机械原理实验.docx

1、机械原理实验机械原理实验 班级 姓名 机构运动简图测绘 学号 一、 实验目的：1学会运用构件及其运动副联接经常使用符号和机械中经常使用机构的简图符号，正确绘制出机构运动简图；2通过实验进一步明白得机构运动简图的意义；3熟练把握机构自由度的计算方式，学会判定运动链可否成为机构。二、 实验内容：机构运动简图是用国家标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按必然的比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出的表示机构的简明图形。不严格按比例绘制的简图称为机构示用意。在分析研究现有机械和构思设计新机械时都需要绘制机构运动简图。因此，咱们必需熟练把握正确绘制机构运动简图的方式。1绘制三个机构的运动简图，测绘对象

2、：1）油泵摆杆式油泵、摆块式油泵；2)冲床滚子式、滑块式；3)插齿机从曲柄开始到插齿刀；4)牛头刨床从小齿轮开始画起。其中，一、2必做，3、4选其一。关于油泵，要对其进行必要的尺寸测量，然后按比例画出其机构简图；对其余机构那么绘出机构示用意。2计算所画机构的自由度，判定其可否成为机构？3在东6D座参观经常使用机构的电动模型，观看各机构的运动。三、 实验步骤：1分析机械的组成情形和运动情形：确信机械是由多少个构件组成？哪个是原动件和机架？哪部份是执行构件和传动部份？2沿着运动传递线路，分析两构件间相对运动的性质，以确信运动副的类型和数量；3适本地选择运动简图的视图平面；4选择适当比例尺，绘制机构

3、运动简图。在原动件上标出代表其转动方向的箭头，并从原动件起，按传动线路标出各构件的编号（一、二、3、）和运动副的代号(A、B、C、）。5绘制完机构运动简图和计算其自由度后，由指导教师签字认可，方可离去。四、 注意事项：1上课时自带直尺、橡皮、铅笔和画草图用的白纸。2课堂上只要求画出各机构简图的草图，草图应画在自带的白纸上。五、 实验报告：1直接将报告填写在后面作业纸上。2将课堂上所绘制的各机构简图的草图，按机械制图的要求画出正式的机构运动简图或机构示用意。3运算机构自由度时应列出公式，并写明其活动构件数、各级运动副的数量。4说明机构是不是具有确信运动？什么缘故？5将有教师签字的草图附在实验报告

4、后一同按时交上。六、 试探题：1在计算平面机构自由度时应注意哪些事项？2机构运动简图与机构示用意的区别？机械原理 实验报告 姓名 机构运动简图测绘 班号 成绩 实验日期 机构名称自由度计算F=原动件数目运动链能否成为机构机构名称自由度计算F=原动件数目运动链能否成为机构机构名称自由度计算F=原动件数目运动链能否成为机构机械原理 实验报告 姓名 机构创新设计搭接实践 学号 一、实验目的1、养学生观看问题、发觉问题的能力；2、培育学生发散思维和创新设计能力；3、提高学生综合利用所学知识解决实际问题能力、动手能力；4、培育学生协作能力及团队精神。二、实验内容（自行选题，要有创意；或从以下内容中择一）

5、1、观看工程实际中碰到的产品，或日常生活中见过的装置，分析其功能，提出改良设计方案。说明方案的特点，进行设计，并将自己的设计方案利用实验室所给的散件模型化，验证方案的正确性；2、将目前用人手完成的动作用机构来实现，给出方案进行设计，并将设计方案在实验室搭接出来；3、从“机构构思与搭接”一书当选择题目进行设计和搭接，以班为单位到精仪系馆3401室找李教师购买。三、进度安排第1周：布置任务，调研，制定设计计划，看录像。建议三人为一个小组，其中一人做整体和谐工作（组长），将题目分为三个部份，每人一部份。第2周：方案论证，给出2-3个设计方案，论证给出较优的方案；绘制整体方案图纸，进行必要的运动分析和

6、其它计算。第3周：尺度综合与分析，成立尺度综合的数学模型；给出运算机程序框图及变量说明表；给出力、力矩（原动机）的曲线；进行改良设计；进行初步搭接。第4周：进行搭接（制），完成后由指导教师用数字相机照相。整理设计说明书，要求每一组写出一本说明书，小组成员别离负责编写自己承担部份的内容，由组长负责整个说明书的组成。（周五交设计报告） 第5周：开始答辩，5-10分钟/组。四、设计报告要求1、问题的提出：提出功能要求；什么缘故提出该项设计，其背景和意义。2、设计要求：要实现哪些功能；需要哪些执行构件；稳固性、机构优化。3、大体工作要求：机构选型；尺度综合；位置分析；静力分析；绘制机构简图4、运动要求

7、：运动和谐性；结构紧凑。5、选择动力源：动力源转速或位移速度。6、搭接出所设计的机械或机构，采纳数字相机拍照。（尽可能用低副机构，假设采纳高副机构由学生应用硬纸等设计制作）7、撰写设计计算说明书，本课程设计参考书目。8、进行答辩。五、地址地址：东6D座六、考核方式书面报告30；搭接30；难度及创意10；答辩30机械原理 实验报告 姓名 家用缝纫机分析任务书 学号 一、 家用缝纫机的功能要求： 代替人手缝制各类服装、用品。 利用平安，缝纫性能良好，操作简单，省时省力。二、 家用缝纫机的组成： 实验室中缝纫机的线迹为双线锁缝线迹。缝纫机包括的要紧机构及其作用和执行构件的运动： 引线机构：用于刺穿缝

8、料、引过面线并形成线环。执行构件的运动：针头作往复直线运动。 钩线机构：用于钩住面线抛出的线环，使其套住底线。ta 执行构件按必然规律作旋转运动或摆转运动。3挑线机构：用于输线和收线。4送布机构：用于推送缝料向前或向后运动。 执行构件的运动轨迹为矩形轨迹。三、 缝纫机的设计分工： 引线机构、挑线机构的方案设计（1人） 钩线机构、送布机构的方案设计（1人）四、 报告要求： 绘制缝纫机的机构示用意（用轴测图形式），按比例正确绘制各执行机构（引线机构、挑线机构、钩线机构、送布机构）的机构运动简图，运算机构的自由度、分析机构的结构组成； 说明缝纫机的功能、组成和工作原理； 自行设计其它机构或方案实现缝

9、纫的功能;比较自行设计机构与现有机构的优缺点； 回答试探题。五、 试探题： 手工缝纫与缝纫机缝纫的全然区别是什么？它们的线迹有什么不同？ 缝纫机的线迹是如何形成的？ 引线机构能够采纳哪些大体机构？试举出两个例子。 钩线机构能够采纳哪些方案？试举出两个例子。 如何调剂送布的距离？ 若是希望缝纫性能够随身携带，你有什么方式？ 要实现缝纫机的功能要求，整个执行系统各机构如何协同工作？试画出机械运动循环图。（机械运动循环图的概念参考【机械原理教程】421页）机械原理 实验报告 姓名 齿轮范成实验 学号 _ 一、 实验目的1、观看渐开线齿廓的范成形成进程，由此把握范成法加工齿轮的原理。2、观看根切的产生

10、进程，了解根切产生的缘故及幸免根切的方式。3、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。二、 实验设备和工具4、已知条件：要加工的齿轮参数为：a）m=15，20，Z10，ha*=1，c*= (15人)b）m=15，20，Z6，ha*=1，c*= （8人）c）m=10，20，Z9，ha*=1，c*= （ 7人）每班分a)、b）、c）三组进行实验。5、实验设备：齿轮范成仪三、 实验要求一、课前要求：1)温习范成法加工齿轮的原理、渐开线齿轮的根切及变位齿轮的有关内容；2)依照选定的齿轮参数计算齿轮的以下尺寸：标准齿轮：r、rb、 rf、ra、 s、sa及sb变位齿轮： x（取x= xmin）、 r、 rb

11、、 rf、ra、s、sa及 sb；将计算好的数值填入尺寸计算表格中（要求计算精度：小数点后2位）。3)在画图纸（或其它厚纸）上画出中心线、分度圆、基圆及齿顶圆和齿根圆 （注意：半个圆画标准齿轮的，另半个圆画变位齿轮的）。依照变位齿轮的齿顶圆大小剪好直径为da的齿轮轮坯，然后在其中心剪出直径为28毫米的圆孔。4)预备好铅笔或圆珠笔、圆规、三角板等用具。二、实验课上：1)了解齿轮范成仪的原理、结构及安装。依照选择所要加工齿轮的参数安装好齿轮范成仪。2)将纸质“轮坯”安装到范成仪的圆盘上，必需注意对准中心。3)调剂刀具位置，使刀具中线与被加工齿轮分度圆相切，现在切制的齿轮是标准齿轮。切制变位齿轮时从

12、头调整刀具位置。4)“切制”齿廓时，先把刀具移向一端，然后当刀具向另一端移动2mm左右距离时，描下刀刃在图纸轮坯上的位置，直到形成23个完整的齿形为止（注意半个圆上画标准齿轮，另半个圆上画变位齿轮）。5)“切制”齿廓的同时应注意齿廓的形成进程；观看根切现象。四、 实验报告要求1)画好的图上标注出s， e， sb及sa, 并测量出各个量的大小（圆弧长度可分为假设干小段圆弧，然后近似地用其所对应的弦长代替）填入尺寸计算表格； 2)比较标准齿轮与变位齿轮的异同点；比较计算结果与实验结果，分析误差产生的缘故；3)回答试探题。五、 试探题 1)范成法切出的齿廓曲线全数是渐开线吗?在图上画出其渐开线部份及

13、根切部份。2)齿轮正变位后，分度圆齿厚增加时，其齿顶圆齿厚是不是也相应地增加？3)用实验的范成仪能范成（绘制）出Z=26的齿轮轮齿吗？什么缘故？假设用它绘制需对范成仪作那些修改？4)用实验的范成仪可否加工出m=2mm， m=3mm， m=4mm的完整齿轮？假设用它绘制需对范成仪别离作那些修改？5)标准齿条型刀具的齿廓与一般齿条相较，有什么不同？6)可否用=0的齿条刀具加工出分度圆上=20的渐开线齿轮？什么缘故？六、 渐开线齿轮范成仪工作原理 图1 渐开线齿轮范成仪实验所用渐开线齿轮范成仪如图1所示，工作台（图纸托盘1）绕定轴转动，齿轮2带动有齿条的滑架3在水平底座4的水平导向条上作水平移动；齿

14、条刀具5通过螺钉7固定在滑架3上，松开螺钉7可使齿条刀具5作上下移动，实现刀具的变位运动。当齿条刀具5的中线与被加工齿轮分度圆相切时，现在滑架3的齿条中线与刀具中线重合（齿条刀具5上的标尺刻度与滑架3上的零刻度线对准）。推动滑架3时，工作台上的被加工齿轮分度圆与齿条刀具中线作纯转动，这是切制标准齿轮的状态。改变刀具5的位置可使刀具中线与滑架3齿条中线分离，即齿条刀具5的中线远离或接近被加工齿轮分度圆，移动的距离为xm可由端部的标度尺上读出，从而可切制变位齿轮。机械原理 实验报告 姓名 渐开线齿轮范成实验报告 学号 _实验日期： 日 选定条件齿条刀具m=ha*=C*=所范成齿轮m=ha*=C*=

15、Z=齿轮相关尺寸表项目标准齿轮变位齿轮计算结果实验结果计算结果实验结果变位系数xminm xmin =分度圆半径r齿根圆半径rf齿顶圆半径ra基圆半径rb齿厚s槽宽e基圆齿厚sb齿顶圆齿厚sa法向齿距Pn附录1 任意圆上齿厚的计算公式齿顶圆齿厚： 为齿顶圆压力角节圆齿厚： 为节圆压力角 基圆齿厚： 在上述公式中s为分度圆齿厚。关于标准齿轮，关于变位齿轮， 备注：1.渐开线函数： 其中： 为渐开线齿廓在任意一点K的压力角；称为压力角k的渐开线函数，工程上用invk表示k2.法向齿距： 机械原理 实验报告 姓名 姓名 渐开线齿轮大体参数测定 学号 一、 实验目的一、把握应用游标卡尺测定渐开线直齿圆

16、柱齿轮大体参数的方式；二、了解齿轮大体参数m, ，ha*，c*，x与大体尺寸之间的关系。二、 实验内容 每人测量两个齿轮的大体参数m, , ha*, c*及x。三、 实验设备及用具实验对象 两个齿轮； 实验工具 游标卡尺；四、 实验原理和方式一、确信齿轮的模数m和压力角 直齿圆柱齿轮公法线长度的概念：如下图，假设卡尺跨测三个齿时，两个卡脚与两条反向的渐开线相切，两切点之间的连线，就称为跨三个齿的公法线长度，用W3来表示。跨测k个齿时就取得跨k个齿的公法线长度，用Wk来表示。 由渐开线性质和图上能够看出，当跨测三个齿时，它包括两个基圆齿距和一个基圆齿厚，即 W3=2Pb+Sb 因此当跨测k个齿时

17、， Wk(k-1)PbSb （1） 当跨测k1个齿时 Wk1kPbSb 那么 Wk1WkPb又因 Pbmcos测得Pb，查附录2即可得m和跨齿数k可按下式计算 ：k(/180)z 也可查附录1 二、确信齿轮的变位系数将标准齿轮的Pb和Sb带入式（1）取得跨测k个齿时的公法线长度Wkmcos (kzinv变位齿轮与标准齿轮的基圆齿距相等，但基圆齿厚不同；将变位齿轮的Sb带入式（1）取得跨测k个齿时的公法线长度 Wk变 mcos (kzinv2xmsin Wk2xmsin那么 x= (Wk变-Wk)/2msin五、 实验要求实验课前：认真温习关于齿轮各部份几何尺寸与大体参数的关系；依如实验原理拟定

18、出实验方案，制定好全数测量数据记录表；考虑被测齿轮有加工误差、测量误差，每一个数据均应测量三次以上，取其平均值； 六、 实验报告要求1)依照所测量的数据，查表或计算出所测两个齿轮的全数大体参数m,ha*,c*x，填好的测量数据表格也作为实验报告内容之一上交；2)实验报告中请回答如下问题a) 假设采纳公法线测量时，什么缘故要规定测量齿数（跨齿数）？ 跨齿数太多或太少会有什么问题？测量齿轮公法线时宜在齿轮的什么部位进行测量？什么缘故？b) 如上所述，为减少制造查和测量误差，每一个数据要测量三次以上并取其平均值，请问具体该如何测量？c) 实测的标准齿轮什么缘故x0? 而且为负值？七、 实验结果记录渐

19、开线齿轮参数测定AB公法线长度w3实测w4实测w3实测w4实测123平均值Pb=w4实测-w3实测查p18 基圆齿矩表m= =m= =查p17表 得 w3理论x= (w3实测-w3理论)/2msindadfdadf123平均值ha*C*机械原理 实验报告 姓名_ 姓名 _ 渐开线直齿圆柱齿轮的实验研究 学号 _一、 研究目的：通过实验研究培育学生在实际工作中发觉问题、分析问题和解决问题的能力；培育学生的动手能力和表达能力。二、 实验研究内容：一、渐开线齿轮的加工原理及方式；二、范成法加工齿轮时可能显现的问题及计谋；3、渐开线变位齿轮。三、 研究步骤预备好铅笔、圆规、三角板、量角器和画图纸（或其

20、它厚纸）等用具。1、两个人一组，范成齿轮(从a、b、c三组中任选一组)，利用实验室提供的搭接件，搭接齿轮范成仪，范成所选齿轮；2、在所范成齿轮上标出db、d、da、df 、 p、s、e、pb、pn ；3、观看所范成的齿轮，发觉并解决范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮产生的问题；4、对范成装置中齿轮、齿条及刀具的大体参数进行测量。需范成齿轮的参数如下：一、 m=15，20，Z10，ha*=1，c*=m=10，20，Z18，ha*=1，c*= 二、 m=15，20，Z6，ha*=1，c*= m=，20，Z20，ha*=1，c*=3、 m=10，20，Z9，ha*=1，c*= m=10，20，Z15，ha

21、*=1，c*= 四、 交流与总结一、交流内容划分为五个末节：1）渐开线齿廓的根切现象及幸免根切的方法（讲12分钟，提问5分钟）；2）变位齿轮几何尺寸的转变（讲10分钟，提问5分钟）；3）变位齿轮的啮合传动（讲10分钟，提问5分钟）；4）传动类型及其选择（讲10分钟，提问5分钟）；5）齿轮传动的设计步骤及变位系数的选择（讲10分钟，提问5分钟）。2、交流形式：1）每班分成五组，每组六人，每组分派两人讲课、两人提问、两人参加评委会。2）讨论课上，每组用powerpoint教学一末节内容（教学哪一末节由抽签方式决定），后面一组进行提问；提问对象：讲课小组的其余四人（讲课两人除外）；问题数量：至少四个

22、。3）评分：评分项目：a概念论述清楚，表达准确 b、内容充实、信息量大c、是不是有效利用各类媒体（图像、动画及视频等）由评委会依照评分项目评出的名次决定交流成绩；评委会成员不评本组成绩。五、 实验研究报告 报告包括以下四个部份内容：一、实验内容二、实验装置及参数测量 ： 1）范成装置中齿轮、齿条、刀具的大体参数2）范成装置示用意3、小论文：范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮的研究从以下四个方面进行论述：1）问题的提出 2）分析问题产生的缘故3）解决问题的方式 4）结论4、总结发觉问题及解决问题的思路；本次项目训练的收成及意见。六、 评分标准 实验研究及报告70，交流与总结30渐开线直齿圆柱齿轮的实验

23、研究试探题1.齿轮加工的方式有哪些？加工原理是什么？2.齿轮与齿条啮合传动的特点；用齿条型刀具加工齿轮的两个重要因素？3.用范成法加工的齿廓曲线全数是渐开线吗？齿廓曲线由哪几部份组成？4.作为加工齿轮刀具的齿条与一般齿条有什么不同？被加工齿轮齿廓的渐开线是由刀具的什么部位切制出来的？过渡曲线又是由刀具的什么部位切制出来的？5.用齿条型刀具加工齿轮时，齿轮分度圆上的槽宽和刀具上的什么部位相同？什么缘故？6.用范成法加工的变位齿轮，齿廓渐开线的起始位置在什么部位？7.用齿条型刀具和齿轮型刀具加工齿轮有什么不同？各自的优缺点.8.用仿形法加工齿数小于17的齿轮是不是有根切现象？9.可否用0的齿条刀具

24、加工出分度圆上20的渐开线齿轮？什么缘故？10.根切现象的危害？11.用一句话总结出根切发生的缘故。12.当齿数大于17，xmin为负值，说明了什么？13.正变位、负变位和标准齿轮的齿廓曲线有什么不同？14.（第163页）非变位齿轮与标准齿轮有什么不同？15.齿轮变位的目的是什么？16.变位齿轮与标准齿轮的异同点是什么？17.变位齿轮啮合传动需要知足什么条件？18.研究一对齿轮的中心距问题的两个大体要求是什么？19.什么缘故要引入齿高变更系数？20.顶隙的作用是什么？在齿轮传动时是不是必需保证是标准值？21.正、负变位与正、负传动的区别?22.实际中，一对齿轮传动时，齿侧是不是有间隙？23.模数和压力角的确信和什么有关？24.渐开线直齿圆柱齿轮的传动类型有几种？各类传动类型的特点是什么？如何选择齿轮的传动类型？25.正传动类型中的齿轮是不是必然都是正变位齿轮？负传动类型中的齿轮是不是必然都是负变位齿轮？26.在哪一种传动类型中，必需将齿轮的齿顶高降低，什么缘故？齿高变更系数如何确信？27.变位系数是不是能任意取值？