机械设计基础实验指南

机械设计基础实验指导书

2010年

华南农业大学工程学院

机械设计基础实验分室

前言

实验是机械设计基础课程教学的一个重要环节。目的是加强学生的理论与实践相结合的能力，培养学生严肃认真和实事求是的工作作风和严谨的科学态度，培养、提高学生分析问题和解决问题的能力，激发学生的开拓和创新精神。

希望学生在实验之前：

1．认真阅读实验指导书，明确实验目的和要求，理解实验原理，掌握实验步骤，遵守操作规程。

2．实验时认真做好实验记录，细心观察实验现象。

3．保持实验室清洁，实验结束后把仪器设备整理好。

4．按要求完成实验报告，字迹要清晰、整齐。

2010年

目录

实验一．机构运动简图的测绘与分

析---------------------------------------------------3

实验二．齿轮的范成实

验---------------------------------------------------------------5

实验三．减速器拆装实验---------------------------------------------------------------------------11 实验报告一-----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅰ实验报告二-----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ实验报告三-----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅳ

实验一平面机构运动简图的测绘

一、实验目的

1．学会运用构件及其运动副联接的常用符号和机械中常用机构的简图符号，正确绘制出

机构运动简图；

2．通过实验进一步理解机构运动简图的意义；

3．熟练掌握机构自由度的计算方法，学习判断运动链能否成为机构。

二、实验设备和工具

1.机构模型、钢尺；

2.三角板、铅笔、橡皮和稿纸（学生自备）。

三、测绘运动简图的原理

机械中实际的机构，其结构往往比较复杂，但机构的运动情况与构件的形状、组成构件的零件数目和运动副的具体结构等因素无关，而决定于机构中联接各构件的运动副的类型和各运动副的相对位置以及构件数目。因此，在进行机构的分析和设计新机构时，所绘制的旨在表达机构各构件之间相对运动关系的图形，须撇开构件的形状和运动副的具体结构，根据构件之间的相对运动关系，确定各运动副的类型，然后，按一定的比例，用国标规定的运动副符号和线条绘出图形，这样的图形称为机构运动简图。不严格按比例绘制的简图则称为机构示意图。

四、测绘运动简图的方法和步骤

1. 仔细观察各机构模型，了解其名称、用途和结构。

2. 找出各构件。从原动件开始，仔细观察机构的运动，按运动传递顺序，找出组成机构的固定构件和所有的活动构件。

3. 选定视图平面。选取与构件运动平面相平行的平面作为绘制机构运动简图的视图平面。

4. 找出各构件之间的联系--------运动副。根据各相互联接的两构件间的接触情况及相对运动性质，从机架一端开始，按构件联接顺序，确定各运动副的类型。

5. 用简单线条表示构件，画出该机构运动简图的草图。

6. 测量各运动副间相对位置。测量各回转副中心之间的距离、移动副导路的相对位置尺寸。

7. 应用公式F=3n-2P L -P H 计算机构自由度，要注意复合铰链，局部自由度和虚约束的判别。将计算结果与实际机构对照，机构自由度数应与原动件数相符，否则，应当找出机构运动简图的错误并改正。

8. 作机构运动简图。选取合适的长度比例尺，在实验报告中绘出机构运动简图并填写有关内容。 机构运动简图的长度比例尺：

()

()mm cm

L 简图上所画的构件长度

构件的实际长度=μ

五、实验要求

在实验室提供的机构模型中，选择六种机构模型，三种要求做出其机构运动简图，三种做出机构示意图。 五、思考题

1. 机构运动简图有什么用途？一个正确的机构运动简图应能说明哪些问题？

2. 绘制机构运动简图时，选择构件的不同瞬时位置，会不会影响运动简图的正确性？

3. 机构自由度的计算对测量绘制机构运动简图有什么帮助？

实验二 齿轮的范成实验

一．实验目的

1．掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程。

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．实验内容

用范成仪在圆形图纸上（预先将图纸按标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮分成三等分，并分别画出它们的分度圆、齿顶圆、齿根圆，如图1示），依次用铅笔描绘出渐开线齿条刀具相对于轮坯在各个位置的包络线，该包络线即为被切削齿轮的渐开线齿廓。

三．实验设备

1．齿轮范成仪

范成齿轮参数：mm m 20=，

020=α， 1*

=a h ，25.0*=c

2．同学自备 （1）一张剪好的圆形图纸，将其分成三等分，分别表示标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮，并分别标注分度园、齿顶圆和齿根圆，如图1所示。参数：

m=20mm ，z=8，020=α，1*

=a h ，

25.0*=c ，

孔 径=35mm ，x 1=0.6，x 2=-0.4 图1

（2）铅笔，橡皮。

四．范成仪的构造及工作原理

齿轮范成加工是应用一对齿轮啮合的原理加工齿轮的一种方法。制造齿轮的刀具具有齿轮（或齿条）的外形，渐开线齿廓的刀具节圆与齿轮轮坯的节圆作纯滚动，在此啮合过程中，刀具切去与它啮合的轮坯上的材料，留下轮坯的渐开线齿廓外形的包络线，即是被切齿轮轮坯的渐开线齿廓。