机械设计基实验指书new

1、机械设计基础实验指导书（含机械原理、机械设计两部分）湖南工学院机械系实验室二O一O年十一月目 录实验须知2实验一 机构、机械零部件认知实验3实验二 机构运动简图测绘与分析实验5实验三 渐开线齿轮范成实验8实验四 齿轮几何参数测定实验11实验五 机构创意组合实验15实验六 组合式轴系结构设计与分析实验29实验七 减速器拆装与结构分析实验33实验八 带传动的特性测试与分析实验37附 实验报告模式40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

2、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

3、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

4、行。四、实验报告的一般内容与要求实验报告是实验的总结，通过书写实验报告，可以提高学生的分析能力，因此每个学生必须独立完成实验报告，并要求学生对每个实验应该做到原理清楚，方法正确，数据准备可靠，会简单处理和分析测试数据。要有自己的观点和见解，并加以讨论，实验报告要求书写工整。一般实验报告应具有下列基本内容：1、实验名称、实验日期、实验者及同组人员。2、实验所用的仪器和设备的名称、型号（及编号），精度及量程等。3、实验目的、原理、方法及步骤简述。4、实验数据及其处理：实验数据应包括全部的测量原始数据，并注明测量单位，最好以表格形式，列出数据的运算过程，进行数据处理和误并分析。5、讨论及实验心得体会

5、：根据实验所得到的结果及实验中观察到的现象，结合基本原理进地分析讨论。如实验对象有理论解，则希望能与理论结果进行比较，最后写出心得体会。6、提出建议和期望：通过实验课教学实践，根据自己的收获，客观地进行评价，或提出建议和期望。五、实验成绩1、根据学生参加实验的态度和表现，在老师审阅报告的基础上，按优秀、良好、中等、及格、不及格五级评定实验成绩。2、未完成所规定的实验或实验成绩不及格者，应补做或重做实验，否则不准参加本课程的期终考试。3、本课程的实验成绩，按比例计入本课程的总评成绩。实验一 机构、机械零部件认知实验一、实验目的 1、初步了解课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用。 2、

6、了解机械零、部件的类型和结构，了解其特点和应用。 3、了解机械零、部件的常用材料和工作原理。 4、增强对机构与机器、机械零、部件的感性认识，为理论学习打好基础二、实验内容概述1、机械原理陈列柜内容机械原理陈列柜，展出十柜各种典型机构，实际上是一部直观、活动的教材，所陈列的机构，采用微电机驱动，点动开关控制运行，并配有录音讲解与机械同步运行，陈列内容主要有：第一柜：机械的组成 两种机器及各种运动第二柜：齿轮机构的类型 平面和空间的齿轮机构的常见类型第三柜：齿轮的基本参数 渐开线形成、齿轮各部分名称及五个基本参数第四柜：轮系的类型 平面和空间轴轮系，周转轮系的类型第五柜：轮系的功能 轮系的六种功能

7、，摆线针轮潜波减速器等第六柜：凸轮机构 凸轮机构类型、推杆形状、凸轮机构封闭方式第七柜：平面连杆机构类型 铰链四连杆机构的基本类型及其演化方式第八柜：平面连杆机构应用 平面连杆机构在八种机构上的应用示例第九柜：间隙运动机构 棘轮机构、槽轮机构、不完全有轮机构第十柜：联动凸轮、凸轮齿轮、凸轮连杆齿轮连杆机构等组合机构。2、机械零件陈列柜内容机械零件陈列柜，展出十柜各种典型机械零件，实际上是一部现实的教材，所陈列典型零件为了观察方便有的进行了剖切，并配有文字，图表说明，主要内容有：第一柜：螺纹联接与应用第二柜：键、花键、无键、销、铆、焊、胶接第三柜：带传动第四柜：链传动第五柜：齿轮传动第六柜：蜗杆

8、传动第七柜：滑动轴承与润滑密封第八柜：滚动轴承与装置设计第九柜：轴的分析与设计第十柜：弹簧、联轴器、离合器、减速器。三、实验设备实验中机械原理陈列柜；机械零件陈列柜采用单片机控制，微电机驱动，点动开关控制运行，并与VCD录音讲解与机械同步运行。三、实验方式和要求 1、实验方式以学生观察、自学为主，教师辅导答疑为辅，并进行现场讨论、分析此为开放式教学形式，学生可利用课余时间来陈列室参观、学习。 2、学生可根据理论教学的时间不同，结合教科书的有关章节，随时到实验室观，回答思考题，可阶段性回答，也可一次性回答。 3、在观察过程中，应着重了解： （1）常用机构的运动特点和应用。 （2）机构简图的表示。

9、 （3）机械零、部件的类型、结构，掌握其特点和应用。 （4）机械零、部件的常用材料和工作原理。 （5）机械零、部件的失效形式。 （6）加深对标准件如：滚动轴承、螺纹等零件代号的理解，为正确选用打好基础三、实验报告内容及要求1、各陈列柜的基本内容；2、绘出23个陈列柜中机构运动简图；3、写出23个标准零件名称及代号意义。实验二 机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1、掌握根据实际机械或模型绘制机构运动简图的技能和正确标注运动尺寸。2、进一步加深理解机构自由度的含义，掌握机构自由度的计算方法及其具有确定运动的条件。3、了解机械运动简图与实际机械结构的区别。4、通过对机构进行结构分析，进一步加深理

10、解机构的组成原理。二、实验内容概述对一些典型机构或机器的实物或模型进行机构运动简图的测绘，计算其自由度，验证其运动是否确定，并通过机构运动简图进行机构结构分析。三、实验设备和工具1、典型机构或机器的实物或模型若干件。2、测量工具：钢尺、内外卡规等。3、绘图工具（学生自备）：三角板、直尺、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（供测绘、画草图用）。四、测绘原理和方法1、测绘原理机构是各种机器用来传递运动和力的基本组成部分，它由若干个构件按一定的方式联接而成，并实现确定的运动。从运动的观点来看，机构的运动仅与机构中构件的数目，各构件组成的运动副的类型、数目以及各运动副之间的相对位置有关，而与构件的复杂外形和运

11、动副的具体结构无关。因此，在进行机构分析和机构设计时，常常不考虑那些与机构运动无关的因素，而仅用简单线条和规定符号来表示运动副和构件，并按一定比例表示各运动副间的相对位置。这种能正确表达机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。2、测绘方法（1）使被测绘的机构或模型缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动构件，从而确定组成机构的数目。对于两个构件的相对运动非常微小而不易察觉到的地方应特别加以注意，切不可误认为刚性联接。（2）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的类型。（3）选择恰当的视图，并在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构运动简图的

12、草图，然后用数字1，2，3分别标出各构件，用字母A、B、C分别标出各运动副。（4）计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图的草图是否正确。应当注意，在计算自由度时应除去局部自由度及虚约束条件。计算平面机构自由度公式 式中：n活动构件； 低副数目；高副数目。（5）自由度检查无误后，仔细测量机构各运动副间相对位置（即运动尺寸），最后按一定比例尺将草图绘成正式的机构运动简图。1、目测各运动副之间的相对位置，使实物与图形大致成比例，在草稿纸上用铅笔徒手绘出指定的几种机构的示意图。2、在自选的几种机构示意图中任选两种，按适当的比例绘制机构运动简图。3、计算所测绘机构的自由度，并验证此机构是否具有确定的

13、运动。4、对所测绘的机构进行结构分析。（1） 检查并去除机构中的局部自由度和虚约束。（2） 用低副代替机构中的高副。（3） 从机构中分离杆组。任何机构都包含机架、原动件和从动件系统三个部分。分离杆组是将该从动件系统分解为若干个不可再分的、自由度为零的构件组。4） 确定机构的级别。平面机构的级别是按其中最高级杆组的级别确定。五、实验报告内容及要求1、实验后，学生应将实验数据，计算结果等直接填入实验报告内，绘制好机构结构图和机构运动简图，交老师批阅。2、思考题（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哪些内容？（2）机构自由度的计算对测制机构运动简图有何帮助？（3）绘制机构运动简

14、图，原动件的位置是否可以任意确定？若任意确定会不会影响简图的正确性？（4）怎样选择机构运动的平面才是正确的？3、收获与建议。实验三 渐开线齿轮范成实验一、实验目的1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理。2、了解工厂中实际加工渐开线齿轮（滚齿加工与插齿加工）的生产过程。3、熟悉渐开线齿轮各参数的计算公式以及不同参数对齿形的影响。4、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法。5、分析比较标准齿轮与变位齿轮的异同点。二、实验内容概述1、 用 m8 或m=16的齿轮插刀分别绘出标准齿轮和变位齿轮的完整齿形 1 2 个2、 在绘制过程中，注意观察齿轮产生根切的现象及根切的部位，并分析产生根切的

15、原因然后绘制不产生根切的齿廓。三、实验设备及原理1、齿轮范成仪。齿轮范成仪所用的刀具模型为齿条插刀，其结构示意图如下图所示。圆盘1绕其固定轴心O转动，在圆盘1上固定有周边切有齿的扇形齿2，扇形齿轮上的两种不完全齿轮具有相同的模数（m=2），但分度圆不同（大齿轮分度直径d=256，小齿轮d=160）。齿条3固定在横板4上，并可沿机座7作水平方向移动，齿条移动时带动扇形齿转动，齿条与齿啮合的中心线所形成的圆（以O为圆心）等于被加工齿轮的分度圆。通过齿条、扇形齿的作用使圆盘相对于横拖板的运动与被加工齿轮相对于齿条刀具的运动一样。松开紧固螺钉5；刀具61圆盘 2扇形齿轮 3齿条 4横拖板 5紧固螺钉

16、6刀具 7机座 8压盖2、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

17、。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。3、工具、铅笔、圆规、三角板、剪刀等（自备）。、300300mm2的厚图纸两张。四、实验方法1、轮坯纸的准备 （1）根据所用范成仪的扇形齿轮的分度圆直径 d 和齿条刀的模数 m，求出被切齿轮的齿数 Z。 （2）计算出被加工的标准齿轮和正负变位（变位系数x=0.5）齿轮的齿顶圆直径da、齿根圆直径df和基圆直径db，并在纸上画出da和df。 （3）接着将图纸剪成比顶圆直径da大 23mm的圆形，最后剪下直径为 35mm的安装中心孔。 2、标

18、准齿轮的绘制 （1）松开螺钉及旋下旋钮，安装好轮坯纸，然后旋上旋钮，此时暂不要旋紧。 （2）调节齿条插刀，要求刀具中线与轮坯的分度圆切线重合，此时旋紧旋扭及螺钉。并记下刀具此时在标尺的位置，作为绘制变位齿轮的基准。 （3）开始“切制”齿廓时，先将溜板和刀具推向一端，然后每当向另一端推进一个间隔 23mm，就用铅笔描下刀具齿廓（即刀刃）所占据的所有位置。依此进行，直到把刀具推到另一端为止，那么一系列的刀刃齿廓所包络的曲线就是渐开线齿形。3、正变位齿轮的绘制 （1）松开螺钉及旅钮，将轮坯纸旋转，并要求刀具中线与分度圆切线重合，此时将旅钮旋紧，且将齿条刀平移远离轮坯中心一段距离 xm，其数据在标尺上

19、读出，然后将螺钉拧紧。 （2）重复标准齿轮绘制方法的第(3)步骤。 4负变位齿轮的绘制 其绘制方法和步骤与绘制正变位齿形基本相同，其不同的只是齿条刀向轮坯中心移动一段距离 xm。5、绘制完毕后取下图纸，并将范成仪恢复到原状态。五、实验报告内容及要求1、写清楚渐开线齿轮范成原理的已知数据； 2、简述范成法加工齿轮标准齿形的步骤； 3、粘贴好范成齿形图4、完成渐开线齿轮的相关计算；及总结图形变化。5、思考题齿条型刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于(ha*+c*)m?通过实验，你所看到的根切现象发生在何处?并说明根切的原因及避免根切的方法。变位齿轮与标准齿轮相比，有哪些参数发生了变化?变化趋势如何?实

20、验四 齿轮几何参数测定实验一、实验目的1. 熟悉齿轮各部分名称和几何关系。2. 掌握用普通量具测定出渐开线齿轮各基本参数的技能，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. 学会测量齿厚的一般方法。二、实验内容概述利用游标卡尺测量，并通过计算、查表确定齿轮的基本参数。齿数Z、模数 m、压力角、齿顶高系数、顶隙系数Cx、变位系数x等是齿轮的基本参数，这些参数一旦被确定，则该齿轮的各部分尺寸即可确定。三、实验设备及原理1、本实验使用一套（8个）8级精度m=5的标准圆柱齿轮作为测量对象，利用精度为0.02mm的游标卡尺和游标测齿轮卡尺各一把作为测量工具，并自备计算器和稿纸。2、实验原

21、理：由右图可知，当游标卡尺的两卡脚分别与两渐开线齿廓的不同位置相切时，两切点间距和均为两渐开线的公法线，根据渐开线性质可知：，且必与基圆相切。卡脚与齿廓的切点位置与卡测数的多少有关，如果卡测齿数过多，则卡脚可能与两齿顶相接触而不是相切；相反，如果卡齿数过少，则两卡脚可能与齿根接触，也不一定是相切。这时所测出的两触点间的距离不是真正的公法线长度。测量公法线长度时，最好使两卡脚与两齿廓的切点大致落在分度线附近。为此卡测齿数可按下表选取：z1218192627363745465455636472k先将游标卡尺跨K个齿测量，使其两足与齿廓相切，取不同的三组K个齿，可得三组不同的值，即平均值即可。以同样

22、方法测量。四、实验方法1、齿数Z：可直接由具体齿轮数出。2、 模数m和压力角 卡尺测得跨k个齿根据齿数Z由上表查出卡测数K，并分别测出公法线长度、（亦可，取不同的三组K个齿，可得三组不同的Wk值），取平均值即可，由下图可得： 由与相减得基圆齿距 模数 其中：分度圆压力角。一般=20但也有=15，故分别以=20和15代入式求出m值，如与标准值相符或极接近者，则此压力角为该齿轮压力角。所求得的m值为该齿轮的模数。当=20 时，还可对照下表：Pb5.09047.3808.85611.80813.28414.76017.71220.664m2.02.53.04.04.55.06.07.03、 变位系数

23、根据测得的公法线长度和（由附表41求得），则可得齿轮变位系数 根据计算结果：如X=0，则为标准齿轮；如果X0，则为正变位齿轮；如果X0，则为负变位齿轮。对非机类专业，由于变位齿轮是超出其教学要求，故不要求非机类同学进一步测定和计算变位齿轮的有关参数和尺寸。4、 分度圆直径d：对直齿圆柱齿轮 5. 测量齿顶圆直径da和齿根圆直径df，当齿数Z为偶数时，可直接量出和。当齿数Z为奇数时H1和H2分别为从齿轮孔壁到齿顶和齿根之距 （见下图）。6. 齿顶高系数齿顶高 对标准直齿圆柱齿轮 由和式得出齿顶高系数 如果求出的符合标准值：如=1则为正常齿，此时Cx=0.25，如，则为短齿，此时。7. 齿厚测量齿

24、厚测量常是切齿过程用以测量和检验切削用量以及控制齿侧间隙的一种方法。用游标测齿卡尺测量弦齿厚：如下图所示，松开螺钉11并拧紧螺钉10，再调整微调螺母8使高度游标尺的示值为h；然后固紧螺11，测量时将支承5置于被测齿顶，并使测齿卡尺的量爪2垂直于齿轮的轴线，再用同样的方法调整水平游标卡尺的微调螺母，使可动量爪与固定量爪与齿面对称接触，这时水平游标尺示值即为实际弦齿厚SC。五、实验报告内容及要求1、本实验使用的被测齿轮的有关参数表；2、记录实验数据；3、思考题 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有那些？ 测量公法线长度时，游标卡尺脚放在渐开线齿廓工作段的不同位置，但保持与齿廓相切，对测量结果有无影响？为

25、什么？ 同一模数、齿数、压力角的标准齿轮的公法线长度是否相等？基节是否相等？为什么？ 齿轮编号模数齿数变位系数齿顶降低系数1#5122#5183#518+0.354#530-0.355#512+0.550.1546#525+0.5290.1547#525-0.35+0.258#531-0.6+0.25表4-1 标准直齿圆柱齿轮公法线长度(用于毫米，压力角)齿数跨齿数公法线长度齿数跨齿数公法线长度znzn1224.59632337.70251324.61032437.71651424.62432537.73051524.63832637.74451624.652327410.71061724.6

26、66328410.72461837.632429410.73861937.646430410.75262037.660431410.76662137.674432410.78062237.688533410.7946实验五 机构创意组合实验一、实验目的1、加深机构组成原理的理解，为机构创新设计奠定良好的基础。 2、利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构，以培养机构运动创新设计意识及综合设计能力。 3、训练工程实践动手能力。二、实验内容概述根据机构组成原理和杆组（包括高副杆组）迭加原理而拼接、设计连杆机构、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、齿轮机构、凸轮机构、定轴轮系、行星轮系、间歇运动机构（槽轮

27、机构、棘轮机构）、万向节机构及带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条传动等各种机构，能使学生通过实验进一步掌握机构组成理论。熟悉杆组概念和机械传动的基础知识，为创新设计奠定良好的基础。三、实验设备及原理1、组合机架组合机架是该实验台的主体，每套实验台配有4台机架。该机架由以下部件组成。1-底架侧梁 2-底架横梁3-大滑块 4-方立柱5-机架竖梁6-小滑块7-底架横梁 8-盖形螺母 9-正面衬套 10-立柱固定销轴底架侧梁 上下横梁底架由两根侧梁、底架横梁和上下横梁通过焊接而成,橡胶垫安装在此梁下，表面经过喷塑处理外型美观。上下横梁为方立柱支撑梁，腰形槽用来装配固定销轴，下面通槽可移动方立柱。机

28、架竖梁 方立柱机架竖梁：竖梁为机架主要支撑件之一，与底架焊接成一体。方立柱；方立柱主要支撑工作件小滑块和大滑块，与底架、上下横梁一起组成机架。底横梁架小滑块底横梁架：此横梁架为焊接件，中心焊接有一T型槽安装T型螺母，用来固定电机。小滑块：小滑块为工作部分支撑件，右侧孔镶有铜套安装传动轴，左端方槽与方立柱配合安装。立柱固定销大滑块立柱固定销：立柱固定销用来固定方立柱，左端扁方与上下横梁腰型槽配合。大滑块：大滑块为空间机构支撑件，装配中与小滑块垂直安装，平面机构安装时也可与小滑块平行安装。背面衬套 正面衬套 背面衬套：背面衬套起增强安装时上下横梁强度作用。正面衬套：正面衬套安装时小端面与方立柱压紧

29、可限位，大端面背面增强上下横梁强度。1）底座部分：主要起支承支架,由五根空心方管（1）组成,与支架（竖梁5）、上下横梁（2）和底架横梁（7）连接组装为一整体。底架后两排杆均精铣有T型槽,内置T型螺母,电机模块可在上作左、右、前、后调整移动.2）支架部分：在底座上，立式：垂直装有两根立柱，可将其支架承受的力传递到实验台上，减少架体的受力变形。立柱中间用两根横梁连接(上下),横梁上铣有两组长腰形槽分别起移动和固定圆立柱作用。在上横梁的两端有26的孔可方便取出方立柱以便增减方立柱（4）和滑块（3）、（6），安装滑块可灵活的上下移动。2、轴类、垫和套类零件：该部分提供了200多个零件，主要供实验时安装

30、各种迴转体零件及辅助件用。该部分零件制造精密，精度高，配合好，在实验中各种迴转动动均由该部分零件组装实现，按照功能有不同的尺寸不同的结构，从而满足不同的要求。传动轴；支承零件和传递运动，该块零件一端加工有退刀槽与下面马蹄形卡配合安装在立柱滑块上可防止轴向串动。小销轴系列：主要支承回转副类零件并产生回转运动。用于杆杆连接,杆与齿轮等连接.上图为蜗轮专用传动轴:用法同上.大销轴；主要用来固定,比如:固定齿轮齿条、关联杆、连杆、固定块等。上图为行星轮专用传动轴.上图为凸轮推杆弹簧固定螺钉轴.细端挂弹簧,螺纹与轴和连接杆的螺纹孔连接.上图为万向联轴节,是典型的空间连接机构.此图为万向联轴节的传动中间轴

31、,与万向节配合可以连接远距离传运动部件.马蹄卡：圆孔与立柱滑块配合，腰圆槽与传动轴退刀槽配合防止轴向串动。衬套系列：支承杆类和调整安装层面间隙,可以互相叠加起来用。厚度尺寸分别为:2、3、4、5、10、16、24mm. 螺钉垫：支承和固定杆类零件，作用类似衬套,高度尺寸分别为:12、17、24、28、30mm。上图为轴端挡圈，主要用来固定盘类零件轴向移动。凸轮推杆滑块：此零件为凸轮从动件支撑，方槽与导杆配合可直线移动。凸轮从动件：上图从左依次是滚子从动件、尖顶、平底从动件.棘轮棘爪弹片：此弹片共两件。棘爪弹片固定销：共2件。上图为直线电机连接辅助件，连接齿条与直线导轨连接杆。上图为行程挡块，因

32、直线电机带动导轨往返运动需行程开关控制，此零件与直线导轨连接工作时与行程开关接触实现电路切换。滑块。组成曲柄滑块机构的主要零件。3、杆类零件：杆为平面连杆机构的基本零件，共有四种56个零件。主要满足连杆综合实验的需要及其它实验中的连接需要，均采用了金属材料及热处理精密加工而成，其表面采用了发黑处理。连杆为长方形，基本连杆中最短为30mm，最长为320mm，可用于各种拼接，如组成五种平面低副II级杆组和四种平面低副IV级杆级，超过300mm的杆可另行组装连接加长而成。可根据需要长度组装连接，套入相应零件中作固定转动及支点用。实心连杆：用于曲柄滑块、曲柄摇杆、四杆机构、棘轮机构中，杆中间开有螺纹孔

33、和通孔以适用不同位置安装。长度为L100、L150L200、L250、L320。长关联杆、短关联杆、过渡连接杆：此杆主要起过渡连接作用，长度为L30、L60、L90，L90为凸轮滚子从动件固定连接杆。导杆：用于导杆-摇杆、导杆-滑块及导杆组合机构，也可用作连杆，长度有D100、D200、D250、D350，光孔与传动小销轴连接。变异机构：有停顿的导杆机构。左图为直线连接杆，中间大孔与直线电机导轨配合，开口处有一沉头螺钉孔安装螺钉可将此杆与直线导轨夹紧。4、齿轮齿条类零件：该部分主要有正齿轮六种，斜旋齿轮一种、锥齿轮一种、齿条一种、内齿轮一种共20个零件。正齿轮模数相同（m=2.5），齿数分别为

34、18、20、32、44、50、60，后面四种大齿轮端面上开有四个螺钉孔可作曲柄用。大锥齿轮m=2Z=35 和小锥齿轮Z2=30组成空间90角的传动机构斜齿轮：m=2.5 Z=25,=25。齿条：m=2.5 Z=47,既是齿条又是滑块，内置两个铜滑块可保证齿条移动灵活,左端螺纹孔可连接连杆.内齿轮：作为行星轮传动支架，m=2.5 ,Z=60.行星轮：与连接架一起组成行星轮机构。m=2.5,Z=205、其它传动零件：蜗轮蜗杆：蜗轮m=2.5,Z=47与蜗杆m=2.5,Z=1组成空间传动机构。 棘轮机构：为了方便安装棘轮机构已设计成模块。棘轮止动爪模块：长杆上有两腰型槽可调节弹片固定螺钉，棘爪与长杆

35、上光孔用小销轴连接组成回转副。槽轮机构：主要实现间隙运动，锁住盘和拨盘安装组成整体，槽数Z=4，圆销数n=1。链轮传动：运动传入元件之一，主要用于第一级传动。型号为：08A-1 Z1=12 Z2=21带轮传动：运动输入元件之一，作用同链轮。凸轮机构：有平底、尖顶、滚子从动件，基圆半径r=50,升程为30mm左图为偏心轮机构：偏心凸轮与连杆组成模块，偏心凸轮被两轴向卡轴向定位。e=206、装拆工具：十字起子、活动板手、内六角板手、钢板尺、卷尺等。7、（自备）草稿纸、笔、绘图工具等8、实验原理：、杆组的概念由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原

36、动件和自由度为零的从动件系统通过动动副联接而成，将从动件系统拆成若干个不可再分的自由度为零的运动链，称为基本杆组，简称杆组。根据杆组的定义组成平面机构杆组的条件是：F=3N-2P5-P4其中构件数N，高副数P5低副数P4都必须是整数。由此可以获得各种类型的杆组。N=1，P5=1，P4=1时即可获得单件高副杆组，常见的有如下几种：当P4=0，称之为低副杆，即F=3N-2P5-0因此，满足上式的构件数和运动副数的组合为：N=2，4，6，P5=3，6，9最简单的杆组为N=2，P5=3，称为II级组，由于杆组中转动副和移动副的配置不同，II级组共有如下五种形式：N=4，P5=6的杆组形式很多，机构创新

37、模型已有图所示的几种常见的级杆组：、机构的组成原理：根据如上所述，可将机构的组成原理概述为：任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次连接到原动件和机架上去的方法来组成。这是本实验的基本原理。五、实验方法与步骤：1、正确拆分杆组（该部分在课前预习中完成）从机构中拆出杆组具有三个步骤：1）先去掉机构中的局部自由度和虚约束；2）计算机构的自由度，确定原动件；3）从远离原动件的一端开始拆分杆组，每次拆分时，要求先试着拆分II级组，没有II级组时，再拆分III级组等高一级组，最后剩下原动件和机架。拆组是否正确的判定方法是：拆去一个杆组或一系列杆组后，剩余的必须是一个完整的机构或若干个与机架相联的原动件，不

38、能有不成组的零散构件或运动副存在；全部杆组拆完后，只应当剩下与机架相联的原动件。如图所示机构：可先除去K处的局部自由度，然后，按步骤2）计算机构的自由度，F=I，并确定凸轮为原动件，最后根据步骤3）的要领，先拆分出由构件4和5组成的II级组，再拆分出由构件6和7及构件3和2组成的两个II级组及由构件8组成的单构件高副杆组，最后剩下原动件1和机架9。2、正确拼装杆组及其机构将机构创新模型中的杆组，根据给定的运动学尺寸，在平板上试拼机构。拼接时，首先要分层，一方面是为了使各构件的运动在相互平行的平面内进行，另一方面是为了避免各构件间的运动发生干涉，因此，这一点是至关重要的。试拼之后，从最里层装起，

39、依次将各杆组联接到机架上去。杆组内和构件之间的联接已由机构创新模型提供。3、实验注意事项a、在熟悉撑握了上述有关内容后，实验即可进行。在机架上先按层次从里到外，分层拼装，拼装完成后，再检查各层次是否在同一平面，有无干现象发生，并摇动机架上手轮试转动灵活否，经过实验老师检查后，才能拼装上电机实现电动。b、实验结束后，按步骤分层次拆除零件，并在擦拭干净后涂上防锈油，归放原处妥善保管。c、本说明书提供了部分机构组装方案，可供实验时选择方案参数，老师和同学们可根据自己设计的方案进行拼装。六、技术参数：1、长宽高：10803506602、重量：50Kg3、电机功率、转数：60w、30转/分五、实验报告内

40、容及要求1、每2-3人一组，每一组实验前拟一份机构运动设计方案，实验后提交新设计方案；2、完成实验后各组将机械零部件“物还原位”，老师验收后方可离去；3、每人完成一份实验报告。4、绘制所拼机构运动简图，并进行机构自由度的计算；5、写出实验报告。实验六 组合式轴系结构设计与分析实验一、实验目的 1、熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法； 2、熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系； 3、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法； 4、了解轴承的的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。 二、实验内容概述（见表）1、指导教师根据下表选择性安

41、排每组的实验内容(实验题号)实验题号已 知 条 件齿轮类型载荷转速其他条件示意图1小直齿轮轻低2中高3大直齿轮中低4重中5小斜齿轮轻中6中高7大斜齿轮中中8重低9小锥齿轮轻低锥齿轮轴10中高锥齿轮与轴分开11蜗杆轻低发热量小12重中发热量大2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。三、实验设备及原理 1、原理：轴系是轴，轴承和安装于轴上的传动体，密封件及定位组件组成。其主要功能是支撑旋转零件，传递转矩和运动。轴系按其在传动链中所处的地位不同可分为传动轴轴系和主轴轴系，一般对传动轴的要求

42、不高，而作为执行件的主轴对保证机械功能，完成机械主要运动有着直接的影响，因此对主轴有较高的要求。2、 组合式轴系结构设计与分析实验箱（提供组成圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系、蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件）； 3、测量及绘图工具（钢板尺、游标卡尺、内外卡钳等）； 4、各类装卸工具（螺丝刀、扳手等）。 四、实验方法 1、明确实验内容，理解设计要求，预习轴的结构设计及轴承组合设计等内容（教材）； 2、构思轴系的结构方案： （1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号； （2）确定支承轴向固定方式（两端固定：一端固定、一端游动）； （3）根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑、油润滑）； （

43、4）选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）； （5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题； （6）绘制轴系结构方案示意图。 3、组装轴系部件 根据轴系结构方案，选取合适零件并组装成轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确。 4、绘制轴系结构草图。 5、测量轴系主要装配尺寸（如支承跨距）零件主要结构尺寸（支座不用测量），并做好实验数据记录。 6、将轴系部件恢复原状，所以零件放入实验箱内，整理工具，实验结束。7、根据结构草图及测量数据，在3号图纸上用1:1比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表示正确，注明必要尺寸(如交承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸)

44、，填写标题栏和明细表。 五、实验报告内容及要求1、轴系结构设计与分析（简要说明轴上零件的定位固定、滚动轴承的安装、调整、润滑与密封方法）。 2、根据结构草图及测量数据，按比例绘制轴系结构装配图。六、轴系结构参考图实验七 减速器拆装与结构分析实验一、实验目的1、了解减速器的功能、分类和传动路线；2、了解减速器中各零件作用、结构形态及装配关系；3、了解减速器的润滑和密封；4、熟悉减速器的拆装工艺及检验调整方法；5、掌握对减速器主要参数的测量技术。二、实验内容概述通过拆装不同类型减速器，绘制传动示意图；绘制1级轴的装配图。二、实验设备及原理1、原理：当电机的输出转速从主动轴输入后，带动小齿轮转动，而

45、小齿轮带动大齿轮运动，而大齿轮的齿数比小齿轮多，大齿轮的转速比小齿轮慢，再由大齿轮的轴（输出轴）输出，从而起到输出减速的作用2、减速器若干；3、拆装工具一套。三、实验方法1、在打开减速器之前，先对减速器外形进行观察； （1）了解减速器的名称、类型、总传动比、输入轴与输出轴伸出端的结构情况，用手转动减速器的输入轴，看减速器转动是否灵活。 （2）了解减速器的箱体结构，观察箱盖与箱座联接凸缘、地脚板、轴承处凸缘、轴承旁螺栓凸台、加强筋、箱座螺栓、轴承旁螺栓、轴承端盖、轴承端盖螺钉、地脚螺栓通孔等结构形状、尺寸关系和作用。 （3）了解减速器上装有哪些附件，有何功用及其布置情况，注意观察孔，观察孔盖，通

46、气器（或通气螺塞），环首螺钉，箱体吊钩，定位销，起盖螺钉，油面指示器，油塞各指减速器上的哪一部分。 2、按下列次序打开减速器： （1）用板手松开轴承端盖螺钉，取下端盖（嵌入式端盖无此项）。 （2）取下定位销。 （3）取下上，下箱体各联接螺栓。 （4）用起盖螺钉顶起箱盖，然后取下箱盖。 3、观察减速器的内部结构，测定减速器主要技术参数： （1）所用轴承类型，轴和轴承的布置情况。 （2）轴和轴承在减速中的轴向固定方式，轴向间隙的调整方式。 （3）齿轮（或蜗杆，蜗轮）与轴承的润滑方式，在箱体的剖分面上是否有集油槽或排油槽。润滑油进入集油槽的途径。 （4）伸出轴的密封方式，轴承是否有内密封。 （5）测

47、定减速器主要参数。 齿轮传动：查明齿数，测定中心距及螺旋角，计算出各级传动比、总传动比和模数等。 蜗杆传动：查明蜗杆头数和蜗轮齿数，测定中心距及螺旋角方向，计算传动比和模数等。 （6）测定齿轮在轴上的位置坐标（至箱壁的距离）。 （7）绘制减速器结构简图。 4、从减速器上取出轴系部件，按取下的顺序依次放好： （1）了解轴上各零件的拆装顺序。 （2）了解轴的结构、及轴颈、轴肩、轴肩圆角、轴环、倒角、键槽、螺纹、退刀槽、越程槽、配合面、非配合面各有何功用。 （3）绘制一轴系部件装配草图。 5、按原样装配好减速器。 6、注意事项 （1）每组同学进行实验时拆下的零件、部件要放好位置，不能和其他组拆下的零

48、部件相混淆（因这些减速器的零件没有互换性）。 （2）拆装时，根据所拆装零件合理地使用工具、量具，不能用工具或其它硬件用力敲击零件，以免损坏。 （3）装配位置一定要准确，如有一个零件没装配到准确位置，则将影响其他零部件的安装，减速器装配完毕后输入输出应转动灵活，并须经指导教师验收。 7、主要参数a、m、的测量方法。（1）中心距a的几种测量方法，如下图所示：方法一： （测量3次）方法二： （测量3次）方法三： （测量3次） （2）齿轮模数m的测定方法一：测出全齿高，则，再按标准模数系列选取标准值。方法二：测出齿顶圆直径，再按标准模数系列选取标准值。对于直齿圆柱齿轮可利用上述二种方法测出模数m；对于

49、直齿圆锥齿轮，则需测出圆锥齿轮大端的全齿高h作为计算m的数据；对于斜齿圆柱齿轮，也可利用上述方法确定向模数mn，但此处利用齿顶圆直径计算时，齿顶圆直径da，对于偶数齿的齿轮可用游标卡尺直接测量，对于奇数齿轮则分别测出齿轮孔径D，齿轮孔到齿顶的距离H，则。（3）斜齿圆柱轮螺旋角的确定方法方法一：将纸放平在轮齿上，用铅笔涂黑纸面得到轮齿的痕迹，再用量角器测出角的大小。方法二：用游标卡尺量出齿轮轴向厚高B和齿长L（沿螺旋方向），则。方法三：若已知一对标准传动的斜齿孔轮的中心距a，法向模数mn和齿数Z，则 方法四：若已测出齿顶圆直径，又已知法向模数和齿数Z，则以上介绍的测量方法，可根据实际条件具备情况

50、选用。五、实验报告内容及要求：1、完成好相关测量；2、绘制一轴系部件装配草图；3、思考题减速器装有哪些附件，是什么类型？各有何功用？ 减速器的润滑密封是如何考虑的？ 减速器上轴和轴承的轴向定位和轴向间隙的调整是如何考虑的？ 为什么小齿轮的宽度往往做得比大齿轮宽一些？ 实验八 带传动的特性测试与分析实验一、实验目的1、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。2、测定弹性滑动率与所传递的载荷和带传效率之间的关系，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、实验内容概述观察带传动中的弹性滑动和打滑现象，绘制带传动的弹性滑动曲

51、线和效率曲线三、实验设备及原理原理：实验中带传动是利用中间挠性件的摩擦传动，它是靠带与带轮的摩擦来传递动力，带本身是一个具有较大挠性的弹性体，工作时由于带松边、紧边的拉力不等，造成了带绕入和绕出带时的弹性变形量不一致，从而使带在轮上产生滑动现象。由于弹性滑动与打滑现象，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荷。本实验台由主机和测量系统两大部分组成。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，并接了八个灯泡，每个40瓦，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