《机械设计基础实验报告》

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《机械设计基础》 实 验 报 告 课程名称: 班 级: 姓 名: 学 号: 实验指导老师: 2

目 录 1.实验一、平面机构运动简图的测绘及分析 ………………………………….3

2.实验二、刚性转子的动平衡…………………………………………………….5 3.实验三、渐开线齿轮范成原理………………………………………………….6 4.实验四、渐开线齿轮的参数测定……………………………………………….8 5.实验五、台虎钳的拆装、结构分析和夹紧螺杆的强度校核………………..10 6.实验六、减速箱的拆装和轴系的测绘………………………………………..13. 3

实验一、平面机构运动简图的测绘及分析 一、实验目的: 1. 学会根据实际机构绘出其运动简图的技能; 2. 巩固机构结构分析原理及活动度的计算方法。

二、实验仪器和量具: 1. 机构模型、直钢尺, 2. 三角扳、铅笔、橡皮擦和草稿纸(学生自备)。

三、实验内容: 4

四、实验思考问答题: 1. 机构运动简图有什么用途?一个正确的机构运动简图应能说明什么问题?

2. 绘制机构运动简图时,选择构件的不同瞬时位置,会不会影响运动简图的正确性?

3. 机构自由度的计算对测量绘制机构运动简图有什么帮助?

4. 你对这次实验有何认识、意见和建议? 5

实验二、刚性转子动平衡演示 一、实验目的: 1. 了解刚性转子不平衡的危害; 2. 了解刚性转子不平衡的利用; 3. 掌握用动平衡机进行刚性转子动平衡的原理和方法。

二、实验设备及工具: 1.YYW—300型硬支承动平衡机; 2.Ф200mm刚性转子; 3.各种不同重量的小平衡块或数个M12螺栓; 4.配重用电子小天平。

三、实验数据的记录: 试验机名称 YYW—300型硬支承动平衡试验机

转子直径(mm) 175 转子重量(kg) 约50 工作转速(r/min) 940~1440 实验转速(r/min) 415~1095

平衡试验次数 左平衡平面 右平衡平面 不平衡质量(kg) 所在相位(°) 不平衡质量(kg) 所在相位(°) 1 2 3 4 5 6 注:设转子的工作转速为1500 r/min,实验转速可取工作转速的1/3。

四、实验思考问答题: 1.刚性转子进行动平衡试验的目的是什么?

2.同一转子在不同的动平衡试验机上测得的不平衡质量是否完全相同,为什么? 3.工程上规定许用不平衡量的目的是什么?为什么绝对平衡是不可能的? 4. 你对这次实验有何认识、意见和建议? 6

实验三、渐开线齿轮范成原理实验 一、实验目的: 1.掌握用范成法切割惭开线齿轮齿廓的基本原理,了解齿轮齿廓曲线的渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程; 2.了解惭开线齿轮的根切现象、齿顶变尖现象及其产生的原因; 3.了解变位齿轮的切割方法,并比较变位齿轮与标准齿轮的异同点。

二、实验设备及工具: 1. 齿轮范成仪; 2. 旧图纸一张,削尖的铅笔一支,圆规,三角扳.橡皮,计算器(学生自备).

三、实验数据:(齿轮尺寸计算和比较表) 正变位系数:X=0.47,压力角:ɑ=20°,齿顶高系数:ha*= 1,顶隙系数:C*=0.25。

名 称 计 算 结 果 (单位:mm) 1.小齿条刀:m1= 8mm ,Z1 = 18 。 2.大齿条刀:m 2=16mm , Z2=9。

标 准 标 准 根 切 正 变 位 分度圆直径d d=m×z 144 144 144

基圆直径d b

d b=d×cosɑ 135 135 135

齿顶圆直径da da= d+2m(ha*+x) 160 176 196

齿根圆直径df

df= d-2m(ha*+ C*

-x)

124 104 124

变位系数 X=17- X/17 / / 0.47

变位量 X≥Xm

/ /

7.52 (统一取

10mm)

四、实验内容: 用旧图纸绘制出一张标准、根切、正变位三种齿轮的齿廓图形图,并在图上标注出各个圆的直径。 7

五、实验思考问答题: 1.齿轮根切现象是如何产生的?如何避免? 在图形上怎样判断齿轮是否根切?

2.齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于(ha*+c*)m ? 3. 用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要 求? 为什么?

4. 为什么说齿轮的分度圆是加工时的节圆? 5. 你对这次实验有何认识、意见和建议?

实验四、渐开线齿轮参数测定 一、实验目的: 1. 熟悉齿轮各部分名称和几何关系;

2.学会运用一般测量工具(普通游标卡尺)测量惭开线齿轮的各基本参数,通 过参数测量,从中掌握标准齿轮与变位齿轮的基本判别方法; 3.学会用齿厚游标卡尺测量齿轮齿厚的一般方法。

二、实验设备及工具: 被测齿轮、游标卡尺、齿厚游标卡尺,并自备计算器和草稿纸。 8

三、齿轮测量数据表: 齿 轮 齿 数 Z 18 25 跨 测 齿 数 K 2 3 公 法 线 长 度 测 量 值 W′k W′k+1 W′k W′k+1

测量次数

1 2 3 公 法 线 长 度平均值

基 节Pb=W′k+1-W′k

模数m=Pb/∏cosɑ ɑ=20°

ɑ=15°

与标准比较后取值 m 5 5

ɑ 20° 20°

公 法 线 长 度计算值Wk

变位系数X=WK-Wk/2msinɑ′

判定齿轮

属 标 准 齿 轮

属 变 位 齿 轮 齿 轮 的 其 他 参 数 测量值 计算值 测量值 计算值 齿 顶 圆 直 径 da 齿 根 圆 直 径 df 分 度 圆 弦 齿 厚 S 分 度 圆 弦 齿 高 ha

四、实验思考题: 1.决定齿轮齿廓形状的基本参数有哪些? 9

2 . 测量公法线长度时,卡尺的卡脚若放在渐开线齿轮齿廓的不同位置上,对测定的公法线长度Wk和Wk+1有无影响?为什么?

3 . 在测量齿顶圆直径d a和齿根圆直径d f时,对偶数齿和奇数齿的齿轮在测量方法上有什么不同?

4. 你对这次实验有何认识、意见和建议?

实验五、台虎钳的拆装、结构分析和夹紧螺杆的强度校核 一、实验目的: 1. 了解台虎钳的结构、各零件作用及装配关系; 2. 对台虎钳的结构进行分析,对夹紧螺杆进行强度校核; 二、实验设备和工具: 小台虎钳一台,小活动板手、尖嘴钳各一把、开口销若干支。 三、实验要求: 1. 拆装台虎钳,分析主要构件、零件结构,并绘制其结构示意图; 2. 分析台虎钳的装配关系,并绘制台虎钳的装配示意图; 3. 根据所给的条件和要求计算夹紧螺杆所受的夹紧力,校核螺杆的强度和螺旋副的自锁性。 10

四、绘制台虎钳的各个构件的结构示意图: 名 称 结 构 示 意 图

左钳口

右钳口

虎钳架 11

固定虎钳架手柄 夹紧手柄 柱螺母 钳口、机架固定螺钉

定位偏心销 12

五、台虎钳结构的装配示意图: 六、校核螺杆强度计算题: 用台虎钳夹紧一工件,夹紧部位和尺寸如图所示,顺着钳口方向作用载荷F=300N,若防滑系数Ks=2,f板=0.4,σs=240Mpa,S=8。要求: 1. 需要多大的夹紧力? 2. 校核螺杆的强度; 3. 校核螺旋副的自锁条件。 (已知:去矩形螺纹:d1=4/5d,p=d1/4,d2=d1+d2/2。)

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减速箱的拆装及轴系的测绘 一、实验目的: 了解减速箱的结构、各零件作用及装配关系。了解减速箱装配的基本要求。加深对轴系零部件结构的理解。熟悉并掌握轴、轴承、轴上零件结构和功用、工艺要求、尺寸装配关系及轴上零件的定位和固定方法。

二、实验要求: 1. 按正确程序拆开减速箱,分析减速箱结构及各零部件的功用; 2 测定减速箱的主要参数,绘出传动示意图。画轴系结构装配图一张; 3 测量减速箱传动副的齿侧间隙及接触斑点。 14

三、实验设备及工具: 齿轮减速箱、直钢尺,游标卡尺、内外卡尺、铅丝、涂料等。

三、实验结果: 1.减速箱传动示意图:

2.减速箱传动参数表:

齿 轮 减 速 箱

名 称 符 号 高 速 级 低 速 级 中 心 距 模 数 压 力 角 螺 旋 角 齿 数 变 位 系 数 传 动 比