《机械设计基础》本科实验报告汇总

实验1:平面器官认知实验一、实验目的和要求目的：观察机械原理陈列柜、各种普通运动部的组成和结构特性、各种普通机构的分类、构成、运动特性及应用。加深对本课程学习内容和研究对象的理解。要求：1、仔细观察陈列柜，仔细考虑分析。2、结合相关实验展厅及教材的相关章节内容，进行以下简短的答词，完成实验报告。二、实验原理安排学生参观、收听陈列柜的展示和演示。初步了解机械设计基础课程中学习的各种一般机构的结构、类型、配置、动作特性和应用。三、主要设备和材料JY-10B机械原理陈列柜，共10个机柜，有近80个一般机构。四、测试方法和步骤配置第一机柜机制1机构配置：蒸汽机、内燃机2体育父母戴尔：平面体育副，空间体育副。第二机柜平面连杆机构1铰链4杆机构3种形式：曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构2平面四杆机构的演变心脏曲柄滑块机构偏置冰滑块机构偏心轮机构双偏心轮机构双偏心轮机构直线滑块机构摆动块机构旋转导杆机构摆动导杆机构9321双滑块机构应用第三机柜连接机构1湖北粉碎机，飞剪；2惯性体；3相机平台，机车车轮联锁机构；4起重机；起重机。5惨败主要机关；六个镶件模型。第四机柜空间连接装置RSSR空间机制、4R万向节、RRSRR机制、RCCR耦合、RCRC面团机制、SARRUT机制第五机柜凸轮机构有多种形状，例如盘式凸轮、运动凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮、槽凸轮、等宽凸轮、等轴测凸轮和主回路凸轮。从动轮移动和摆动；尖塔、棍棒和底部追随者等；空间凸轮机构第六柜齿轮机构类型1平行轴齿轮机构；2十字轴齿轮机构；3交错轴齿轮机构第7橱柜滚轮类型根据操控盘上每个齿轮的几何轴线是否发生变更(固定轴齿轮、旋转齿轮、复合齿轮系)第八柜轮系的功能：摆线齿轮减速器、谐波传动减速器第九柜间歇运动机制间歇运动机构类型：齿棘轮机构、摩擦棘轮机构、超限离合器、外槽机构、内槽机构、球面槽机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构。第10橱柜组合机构反馈组合机制、嵌套组合机制、串行组合机制、并行组合机制、复合组合机制五、实验数据记录、处理和结果分析讨论的要点1:机构由哪些部分组成？答案：机构由零部件和运动部分组成。其中，机构的零部件可以分为机架、先导和从动件。运动服还有低分和高分。思考题2:平面连杆机构有什么特点？答案：优点：平面连杆机构的运动对都是低对，构成运动对的两个零部件之间的面接触，使压力小、磨损强、承受大载荷；低侧接触面易于加工，容易获得高制造精度；连杆的长度大小可以变大，可以在更长的距离传递运动，适合操纵机构。低对是几何约束，不需要额外的约束。缺点：低对有间隔，导致运动误差积累，运动准确度不高。连接机构设计复杂，难以实现复杂的运动规律。连接机构运动时很难平衡惯性力，不适合高速上。思考题3:轮子的功能吗？答案：1实现高输出驱动器；2获得大传动比。3用作运动合成；4用作运动分解；5实现变速驱动器；6实现整风运动。六、讨论、经验通过实验了解机制的基本构成、分类和物理模型。实验2:机构运动图映射和分析实验一、实验目的和要求了解如何根据实际机器绘制机构运动图，并学习如何用机构运动图表示机械系统设计。二、实验原理在实际机构中，将与运动关系无关的因素放在一边，用一定比例和规定的简化化方法表示每个零部件之间的相对运动关系的工程图称为机构运动图。三、主要设备和材料1、测绘机构2、纸、铅笔、橡皮、标尺、指南针和其他用品(自有)。四、测试方法和步骤1、分析机构的运动，判断运动部的性质观察和分析机构的运动状态和实际配置，以确定机构的原始和运行部分，将其放慢，然后沿运动传递路径查找构成机构的零部件，从而确定每个零部件之间的运动悬浮形状、数量和每个运动副的相对位置。2、相应地选择投影面选择时，原则是简单明了地表达机构运动情况。一般选取机构中大多数元件的运动平面是投影面，如果需要，还可以为机构的其他部分选取两个或更多投影面，并将其展开至同一平面。3、选取适当的比例尺根据机构的运动大小确定每个运动对的位置(例如旋转对的中心位置、移动对的导向位置和父接触点的位置等)，绘制相应运动对的符号，然后用简单直线和指定符号绘制机构运动图，最后显示元件编号、运动对的代码文字、先导的旋转箭头。比例尺：4.计算机构的自由度，并确定机构是否具有决定运动计算机构的自由度时，精确分析机构中有多少个作用中的元件、多少个低宽度和多少个高对。图表展示机构中存在的本端自由度、虚拟约束和复合铰链，排除本端自由度和虚拟约束，使用公式计算机构的自由度，并确认计算的自由度等于原始数，以确定机构是否具有固定运动。机构自由度的计算方法如下五、实验数据记录、处理和结果分析附件请参阅：实验报表六、讨论、经验通过模型的实际映射，了解并掌握了实际绘制机构运动图的方法。附件：平面机构运动图测量和映射实验报告1绘制机构运动图机构名称旋转偏心泵比例尺：结构移动摘要原始数量：1机构自由度计算：n=3；PL=4；ph=0；F=3n-2cl-ph=3x3-2x4-0=1仪器有一定的运动规律吗？F=导引数=1 0，因此机构具有固定运动机构名称刨花机构比例尺：机构运动摘要原始数量：1机构自由度计算：n=6；PL=8；ph=1；F=3n-2cl-ph=3x6-2x8-1=1仪器有一定的运动规律吗？F=导引数=1 0，因此机构具有固定运动2、考试问题(1)机构运动摘要应包括什么？答案：比例尺、机架、先导、从动件、运动部。(2)如果自由度大于或小于原始自由度，会出现什么结果？答案：f=固定数量：确定机构中零部件之间的相对运动固定数目f:无法在元件之间移动或产生损坏实验3:渐开线齿轮齿形风扇原理实验一、实验目的和要求目的：运用范成方法掌握渐开线制造的基本原理。确定渐开线齿形干涉的原因和克服齿形干涉的方法。分析比较了标准齿轮和位移齿轮的异同。二、实验原理范例中使用的刀具模型是机架内插。泛星器的结构如图所示，如果圆盘1围绕固定轴o旋转，圆盘周围有凹槽，槽内有尼龙2，尼龙绳子在槽内，则中心线形成的圆必须与加工齿轮的分度圆相同。尼龙绳的一端固定在水平抹布3的a上，另一端固定在水平面板抹布的b上。交叉抹布可以在机架4中水平移动，尼龙带子的作用是使交叉抹布的磁盘运动与正在加工的齿轮的相对机架相同(新缓冲器根据此原则应用齿轮和机架驱动器)。在具有刀具6的垂直抹布5的水平抹布板上，如果旋转螺旋8，则可以垂直移动垂直抹布，以调整刀具中心线到车轮尖端的距离。图齿轮展台结构图1-托盘；2-钢坯分度圆；3-滑动框架；4-支撑；5机架(工具)；6-螺旋调整；7，9-螺钉；8-刀架；10-压力环三、主要设备和材料1仪器：齿轮范成器2本身：指南针、铅笔、剪刀、三角板、图画书。四、测试方法和步骤1加工标准齿轮时，将刀具中心线调整到与加工的分度圆相切的位置。2在倒角可变齿轮时，将刀具中线调整为远离加工齿轮分度圆的XM距离，该距离可通过水平拖轮端面上的刻度读取。3根据刀具的原始参数和加工齿轮分度圆直径计算加工标准齿轮和可变齿轮的基本圆、根圆和顶圆的直径，以上四个圆绘制在纸上。然后把纸切成直径比顶圆大1-2mm的圆，制成轮子。位移齿轮顶部圆直径按高度位移传动计算。将表示4滚轮鼠标的图形放在磁盘上，居中，然后压缩到压力环中。开始切割5齿廓时，可以移动横拖把，将工具推到范圣基的一端。然后，每次向另一端进一步移动时，在标有轮子的图形上放置铅笔，直到沿刀具刃形成2-3个完整的齿为止。用六渐开线标准齿形检查齿轮渐开线轮廓，观察齿形干涉现象。如果存在齿干涉现象，则分析其原因并计算最小位移系数Xmin。7按照教师指定的置换系数x和步骤2中所述调整切削刀具的位置，在切割置换齿轮的位置创建齿轮。然后，执行位移齿轮的齿形检查。8比较具有标准和节距、齿厚度、基准圆厚度、根圆、顶部圆、分度圆和基准圆的相对转移的切割标准齿轮和可变齿轮。5、实验数据记录、处理和结果分析附件：渐开线齿轮范成原理实验报告六、讨论、经验通过实验，深入了解了渐开线标准齿轮和位移齿轮的形成过程，并对其差异有了更深的理解。并了解了齿条刀具的结构形式，深入了解了齿根切削现象以及齿根切削现象的形成原因附件：渐开线齿轮范成原理实验报告一、原始数据模数压力角齿高度系数齿隙系数分度圆直径异议数位移系数M=20/=20Ha*=1C*=0.25D=160Z=8X1=0.5/x2=-0.5二、实验结果1齿形标准本座负变分范例：手动设定档三、实验结果2项目相对标准齿轮结果比较定性说明正位移齿轮负位移齿轮俯仰p不变不变凹槽宽度e减少变大齿厚s变大减少齿圆直径da变大减少齿根圆直径df变大减少考试问题：用1齿轮刀具加工标准齿轮时，对刀具和车轮之间的相对位置和相对运动有什么要求？为什么有这样的要求？回答：加工标准齿轮时，齿轮和机架等于“标准安装”位置。也就是说，奇维尔的分度圆与节圆匹配，齿条刀具的中心线与机器节线匹配，因此奇维尔的分度圆与齿条刀具的中心线相切。齿坯的分度圆和齿条刀具的中心线也是没有摩擦的纯卷。也就是说，节点中有v刀=v坯=R1 毛坯。为什么2机架刀具的齿高等于(ha* c*)m？解决方案：与机架不同，刀具的齿还有一个上部c=cm部分，可以轻松地从奇维尔的根部切割顶出c=cm。3通过实验，你认为根切断现象的原因是什么？如何避免布线切割？答案：齿根切向现象的原因：刀具的锯齿线(或齿圆)超过理论啮合极限n防止布线切削：位移修正实验4:渐开线齿轮参数测量实验一、实验目的和要求1通过测量公共线长度确定模块m和压力角度：测量2齿顶直径da和齿根圆直径df，以确定齿顶高度系数ha*和齿隙系数c *3通过标准齿轮公法线长度与测量公法线长度的比较，确定齿轮的位移类型，计算位移系数x，确定齿轮是否是根切线；二、实验原理1测量公共线长度以确定系数m和压力角。确定齿数k。公法线长度测量和。模块m，压力角的确定：根据渐开线性质：复本线沿基准扭转的长度等于从基准圆扭转的弧长度。所以因为通常只有20。或15 .m必须符合试算确定齿轮的模块m和压力角的标准模块系列。(2)测量齿顶直径da和齿根圆直径df，以确定齿顶高度系数ha*和齿隙系数c*:将标准齿轮h=(2ha* c*)m替换为ha*=1，c*=0.25(普通齿制)或ha*=0.8，c*=0.3(短齿制)，然后在等式成立时齿轮如果等式不成立，则齿轮是可变齿轮，根据等式成立的原则确定齿轮是正常齿还是短齿，从而确定ha*，c*。(3)计算位移系数x:标准齿轮的公法线长度=mcos (k-0.5) zinv可变齿轮的公法线长度=mcos (k-0.5) zinv 2m sin如果测量等于计算值，则x=0，齿轮是标准齿轮。时齿轮是位移齿轮，位移系数x:三、主要设备和材料齿轮模型、光标卡尺、公法线测微仪4、测试方法和步骤1.计算测量公法线长度的齿数k。分别测量每个齿轮的公法线长度，1；3.每个齿轮m由Pb=1-= mcos 确定。每偶数齿轮da、df测量；测量每个奇数齿轮的d、H1、H2，以计算da、df。6.计算齿高度，并以h=(2ha* c*)m表示ha*，c *；7.标准齿轮公法线长度计算=mcos(k-0.5)zinv；与比较：=时，齿轮为标准齿轮x=0。如果齿轮是位移齿轮，则x=(-)/(2mcos)8.通过判断每个齿轮是否有根切口；五、实验数据记录、处理和结果分析附件：渐开线齿轮