机构运动简图测绘结构设计.doc

机构运动简图测绘结构设计第一篇 机械设计实验实验一：机构运动简图测绘一、实验要求：通过对一些机构实物和模型的运动简图测绘，掌握两方面的内容：1机构运动简图的测绘方法；2机构自由度的计算方法，并判断机构是否具有确定的运动。名称符号符 号常用符号示例机架二、实验内容选择几种机器或模型机构，一般完成以下内容：1牛头刨床运动机构；2压包机机构；3颚式破碎机机构；4摄影升降机机构；5任选一种泵机构；6任选一种组合机构。三、实验原理机器和机构都是由若干构件及运动副组合而成。而机器和机构的运动仅与构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置及原动件有关。因此在绘制机构运动简图时,可以抛开构件的形状和运动副的具体构造,而用一些简略的统一规定的符号（见GB4460-84）来表示构件和运动副。并按一定的比例尺表示运动副的相对位置,绘出机构运动简图,以此表明机构的运动特征。表11为常用符号示例。四、机构运动简图测绘方法及步骤：1认清活动机构件数目。使机构运动，注意观察此机构中哪些构件是活动构件，哪些是固定构件，并逐一标注构件号码。2判断各构件间的运动副性质。判定构件的相对运动，哪些组成转动副、移动副、齿轮副、凸轮副。3画出机构运动简图的草图。在看清楚机构的组成和运动关系之后，用简单的线条表示构件，用规定的符号表示构件间的相对运动。并注意以下几点。（1）对于组成转动副的构件，不管其实际结构形状如何，都只要用两转动副之间的连线来代表。（2）对于组成移动副的构件，不管其结构如何，可用滑块表示。（3）固定构件上标出剖面线，以区别活动构件。（4）原动件上标明表示运动方向的箭头，以区别从动件。（5）检查是否在简图中表示出了所有的构件和运动副。4计算机构自由度F，判断机构是否具有确定的运动。机构自由度计算公式为：F3n2PLPH式中n为活动机构件数；PL为低副数（包括转动副和移动副）；PH为高副数（包括相对运动接触是点或线的情况）。机构的原动件数与自由度数相等，说明机构具有确定的运动。一般原动件数是不难确定的，当出现自由度数与原动件数不相等的时候，则应再次检查活动件数、高副数和低副数是否正确，是否存在复合铰链、虚约束或局部自由度。运动简图需要测量那些能够确定运动副相对位置的尺寸，选取长度比例尺l(m/mm)。五、实验报告实验报告表附后。在实验报告表中应写出机构名称；画出机构运动简图：计算机构自由度，并得出机构是否具有确定运动的结论。测量尺寸并按比例尺进行绘制。机构运动简图测绘实验报告班级_ 学号_ 姓名_名称机构运动简图自由度计算及长度比例尺实验二：减速器结构分析与拆装实验一、实验目的：1了解减速器的整体结构及工作要求 ；2了解减速器的箱体零件、轴、齿轮等主要零件的结构及加工工艺 ；3了解减速器主要部件及整机的装配工艺 ；4了解齿轮、轴承的润滑、冷却及密封 ；5通过自己动手拆装，了解轴承及轴上零件的调整、固定方法，及消除和防止零件间发生干涉的方法 ；6了解拆装工具与减速器结构设计间的关系，为课程设计做好前期准备。二、实验设备1级圆柱齿轮传动减速器。 2活动扳手，螺丝起、木锤、钢尺等工具。三、实验方法在实验室首先由实验指导老师对几种不同类型的减速器现场进行结构分析、介绍，并对其中一种减速器的主要零、部件的结构及加工工艺过程进行分析、讲解及介绍。再由学生们分组进行拆装，指导及辅导老师解答学生们提出的各种问题。在拆装过程中学生们进一步观察了解减速器的各零、部件的结构、相互间配合的性质、零件的精度要求、定位尺寸、装配关系及齿轮、轴承润滑、冷却的方式及润滑系统的结构和布置；输出、输入轴与箱体间的密封装置及轴承工作间隙调整方法及结构等。四、实验内容：（一）观察外形及外部结构 1观察外部附件，分清哪个是起吊装置，哪个是定位销、起盖螺钉、油标、油塞，它们各起什么作用？布置在什么位置？2箱体、箱盖上为什么要设计筋板？筋板的作用是什么，如何布置？3仔细观察轴承座的结构形状，应了解轴承座两侧联接螺栓应如何布置，支承螺栓的凸台高度及空间尺寸应如何确定？ 4铸造成型的箱体最小壁厚是多少？如何减轻其重量及表面加工面积？ （二）拆卸观察孔盖 1观察孔起什么作用？应布置在什么位置及设计多大才是适宜的？ 2观察孔盖上为什么要设计通气孔？孔的位置应如何确定？ （三）拆卸箱盖 1拆卸轴承端盖紧固螺钉（嵌入式端盖无紧固螺钉）； 2拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖； 3在用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母，这与螺栓中心到外箱壁间距离有何关系？设计时距离应如何确定？ 4起盖螺钉的作用是什么？与普通螺钉结构有什么不同？ 5如果在箱体、箱盖上不设计定位销钉将会产生什么样的严重后果？为什么？ （四）观察减速器内部各零部件的结构和布置 1箱体与箱盖接触面为什么没有密封垫？是如何解决密封？2看清被拆的减速器内的轴承是油剂还是脂剂润滑，若采用油剂润滑，应了解润滑油剂是如何导入轴承内进行润滑？轴承在轴承座上的安放位置离箱体内壁有多大距离，在采用不同的润滑方式时距离应如何确定？ 3目测一下齿轮与箱体内壁的最近距离，设计时距离的尺寸应如何确定？ 4用手轻轻转动高速轴，观察各级啮合时齿轮有无侧隙？ 5观察箱内零件间有无干涉现象，并观察结构中是如何防止和调整零件间相互干涉。 6观察调整轴承工作间隙(周向和轴向间隙)结构，在减速器设计时采用不同轴承应如何考虑调整工作间隙装置？应了解轴承内孔与轴的配合性质，轴承外径与轴承座的配合性质。 7设计时应如何考虑对轴的热膨胀进行自行调节。 8测量齿轮的中心距。 （五）从箱体中取出各传动轴部件 1观察轴上大、小齿轮结构，了解大齿轮上为什么要设计工艺孔？其目的是什么？ 2轴上零件是如何实现周向和轴向定位、固定？ 3各级传动轴为什么要设计成阶梯轴，不设计成光轴？设计阶梯轴时应考虑什么问题？ 4采用直齿圆柱齿轮或斜齿圆柱齿时，各有什么特点？其轴承在选择时应考虑什么问题？ 5计数各齿轮齿数，计算各级齿轮的传动比。高、低各级传动比是是如何分配的？ 6测量大齿轮齿顶圆直径da，估算各级齿轮模数m。测量最大齿轮处箱体分箱面到内壁底部的最大距离H，并计算大齿轮的齿顶（下部）与内壁底部距离L=H1/2da，L值的大小会影响什么？设计时应根据什么来确定L值？ 7观察输入、输出轴的伸出端与端盖采用什么形式密封结构； 8观察箱体内油标（油尺）、油塞的结构及布置。设计时应注意什么？油塞的密封是如何处理？ （六）装配 1检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内； 2将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。 3将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。无误后，经指导老师检查后合上箱盖。 4松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。 5装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。 6清点好工具，擦净后交还指导老师验收。（七）思考题1如何保证箱体支撑具有足够的刚度？2轴承座两侧的上下箱体连接螺栓应如何布置？3支撑螺栓凸台高度应如何确定？4如何减轻箱体的重量和减少箱体加工面积？5各辅助零件有何用途？安装位置有何要求？实验数据记录表：名称符号数据中心距a中心高H箱盖凸缘的厚度b1箱座上凸缘的厚度b箱座底凸缘的厚度b2箱座底凸缘的宽度K1凸台高度h上筋板厚度m1下筋板厚度m2大齿轮端面与箱体内壁的距离2大齿轮顶圆与箱体内壁之间的距离1轴承端面至箱外壁之间的距离l1轴承端面至箱内壁之间的距离3轴承端盖外直径D2第二篇 机械测量实验实验一 基本尺寸的测量与检验实验11长度尺寸的测量与检验一、实验目的1、了解游标卡尺的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握游标卡尺测量长（宽）度的方法和技能；3、掌握判断尺寸是否合格的方法和技能。4、加深尺寸误差与公差定义的理解。二、实验内容1、观察游标卡尺，了解其结构组成、测量范围及测量精度；2、零件长（宽）度的测量；3、判断实测尺寸是否合格。三、测量工具游标卡尺1游标卡尺的组成游标卡尺主要用于测量零件的长（宽）度、内（外）圆直径，孔深、键宽和槽深等。其结构组成如图（1）所示。图（1）游标卡尺卡尺的结构主要由尺身 1 、深度尺2、游标3、外测量爪4、内测量爪5、紧固螺钉6等几部分组成。2、游标卡尺的测量范围游标卡尺的测量范围有0125、0150、0200、0300、0500、01000、01500、02000m几种；3、游标卡尺的读数值游标卡尺的读数值有0.01、0.02、0.05三种。实际使用时常选用0.02。4、游标卡尺的使用注意事项： 1）了解作用，注意范围; 2）位置正确，用力恰当;3）看清刻度，正确读数; 4）使用完毕，注意保养。四、实验步骤1、观察游标卡尺，并在表（1）中填入其作用、测量范围及测量读数值。表（1）工 具 名 称作 用测量范围测量读数值游标卡尺2、根据图纸（一）中给出的尺寸，用游标卡尺测量实际尺寸， 填入表（2）中，并判断所测尺寸是否合格。表（2）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸超 差 量是否合格长度（一）500.05游标卡尺宽度（一）150.02游标卡尺厚度（一）90.01游标卡尺实验12外圆尺寸的测量与检验一、实验目的1、了解外径千分尺的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握外径千分尺测量外圆的方法和技能；3、掌握判断尺寸是否合格的方法和技能。4、加深尺寸误差与公差定义的理解。二、实验内容1、观察外径千分尺，了解其结构组成、测量范围及测量精度；2、零件外圆的测量；3、判断实测尺寸是否合格。三、测量工具外径千分尺1、外径千分尺的组成外径千分尺常用于测量长度、外径、厚度等，其结构组成如图（2）所示。图（2）外径千分尺主要由尺架1、测砧2、测微螺杆3、固定套管（刻度）4、微分筒5、锁紧装置6、测力装置7、校零板手8等几部分组成。2、外径千分尺的的测量范围外径千分尺的测量范围有025mm、2550mm275300mm等几种。3、外径千分尺的读数值外径千分尺的读数值有0.01、0.002、0.001三种。实际使用时常选用0.01。4、外径千分尺的使用注意事项1）了解作用，注意范围; 2）位置正确，用力恰当;3）看清刻度，正确读数; 4）使用完毕，注意保养。四、实验步骤1、观察外径千分尺，并在表（3）中填入其作用、测量范围及测量读数值。表（3）工 具 名 称作 用测量范围测量读数值外径千分尺2、根据图纸（二）中给出的尺寸，选择外径千分尺测量实际尺寸，填入表（4）中，并判断所测尺寸是否合格。表（4）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸超差量是否合格外 圆1（二）外径千分尺外 圆2（二）外径千分尺外 圆3（二）150.02外径千分尺外 圆4（二）20外径千分尺思考题：游标卡尺和外径千分尺有何异同？测量长（宽）度和外径时应根据那些因素选择游标卡尺和外径千分尺？实验13内圆尺寸的测量与检验一、实验目的1、了解内径百分表的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握内径百分表校零方法和技能；3、掌握内径百分表测量内圆的方法和技能；4、掌握判断尺寸是否合格的方法和技能。二、实验内容1、观察内径百分表，了解其结构组成、测量范围及测量精度；2、内径百分表校零；3、零件内圆的测量；4、判断实测尺寸是否合格。三、测量工具内径百分表1、内径百分表组成内径百分表常用于测量深孔和公差精度较高的孔。其结构组成如图（3）所示。图（3）内径百分表内径百分表是一种借助于百分表为读数机构、配备杠杆传动系统或楔形传动系统的杆部组合而成。主要由表1、手柄2、主体3、定位护桥4、活动测头5、可换测头6、紧固螺钉7等几部分组成。2、内径百分表测量范围内径百分表由活动测头组成不同的工作行程。可测量10450mm的内径，测量时应根据孔的内径大小选择不同的测头。3、内径百分表的读数值内径百分表的读数值有0.01、0.005、0.001三种。实际使用时常选用0.01。四、实验步骤1、组装并观察内径百分表，并在表（5）中填入其作用、测量范围及测量读数值；表（5）工 具 名 称作 用测量范围规格读 数 值内径百分表2、根据图纸（三、四）中给出的尺寸，用内径百分表测量实际尺寸，填入表（6）中，并判断所测尺寸是否合格。表（6）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸超差量是否合格内 圆1（三）内径百分表内 圆2（四）内径百分表五、测量步骤1）根据内孔尺寸，选择相应的测头，并安装在定位护桥上；2）用外径千分尺(精确校零用量块或标准环)将内径百分表校零（如图4所示）。将外径千分尺调节到被测内径公称尺寸刻度，用锁紧装置锁紧。将内径百分表放入外径千分尺中，轻轻摆动百分表找最小值。反复摆动几次，并相应地旋转表盘，使百分表的零刻度正好对准示值变化的最小值，内径百分表校零完成。 图（4）内径百分表校零 图（5）内径百分表测量内孔3）将校零后的内径百分表插入被测孔中，沿被测孔的轴线方向测几个截面，每个截面在相互垂直的两个部位上各测一次。测量时轻轻摆动百分表（如图5所示），记下示值变化的最小值。将测量结果与图纸尺寸比较，判断被测孔是否合格。思考题游标卡尺和内径百分表有何异同？测量内孔时应根据那些因素选择游标卡尺和内径百分表？实验14 孔深及键槽深尺寸的测量与检验一、实验目的1、进一步了解游标卡尺的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握游标卡尺测量孔深、键槽深的方法和技能；3、掌握判断尺寸是否合格的方法和技能。二、实验内容1、观察游标卡尺，了解其作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、零件孔深、键槽深的测量；3、判断实测尺寸是否合格。三、实验步骤1、观察游标卡尺，并在表（7）中填入其作用、测量范围及测量精度；表（7）工 具 名 称作 用测量范围规格读数值游 标 卡 尺2、根据图纸（二、三）中给出的尺寸，选择合适量具测量其相应的实际尺寸，填入表（8）中，并判断所测尺寸是否合格。表（8）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸超差量合格否孔 深（三）键深1（二）键深2（二）思考题：游标卡尺能测量那些参数？实验二 配合尺寸的测量与检验实验21 轴与孔配合尺寸的测量与检验一、实验目的1、进一步了解游标卡尺、内径百分表的作用；2、进一步掌握游标卡尺、内径百分表测量内外圆的方法和技能； 3、依据内外圆误差值，能正确判断内外圆的实际配合性质；4、加深内外圆配合公差定义的认识。 二、实验内容1、用游标卡尺测量配合外圆尺寸； 2、用内径百分表测量配合内圆尺寸；3、依据配合内外圆误差值，判断内外圆的配合性质。三、实验步骤1、根据图纸（二、三）中给出的内外圆尺寸， 画出配合公差带图，确定其配合性质；2、选择合适量具测量实际尺寸，填入表（9）中，并依据内外圆的配合误差值判断其是否符合配合要求。表（9）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸实测配合误差符合配合要求内 圆（三）内径百分表外 圆（二）游标卡尺实验22滚动轴承配合尺寸的测量与检验一、实验目的1、进一步了解游标卡尺、内径百分表的作用；2、进一步掌握游标卡尺、内径百分表测量内外圆的方法和技能； 3、依据配合轴承与内外圆误差值，正确判断轴承与内外圆的配合性质；4、加深内外圆配合公差定义的认识。 二、实验内容1、用游标卡尺测量配合外圆的尺寸；2、用内径百分表测量配合内圆的尺寸；3、依据内外圆误差值，判断内外圆的配合性质。三、实验步骤1、根据图纸（二、四）中给出的内外圆尺寸，画出配合公差带图，确定其配合性质；2、选择合适量具测量其相应的实际尺寸，填入表（10）中，并依据内外圆误差值判断其是否符合配合要求。表（10）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸实测配合误差符合配合要求轴承内圆（四）内径百分表外 圆（二）游标卡尺3、根据图纸（二、四）中给出的内外圆尺寸，画出配合公差带图，确定其配合性质；4、选择合适量具测量其相应的实际尺寸，填入表（11）中，并依据内外圆误差值判断其是否符合配合要求。表（11）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸实测配合误差符合配合要求内 圆（三）游标卡尺轴承外圆（四）游标卡尺实验三 普通螺纹尺寸的测量与检验实验31用螺纹样板测量螺距一、实验目的1、了解螺纹样板的作用、类型、结构组成、测量范围；2、掌握螺纹样板检验内（外）螺纹螺距的方法和技能。二、实验内容1、观察螺纹样板，了解其作用、类型、测量范围；2、螺纹样板检验外螺纹螺距；3、螺纹样板检验内螺纹螺距。三、测量工具螺纹样板图（6） 60和55螺纹样板螺纹样板是检验螺距的专用工具。常用于测量内外螺纹，规格有60和55螺纹样板两种。60螺纹样板用于检验普通螺纹，55螺纹样板用于检验英制螺纹。如图（6）所示。四、实验步骤1、观察60和55螺纹样板，并在表（12）中填入其作用、测量范围：表（12）工 具 名 称作 用测量范围规格60螺纹样板55螺纹样板2、根据图纸（五）中给出的外螺纹，选择螺纹样板检测螺距，并将检测结果填入表（13）中：表（13） 测量项目图纸图纸尺寸使用量具螺距（P）外螺纹1（五）M10外螺纹2（五）M10外螺纹3（五）M16-6g外螺纹4（五）M16-7g3、根据图（六）中给出的内螺纹，选择螺纹样板检测螺距，将检测结果填入表（14）中：表（14） 测 量 项 目图纸图纸尺寸使 用 量 具螺 距 （P）内 螺 纹（六）M10实验32 外螺纹中径尺寸的测量与检验一、实验目的1、了解螺纹千分尺的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握螺纹千分尺测量外螺纹方法和技能；3、掌握判断尺寸是否合格的方法和技能。二、实验内容1、观察螺纹千分尺，了解其作用、测量范围及测量精度；2、零件外螺纹中径的测量；3、判断实测尺寸是否合格。三、测量工具螺纹千分尺图（7）螺纹千分尺1、结构组成螺纹千分尺是测量普通精度外螺纹中径尺寸的专用千分尺。其结构组成如图（7）所示。主要有调整装置1、锁紧帽2、尺架3、锥形测头4、V形测头5、测微螺杆6、固定套管（刻度）7、微分筒（刻度）8、测力装置9、锁紧装置10、隔热装置11等几部分组成。测量原理与外径千分尺相同。2、技术参数表（15）测头代 号测量螺距范围mm测量范围mm0252550507570100100125125150分度值0.01mm综合误差mm10.40.50.0120.60.80.01331.01.250.0120.0150.0170.01741.52.00.0140.0170.0190.0190.020.02352.53.50.0160.0190.0210.0210.0230.0256460.0210.0230.0230.0250.028四、实验步骤1、观察螺纹千分尺，并在表（16）中填入其作用、测量范围及测量精度；表（16）工 具 名 称作 用测量范围测量螺距读 数 值螺纹千分尺2、根据图纸（五）中给出的尺寸，查出其中径尺寸及公差，选择合适量具及测头，测量实际中径尺寸，填入表（17）中，并判断所测中径尺寸是否合格。表（17）测量项目图纸图纸尺寸使用量具中径尺寸及公差实测尺寸超差量是否合格中径1五M166g螺纹千分尺中径2五M167g螺纹千分尺五、测量步骤1、螺纹千分尺的测头标有代号，代号相同的为一副。使用时从表（15）中根据被测螺纹的螺距选取一对测量头。2、螺纹千分尺零位的调整。图（8）螺纹千分尺测量中径原理图3、将被测螺纹放入两测量头之间，找正中径部位（如图8所示）。分别在同一截面相互垂直的两个方向上测量，取它们的平均值作为螺纹的实际中径，然后判断被测螺纹是否合格。实验33用螺纹环规和塞规检验内、外螺纹一、实验目的1、了解螺纹环规和塞规的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握螺纹环规检验外螺纹方法和技能3、掌握螺纹塞规检验内螺纹方法和技能；4、掌握判断内（外）螺纹是否合格的方法和技能。二、实验内容1、观察螺纹环规和塞规，了解其作用、测量范围及测量精度；2、螺纹环规检验外螺纹；3、螺纹塞规检验内螺纹；4、判断内（外）螺纹是否合格。三、测量工具在成批量生产中，常用螺纹量规检验螺纹。外螺纹用螺纹环规检验，内螺纹用螺纹塞规检验。螺纹量规如图（9）所示。 （a）螺纹环规 （b）螺纹塞规图（9）螺纹量规四、实验步骤1、观察螺纹环规和塞规，并在表（18）中填入其作用、测量范围及测量精度；表（18）工 具 名 称作 用测 量 规 格测 量 精 度螺 纹 环 规螺 纹 塞 规2、根据图纸（六）中给出的内螺纹，用螺纹塞规进行检验，将检验结果填入表（19）中，并判断所检验内螺纹是否合格。表（19）测量项目图纸图纸尺寸使用量具通 端止 端是否合格内螺纹1（六）M10M10塞规内螺纹2（六）M10M10塞规内螺纹3（六）M10M10塞规3、根据图纸（五）中给出的外螺纹，用螺纹环规进行检验，将检验结果填入表（20）中，并判断所检验内螺纹是否合格。表（20）测量项目图纸图纸尺寸使用量具通 规止 规是否合格外螺纹1（五）M10M10环规外螺纹2（五）M10M10环规实验四 键与花键尺寸的测量与检验实验41单键配合尺寸的测量与检验一、实验目的1、进一步了解游标卡尺的作用；2、掌握游标卡尺测量键槽尺寸的方法和技能； 3、依据键槽尺寸误差值，正确判断键槽的配合性质；4、加深配合公差定义的认识。 二、实验内容1、用游标卡尺测量键（槽）尺寸；2、依据键槽误差值，判断键槽配合性质。三、实验步骤1、根据图纸（二、四）中给出的键与孔槽尺寸，画出配合公差带图，确定其配合性质；2、选择合适量具测量实际尺寸，填入表（21）中，并依据键与孔槽误差值判断其是否符合配合要求。表（21）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸配合误差符合配合要求内孔键槽（三）游标卡尺键（七）游标卡尺3、根据图纸（二、七）中给出的键与轴槽尺寸，画出配合公差带图，确定其配合性质；4、选择合适量具测量实际尺寸，填入表（22）中，并依据键与轴槽误差值判断其是否符合配合要求。表（22）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸配合误差符合配合要求轴键槽（二）游标卡尺键（六）游标卡尺实验42 花键配合尺寸的测量与检验一、实验目的1、进一步了解游标卡尺的作用；2、掌握游标卡尺测量花键尺寸的方法和技能； 3、依据花键尺寸误差值，正确判断花键的配合性质；4、加深配合公差定义的认识。 二、实验内容1、用游标卡尺测量花键大径尺寸，依据误差值，判断大径配合性质。2、用游标卡尺测量花键小径尺寸，依据误差值，判断小径配合性质。3、用游标卡尺测量花键键槽尺寸，依据误差值，判断键槽配合性质。三、实验步骤1、根据图纸（六、八）中给出的花键大径尺寸，画出配合公差带图，确定其配合性质；2、选择合适量具测量其相应的实际尺寸，填入表（23）中，并依据误差值判断其是否符合配合要求。表（23）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸配合误差符合配合要求内花键大径（六）游标卡尺外花键大径（八）外径千分尺3、根据图纸（六、八）中给出的花键小径尺寸，画出配合公差带图，确定其配合性质；4、选择合适量具测量其相应的实际尺寸，填入表（24）中，并依据误差值判断其是否符合配合要求。表（24）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸配合误差符合配合要求内花键小径（六）游标卡尺外花键小径（八）游标卡尺5、根据图纸（六、八）中给出的花键槽尺寸，画出配合公差带，确定其配合性质；6、选择合适量具测量其相应的实际尺寸，填入表（25）中，并依据误差值判断其是否符合配合要求。表（25）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸配合误差符合配合要求内花键宽（六）游标卡尺外花键宽（八）公法线千分尺作 业：矩形花键配合有内径定心和外径定心两种，以上测量的矩形花键是哪一种定心方式，为什么？实验五 齿轮尺寸的测量与检验实验51 齿轮齿厚偏差的测量与检验一、实验目的1、了解齿厚卡尺的作用、结构组成、测量范围及测量读数值；2、掌握齿厚偏差的测量方法和技能；3、正确判断实测尺寸是否合格；4、加深对齿厚偏差定义的理解。二、实验内容1、观察齿厚卡尺，了解其作用、测量范围及测量读数值；2、齿厚偏差的测量；3、判断实测尺寸是否合格。三、测量工具齿厚卡尺图（10）齿厚游标卡尺 1、结构组成齿厚游标卡尺用于测量直齿和斜齿圆柱齿轮的固定弦齿厚和分度圆弦齿厚。其结构组成如图（10）所示。主要由水平游标尺1、水平微动螺母2、垂直游标尺3、垂直微动螺母4、齿高定位尺5、外测量爪6等几部分组成。2、测量范围 ：一般有118、126（模数）等；3、测量读数值：齿厚游标卡尺的读数值有0.02、0.05两种。实际使用时常选用0.02。4、使用注意事项：)使用前，先检查零位和各部分的作用是否准确和灵活可靠。)使用时，先按固定弦或分度圆弦齿高的公式计算出齿高的理论值，调整垂直主尺的读数，使高度尺的端面按垂直方向轻轻地与齿轮的齿顶圆接触。在测量齿厚时，应注意使活动量爪和固定量爪按垂直方向与齿面接触，无间隙后，进行读数，同时还应注意测量压力不能太大，以免影响测量精度。)测量时，可在每隔120的齿圈上测量一个齿，取其偏差最大者作为该齿轮的齿厚实际尺寸，将测得的齿厚实际尺寸与按固定弦或分度圆弦齿厚公式计算出的理论值之差即为齿厚偏差。四、实验步骤1、观察齿厚卡尺、并在表（26）中填入其作用、测量范围及测量精度：表（26）工 具 名 称作 用测 量 范 围读 数 值齿厚卡尺2、用游标卡尺（精确测量时用外径千分尺）测量齿顶圆的实际直径Da(半径Ra)；3、从表（27）中查出m=1时的分度圆处弦齿高hf1和弦齿厚sf1；表（27） m=1时的分度圆处弦齿高hf1和弦齿厚sf1齿数zsf1hf1齿数zsf1hf1齿数zsf1hf1161.56831.0385181.56881.0342201.56921.0308171.56861.0363191.56901.0324211.56931.02944、计算m=3时的分度圆处弦齿高hf和弦齿厚sf：hf= 3hf1-(Ra-Ra) 1）Ra为齿顶圆理论半径，2）Ra为齿顶圆的实际半径。sf=3sf15、按hf值调整齿厚卡尺的垂直游标尺。图（11）测量齿厚示意图6、把齿厚卡尺置于被测齿轮上，如图（11）所示。使垂直游标尺的高度尺与齿顶圆接触。然后，移动水平游标尺的卡脚，使两卡脚接触齿廓。从水平游标尺上读出弦齿厚的实际尺寸。7、根据图纸（六），分别在圆周上相隔相同的几个轮齿上测量齿厚的实际尺寸（实验时测量4个齿厚），并将测量数据填入表（28）中，根据图纸给出的齿厚上、下偏差，判断被测齿厚是否合格。表（28）测量项目图纸图纸尺寸使用量具实测尺寸超差量是否合格齿厚偏差（六）上偏差ESS=0.026齿厚卡尺下偏差ESI=0.180思 考 题1、测量齿轮齿厚偏差的目的是什么？2、齿厚极限偏差（Ess、Esi）和公法线平均长度极限偏差（Ews、Ewi）有何关系？3、齿厚的测量精度与哪些因素有关？实验52齿轮公法线长度偏差的测量与检验一、实验目的1、了解公法线千分尺的作用、结构组成、测量范围及测量精度；2、掌握公法线长度偏差的测量方法和技能；3、正确判断实测尺寸是否合格；4、加深对齿轮公法线长度偏差定义的理解。二、实验内容1、观察公法线千分尺，了解其作用、测量范围及测量精度；2、公法线长度偏差的测量3、判断实测尺寸是否合格。三、测量工具公法线千分尺1、结构组成公法线千分尺可测量模数在0.5mm以上外啮合圆柱齿轮的公法线长度，主要用来直接测量直齿、斜齿圆柱齿轮和变位直齿、斜齿圆柱齿轮的公法线长度，公法线长度变动量以及公法线平均长度偏差。其结构组成如图（12）所示。图（12）公法线千分尺公法线千分尺与外径千分尺的结构基本相同，不同处仅测砧与活动测砧为圆盘形。圆盘的直径通常为25mm或30mm。2、测量范围公法线千分尺的测量范围有025mm、2550mm275300mm等几种3、测量读数值公法线千分尺的读数值有0.01、0.002、0.001三种。实际使用时常选用0.01。4、使用注意事项)公法线千分尺的测砧为圆盘状，测量面的平面度、平行度和表面洁度要求较高，使用或清洗时应特别注意。测量时，使用测力装置，则可避免由于测力过大或不均而使圆盘变形，增大测量误差。)测量时不要使公法线千分尺测量面在其边缘.5毫米处与齿面接触，尽可能接触在里面一些，因为测量面0.5毫米允许有塌边，同时由于测力影响。如在边缘接触，测量面变形就较大，都易使测量误差增大。)测量公法线长度时，若用量块为标准以比较法测量，则可提高测量精度。四、实验步骤1、观察公法线长度千分尺，并在表（29）中填入其作用、测量范围及测量读数值：表（29）工 具 名 称作 用测 量 范 围读 数 值公法线千分尺2、从表（30）中查出m=1、=20的标准直齿圆柱齿轮的公法线公称长度W1；表（30） m=1、=20的标准直齿圆柱齿轮的公法线公称长度齿数z跨齿数公法线公称长度W齿数z跨齿数公法线公称长度W齿数z跨齿数公法线公称长度W1624.65231837.63242037.66041724.66631937.64642137.67443、计算m=3时的公法线公称长度W：W=3W1=3 = ；4、根据图纸（六），用公法线千分尺沿齿圈的不同方位（跨齿数k=3）测量45个公法线长度实际尺寸（实验时取4），如图（13）所示。测量时应轻轻摆动公法线千分尺，使千分尺读数最小。最后将测量数据填入表（31）中。图（13）用公法线千分尺测量公法线长度表（31） 公法线长度测量表读数值偏差平均偏差Ew图纸上下偏差合格否偏差变动量Fw图纸变动公差Fw合格否上偏差Ewms0.060-0.024下偏差Ewmt-0.1515、计算公法线长度偏差、平均偏差Ew和偏差变动量Fw，并判断被测齿轮的适用性。1）公法线长度偏差偏差=公法线长度实际尺寸-公法线公称长度W2）公法线长度平均偏差EwEw=（偏差1+偏差2+偏差3+偏差4）/43）公法线长度偏差变动量FwFw=公法线长度最大偏差-公法线长度最少偏差思 考 题1、测量公法线长度偏差，取平均值的原因何在？2、有一个齿轮经测量后，公法线平均长度偏差合格而公法线变动不合格，试分析其原因。实验六车刀几何角度的测量一、实验目的1.了解车刀量角台的结构、工作原理及使用方法；2.掌握车刀主要几何参数的测量方法；3.加深对有关基本概念的理解，并了解车刀几何角度在切削过程中的作用。二、实验内容1.熟悉和调整车刀量角台；2.测量四把不同类型的车刀(包括45车刀、90车刀、75车刀、切断刀)的五个主要几何角度。三、实验设备及测量对象车刀量角台，四种被测车刀。四、车刀量角台简介主要性能指标：前角测量范围0-45度 后角测量范围0-30度 刃倾角测量范围0-45度 主（副偏测量范围0-45度。 外形尺寸（） 185250240 （配实验用刀具4把：1、75度外圆车刀； 2、90度外圆车刀 3、40度外圆车刀； 4、切断刀。）五、测量方法及步骤车刀量角仪的使用方法（以45外圆车刀为例）1.测量主偏角：主偏角是在基面上测量的主切削刃与车刀进给方向之间的夹角。测量时，车刀放在工作台上，用刀台的侧面和底面定位。此时刀台底面表示基面，刀台侧面表示车刀轴线，量刀板正面表示车刀进给方向。以顺时针方向旋转矩形工作台，同时推动车刀沿刀台侧面（紧贴）前进，使主切削刃与量刀板正面密合。此时工作台指针指向盘形工作台上的刻度值即为主偏角。（如图所示）2.测量副偏角：副偏角是在基面上副切削刃与车刀进给方向之间的夹角。测量时逆时针方向旋转盘形工作台，同时推进车刀使副切削刃与量刀板正面贴紧读出的刻度值即为副偏角。（如图所示）3.测量刃倾角：刃倾角是在切削平面上测量的主切削刃与基面间的夹角。量出主偏角后，工作台位置不变，旋松定位螺钉，逆时针方向旋转升降螺母，微升量角器，并微推进车刀，使量刀板底面对准并紧贴在主切削刃上，量刀板指针在量角器刻度上读数既为刃倾角。（如上图所示）4.测量前角：前角是在主剖面内测量两前刀面与基面之间的夹角。测量时，在滑移刀台上定好位的车刀随盘形工作台逆时针方向选择主偏角值Kr，此时量刀板在前刀面上的投影即表示主剖面的方向，量刀板底面与前刀面贴紧时所转过的度数即为前角角度值。（如图所示）5.测量后角：后角也是在主剖面内测量的后刀面与切削平面之间的夹角，车刀的定位与测前角相同，只是使量刀板的侧面与车刀的后刀面贴紧，此时量刀板所转的角度即为后角角度值。（如图所示）6.测量法剖面系车刀几何角度：测量法剖面系车刀几何角度时，主偏角、刃倾角、副偏角均与测主剖面车刀角度的原理与方法相同。只是在测量法前角与法后角时，应旋松螺钉轴，旋转摇臂，按刃倾角正负值顺（逆）时针方向旋转刃倾角值后，固紧螺钉轴即可按法前角和法后角定义分别测出。实验报告班级： 学号： 姓名：一、 实验目的二、车刀几何角度实测记录角度名称 实测值车刀名称前角0后角0刃倾角s主偏角Kr副偏角Kr备 注45车刀75车刀切断刀90车刀三、画图标出切断刀和外圆车刀的前角、后角、刃倾角、主偏角及副偏角四、思考题1.车刀的0，0，s，Kr，Kr等几个主要几何角度的取值不同，对车削质量、车刀寿命有何影响，其原因如何?2.对于同一把车刀，它的主、副切削刃是否是固定不变的?举例说明。3.常用刀具材料有哪些?举例说明用途。4.刀具常见类型有哪些，各有何优缺点?第三篇 金相与模具实验实验一 铁碳合金平衡组织金相实验一、 实验目的1观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织。2分析不同成分的铁碳合金显微组织特征，加深理解其成分、室温平衡组织与力学性能之间的关系。3 了解金相显微镜的使用方法。二、铁碳合金平衡组织及其性能1概述铁碳合金的平衡组织是在极缓慢的冷却条件下形成的，其组织转变过程均按铁碳合金状态图的理想情况完成。 观察和分析铁碳合金的平衡组织，可以了解合金成分对组织和性能的影响，可以加深对铁碳合金状态图的理解和应用，有助于对碳钢的热处理组织和灰铸铁组织的观察和分析。 常温下铁碳合金的平衡组织都是由铁素体和渗碳体两相构成的。铁素体是碳在Fe中的固溶体，它的溶碳能力很低，性质软，强度低，塑性和韧性很好。渗碳体（Fe3C）是铁和碳的化合物，硬度高，极脆。随着合金中含碳量的不同，不仅组织中含有的铁素体和渗体的量不同，它们的组织形态亦不相同，形成不同的性能特点。根据已知成分应能估计出其平衡组织，通过观察的平衡组织应能估计合金的成分和性能特点，并分析组织形成的过程。2、 钢的平衡组织 碳钢是含碳量小于2.11的铁碳合金。碳钢从液体冷却到常温的过程中没有共晶转变，而形成单相的奥氏体状态，常温的平衡组织是由奥氏体转变而成。奥氏体是碳在了一Fe中的固溶体，它的最高含碳量是2.11。 纯铁的组织全部是铁素体。在显微镜下，可见多边形的白亮的铁素体晶粒和晶粒之间的晶界。含碳0.8的铁碳合金平衡组织全部是珠光体。珠光体是含碳0.77的奥氏体在727发生共析转变形成的。莱氏体是两相组织一铁素体和渗碳体的机