機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制和結(jié)構(gòu)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握從實(shí)際機(jī)械中繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的原則、方法和技巧。2、進(jìn)一步鞏固機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本原理。3、驗(yàn)證和鞏固機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。二、設(shè)備和工具1、縫紉機(jī)2、牛頭刨床3、蒸汽機(jī)模型4、其它機(jī)構(gòu)5、鋼尺、卡尺6．鉛筆、橡皮、稿紙(自備)三、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡用的基本原理和方法1、應(yīng)用符號由于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動僅與機(jī)構(gòu)中所有的構(gòu)件數(shù)目和運(yùn)動副的數(shù)目、種類、相對位置有關(guān)，因此在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時可以撇開構(gòu)件的復(fù)雜外形和運(yùn)動副的具體構(gòu)造，而用規(guī)定的符號來代表運(yùn)動副，用簡單的線條來代表構(gòu)件，并按一定的比例表示運(yùn)動副的相對位置，以此說明實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特征。表中為常用的符號。2、繪制方法（1）測繪時，使被測機(jī)構(gòu)作緩慢的運(yùn)動，從原動構(gòu)件開始，按機(jī)構(gòu)傳動路線，仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，分清各個運(yùn)動單位。從而確定組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目。（2）根據(jù)聯(lián)接的構(gòu)件間的接觸情況及相對運(yùn)動的性質(zhì)，確定各個運(yùn)動副的種類，確定各類運(yùn)動副的數(shù)目。（3）要選擇最能表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的平面作為視圖平面（各構(gòu)件運(yùn)動平面）。（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)動簡圖的草圖。然后用數(shù)字1、2、3、......分別標(biāo)注各構(gòu)件，用A、B、C、.....分別標(biāo)注各運(yùn)動副。（5）仔細(xì)測量機(jī)構(gòu)的各運(yùn)動尺寸（如轉(zhuǎn)動副間的中心距、移動副導(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，把已測量的運(yùn)動尺寸標(biāo)注在草圖上，然后，以一適當(dāng)比例尺，作出正式的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖(如果不嚴(yán)格按比例繪制的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖即稱機(jī)構(gòu)示意圖)。比例尺=表1部分常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號四、計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度對于平面機(jī)構(gòu)的自由度，可按如下公式計(jì)算：式中：n——機(jī)構(gòu)中活動構(gòu)件的數(shù)目；——機(jī)構(gòu)中低副的數(shù)目；一一機(jī)構(gòu)中高副的數(shù)目。在計(jì)算中，要特別注意機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)的復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束等情況，如計(jì)算的機(jī)構(gòu)自由度與實(shí)際的自由度不一致時，應(yīng)找出其原因，加以糾正。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1、閱讀教科書有關(guān)章節(jié)。從所舉實(shí)例中熟悉繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法。2、在稿紙上，繪制指定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。（1）牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。如測繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，則測量出各桿件的實(shí)際尺寸，按比例繪制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，計(jì)算其自由度并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。（2）蒸汽機(jī)機(jī)構(gòu)。如測繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，則測量出各桿件的實(shí)際尺寸，按比例繪制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，計(jì)算其自由度并進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。（3）縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)，送針挑線機(jī)構(gòu)。畫出其示意圖，計(jì)算其自由度。（4）牛頭刨床變速機(jī)構(gòu)。畫出其示意圖，計(jì)算其自由度。（5）選測其它機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并計(jì)算自由度。完成實(shí)驗(yàn)后，將草圖交給指導(dǎo)教師審閱，如有錯誤及時修改。六、思考題1、一個正確機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖應(yīng)能說明哪些內(nèi)容?2、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，如任意選擇原動件的位置會不會影響簡圖的正確性?《平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制》實(shí)驗(yàn)報(bào)告自由度F=自由度F=自由度F=實(shí)驗(yàn)二漸開線齒輪范成原理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用范成法加工漸開線齒輪的．基本原理。2、了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原和避免根切的辦法。3、比較變位齒輪和標(biāo)準(zhǔn)齒輪的異同點(diǎn)。4、輪漸開線輪廓及齒根過渡曲線的形反過程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1、齒輪范成儀2、齒輪毛坯(以圖紙代替)3、三角尺、雙色筆、圓規(guī)(自備)三、原理和方法范成法是利用一對齒輪相互嚙合時，其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工輪齒的一種方法。加工時，一個齒輪為刀具，另一齒輪為輪坯，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，同時刀具還沿輪坯的軸向作切削運(yùn)動。這樣加工出來的齒輪齒廓就是刀具刀刃在各位置的包絡(luò)線。令若用漸開線作為刀具齒廓，則其包絡(luò)線亦必為漸開線。由于在實(shí)際加工時看不到刀刃在各個位置形成包絡(luò)線的過程，故通過齒輪范成儀來實(shí)觀輪坯與刀具間的傳動過程，并用鉛筆將刀具刀刃的各個位置記錄在繪圖紙上，這樣我們就能清楚地觀察到齒輪范成的過程和被加工的齒輪齒廓。范成儀所用的刀具為齒條插刀，儀器構(gòu)造如圖1所示。細(xì)鋼絲1的一端固定在長方形滑板材的A點(diǎn)，然后順著AP饒過圓盤2一周(圓盤圓周挖有凹槽)，再經(jīng)P引至B點(diǎn)，B點(diǎn)固定在滑板上，鐵絲中點(diǎn)通過螺釘固定在圓盤上。滑板4安裝在導(dǎo)軌7中，可以圖1范成儀機(jī)構(gòu)簡圖沿AB方向作往復(fù)移動，而圓盤2可繞軸心O轉(zhuǎn)動，由于細(xì)鋼絲的這種纏繞方式使得滑板4沿AB作直線運(yùn)動時，圓盤2被迫作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其旋轉(zhuǎn)角o=V／f。V為滑板的移動速度，r為被加工齒輪的分度圓半徑。這就保證了毛坯的分度圓與直線AB作純滾動。如果將齒條刀5固定在滑板上，則AB就相當(dāng)于齒條刀的節(jié)線，現(xiàn)圓盤2上固定一大圓盤3當(dāng)作齒輪毛坯，當(dāng)被加工齒輪分度圓與刀具節(jié)線AB作純滾動，同時存在刀具上下的切削運(yùn)動，就能切割出漸開線齒形。但是，在范成儀中，我們用鉛筆描繪齒條刀齒廓的方法來代替刀具的上下切削運(yùn)動。也就是齒條刀沿AB方向，每移動一距離用鉛筆描繪一次齒條刀齒廓。這樣重復(fù)進(jìn)行，即可在大圓盤3上描繪(包絡(luò))出漸開線齒廓。如將齒條刀具的分度線與毛坯的分度圓相切，毛坯被切削成標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒廓。反之，則是變位齒輪的齒廓。四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪的繪制1、根據(jù)已知的刀具參數(shù)和被加工齒輪的分度圓直徑，計(jì)算被加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪基圓、齒根圓、齒頂圓的直徑。2、把代表輪坯的圖紙放在圓盤2上，用圓環(huán)8壓住。3、幾何找圓心法在輪坯上找出圓心，分別將分度圓、基圓、根圓、頂圓畫出。4、轉(zhuǎn)動螺釘6，調(diào)節(jié)刀具，使刀具的中心線與毛坯的分度圓相切。5、將滑板4推至最右端(或最左端)，作為起始位置。6、向左(或向右)推動滑板，每移動一距離，即在代表輪坯的圖紙上畫一次齒條刀齒廓，重復(fù)進(jìn)行，直到形成2～3個完整的輪齒時為止。(二)正變位齒輪的繪制1、觀察所形成的標(biāo)準(zhǔn)輪齒有無根切現(xiàn)象。如有根切，則分析原因，并計(jì)算最小移距系數(shù)、最小移距及正變位后齒輪的根圓、頂圓及基圓。2、按所計(jì)算的移距調(diào)整齒條刀具的位置。重復(fù)上述過程切制出修正后輪齒2～3個。3、比較所得標(biāo)準(zhǔn)齒輪和移距修正齒輪輪齒的齒厚、齒距、周節(jié)、齒頂厚、基圓齒厚、根圓直徑、頂圓直徑、分度圓直徑、基圓直徑的大小。五、思考題1、通過實(shí)驗(yàn)，分析你所觀察到的根切現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因是什么?避免根切的方法有哪些?2、用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪時，刀具和毛坯之間的相對位置和相對運(yùn)動有何要求?為什么?3、齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等子()?m？《漸開線齒輪范成原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、原始數(shù)據(jù)項(xiàng)目模數(shù)(mm)壓力角（a）齒頂高系數(shù)(ha)徑向間隙系數(shù)（c）分度圓直徑（d）單位毫米(mm)度（0）毫米（mm）數(shù)值202010.25160二、計(jì)算數(shù)據(jù)項(xiàng)