机械设计基础实验报告

1、机械设计基础实验报告专 业班级姓 名学号20年 月曰实验一、机构学（现场课）实验二、齿轮参数测定实验三、零件设计（现场课）实验四、减速器拆装渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验指导书一、实验目的1. 测定渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数；（1）通过测量公法线长度确定模数 m和压力角：（2）通过测量齿顶圆直径da和齿根圆直径df，确定齿顶高系数ha*和顶隙系 数c* ；（3）通过标准齿轮公法线长度与实测公法线长度的比较，判断齿轮的变位类 型，并计算变位系数X，确定齿轮是否根切；2. 观察直齿圆柱齿轮的啮合传动过程，测定重合度。3. 确定变位齿轮的传动类型、实验仪结构及实验原理1. 实验仪结构，如图1所示

2、:loo+n.M2W|十十图1 实验仪结构图齿轮轴1、2固定在台板上，其中心距为 100土 0.027mm,齿轮1的轴颈上可 分别安装2#、3#、5#、6#实验齿轮，齿轮2的轴颈上可分别安装1#、4#实验齿轮， 1#齿轮可分别与2#、3#齿轮啮合，4#齿轮可分别与5#、6#齿轮啮合，共组成四对不 同的齿轮传动。实验仪还配有4块有机玻璃制的透明面板，面板相当于齿轮箱体的 一部分，面板上刻有齿顶圆、基圆、啮合线等，两孔同时安装在齿轮轴1、2的轴颈上。面板I和面板II分别用于齿轮12和齿轮13两对啮合传动，面板III和 面板IV分别用于齿轮45和齿轮46两对啮合传动。2. 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定

3、原理渐开线齿轮的基本参数有五个：z、m、ha*、c*，其中m、ha*、c*均X,变应取标准值，z为正整数。对于变位齿轮，还有一个重要参数，即变位系数 位齿轮及变位齿轮传动的诸多尺寸均与 X有关。(1) 通过测量公法线长度确定模数 m和压力角a见图2。 确定跨齿数k：确定跨齿数是为了保证在测量时，跨 k及k+1个齿时卡尺的量爪均能与齿廓渐开线相切，并且最好能切于分度圆附近。按式k 0.5计180算出跨齿数初值，跨齿测量时要检查是否切于分度圆附近。如果切点偏于齿顶圆， 则减少跨齿数，直至切于分度圆附件为止；如果切点偏于齿根圆，则增加跨齿数， 直至切于分度圆附件为止。 测量公法线长度 Wk和Wki。

4、并注意卡尺在测量时不要倾斜，造成卡脚与 齿廓的局部接触，卡尺面应与齿轮面平行。根据渐开线性质：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长。Wk (k 1)Pb SbWki kq Sb所以 pb W i W mcos式中因 一般只为20。或15。，m应符合标准模数系列，由此可试算确定齿轮的 模数m和压力角 。(2) 通过测量齿顶圆直径da与齿根圆直径df，确定齿顶高系数ha*和顶隙系 数c*:a)偶数齿齿轮b)奇数齿齿轮图3齿轮da与df的测量偶数齿齿轮的da、df可直接用游标卡尺测得，如图 3(a)示。奇数齿齿轮的 da、df须间接测量，如图3( b)示。da=D+2Hidf=D+2H2贝

5、U: h=(da df) /2= Hi H2对于标准齿轮h= (2ha*+c* ) m,分别将ha*= 1、c*= 0.25(正常齿制)或ha*= 0.8、 c*= 0.3 (短齿制)代入，若等式成立，即可确定齿轮是正常齿或是短齿，进而确定 ha*、c*。若等式都不成立，则齿轮是变位齿轮，根据等式接近成立的原则，可确 定齿轮是正常齿还是短齿，进而确定 ha*、c*。(3) 计算变位系数x:标准齿轮的公法线长度 Wk=mcos(k 0.5) n+zinv 变位齿轮的公法线长度 Wk = mcos(k 0.5) n+zinv +2xmsin若测得Wk与计算值W相等，则若Wk工W.，则齿轮为变位齿轮

6、,变位系数x: XWk Wkzmsin(4)计算不根切的最小变位系数Xmin :要保证变位齿轮不产生根切，应满足:(ha*xmin)mmz . 2 sin a2标准齿轮不根切的最小齿数为:Z min2ha*2sinx=0，该齿轮为标准齿轮；所以.xmin也(zminz) / zmin3. 渐开线齿轮啮合传动过程图4渐开线齿轮的啮合过程一对渐开线出轮啮合传动，其理论啮合线是两基圆的内公切线N1N2，其实际啮合线是两齿顶圆与理论啮合线交点之间的线段B；B；（见图4）,两轮轮齿在 B2点开始进入啮合，接触点为从动轮的齿顶圆齿廓与主动轮齿根部位齿廓。随着传动 的进行，两齿廓的啮合点将沿着主动轮的齿廓，

7、由齿根逐渐移向齿顶；沿着从动轮的齿廓，由齿顶逐渐移向齿根。当啮合进行到Bi点时，两轮齿廓即将脱离啮合。为使两轮能够连续啮合传动，实际啮合线 旺长度应大于（至少等于）齿轮的法 向齿距Pn （亦即基节Pb），重合度a a BB1/Pb 15.变位齿轮传动类型及啮合参数的确定原理。按照相互啮合的两齿轮变位系数和 （X1+X2）值的不同，可将变位齿轮传动分为 三种基本类型：（1 ） Xl+X2=0,且X1=X2=0即标准齿轮传动。（2）X1+X2=0，且X1=-X2工0称等变位齿轮传动，又称高度变位齿轮传动，亦 称零传动。（3）X1+X2工0,称不等变位齿轮传动，又称角度变位齿轮传动。其中：X1+X2

8、 0,称正传动；X1+X2V 0，称负传动。三、实验步骤1. 数出各轮齿数Z,确定测量公法线长度的跨齿 k。按式k - 0.5计算出跨齿数初值，跨齿测量时要检查是否切于分度圆附180近。如果切点偏于齿顶圆，则减少跨齿数，直至切于分度圆附件为止；如果切点 偏于齿根圆，则增加跨齿数，直至切于分度圆附件为止。现推荐各齿轮的跨齿数 为：ki=4; k2=2; k3=3; k4=3; k5=2; k6=3。2. 分别测出各齿轮的公法线长度 W、W+1,对每一个测量尺寸应测量三次， 各次测量位置应相隔120，取其平均值作为测量数据，下同。3. 通过 Pb= Wk +1 Wk = n mcosa确定各齿轮

9、m、;4. 测量各偶数齿齿轮的da、df ;5. 测量各奇数齿齿轮的D、Hi、H2，算出da、df ;6. 计算齿高，通过h= (2ha*+c* ) m确定ha*、c*;7. 计算标准齿轮公法线长度 =mcos(k 0.5) n+zinv a ;W与W比较：若Wk =W，齿轮为标准齿轮 x=0;若Wk工Wk，齿轮为变位齿轮，x= ( 0 Wk) / (2msin )8. 通过Xmin ha *( Zmin Z) / Zmin判断各齿轮有无根切；9. 分别将齿轮1、2，齿轮1、3，齿轮4、5，齿轮4、6装在实验仪台板的齿 轮轴上，再装上相应的面板(将其刻画面朝下)，转动各对中的小齿轮，观察齿轮传

10、 动的啮合过程，注意啮合点位置的变化及其与啮合线的位置关系；10. 初测这四对齿轮的实际啮合线长度 旺(当齿项顶圆与理论啮合线交点 B2 超出N1点位置时，实际啮合线长度为 丽)，并计算重合度 叭11. 判断这四对齿轮传动的类型，比较其特点。四、注意事项1. 实验仪台板、被测齿轮及卡尺等应轻拿轻放，不要掉下，以免砸脚及损坏 实验器材。2. 有机玻璃面板应将刻度面朝下(贴近齿轮端面)安装，板面应避免划痕。3. 实验时应携带渐开线函数表、计算器、刻度尺等。4. 实验步骤18为单个齿轮进行，911为装在实验台板上进行。渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验实验报告、渐开线齿轮参数测定被测齿轮1#2#3#4

11、#5#6#z跨齿数kWkWim(mm)da(mm)df(mm)ha*c*WkxXmin机械设计基础实验报告、外啮合直齿圆柱齿轮传动的几何参数计算值参数名称符号齿轮1 2齿轮1 3齿轮4 5齿轮46变位系数x传动类型实际啮合线长（测试）b2b1重合度二、思考题1. 测量齿轮的公法线长度应注意什么？2. 如何判断所测齿轮是否根切？这六个齿轮中有根切的是哪个（些）齿轮?3通过两个齿轮参数的测定，如何判断该对齿轮能否啮合？如能啮合，又怎 样辨别他们的传动类型？减速器拆装实验指导书一、实验目的1、熟悉、了解减速器的结构、功用。2、分析装配关系，加深对轴系部件结构的理解。3、练习基本参数的测定及装拆方法。

12、二、设备及工具1、各类减速器；2、卡尺及钢板尺；3、减拆工具若干。三、实验步骤1、观察分析减速器外型及特点;2、按序把箱盖打开，分析其结构；3、按要求测量有关几何参数，填入报告中;4、减速器复原。实验报告减速器名称：一、外廓最大尺寸（MM ）长x宽x高。二、箱体有关尺寸（MM ）1、 上箱体壁厚3 1： 下箱体壁厚3 2。2、轴承凸台高度和宽度：高h宽11。3、上下箱体凸椽高度和宽度。上箱体：高bi宽。下箱体：高b宽。4、上下箱体筋板厚：上 mi下 m。5、齿轮端面距箱体内侧面（最小处）距离。第一级 i第二级。6、 大齿轮顶圆距上箱体内表面距离 。7、 大齿轮顶圆或蜗轮顶圆距下箱体内底面距离 。8视孔盖尺寸：长宽。9、定位销尺寸：直径 长度个。三、测量各种螺钉尺寸（MD x L）1、 轴承旁螺钉。2、 上下箱体凸椽联