原理的三個(gè)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、對運(yùn)動副、另件、構(gòu)件及機(jī)構(gòu)等概念建立實(shí)感；2、熟悉并運(yùn)用各種運(yùn)動副、構(gòu)件及機(jī)構(gòu)的代表符號；3、培養(yǎng)根據(jù)實(shí)際機(jī)械繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的能力；4、掌握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法。二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪示例圖示一偏心輪機(jī)構(gòu)，試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計(jì)算其自由度。（一）機(jī)構(gòu)簡圖測繪步驟：1、認(rèn)清構(gòu)件數(shù)目。轉(zhuǎn)動手柄，使機(jī)構(gòu)運(yùn)動，注意觀察此機(jī)構(gòu)中哪些構(gòu)件是活動構(gòu)件，并逐一標(biāo)注構(gòu)件號碼，如1機(jī)架，2手柄及偏心輪，3連桿，4活塞。2、判斷各構(gòu)件間的運(yùn)動副性質(zhì)反復(fù)轉(zhuǎn)動手柄，判定構(gòu)件2與構(gòu)件1的相對運(yùn)動是繞軸A轉(zhuǎn)動，故2與1在A點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動副；構(gòu)件3與2的相對運(yùn)動是繞偏心輪2的圓

2、心B點(diǎn)轉(zhuǎn)動，故3與2在B點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動副；構(gòu)件4與3繞銷子C相對轉(zhuǎn)動；故4與3在C點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動副；構(gòu)件4與1沿水平方向xx相對移動，故4與1組成方位線為xx的移動副。3、畫出運(yùn)動副的構(gòu)件符號對于組成轉(zhuǎn)動副的構(gòu)件，不管其實(shí)際形狀如何，都只用兩轉(zhuǎn)動副之間的連線來代表，例如AB代表構(gòu)件2，BC代表構(gòu)件3。對于組成移動副的構(gòu)件，不管其截面形狀如何，總用滑塊表示，例如滑塊4代表構(gòu)件4，并通過滑塊上轉(zhuǎn)動副C的中心畫出中心線xx，代表4與1相對移動的方向線。機(jī)架用斜線表示，以便與活動構(gòu)件區(qū)別，如構(gòu)件1。主動構(gòu)件上打箭頭表示，以便與從動構(gòu)件區(qū)別，如構(gòu)件2。圖示（b）即為（a）圖所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。4、測量構(gòu)件尺寸并

3、按比例繪制機(jī)構(gòu)簡圖。測量AB桿和BC桿的長度以及滑塊4移動方向線xx至轉(zhuǎn)動副A的距離。選擇恰當(dāng)?shù)拈L度比例尺按比例畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。構(gòu)件的實(shí)際長度（mm）簡圖上所畫的構(gòu)件長度（mm）e=有時(shí)，只要了解機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征而不需進(jìn)行定量分析時(shí)，可不按比例繪制簡圖，只需大致按相對位置關(guān)系繪出即可。（二）自由度計(jì)算1、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度F自由度公式式中：n活動構(gòu)件數(shù)PL低副數(shù)。Ph高副數(shù)。在本機(jī)構(gòu)中，n3（構(gòu)件2、3和4是活動構(gòu)件）。PL3+1=4（轉(zhuǎn)動副A、B和C以及移動副D），Ph0，代入上式得F3n-2PL-Ph33-2（3+1）-012、核對計(jì)算結(jié)果是否正確。根據(jù)計(jì)算所得的自由度F1，給予機(jī)構(gòu)一個(gè)原動件手

4、柄。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動時(shí)，可觀察到機(jī)構(gòu)各構(gòu)件運(yùn)動均是確定的，故計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際情況。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繪制以下機(jī)構(gòu)模型或機(jī)器，并計(jì)算其自由度1、牛頭刨床機(jī)構(gòu)（從小齒輪滑枕的主體運(yùn)動）2、YJ79插齒原理教具（從電機(jī)插齒刀上下運(yùn)動）3、汽車、拖拉機(jī)差速器模型4、其他機(jī)構(gòu)模型5、參觀典型的機(jī)械原理教具四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及用具1、所要繪制的機(jī)構(gòu)模型及機(jī)器2、圓規(guī)、分規(guī)、有刻度的直尺、鉛筆、橡皮、白紙（學(xué)生自備）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)畫出上述機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖，其中至少有兩張圖應(yīng)按比例畫出。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級：_姓名：_實(shí)驗(yàn)日期：_審閱：_序號機(jī)構(gòu)名稱機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（e= ）機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算12345實(shí)驗(yàn)二齒輪范成

5、原理實(shí)驗(yàn)一、目的：1、掌握用范成法制造漸開線齒輪的基本原理。2、了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的辦法。建立變位齒輪的基本概念。二、設(shè)備和工具：1、齒輪范成儀（有兩種，但原理一樣）。2、繪圖紙、圓規(guī)、三角板、剪刀、23支2H鉛筆。三、原理：范成法是利用一對齒輪互相嚙合時(shí)，其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪的。加工時(shí)其中一輪為刀具，另一輪為輪坯。它們保持固定的角速比傳動。完全和一對真正的齒輪互相嚙合傳動一樣，同時(shí)刀具還沿輪坯的軸向做切削運(yùn)動。由于在實(shí)際加工時(shí)，看不到刀刃在各個(gè)位置形成包絡(luò)線的過程，故通過齒廓范成儀來實(shí)現(xiàn)輪坯與刀具間的傳動過程；范成儀所用刀具模型是齒條刀。輪坯用繪圖紙代

6、表。傳動中，將刀具刀刃的各個(gè)位置用鉛筆記錄在繪圖紙上。這樣，我們就能清楚地觀察到齒輪范成的過程。四、構(gòu)造：范成儀的構(gòu)造如附圖一，輪坯部分結(jié)構(gòu)做成扇形構(gòu)件4。是模數(shù)18mm，齒數(shù)17的齒輪的分度圓；另一半圓是模數(shù)18，齒數(shù)9的齒輪的分度圓，它們一起裝在同一軸上，搖動手柄12，可使輪坯前后移動。刀具部分的結(jié)構(gòu)是：模數(shù)18的齒條刀用鉸鏈裝在變位溜板3上，轉(zhuǎn)動旋鈕13可使刀具移動實(shí)現(xiàn)變位。變位量可以從刻度尺1讀出，變位溜板3又裝在嚙合溜板11上，在不作變位時(shí)，可用旋鈕10鎖住變位溜板。嚙合溜板11是與分度圓作純滾動。在無變位量時(shí)（刻度尺零位對齊）刀具2的分度線（中線）與嚙合溜板11的一側(cè)（即與分度圓作

7、純滾動的一側(cè)）在同一垂直平面上。五、規(guī)格及性能種類參數(shù)第一種范成儀第二種范成儀齒條刀具模數(shù)壓力角齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù)被切齒輪齒數(shù)z8六、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)你所使用的范成儀的參數(shù)，計(jì)算出被加工齒輪的主要尺寸d、da、df、db，并將上述四個(gè)圓畫在一張繪圖紙上。計(jì)算最小變位系數(shù)Xmin及最小變位量（Xminm）。計(jì)算該變位齒輪的df、da，并將此變位齒輪的齒頂圓及齒根圓，還有分度圓、基圓畫在第二張繪圖紙上。將超出被加工齒輪齒頂圓的圖紙剪去，以所得的圓形圖紙作為被加工齒輪的輪坯。2、將代表輪坯的圖紙放在刀具下，對準(zhǔn)齒輪中心后用壓板（或壓環(huán)）壓住。3、若切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪，就調(diào)節(jié)刀具中線，使與被加工齒輪的

8、分度圓相切。4、開始“切制”齒廓，此時(shí)可先移動嚙合溜板（或縱拖板），將刀具推至范成儀的一端，使刀具的齒廓退出標(biāo)準(zhǔn)齒輪輪坯的齒頂圓。然后向另一端移動，當(dāng)齒條刀具切入輪坯時(shí)，每當(dāng)移動一個(gè)不大的距離時(shí)，即在代表輪坯的圖紙上用鉛筆描繪出刀具刀刃位置。直到形成一至兩個(gè)完整的輪齒時(shí)為止。注意輪坯上齒廓形成的過程。5、觀察有無根切現(xiàn)象。如有根切，分析其原因（觀察刀具的頂線是否超過N1點(diǎn)，以判斷有無根切）。6、若切制變位齒輪，讓刀具中心線與被加工齒輪的分度圓加上變位量（）畫出的圓相切或讓刀具齒頂切于被加工變位齒輪的齒根圓。觀察有無根切現(xiàn)象，為了便于比較，可換用另一種顏色的筆。七、思考題：1、通過實(shí)驗(yàn)，說明你所

9、看到的根切現(xiàn)象是怎樣的？是由什么原因引起的？避免根切還有別的辦法嗎？2、齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于？3、用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，刀具和輪坯之間的相對位置和相對運(yùn)動有何要求？為什么？4、比較用同一齒條刀具加工出的標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的幾何參數(shù)：，哪些變了？哪些沒變？為什么？八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：齒廓圖范成好后，將各部分尺寸用分規(guī)卡準(zhǔn)。量出，填在實(shí)驗(yàn)結(jié)果表中。再將標(biāo)準(zhǔn)正、負(fù)變位齒形剪下，將其分度圓、基圓對齊貼在一起，進(jìn)行齒形比較。齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級姓名實(shí)驗(yàn)日期1、原始數(shù)據(jù)：齒條：模數(shù)m毫米壓力角齒頂高系數(shù)=徑向間隙系數(shù)齒輪：齒數(shù)Z分度圓半徑r毫米2、齒輪幾何參數(shù)計(jì)算名稱符號計(jì)算公式計(jì)算

10、結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)齒輪Z變位齒輪Z基圓rb分度圓r齒頂圓半徑ra齒根圓半徑rf最小變位系數(shù)Xmin3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)齒輪變位齒輪X1X2分度圓齒厚S分度圓齒寬e周節(jié)P基圓齒厚Sb頂圓齒厚Sa齒形比較實(shí)驗(yàn)三“漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)測定”實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用游標(biāo)卡尺測定漸開線直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪參數(shù)的方法。2、鞏固并熟悉齒輪各部分尺寸、參數(shù)關(guān)系及計(jì)算。二、實(shí)驗(yàn)用具游標(biāo)卡尺、直齒圓柱齒輪、自帶計(jì)算器三、實(shí)驗(yàn)說明齒輪測量是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。由于各國參用的標(biāo)準(zhǔn)不一，有模數(shù)制和徑節(jié)制。就是同一標(biāo)準(zhǔn)中又有正常齒和短齒之分；還有標(biāo)準(zhǔn)制齒輪和變位齒輪之分，而且壓力角若干種。所以要想全面掌握，應(yīng)進(jìn)一步看有

11、關(guān)的齒輪測量方面的資料。本實(shí)驗(yàn)只對我國制造的漸開線直齒圓柱齒輪（模數(shù)制、壓力角20）進(jìn)行測量，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的和要求。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、確定齒輪齒數(shù)Z2、測量公法線長度先用游標(biāo)卡尺的一對腳卡住K（K2）個(gè)齒，如圖1所示?？琮X數(shù)K由近似公式求出（四舍五入取整數(shù)）。此時(shí)兩卡腳應(yīng)切于齒廓，其距離為WK，為了減少測量誤差，WK在不同的齒上重復(fù)測量三次，取其平均值。再用同樣的方法量出（K+1）個(gè)齒時(shí)的公法線長度WK+1?？紤]到齒輪存在公法線長度變動誤差，所以測量WK和WK+1值時(shí)，應(yīng)在測量WK后的相同齒上再加一個(gè)齒測出WK+1值。3、確定基節(jié)Pb、模數(shù)和壓力角基節(jié) （mm）根據(jù)計(jì)算出的基節(jié)值，查表（附表1

12、）與之相近的值。即可確定該齒輪的模數(shù)和壓力角（若已知，則只需確定模數(shù)）。4、測量齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df，為了減少測量誤差，同一數(shù)值應(yīng)在不同位置上測量三次，取其平均值（小數(shù)部分保留兩位）。當(dāng)Z為偶數(shù)時(shí)，da和df可直接測量出如圖二（a）。當(dāng)Z為奇數(shù)時(shí)，da和df可間接測量出如圖二（b）。然后用下式計(jì)算出值。5、計(jì)算齒根高h(yuǎn)f，齒頂高h(yuǎn)a及全齒高h(yuǎn) 或 6、確定變位系數(shù)X根據(jù)被測齒輪的模數(shù)。齒數(shù)可查出標(biāo)準(zhǔn)齒輪公法線長度值（附表2）或用公式計(jì)算出，用公法線的測量值與理論值加以比較，就能判定出這個(gè)齒輪是標(biāo)準(zhǔn)的還是變位的。若，則被測齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。若，則被測齒輪為變位齒輪。對于變位齒輪用下列公式

13、求出變位系數(shù) (mm)當(dāng)x0時(shí)，則為正變位齒輪（+）。當(dāng)x0時(shí)，則為負(fù)變位齒輪（-）。7、計(jì)算齒頂高系數(shù)，徑向間隙系數(shù)用或分別代入下式如果代入的一組數(shù)據(jù)使得左邊等于右邊或非常相近，證明這一組數(shù)據(jù)就是要確定的參數(shù)。附表1基節(jié)Pbmcos的數(shù)值（毫米）模數(shù)m徑節(jié)DPPbmcos11.522.5344.555.566.57825.400016.933312.700010.16008.46676.35005.64445.08004.61824.23333.90773.62863.17502.9024.3545.8057.2568.70711.61013.06114.51215.96317.41518.

14、86620.31723.2202.9524.4285.9047.3808.85611.80913.28514.76116.23717.71319.18920.66523.6172.9964.4945.9927.4908.98911.98613.48314.98116.47917.97719.47520.97323.9693.0344.5526.0697.5869.10412.13813.65515.17316.69018.20719.72421.24224.2763.0414.5626.0837.6049.12512.16613.68715.72816.72818.24919.77021.29

15、124.332附表2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪?？琮X數(shù)和公法線長度（mm）（用于m=1毫米、壓力角20）齒數(shù)跨齒數(shù)m=1的公法線長度齒數(shù)跨齒數(shù)m=1的公法線長度1011121314151617181920212223222222223333334.56834.58234.59634.61034.62434.63834.65234.66637.63247.64647.66047.67447.68857.70252425262728293031323334353637333444444444447.71657.73057.744510.710610.724610.738610.752610.766610.780610.794610.808610.822713.788813.8028五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告表名稱符號獲得途徑公式齒 輪 編 號測量計(jì)算1234567齒數(shù)Z跨齒數(shù)K公法線長度WK取平均值