《機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書及報姓學(xué)

名_____________________號_____________________自班_____________________成

績?nèi)谓蘝____________________蘭州理工大學(xué)機電學(xué)院

目

錄1實驗一機構(gòu)運動簡圖測繪與分析…2實驗二齒輪齒廓范成原理……………3實驗三軸系結(jié)構(gòu)測繪與分析……………4實驗四減速器拆裝…………………8實驗報告…………10

實驗須知1.課后根據(jù)自己課程安排要及時選，不要多選或者少選；2.有特殊情況不能參加實驗，應(yīng)提向?qū)嶒炇依蠋熣埣?。進行必要調(diào)換。否則一律按自己選定的時間參加實驗并在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗；3.加實驗的同學(xué)在實驗前要做好本實驗的預(yù)習(xí)；4.帶實驗指導(dǎo)書及實驗相關(guān)的用具5.實驗的過程中，要遵守實驗室的種規(guī)章制度；愛護儀器設(shè)備；注意節(jié)約原材料；不要做與實驗無關(guān)的事情6.種實驗設(shè)備在使用前要仔細檢查實驗做完后要及時切斷電源，將儀器設(shè)備工具等整理擺放好，發(fā)現(xiàn)丟失或壞應(yīng)立即報告；7.遵守設(shè)備儀器的操作規(guī)程，注意身和設(shè)備的安全；8.保持實驗室內(nèi)和儀器設(shè)備的清潔整齊美觀。工作臺面要干凈并要搞好室內(nèi)衛(wèi)生；9.離開實驗室前，應(yīng)由指導(dǎo)教師在關(guān)的實驗數(shù)據(jù)的記錄紙上簽字，以求確認對設(shè)備儀器的完好和已完成了在驗室內(nèi)應(yīng)完成的工作；對驗結(jié)果要進行分析、整理和計，認真填寫實驗報告；按求及時交實驗報告；由結(jié)課后實驗報告要由實驗室統(tǒng)保管，因此做過的實驗報告若有丟失其成績只能按不及格處理；考核按五級記分制，即秀、良好、中等、及格和不及。沒有實驗成績以及實驗成績合格的同學(xué)不能參加式考試（確有特殊原因者可申補做或重做實驗蘭理大機電院2015年11月

實驗一機構(gòu)運動圖的測繪分析一、實驗?zāi)康?能夠熟練的掌握測實際機器和模型機構(gòu)運動簡圖基本技能；2學(xué)會分析和驗證機自由度一理解機自由度的概念，掌握機構(gòu)自由的計算方法；3加深對機構(gòu)結(jié)構(gòu)的解。二、實驗設(shè)備及具1沖床機構(gòu)模型；2簡易油泵；3各種實用及典型模；4鋼板尺；鉛筆、橡皮、草紙（自備三、原理機械中實際的機結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，但機構(gòu)的運與構(gòu)件外形、斷面尺寸和運動副小無關(guān)，而機構(gòu)的運動僅機構(gòu)中所有構(gòu)件的數(shù)目和構(gòu)件組成的運動副的數(shù)目、類型、相位置有關(guān)此在進行機構(gòu)運簡圖測繪時可以撇開件的復(fù)雜外形和運動副的具體結(jié)構(gòu)簡單的線條和符號來分別代替構(gòu)和運動副并按一定的例尺表示運動副的相對位置此說明機構(gòu)的實際運動特性的圖形，我稱它為機構(gòu)運動簡圖構(gòu)示意圖可不要求嚴格按比例繪制，這是機構(gòu)運動簡圖和機構(gòu)示意圖的一區(qū)別。四、實驗步驟和法1測繪時使機構(gòu)緩慢運動，從原動構(gòu)件開始仔細觀機構(gòu)的運動，分清各個運動單元從而確定組成機構(gòu)構(gòu)件數(shù)目。2根據(jù)相聯(lián)接的構(gòu)件的接觸情況及相對運動的性質(zhì)確定各個運動副的類型。3要選擇最能表現(xiàn)機特征的平面作為視圖平面。一情況下選擇多數(shù)構(gòu)件所在平面作視圖平面。4在稿紙上徒手按規(guī)的符號及構(gòu)件的聯(lián)接次序，從動件開始，逐步畫出機構(gòu)運動簡的草圖。然后用數(shù)、、3……別標注各構(gòu)，用A、C……分別標注各運動副。5、計機構(gòu)的自由度并檢驗機構(gòu)簡圖否正確。6、仔細測量機構(gòu)的運動尺寸（如轉(zhuǎn)副間的中心距和移動副導(dǎo)路夾角副則應(yīng)仔細測出高副的輪廓線及其位置注意假定動機構(gòu)的位置然后以適的比例尺將草稿畫成正式的機構(gòu)運動簡圖。

比例尺

實際長度L（m圖上長度A（mm）五、舉例試繪出如圖示偏心輪機構(gòu)的運動簡圖。1、原動件1（偏心輪）動時，可以看出機構(gòu)有四個構(gòu)；機架相靜止（固定件心輪1相機架作轉(zhuǎn)運動；連桿2相對機架復(fù)雜的平面運動滑相對機架作直線運動所以該機構(gòu)有3個動構(gòu)件。（）圖12、據(jù)觀察所知，該機構(gòu)共有四個運副，且均為低副。構(gòu)件相機架繞A點轉(zhuǎn)動，組成回轉(zhuǎn)副，軸心在A點構(gòu)件2相對構(gòu)件繞B點動組成第二個回轉(zhuǎn)副，心在B點，構(gòu)件3相對構(gòu)件繞點轉(zhuǎn)組成第三個回轉(zhuǎn)副，軸心在C點構(gòu)件3相機架4沿直AB作直線運動，組成一個移動副。3、畫機構(gòu)草圖。畫此機構(gòu)草圖時應(yīng)意偏心輪的畫法。由于偏心1只構(gòu)件2和件聯(lián)接，偏心輪1連桿2組成回轉(zhuǎn)副其對轉(zhuǎn)動中心在B點我們以設(shè)想在偏心輪2與件的相對回轉(zhuǎn)中心也B點與替換前的相對動狀況是一樣的以們可以將原轉(zhuǎn)動副縮小用鉸鏈B表示另外，偏心輪1又與構(gòu)件組成轉(zhuǎn)副，其回轉(zhuǎn)中心在點，用鉸鏈A示。因此偏心輪

只含有兩個回轉(zhuǎn)（或鉸鏈據(jù)構(gòu)件表示法可知：此種構(gòu)件可聯(lián)接兩回轉(zhuǎn)副中心的直線來表示，及偏心輪可以用偏心距AB來示。4、根草圖驗算機構(gòu)的自由度：活動構(gòu)件數(shù)目：n=3低副數(shù)目：P=4高副數(shù)目：P=0所以該機構(gòu)的自度

FnLH這與實際機構(gòu)的動情況是符合的。5、測量運動尺寸，所謂的運動尺寸定是兩個運動副之間的尺寸而不是外形尺寸。注意尺寸一定測量全保證能夠在任意位置都能畫機構(gòu)運動簡圖選擇合適比例尺然按比例尺依次地確定運動副對于機架的位置，將運動簡圖出，如圖1右圖所示。六、思考題1、一個正確的“機構(gòu)運動簡圖”應(yīng)說明哪些內(nèi)容？2、繪制機構(gòu)運動簡圖時，原動構(gòu)件位置是否可以任意選定？會會影響簡圖正確性？3、機構(gòu)自由度的計算對測繪運動簡有何幫助？二齒廓理

一實目1.掌握用范成法加工漸開線齒輪的基本原理；2.通過觀察齒條刀具用范成法加工漸開線齒廓的程齒輪根切現(xiàn)象及采用變位修正來避免根切的方法；3.了解變位后對輪齒尺寸產(chǎn)生的影響。二設(shè)與具1.齒廓范成儀；2.鋼板尺；3.剪刀；鉛筆、橡皮3號繪圖紙（自備）三原和構(gòu)1.移距量標尺齒條刀移距溜板分度圓5.9齒度圓卡盤緊定螺釘8.壓板齒基圓鎖緊旋鈕11合溜板嚙合拉緊手柄13.距量調(diào)節(jié)紐圖1齒范成儀范成法是利用一齒輪互相嚙合時其共軛齒廓互內(nèi)包絡(luò)線的原理來加工齒輪的時中一齒輪為刀具另一齒輪為輪坯。它們保持定的角速度比轉(zhuǎn)動和一對真正的齒輪互相嚙合傳動一樣同刀具還沿輪坯的軸向作切削運動這樣得到的齒輪齒就是刀具刀刃在各個位置上的曲線簇的包絡(luò)。若用漸開線作為刀具齒廓，據(jù)齒廓的共軛原理，則其包絡(luò)線為漸開線。由于在實際加工時不到刀具刀刃在各個位置形成絡(luò)線的過程，故通過齒廓范成儀實現(xiàn)這一過

1212122f程在實中所用的齒廓范成儀相當于用齒型刀具加工齒輪的機床加齒輪的紙坯與刀具模型都安裝在范成上，由范成儀來保證刀具與輪的的傳動(加工齒輪的分度線速度與刀具的移動速度相等)。依次用鉛筆將刀刀刃的各個位置記錄在繪圖紙，每次所描下的刀刃廓線相當于齒坯在該位置被刃所切去的部分我就能清楚地觀察到刀刃線逐漸包絡(luò)出待加工齒輪齒廓的過1212122f本實驗所用的范儀見圖以齒輪與齒條嚙合原理設(shè)的的結(jié)構(gòu)是由輪和刀具兩部分組成。輪坯部分的結(jié)構(gòu)扇形構(gòu)件4是模18齒的齒輪度圓。在另外一個盤上是模數(shù)齒數(shù)的分度圓5與圓9。它們都可以一起繞心轉(zhuǎn)動。刀具部分的結(jié)構(gòu)模數(shù)18的條刀2用鉸裝在移距溜板（向移動溜板上轉(zhuǎn)動旋13可刀具移，移距量由移距量標尺1指示移距溜板裝在嚙合溜板上當不移距時可用鎖緊旋鈕10移距溜板3鎖在合溜板（橫向移動溜板上當無移距量時，刻度尺零位對齊。實驗時取下緊定釘和板，打開刀具2，將輪坯紙放在放壓板和刀具的面擰緊緊定螺釘緊輪坯紙轉(zhuǎn)動嚙合拉緊手使對應(yīng)的分圓4或與嚙溜板11壓嚙合溜板靠摩擦力帶分度圓一起轉(zhuǎn)動而成范成運動每移過一個置用鉛筆在輪坯紙上記錄刀具的廓線，這樣在輪坯紙包絡(luò)出齒形。如果刀有移距就會繪出變位齒輪。四實步和方給定條件：齒條刀：m和=20;α°;h*c*=0.25輪

坯）ZZ1.20齒8齒準齒輪的繪制按給定條件計算m=8Z=20和m=8的度圓直徑d、基圓直徑、齒頂圓直徑d、根圓直徑d并在繪圖紙出這些圓（尺寸一定要準確個圓即可。然用剪刀在距齒頂圓外－處圖紙多處剪掉。（2）取下緊定螺釘7和板，打開刀具2，將輪坯紙放在放壓板8和刀具2的面。輪紙的中心一定要輪坯的中心重合動盤使輪坯紙放在適當?shù)奈恢镁o緊定螺釘7壓緊輪坯紙。（3）將所要范成的輪分度圓對準嚙合溜板，使嚙合拉緊手2向緊方向轉(zhuǎn)動。直至分度圓和嚙合溜板之做純滾動。松開鎖緊旋鈕0轉(zhuǎn)動移距量調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)齒條刀2使齒條刀的中線與輪坯紙的分圓相切，然后擰緊鎖緊旋鈕。（4）將齒條刀移到手極限位置，按范成運動用鉛筆依次記錄刀具刀刃的位置。直至齒條刀移到左手的極位置?？衫L出－完整的齒形。

1minaminminminminf1min2.91minaminminminminf1min在范成儀繪制變齒輪齒廓的方法基本上和上面講的步驟和方法相同同是為了避免根切，刀具應(yīng)向外動一段距離使刀具的齒頂線不過理論嚙合線上的理論極限嚙合N見2。最小移距系數(shù)：*(Z-Z)/Z最小移距量：Δ圖直在范成儀上求移距按最小移距系數(shù)算9齒變位齒輪的分度圓直徑、基圓直徑d、齒頂圓直徑、根圓直徑d,對刀時直接將刀的齒頂線對準輪坯紙上的齒頂即可。此時刀具的齒頂線和理論合線上的理論極限嚙合N重。刀具中線和輪坯的分度圓相離，距離Δ。五、思考題1.范成法加工漸開線齒輪時，什么情況下會發(fā)生切？若要避免根切可采取哪些措？2.用范成法加工齒輪時齒廓曲線是如何形成的？3.用齒條刀加工標準齒輪時，刀具和輪坯之間的對位置和相對運動有何要求？為么？實驗三軸系結(jié)構(gòu)繪與分析一、實驗?zāi)康?了解軸、軸上零件結(jié)構(gòu)形狀及功用、工藝要求和配關(guān)系；2熟悉軸上零件的組、定位、調(diào)整、潤滑與密封方；3通過組裝測繪掌握確設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)的方法。二、實驗設(shè)備1軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分實驗箱。箱內(nèi)提供可組成圓柱輪軸系、小圓錐齒輪軸系和蝸輪桿

軸系三類軸系結(jié)模型的成套零件；2游卡尺；3鋼尺；鉛筆、三角板等三、實驗內(nèi)容1按照指導(dǎo)教師給每所指定實驗內(nèi)容（圓柱齒輪軸、小圓錐齒輪軸系或蝸輪蝸桿軸組裝軸系結(jié)構(gòu)；2分并繪制軸系裝配草圖；3、測軸系的主要尺寸。四、實驗步驟1根據(jù)傳動方案，選合適的傳動件、軸、軸承、軸座、端蓋、密封件等進行組裝；2對所組裝的軸系進結(jié)構(gòu)分析：首先對軸系的總體構(gòu)進行分析，明確軸系的工作要，了解軸上各部件構(gòu)的作用、軸上各零件的用途解軸承的類型和布方式、軸上零件及軸系的定位和固定方法分析軸上零件的受力和傳力路。3繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖4測量軸系主要裝配寸和零件主要結(jié)構(gòu)尺寸（如傳件的最大外圓、寬度、軸承的支距離、傳動件及軸與軸的配合尺寸等5拆卸所組裝的軸系將零件整理裝箱；6根據(jù)結(jié)構(gòu)圖及測量據(jù)，在3號圖紙上用：例繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖，要求裝關(guān)系表達正確，注明必尺寸（如傳動件的最大外圓、度、軸承的支點距離、傳動件及承與軸的配合尺寸等寫標題欄和明細表7寫出實驗報告。五、思考題1傳動件的軸向力是何傳遞到支座上的？2軸承采用什么固定調(diào)整方式？實驗四減速拆裝實驗一、實驗?zāi)康?了解減速器的結(jié)構(gòu)并分析其結(jié)構(gòu)工藝性；2了解減速器中各個件的用途結(jié)構(gòu)形狀及裝配關(guān)系3了解減速器的拆裝調(diào)整過程。二、實驗設(shè)備和具1減速器

2游標卡尺3卡鉗4鋼板尺5活扳手三、實驗方法步1開蓋前先觀察減速外部形狀，判斷傳動方式、級、輸入輸出軸；2用活扳手擰下機蓋機座聯(lián)接螺栓及軸承端蓋螺釘拔出定位銷，將拆卸下的螺釘、栓、墊圈、螺母及銷等放在盒子中，再擰動啟蓋螺，打開機蓋。3仔細觀察機體內(nèi)各零件的結(jié)構(gòu)和位置、軸系零件定位方式、軸承的類型、布置方以及潤滑密封方式機體附件（如通氣孔、油標、塞、啟蓋螺釘、定位銷等）的用、結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。4卸下軸承端蓋，將和軸上零件一起從機體中取出，按合理的順序拆卸軸上零件。5根據(jù)實驗報告要求測量減速器的尺寸。6按原樣將減速器裝好，裝配向心推力滾動軸承時應(yīng)注意是正裝？還是反裝？應(yīng)注滾動軸承的合理拆方法。經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，才合上機蓋，并在裝配上下機體的結(jié)螺栓之前，應(yīng)先安裝好定位，然后安裝聯(lián)接螺栓，并逐個緊。四、注意事項1實驗前必須認真預(yù)實驗指導(dǎo)書；2實驗時應(yīng)記錄有關(guān)量數(shù)據(jù)，作出實驗報告。3切勿盲目拆裝、拆前應(yīng)仔細觀察零、部件的結(jié)構(gòu)位置，考慮好合理的拆裝順序。4愛護工具、儀器及備，小心仔細地拆裝、切勿敲。拆下的零、部件要妥善放好，免丟失和損壞。五、思考題1如何減輕機體的重和減少機體的加工面積？2軸承座兩側(cè)的上下體聯(lián)接螺栓如何布置？支承該栓的凸臺高度應(yīng)如何確定？3減速器的附件如定銷、啟蓋螺釘、油標、油塞、氣器等的作用是什么？應(yīng)如何布？4如何考慮窺視孔的置和大?。?如何調(diào)整軸承的軸游隙？6軸承是如何潤滑和封的？7機蓋的結(jié)合面上有溝，機蓋應(yīng)采取什么樣的相應(yīng)施，才能使機蓋上的油進入油溝8為了使?jié)櫥徒?jīng)油進入軸承，軸承蓋的結(jié)構(gòu)應(yīng)如設(shè)計？9在什么條件下，滾軸承的內(nèi)側(cè)要用擋油環(huán)或封油？其構(gòu)造和安裝位置如何？

圖級圓柱齒輪減速器實一機運簡測與分班級18級材卓越同組成員實驗日期：年

月

姓名牛名日

學(xué)號一機名：擺滑機構(gòu)

機構(gòu)編號：機構(gòu)自由度F=1二機名：顎破機機構(gòu)編號：機構(gòu)自由度F=1三機名：曲滑機構(gòu)

機構(gòu)編號：機構(gòu)自由度F=1四機名：簡牛刨床機構(gòu)編號：機構(gòu)自由度F=1五機名：曲搖機構(gòu)

機構(gòu)編號：機構(gòu)自由度F=1六、思考1.一個正確的“機構(gòu)運動簡圖”能反映機構(gòu)那些容？答：能反映運動的個數(shù)、類型及其相對位置；構(gòu)個數(shù)；原動件到執(zhí)行機構(gòu)的運傳遞關(guān)系、過程。2.機構(gòu)運動簡圖的定義是什么？機構(gòu)運動簡圖與構(gòu)運動示意圖的區(qū)別是什么？（1：機構(gòu)運動簡圖的定義是用簡單的線條和符號來分別代替構(gòu)和運動副，并按一定的比例尺表示運動副相對位置，以此說明機構(gòu)的實運動特性的圖形。（2最大的區(qū)別是機構(gòu)示意圖可不要求嚴格按比例繪制。表明機的運動狀態(tài)或各構(gòu)件的相互關(guān)系3.機構(gòu)自由度的計算對機構(gòu)設(shè)計有何意義？答：可通過對機構(gòu)件的分析計算，得知機構(gòu)是具有確定的運動。4.構(gòu)的基本組成有哪些答：機架，原動，從動件。成績：二齒齒原驗報

1122班級1122

姓名

學(xué)號實驗日期：

年

月

日設(shè)備編號一、

齒刀的要參名稱

壓力角α

齒頂高系數(shù)*

徑向間隙系數(shù)c*數(shù)值二計數(shù)1.m=8、Z準輪項目

計算公式

單位

計算結(jié)果分度圓直徑d基圓直徑齒頂圓直徑

齒根圓直徑

f分度圓齒厚s分度圓齒槽寬三m=20Z輪驗結(jié)計及比項

目

計算公式

標準齒輪計算變位齒輪計算

備注結(jié)果（）

結(jié)果（）分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑d

齒

距p基圓齒距p

分度圓齒厚分度圓齒槽寬最小變位系數(shù)齒形比較

min注形比較”僅定性地說明兩個齒輪的齒頂圓齒厚和齒根圓齒的差別，不用計算公式來計算；備注中填變位齒輪相對標準齒輪的變化增加用“＋”號表示；減少用“”號表示；不變用“”表示。附齒廓范成圖四思題1.范法加