2022年机械设计基础实训指导书.pdf

机械设计基础实训指导书机械设计基础实验指导书二零零九年十一月机械设计基础实训规则及要求一、作好实训前的准备工作(1)按各次实训的预习要求 ,认真阅读实训指导复习有关理论知识,明确实训目的,掌握实训原理 ,了解实训的步骤与方法。(2)对实训中所使用的仪器、 实训装置等应了解其工作原理,以及操作注意事项。(3)必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。二、严格遵守实训室的规章制度(1)课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。(2)未经许可 ,不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。(3)作实训时 ,应严格按操作规程操作机器、仪器,如发生故障 ,应及时报告 ,不得擅自处理。(4)实训结束后 ,应将所用机器、仪器擦拭干净,并恢复到正常状态。三、认真做好实训(1)接受教师对预习情况的抽查、质疑,仔细听教师对实训内容的讲解。(2)实训时,要严肃认真、相互配合 ,仔细地按实训步骤、方法逐步进行。(3)实训过程中 ,要密切注意观察实训现象,记录好全部所需数据 ,并交指导老师审阅。四、实训报告的一般要求实训报告就是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书的书写 ,培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此,要求学习者在自己动手完成实训的基础上 ,用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤与方法,所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容,独立地写出实训报告 ,并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。目录实验一平面机构运动简图的测绘与分析实验、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、4 实验二齿轮范成原理实验、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、8 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、13 实验四组合式轴系结构设计与分析实验、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、19 实验五机械传动性能综合测试实验、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 32 实验一平面机构运动简图的测绘与分析一、实验目的(1) 学会根据实际机械或模型的结构测绘机构运动简图; (2) 验证与巩固机构自由度计算。二、实验要求(1) 正确判别两种运动副及其数量; (2) 绘制出种平面机构的运动简图; (3) 对照实验机械 , 理解计算机构自由度的目的。三、实验设备与工具(1) 各种机械实物 ; (2) 各种机构模型 ; (3) 钢板尺 ; (4) 外卡钳 ; (5) 铅笔与橡皮 ( 自备); (6) 草稿纸 (自备) 。四、实验原理精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书在分析与研究机构运动时, 为了使问题简化 , 便于分析 , 可以不考虑构件的外形、构件的截面尺寸与运动副的实际构造, 只用简单的线条与符号来代表构件与运动副, 并按一定的比例尺表示运动副的相对位置, 以此来说明实际机构的运动特征。五、测绘步骤与方法(1) 测绘时使被测的机器或模型缓慢地运动, 从原动件开始仔细观察机构运动,分清各运动单元 , 从而确定组成机构的构件数目; (2) 根据相互联接两构件的接触情况与相对运动的性质, 确定各个运动副的种类; (3) 选取平行于机构运动的平面为视图平面, 使其能表示某一个瞬时的机构位置, 且要求在此位置时的各构件不相互重叠; (4) 在草稿纸上徒手按规定的符号与构件联接的次序逐步画出机构运动简图的草图。然后用数字 1、2、3分别标注各构件 , 用字母 A、B、C 分别标注各运动副; (5) 仔细测量机构的运动学尺寸( 如回转副的中心距 , 移动副导路间的夹角等 ),任意假设原动件的位置, 并按一定的比例尺将草图苏画成规范的机构运动简图, 简图比例尺用表示 , 即(6) 计算各机构的自由度数 , 并将结果与实际相对照 , 观察就是否相符。六、思考题1.1 一个正确的平面机构运动简图, 应能说明哪些内容？1.2 绘制平面机构运动简图时, 原动件的位置为什么可以任意假定？会不会影响简图的正确性？1.3 平面机构自由度的计算 , 对测绘平面机构运动简图有何帮助？平面机构运动简图的测绘与分析姓名班级成绩指导教师组别实验日期实验结果机构名称1、2、实测尺寸自由度计算n= p1= pn= n= p1= ph= W= W= 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书机构运动简图机构名称3、4、实测尺寸自由度计算n= p1= pn= n= p1= ph= W= W= 机构示意图实验结果分析与讨论精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书实验二 齿轮范成原理实验一、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与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与变位齿轮齿形的异同点。4、( 选作) 分析、比较分度圆相同、模数不同的两种标准渐开线齿轮齿形的异同点。二、实验设备与用具 : 1、齿轮范成仪 ; 2、自备 : 220 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 : 范成法就是利用一对齿轮( 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就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。本 范成 仪 所 用的 两把 刀 具 模型 为齿 条 型 插齿 刀, 其 参 数为 m1=20mm与m2=8,=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 ), 被切齿轮分度圆则与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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书图 1 1、 压板 2 、圆盘 3 、齿条刀 4 、滑板 5 、机架四、实验内容 : 本实验可分必做与选做两部分。必须要求完成切制m =20mm 、z=8的标准、正变位 ( x1=0、5)与负变位 (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。选做要求完成切制m1=20mm、z1=8 与 m2=8mm、z2=20 的标准渐开线齿廓 ,两种齿廓每种都须画出两个完整的齿形,比较这两种齿廓。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与标准齿轮的周节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 。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 , 每次不超过精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书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、520=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(齿根、齿根及分度圆S、e) 。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-0 .5 X 2 0=1 0 m m=2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。5、选作部分（1） 按 m1=20mm 、z1=8、=20、ha*=1、c*=0、25及 m2=8mm 、=20、ha*=1、c*=0、25 制作轮坯分别计算并画出上述两种廓标准齿轮的分度圆d、齿顶圆da、齿根圆df、基圆db; （2） 绘制 m1=20mm 、z1=8、=20、ha*=1、c*=0、25的标准齿轮齿廓 ; （3） 绘制 m2=8mm 、z2=20、=20、ha*=1、c*=0、25的标准齿轮齿廓 ; （4） 比较上述两种标准齿轮齿廓的异同点。六、思考题1、用范成法加工齿轮时齿廓曲线就是如何形成的？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、产生根切的原因就是什么？如何避免根切现象？4、分度圆相同、模数不同的两标准齿轮齿形异同点就是什么？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)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书m=20z=8x=-0.5m=20z=8x=+0.5m=20 z=8 x=03、挖去中间 ?40圆阴影部分，沿虚线圆将轮坯剪下备用。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；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、齿顶圆直径；二、制作方法：m=20mm z=8 x=+0.5m=20mm z=8 x=0一、图示齿轮毛坯图参数说明：图2 范成齿廓的轮坯图样精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书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 : 第一组m1=20mm、z1=8、=20、ha*=1、c*=0、25 第二组m2=8mm、z2=20、=20、ha*=1、c*=0、25 序号项目公式计算结果第一组第二组1 分度圆直径 d2 齿顶圆直径 da3 齿根圆直径 df4 基圆直径 db5 分度圆齿厚 s6 分度圆齿间 e2、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。序号项目公式标准正变位负变位1 分度圆直径 d2 齿顶圆直径 da3 齿根圆直径 df4 基圆直径 db5 齿条刀移距 xm6 分度圆齿厚 S7 齿顶圆齿厚 Sa8 齿根圆齿厚 Sf3、心得体会精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书实验三渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验指导书一、实验目的1、 测定渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数; (1) 通过测量公法线长度确定模数m与压力角: (2) 通过测量齿顶圆直径da与齿根圆直径df, 确定齿顶高系数ha*与顶隙系数c* ; (3) 通过标准齿轮公法线长度与实测公法线长度的比较, 判断齿轮的变位类型 ,并计算变位系数 x, 确定齿轮就是否根切 ; 2、 观察直齿圆柱齿轮的啮合传动过程, 测定重合度。3、 确定变位齿轮的传动类型及啮合参数。二、实验仪结构及实验原理1、 实验仪结构 , 如图 1 所示: 图 1 实验仪结构图齿轮轴 1、2 固定在台板上 , 其中心距为 1000、027mm, 齿轮 1 的轴颈上可分别安装 2#、3#、5#、6#实验齿轮 , 齿轮 2 的轴颈上可分别安装1#、4#实验齿轮 ,1#齿轮可分别与 2#、3#齿轮啮合 ,4#齿轮可分别与5#、6#齿轮啮合 , 共组成四对不同的齿轮传动。实验仪还配有4 块有机玻璃制的透明面板 , 面板相当于齿轮箱体的一部分,面板上刻有齿顶圆、基圆、 啮合线等 , 两孔同时安装在齿轮轴1、2 的轴颈上。面板I 与面板 II 分别用于齿轮 12 与齿轮 13 两对啮合传动 , 面板 III与面板 IV 分别用于齿轮 45 与齿轮 46 两对啮合传动。2、 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定原理渐开线齿轮的基本参数有五个:z、m 、ha*、c*,其中m 、ha*、c*均应取精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书标准值 ,z为正整数。对于变位齿轮 , 还有一个重要参数 , 即变位系数x, 变位齿轮及变位齿轮传动的诸多尺寸均与x 有关。(1) 通过测量公法线长度确定模数m与压力角 , 见图 2。 确定跨齿数 k:20.5cot180 xkzo 测量公法线长度kW与1kW。 确定模数m 、压力角: 图 2 用游标卡尺测公法线长度根据渐开线性质 : 发生线沿基圆滚过的长度, 等于基圆上被滚过的弧长。(1)kbbWkps1kbbWkps所以1cosbkkpWWm式中因一般只为 20。或 15。, m应符合标准模数系列 , 由此可试算确定齿轮的模数 m与压力角。(2) 通过测量齿顶圆直径da与齿根圆直径df, 确定齿顶高系数ha*与顶隙系数c* : a) 偶数齿齿轮 b)奇数齿齿轮图 3 齿轮 da与 df的测量精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书偶数齿齿轮的da、df可直接用游标卡尺测得 , 如图 3(a) 示。奇数齿齿轮的da、df须间接测量 , 如图 3(b) 示。da=D+2H1df=D+2H2 则: h=(dadf)/2 = H1H2对于标准齿轮 h=(2ha*+c*)m, 分别将 ha*=1、c*=0、25(正常齿制 ) 或 ha*=0、8、c*=0、 3(短齿制 )代入, 若等式成立 , 即可确定齿轮就是正常齿或就是短齿, 进而确定ha*、c*。若等式都不成立 , 则齿轮就是变位齿轮 , 根据等式接近成立的原则 , 可确定齿轮就是正常齿还就是短齿, 进而确定 ha*、c*。(3) 计算变位系数 x: 标准齿轮的公法线长度kW=m cos ( k0、5)+zinv 变位齿轮的公法线长度kW= mcos ( k0、5)+zinv+2xm sin若测得kW与计算值kW相等, 则 x=0,该齿轮为标准齿轮 ; 若kWkW, 则齿轮为变位齿轮 , 变位系数 x:coskkWWxzm (4) 计算不根切的最小变位系数xmin: 要保证变位齿轮不产生根切, 应满足 :min(*)2amzhxmsin2标准齿轮不根切的最小齿数为:min22*sinahz所以:minminmin*() /axhzzz3、 渐开线齿轮啮合传动过程图 4 渐开线齿轮的啮合过程精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书一对渐开线出轮啮合传动 , 其理论啮合线就是两基圆的内公切线N1N2, 其实际啮合线就是两齿顶圆与理论啮合线交点之间的线段21B B (见图 4), 两轮轮齿在 B2点开始进入啮合 , 接触点为从动轮的齿顶圆齿廓与主动轮齿根部位齿廓。随着传动的进行, 两齿廓的啮合点将沿着主动轮的齿廓, 由齿根逐渐移向齿顶 ; 沿着从动轮的齿廓 ,由齿顶逐渐移向齿根。当啮合进行到B1点时, 两轮齿廓即将脱离啮合。为使两轮能够连续啮合传动 , 实际啮合线21B B 长度应大于 ( 至少等于 ) 齿轮的法向齿距Pn(亦即基节 Pb), 重合度 a:21/1abB Bp5、 变位齿轮传动类型及啮合参数的确定原理。按照相互啮合的两齿轮变位系数与( x1+x2)值的不同 , 可将变位齿轮传动分为三种基本类型 : (1) x1+x2=0,且 x1=x2=0即标准齿轮传动。(2) x1+x2=0,且 x1=-x20 称等变位齿轮传动 , 又称高度变位齿轮传动 , 亦称零传动。(3) x1+x20, 称不等变位齿轮传动 , 又称角度变位齿轮传动。其中: x1+x20, 称正传动 ; x1+x20, 称负传动。三、实验步骤1、 数出各轮齿数 , 确定测量公法线长度的跨齿k。确定跨齿数就是为了保证在测量时 , 跨 k 及 k+1 个齿时卡尺的量爪均能与齿廓渐开线相切, 并且最好能切于分度圆附近。因2 cot0.5180zxko式中 , 各轮的变位系数x 与压力角尚未知, k 无法算出。现推荐各齿轮的跨齿数为: k1=4;k2=2;k3=3;k4=3;k5=2;k6=4。2、 分别测出各齿轮的公法线长度kW、kW+1; 3、 通过 Pb= kW+1kW=m cos 确定各齿轮 m 、; 4、 测量各偶数齿齿轮的da、df ; 5、 测量各奇数齿齿轮的D、H1、H2, 算出 da、df ; 6、 计算齿高 , 通过 h=(2 ha*+c* ) m确定 ha*、c*;7、 计算标准齿轮公法线长度kW=m cos ( k0、5)+zinv ; kW与kW比较: 若kW=kW, 齿轮为标准齿轮x=0; 若kWkW, 齿轮为变位齿轮 , x=(kWkW)/(2mcos) 8、 通过minminmin*()/axhzzz判断各齿轮有无根切 ; 9、 分别将齿轮 1、2, 齿轮 1 、3, 齿轮 4、5, 齿轮 4、6 装在实验仪台板的齿轮轴上, 再装上相应的面板 ( 将其刻画面朝下 ), 转动各对中的小齿轮 , 观察齿轮传动的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书啮合过程 , 注意啮合点位置的变化及其与啮合线的位置关系; 10、 初测这四对齿轮的实际啮合线长度21B B ( 当齿项顶圆与理论啮合线交点B2超出 N1点位置时 , 实际啮合线长度为11N B ), 并计算重合度 a; 11、 判断这四对齿轮传动的类型, 比较其特点 , 计算其啮合传动的几何参数。四、注意事项1、 实验仪台板、 被测齿轮及卡尺等应轻拿轻放, 不要掉下 , 以免砸脚及损坏实验器材。2、 有机玻璃面板应将刻度面朝下( 贴近齿轮端面 )安装, 板面应避免划痕。3、 实验时应携带渐开线函数表、计算器、刻度尺等。4、 实验步骤 18 为单个齿轮进行 ,9 11 为装在实验台板上进行。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验实验报告专业班级姓名日期同 组 人指导教师成绩实验仪器 : 一、渐开线齿轮参数测定被测齿轮1# 2# 3# 4# 5# 6# z 跨齿数 k kW1kWm(mm)da(mm)df(mm)ha* c* Wkx xmin精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书二、外啮合直齿圆柱齿轮传动的几何参数计算值参数名称符号齿轮 12 齿轮 13 齿轮 4 5 齿轮 46 变位系数传动类型分度圆直径基圆直径啮合角中心距节圆直径中心距变动系数齿顶高变动系数齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径分度圆齿厚实际啮合线长(测试 ) 重合度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书三、思考题1、齿轮的模数 m与压力角就是如何确定的？测量齿轮的公法线长度应注意什么？2、 奇数齿齿轮的齿顶圆直径da、齿根圆直径 df就是如何测出的？3、 齿轮的齿顶高系数ha*、顶隙系数 c*就是如何确定的？4、 如何确定所测齿轮就是否变位,变位系数如何确定？5、 如何判断所测齿轮就是否根切？这六个齿轮中有根切的就是哪个(些)齿轮？6、 直齿圆柱齿轮传动的类型有哪些？实际中心距a与标准中心距 a 有何不同？啮合角与压力角有何不同？7、 变位齿轮无侧隙啮合方程就是什么？如何实现一对变位齿轮传动既满足无侧隙啮合 ,又能满足具有标准顶隙c*？8、 变位齿轮传动的中心距变动系数y 与齿顶高变动系数y 的含义就是什么？9、 何为齿轮传动的理论啮合线、实际啮合线？它们就是如何画出来的？10、 1 齿轮在分别与 2、3 齿轮啮合时 ,计算出的齿顶圆直径da为何不一样？其实际的齿顶圆直径应如何选取？12、 简述直齿圆柱齿轮传动的啮合过程,一对齿廓的啮合点位置在主、从动齿廓及啮合线上就是如何变化的？13、 何为齿轮传动的重合度a？它就是如何计算的？14、 试比较当其它参数相同时=20 与=15 齿轮、正常制与短齿制齿轮在渐开线齿形、主要几何参数及啮合传动性能方面各有何不同？精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书实验四组合式轴系结构设计与分析实验实验轴系结构设计实验一、实验目的熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。二、实验设备1、组合式轴系结构设计分析实验箱。实验箱提供能进行减速器圆柱齿轮轴系,小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。2、测量及绘图工具300mm 钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。三、实验内容与要求1、指导教师根据下表选择性安排每组的实验内容(实验题号 ) 实验题号已知条件齿轮类型载荷转速其她条件示意图1 小直齿轮轻低2 中高3 大直齿轮中低4 重中5 小斜齿轮轻中6 中高7 大斜齿轮中中8 重低9 小锥齿轮轻低锥齿轮轴10 中高锥齿轮与轴分开11 蜗杆轻低发热量小12 重中发热量大2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计每组学生根据实验题号的要求,进行轴系结构设计,解决轴承类型选择 ,轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。3、绘制轴系结构装配图4、每人编写实验报告一份精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书四、实验步骤1、明确实验内容 ,理解设计要求 ; 2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法(参瞧数材有关章节 ); 3、构思轴系结构方案(1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号; (2)确定支承轴向固定方式 (两端固定 :一端固定、一端游动 ); (3)根据齿轮圆周速度 (高、中、低 )确定轴承润滑方式 (脂润滑、油润滑 ); (4)选择端盖形式 (凸缘式、嵌入式 )并考虑透盖处密封方式 (毡圈、皮碗、油沟 ); (5)考虑轴上零件的定位与固定,轴承间隙调整等问题 ; (6)绘制轴系结构方案示意图4、组装轴系部件根据轴系结构方案 ,从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构就是否正确。5、绘制轴系结构草图。6、测量零件结构尺寸 (支座不用测量 ),并作好记录。7、将所有零件放入实验箱内的规定位置,交还所借工具。8、根据结构草图及测量数据,在 3 号图纸上用 1:1 比例绘制轴系结构装配图,要求装配关系表示正确 ,注明必要尺寸 (如交承跨距、齿轮直径与宽度、 主要配合尺寸 ),填写标题栏与明细表。9、写出实验报告。轴系结构设计实验报告实验者 : _同组者 : _ 班级: _ 日期: _ 一、实验目的二、实验内容实验题号已知条件三、实验结果1、轴系结构装配图 (附 3 号图) 2、轴系结构设计说明 (说明轴上零件的定位固定 ,滚动轴承的安装、 调整、润滑与密封方法 ) 实验轴系结构分析实验一、实验目的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书1、熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求与装配关系; 2、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法; 3、了解轴承的类型、布置、安装及调整方法,以及润滑与密封方式。二、实验设备1、轴系结构设计与分析实验箱。箱内提供可组成圆柱齿轮轴系小圆锥齿轮轴系与蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件。2、测量及绘图工具。如300mm 钢板尺、游标卡、内外卡钳、铅笔、三角板等。三、实验内容1、指导教师根据教学要求给每组指定实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆分析 ); 2、分析并测绘轴系部件 ,画出轴系部件 ; 3、每人编写出实验报告。四、实验步骤1、明确实验内容 ,复习轴的结构设计及轴承组合设计等内容; 2、观察与分析轴承的结构特点; 3、绘制轴系装配示意图或结构草图。4、测量轴系主要装配尺寸 (如支承跨距 )与零件主要结构尺寸 (支座不用测量 )。5、装配轴系部件恢复原状 ,整理工具 ,实验结束 ; 6、根据装配草图与测量数据,绘制轴系部件装配图 ; 7、编写实验报告。轴系结构设计实验报告实验者: _ 同组者 : _ 班级: _ 日期: _ 一、实验目的二、实验内容轴系类型模型编号三、实验结果1、轴系装配图 (另附 ) 2、轴系结构分析 (简要说明轴上零件定位固定,滚动轴承安装、 调整、润滑与密封等问题 ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 26 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 27 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书实验五 机械传动性能综合测试实验一、实验目的1、 通过测试常见机械传动装置(如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等)在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等 ),加深对常见机械传动性能的认识与理解; 2、 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线,掌握机械传动合理布置的基本要求 ; 3、 通过实验认识机械传动性能综合测试实验台的工作原理,掌握计算机辅助实验的新方法 , 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。二、实验设备本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。本实验台采用模块化结构,由不同种类的机械传动装置、 联轴器、变频电机、加载装置与工控机等模块组成,学生可以根据选择或设计的实验类型、方案与内容,自己动手进行传动连接、安装调试与测试 ,进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1 所示。1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-试件5-加载与制动装置 6- 工控机 7-电器控制柜 8-台座实验台组成部件的主要技术参数如表1 所示。表1 序号组 成 部 件技 术 参 数备注1 变频调速电机550W 1 2 3 4 5 3 6 7 8 2 2 2 图 1 实验台的结构布局精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 28 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书2 ZJ 型转矩转速传感器、 规格 10N 、m ; 输出讯号幅度不小于100mV 、 规格 50N 、m; 输出讯号幅度不小于100mV 3 机械传动装置 ( 试件) 直齿圆柱齿轮减速器 i=5 摆线针轮减速器蜗杆减速器 i=10 V型带传动齿形带传动Pb=9、 525 zb=80 套 筒 滚 子 链 传 动z1=17 z2=25 1 台1 台WPA50-1/10 O型带 3 根1 根08A型 3 根4 磁粉制动器额定转矩 : 50 N 、m 激磁电流 : 2A 允许滑差功率 : 1 、1kw 5 工控机为了提高实验设备的精度 , 实验台采用两个扭矩测量卡进行采样。测量精度达到 0、2%FS, 能满足教学实验与科研生产试验的实际需要。机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计, 所有电机程控起停, 转速程控调节 , 负载程控调节 , 用扭矩测量卡替代扭矩测量仪, 整台设备能够自动进行数据采集处理 , 自动输出实验结果 , 就是高度智能化的产品。 其控制系统主界面如图 2 所示。图 2 实验台控制系统主界面机械传动性能综合测试实验台的工作原理如图3 所示。变频电机ZJ 扭矩传感器ZJ 扭矩传感器负载扭矩测量卡扭矩测量卡机 械 传精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 29 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指导书图 3 实验台的工作原理三、实验原理运用“机械传动性能综合测试实验台”能完成多类实验项目 ( 表 2), 教师可根据专业特点与实验教学改革需要指定, 也可以让学生自主选择或设计实验类型与实验内容。表2 类型编号实验项目名称被测试件项目适用对象备注A 典型机械传动装置性能测试实验在带传动、链传动、齿轮传动、摆线针轮传动( 新增 ) 、蜗杆传动等中选择专科本科B 组合传动系统布置优化实验由典型机械传动装置按设计思路组合本科部分被测试件由教师提供 , 或另购拓展性实验设备C 新型机械传动性能测试实验新开发研制的机械传动装置研究生被测试件由教师提供 , 或另购拓展性实验设备无论选择哪类实验 , 其基本内容都就是通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的测试 , 来分析机械传动的性能特点; 利用实验台的自动控制测试技术, 能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速 n (r/min)、扭矩 M(N、m)、功率 N (kw) 。并按照以下关系自动绘制参数曲线: 传功比i = n1/ n2扭矩M = 9550 N/ n (Nm) 传功效率 = N2/ N1 = M1n2 / M2n1根据参数曲线 ( 图 4 所示)可以对被测机械传动装置或传动系统的传动性能进行分析。工控机转速调节负载调节精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 30 页，共 33 页 - - - - - - - - - - 机械设计基础实训指