機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、頁眉內(nèi)容機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)械工程學(xué)院、乙刖百機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)大綱要求，對機(jī)械類、近機(jī)類本科教學(xué)基本要求，結(jié)合我院的實(shí)際情況編寫的。機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是配合理論學(xué)習(xí)開設(shè)的一門重要的實(shí)踐課程。通過實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生加深對機(jī)械設(shè)計(jì)課程的基本概念、基本理論的理解，初步掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟等內(nèi)容。在編寫過程中，參考了有關(guān)的教材、儀器設(shè)備使用說明及兄弟院校實(shí)驗(yàn)教材。全書由趙小軍老師編寫，并繪制所有插圖，最后整理完成。編寫過程中，得到機(jī)制教研室全體教師的大力支持和幫助，在此表示感謝。由于編者水平有限，書

2、中難免有誤漏，不妥之處，懇請讀者批評指正目錄目錄錯(cuò)誤!未定義書簽。學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)一、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪與分析錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)二、機(jī)械傳動(dòng)的特性與運(yùn)動(dòng)分析錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)三、漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)測定錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)四、漸開線齒輪齒廓的范成錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)五、減速器的拆裝及結(jié)構(gòu)分析錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)六、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)驗(yàn)七、軸系結(jié)構(gòu)的測繪與分析錯(cuò)誤!未定義書簽。1學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則1學(xué)生必須遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，要服從教師的指導(dǎo)和安排，在規(guī)定的房間和設(shè)備儀器上操作。2實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)教學(xué)要求做好預(yù)習(xí)，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用書、文具、紙

3、張及計(jì)算器等。3按時(shí)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室，不遲到，不早退，不得無故缺課。4認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課，積極思考，仔細(xì)觀察和測取數(shù)據(jù)，做到人人動(dòng)手，互相配合，使實(shí)驗(yàn)獲得正確的結(jié)果。5愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材，了解有關(guān)設(shè)備儀器的性能和使用方法，嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程，并在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行操作。6設(shè)備儀器發(fā)生故障時(shí)，學(xué)生要及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)教師和管理人員，保護(hù)現(xiàn)場。因違反實(shí)驗(yàn)室制度和操作規(guī)范而造成設(shè)備儀器損壞的，除按學(xué)校有關(guān)規(guī)定做出書面檢查外，還應(yīng)根據(jù)損失大小予以經(jīng)濟(jì)賠償。7保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境衛(wèi)生，注意安全，學(xué)生應(yīng)衣著整潔，室內(nèi)嚴(yán)禁打V鬧、吸煙、吐痰、吃零食及使用與實(shí)驗(yàn)無關(guān)用具，違者給予批評教育或處罰。8 .實(shí)驗(yàn)完畢，將設(shè)備儀器恢復(fù)原位，

4、清潔、整理現(xiàn)場，關(guān)好電源。9 .認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并按時(shí)上交指導(dǎo)教師以評定實(shí)驗(yàn)成績。實(shí)驗(yàn)成績將占期末總成績的20%試驗(yàn)成績不及格者，原則上不準(zhǔn)參加本課程期末考試。實(shí)驗(yàn)一、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過本實(shí)驗(yàn)把這門課程的緒論部分和課程具體內(nèi)容有機(jī)的聯(lián)系起來，做到理論聯(lián)系實(shí)際。2、通過本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更具體的了解本課程的具體內(nèi)容，初步了解平面機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)及通過零部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、組成、運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)特點(diǎn)。使學(xué)生對于學(xué)習(xí)本科程的具體內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法做到心中有數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1、機(jī)械原理陳列柜。2、直尺和游標(biāo)卡尺各一把3、圓規(guī)、三角板。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理：實(shí)驗(yàn)室有兩種模型陳列柜：一

5、組為機(jī)械原理部分，另一組為機(jī)械設(shè)計(jì)部分。首先讓同學(xué)觀看機(jī)械原理部分（平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、組成、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)），然后觀看機(jī)械傳動(dòng)部分。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓平面機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)起來，仔細(xì)觀察其運(yùn)動(dòng)原理并對每一部分進(jìn)行介紹。（1）機(jī)器的組成及特征單缸內(nèi)燃機(jī)、顆式破碎機(jī)、縫紉機(jī)、運(yùn)動(dòng)副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副、平面高副）（2）平面連桿機(jī)構(gòu)四桿錢鏈機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、大篩機(jī)構(gòu)、較鏈機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)、慣性篩機(jī)構(gòu)、機(jī)車車輛機(jī)構(gòu)、鶴式起重機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、小型刨床）曲柄搖塊機(jī)構(gòu)、曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角、有急回特性的機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)。（3）凸輪機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)、靠模車削機(jī)構(gòu)、自動(dòng)送

6、料機(jī)構(gòu)、分度轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、力鎖合凸輪（靠重力、彈簧力）、形鎖合凸輪（溝槽凸輪、等寬凸輪、共腕凸輪）。（4）齒輪傳動(dòng)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、人字齒輪傳動(dòng)、傳遞相交軸運(yùn)動(dòng)（直齒錐齒輪傳動(dòng)、斜齒錐齒輪傳動(dòng)、曲線齒齒輪傳動(dòng)）、傳遞交錯(cuò)軸運(yùn)動(dòng)（蝸桿蝸輪）。（5）齒輪的基本性質(zhì)齒輪各部分的名稱和符號、漸開線的形式、正確嚙合條件、仿開法切制齒輪、展成法切制齒輪、輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、漸開線曲面形成、斜齒條的壓力角、斜齒圓柱齒輪的受力分析、圓錐齒輪的受力分析、齒輪軸、實(shí)體式齒輪、腹板式圓柱圓錐齒輪、鑄造輪輻式圓柱齒輪。（6）輪系定軸齒

7、輪系（A、B）、平面行星齒輪第（A、B）、空間行星齒輪系、行星減速器中的齒輪系、可變向的齒輪系、汽車后橋差速器、擺線針輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、諧波齒輪傳動(dòng)、減速器圖9-272、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖:(1)測繪時(shí)使測繪的機(jī)構(gòu)緩慢地運(yùn)動(dòng)，從原動(dòng)構(gòu)件開始仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，分消各運(yùn)動(dòng)單位，確定原動(dòng)件、機(jī)架、傳動(dòng)部件和執(zhí)行部件。從而確定組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目，運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目。(2)根據(jù)聯(lián)接構(gòu)件間的接觸情況及相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的種類。(3)要選擇最能表現(xiàn)機(jī)構(gòu)特征的平面作為視圖平面。(4)在稿紙上徒手按規(guī)定的符號及構(gòu)件的聯(lián)接次序逐步畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的草圖。然后用數(shù)字1、2、3分別標(biāo)出各構(gòu)件，用AB、C分別標(biāo)出各運(yùn)動(dòng)副

8、。(5)仔細(xì)測量機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)尺寸(如轉(zhuǎn)動(dòng)副問的中心距、移動(dòng)副導(dǎo)路的位置)，對于高副則應(yīng)仔細(xì)測出高副的輪廓曲線及其位置，然后以適當(dāng)?shù)谋壤龀鰴C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。3、計(jì)算自由度：自由度計(jì)算公式：F=3NX2PL-PH(1)用雙轉(zhuǎn)動(dòng)副桿聯(lián)接兩構(gòu)件上距離保持不變的兩點(diǎn)帶入一個(gè)虛約束。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，如果兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變，則若用雙轉(zhuǎn)動(dòng)副桿將這兩點(diǎn)相連，將帶入一個(gè)虛約束。下圖機(jī)構(gòu)的自由度是：F=3X3-2X4=1,(2)兩構(gòu)件上運(yùn)動(dòng)軌跡重合的點(diǎn)用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接將帶入一個(gè)虛約束。在機(jī)構(gòu)中，如果用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的時(shí)兩構(gòu)件上運(yùn)動(dòng)軌跡重合的點(diǎn)，將帶入一個(gè)虛約束。右圖機(jī)構(gòu)的自由度是：F=3X3-2X4=1,(3

9、)機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動(dòng)不起作用的對稱部分存在虛約束。機(jī)構(gòu)的自由度F=3X3-2X3-2=1編號機(jī)構(gòu)名稱比例尺(m/mm)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的確士7E性F=3n-2Pl-Ph=3X()-2X()-()原動(dòng)件數(shù)：運(yùn)動(dòng)是否確定：四、思考題1、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)、零件有什么區(qū)別？2、機(jī)構(gòu)在什么情況下存在虛約束？3、機(jī)構(gòu)在什么情況下存在局部自由度？實(shí)驗(yàn)二、機(jī)械傳動(dòng)的特性與運(yùn)動(dòng)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、初步了解課程所研究的各種常用零件的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、了解各種標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)形式及相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。3、了解各種傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用。4、增強(qiáng)對各種零部件的結(jié)構(gòu)及機(jī)器的感性認(rèn)識。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1、機(jī)械零件陳列柜。2、直尺和

10、游標(biāo)卡尺各一把。三、實(shí)驗(yàn)步驟觀看通用零部件，每種零部件上都有說明。所以這一部分可以采取教師介紹的方法和同學(xué)自己觀看的辦法，讓學(xué)生初步了解各種通用零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用處。1、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)（鉤頭雙動(dòng)式棘爪、直頭雙動(dòng)式棘爪）雙向棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)、空間槽輪機(jī)械、六角車床上的槽輪機(jī)構(gòu)、外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2、帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)（張緊輪裝置）、V帶傳動(dòng)、（帶定期張緊緊裝置、滑道式）、V帶傳動(dòng)（帶定期張緊裝置，擺架式）、V帶傳動(dòng)（帶的自動(dòng)張緊裝置）、園型帶傳動(dòng)（張緊輪裝置）、同步帶傳動(dòng)、V帶輪的結(jié)構(gòu)4種。G平帶b) V帶c）名

11、將帶d）同由留3、螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)螺紋的牙型（三角形、矩形、梯形、鋸齒形）、螺紋的旋向（右旋、左旋）螺紋的線數(shù)，螺距和導(dǎo)程、螺栓聯(lián)接、雙頭螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接、常用標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件（六角頭螺栓、螺柱、螺釘、緊定螺釘、六角螺母、墊圈）常用的防松方法（彈簧墊圈、對頂螺母、尼龍圈鎖緊螺母、槽形螺母和開口銷、圓螺母用帶翅墊片、止動(dòng)墊片、沖點(diǎn)法防松、粘合防松、永久防松、串聯(lián)鋼絲）承受橫向載荷的減載裝置（用減載銷、用減載套筒、用減載鍵）、螺栓承受偏心載荷、凸臺與沉頭座的應(yīng)用、斜面墊圈的應(yīng)用、受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接、改善螺紋牙問載荷分布、柔性螺栓、螺母下裝彈性元件、金屬墊片和密封環(huán)密封、螺旋千斤

12、頂、機(jī)床刀架進(jìn)給機(jī)構(gòu)、插管式外循環(huán)滾動(dòng)螺旋。4、鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)、齒形鏈、滾子鏈、雙排滾子鏈、滾子鏈接頭型式（ARC）、鏈輪結(jié)構(gòu)（A、B、C）、鏈傳動(dòng)的張緊（A、B）。傳動(dòng)軸、直軸（光軸、階梯軸、空心軸）、曲軸、撓性鋼絲軸、圓螺母定位、彈性檔圈固定、緊定螺釘固定、壓板軸端固定裝置、平鍵聯(lián)接、導(dǎo)向平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接。11&4545*如推力球軸承向心球軸承角接觸球軸承角接觸滾子軸承6、軸承滾動(dòng)體的種類、調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、軸承的直徑系列、內(nèi)圈軸向固定的常用方法、外圈軸向鎖緊方法、全固式支承、固游式支承

13、、整體式徑向滑支軸承、部分式徑向滑動(dòng)軸承、油孔、油溝。7、其它常用零部件套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、牙嵌式離合器、磨擦離合器、牙嵌式安全離合器、滾柱式超越離合器、圓截面壓縮彈簧、圓截面拉伸、盤簧、板彈簧、圓截面扭轉(zhuǎn)彈簧。四、思考題1、帶傳動(dòng)中打滑和彈性滑動(dòng)有什么區(qū)別?2、軸轂連接的方式有那些？實(shí)驗(yàn)三、漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用常用量具測定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的方法。2、通過測量和計(jì)算，加深理解齒輪各參數(shù)之間的相互關(guān)系和漸開線的性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1、齒輪參數(shù)測定箱。2、游標(biāo)卡尺和公法線千分尺各一把。3、計(jì)算

14、器。三、實(shí)驗(yàn)原理1、通過測量齒頂圓直徑心與齒根圓直徑df計(jì)算出全齒高h(yuǎn),再用試算法確*定齒輪的m、ha與c。如實(shí)4-1圖a所示，偶數(shù)齒齒輪的da與df可直接用游標(biāo)卡尺測量；如實(shí)3-1圖b所示，奇數(shù)齒齒輪的da與df須間接測量daD2H1dfD2H2則h（dadf）/2H1H2式中，D為齒輪內(nèi)孔直徑（mm）；H1為齒輪齒頂圓至內(nèi)孔壁的徑向距離（mm）;H2為齒輪齒根圓至內(nèi)孔壁的徑向距離（mm）o41廣.a）偶數(shù)齒齒輪b）奇數(shù)齒齒輪3-1圖齒輪da與df的測量方法*、.*根據(jù)h(2hac)m,分別將ha1、C0.25(正常齒)或ha0.8、c0.3*、(短齒)代入進(jìn)行試算，所求得的模數(shù)mh/(2h

15、ac)接近標(biāo)準(zhǔn)值者即為該齒輪的實(shí)際模數(shù)(一定要圓整成標(biāo)準(zhǔn)值)。*、對于變位齒輪，由于h(2hac)m,按上述方法確定m時(shí)可能會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)值差異較大而難以圓整。這時(shí)可先假定一個(gè)m的標(biāo)準(zhǔn)值，再根據(jù)Pbmcos與后述確定壓力角值結(jié)合起來驗(yàn)證。若試算出來的接近標(biāo)準(zhǔn)值，即可判斷該m值是正確的。2、通過測量公法線長度求出pb,進(jìn)而確定齒輪的壓力角。按k(z/9)。.5,確定被測齒輪的跨齒數(shù)k。如3-2圖所示測出跨k個(gè)齒的公法線長度Wk,然后再測出跨k+1個(gè)齒的公法線長度Wk1。于是 pbWk iWkcos則PLWki Wkm mmcosWWk、arccos()m所求得的值應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)值，如=20o,=15o等

16、。3、計(jì)算出變位系數(shù)x。因?yàn)閃kmcos(k0.5)zinvWkmcos(k0.5)zinv2xmsin若測得的Wk與計(jì)算出來的Wk相等，則說明x0,該齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪；若WkWk,則WkWk2xmsinWkWk即可求出被測齒輪的變位系數(shù)x四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉游標(biāo)卡尺與公法線千分尺的使用和正確讀數(shù)方法。2、數(shù)出被測齒輪的齒數(shù)并作好記錄。3、測量各齒輪的da、df、WMDWk1。*4、確定各被測齒輪的基本參數(shù)：m、ha、c及變位系數(shù)x已知參數(shù)測量內(nèi)容模數(shù)制齒輪ha1（正常齒）.*ha0.8（短齒）c0.25（正常齒）c0.3（短齒）dadfh的測量“數(shù)為偶數(shù)時(shí)（z=）被，齒輪編號（）測量次數(shù)123

17、平均值da/mmdf/mmh(dadf)/2齒數(shù)為奇數(shù)時(shí)（z=）被測齒輪編號（）測量次數(shù)123平均值D/mmH1/mmH2/mmdaD2H1=dfD2H2=hH1H2計(jì)算結(jié)果確定m、.一*、mh/(2hac)=arccos(Wk1Wk)/m=判定被測齒輪是否為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，并計(jì)算變位系數(shù)Wk=Wk=x(WkWk)/2msin結(jié)論五、注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查游標(biāo)卡尺與公法線千分尺的初讀數(shù)是否為零，若不為零應(yīng)設(shè)法修正。2、齒輪被測量的部位應(yīng)選擇在光整無缺陷之處，以免影響測量結(jié)果的正確性。在測量公法線長度時(shí)，必須保證卡尺與齒廓漸開線相切，若卡入k1齒時(shí)不能保證這一點(diǎn)，需調(diào)整卡入齒數(shù)為k1,而跳Wk風(fēng)1。

18、3、測量齒輪的幾何尺寸時(shí)，應(yīng)選擇不同位置測量3次，取其平均值作為測量結(jié)果。x2msin13*4、通過實(shí)驗(yàn)求出的基本參數(shù)m、ha、c必須圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。5、測量的尺寸精確到小數(shù)點(diǎn)后第2位。計(jì)算x時(shí)取小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字。六、思考題1、測量偶數(shù)與奇數(shù)齒齒輪的da與df時(shí)，所用的方法有什么不同？為什么？2、由32圖可知，齒輪公法線長度的計(jì)算公式為Wk(k1)pbsb，此公式是依據(jù)漸開線的哪條性質(zhì)推導(dǎo)得到的？3、影響公法線長度測量精度的因素有哪些？25實(shí)驗(yàn)四、漸開線齒輪齒廓的范成、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握展成法加工漸開線齒廓的原理。2、了解齒輪的根切現(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

19、影響。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具1、齒輪展成儀。2、鋼直尺、圓規(guī)、剪刀。3、鉛筆、三角板、繪圖紙三、實(shí)驗(yàn)原理齒輪在實(shí)際加工中，看不到輪齒齒廓漸開線的形成過程。本實(shí)驗(yàn)通過齒輪展成儀來實(shí)現(xiàn)輪坯與刀具之間的相對運(yùn)動(dòng)過程，并用鉛筆將刀具相對輪坯的各個(gè)位置記錄在圖紙上，這樣就能清楚地觀察到漸開線齒廓的展成過程。齒輪展成儀所用的刀具模型為齒條插刀，儀器構(gòu)造如4-1圖所示。4-1圖齒輪展成儀結(jié)構(gòu)示意圖1托盤；2一輪坯分度圓；3一滑架；4一支座；5齒條（刀具）；6一調(diào)節(jié)螺旋；7、9一螺釘；8一刀架；10一壓環(huán)繪圖紙做成圓形輪坯，用壓環(huán)10固定在托盤1上，托盤可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。代表齒條刀具的齒條5通過螺釘7固定在刀架8上

20、，刀架裝在滑架3上的徑向?qū)Р蹆?nèi)，旋轉(zhuǎn)螺旋6,可使刀架帶著齒條刀具相對于托盤中心O作徑向移動(dòng)。因此,齒條刀具5既可以隨滑架3作水平左右移動(dòng)，又可以隨刀架一起作徑向移動(dòng)?；?與托盤1之間采用齒輪齒條嚙合傳動(dòng)，保證輪坯分度圓與滑架基準(zhǔn)刻線作純滾動(dòng)，當(dāng)齒條刀具5的分度線與基準(zhǔn)刻線對齊時(shí)，能展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓。調(diào)節(jié)齒條刀具相對齒坯中心的徑向位置，可以展成變位齒輪齒廓。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪根據(jù)所用展成儀的模數(shù)m和托盤中心至刀具中線的距離（輪坯分度圓半徑r）,求出被加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)z,齒頂圓直徑da,齒根圓直徑df和基圓直徑db。在一張圖紙上，分別以da、df、db和分度圓直徑d畫出4個(gè)同心圓，并

21、將圖紙剪成直徑為da的圓形輪坯。將圓形紙片（輪坯）放在展成儀的托盤1上，使二者圓心重合，然后用壓環(huán)10和螺釘9將紙片夾緊在托盤上。將展成儀上的齒條5的中線與滑架3上的標(biāo)尺刻度零線對準(zhǔn)（此時(shí)齒條刀具的分度線應(yīng)與圓形紙片上所畫的分度圓相切）。4-2圖標(biāo)準(zhǔn)漸形線齒輪齒廓的展成過程將滑架3推至左（或右）極限位置，用削尖的鉛筆在圓形紙片（代表被加工輪坯）上畫下齒條刀具5的齒廓在該位置上的投影線（代表齒條刀具插齒加工每次切削所形成的痕跡）。然后將滑架向右（或左）移動(dòng)一個(gè)很小的距離，此時(shí)通過嚙合傳動(dòng)帶動(dòng)托盤1也相應(yīng)轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，再將齒條刀具的齒廓在該位置上的投影線畫在圓形紙片上。連續(xù)重復(fù)上述工作，繪出齒條

22、刀具的齒廓在各個(gè)位置上的投影線，這些投影線的包絡(luò)線即為被加工齒輪的漸開線齒廓。按上述方法，繪出23個(gè)完整的齒形，如實(shí)4-2圖所示。2、展成正變位齒輪根據(jù)所用展成儀的參數(shù)，計(jì)算出不發(fā)生根切現(xiàn)象時(shí)的最小變位系數(shù)y所。然后確定變位系數(shù)X（X），計(jì)算變位齒輪的齒頂圓直徑比和齒根圓直徑df（心和df由指導(dǎo)教師計(jì)算）。在另一張圖紙上，分別以心、df、db和分度圓直徑d畫出四個(gè)同心圓，并將圖紙剪成直徑為九的圓形輪坯。同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟。將齒條5向離開齒坯中心。的方向移動(dòng)一段距離xm0同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟。同展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪步驟，繪出的齒廓如實(shí)3-3圖所示。實(shí)3-3圖正變位漸形線齒輪齒廓的展成過程五、注意事項(xiàng)1、本

23、實(shí)驗(yàn)最好選用模數(shù)較大（m15mm）而分度圓較小的展成儀，使齒數(shù)z10,以便在展成標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓時(shí)能觀察到較為明顯的根切現(xiàn)象。2、代表輪坯的紙片應(yīng)有一定厚度（用70g以上紙），紙面應(yīng)平整無明顯翹曲，以防在實(shí)驗(yàn)過程中頂在齒條5的齒頂部。為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間與紙片，亦可將標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的輪坯以直徑為界畫在同一張紙上使用。3、輪坯紙片裝在托盤1上時(shí)應(yīng)固定可靠，在實(shí)驗(yàn)過程中不得隨意松開或重新固定，否則可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。4、在做實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，應(yīng)自始至終將滑架從一個(gè)極限位沿一個(gè)方向逐漸推動(dòng)直到畫出所需的全部齒廓，不得來回推動(dòng)以免展成儀嚙合間隙影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性。六、思考題1、產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因是什么？如何避免

24、？2、齒廓曲線是否全是漸開線？3、變位后齒輪的哪些尺寸不變？輪齒尺寸將發(fā)生什么變化?實(shí)驗(yàn)五、減速器的拆裝及結(jié)構(gòu)分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過對減速器的拆裝與觀察，了解減速器的整體結(jié)構(gòu)、功能及設(shè)計(jì)布局2、通過減速器的結(jié)構(gòu)分析，了解其如何滿足功能要求和強(qiáng)度、剛度要求、工藝（加工與裝配）要求及潤滑與密封等要求。3、通過對不同類型減速器的分析比較，加深對機(jī)械零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識，為機(jī)械零、部件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1、單級直齒圓柱齒輪減速器，兩級直齒圓柱齒輪減速器，錐齒輪減速器,蝸桿減速器。2、活動(dòng)扳手、手錘、銅棒、鋼直尺、鉛絲、軸承拆卸器、游標(biāo)卡尺、。三、實(shí)驗(yàn)原理1、減速器結(jié)構(gòu)減速器是一種由

25、封閉在箱體內(nèi)的齒輪、蝸桿蝸輪等傳動(dòng)零件組成的傳動(dòng)裝置，裝在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來改變軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作機(jī)的需要c由于減速器結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、使用維護(hù)方便，因而在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。減速器常見類型有以下三種：圓柱齒輪減速器、錐齒輪減速器和蝸桿減速器，分別見5-1圖a、b、c所示。a ）單級圓柱齒輪減速器b ）錐齒輪減速器c ）蝸桿減速器5-1圖減速器的類型在圓柱齒輪減速器中，按齒輪傳動(dòng)級數(shù)可分為單級、兩級和多級。蝸桿減速器又可分為蝸桿上置式和蝸桿下置式。a）展開式b）分流式c）同軸式5-2圖減速器傳動(dòng)布置形式兩級和兩級以上的減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式三種形式，分別見實(shí)5

26、-2圖a、b、c所示。展開式用于載荷平穩(wěn)的場合，分流式用于變載荷的場合，同軸式用于原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)同軸的特殊的工作場合。減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求的不同而異，一般由齒輪、軸、軸承、箱體和附件等組成。5-3圖為單級圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)圖。箱體為剖分式結(jié)構(gòu)，由箱蓋和箱座組成，剖分面通過齒輪軸線平面。箱體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，除適當(dāng)?shù)谋诤裢?，還要在軸承座孔處設(shè)加強(qiáng)肋以增加支承剛度。5-3圖單級圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖1一起蓋螺釘；2一通氣器；3視孔蓋；45 一吊耳；6 一吊鉤；7一箱座；8油標(biāo)尺;9油塞；10油溝；11一定位銷釘。為拆卸方便，箱蓋上設(shè)有吊耳或吊環(huán)螺, 有吊鉤。一般先將箱蓋與箱座的剖分面加工

27、平整，合攏后用螺栓聯(lián)接并以定位銷定位，找正后加工軸承孔。對支承同一軸的軸承孔應(yīng)一次鏈出。裝配時(shí)，在剖分面上不允許用墊片，否則將不能保證軸承孔的圓度誤差在允許范圍內(nèi)。箱蓋與箱座用一組螺栓聯(lián)接。為保證軸承孔的聯(lián)接剛度，軸承座安裝螺栓處做出凸臺，并使軸承座孔兩側(cè)聯(lián)接螺栓盡量靠近軸承座孔。安裝螺栓的凸臺處應(yīng)留有扳手空間。為便于箱蓋與箱座加工及安裝定位，在剖分面的長度方向兩端各有一個(gè)定位圓錐銷。箱蓋上設(shè)有窺視孔，以便觀察齒輪或蝸桿蝸輪的嚙合情況。箱蓋；為搬運(yùn)整臺減速器，在箱座上鑄箱座上設(shè)有油標(biāo)尺用來檢查箱內(nèi)油池的油面高度。最低處有放油油塞，以便排凈污油和清洗箱體內(nèi)腔底部。箱座與基座用地腳螺栓聯(lián)接，地腳螺

28、栓孔端制成沉孔，并留出扳手空間。2、減速器的潤滑與密封減速器的潤滑主要指齒輪與軸承的潤滑。減速器需密封的部位很多，可根據(jù)不同的工作條件和使用要求選擇不同的密封結(jié)構(gòu)。軸伸出端的密封和軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封見第17章。箱體接合面的密封通常于裝配時(shí)在箱體接合面上涂密封膠或水玻璃。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、觀察減速器外部結(jié)構(gòu)，判斷傳動(dòng)級數(shù)、輸入軸、輸出軸及安裝方式。2、觀察減速器的外形與箱體附件，了解附件的功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和位置，測出外廓尺寸、中心距、中心高。3、擰下箱蓋和箱座聯(lián)接螺栓，擰下端蓋螺釘（嵌入式端蓋除外），拔出定位銷，借助起蓋螺釘打開箱蓋。4、仔細(xì)觀察箱體剖分面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、箱體內(nèi)軸系零部件間相互位置關(guān)系

29、，確定傳動(dòng)方式。數(shù)出齒輪齒數(shù)并計(jì)算傳動(dòng)比，判定斜齒輪或蝸桿的旋向及軸向力、軸承型號及安裝方式。繪制機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意圖。5、取出軸系部件，拆零件并觀察分析各零件的作用、結(jié)構(gòu)、周向定位、軸向定位、間隙調(diào)整、潤滑、密封等問題。把各零件編號并分類放置。6、分析軸承內(nèi)圈與軸的配合，軸承外圈與機(jī)座的配合情況。7、拆、量、觀察分析過程結(jié)束后，按拆卸的反順序裝配好減速器。五.注意事項(xiàng)1、減速器拆裝過程中，若需搬動(dòng)，必須按規(guī)則用箱座上的吊鉤緩吊輕放，并注意人身安全。2、拆卸箱蓋時(shí)應(yīng)先拆開聯(lián)接螺釘與定位銷，再用起蓋螺釘將蓋、座分離，然后利用蓋上的吊耳或環(huán)首螺釘起吊。拆開的箱蓋與箱座應(yīng)注意保護(hù)其結(jié)合面，防止碰壞或擦傷。

30、4、拆裝軸承時(shí)須用專用工具，不得用錘子亂敲。無論是拆卸還是裝配，均不得將力施加于外圈上通過滾動(dòng)體帶動(dòng)內(nèi)圈，否則將損壞軸承滾道。六、思考題1、箱體結(jié)合面用什么方法密封？2、減速器箱體上有哪些附件？各起什么作用？分別安排在什么位置？3、測得的軸承軸向間隙如不符合要求，應(yīng)如何調(diào)整？4、軸上安裝齒輪的一端總要設(shè)計(jì)成軸肩（或軸環(huán)）結(jié)構(gòu)，為什么此處不用軸套？5、扳手空間如何考慮？正確的扳手空間位置如何確定？實(shí)驗(yàn)六、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、綜合應(yīng)用課程有關(guān)章節(jié)的知識即傳動(dòng)零件、軸承、軸、鍵、聯(lián)軸器、潤滑與密封等。2、認(rèn)知各種軸系零件及其結(jié)構(gòu)。3、熟悉并掌握軸系結(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)

31、的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具1、組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱。2、扳手、榔頭、擋圈鉗等工具。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)箱遵循組合設(shè)計(jì)法，將各類常用軸系結(jié)構(gòu)零、部件設(shè)計(jì)成可組合的模塊，實(shí)現(xiàn)以較少的零、部件模塊組合出多樣化的軸系結(jié)構(gòu)類型。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ届`活、多樣、生動(dòng)，有利于激發(fā)學(xué)生對機(jī)械專業(yè)的興趣，提高學(xué)生綜合的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)箱提供能進(jìn)行減速器圓柱齒輪軸系，小圓錐齒輪軸系及蝸桿軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的全套零件。1、學(xué)生自定實(shí)驗(yàn)方案，或自選實(shí)驗(yàn)題號。2、根據(jù)各實(shí)驗(yàn)題號要求，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝3、繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖。4、編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告一份。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解設(shè)計(jì)要求。

32、2、復(fù)習(xí)有關(guān)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與軸承組合設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法3、選定實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)已知條件與簡要說明題號齒輪類型載荷轉(zhuǎn)速其他說明1小直齒輪輕中2中中3大直齒輪中中4中低5小斜齒輪輕中6中中7大斜齒輪中中8輕中示意圖9小錐齒輪10齒輪軸軸承反安裝齒輪與軸分體軸承正安裝11 蝸桿 輕 低發(fā)熱量小兩端固定4、構(gòu)思軸系結(jié)構(gòu)方案：(1)根據(jù)齒輪類型選擇滾動(dòng)軸承型號；(2)確定軸系軸向固定方式(兩端固定、一端固定)；(3)根據(jù)齒輪轉(zhuǎn)速高低確定軸承潤滑方式(脂潤滑、油潤滑)；(4)選擇端蓋形式(凸緣式、嵌入式)，并考慮透蓋處密封方式和結(jié)構(gòu)(氈圈、油封、油溝等)；(5)確定軸上零件的定位與固定以及軸承游隙調(diào)整的方案；(6

33、)繪制軸系結(jié)構(gòu)方案示意圖。5、根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)方案，從實(shí)驗(yàn)箱中選取合適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。實(shí)驗(yàn)七、軸系結(jié)構(gòu)的測繪與分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉并掌握軸、軸承、軸上零件的結(jié)構(gòu)形狀與功用，工藝要求，尺寸裝配關(guān)系以及軸軸上零件的定位固定方式。2、掌握軸系結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件尺寸的測量方法，培養(yǎng)學(xué)生繪制軸系裝配圖的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具1、組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱。2、扳手、榔頭、擋圈鉗等工具。3、測量及繪圖工具300mmffi皮尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)外卡鉗、鉛筆、三角板等。三、實(shí)驗(yàn)原理和步驟1、分析軸系結(jié)構(gòu)并繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配草圖(1)組裝軸系結(jié)構(gòu)，仔細(xì)觀察軸系的整體結(jié)構(gòu)，觀察軸上共有的哪些零件，每一個(gè)軸上零件采用的是那種定位方式。(2)觀察分析軸上每一個(gè)軸肩的作用，確定出哪些為定為軸肩，哪些為非定位軸肩，并分析非定位軸