湖南理工学院机械学院机械原理实验指导书(总本).doc

机械原理与机械零件实验报告（实验指导书）方岳、 王清编班级 学号 湖南理工学院机械学院20013-9-24机械原理实验一：机构运动简图测绘一、 实验目的：1 学会撇开实际机器的构造，而仅从运动学的观点来测绘其机构的运动简图。2 验证和巩固自由的计算及运动链的运动是否确定的判别方法。二、 设备和工具 1 机械模型2 量具：钢板尺、卡尺、内外卡钳3 自备：圆规、三角尺、橡皮、铅笔、草稿纸三、 测绘原理和方法：1 测绘原理：由于机构的运动仅与机构中的所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关，因此，在机构运动简图中可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号表示相应的构件和构件与构件连接的运动副，并按一定的比例表示机构各构件的尺寸，运动副的相对位置，以此来实现运动构件的运动特性，这样画出来的图即为机构运动简图。常用的运动副的代表符号见附表1-1、1-2，必须注意运动副的表示方法。2 测绘方法：1) 测绘时将被测绘的模型缓缓转动。从原动件开始仔细观察机构的运动分清各个运动单元，从而确定组成机构件数目。2) 根据相联的两构件间的接触情况及相对运动和性质，确定各个运动副的种类。3) 在草稿纸上徒手按规定的符号及构件相联的次序，从原动开始，逐步画出机构运动示意图。用数字1、2、3分别表出各个构件，用A，B，C分别标注各运动副。4) 仔细测量与机构有关的尺寸，即转动副间的中心和移动副导路的位置尺寸或角度等等。任意假定原动构件的位置，并按一直的比例尺将机构运动示意图画成正式的机构运动间图。四、实验步骤：1 了解被测机器的名称、用途。2 仔细观察机构的运动，弄清构件数目，运动副的数目的类型。3 缓慢转动被测绘的机构（机器），从原运件开始，根据其运动的传递路线，（即原运件从动件），仔细观察互相连接的两零件间是否有相对运动，从而弄清组成机构的构件数目。分析各个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型，运动副的数目。4 合理选择机构运动的投影面。一个投影面难以表达清楚时，允许选择两个或两个以上的投影面，力求清楚简单正确地把机构表示出来。5 画出机械运动示意图从动件开始，目测实物尺寸或用测量工具量出尺寸，用简单的线条表示出来相应的构件，用规定的符号构件连接起来，然后中将活动件用1、2、3分别标注，固定构件用固定符号表示，运动副依次用A、B、C分别标注。6 据机构运动示意图按比例u定出运动副的相对位置，用构件和运动副的规定符号绘成机构运动简图。 U=实际长度(m) / 图示长度(mm)7计算机构自由度平面机构自由度计算公式：F=3n-2P1-PHn-表示机构活动件数P1-表示运动副低副数PH-表示运动副高副数8检查计算结果是否正确。例如根据所得结果，F=1，则该机器只有一个原动作，这时机构件运动均是确定的，计算结果与实际机构完全相符，否则运动是不确定的。9思考题：1） 一个正确的机构运动简单图应能说明哪些问题？2） 机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮机构运动简图测绘实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期： 1简图和计算机构名称机 构 运 动 简 图长度比例尺活动构件数低副数高副数机构自由度机构名称机 构 运 动 简 图长度比例尺活动构件数低副数高副数 机构自由度2、 思考题1） 一个正确的机构运动简单图应能说明哪些问题？2） 机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮动运副名称运 动 副 符 号两运动构件的运动副两构件之一为固定时运动副平面运动副转动副移动副平面高副空间运动副螺旋副球面副及球销副在支架上的电机齿轮齿传动带传动圆柱蜗杆蜗轮传动链传动圆柱蜗杆蜗轮传动外啮合圆柱齿轮传动凸轮传动内啮全圆柱齿轮传动轮机构机械原理实理二：机械原理现场教学实验一 实验目的及要求1 本实验是通过对各种电动典型机构的观察，结合听取VCD的讲解，对照思考 题，主要达到增加对机械原理中各机械的感性认识，同学加深对所研究问题的理解。2 仔细观察，认真分析，按要求完成实验报告。二 实验内容1 陈列柜内容（1） 操作台：包括TF801型单板机一台；VCD一台（2） 第一柜：机械的组成和运动副（3） 第二柜：齿轮机械类型（4） 第三柜：齿轮的基本参数（5） 第四柜：轮系的类型（6） 第五柜：轮系的功用（7） 第六柜：凸轮机构（8） 第七柜：平面连杆机构的类型（9） 第八柜：平面连杆机构的应用(10) 第九柜：间歇运动机构(11) 第十柜：组合机构2。 使用方法(1) 每个陈列柜下方装有每个机构各自的点动开关可控制各个机构的运转。当松开点动开关时，相应的机构即停止运转。(2) 可以从每一柜开始顺序运转到第十柜，也可以从任何一柜开始控制，方法是在键盘上先键入个柜控制程序的首地址，然后再按下“EXEC”键即可。(3) 第一柜：0800 第二柜：0880第三柜：0900 第四柜：0980第五柜：0A00 第六柜：0A80第七柜：0B00 第八柜：0B80第九柜：0C00 第十柜：0C80(4) 在程序运行时如果中途停止沉着操作，即可按下单板机的“复位”键。(5) 十柜运行共需要量56分钟。机械原理现场教学实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期：一：填空题1 是机械原理课程研究的主要对象，它是由 和 所组成。2低副有 、 、 、和 副等类型，高副是通过 的接触而构成的运动副。3平面齿轮机构常见的类型有 、 和传动。空间齿轮机构常见类型有 、 以及 传动。动这间的相互转换。4螺旋齿轮传动用于传递 轴间的运动和 运动之间的相互转换5齿轮齿条传动可以实现 运动和 运动，蜗轮蜗杆传动用于传递 轴之间的运动。6渐开线齿轮的五个基本参数是 、 、 、 和 。7齿顶高是与间的高度，齿轮高是 与 间的高度，正常齿顶主系数值为，顶隙系数值为。8变位齿轮的分度圆仍具有标准齿轮的 和 参数。但是其分度圆上 参数和 参数不相等。9一系列齿轮组成的传动系统称为 。10轮系在运转凸轮机构时，各个齿轮的轴线想对机架而言是固定的，这种轮系应该叫 轮系，它又分为 轮系和 轮系。11轮版在运转时，各个齿轮中有一个或几个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕其它齿轮固定回转，刚此轮系叫 轮系。12凸轮机构中从动件端结构形式有 、 等。13凸轮机构形式常有 、 、 等。14在凸轮机构运转中，应设法使推杆与凸轮始终保持接触，而使两者保持接触的方法主要有 法和 法。15铰链四杆机构有 机构 和 机构等。16平面连杆机构在生产实际中解决两类基本问题：一是实现 运动规律，二是 实现 。预期的。17在曲柄滑块机构基础上，通过选用不同构件为机回从而可以获得的演化形式中有 机构 机构和 机构等。18常见间歇运动机构形式有 、 、 机构。（二）、讨论题1 斜齿轮和直齿轮比较，它的主要优点？采用人字齿轮的优缺点？2 螺旋齿轮传动和斜齿轮传动的区别？3 蜗杆传动的优点？4 轮系的功用体现在哪几方面？机械原理实验三：渐开线齿廓范成原理一、 实验目的：1、 用范成法制造渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓形成的过程。2、 解变位齿轮的加工过程，分析比较标准齿轮正、负变位齿轮的异同。3、 了解当齿轮发生根切时，如何采用齿轮避免根切。二、 设备与工具：1. 齿轮范成仪：2. 学生自备：计算器、圆规、铅笔、三角板、300*300图纸1张等3. 齿条刀具的基本参数m =20 a=20o ha=1 c=0.25三、 实验原理和方法范成法是利用一对齿轮或齿条互相啮合时其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，另一轮为毛坯的刀具之间仍然保持固定的角速度比传动，它们的对滚运动与一对互相啮合的齿轮的运动完全一致，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样制得的齿轮的齿廓就是刀具的刀刃在各个位置的包络线，若用渐开线作为刀具的齿廓。则包络线亦必为渐开线。由于在实际加工时看不到刀刃的各个位置所形成的包络线的过程，帮通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具之间的传动过程，并用铅笔将刀具各个位置所形成的包络迹描在毛坯纸上。这样我们就可以清楚地看到渐开线齿轮形成的过程。四、 实验步骤： 一、范成标准齿轮1、 据所用范成仪的模数m和分度圆直径d 求出被切齿轮的齿数z，并计处其齿顶圆直径在da、齿根圆直径df和基圆直径db。2、 在一张纸上，分别以da、d、df、db为直径画出四个同心圆并将图纸剪成直径比da大3mm的圆形。3、 将圆形纸片放在范成仪上的托盘上使二者圆心重合，而后用压环将纸片夹在托盘上。4、 将范仪的齿条及滑架上的标尺刻度零点对准。（此时齿条刀具的刀顶线应与圆形纸片上所画的齿根圆相切，刀具的分度中线与轮坯分度圆相切）。5、 将滑架推至左（或右）极限位置，用削尖的铅笔在圆形纸片（代表被切齿轮毛坯）上画下齿条刀具齿廓在该位置上的投影线，然后将滑架向右（或左）移动一个很小的距离，此时，通过齿轮使托盘也相应转过一个角度，再将齿条刀具的齿廓在该位置上的投影线，这些投影线的包络即被切齿轮的渐开线齿廓。6、 按上述方法绘出2 3个完整的齿形。 二、范成变位齿轮1、根据所用范成仪的参数，计算出不发生根切现象的最小们系数Xmin=（17Z） /17，然后取定位系数X(X=Xmin)计算变位齿轮的齿顶圆直径da和齿根圆直径df。3、 180度，再在图纸上，分别以和为直径画出四个同心圆。4、 同“范成标准齿轮”步骤3。5、 将齿条向远离拖盘中心的方向移动一段距离（大于或等于Xmin）6、 同“范成标准齿轮”步聚5。7、 同“范成标准齿轮”步聚6。渐开线齿廓范成原理实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期：1. 范成齿廓图1张（齿廓图要求至少有两个以上完整的齿曲线）2. 齿轮几何参数计算和测量 几何参数标准齿轮变位齿轮理论值测量值理论值测量值齿 数 z8 8分度圆直径d（mm）齿顶圆直径da（mm）基圆直径db（mm）周节p（mm）基节pb（mm）分度圆齿厚s（mm）分度圆齿间e（mm）最小移距系数xmin移距Xd3、 思考题1) 用齿轮刀具加工标准齿轮和变位齿轮时，刀具与轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求？2) 根据测量的实验数据，变位齿轮与标准齿轮相比较，其参数的变化情况？3) 除了防止根切以外，在什么情况下采用变位齿轮机械原理实验四：齿轮参数测定一、试验目的:1、掌握用普通的量具测定渐开线齿轮的基本参数的方法。2、测定并熟悉齿轮各部分尺寸，参数的关系及巩固渐开线齿轮的几何性质。二、实验用具：1、待测齿轮：标准直齿圆柱齿轮、变位齿轮、奇数、偶数齿各一个2、量具：游标卡尺、齿厚卡尺3、自备：计算工具和渐开线函数表三、测量原理和方法:利用渐开线齿廓上任意点的法线必切于基圆，同一基圆上生成的任意两条相反的渐开线间的分法线的长度处处相等，使用卡尺量出齿廓公法线长度，齿根圆直径及固定弦齿厚，并通过它计算齿轮的以下几个基本参数：模数m，分度圆上的压力角a，齿顶高系数ha*，径向间隙系数c*，最小移距系数Xmin，齿数直接数出来，就可以将齿轮各个几何尺寸算出来。（如图)测量方法如图所示，用卡尺跨过K个齿测得齿间的公法线距离Wk毫米，然后再跨K+1个齿测得其距离Wk+1 毫米，为了保证卡尺的两个量足与齿廓的分度圆附近相切，K值应根据被测齿轮的齿数z来确定。Z12-1819-2728-3637-4546-5455-63K234567当a=20时，也可以根据公式K=z/9+0.5米来推算由渐开线的性质可知，如图所示的齿廓间公法线Pb与所对应的基圆上弧a0b0相等。因此公法线长 WK=（K-1）Pb+SbWK+1=KPb+Sb所以，基节长Pb = Wk+1-WK1、确定模数和压力角：根据所求得基节 Pb,可按下面公式算出模数：Pb =mcosa故得 m = Pb/cosa当a=20 m= Pb /2.95由于式中分度圆压力角a可能是15也可能是20，故分别以两种压力角值代入上式，算出相应的模数与标准值比较，其中数值最接近于标准的一组m，a即为所求。若当=20是已知的，知道了Pb也可以从表中查出mPb50907380835611808133841476017M202530404550602、 测定齿顶圆直径da和齿根圆直径df：da和df的值可以用游标尺测定。注意，齿数Z为奇数时，不能像偶数齿那样直接量出da，df（想一想应怎样测量）。3、 判定是否是标准齿轮： 若被测齿轮为标准齿轮，则测得的da和df应等到于或接近下列公式算出的数值。da=m(z+2ha*)df=m(z-2ha*-2c*)式中分别代入ha*=1, c*=0.25和ha*=0.8, c* =0.3 两组标准值,当测量值与计算值相差较多时,则被测齿轮为变位齿轮,若测量值均大于计算值时,为正变位齿轮,反之则为负变位齿轮.4、测量变位系数、齿顶高系数ha*和径向间隙C设 Wk为跨齿数相同的标准齿轮的公法线长度,则变位后公法线长度Wk的计算为Wk = m 2.9521 (k-0.5) + 0.014 z 若Wk Wk，则说明被测齿轮为标准齿轮。若Wk Wk，则说明被测齿轮为变位齿轮，变位系数可由下式求得： x = (Wk- Wk) / (2m sin)（考虑到公法线长度上齿厚减薄量的影响，比较判定时可将测量值Wk加上一个补偿量 S = 0.10.25 mm）求齿顶高系数ha*和径向间隙C*可以利用齿根高公式Hf =m(ha*+C*-X)=(d- df)/2式中模数m,移距系数X,分度圆直径d和齿根圆直径df都分别测量和推导。故分别用ha*=1, c=0.25和ha*=0.8, c* =0.3代入上式，符合等式的一组即为所求标准值。四、实验步骤1、选偶数和奇数齿轮各一个，数齿数。2、测量Wk、 Wk+1和df，对每一尺寸应测量三次，均值作为测量结果3、计算m、a、ha*、X。五、思考题1、决定齿廓形状的参数有哪些？2、 测量公法线长度时，卡尺的量脚放在渐开线齿廓的不同位置上,对测定的Wk、Wk+1有无影响？为什么？3、测量齿顶圆直径da和齿根圆直径时df，偶数齿和奇数齿在测量方法上有什么不同？齿轮参数测量实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期：1、奇数齿测量和计算测量或计算项目测量或计算数值（mm）判定结果齿数z齿数z =公法线长度测量值跨齿数k=次数123平均值基节pb =压力角=模数m =WkWk+1公法线长度计算值及变位系数WkWk = m 2.9521 (k-0.5) + 0.014 z =变位系数x=齿轮为：xx = (Wk+S- Wk) / (2m sin)=齿顶圆直径测量值齿根圆直径测量值偶数齿次数123平均值齿顶圆直径da =齿根圆直径df =全齿高h =齿顶高系数ha*=顶隙系数c*=dadf奇数齿DH1H22、 偶数齿测量和计算测量或计算项目测量或计算数值（mm）判定结果齿数z齿数z =公法线长度测量值跨齿数k=次数123平均值基节pb =压力角=模数m =WkWk+1公法线长度计算值及变位系数WkWk = m 2.9521 (k-0.5) + 0.014 z =变位系数x=齿轮为：xx = (Wk+S- Wk) / (2m sin)=齿顶圆直径测量值齿根圆直径测量值偶数齿次数123平均值齿顶圆直径da =齿根圆直径df =全齿高h =齿顶高系数ha*=顶隙系数c*=dadf奇数齿DH1H23、思考题1） 决定齿廓形状的参数有哪些？2） 测量公法线长度时，卡尺的量脚放在渐开线齿廓的不同位置上,对测定的Wk、Wk+1有无影响？为什么？3） 测量齿顶圆直径da和齿根圆直径时df，偶数齿和奇数齿在测量方法上有什么不同？机械设计实验五:机械零件现场教学实验一、 实验目的与要求:1 本实验是通过对各种曲型机械零件的观察，结合听取VCD的讲解，以及图形和文字说明，对照回答填空题和思考题，主要达到增加对机械零件的感性认识，同时加深对所研究问题的理解。2 仔细观，认真分析，按要求完成实验报告。二、 实验内容：1 陈列柜内容（01） 操作台：包括TF801型单板机一台：VCD一台（02） 第一柜：螺纹联接与应用（03） 第二柜：键、花键、销、铆、焊、胶接（04） 第三柜：带传动（05） 第四柜：链传动（06） 第五柜：齿轮传动（07） 第六柜：蜗杆传动（08） 第七柜：滚动轴承与润滑密封（09） 第八柜：滚动轴承与装置设计（10） 第九柜：轴的分析与设计（11） 第十柜：联轴器与离合器2 使用方法（1） 可以从第一柜开始顺序运转到第十柜，也可以从任何一柜开始控制，方法是在键盘上先键入柜控制程序的首地址，然后再按下“EXCE”即可。（2） 第一柜：0800 第一柜：0880第一柜：0900 第一柜：0980第一柜：0A00 第一柜：0A80第一柜：0B00 第一柜：0B80第一柜：0C00 第一柜：0C80（3） 在程序运行时如果中途停止沉着操作，即可按下单板机的“复位”键。（4） 十柜运行共需55分钟机械零件现场教学实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期：（一）、填空题1 螺纹的类型有 、 、 和 等。它们的牙型常见的有 、 等多种。2 螺纹联接基本类型有 、 、 、 、 等。3 螺纹常用的标准联接件有 、 、 、 、 等4 键联接的主要类型有和、 和联接。5 平键按构造可分为 、 、 三种，花键联接方式按齿形可分为、 、 三种类型。6 常用的无键联接有和两种形式。7 用于轴与轮毂联接以传递转矩的销叫销。作为安全装置中的过载剪断件叫削。8 铆接缝三种类型是、和等。9 常见的焊接方法有、常见焊缝形式有 、 。10常见的带传动类型有、和等。11传动链按结构分其类型有和。12滚子链主要由、 、 及等组成。13链紧张方式有、 、等几种。14齿轮传动的基本类型有传动传动传动传动及传动等。15齿轮失效形式有 、 、 、 和 等形式。设计齿轮时，对于闭式齿轮传动，通常以保证 强度为主，但对于齿面硬度很高，齿芯强度又低或材质较脆的齿轮，则以保证 强度为主。16 蜗杆传动有 、 、 传动等几种形式。17 蜗轮的结构有以下几种 、 、 、 等。18滑动轴承分为 和 两大类。19推力轴承的主要类型有 、 、 、 等。20滚动轴承的的四种典型结构为 、 、 、 、 和 轴承。21轴上零件定位须利用 、 、 和 来定位。22轴的类型有 、 、 、 、 等。23离合器和联轴器都是连接 与 的。刚性联轴器有 、 和 等多种形式。弹性联轴器有和等多种形式。弹性联轴器有 和 等多种形式，它们都装有弹性元件，有缓和 的能力。（二）、讨论题1 螺纹的作用？2 怎样防止螺纹的松动？34 怎样提高螺栓联接的强度？5 三种带传动的特点？6 两种密封形式的各自特点？7 简述轴的设计过程？机械设计实验六:带传动实验一、 实验目的1观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。2测定弹性滑动率与所传递的载荷和带传动效率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。3、了解带传动实验台的设计原理与扭矩、转速的测量方法。二、 实验台的构造工作原理：由于弹性滑动率之值与打滑现象的出现以及带传动的效率都与带传递的载荷的大小有密切关系，本实验台用灯泡作负载。本实验台由主机和测量系统两大部分组成如图1所示。1、主机主机是一个装有平带的传动装置。主电机是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮，通过平带带动从动轮，从动轮装在直流发电机的轴上。在直流发电机的输出电路上，并联了八个灯泡，每个20瓦（即图1上的负载灯泡），作为带传动的加载装置。砝码通过钢丝绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的初拉力。开启灯泡，以改变发电机的负载电阻，随着开启灯泡的增多，发电机的负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带传递的载荷刚好达到所能传递的最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。2、测量系统测量系统由转速测定装置的电机的扭矩测定装置两部分组成。a) 光电测转速装置在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转盘，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带轮的转速。b) 扭矩测量装置主动轮的扭矩L1和从动轮的扭矩L2均通过电机外壳来测定，电动机的发电机的外壳支承在支承的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动。当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子的反向倾倒，它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳上的测力计所测得的力矩来平衡。即:主动轮上的扭矩T1=Q1K1L1(N . mm)从动轮上的扭矩T2=Q1K1L1(N . mm)式中Q1，Q2测力计上百分表的读数。K1，K2测力计标定值L1，L2测力计力臂。L1=L2=120mm带传动的效率 P=T(n.mm).n(rpm)/9.545(w); = P2/P 1带的有效拉力 F = 2T2/D2我们只要测得不同负载下主动轮的转速N1和从动轮的转速N2以及主动轮的扭矩T1和从动轮的扭矩T2，就可算出在不同的有效拉力下的弹性滑动（=（V1-V2）/V1）*100%在两带轮的直径相同时，=(N1-N2)/N1*100%）以及效率之值。以有效拉力F/2F0比为横坐标，分别以不同载荷下的与之值为纵坐标，就可画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，如图2所示。图2注:本实验台的主要参数。带轮直径D1=D2=120mm，测力杆长度L1=L2=120mm，K1=0。233，K2=0.288三、 实验步骤1 接通电源，实验台的指示灯亮，检查一下测力计的测力表是否处于平衡状态，若不平衡则调整到平衡。2 加法码3KG左右，使带具有初拉力。3 慢慢的沿顺时针方向旋转调速接扭，使电机从开始运转逐渐加速到n1=700转/分左右，记录n1、n2、Q1、Q2一组数据。4 打开一个灯泡（即加载），记录n1、n2、Q1和Q2一组数据，注意此时n1 与n2之间的差值，即观察皮带的弹性滑动现象。5 逐渐增加负载（即每次打开一个20 瓦的灯泡）重复第4步，直到3%左右，带传动开始进入打滑区，若再打开灯泡，则n1 和n2之差值迅速增大。6 改变初拉力，重复3-5的操作。带传动实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期：1、实验数据记录和计算加载次数初拉力F0 = N实测值计算值n1rpmn2rpmQ1Q2T1N.mmT2 N.mmP1wP2w%加载次数张紧力F0 = N实测值计算值n1rpmn2rpmQ1Q2T1N.mmT2 N.mmP1wP2w%2、 滑动曲线和效率曲线（用坐标纸）3、 讨论题1、初拉力和负载对滑动和效率的影响？2、带传动张紧的目的是什么？方式有哪些？3、本试验是如何改变初拉力和负载的？机械设计实验七:滑动轴承实验一、 实验目的1 观察径向滑轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象。2 测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力曲线，求轴承的承载能力。3 观察载荷和转速变化时油膜压力的变化情况。4 观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况。5 了解径向滑动轴承的摩擦系数f的测量方法和摩擦特性曲线的绘制方法。6 了解实验装置的结构及工作原理。二、 实验台的构造与工作原理实验台的构造如图1所示。图11 实验台的传动装置由直流电动机动1通过V带动2驱动轴沿顺时针（面对实验台面板）方向转动，由无级调速器实现轴4的无级调速。本实验台轴的转速范围3-500转/分，轴的转速由数码管直接读出。2 轴与轴瓦间的油膜压力测量装置轴的材料为45号钢，经表面淬火、磨光，由滚动轴承支承在箱体3上，轴的下半部浸泡在润滑油中，本实验台采用的润滑油的牌号为N68（即旧牌号的40号机械油），该油在20。C时的动力粘度为0.34PaS。轴瓦的材料为铸锡铅青铜，牌号为ZCuSn5pbZn5(即旧牌号的ZQSn66-3)。在轴瓦的一个径向平面内沿圆周钻有7个小孔，每个小孔沿圆周相隔20度。，每个小孔联接一个压力表，用来测量该径向平面内相应点的油膜压力，由此可给制出径向油膜压力分布曲线，沿轴瓦的一个轴向剖面装有压力表，用来观察有限长滑动轴承沿轴向油膜压力情况。3 加载装置油膜的径向压力分布曲线是在一定的载荷和一定的转速下绘制的，当载荷改变或轴的转速改变时所测出的压力值是不同的，所绘出的压力分布曲线的形状也是不同的，转速的改变方法如前所述。本实验台采用螺旋加载（见图1），转动螺旋即可改变载荷的大小，所加载之值通过传感受器数字显示，直接在实验的操纵板L读出（取中间值）。这种加载方式的主要优点是结构简单、可靠、使用方便，载荷的大小可以调节。4 摩擦系数测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性，系数n/p值的改变面改变（-油的动力粘度，n-轴的转速，p-压力，p=W/BD，W-轴上的载荷，D-轴瓦的宽度，d-轴的直径，本实验台（B=125MM，D=70MM），如图2所示。）图2在边界摩擦时，f随n/p的增大而变化很小（由于n值很小，建议用手慢慢转动轴，）进入混合摩擦后，n/p的改变引起f的急剧变化，在刚形成液体摩擦时达f到最小值，此后，随n/p的增大油膜厚度亦随之增大，因而f亦有所增大。摩擦系数f之值可通过测量轴承的摩擦力矩面得到。轴转动时，轴对轴瓦产生周向摩擦力F，其摩擦力矩为FD/2，它供轴瓦5翻转，其翻转力矩通过固定在弹簧片上的百分表9测出弹簧片的变形呈。并经过以下计算就可得到摩擦系数f值。根据力矩平衡条件得：（FD/2）=LQ。L - 测力杆的长度（本实验台L120mm），Q-作用在A处的反力。设作用在轴上的外载荷w，则：f=（F/W）=（2LQ/WD）而Q=K（K-测力计的刚度系数0.98N/格）。所以f=（2LK/WD）-百分表读数（百分表的读数-格数）5 摩擦状态指示装置指示装置的原理如下所示。当轴不转动时，可看到灯泡很亮；当轴在很低的转速下转动时，轴将润滑油带入轴与轴瓦之间收敛性间隙内，但由于此时的油膜厚很薄，输与轴瓦之间是部分微观不平度凸峰高峰处仍在接触。故灯忽亮忽暗：当轴的转速达到一定值时，轴与轴瓦之间形成的压力油膜厚度完全遮盖两表面之间微观不平度的凸峰高度，油膜完全将轴与轴与瓦隔开，灯泡不亮了。三、 实验方法与步骤1、 准备工作在弹簧片8的端部安装百分表（测力计），使其触头具有一定的压力值。2、 绘制径向油膜压力分布曲线与承载曲线1) 启动电机，将轴的转速调整到一定的值，(可取200转/分左右)，注意观察从轴开始运转200转/分时灯泡亮度的变化情况，待灯泡完全熄灭，此时已处于完全液体润滑状态。2) 加载装置加载（约400N）。3) 各压力表的压力值稳定后，从左到右依次记录各压力表的压力值。4) 卸载、关机。5) 根据测出的各压力表的压力值按一定的比例绘制出油压分布曲线与承载曲线，如图3的上图所示，此图的画法是：沿着圆周表面从左到右画出角度分别为30度，50度，70度，90度，110度，130度，150。度， 等分别得出油孔点1、2、3、4、5、6、7的位置。通过这些点与圆心0连线，在各连线的延长线上，将压力表（比例：0。1MP=5mm）测出的压力值画出压力线1-1、1-2、3-37-7。将1237各点连成光滑曲线，此曲线就是所测轴承的一个径向截面的油膜径向压力分布曲线。为了确定轴承的承载量，用Psin求得向量1-1 7-7在载荷方向(即Y轴的投影值。 )角度与sin的数值见下表:30507090110130150Sin0.5000.76600.93971.000.93970.76600.5000然后将Psin，这些平行于Y轴的向量移到直径0-8上。为清楚起见，将直径0-8平移到图4的下部，在直径0-8上先画轴承表面上油孔位置的投影点1、2、8，然后通过这些点画也下述相应的备注压力在载荷方向的分量，即1、2、8等点，将各点平滑连接起来；所形成的曲线即为在载荷方向压力布。在直径0-8上做一个矩形，采用方格纸，使其面积与曲线包围的面积相等，那么矩形边长P平均为径向平均单位压力；式中，Q： 轴承内油膜承载量；W： 外载荷ZP平均： 径向平均单位压力；： 端泄对承载能力影响系数，一般取0.7B: 轴瓦宽度 滑动轴承实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期：1、 实验结果 (1) 油膜压力分布测试值 （表1）轴承载荷 (N)轴转速n(r/min) 压力值（mpa）（压力表自左自右） 1 2 3 4 5 6 78（轴向） HZS-I (2) 轴承摩擦特性曲线测试值及计算值 （表2）第一次测试值轴转速n(r/min)轴承载荷W(N)）测力计百分表读数(N)计算值轴承压力p(MPa)摩擦系数f特性数l第二次测试值轴转速n(r/min)轴承载荷W(N)）测力计百分表读数(N)计算值轴承压力p(MPa)摩擦系数f特性数l 、fl摩擦特性曲线图（用坐标纸绘出）。、油膜压力数据处理及绘制油膜径向压力和轴向压力分布曲线与承载量曲线。、讨论题1） 形成液体动压油膜的必要条件?2） 试验中，如何判定达到完全液体润滑状态?3） 承载能力与哪些因素有关?4） 分析径向压力曲线，轴向压力曲线的分布情况?机械设计实验八：减速器装拆 实验目的：1、分析减速器的结构2、了解减速器上各零件结构及作用3、了解轴系部件的安装、固定及调整方法4、对一些主要参数及零件进行测量二、试验设备和工具：1、JQZ150减速器2、木锤、扳手、游标卡尺等3、学生准备：量角器三、 实验步骤： 1、开盖前先观察减速器外部形状，判断传动级数、输入、输出，观察有哪些箱体零件，例如通气孔、油标、油塞、起盖螺钉、定位销、起吊螺钉等，了解它们的作用及形状特点。 2、拧下箱盖与箱体的联接螺栓，拔出定位销，用起盖螺钉顶起上盖。 3、确定传动方式，测量中心距，确定齿数和计算传动比，绘出传动示意图。 4、取下各轴系部件，边拆边观察零件的形状、定位方式、作用、润滑密封、调整方式、材料等。 5、取出单个齿轮测量模数、斜齿轮的螺旋角等。 法向模数Mn=Da(Zcos+2) Z可直接数出。 齿顶园直径Da对于偶数齿可直接测量，对于奇数齿则分别测出齿轮孔径，齿轮孔径，齿轮孔到齿根园距离以全齿高，再计算得到。 螺旋角用压痕法在软纸上压出痕迹、用量角器测出。由于齿顶园直径和螺旋角都不能准确测出，所以只能计算出法向模数的近似值，还需查手册取最接近的标准值，再用标准值计算螺旋角 =arccosMnZ(Da-2Mn)6、盖上上盖，将减速器装好。7、清点工具，清理实验场地。减速器装拆实验报告姓名： 实验日期： 成绩： 审阅人 ： 审阅日期1、画出一轴的装配图：2、减速器传动参数：名称高速级低速级中心距螺旋角齿数1齿数2传动比总传动比 3、结构分析1) 试述你所拆装的减速器中轴承的轴向是如何固定的？间隙如何调整？2) 分析中间轴上每个零件是如何实现轴向及周向固定的？3) 采用哪种润滑方式？说明原因？4) 轴系采用哪种密封形式？为什么？（四）分析减速器装配图常见的错误。（见附图）机械设计实验九：机械设计课程设计现场教学实验一、 实验目的及要求1、 本实验是通过对各种减速器机构的观察，结合听取VCD的讲解，对照思考题回答，目的在于帮助学生更具体更形象地了解课程设计的内容要求以及设计进程中应注意的问题，以便更好地完成设计任务。2、 仔细观察，认真分析，按要求完成实验报告，为课程设计作好充分准备。二、实验内容 1、陈列柜内容（01）操作台：包括TF801型单板机一台；V