本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械設(shè)計(jì)基試驗(yàn)指書(shū)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

（含機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)兩部分）

湖

南

工

學(xué)院

試驗(yàn)室機(jī)械系

二O一O年十一月

目錄

試驗(yàn)須知····································································2試驗(yàn)一機(jī)構(gòu)、機(jī)械零部件認(rèn)知試驗(yàn)·····················3試驗(yàn)二機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪與分析試驗(yàn)·················5試驗(yàn)三漸開(kāi)線齒輪范成試驗(yàn)·································8試驗(yàn)四齒輪幾何參數(shù)測(cè)定試驗(yàn)·····························11試驗(yàn)五機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合試驗(yàn)·····································15試驗(yàn)六組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析試驗(yàn)·············29試驗(yàn)七減速器拆裝與結(jié)構(gòu)分析試驗(yàn)·····················33試驗(yàn)八帶傳動(dòng)的特性測(cè)試與分析試驗(yàn)···············37附試驗(yàn)報(bào)告模式············································40

實(shí)驗(yàn)須知

為了培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真和一絲不茍的工作作風(fēng)，保證教學(xué)試驗(yàn)順利進(jìn)行，達(dá)到試驗(yàn)教學(xué)的要求和目的，每個(gè)學(xué)生應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：

一、做好試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

1、認(rèn)真預(yù)習(xí)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，并復(fù)習(xí)教材中的有關(guān)內(nèi)容，明確本次試驗(yàn)的目的、方法和步驟。

2、根據(jù)試驗(yàn)所要求的內(nèi)容結(jié)合所學(xué)有關(guān)理論知識(shí)，弄明白與本次試驗(yàn)有關(guān)的基本原理。

3、對(duì)試驗(yàn)中所用到的儀器、設(shè)備和工具有一定的了解，規(guī)定學(xué)生自備的物品一定要準(zhǔn)備齊。

4、除了解試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中規(guī)定的試驗(yàn)方案外，亦可多設(shè)想其它方案。二、遵守試驗(yàn)室的規(guī)章制度

1、試驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)肅認(rèn)真，保持恬靜和整齊，不準(zhǔn)亂拋紙屑，不準(zhǔn)隨地吐痰，嚴(yán)禁吸煙。

2、愛(ài)護(hù)儀器和設(shè)備，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)報(bào)告。3、凡與本次試驗(yàn)無(wú)關(guān)的儀器與設(shè)備切勿任意動(dòng)用。

4、試驗(yàn)完畢，應(yīng)將設(shè)備及儀器擦拭清白，并恢復(fù)到原來(lái)正常狀態(tài)。三、認(rèn)真做好試驗(yàn)

1、認(rèn)真聽(tīng)好指導(dǎo)老師對(duì)本次試驗(yàn)的講解，試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)有嚴(yán)格科學(xué)作風(fēng)，認(rèn)真細(xì)致地依照試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中所要求的試驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行。

2、對(duì)于帶電或?qū)氋F的儀器及設(shè)備，在接電或布置后，應(yīng)請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查，檢查通過(guò)后，才能開(kāi)始試驗(yàn)。

3、在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)密切注意觀測(cè)試驗(yàn)現(xiàn)象，記錄下全部所需測(cè)量數(shù)據(jù)，隨時(shí)進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)總結(jié)。

4、試驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作技能的重要環(huán)節(jié)，因此每個(gè)學(xué)生都必需自己動(dòng)手，完成所有的試驗(yàn)環(huán)節(jié)。

5、試驗(yàn)所測(cè)的數(shù)據(jù)和圖表，應(yīng)以實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，當(dāng)場(chǎng)記錄明白，不要拼湊和抄襲，所得結(jié)果交指導(dǎo)老師審閱認(rèn)可后可才能離開(kāi)試驗(yàn)室，若不符合試驗(yàn)要求應(yīng)重做。

6、學(xué)生在完成規(guī)定試驗(yàn)項(xiàng)目后，假使希望觀測(cè)一些與本試驗(yàn)有關(guān)的其它現(xiàn)象，或用另外方案來(lái)進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)老師同意可以進(jìn)行。

四、試驗(yàn)報(bào)告的一般內(nèi)容與要求

試驗(yàn)報(bào)告是試驗(yàn)的總結(jié)，通過(guò)書(shū)寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告，可以提高學(xué)生的分析能力，

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因此每個(gè)學(xué)生必需獨(dú)立完成試驗(yàn)報(bào)告，并要求學(xué)生對(duì)每個(gè)試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)做到原理明白，方法正確，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備可靠，會(huì)簡(jiǎn)單處理和分析測(cè)試數(shù)據(jù)。要有自己的觀點(diǎn)和見(jiàn)解，并加以探討，試驗(yàn)報(bào)告要求書(shū)寫(xiě)工整。

一般試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具有以下基本內(nèi)容：

1、試驗(yàn)名稱(chēng)、試驗(yàn)日期、試驗(yàn)者及同組人員。

2、試驗(yàn)所用的儀器和設(shè)備的名稱(chēng)、型號(hào)（及編號(hào)），精度及量程等。3、試驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法及步驟簡(jiǎn)述。

4、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其處理：試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)包括全部的測(cè)量原始數(shù)據(jù)，并注明測(cè)量單位，最好以表格形式，列出數(shù)據(jù)的運(yùn)算過(guò)程，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤并分析。

5、探討及試驗(yàn)心得體會(huì)：根據(jù)試驗(yàn)所得到的結(jié)果及試驗(yàn)中觀測(cè)到的現(xiàn)象，結(jié)合基本原理進(jìn)地分析探討。如試驗(yàn)對(duì)象有理論解，則希望能與理論結(jié)果進(jìn)行比較，最終寫(xiě)出心得體會(huì)。

6、提出建議和期望：通過(guò)試驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐，根據(jù)自己的收獲，客觀地進(jìn)行評(píng)價(jià)，或提出建議和期望。

五、試驗(yàn)成績(jī)

1、根據(jù)學(xué)生參與試驗(yàn)的態(tài)度和表現(xiàn)，在老師審閱報(bào)告的基礎(chǔ)上，按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級(jí)評(píng)定試驗(yàn)成績(jī)。

2、未完成所規(guī)定的試驗(yàn)或試驗(yàn)成績(jī)不及格者，應(yīng)補(bǔ)做或重做試驗(yàn)，否則不準(zhǔn)參與本課程的期終考試。

3、本課程的試驗(yàn)成績(jī)，按比例計(jì)入本課程的總評(píng)成績(jī)。

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試驗(yàn)一機(jī)構(gòu)、機(jī)械零部件認(rèn)知試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、初步了解課程所研究的各種常用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、了解機(jī)械零、部件的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)，了解其特點(diǎn)和應(yīng)用。3、了解機(jī)械零、部件的常用材料和工作原理。

4、加強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)與機(jī)器、機(jī)械零、部件的感性認(rèn)識(shí)，為理論學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)二、試驗(yàn)內(nèi)容概述1、機(jī)械原理羅列柜內(nèi)容

機(jī)械原理羅列柜，展出十柜各種典型機(jī)構(gòu)，實(shí)際上是一部直觀、活動(dòng)的教材，所羅列的機(jī)構(gòu)，采用微電機(jī)驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)控制運(yùn)行，并配有錄音講解與機(jī)械同步運(yùn)行，羅列內(nèi)容主要有：

第一柜：機(jī)械的組成兩種機(jī)器及各種運(yùn)動(dòng)

其次柜：齒輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型平面和空間的齒輪機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)類(lèi)型

第三柜：齒輪的基本參數(shù)漸開(kāi)線形成、齒輪各部分名稱(chēng)及五個(gè)基本參數(shù)第四柜：輪系的類(lèi)型平面和空間軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系的類(lèi)型第五柜：輪系的功能輪系的六種功能，擺線針輪潛波減速器等第六柜：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)類(lèi)型、推桿形狀、凸輪機(jī)構(gòu)封閉方式第七柜：平面連桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化方式第八柜：平面連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)在八種機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用例如第九柜：間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全有輪機(jī)構(gòu)第十柜：聯(lián)動(dòng)凸輪、凸輪齒輪、凸輪連桿齒輪連桿機(jī)構(gòu)等組合機(jī)構(gòu)。2、機(jī)械零件羅列柜內(nèi)容

機(jī)械零件羅列柜，展出十柜各種典型機(jī)械零件，實(shí)際上是一部現(xiàn)實(shí)的教材，所羅列典型零件為了觀測(cè)便利有的進(jìn)行了剖切，并配有文字，圖表說(shuō)明，主要內(nèi)容有：

第一柜：螺紋聯(lián)接與應(yīng)用

其次柜：鍵、花鍵、無(wú)鍵、銷(xiāo)、鉚、焊、膠接第三柜：帶傳動(dòng)第四柜：鏈傳動(dòng)第五柜：齒輪傳動(dòng)第六柜：蝸桿傳動(dòng)

第七柜：滑動(dòng)軸承與潤(rùn)滑密封第八柜：滾動(dòng)軸承與裝置設(shè)計(jì)第九柜：軸的分析與設(shè)計(jì)

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第十柜：彈簧、聯(lián)軸器、離合器、減速器。

三、試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)中機(jī)械原理羅列柜；機(jī)械零件羅列柜采用單片機(jī)控制，微電機(jī)驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)控制運(yùn)行，并與VCD錄音講解與機(jī)械同步運(yùn)行。

三、試驗(yàn)方式和要求

1、試驗(yàn)方式以學(xué)生觀測(cè)、自學(xué)為主，教師輔導(dǎo)答疑為輔，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)探討、分析

此為開(kāi)放式教學(xué)形式，學(xué)生可利用課余時(shí)間來(lái)羅列室參觀、學(xué)習(xí)。

2、學(xué)生可根據(jù)理論教學(xué)的時(shí)間不同，結(jié)合教科書(shū)的有關(guān)章節(jié)，隨時(shí)到試驗(yàn)室觀，回復(fù)思考題，可階段性回復(fù)，也可一次性回復(fù)。

3、在觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)著重了解：（1）常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用。（2）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的表示。

（3）機(jī)械零、部件的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)，把握其特點(diǎn)和應(yīng)用。（4）機(jī)械零、部件的常用材料和工作原理。（5）機(jī)械零、部件的失效形式。

（6）加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件如：滾動(dòng)軸承、螺紋等零件的理解，為正確選用打好基礎(chǔ)

三、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求

1、各羅列柜的基本內(nèi)容；

2、繪出2~3個(gè)羅列柜中機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；3、寫(xiě)出2~3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零件名稱(chēng)及意義。

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試驗(yàn)二機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪與分析試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、把握根據(jù)實(shí)際機(jī)械或模型繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的技能和正確標(biāo)注運(yùn)動(dòng)尺寸。

2、進(jìn)一步加深理解機(jī)構(gòu)自由度的含義，把握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法及其具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。

3、了解機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

4、通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)一步加深理解機(jī)構(gòu)的組成原理。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述

對(duì)一些典型機(jī)構(gòu)或機(jī)器的實(shí)物或模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪，計(jì)算其自由度，驗(yàn)證其運(yùn)動(dòng)是否確定，并通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析。

三、試驗(yàn)設(shè)備和工具

1、典型機(jī)構(gòu)或機(jī)器的實(shí)物或模型若干件。2、測(cè)量工具：鋼尺、內(nèi)外卡規(guī)等。

3、繪圖工具（學(xué)生自備）：三角板、直尺、圓規(guī)、鉛筆、橡皮擦、草稿紙（供測(cè)繪、畫(huà)草圖用）。

四、測(cè)繪原理和方法1、測(cè)繪原理

機(jī)構(gòu)是各種機(jī)器用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的基本組成部分，它由若干個(gè)構(gòu)件按一定的方式聯(lián)接而成，并實(shí)現(xiàn)確定的運(yùn)動(dòng)。從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)看，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)僅與機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的數(shù)目，各構(gòu)件組成的運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型、數(shù)目以及各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置有關(guān)，而與構(gòu)件的繁雜外形和運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。因此，在進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，往往不考慮那些與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的因素，而僅用簡(jiǎn)單線條和規(guī)定符號(hào)來(lái)表示運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件，并按一定比例表示各運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置。這種能正確表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的簡(jiǎn)單圖形稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

2、測(cè)繪方法

（1）使被測(cè)繪的機(jī)構(gòu)或模型緩慢地運(yùn)動(dòng)，從原動(dòng)件開(kāi)始細(xì)心觀測(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，分清各個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，從而確定組成機(jī)構(gòu)的數(shù)目。對(duì)于兩個(gè)構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)十分微小而不易覺(jué)察到的地方應(yīng)特別加以注意，切不可誤認(rèn)為剛性聯(lián)接。

（2）根據(jù)相聯(lián)接的兩構(gòu)件間的接觸狀況及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型。

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（3）選擇恰當(dāng)?shù)囊晥D，并在草稿紙上徒手按規(guī)定的符號(hào)及構(gòu)件的聯(lián)接次序逐步畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的草圖，然后用數(shù)字1，2，3??分別標(biāo)出各構(gòu)件，用字母A、B、C??分別標(biāo)出各運(yùn)動(dòng)副。（4）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度并以此檢查所繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的草圖是否正確。應(yīng)當(dāng)注意，在計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)除去局部自由度及虛約束條件。

計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度公式F?3n?2Pl?Ph式中：n——活動(dòng)構(gòu)件；Pl——低副數(shù)目；

Ph——高副數(shù)目。

（5）自由度檢查無(wú)誤后，細(xì)心測(cè)量機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副間相對(duì)位置（即運(yùn)動(dòng)尺寸），最終按一定比例尺將草圖繪成正式的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

1、目測(cè)各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，使實(shí)物與圖形大致成比例，在草稿紙上用鉛筆徒手繪出指定的幾種機(jī)構(gòu)的示意圖。

2、在自選的幾種機(jī)構(gòu)示意圖中任選兩種，按適當(dāng)?shù)谋壤L制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

3、計(jì)算所測(cè)繪機(jī)構(gòu)的自由度，并驗(yàn)證此機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)。4、對(duì)所測(cè)繪的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

（1）檢查并去除機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束。（2）用低副代替機(jī)構(gòu)中的高副。（3）從機(jī)構(gòu)中分開(kāi)桿組。

任何機(jī)構(gòu)都包含機(jī)架、原動(dòng)件和從動(dòng)件系統(tǒng)三個(gè)部分。分開(kāi)桿組是將該從動(dòng)件系統(tǒng)分解為若干個(gè)不可再分的、自由度為零的構(gòu)件組。

4）確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。

平面機(jī)構(gòu)的級(jí)別是按其中最高級(jí)桿組的級(jí)別確定。五、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求

1、試驗(yàn)后，學(xué)生應(yīng)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果等直接填入試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)，繪制好機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，交老師批閱。

2、思考題

比例尺?實(shí)際長(zhǎng)度（米）圖上尺度（毫米）6

（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有什么用途？一個(gè)正確的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)能說(shuō)明哪些內(nèi)容？

（2）機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算對(duì)測(cè)制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有何幫助？

（3）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，原動(dòng)件的位置是否可以任意確定？若任意確定會(huì)不會(huì)影響簡(jiǎn)圖的正確性？

（4）怎樣選擇機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平面才是正確的？3、收獲與建議。

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試驗(yàn)三漸開(kāi)線齒輪范成試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、把握用范成法切制漸開(kāi)線齒輪的基本原理。

2、了解工廠中實(shí)際加工漸開(kāi)線齒輪（滾齒加工與插齒加工）的生產(chǎn)過(guò)程。3、熟悉漸開(kāi)線齒輪各參數(shù)的計(jì)算公式以及不同參數(shù)對(duì)齒形的影響。4、了解漸開(kāi)線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的方法。5、分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的異同點(diǎn)。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述

1、用m＝8或m=16的齒輪插刀分別繪出標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的完整齒形1~2個(gè)

2、在繪制過(guò)程中，注意觀測(cè)齒輪產(chǎn)生根切的現(xiàn)象及根切的部位，并分析產(chǎn)生根切的原因然后繪制不產(chǎn)生根切的齒廓。

三、試驗(yàn)設(shè)備及原理1、齒輪范成儀。

齒輪范成儀所用的刀具模型為齒條插刀，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。圓盤(pán)1繞其固定軸心O轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)1上固定有周邊切有齒的扇形齒2，扇形齒輪上的兩種不完全齒輪具有一致的模數(shù)（m=2），但分度圓不同（大齒輪分度直徑d=256，小齒輪d=160）。齒條3固定在橫板4上，并可沿機(jī)座7作水平方向移動(dòng)，齒條移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)扇形齒轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條與齒嚙合的中心線所形成的圓（以O(shè)為圓心）等于被加工齒輪的分度圓。通過(guò)齒條、扇形齒的作用使圓盤(pán)相對(duì)于橫拖板的運(yùn)動(dòng)與被加工齒輪相對(duì)于齒條刀具的運(yùn)動(dòng)一樣。松開(kāi)緊固螺釘5；刀具6

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1圓盤(pán)2扇形齒輪3齒條4橫拖板5緊固螺釘6刀具7機(jī)座8壓蓋

2、齒輪范成法原理

范成法是利用一對(duì)齒輪（或齒輪齒條）相互嚙合時(shí)，共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)加工齒輪的。加工時(shí)，其中一輪為刀具，另一輪為輪坯，刀具和輪坯在機(jī)床鏈作用下保持定傳動(dòng)比傳動(dòng)，完全和一對(duì)真正的齒輪相互嚙合傳動(dòng)一樣；刀具作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還沿輪坯的軸向作切削運(yùn)動(dòng)。這樣切出的齒廓就是刀刃在各個(gè)位置的包絡(luò)線。若用漸開(kāi)線作刀具的齒廓，可以證明其所包廓就是刀刃在各個(gè)位置的包絡(luò)線。若用漸開(kāi)線作刀具的齒廓，可以證明其所包絡(luò)出的齒廓必為漸開(kāi)線，今用齒條漸開(kāi)線（基圓半徑為無(wú)限大時(shí)漸開(kāi)線為一傾斜直線）齒廓加工齒輪，那么刀具刀刃在各個(gè)位置的包絡(luò)線就是漸開(kāi)線，即加工出的齒廓為漸開(kāi)線齒廓。由于在實(shí)際加工時(shí)，看不到刀刃形成包絡(luò)輪齒的過(guò)程，所以通過(guò)齒輪范成儀來(lái)表現(xiàn)這一過(guò)程，用鉛筆將刀刃在各個(gè)位置描繪在輪坯紙上，這樣就能明白地觀測(cè)到輪齒范成的過(guò)程。

3、工具

?、鉛筆、圓規(guī)、三角板、剪刀等（自備）。?、3003300mm2的厚圖紙兩張。

四、試驗(yàn)方法1、輪坯紙的準(zhǔn)備

（1）根據(jù)所用范成儀的扇形齒輪的分度圓直徑d和齒條刀的模數(shù)m，求出被切齒輪的齒數(shù)Z。

（2）計(jì)算出被加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪和正負(fù)變位（變位系數(shù)x=±0.5）齒輪的齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df和基圓直徑db，并在紙上畫(huà)出da和df。

（3）接著將圖紙剪成比頂圓直徑da大2－3mm的圓形，最終剪下直徑為35mm的安裝中心孔。

2、標(biāo)準(zhǔn)齒輪的繪制

（1）松開(kāi)螺釘及旋下旋鈕，安裝好輪坯紙，然后旋上旋鈕，此時(shí)暫不要旋緊。

（2）調(diào)理齒條插刀，要求刀具中線與輪坯的分度圓切線重合，此時(shí)旋緊旋扭及螺釘。并記錄下來(lái)刀具此時(shí)在標(biāo)尺的位置，作為繪制變位齒輪的基準(zhǔn)。

（3）開(kāi)始“切制〞齒廓時(shí)，先將溜板和刀具推向一端，然后每當(dāng)向另一端推進(jìn)一個(gè)間隔2－3mm，就用鉛筆描下刀具齒廓（即刀刃）所占據(jù)的所有位置。依此進(jìn)行，直到把刀具推到另一端為止，那么一系列的刀刃齒廓所包絡(luò)的曲線

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就是漸開(kāi)線齒形。

3、正變位齒輪的繪制

（1）松開(kāi)螺釘及旅鈕，將輪坯紙旋轉(zhuǎn)，并要求刀具中線與分度圓切線重合，此時(shí)將旅鈕旋緊，且將齒條刀平移遠(yuǎn)離輪坯中心一段距離xm，其數(shù)據(jù)在標(biāo)尺上讀出，然后將螺釘擰緊。

（2）重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪繪制方法的第(3)步驟。4．負(fù)變位齒輪的繪制

其繪制方法和步驟與繪制正變位齒形基本一致，其不同的只是齒條刀向輪坯中心移動(dòng)一段距離xm。

5、繪制完畢后取下圖紙，并將范成儀恢復(fù)到原狀態(tài)。

五、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求

1、寫(xiě)明白漸開(kāi)線齒輪范成原理的已知數(shù)據(jù)；2、簡(jiǎn)述范成法加工齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒形的步驟；3、粘貼好范成齒形圖

4、完成漸開(kāi)線齒輪的相關(guān)計(jì)算；及總結(jié)圖形變化。5、思考題

?齒條型刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于(ha*+c*)m??通過(guò)試驗(yàn)，你所看到的根切現(xiàn)象發(fā)生在何處?并說(shuō)明根切的原因及避免根切的方法。

?變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，有哪些參數(shù)發(fā)生了變化?變化趨勢(shì)如何?

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試驗(yàn)四齒輪幾何參數(shù)測(cè)定試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉齒輪各部分名稱(chēng)和幾何關(guān)系。

2.把握用普通量具測(cè)定出漸開(kāi)線齒輪各基本參數(shù)的技能，通過(guò)參數(shù)測(cè)量，從中把握標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的基本判別方法。

3.學(xué)會(huì)測(cè)量齒厚的一般方法。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述

利用游標(biāo)卡尺測(cè)量，并通過(guò)計(jì)算、查表確定齒輪的基本參數(shù)。齒數(shù)Z、模數(shù)m、壓力角α、齒頂高系數(shù)h*頂隙系數(shù)Cx、變位系數(shù)x等是齒輪的基本參a、數(shù)，這些參數(shù)一旦被確定，則該齒輪的各部分尺寸即可確定。

三、試驗(yàn)設(shè)備及原理

1、本試驗(yàn)使用一套（8個(gè)）8級(jí)精度m=5的標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪作為測(cè)量對(duì)象，利用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺和游標(biāo)測(cè)齒輪卡尺各一把作為測(cè)量工具，并自備計(jì)算器和稿紙。

2、試驗(yàn)原理：

由右圖可知，當(dāng)游標(biāo)卡尺的兩卡腳分別與兩漸開(kāi)線齒廓的不同位置相切時(shí)，兩切點(diǎn)間距A1B1和A2B2均為兩漸開(kāi)線的公法線，根據(jù)漸開(kāi)線性質(zhì)可知：A1B1＝A2B2＝A0B0，且必與基圓相切。

卡腳與齒廓的切點(diǎn)位置與卡測(cè)數(shù)Ｋ的多少有關(guān)，假使卡測(cè)齒數(shù)過(guò)多，則卡腳可能與兩齒頂相接觸而不是相切；相反，假使卡齒數(shù)過(guò)少，則兩卡腳可能與齒根接觸，也不一定是相切。這時(shí)所測(cè)出的兩觸點(diǎn)間的距離不是真正的公

法線長(zhǎng)度。測(cè)量公法線長(zhǎng)度時(shí)，最好使兩卡腳與兩齒廓的切點(diǎn)大致落在分度線附近。為此卡測(cè)齒數(shù)Ｋ可按下表選?。?/p>

zk12～18２19～26３27～36４37～45５46～54６55～63７64～72８先將游標(biāo)卡尺跨K個(gè)齒測(cè)量，使其兩足與齒廓相切，取不同的三組K個(gè)齒，可得三組不同的Wk值，即平均值即可。以同樣方法測(cè)量Wk?1。

四、試驗(yàn)方法

1、齒數(shù)Z：可直接由具體齒輪數(shù)出。

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2、模數(shù)m和壓力角α

?、根據(jù)齒數(shù)Z由上表查出卡測(cè)數(shù)K，并分別測(cè)出公法線長(zhǎng)度WkWk??1（Wk??1亦

可，取不同的三組K個(gè)齒，可得三組不同的Wk值），取平均值即可，由下圖可

得：

Wk??P)?Sb①b(k?1Wk??1?Pb?k?Sb②

由②與①相減得基圓齒距

??Pb?Wk?1?Wk??mcos?

∴模數(shù)m?Pb③

?cos?卡尺測(cè)得跨k個(gè)齒

其中：α——分度圓壓力角。

一般α=20°但也有α=15°，故分別以α=20°和15°代入式求出m值，如與標(biāo)準(zhǔn)值相符或極接近者，則此壓力角為該齒輪壓力角。所求得的m值為該齒輪的模數(shù)。

當(dāng)α=20°時(shí)，還可對(duì)照下表：Pbm5.09042.07.3802.58.8563.011.8084.013.2844.514.7605.017.7126.020.6647.0

3、變位系數(shù)

根據(jù)測(cè)得的公法線長(zhǎng)度Wk?和Wk（由附表4—1求得），則可得齒輪變位系數(shù)

x?Wk??Wk④

2msin?根據(jù)計(jì)算結(jié)果：如X=0，則為標(biāo)準(zhǔn)齒輪；假使X>0，則為正變位齒輪；假使X

五、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求

1、本試驗(yàn)使用的被測(cè)齒輪的有關(guān)參數(shù)表；2、記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)；3、思考題

?漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有那些？

?測(cè)量公法線長(zhǎng)度時(shí)，游標(biāo)卡尺腳放在漸開(kāi)線齒廓工作段的不同位置，但保持與齒廓相切，對(duì)測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響？為什么？

?同一模數(shù)、齒數(shù)、壓力角的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長(zhǎng)度是否相等？基節(jié)是否相等？為什么？齒輪編號(hào)1#2#3#4#5#6#7#8#模數(shù)55555555齒數(shù)1218183012252531變位系數(shù)+0.35-0.35+0.55+0.529-0.35-0.6齒頂降低系數(shù)0.1540.154+0.25+0.25表4-1標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度

L?(用于m?1毫米，壓力角??20?)

齒數(shù)z1213141516171819202122跨齒數(shù)n22222233333公法線長(zhǎng)度L?4.59634.61034.62434.63834.65234.66637.63247.64647.66047.67447.6885齒數(shù)z2324252627282930313233跨齒數(shù)n33334444444公法線長(zhǎng)度L?7.70257.71657.73057.744510.710610.724610.738610.752610.766610.780610.794614

試驗(yàn)五機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、加深機(jī)構(gòu)組成原理的理解，為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。2、利用若干不同的桿組，拼接各種不同的平面機(jī)構(gòu)，以培養(yǎng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí)及綜合設(shè)計(jì)能力。

3、訓(xùn)練工程實(shí)踐動(dòng)手能力。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述

根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理和桿組（包括高副桿組）迭加原理而拼接、設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、定軸輪系、行星輪系、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)）、萬(wàn)向節(jié)機(jī)構(gòu)及帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)等各種機(jī)構(gòu)，能使學(xué)生通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步把握機(jī)構(gòu)組成理論。熟悉桿組概念和機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，為創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。

三、試驗(yàn)設(shè)備及原理1、組合機(jī)架

組合機(jī)架是該試驗(yàn)臺(tái)的主體，每套試驗(yàn)臺(tái)配有4臺(tái)機(jī)架。該機(jī)架由以下部件組成。

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1-底架側(cè)梁2-底架橫梁3-大滑塊4-方立柱5-機(jī)架豎梁6-小滑塊7-底架橫梁8-蓋形螺母9-正面襯套10-立柱固定銷(xiāo)軸上下橫梁底架側(cè)梁底架由兩根側(cè)梁、底架橫梁和上下橫梁通過(guò)焊上下橫梁為方立柱支撐梁，腰形槽用來(lái)裝配固定接而成,橡膠墊安裝在此梁下，表面經(jīng)過(guò)噴塑銷(xiāo)軸，下面通槽可移動(dòng)方立柱。處理外型美觀。方立柱機(jī)架豎梁機(jī)架豎梁：豎梁為機(jī)架主要支撐件之一，與底方立柱；方立柱主要支撐工作件小滑塊和大滑塊，架焊接成一體。與底架、上下橫梁一起組成機(jī)架。小滑塊底橫梁架16

底橫梁架：此橫梁架為焊接件，中心焊接有一小滑塊：小滑塊為工作部分支撐件，右側(cè)孔鑲有T型槽安裝T型螺母，用來(lái)固定電機(jī)。銅套安裝傳動(dòng)軸，左端方槽與方立柱協(xié)同安裝。大滑塊立柱固定銷(xiāo)立柱固定銷(xiāo)：立柱固定銷(xiāo)用來(lái)固定方立柱，左大滑塊：大滑塊為空間機(jī)構(gòu)支撐件，裝配中與小端扁方與上下橫梁腰型槽協(xié)同?；瑝K垂直安裝，平面機(jī)構(gòu)安裝時(shí)也可與小滑塊平行安裝。正面襯套后面襯套后面襯套：后面襯套起加強(qiáng)安裝時(shí)上下橫梁強(qiáng)正面襯套：正面襯套安裝時(shí)小端面與方立柱壓緊度作用。

1）底座部分：主要起支承支架,由五根空心方管（1）組成,與支架（豎梁5）、上下橫梁（2）和底架橫梁（7）連接組裝為一整體。底架后兩排桿均精銑有T型槽,內(nèi)置T型螺母,電機(jī)模塊可在上作左、右、前、后調(diào)整移動(dòng).

2）支架部分：在底座上，立式：垂直裝有兩根立柱，可將其支架承受的力傳遞到試驗(yàn)臺(tái)上，減少架體的受力變形。立柱中間用兩根橫梁連接(上下),橫梁上銑有兩組長(zhǎng)腰形槽分別起移動(dòng)和固定圓立柱作用。在上橫梁的兩端有φ26的

17

可限位，大端面后面加強(qiáng)上下橫梁強(qiáng)度。

孔可便利取出方立柱以便增減方立柱（4）和滑塊（3）、（6），安裝滑塊可靈活的上下移動(dòng)。

2、軸類(lèi)、墊和套類(lèi)零件：

該部分提供了200多個(gè)零件，主要供試驗(yàn)時(shí)安裝各種迴轉(zhuǎn)體零件及輔助件用。該部分零件制造縝密，精度高，協(xié)同好，在試驗(yàn)中各種迴轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)均由該部分零件組裝實(shí)現(xiàn)，依照功能有不同的尺寸不同的結(jié)構(gòu)，從而滿足不同的要求。

傳動(dòng)軸；支承零件和傳遞運(yùn)動(dòng)，該塊零件一端加小銷(xiāo)軸系列：主要支承回轉(zhuǎn)副類(lèi)零件并產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)工有退刀槽與下面馬蹄形卡協(xié)同安裝在立柱滑動(dòng)。用于桿桿連接,桿與齒輪等連接.塊上可防止軸向串動(dòng)。上圖為蝸輪專(zhuān)用傳動(dòng)軸:用法同上.大銷(xiāo)軸；主要用來(lái)固定,譬如:固定齒輪齒條、關(guān)聯(lián)桿、連桿、固定塊等。18

上圖為行星輪專(zhuān)用傳動(dòng)軸.上圖為凸輪推桿彈簧固定螺釘軸.細(xì)端掛彈簧,螺紋與軸和連接桿的螺紋孔連接.上圖為萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié),是典型的空間連接機(jī)構(gòu).此圖為萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的傳動(dòng)中間軸,與萬(wàn)向節(jié)協(xié)同可以連接遠(yuǎn)距離傳運(yùn)動(dòng)部件.馬蹄卡：圓孔與立柱滑塊協(xié)同，腰圓槽與傳動(dòng)軸襯套系列：支承桿類(lèi)和調(diào)整安裝層面間隙,可以相互退刀槽協(xié)同防止軸向串動(dòng)。疊加起來(lái)用。厚度尺寸分別為:2、3、4、5、10、16、24mm.螺釘墊：支承和固定桿類(lèi)零件，作用類(lèi)似襯套,上圖為軸端擋圈，主要用來(lái)固定盤(pán)類(lèi)零件軸向移動(dòng)。高度尺寸分別為:12、17、24、28、30mm。19

凸輪推桿滑塊：此零件為凸輪從動(dòng)件支撐，方槽凸輪從動(dòng)件：上圖從左依次是滾子從動(dòng)件、尖頂、與導(dǎo)桿協(xié)同可直線移動(dòng)。棘輪棘爪彈片：此彈片共兩件。棘爪彈片固定銷(xiāo)：共2件。平底從動(dòng)件.上圖為直線電機(jī)連接輔助件，連接齒條與直線導(dǎo)上圖為行程擋塊，因直線電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)回運(yùn)動(dòng)需軌連接桿。行程開(kāi)關(guān)控制，此零件與直線導(dǎo)軌連接工作時(shí)與行程開(kāi)關(guān)接觸實(shí)現(xiàn)電路切換。20

滑塊。組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的主要零件。

3、桿類(lèi)零件：

桿為平面連桿機(jī)構(gòu)的基本零件，共有四種56個(gè)零件。主要滿足連桿綜合試驗(yàn)的需要及其它試驗(yàn)中的連接需要，均采用了金屬材料及熱處理縝密加工而成，其表面采用了發(fā)黑處理。

連桿為長(zhǎng)方形，基本連桿中最短為30mm，最長(zhǎng)為320mm，可用于各種拼接，如組成五種平面低副II級(jí)桿組和四種平面低副IV級(jí)桿級(jí)，超過(guò)300mm的桿可另行組裝連接加長(zhǎng)而成。

可根據(jù)需要長(zhǎng)度組裝連接，套入相應(yīng)零件中作固定轉(zhuǎn)動(dòng)及支點(diǎn)用。

實(shí)心連桿：用于曲柄滑塊、曲柄搖桿、四桿長(zhǎng)關(guān)聯(lián)桿、短關(guān)聯(lián)桿、過(guò)渡連接桿：此桿主要起過(guò)機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)中，桿中間開(kāi)有螺紋孔和通渡連接作用，長(zhǎng)度為L(zhǎng)30、L60、L90，L90為凸輪孔以適用不同位置安裝。長(zhǎng)度為L(zhǎng)100、L150滾子從動(dòng)件固定連接桿。L200、L250、L320。

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導(dǎo)桿：用于導(dǎo)桿-搖桿、導(dǎo)桿-滑塊及導(dǎo)桿組合變異機(jī)構(gòu)：有停頓的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)，也可用作連桿，長(zhǎng)度有D100、D200、D250、D350，光孔與傳動(dòng)小銷(xiāo)軸連接。左圖為直線連接桿，中間大孔與直線電機(jī)導(dǎo)軌協(xié)同，開(kāi)口處有一沉頭螺釘孔安裝螺釘可將此桿與直線導(dǎo)軌夾緊。

4、齒輪齒條類(lèi)零件：

該部分主要有正齒輪六種，斜旋齒輪一種、錐齒輪一種、齒條一種、內(nèi)齒輪一種共20個(gè)零件。

正齒輪模數(shù)一致（m=2.5），齒數(shù)分別為18、20、32、44、50、60，后面四種大齒輪端面上開(kāi)有大錐齒輪m=2Z=35和小錐齒輪Z2=30組成空間90°角的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22

四個(gè)螺釘孔可作曲柄用。斜齒輪：m=2.5Z=25,β=25°。齒條：m=2.5Z=47,既是齒條又是滑塊，內(nèi)置兩個(gè)銅滑塊可保證齒條移動(dòng)靈活,左端螺紋孔可連接連桿.內(nèi)齒輪：作為行星輪傳動(dòng)支架，m=2.5,Z=60.行星輪：與連接架一起組成行星輪機(jī)構(gòu)。m=2.5,Z=20

5、其它傳動(dòng)零件：

蝸輪蝸桿：蝸輪m=2.5,Z=47與蝸桿m=2.5,Z=1組成空間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

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棘輪機(jī)構(gòu)：為了便利安裝棘輪機(jī)構(gòu)已設(shè)計(jì)成模棘輪止動(dòng)爪模塊：長(zhǎng)桿上有兩腰型槽可調(diào)理彈片固定螺塊。釘，棘爪與長(zhǎng)桿上光孔用小銷(xiāo)軸連接組成回轉(zhuǎn)副。槽輪機(jī)構(gòu)：主要實(shí)現(xiàn)間隙運(yùn)動(dòng)，鎖住盤(pán)和撥盤(pán)鏈輪傳動(dòng)：運(yùn)動(dòng)傳入元件之一，主要用于第一級(jí)傳動(dòng)。安裝組成整體，槽數(shù)Z=4，圓銷(xiāo)數(shù)n=1。型號(hào)為：08A-1Z1=12Z2=21帶輪傳動(dòng)：運(yùn)動(dòng)輸入元件之一，作用同鏈輪。凸輪機(jī)構(gòu)：有平底、尖頂、滾子從動(dòng)件，基圓半徑r=50,升程為30mm左圖為偏心輪機(jī)構(gòu)：偏心凸輪與連桿組成模塊，偏心凸輪被兩軸向卡軸向定位。e=206、裝拆工具：十字起子、活動(dòng)板手、內(nèi)六角板手、鋼板尺、卷尺等。

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7、（自備）草稿紙、筆、繪圖工具等

8、試驗(yàn)原理：

?、桿組的概念

由于平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目與機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目相等，因此機(jī)構(gòu)均由機(jī)架、原動(dòng)件和自由度為零的從動(dòng)件系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)動(dòng)副聯(lián)接而成，將從動(dòng)件系統(tǒng)拆成若干個(gè)不可再分的自由度為零的運(yùn)動(dòng)鏈，稱(chēng)為基本桿組，簡(jiǎn)稱(chēng)桿組。

根據(jù)桿組的定義組成平面機(jī)構(gòu)桿組的條件是：

F=3N-2P5-P4

其中構(gòu)件數(shù)N，高副數(shù)P5低副數(shù)P4都必需是整數(shù)。由此可以獲得各種類(lèi)型的桿組。

N=1，P5=1，P4=1時(shí)即可獲得單件高副桿組，常見(jiàn)的有如下幾種：當(dāng)P4=0，稱(chēng)之為低副桿，即

F=3N-2P5-0

因此，滿足上式的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)的組合為：

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N=2，4，6??，P5=3，6，9??

最簡(jiǎn)單的桿組為N=2，P5=3，稱(chēng)為II級(jí)組，由于桿組中轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的配置不同，II級(jí)組共有如下五種形式：

N=4，P5=6的桿組形式好多，機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型已有圖所示的幾種常見(jiàn)的Ⅲ級(jí)桿組：

?、機(jī)構(gòu)的組成原理：

根據(jù)如上所述，可將機(jī)構(gòu)的組成原理概述為：任何平面機(jī)構(gòu)均可以用零自由度的桿組依次連接到原動(dòng)件和機(jī)架上去的方法來(lái)組成。這是本試驗(yàn)的基本原理。

五、試驗(yàn)方法與步驟：

1、正確拆分桿組（該部分在課前預(yù)習(xí)中完成）從機(jī)構(gòu)中拆出桿組具有三個(gè)步驟：1）先去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束；2）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動(dòng)件；

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3）從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的一端開(kāi)始拆分桿組，每次拆分時(shí)，要求先試著拆分II級(jí)組，沒(méi)有II級(jí)組時(shí)，再拆分III級(jí)組等高一級(jí)組，最終剩下原動(dòng)件和機(jī)架。

拆組是否正確的判定方法是：拆去一個(gè)桿組或一系列桿組后，剩余的必需是一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)或若干個(gè)與機(jī)架相聯(lián)的原動(dòng)件，不能有不成組的零散構(gòu)件或運(yùn)動(dòng)副存在；全部桿組拆完后，只應(yīng)當(dāng)剩下與機(jī)架相聯(lián)的原動(dòng)件。

如下圖機(jī)構(gòu)：

可先除去K處的局部自由度，然后，按步驟2）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，F(xiàn)=I，并確定凸輪為原動(dòng)件，最終根據(jù)步驟3）的要領(lǐng)，先拆分出由構(gòu)件4和5組成的II級(jí)組，再拆分出由構(gòu)件6和7及構(gòu)件3和2組成的兩個(gè)II級(jí)組及由構(gòu)件8組成的單構(gòu)件高副桿組，最終剩下原動(dòng)件1和機(jī)架9。

2、正確拼裝桿組及其機(jī)構(gòu)

將機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型中的桿組，根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，在平板上試拼機(jī)構(gòu)。拼接時(shí)，首先要分層，一方面是為了使各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)在相互平行的平面內(nèi)進(jìn)行，另一方面是為了避免各構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)發(fā)生干擾，因此，這一點(diǎn)是至關(guān)重要的。

試拼之后，從最里層裝起，依次將各桿組聯(lián)接到機(jī)架上去。桿組內(nèi)和構(gòu)件之間的聯(lián)接已由機(jī)構(gòu)創(chuàng)新模型提供。

3、試驗(yàn)本卷須知

a、在熟悉撐握了上述有關(guān)內(nèi)容后，試驗(yàn)即可進(jìn)行。

在機(jī)架上先按層次從里到外，分層拼裝，拼裝完成后，再檢查各層次是否在同一平面，有無(wú)干現(xiàn)象發(fā)生，并搖動(dòng)機(jī)架上手輪試轉(zhuǎn)動(dòng)靈活否，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)老

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師檢查后，才能拼裝上電機(jī)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)。

b、試驗(yàn)終止后，按步驟分層次拆除零件，并在擦拭清白后涂上防銹油，歸放原處合理保管。

c、本說(shuō)明書(shū)提供了部分機(jī)構(gòu)組裝方案，可供試驗(yàn)時(shí)選擇方案參數(shù)，老師和同學(xué)們可根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行拼裝。六、技術(shù)參數(shù)：

1、長(zhǎng)3寬3高：1080335036602、重量：50Kg

3、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)數(shù)：60w、30轉(zhuǎn)/分五、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求

1、每2-3人一組，每一組試驗(yàn)前擬一份機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案，試驗(yàn)后提交新設(shè)計(jì)方案；

2、完成試驗(yàn)后各組將機(jī)械零部件“物還原位〞，老師驗(yàn)收后方可離去；3、每人完成一份試驗(yàn)報(bào)告。

4、繪制所拼機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算；5、寫(xiě)出試驗(yàn)報(bào)告。

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試驗(yàn)六組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、熟悉并把握軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)的基本方法；

2、熟悉并把握軸、軸上零件的結(jié)構(gòu)形狀及功用、工藝要求和裝配關(guān)系；3、熟悉并把握軸及軸上零件的定位與固定方法；

4、了解軸承的的類(lèi)型、布置、安裝及調(diào)整方法，以及潤(rùn)滑和密封方式。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述（見(jiàn)表）

1、指導(dǎo)教師根據(jù)下表選擇性安排每組的試驗(yàn)內(nèi)容(試驗(yàn)題號(hào))

試驗(yàn)題號(hào)1234567891011蝸桿12重中發(fā)熱量大小錐齒輪已知條件齒輪類(lèi)型小直齒輪大直齒輪小斜齒輪大斜齒輪載荷輕中中重輕中中重輕中輕轉(zhuǎn)速低高低中中高中低低高低其他條件錐齒輪軸錐齒輪與軸分開(kāi)發(fā)熱量小示意圖2、進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)

每組學(xué)生根據(jù)試驗(yàn)題號(hào)的要求，進(jìn)行軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決軸承類(lèi)型選擇，軸上零件定位固定軸承安裝與調(diào)理、潤(rùn)滑及密封等問(wèn)題。

三、試驗(yàn)設(shè)備及原理

1、原理：軸系是軸，軸承和安裝于軸上的傳動(dòng)體，密封件及定位組件組成。其主要功能是支撐旋轉(zhuǎn)零件，傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。軸系按其在傳動(dòng)鏈中所處的地位不同可分為傳動(dòng)軸軸系和主軸軸系，一般對(duì)傳動(dòng)軸的要求不高，而作為執(zhí)行件的主軸對(duì)保證機(jī)械功能，完成機(jī)械主要運(yùn)動(dòng)有著直接的影響，因此對(duì)主軸有較高的要求。

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2、組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析試驗(yàn)箱（提供組成圓柱齒輪軸系、小圓錐齒輪軸系、蝸桿軸系三類(lèi)軸系結(jié)構(gòu)模型的成套零件）；

3、測(cè)量及繪圖工具（鋼板尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)外卡鉗等）；4、各類(lèi)裝卸工具（螺絲刀、扳手等）。四、試驗(yàn)方法

1、明確試驗(yàn)內(nèi)容，理解設(shè)計(jì)要求，預(yù)習(xí)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及軸承組合設(shè)計(jì)等內(nèi)容（教材）；

2、構(gòu)思軸系的結(jié)構(gòu)方案：

（1）根據(jù)齒輪類(lèi)型選擇滾動(dòng)軸承型號(hào)；

（2）確定支承軸向固定方式（兩端固定：一端固定、一端游動(dòng)）；（3）根據(jù)齒輪圓周速度（高、中、低）確定軸承潤(rùn)滑方式（脂潤(rùn)滑、油潤(rùn)滑）；

（4）選擇端蓋形式（凸緣式、嵌入式）并考慮透蓋處密封方式（氈圈、皮碗、油溝）；

（5）考慮軸上零件的定位與固定，軸承間隙調(diào)整等問(wèn)題；（6）繪制軸系結(jié)構(gòu)方案示意圖。3、組裝軸系部件

根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)方案，選取適合零件并組裝成軸系部件，檢查所設(shè)計(jì)組裝的軸系結(jié)構(gòu)是否正確。

4、繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖。

5、測(cè)量軸系主要裝配尺寸（如支承跨距）零件主要結(jié)構(gòu)尺寸（支座不用測(cè)量），并做好試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。

6、將軸系部件恢復(fù)原狀，所以零件放入試驗(yàn)箱內(nèi)，整理工具，試驗(yàn)終止。

7、根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖及測(cè)量數(shù)據(jù)，在3號(hào)圖紙上用1:1比例繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖，要求裝配關(guān)系表示正確，注明必要尺寸(如交承跨距、齒輪直徑與寬度、主要協(xié)同尺寸)，填寫(xiě)標(biāo)題欄和明細(xì)表。五、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求1、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析（簡(jiǎn)要說(shuō)明軸上零件的定位固定、滾動(dòng)軸承的安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑與密封方法）。

2、根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖及測(cè)量數(shù)據(jù)，按比例繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖。

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六、軸系結(jié)構(gòu)參考圖

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試驗(yàn)七減速器拆裝與結(jié)構(gòu)分析試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解減速器的功能、分類(lèi)和傳動(dòng)路線；

2、了解減速器中各零件作用、結(jié)構(gòu)形態(tài)及裝配關(guān)系；3、了解減速器的潤(rùn)滑和密封；

4、熟悉減速器的拆裝工藝及檢驗(yàn)調(diào)整方法；5、把握對(duì)減速器主要參數(shù)的測(cè)量技術(shù)。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述

通過(guò)拆裝不同類(lèi)型減速器，繪制傳動(dòng)示意圖；繪制1級(jí)軸的裝配圖。二、試驗(yàn)設(shè)備及原理

1、原理：當(dāng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速?gòu)闹鲃?dòng)軸輸入后，帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而小齒輪帶動(dòng)大齒輪運(yùn)動(dòng)，而大齒輪的齒數(shù)比小齒輪多，大齒輪的轉(zhuǎn)速比小齒輪慢，再由大齒輪的軸（輸出軸）輸出，從而起到輸出減速的作用

2、減速器若干；3、拆裝工具一套。

三、試驗(yàn)方法

1、在開(kāi)啟減速器之前，先對(duì)減速器外形進(jìn)行觀測(cè)；

（1）了解減速器的名稱(chēng)、類(lèi)型、總傳動(dòng)比、輸入軸與輸出軸伸出端的結(jié)構(gòu)狀況，

用手轉(zhuǎn)動(dòng)減速器的輸入軸，看減速器轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。

（2）了解減速器的箱體結(jié)構(gòu)，觀測(cè)箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、地腳板、軸承處凸緣、

軸承旁螺栓凸臺(tái)、加強(qiáng)筋、箱座螺栓、軸承旁螺栓、軸承端蓋、軸承端蓋螺釘、地腳

螺栓通孔等結(jié)構(gòu)形狀、尺寸關(guān)系和作用。

（3）了解減速器上裝有哪些附件，有何功用及其布置狀況，注意觀測(cè)孔，觀測(cè)孔蓋，通氣器（或通氣螺塞），環(huán)首螺釘，箱體吊鉤，定位銷(xiāo)，起蓋螺釘，油面指示器，油塞各指減速器上的哪一部分。

2、按以下次序開(kāi)啟減速器：

（1）用板手松開(kāi)軸承端蓋螺釘，取下端蓋（嵌入式端蓋無(wú)此項(xiàng)）。（2）取下定位銷(xiāo)。

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（3）取下上，下箱體各聯(lián)接螺栓。（4）用起蓋螺釘頂起箱蓋，然后取下箱蓋。

3、觀測(cè)減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，測(cè)定減速器主要技術(shù)參數(shù)：（1）所用軸承類(lèi)型，軸和軸承的布置狀況。

（2）軸和軸承在減速中的軸向固定方式，軸向間隙的調(diào)整方式。（3）齒輪（或蝸桿，蝸輪）與軸承的潤(rùn)滑方式，在箱體的剖分面上是否有集油槽或排油槽。潤(rùn)滑油進(jìn)入集油槽的途徑。

（4）伸出軸的密封方式，軸承是否有內(nèi)密封。（5）測(cè)定減速器主要參數(shù)。

齒輪傳動(dòng)：查明齒數(shù)，測(cè)定中心距及螺旋角，計(jì)算出各級(jí)傳動(dòng)比、總傳動(dòng)比和模數(shù)等。

蝸桿傳動(dòng)：查明蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)，測(cè)定中心距及螺旋角方向，計(jì)算傳動(dòng)比和模數(shù)等。

（6）測(cè)定齒輪在軸上的位置坐標(biāo)（至箱壁的距離）。（7）繪制減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

4、從減速器上取出軸系部件，按取下的順序依次放好：（1）了解軸上各零件的拆裝順序。

（2）了解軸的結(jié)構(gòu)、及軸頸、軸肩、軸肩圓角、軸環(huán)、倒角、鍵槽、螺紋、退刀槽、越程槽、協(xié)同面、非協(xié)同面各有何功用。

（3）繪制一軸系部件裝配草圖。5、按原樣裝配好減速器。6、本卷須知

（1）每組同學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)拆下的零件、部件要放好位置，不能和其他組拆下的零部件相混淆（因這些減速器的零件沒(méi)有互換性）。

（2）拆裝時(shí)，根據(jù)所拆裝零件合理地使用工具、量具，不能用工具或其它硬件用力敲擊零件，以免損壞。

（3）裝配位置一定要確鑿，如有一個(gè)零件沒(méi)裝配到確鑿位置，則將影響其他零部件的安裝，減速器裝配完畢后輸入輸出應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，并須經(jīng)指導(dǎo)教師驗(yàn)收。

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7、主要參數(shù)a、m、β的測(cè)量方法。

（1）中心距a的幾種測(cè)量方法，如下圖所示：

d1?d2?方法一：a?A（測(cè)量3次）12

d1?d2a?A?方法二：2（測(cè)量3次）

2

A?A方法三：a?12（測(cè)量3次）

2（2）齒輪模數(shù)m的測(cè)定

h，再按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取標(biāo)準(zhǔn)值。2.25d方法二：測(cè)出齒頂圓直徑da，m?a，再按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取

z?2方法一：測(cè)出全齒高，則m?標(biāo)準(zhǔn)值。

對(duì)于直齒圓柱齒輪可利用上述二種方法測(cè)出模數(shù)m；對(duì)于直齒圓錐齒輪，則需測(cè)出圓錐齒輪大端的全齒高h(yuǎn)作為計(jì)算m的數(shù)據(jù)；對(duì)于斜齒圓柱齒輪，也可利用上述方法確定向模數(shù)mn，但此處利用齒頂圓直徑計(jì)算時(shí)，

mn?da

zcos??2齒頂圓直徑da，對(duì)于偶數(shù)齒的齒輪可用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量，對(duì)于奇數(shù)齒輪則分別測(cè)出齒輪孔徑D，齒輪孔到齒頂?shù)木嚯xH，則da?D?2H。

（3）斜齒圓柱輪螺旋角β的確定方法

方法一：將紙放平在輪齒上，用鉛筆涂黑紙面得到輪齒的痕跡，再用量角器測(cè)出β角的大小。

方法二：用游標(biāo)卡尺量出齒輪軸向厚高B和齒長(zhǎng)L（沿螺旋方向），則

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??arccos(BL)。

方法三：若已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)的斜齒孔輪的中心距a，法向模數(shù)mn和齒數(shù)Z，則

m(z1?z2)??arccos(n)

2a

方法四：若已測(cè)出齒頂圓直徑da，又已知法向模數(shù)mn和齒數(shù)Z，則

mnz)??arccos(da?2mn

以上介紹的測(cè)量方法，可根據(jù)實(shí)際條件具備狀況選用。五、試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求：1、完成好相關(guān)測(cè)量；

2、繪制一軸系部件裝配草圖；3、思考題

?減速器裝有哪些附件，是什么類(lèi)型？各有何功用？?減速器的潤(rùn)滑密封是如何考慮的？

?減速器上軸和軸承的軸向定位和軸向間隙的調(diào)整是如何考慮的？?為什么小齒輪的寬度往往做得比大齒輪寬一些？

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試驗(yàn)八帶傳動(dòng)的特性測(cè)試與分析試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、觀測(cè)帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象以及它們與帶傳遞的載荷之間的關(guān)系。

2、測(cè)定彈性滑動(dòng)率與所傳遞的載荷和帶傳效率之間的關(guān)系，繪制帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)曲線和效率曲線。

3、了解帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)原理與扭矩、轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法。二、試驗(yàn)內(nèi)容概述

觀測(cè)帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，繪制帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)曲線和效率曲線

三、試驗(yàn)設(shè)備及原理

原理：試驗(yàn)中帶傳動(dòng)是利用中間撓性件的摩擦傳動(dòng)，它是靠帶與帶輪的摩擦來(lái)傳遞動(dòng)力，帶本身是一個(gè)具有較大撓性的彈性體，工作時(shí)由于帶松邊、緊邊的拉力不等，造成了帶繞入和繞出帶時(shí)的彈性變形量不一致，從而使帶在輪上產(chǎn)生滑動(dòng)現(xiàn)象。

由于彈性滑動(dòng)與打滑現(xiàn)象，以及帶傳動(dòng)的效率η都與帶傳遞的載荷的大小有密切關(guān)系，本試驗(yàn)臺(tái)用燈泡作負(fù)荷。本試驗(yàn)臺(tái)由主機(jī)和測(cè)量系統(tǒng)兩大部分組成。

1、主機(jī)

主機(jī)是一個(gè)裝有平帶的傳動(dòng)裝置。

主電機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)裝在滑座上，可沿滑座滑動(dòng)，電機(jī)軸上裝有主動(dòng)輪，通過(guò)平帶帶動(dòng)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪裝在直流發(fā)電機(jī)的軸上，在直流發(fā)電機(jī)的輸出電路上，并接了八個(gè)燈泡，每個(gè)40瓦，作為帶傳動(dòng)的加載裝置，砝碼通過(guò)鋼絲繩，定滑輪拉緊滑座，從而使帶張緊，并保證一定的初拉力。開(kāi)啟燈泡，以改變發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，隨著開(kāi)啟燈泡的增多，發(fā)電機(jī)的負(fù)載增大，帶的受力增大，兩邊拉力差也增大，帶的彈性滑動(dòng)逐步增加。當(dāng)帶傳動(dòng)傳遞的載荷剛好達(dá)到所

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能傳遞的最大有效圓周力時(shí)，帶開(kāi)始打滑，當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加時(shí)則完全打滑。

2、測(cè)量系統(tǒng)

測(cè)量系統(tǒng)由電轉(zhuǎn)速測(cè)定裝置和電機(jī)的測(cè)扭矩裝置兩部分組成。A、光電測(cè)轉(zhuǎn)速裝置

在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的軸上分別安裝一同步轉(zhuǎn)盤(pán)，在轉(zhuǎn)盤(pán)的同一半徑上鉆有一個(gè)小孔，在小孔一側(cè)固定有光電傳感器，并使傳感器的測(cè)頭正對(duì)小孔。帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就可在數(shù)碼管上直接讀出帶輪的轉(zhuǎn)速。

B、扭矩測(cè)量裝置

主動(dòng)輪的矩T1和從動(dòng)輪的扭矩T2均通過(guò)電動(dòng)機(jī)外殼來(lái)測(cè)定。

電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的外殼支承在支座的滾動(dòng)軸承中，并可繞與轉(zhuǎn)子相重合的軸線搖擺，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和發(fā)電機(jī)負(fù)載后，由于定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的相互作用，電動(dòng)機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同向傾倒，發(fā)電機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的反向傾倒，它們的傾倒力矩可分別通過(guò)固定在定子外殼上的測(cè)力計(jì)所測(cè)得的力矩來(lái)平衡。即：

主動(dòng)輪上的扭矩下T1?Q1K1L1（N2mm）

從動(dòng)輪上的扭矩下T2?Q2K2L2（N2mm）式中Q1、Q1——測(cè)力計(jì)上百分表的讀數(shù)K1、K2——測(cè)力計(jì)算定值

L1、L2——測(cè)力計(jì)的力臂L1=L2=120mm

帶傳動(dòng)的效率??從動(dòng)輪功率n2T2n2?主動(dòng)輪功率n1T1n1同學(xué)們只要測(cè)得不同負(fù)載下主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速N1和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速N2以及主動(dòng)輪的扭矩T1和從動(dòng)輪的扭矩T2，就可算出在不同的有效拉力下的彈性滑動(dòng)率ε以及效率η之值。以有效拉力F為橫坐標(biāo)，分別以不同載荷下的ε和η之值為縱坐標(biāo)，就可以畫(huà)出帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)曲線和效率曲線。

四、試驗(yàn)方法

1、接通電源，試驗(yàn)臺(tái)的指示燈亮，檢查一下測(cè)力計(jì)的測(cè)力桿是否處于平衡狀態(tài)，若不平衡則調(diào)整到平衡。

2、加砝碼3kg，使帶具有初拉力。

3、漸漸地洞順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)調(diào)速按鈕，使電機(jī)從開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸加速到N1=1000轉(zhuǎn)/分左右，記錄N2、Q1、Q2一組數(shù)據(jù)。

4、開(kāi)啟一個(gè)燈泡（即加載），記錄一組N1、N2、Q1和Q2數(shù)據(jù)，注意此時(shí)N1和N2之間的差值，即觀測(cè)帶的彈性滑動(dòng)現(xiàn)象。