机械原理实验教程

（之一）

大连理工大学

机械基础实验室

20xx年9月

实验一 机构分析与创新认识实验

一、实验目的：

1、 通过对典型机械的测绘与分析，掌握机械组成原理，培养分析和解决工程问题的

能力。

2、 培养运用机构运动简图正确表达机械系统、机构设计方案的能力；

3、 培养发散思维和创新设计能力；

二、实验设备和工具

1. 典型实物机械若干台：修鞋机、空压机、牛头刨床、锯床、汽车发动机、插齿机、

室外骑马机、椭圆漫步机、自重式划船器、手提缝包机。

2. 量具、拆装工具。

三、实验要求

1． 观察实际机械，分析其工作原理。按比例正确绘制各执行机构的机构运动简图，

并计算其自由度；

2． 对上述机构进行结构分析（高副低代、分离杆组、确定杆组和机构级别等）。

3． 提出机械运动方案改进设计或创新设计

四、机构运动简图绘制方法

(1) 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) 根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的类型。

(3) 在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接顺序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图。用数字1、2、3、…分别标注各构件，用字母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某点导路的方位线等，选定原动件的位置，并按下式选择一定的比例尺画出正式的机构运动简图。 比例尺?l?实际长度(m)

图上长度(mm)

五、思考题

1. 绘制机构运动简图时，原动件的位置为什么可以任意选择？会不会影响简图的正确性？

2. 选定一种工程实际，进行方案创新设计，并绘制机构运动简图。

机构分析与创新认识实验报告

系 班 姓名 学号

1、实验目的：

2、简图实测

3、思考题

1. 绘制机构运动简图时，原动件的位置为什么可以任意选择？会不会影响简图的正确性？

2. 选定一种工程实际，进行方案创新设计，并绘制机构运动简图。

第二篇：渐开线齿廓的范成原理实验指导书

实验二渐开线齿廓的范成原理实验指导书

一、实验目的：

1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；

2、了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免发生根切的方法；

3、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。

二、实验设备和用具：

1、CQF—A齿轮范成仪；

2、自备：Φ220㎜圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；

3、HB铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。

三、实验原理：

范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方法。刀具刃廓为渐开线齿轮（齿条）的齿形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与相互啮合的一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合传动一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。

本范成仪所用的刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为m1=20mm，a=20°，ha*=1，c*=0.25。仪器构造简图如图1所示。圆盘2代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架5上的轴线O转动。齿条3代表切齿刀具，安装在滑板4上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘2与滑板4作纯滚动，用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置，即可包络出渐开线齿廓。齿条刀具3可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之间移距为xm时（由滑板4上的刻度指示）， 被切齿轮分度圆则和与刀具中线相平行的节线相切并作纯滚动，可切制出标准齿轮（xm=0）或正变位（xm＞0）、负变位（xm＜0＝齿轮的齿廓。

 

图1

1、 压板  2、圆盘  3、齿条刀  4、滑板  5、机架

四、实验内容：

分别完成切制m=20mm、z=8的标准、正变位（x1=0.5）和负变位（x2=-0.5）渐开线齿廓，三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形，比较这三种齿廓。观察根切现象和齿顶变尖现象。

五、实验步骤：

1、         按m=20mm、z=8、=20°、ha*=1、c*=0.25、x1=0.5、x2=-0.5分别计算标准、正复位、负变位三种渐开线齿廓的分度圆直径d、齿顶圆直径da  、齿根圆直径df、基圆直径db和标准齿轮的周节P、分度圆齿厚S、齿间距e。将作为轮坯的圆形绘图纸均分为三个扇形区，分别在三个扇形区内画出三种齿廓的上述四个圆d、da 、df  、db （中间阴影部分需挖空）。

此步骤应在实验课前完成。

2、          绘制标准齿轮齿廓

（1）将轮坯圆纸安装在范成仪上，使标准齿扇形区正对齿条位置，旋紧螺母用压板1压紧圆纸；

（2）调整齿条刀3位置，使其中线与轮坯分度圆相切，并将齿条刀3与滑板4固紧；

（3）将齿条刀推至一边极限位置，依次移动齿条刀（单向移动，每次不超过1mm），并依次用铅笔描出刀具刃廓各瞬时位置，要求绘出两个以上完整齿形。

（4）测量分度圆齿厚S、齿间距e，并观察根切现象。

3、          绘制正变位齿轮齿廓。

（1）松动压紧螺母，转动轮坯圆纸，将正变位扇形区正对齿条位置，并压紧圆纸；

（2）将齿条刀3中线调整到远离齿坯分度圆x1 m=0.5×20=10mm处，并将齿条刀3与滑板4固紧；

（3）绘制出两个以上完整齿形（重复2（3）步）；

（4）观察此齿形与标准齿形的区别（齿顶、齿根及分度圆S、e，变尖现象）。

4、          绘制负变位齿轮齿廓。

（1）松动压紧螺母，转动齿坯圆纸，将负变位扇形区正对齿条位置，并压紧圆纸；

（2）将齿条刀3中线调整到靠近齿坯圆中心，距分度圆 

处，并将齿条刀3与滑板4固紧；

（3）绘制出两个以上完整齿形（重复2（3）步）；

（4）观察此齿形与标准、正复位齿形的区别及根切现象。

六、思考题

1、          用范成法加工齿轮时齿廓曲线是如何形成的？

2、          试比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形有什么不同？并分析其原因。

3、          产生根切的原因是什么？如何避免根切现象？

七、渐开线齿廓范成原理实验报告格式（附表）

八、范成齿廓的轮坯图样（见图2）

 

一、制作方法：

1、          根据说明书提供的齿轮参数，计算齿轮几何尺寸：分度圆、齿根圆、齿顶圆、基圆直径。

2、          用绘图纸绘制毛坯图，如图所示绘出计算好的齿轮几何尺寸和对刀线。

3、          挖去中间¢40圆阴影部分，沿虚线圆将轮坯剪下备用。

渐开线齿廓的范成原理实验报告

专业班级         姓名        日期           

  同组人         指导老师         成绩         

1、          标准齿轮：

 m1=20mm、z1=8、=20°、ha*=1、c*=0.25

2、          变位齿轮：m=20mm、z=8、=20°、ha*=1、c*=0.25；

正变位：x1=0.5；  负变位：x2= -0.5。

3、心得体会