《机械原理》实验指导书.docx
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1、机械原理试验指导书机械原理课程课程编号:428014 试验指导书主撰人:聂时君审核人:朱连池单位:通信与把握工程系二O 一三年五月名目试验一、机构认知试验二、机构运动简图的测绘和分析试验三渐开线齿廓的范成试验试验四、渐开线齿轮参数的测定试验试验五、刚性转子的动平衡试验注:红色标记为本学期我们所要做的试验工程,请大家写好预习试验报告。前言 1试验总体目标通过试验教学,应到达以下目标:1. 稳固本课程所要求的根本理论学问,加强实践生疏,提高实践力气;2. 了解一些与本课程有关的最根本的机械试验方法,并且运用试验方法争论机械的技术。2. 适用专业年级机械设计制造及其自动化专业 2 年级3. 试验课时
2、安排试验工程试验要求试验类型每组人数试验学时试验一预习试验报告验证 1 2试验二预习试验报告综合 1 2试验三预习试验报告设计 1 2试验四预习试验报告综合 1 2试验五预习试验报告综合 3 24. 试验环境主要面对机械专业开展机械根底试验与机械系统创设计及制作的实践教学。机械原理试验室包括“常用机构陈设柜参观及创设计盒功用生疏”、“机构运动简图测绘分析”、“渐开线齿阔范成原理”、“根本机构运动参数测量与分析”、“回转构件的动平衡”等。5. 试验总体要求首先,学生应认真预习试验教材,明确试验的目的与要求,把握与试验相关的理论学问,了解要做试验对象的内容;其次,了解试验所用的设备和仪器,试验时了
3、解使用方法和操作过程,试验后对测试数据进展数据处理。6. 本课程的重点、难点及教学方法建议1. 了解典型的机械加工设备的工作原理,各组成局部及其功用, 认知机、电、液在机械设备上的应用,重点认知真实机器上的常见机构及其作用。2. 初步把握测绘机构运动简图的技能;验证和稳固机构自由度的计算,并明确自由度数与原动件数的关系。3. 加深对机构组成原理的生疏,进一步了解机构组成及其运动特性;提高工程实践动手力气;增加创意识及综合设计的力气。通过创意方案的组合设计,启发制造性思维和培育动手力气。4. 把握齿轮范成加工原理和齿轮参数的测量方法。5. 加深对回转构件平衡原理的理解,初步把握动平衡试验的根本方
4、法和了解动平衡机的原理构造。试验一机构运动简图的测绘和分析一、试验目的了解机器的组成;了解常见机构的类型、特点、用途、根本原理以及运动特性,对机构有一个全面的感性生疏;培育对机械原理课程学习兴趣。二、试验主要设备及使用要求机械原理陈设柜三、试验原理、方法和手段机器是由各种各样的机构组成,机构是机器的运动局部,即剔除了与运动无关的因素而抽象出来的运动模型。机械原理课程就是争论机构的课程,它以高等数学、一般物理、机械制图和理论力学等课程为根底。通过机构认知了解常用机构的组成、运动转换形式以及在实际机械中的应用状况,为后续课程的学习打下坚实的根底。四、试验内容与步骤1、了解机器的组成、机构的组成及机
5、构运动简图的表达2、了解平面连杆机构的根本学问(1) 铰链四杆机构的类型(2) 单移动副四杆机构的类型(3) 平面连杆机构的应用3、了解凸轮机构的根本学问(1) 凸轮机构的类型(2) 凸轮机构的应用4、了解齿轮机构的根本学问(1) 齿轮机构的组成(2) 齿轮机构的分类(3) 渐开线齿轮的参数及齿形5、了解轮系的而根本学问6、了解间歇运动机构的根本学问(1) 棘轮机构(2) 槽轮机构(3) 不完全齿轮机构(4) 凸轮式间歇机构7、了解组合机构的根本学问(1) 机构的串联组合(2) 机构的并联组合8、了解空间连杆机构的根本学问五、思考题1. 以一个机器模型为例,说明该机器由哪些机构组成,其根本工作
6、原理是怎样的?2. 铰链四杆机构是如何进展分类的?就各种类型举出一个应用实例。3. 凸轮机构中按推杆的端部外形不同可分为哪几种类型?试分析各种类型的主要特性。4. 渐开线齿轮的主要参数有哪些?简要说明各参数对轮齿产生的影响。5. 轮系是如何进展分类的?试举出 12 个实例,说明轮系在生产实践中的应用。六、留意事项及其它说明1、复习教材有关内容,理解常见机构组成的相关原理。2、预习试验指导书中关于常见机构的类型、特点及用途。3、写出预习试验报告。要求写出目的、试验仪器用具、相应试验原理,具体的试验步骤。试验二机构运动简图的测绘和分析一、试验目的1. 了解生产中实际使用的机器的用途、工作原理、运动
7、传递过程、机构组成状况和机构的构造分类。2. 初步把握依据实际使用的机器进展机构运动简图测绘的根本方法、步骤和留意事项。3. 加强理论实际的联系,验算机构自由度、进一步了解机构具有确定运动的条件和有关机构构造分析的学问。二、试验主要设备及使用要求1、各种机构模型。2、钢板尺、卷尺、卡尺、角度尺。3、铅笔、橡皮、三角板、圆规及草稿纸(此项自带)。三、试验原理、方法和手段从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数 目、种类以及它们之间的相互位置有关,而与构件的简洁外形、断面 大小、运动副的构造无关,为了简洁明白的表示一个机构的运动状况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机构外形,断面尺
8、寸、运动副的结 构)。而用一些简洁的线条和所规定的符号表示构件和运动副(规定符号见教材表 2-1)并按确定的比例表示各运动副的相对位置,以说明机构的运动特性。四、试验内容与步骤1、缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作局部的机构传动路线。2、由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。3、合理选择投影平面,选择原则:对平面机构运动平面即为投影平面。对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投影平面。4、在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接挨次。逐步画出机构运动简图的草图,然后用数字标注各构件的序号,用英文字母标注 各运动副。5、认真测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副导路间
9、的相对位置、标注在草图上。6、在图纸上任意确定原动件的位置、选择适宜的比例尺把草图画成正规的运动简图。比例尺的选定如下:BAB L A L =式中:L 比例尺(单位:米毫米)AB L 构件的实际长度(单位:米) B A 图纸上表示构件的长度(单位:毫米)7、分析机构运动确实定性。计算机构的自由度数,并将结果与实际机构的原动件数相比照,假设与实际状况不符,要找出缘由准时改正。五、思考题 1测绘结果及分析编号机构名称比例尺(m /mm ) 机构运动简图机构运动 确实定性F = 3n -2P L -P H = 3( )-2( )-( ) = 原动件数:运动是否确定: 编号机构名称比例尺(m /mm
10、) 机 构 运动 简 图机构运动 确实定性F = 3n -2P L -P H = 3( )-2( )-( ) = 原动件数:运动是否确定:编号机构名称比例尺(m/mm) 机构运动简图机构运动确实定性F = 3n -2P L-P H= 3( )-2( )-( )=原动件数:运动是否确定:编号机构名称比例尺(m/mm) 机构运动简图机构运动确实定性F = 3n -2P L-P H= 3( )-2( )-( )=原动件数:运动是否确定: 2思考题解答1. 一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容?2. 绘制机构运动简图时,原动件位置能否任意选定?会不会影响运动简图的正确性?3. 机构自由度大于或小
11、于原动件数时会产生什么结果? 六、留意事项及其它说明1、复习教材有关内容,理解机构运动简图绘制的相关原理,运动副的类型和特点。生疏运动简图绘制的全过程。2、预习试验指导书关于各运动模型的使用方法及留意事项。3、写出预习试验报告。要求写出目的、试验仪器用具、相应试验原理,具体的试验步骤。试验三渐开线齿廓的范成试验一、试验目的1. 把握用范成法加工渐开线齿轮的切齿原理,观看齿轮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缘由及用变位来避开产生根切的方法;3. 分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮的异同点。二、试验主要设备及使用要求1. 齿轮范成仪。2. 自备:?32
12、0MM 圆形绘图纸 1 张圆心要标记清楚,圆规、直尺、剪刀、铅笔、橡皮、计算器。1、压板2、大圆盘轮坯3、齿条型插齿刀具4、滑块 5 、6 固定螺母 7、底板三、试验原理、方法和手段1. 齿轮与齿条啮合时,其相对运动可视为是齿轮分度圆沿齿条节线做纯滚动。假设将齿条换为齿条刀具,图纸换为齿坯使它们保持上述相对运动,再使齿条刀具沿齿坯轴心线方向作切削运动就可加工出齿轮,这种方法称为范成法(滚切法)。2. 加工标准齿轮:齿条刀具线(模数线)与被加工齿轮分度圆相切。3. 加工变位齿轮:齿条刀具中线与被加工齿轮分度圆二者分别。4. 刀具中线相对齿坯中心外移为正变位,刀具中线内移为负变位。四、试验内容与步
13、骤一试验内容1. 被加工齿轮的模数 m8mm,齿数 z17,变位系数分别为 x10,x2-0.3125,x3+0.3125;三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形,比较这三种齿廓。2. 推断所画齿轮齿廓曲线有无根切并指出。3. 分析标准齿轮与变位齿轮的根本参数和几何外形哪些一样,哪些不同,为什么?二试验步骤1. 分别计算其分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径变位齿轮均按等移距变位齿轮传动计算,并填入试验报告表内。2. 将?320MM 圆形绘图纸分成三等分,即圆心角各位 120 度,并轻轻画出各自的角平分线;再画出分度圆、基圆及各自的齿顶圆和齿 根圆,其参数及尺寸应分别标注清楚,将各自的齿顶剪出,并在圆
14、心 处圆心确定要找准挖出一个?34MM 的孔。以上步骤在试验课前完成。3. 取 m8mm 的齿条刀具模型和?320MM 圆形绘图纸,分别将其安装在齿轮范成仪上。然后将刀具滑板 4 先移到中间,使 X1=0 区间进入被切削范围。为确保轮坯中心与圆盘 2 中心对准,必需使其角平分线与范成仪上的径向线对准,并使刀具中线与轮坯分度圆相切且 垂直于角平分线;使刀具顶线与轮坯齿根圆相切。来回移动刀架滑板4,直到满足以上要求,再拧紧蝶形螺母,通过压板 1 压紧轮坯,固定紧齿条刀具。移动滑板4,使刀具某一侧刃线通过轮坯中心,画出轮坯上的这条径向线,再将滑板 4 移到左边位置, 预备进展切削。4. 每当把滑板
15、4 向右推动一个较小的距离时3-4mm,在代表轮坯的圆形纸上,将铅笔笔尖始终紧贴着刀具轮廓描下刀刃的位置, 表示齿条插刀切削一次的刀刃痕迹。应把握使其间距均匀,表示等速 范成。重复描绘,直到形成 2-3 个完整齿形为止。认真观看齿廓的形成过程,可清楚的看到被切去的局部成齿槽, 留下的局部为由直线刀刃范成包络而成的渐开线轮齿。到刀具侧刃与事先画好的轮坯径向线共线时,表示轮齿的渐开线齿廓已全部切成,观看这条径向线内的轮齿根部有无被切去的局部。5. 将滑板退回到左边位置,松开压板 1,将轮坯转到负变位齿轮区间,按步骤 3 的要求调整、定位。但刀具应靠近轮坯中心 x2m,刀具顶线与齿根圆相切,这时与轮
16、坯分度圆相切的是与刀具中线平行的另 一条刀具节线。重复上一步骤,绘制出负变位齿轮的轮廓。6. 与步骤 5 类似,但使齿条刀具远离轮坯中心 x3m,绘制正变位齿轮的轮廓。观看比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形变化和其齿厚、齿槽宽、周节、齿顶厚、基圆齿厚、齿顶圆直径、齿根圆直径有无变化,相对变化的特点以及根切现象、齿顶变尖现象。五、思考题1. 测绘结果及分析 1刀具参数m/mm2)齿轮参数mm 模数工程z M=3齿轮尺寸计算名称 计算公式计算结果/mm标准齿轮 正变位齿轮负变位齿轮分度圆直径 基圆直径 变位系数 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿距 齿厚齿槽宽 齿全高 齿顶高 齿根高 齿形变化特点
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