机械设计基础实验指导书(力学、工艺、零件).doc

机械设计基础实验指导书西安铁路职业技术学院力学实验室35 目 录实验一 硬度及冲击实验1实验二 拉伸与压缩实验12实验三 扭转实验16实验四 渐开线齿廓范成原理18实验五 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测量21实验六 减速器的结构分析和装配24实验报告（一）25实验报告（二）27实验报告（三）29实验报告（四）33实验报告（五）35实 验 须 知为了培养学生严肃认真和一丝不苟的工作作风，保证教学实验顺利进行，达到实验教学的要求和目的，每个学生应做到如下几点：一、做好实验前的准备工作：1、认真预习实验指导书，并复习教材中的有关内容，明确本次实验的目的、方法和步骤。2、根据实验所要求的内容结合所学有关理论知识，弄清楚与本次实验有关的基本原理。3、对实验中所用到的仪器、设备和工具有一定的了解，规定学生自备的物品一定要准备齐。4、除了解实验指导书中规定的实验方案外，亦可多设想其它方案。二、遵守实验室的规章制度：1、实验时应严肃认真，保持安静和整洁，不准乱抛纸屑，不准随地吐痰，严禁吸烟。2、爱护仪器和设备，严格遵守操作规程，如发现故障应及时报告。3、凡与本次实验无关的仪器与设备切勿任意动用。4、实验完毕，应将设备及仪器擦拭干净，并恢复到原来正常状态。三、认真做好实验：1、认真听好指导老师对本次实验的讲解，实验时，应有严格科学作风，认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法和步骤进行。2、对于带电或贵重的仪器及设备，在接电或布置后，应请指导老师检查，检查通过后，才能开始实验。3、在实验过程中，应密切注意观察实验现象，记录下全部所需测量数据，随时进行分析，若发现异常现象，应及时总结。4、实验是培养学生动手操作技能的重要环节，因此每个学生都必须自己动手，完成所有的实验环节。5、实验所测的数据和图表，应以实事求是的科学态度，当场记录清楚，不要拼凑和抄袭，所得结果交指导老师审阅认可后可才能离开实验室，若不符合实验要求应重做。6、学生在完成规定实验项目后，如果希望观察一些与本实验有关的其它现象，或用另外方案来进行测试，经老师同意可以进行。实验一硬度及冲击实验.硬度实验一、实验目的1.进一步加深硬度概念2.简要地了解硬度计构造和作用原理。3.初步掌握布氏硬度计、洛氏硬度计测定方法和操作步骤（一）布氏硬度试验（HB）1.布氏硬度实验的基本原理布氏硬度测定原理是采用一定直径D的淬火钢球（或硬质合金球）作压头。在一定载荷F作用下将压头压入试样表面。经保持一定时间后卸掉载荷，然后用放大镜测量试样表面压痕直径D值。根据载荷F、钢球直径D和压痕直径d的数值，可直接在布氏硬度表（表1-2）中查得布氏硬度值。2. 布氏硬度实验的技术要求（1） 试样表面应无氧化皮或其它污物，具有平整光洁的平面（2） 试样测试面应保持垂直于压头的施载方向（3） 用读数测微尺测量压痕直径d时，应从相互垂直的两个方向上测量，然后取其平均值（4） 材料试验后，压痕直径d必须在0.25D0.60D范围之内（D为钢球直径）（5） 测试时，压痕中心离试样边缘应大于压痕直径d的2.5倍；两压痕中心间距离应大于压痕直径d的4倍3. 布氏硬度试验设备布氏硬度试验主要设备有布氏硬度计和读数显微镜。常见的布氏硬度计有液压式和机械式两大类。图1-1为HB-3000型机械式布氏硬度计。试验时，将试样4放在工作台3上，按顺时针方向转动手轮2，使工作台上升至试样与压头5接触，并在手轮打滑后再开电动机1，经二级蜗轮蜗杆减速器减速后，驱动连杆10与遥杆8向下运动，此时压头在砝码11通过大杠杆9 小杠杆7及压轴6作用下，以一定大小的载荷压入试样。停留一定时间后，电动机自动反转，曲柄连杆带动遥杆上升而卸除载荷。在关闭电动机后，反时针方向转动手轮，使工作台下降并取下试样。最后用读数显微镜测出压痕直径d，如图1-2所示，根据d的大小查表即可求得布氏硬度值。图1-1图1-2 测量压痕直径示意图4.实验操作步骤（1）根据试验的材料和预计的硬度，选择F/D2值。再结合试样厚度按照表1-1来选择钢球直径、载荷和载荷保持时间。表1-1 布氏硬度试验规范金属类型布氏硬度范围HBS试件厚度 mm载荷 F与钢球直径 D的关系钢球直接 D，mm载荷 F,Kgf（N）载荷保持时间 t（s）黑色金=30D 2105.02.53000（30kN）750(7.5kN)187.5(1875)1066313063422F=30D 2105.02.53000（30kN）750(7.5kN)187.5(1875)303513093636633F=2.5D 2105.02.5250(2.5kN)62.5（625）15.6（156）60（2）将压头5装在主轴衬套内，先暂将压头固定螺钉轻轻地旋转压靠在压头杆扁平处。（3）将试样和工作台面擦干净，将试样置于工作台上，然后按顺时针旋转手轮2，使工作台缓慢上升，直到试样上升使钢球压紧并听到咔一声为止。接着讲压紧固定螺钉旋紧。（4）施加载荷将钢球压入试样，首先打开电源开关，电源指示灯亮，然后启动按钮开关，并且立即做好拧紧压紧螺钉的准备，当加荷指示灯亮时，立即迅速拧紧压紧螺钉，使圆盘随曲柄一起回转，又自动反向旋转直到停止。从加荷指示灯亮到熄灭止为全负荷保持时间。（5）当载荷保持时间过后，即可逆时针旋转手轮，降下工作台，取下试样。用读数测量放大镜在两个相互垂直的方向上测出压痕直径d1和d2的数值，算出平均值，然后对照表1-2查得不是硬度值。表1-2压痕直径与布氏硬度对照表压痕直径(d 10 ，2d 5 或4d 2.5 )mm在载荷 F（N）下布氏硬度值压痕直径(d 10 ，2d 5 或4d 2.5 )mm在载荷 F（N）下布氏硬度值294.2D 298D 224.5D 2294.2D 298D 224.5D 22.406532183.5030210125.22.456272083.5229899.524.92.506012003.5429598.324.62.555781933.5629297.224.32.605551853.5828896.124.02.655341783.602859523.72.705151713.6228293.923.52.754951653.6427892.823.22.804771593.6627591.822.92.854611543.6827290.722.72.904441483.7026989.722.42.954291433.7226688.722.23.004151383.7426387.721.93.0240913634.13.7626086.821.73.0440413433.73.7825785.821.53.0639813333.23.8025584.921.23.0839313132.73.8225284.021.03.1038812932.33.8424983.020.83.1238312831.93.8624682.120.53.1437812631.53.8824481.320.33.1637312431.13.9024680.420.13.1836812330.73.9223979.619.93.2036312130.33.9423678.719.73.2235912029.93.9623477.919.53.2435411829.53.9823177.119.33.2635011729.24.0022976.319.13.2834511528.84.0222675.518.93.303411144.0422474.718.73.3233711228.14.0622273.918.53.3433311127.74.0821973.218.33.3632911027.44.1021772.418.13.3832510827.14.1221571.717.93.4032110726.74.1421371.017.73.4231710626.44.1621170.217.63.4431310426.14.1820969.517.43.4630910325.84.2020768.817.23.4830610225.54.2220468.217.0424202675169492148492123426200668167494146488122428198662165496145484121430197655164498144479120432195649162500144475119434193642161505140465116436191636159510137455114438189630158515134446112440187624156520131437109442185618155525128428107444184612153530126419105446182606152535123410103448180601150540121402101450179595149545118394994521775901475501163869745417558414655511437995456174579145560111371934581725731435651093649146017056814257010735789462169563141575105350884641675581395801033438646616655313858510133784468164548137590992331834701635431365959733248147216153813460095531880474160533133476158528132478157523131480156519130482154514129484153510128486152505126488150501125490149496124 注：表中压痕直径为 10mm钢球试验数值，如用 5mm或 2. 5钢球试验时，则所得压痕直径应分别增加2倍或4倍。例如用 5mm钢球在750kgf载荷作用下所得压痕直径为1.65mm，则在查表时应采用3.30mm(即1.652=3.30)，而其相应硬度值为341。（二）洛氏硬度试验1.洛氏硬度实验的基本原理洛氏硬度试验方法是以一个锥顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.558mm（1/16in）的钢球为压头，在先后两次载荷（初载荷与主载荷）作用下，压入被测试金属表面，然后卸除主载荷，在保留初载荷情况下，测出由主载荷引起的塑性变形的压入深度h,再由h值确定洛氏硬度值。H值愈大时，被测试金属的洛氏硬度值愈低；反之，则愈高。在实际实验时，都是由硬度计的指示器表盘上直接读出所测的硬度值。洛氏硬度试验时，可用不同压头和不同的主载荷组成不同的洛氏硬度标尺。最常用的是HRA HRB HRC三种其中HRC适用于测量硬度值高于230HBS的较硬金属；HRB适用于测量硬度值低于230HBS的较软金属；HRA适用于测量硬脆的金属材料或浅层表面硬化的金属。洛氏硬度试验操作迅速简便，且压痕较小，可以测定成品或较薄金属的硬度，故目前生产上应用广泛。退火状态碳钢的硬度一般是随着含碳量的增加而逐渐增加。2.洛氏硬度实验的技术要求（1）清理试样表面。被测表面应无油脂、氧化皮、裂纹、凹坑、显著的加工痕迹以及其它外来污物。（2）根据试样材料选择压头及载荷。根据试样形状选择合适的工作台。工作台表面、试样的支承面和压头表面均应清洁。（3）把试样稳固地放在硬度计工作台上，按洛氏硬度计的操作顺序进行试验。试验中必须保证载荷平稳地垂直施加于试样的测试表面，不得有冲击或震动。然后有指示器上读得硬度值并作好记录。（4）移动试样，并在另一位置继续进行试验，两相邻压痕中心距离或任一压痕中心距试样边缘距离一般不得小于3mm。前后共测三点，计算后两次试验得出硬度值的平均值，并作好记录。 3.洛氏硬度试验设备见图1-34.实验操作步骤（1）将试样稳妥地安放在工作台上，试样与工作台面紧贴，试样倍测部位表面尽可能水平光洁。（2）顺时针方向缓慢地旋转手轮，使试样顶住压头直至小指针指于红点。然后转动指示器调整盘，使大指针对正标记“C”或“B”点。（3）然后将操纵手柄向后推到，加上主载荷，待大指针停止转动后，并使总载荷保留10秒时间，再将手柄扳回卸除主载荷。（4）按指示器大指针所指刻度线读取度数。以金刚石圆锥体作压头的按刻度盘外圈标记为“C”的黑色格子读数，以钢球作压头的按内圈标记为“B”的红色格子读数。（5）逆时针方向旋转手轮，降下工作台，取下试样，或移动试样选择新的部位，继续进行试验。图1-3 H-100洛氏型硬度计冲击试验一、实验目的1.了解冲击试验机的主要构造及操作方法。2.初步掌握金属材料韧性的测定方法。3.初步建立碳钢的含碳量与其冲击韧度间的关系。二、实验概述一次冲击弯曲试验是测定金属材料韧性的常用方法。它是将一定尺寸和形状的金属试样放在试验机的支座上，再将一定重量的摆锤升高到一定高度，使其具有一定位能，然后让摆锤自由下落将试样冲断。摆锤冲断试样所消耗的能量即为冲击吸收功Ak ,Ak值的大小代表金属材料韧性的高低。但习惯上仍采用冲击韧度值ak表示金属材料韧性。冲击韧度ak是用冲击吸收功Ak除以样式断口处的 原始横切面积S来表示的。退火状态碳钢的韧性随着含碳量的增加而下降。三、实验设备及用品冲击试验主要设备和用品为冲击试验机和测量试样尺寸用的游标卡尺。冲击试验机有手动和半自动两种。图1-4为手动摆锤式冲击试验机的外形结构。图1-4四、实验操作步骤1.在实验之前先将操作手柄置于“预备”位置2.按试样材料的估计冲击韧性值选定摆锤并安装好后置于摆锤支架上。 3.将冲击试样放在支座钳口1上，再把摆锤抬到试验高度。然后将摆锤提高到H1高度的位置，而且固定牢靠。4.待以上准备工作完毕后便可进行冲击试验，由操作者将操作手柄扳至“冲击”挡B位置，随即摆锤从一定高处H1自由落下，冲击打断试样后从另一边升至一高度H2。此时测量装置上的拨针随摆锤而同步转向另一边升起，将指针转到相应的数值上，其所指的数值即打断试样后所消耗的能量值。5.试样冲断后 ，将操作手柄扳到“制动”挡C位置，制止摆锤来回摆动，以防伤人。五、冲击试样及实验材料按GB22984和GB2106-80规定，冲击试验标准试样有夏比U型缺口试样和夏比V型缺口试样两种。习惯上前者简称为梅式试样，后者为夏式试样。两种试样的尺寸及加工要求如图1-5和图1-6所示。图15夏比U型缺口试样图1-6夏比V型缺口试样 （1）检查试样有无缺陷，试样缺口部位一般不能划伤或锈蚀。（2）用精度不低于0.02mm的量具测量试样缺口处的断面尺寸，并记下测量数据。（3）检查摆捶空打时的指针是否指零（即摆捶自由地处在铅垂位置时，使指针紧靠拨针并对最大打击能量处，然后扬起摆捶空打，指针指示零位），其偏离不应超过最小分度的1/4。（4）放置冲击试样。试样应紧贴支座，并使试样缺口背向摆捶的刀刃，然后用找正样板使试样处于支座的中心位置。（5）按冲击试验机的操作顺序将冲击试样冲断。（6）读出指针在刻度盘上指出的冲击吸收功Ak值，并做好记录。（7）观察试样的断口特征。六、实验注意事项（1）在试验机摆捶运动的平面内，严禁站人，以防因摆捶运动或冲断的试样飞出伤人。（2）未经许可不准随便搬动摆捶和控制手柄。（3）在装置冲击试样时，应将摆捶用支架支住。切不可将摆捶抬高到预备位置，以防摆锤偶然落下时造成严重事故。（4）当手柄在“预备”位置，摆捶已上扬至预定的试验高度后，应平稳缓慢地将手放开，并使插销插入摆轴的槽内，以防放手过急而冲断插销。（5）当试样被冲断而摆捶尚在摆动时，不能将手柄拨回至“预备”位置，以防插销的头部与摆捶发生摩擦或插销有可能插入摆捶的槽内而被冲断。（6）试样冲断时如有卡锤现象，则数据无效。实验二拉伸和压缩实验一、实验目的1.观察低碳钢和铸铁拉伸和压缩过程中的变形情况；2.测定低碳钢拉伸时的机械性质：屈服极限s、强度极限b、延伸率及断面收缩率；测定铸铁拉伸时的机械性质：强度极限b。3. 比较低碳钢与铸铁在拉伸和压缩时的不同力学性能。二、实验设备和工具 1.万能材料试验机 2.划线机3.游标卡尺三、试件1.拉伸试件按GB22876规定，本实验试件采用圆棒长试件。取d0=10,L0=100,如图2-1所示：2.压缩试件低碳钢和铸铁试件形状尺寸相同，一般规定1.5h/d3。本实验d=20，h=30. 如图2-2所示： 图2-1 图2-2四、实验原理和方法（一）低碳钢的拉伸实验1.屈服极限s的测定实验时，在向试件连续均匀地加载过程中。当测力指针出现摆动，自动绘图仪绘出的PL曲线（如图2-3）有锯齿台阶时，说明材料屈服。记录指针摆动时的最小值为屈服载荷Ps,屈服极限s.计算公式为：s=Ps/A0 图2-32.强度极限b的测定实验时，试件承受的最大拉力Pb所对应的应力即为强度极限b。试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb，强度极限b 计算公式为：b=Pb/A03.延伸率和断面收缩率的测定计算公式分别为：=(L1-L0)/L0 x 100%=(A0-A1)/A0 x 100%L0:标距（本实验L0=100）L1:拉断后的试件标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。A0:试件原横截面积。A1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。（二）铸铁的拉伸实验铸铁没有屈服阶段，其断裂时的载荷读数对应的应力就是强度极限b，其计算公式为：b=Pb/A0（三）低碳钢和铸铁的压缩实验观察低碳钢和铸铁压缩过程中的变形情况，比较低碳钢与铸铁在拉伸和压缩时的不同力学性能。五、实验步骤（一）低碳钢和铸铁的拉伸实验 1.试件测量 （1）划标距L0线:用划线机在试件L0=100mm范围内每隔10mm化一圆周线，将标距分成十格。（铸铁不需要） （2）测量试件横截面面积：用游标卡尺测量标距两端及中间三个横截面处的直径，取最小值计算试件的横截面面积。 2.实验机准备 （1）估计试件的最大载荷，选择合适的测力度盘， （2）调整测力指针，对准“零”点； （3）调整好自动绘图仪； 3.安装试件先将试件装夹在上夹头内，再将下夹头移动到合适的位置，最后夹紧试件下端； 4.进行实验 （1）开动实验机缓慢加载，注意观察测力盘指针的转动，当指针不动或摆动时，说明材料开始屈服，记录屈服载荷PS，试件断裂后停机，记录最大载荷Pb；（铸铁只需记录最大载荷Pb） （2）取下试件，测量断后的标距L1，测量断口处的直径d1，计算出断口处横截面面积A1。（二）低碳钢和铸铁的压缩实验 1.实验机准备 （1）估计试件的最大载荷，选择合适的测力度盘， （2）调整测力指针，对准“零”点； 2.放置试件将试件两端涂匀润滑油，尽量置于实验机支座中心，并在其周围加防护罩；使工作台上升，当接触到上承压座时停车； 3.进行实验缓慢均匀地加载，直至试件明显变形或断裂，停车，取下试件。6、 注意事项 1.认真阅读实验机的构造原理、使用方法和注意事项。 2.为了防止实验机损伤，最大载荷不得超过测力度盘的80. 3.装夹拉伸试件防止装偏或夹持部分过短。放置压缩试件时，必须在其周围加防护罩，以免试件破裂时碎片飞出伤人。 4.加栽要缓慢均匀，液压万能实验机不能把油门开得过大。在压缩试件顶端与上承压座将要接触时，急速关小送油阀，以免突然加栽或超载，使实验失败，甚至造成事故。七、思考题 1.低碳钢在拉伸过程中可分哪几阶段？ 2.比较低碳钢和铸铁在拉压时的力学性能有何不同。实验三 扭转实验一、实验目的 1.观察低碳钢和铸铁扭转时的变形情况， 2.测定低碳钢扭转时的屈服极限S，强度极限B，铸铁扭转时的强度极限b。二、实验设备和工具 1.扭转试验机 2.游标卡尺三、试件 本实验铸铁、低碳钢都用圆试件，其直径d=10，试件的其它尺寸视扭转机夹头形式而定。四、实验原理和方法低碳钢和铸铁试件受扭直至破坏,它们的T曲线如图3-1、2所示.低碳钢有直线段,有明显的屈服阶段,测力指针暂时不动或摆动,而扭转角很快增加, 最终破坏时,可看到低碳钢试件的扭转角非常大,沿横截面扭断,而铸铁试件的扭转角很小,沿4555螺旋面扭断。 图3-1 图3-2五、实验步骤1.测量试件：用游标卡尺测量标距两端及中间三个横截面处的直径，取最小值。2.实验机准备（1）选择合适的测力度盘，定好转速（低碳钢屈服前慢速，屈服后快速）（2）调整测力指针，对准“零”点；（3）调整好自动绘图仪；3.安装试件 先将试件的一端安装于试验机的固定夹头上,调整试验机的活动夹头并夹紧试件另一端,检查试验机的零点, 沿试件表面画一母线以定性观察变形现象. 4.进行实验 （1）低碳钢试件：开动实验机慢速加载，注意观察测力盘指针的转动，当指针不动或摆动时，说明材料开始屈服，记录屈服载荷TS，改用快速加载，试件断裂后停机，记录最大载荷Tb； （2）铸铁试件：采用慢速加载直至试件断裂； 5.实验结果处理 根据屈服载荷TS及最大载荷Tb分别计算材料的屈服极限S，强度极限b s=TS/WP P=TP/WP （铸铁只需计算强度极限b）六、注意事项 1.认真阅读实验机的构造原理、使用方法和注意事项。2.为了防止实验机损伤，最大载荷不得超过测力度盘的80. 3.装夹拉伸试件防止装偏或夹持部分过短。 4.低碳钢屈服变形前要慢速加载,过了屈服阶段后改用快速加载.七、思考题 .低碳钢和铸铁扭转的破坏情况有什么不同？原因是什么？实验四 渐开线齿廓范成原理一、实验目的1、了解用范成法切制渐开线齿廓的基本原理。2、通过观察渐开线齿轮的轮廓曲线具体形成过程，了解齿轮的根切现象及避免根切的方法。3、分析比较标准齿轮与正负变位齿轮齿形变化的异同点。二、实验仪器和工具1、齿轮范成仪。2、铅笔、圆规、三角板、剪刀、计算器等（自备）。3、300300mm2的厚图纸两张。（或纸）三、齿轮范成法原理范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）互相啮合时，共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮坯，刀具和轮坯在机床链作用下保持定传动比传动，完全和一对真正的齿轮相互啮合传动一样；刀具作径向进给运动的同时，还沿轮坯的轴向作切削运动。这样切出的齿廓就是刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作刀具的齿廓，可以证明其所包廓就是刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作刀具的齿廓，可以证明其所包络出的齿廓必为渐开线，今用齿条渐开线（基圆半径为无限大时渐开线为一倾斜直线）齿廓加工齿轮，那么刀具刀刃在各个位置的包络线就是渐开线，即加工出的齿廓为渐开线齿廓。因为在实际加工时，看不到刀刃形成包络轮齿的过程，所以通过齿轮范成仪来表现这一过程，用铅笔将刀刃在各个位置描绘在轮坯纸上，这样就能清楚地观察到轮齿范成的过程。四、齿轮范成仪的构造及使用方法简介型齿轮范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，其结构如图4-1所示。主要参数：模数（）161688齿数（）17103420压力角齿顶高系数，径向间隙系数实验时首先将纸坯用压环固定在圆盘（相当于工作台）上，它可绕轴转动，齿条刀具装在可左右移动的溜板上，当移动溜板时借助于齿轮齿条传动迫使轮坯分度圆与齿条中线作纯滚动，通过调节齿条刀具相对齿坯的径向位置，可以范成出标准齿轮和变位齿轮的齿廓。图4-1五、实验步骤1、轮坯的准备与安装(1)根据被切齿轮的参数计算出加工齿轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆和基圆直径，并将“四圆”画在绘图纸上。(2)剪一直径比齿顶圆大3mm的圆形图纸，并在中心剪一直径为36mm的圆孔（安装用）(3)将圆形图纸（轮坯）安装在固定轴上，用压环和圆螺母压紧。2、绘制标准齿轮齿廓(1)将齿坯安装到圆盘上，注意两者圆心重合。(2)调整齿条刀具位置，使刀具中线与齿坯分度圆相切，从两端刻度线看。(3)将齿条刀具推到左（或右）极限位置，稍稍松动范成仪的压坯，将齿坯（图纸）旋转到适当位置，使刀具上右（左）起第二齿处于齿坯中间一适当位置，用铅笔在纸上画出齿条刀具的齿廓线，然后向右（或左）每次移动刀具约35，画一次刀具齿廓线（每次仅画出中间三个齿的轮廓即可），直至形成23个完整的轮齿时为止。这些齿廓的包络线即为标准渐开线齿轮的齿廓。3、观察根切现象4、绘制变位齿轮齿廓(1)将齿坯相对于齿条刀具转动适当角度（约120），重新固定齿坯。(2)调整刀具径向位置，使齿条刀具中线相对于绘制标准齿轮时的位置后移距离（正变位）或前移距离（负变位）。(3)按绘制标准齿轮齿廓的步骤绘出有23个完整齿的变位齿轮齿廓。(4)观察绘得的齿廓并与标准齿轮的齿廓作对照和分析。六、思考题(1)加工标准齿轮与变位齿轮时，啮合线的位置及啮合角的大小是否有变化？为什么？(2)通过实验，说明你所观察到的根切现象是怎样的？是由于什么原因引起的？避免根切的方法有哪些？实验五 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测量一、实验目的1、掌握用普通量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。2、进一步巩固并熟悉齿轮各部分名称和各部分尺寸与基本参数之间的关系及渐开线的性质。二、实验工具1.被测齿轮两个2.游标卡尺一把3.计算器、纸和铅笔（学生自备）三、实验原理1.测定模数m和压力角如图5-1所示，当量具的测足在被测齿轮上跨过k个齿时，其公法线长度为，同理若跨过k+1个齿时，其公法线长度为又因为 所以 式中为被测齿轮的基圆齿距，可测后求得，但压力角可能是15，也可能是20，故分别用20和15代入上式算得两个模数，其数值最接近于标准模数的一组m和，即是被测齿轮的模数m和压力角。图5-1 为了使量具的测足能保证与齿廓的渐开线部分相切，跨齿数不能任意定，实验时可初步参照下表查出。齿数（Z）91819272836374546545563跨齿数（K）2345672.测定变位系数x与标准齿轮相比，变位齿轮的齿厚发生了变化，所以变位齿轮的公法线长度将改变，其变化量为。设为被测齿轮跨k个齿的公法线长度，为同样m、z和的标准齿轮跨k个齿的公法线长度，则即 式中，可从手册中查得或按下式求出 K值四舍五入取整3.测定齿顶高系数和径向间隙系数首先测出齿根圆直径，对偶数齿的齿轮可直接测出，对奇数齿的齿轮，则需间接测量： (齿轮轴孔直径；H轴孔外圆到齿根距离)由此可求得齿根高的测定值，而齿根高的计算公式，公式中齿顶高系数和顶隙系数为未知量，以正常齿的和短齿的两组标准值分别代入上式，看何者最接近于测定值，则那一组和即为所求。四、实验步骤1输出齿数，查取跨齿数2每个齿轮选三个位置测出公法线长度、(或)，齿根圆直径，取其平均值作为测量结果3.按有关公式逐个计算齿轮的参数并记入实验报告中五、思考题 1决定齿廓形状的基本参数有哪些？ 2在测量根圆直径df时，对偶数齿和奇数齿的齿数的齿轮在测量方法上有什么不同？ 实验六减速器的结构分析和装配一、实验目的1熟悉减速器的基本构造，了解各组成构件的结构、功用；2了解轴系零件的装配关系及轴承部件的调整、润滑和密封。二、实验设备和工具1单级齿轮减速器2钢板尺、活扳手、手锤、铜棒、轴承拆卸器三、实验步骤1观察减速器外形。它有哪些箱体附件，它们的安装位置及功用，测出外廓尺寸、中心距和中心高。2拧下箱盖和端盖螺钉（嵌入式端盖除外），拔出定位销，拧动起盖螺钉，打开箱盖。3数出齿