《机械设计基础》实验报告

广西科技大学鹿山学院

实验报告

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实验一机构运动简图的测绘与分析

一、实验目的：

1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图；

2、学会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、加深对机构结构分析的了解。

二、实验设备和工具；

1、缝纫机头；

2．学生自带三角板、铅笔、橡皮；

三、实验原理：

由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。

四、实验步骤及方法：

l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运

动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目；

2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运

动副的种类；

3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定

的符号及构

件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。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；

4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副

导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。

五、实验要求：

l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图；

2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对

照，观察计算结果与实际是否相符；

3、对绘制的机构进行结构分析（高副低代，分离杆组；确定机构级别等）。

六、思考题：

1、一个正确的机构运动简图应能说明哪些内容？

2、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？

实验二齿轮范成实验

一、实验目的

1、掌握用范成法切制渐开线齿轮齿廓的基本原理；

2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和用变位修正来避免根切的方法；

3、分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

二、设备和工具

1、齿轮范成仪；

2、圆规、三角板、绘图纸、剪刀、两支不同颜色的铅笔或圆珠笔，计算器（学生自备）

三、试验原理和方法

范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的一种方法。加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，它们保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具沿轮坯的轴向作切削运动，这样制得的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线亦为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样就清楚地观察到齿廓形成的过程。

齿轮范成仪所用刀具模型为齿条插刀，仪器构造如下：

圆盘1绕其芯轴O转动，在圆盘的后面装了一个齿轮与横拖板2上的齿条啮合传递运动，横拖板可以沿水平方向左右移动，通过

齿条、齿轮的啮合带动圆盘转动，在横拖板上通过螺钉固定了一个齿条刀具模型3，齿条插刀的参数为：压力角α＝20°；齿顶高系数ha*＝1；径向间隙系数C*＝0.25；摸数m ＝20；圆盘芯轴直径＝20mm

四、实验步骤

1、根据已知的刀具参数和被加工齿轮分度圆直径，计算被加工齿轮的基圆、最小变位系数、最小变位量，标准齿轮的齿顶圆与齿根圆直径以及变位齿轮的齿顶圆与齿根圆直径，然后根据计算数据将上述六个圆画在同一张图纸上，并沿最大圆的圆周剪成圆形纸片，作为本实验用的“轮坯”；

2、把“轮坯”安装到仪器的圆盘上，必须注意对准中心；

3、调节刀具中线,使其与被加工齿轮分度圆相切，刀具处于切制标准齿轮时的安装位置上；

4、“切制”齿廓时，先把刀具移向一端，使刀具的齿廓退出轮坯中标准齿轮的齿顶圆，然后每当刀具向另一端移动2-3mm时，即在代表轮坯的图纸上用铅笔沿刀具轮廓描下其位置，此时应注意铅笔的落笔方向必须始终保持一致，直至形成一至两个完整的轮齿为止，描画的过程中应注意齿廓形成过程；

5、观察根切现象，即观察刀具齿顶线是否超过被加工齿轮的啮

合极限点；

6、重新调整刀具，即调整螺钉，使刀具中线对准与分度圆相切

的位置，然后向后平行移动刀具，移动距离为避免根切的最小变位量，对好刀后，再用与切制标准齿轮的同样方式移动横拖板，加工

变位齿轮。

五、原始数据：

（1）齿条：模数m＝20 压力角：α＝20°齿顶高系数ha*＝1 径向系数c*＝0.25

（2）标准齿轮：分度圆半径r＝80mm Z=8

1、齿轮几何参数计算：

六、思考题

1、通过实验，说明你所观察到的根切现象是怎样的？是什么原因引起的？如何避免根切？

2、记录得到的标准齿轮齿廓和变位齿轮齿廓是否相同？为什

么？

3、比较用同一条齿条刀具加工出来的标准齿轮和正变位齿轮

的几何参

数：m、a、r、ra、rb、rf、ha、hf、h、p、s、sb、sa、sf中哪些变了？哪些没变？为什么？

实验三回转构件的动平衡实验

一、实验目的

1、巩固和验证回转构件动平衡的基本原理；

2、掌握机械共振式动平衡机的基本工作原理和操作方法。

二、实验设备和工具

1、DPJ机械共振式简易动平衡机、JHP-A型动平衡实验台，本实

验采用DPJ机械共振式简易动平衡机；

2、试件（在校正平面上具有校正孔的转子）；

3、平衡质量（与校正孔相应的螺钉、螺母）；

4、外卡尺；

5、钢皮尺；

6、活动螺丝扳手；

7、计算器；

8、量角器；