定后，怎样判断它们能否啮合及传动 类型？
✓测量齿根圆直径 d f 时，对于齿数分别为奇数和偶数
的齿轮测量方法有什么不同？
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2420.10.24Saturday, October 24, 2020
➢ 体验机构的结构参数及几何参数对机构运动性能的影响， 进一步了解机构运动学和机构的真实运动规律；
➢ 熟悉计算机多媒体的交互式设计方法，实验台操作及虚拟 仿真。独立自主地进行实验内容的选择，学会综合分析能 力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设备和 现代测试手段。
二、实验设备与工具
曲柄摇杆机构实验台； 测试分析及运动仿真软件、计算机。