《机械设计基础》实验指导书及报告

《机械设计基础》实验指导书及报告姓 名 学 号 自然班级 成 绩任课教师 兰州理工大学机电学院目 录1、实验一机构运动简图测绘与分析 12、实验二齿轮齿廓范成原理 43、实验三轴系结构测绘与分析 74、实验四减速器拆装 8实验报告 10实验须知开课后根据自己课程安排要及时选课，不要多选或者少选；的时间参加实验，并在规定的时间内完成实验；参加实验的同学在实验前要做好本次实验的预习；携带实验指导书及实验相关的用具；实验无关的事情；好，发现丢失或损坏应立即报告；要遵守设备仪器的操作规程，注意人身和设备的安全；要保持实验室内和仪器设备的清洁和整齐美观。工作台面要干净并要搞好室内卫生；好和已完成了在实验室内应完成的工作；对实验结果要进行分析、整理和计算，认真填写实验报告；按要求及时交实验报告；处理；的同学不能参加正式考试（确有特殊原因者可申请补做或重做实验。兰州理工大学机电学院201511月实验一机构运动简图的测绘与分析一、实验目的1、能够熟练的掌握测绘实际机器和模型机构运动简图的基本技能；2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法；3、加深对机构结构的了解。二、实验设备及工具1、冲床机构模型；2、简易油泵；3、各种实用及典型模型；4、钢板尺；铅笔、橡皮、草稿纸（自备。三、原理而机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关四、实验步骤和方法1而确定组成机构的构件数目。2、根据相联接的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图平面。4、3……分别标注各构件，用AB、C……分别标注各运动副。5、计算机构的自由度并检验机构简图是否正确。6、仔细测量机构的运动尺寸（如转动副间的中心距和移动副导路间夹角机构运动简图。比例尺

实际长度L

（m）AB1 图上长度AB（mm）五、举例试绘出如图1所示偏心轮机构的运动简图。1、原动件（偏心轮）运动时，可以看出机构有四个构件；机架4相对静止（固定构件1233(a)（b）图12、据观察所知，该机构共有四个运动副，且均为低副。构件14A回转副，轴心在A21BB32CC34沿直线AB3、画机构草图。画此机构草图时应注意偏心轮的画法。由于偏心轮124接，偏心轮12B21BB表示，另外，偏心轮14A点，用铰链A只含有两个回转副（或铰链1AB4、根据草图验算机构的自由度活动构件数目： n=3低副数目： P=4L高副数目： P=0H所以该机构的自由度F2PPL H这与实际机构的运动情况是符合的。

332415次地确定运动副相对于机架的位置，将运动简图画出，如图1六、思考题1、一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？2、绘制机构运动简图时，原动构件的位置是否可以任意选定？会不会影响简图正确性？3、机构自由度的计算对测绘运动简图有何帮助？实验二齿轮齿廓范成原理一、实验目的掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理；免根切的方法；了解变位后对轮齿尺寸产生的影响。二、设备与工具1.齿廓范成仪；钢板尺；剪刀；铅笔、橡皮、3号绘图纸（自备）三、原理和结构移距量标尺2.齿条刀3.移距溜板4.17齿分度圆 5.9齿分度圆6.卡盘7.紧定螺钉8.压板9.9齿基圆10.锁紧旋钮11啮合溜板12.啮合拉紧手柄13.移距量调节旋纽图1齿廓范成仪范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为内包络线的原理来加工齿轮的于在实际加工时看不到刀具刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿廓范成仪来实现这一过(待加工齿轮的分度圆线速度与刀具的移动速度相等)。依次用铅笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸，每次所描下的刀刃廓线相当于廓的过程。本实验所用的范成仪见图1组成。418171895。它们都可以一起绕圆心转动。182用铰链装在移距溜板（径向移动溜板上，转动旋钮13可使刀具移距，移距量由移距量标尺1311上。当不移距时可103锁紧在啮合溜板（横向移动溜板对齐。78282的下面。拧7124511具的廓线，这样就在轮坯纸包络出齿形。如果刀具有移距就会绘出变位齿轮。四、实验步骤和方法给定条件：齿条刀：m1=8和m2=20; α=20°; ha*=1; c*=0.25轮坯）1=20; (2) Z=81.20齿、8齿标准齿轮的绘制(1)按给定条件计算m1=8Z1=20m2=20Z2=8的分度圆直径、基圆直径dｂ、齿顶圆直径dａ、齿根圆直径df并在绘图纸画出这些圆（尺寸一定要准确3－5mm处将图纸多余处剪掉。取下紧定螺钉78，打开刀具2，将轮坯纸放在放在压板827压紧轮坯纸。12向压紧方向转动。直至分度圆和啮合溜板之间做纯滚动。松开锁紧旋钮10，转动移距量调节旋钮调节齿条刀2线与轮坯纸的分度圆相切，然后拧紧锁紧旋钮10。1－3个完整的齿形。2.9变位齿轮的绘制切，刀具应向外移动一段距离使刀具的齿顶线不超过理论啮合线上的理论极限啮合点N12。最小移距系数：xmin=ha*(Zmin-Z)/Zmin最小移距量： Δ=x mmin min图2直接在范成仪上求移距按最小移距系数计算9齿变位齿轮的分度圆直径d、基圆直径d、齿顶圆直径d、齿根圆直ｂ ａ径df,对刀时直接将刀具的齿顶线对准轮坯纸上的齿顶圆即可。此时刀具的齿顶线和理论啮合线上min的理论极限啮合点N1重合。刀具的中线和轮坯的分度圆相离，距离为Δ。min五、思考题范成法加工渐开线齿轮时，什么情况下会发生根切？若要避免根切可采取哪些措施？用范成法加工齿轮时齿廓曲线是如何形成的？用齿条刀加工标准齿轮时，刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求？为什么？实验三轴系结构测绘与分析一、实验目的1、了解轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系；2、熟悉轴上零件的组装、定位、调整、润滑与密封方法；3、通过组装测绘掌握正确设计轴系结构的方法。二、实验设备1、轴系结构设计与分析实验箱。箱内提供可组成圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系和蜗轮蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件；2、游标卡尺；3、钢板尺；铅笔、三角板等。三、实验内容1、按照指导教师给每组所指定实验内容（圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗轮蜗杆轴系组装轴系结构；2、分析并绘制轴系装配草图；3、测量轴系的主要尺寸。四、实验步骤1、根据传动方案，选择合适的传动件、轴、轴承、轴承座、端盖、密封件等进行组装；2、对所组装的轴系进行结构分析：首先对轴系的总体结构进行分析，明确轴系的工作要求，定位和固定方法。分析轴上零件的受力和传力路线。3、绘制轴系结构草图；4、测量轴系主要装配尺寸和零件主要结构尺寸（离、传动件及轴承与轴的配合尺寸等；5、拆卸所组装的轴系，将零件整理装箱；6、根据结构图及测量数据，在3比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸（。填写标题栏和明细表；7、写出实验报告。五、思考题1、传动件的轴向力是如何传递到支座上的？2、轴承采用什么固定及调整方式？实验四减速器拆装实验一、实验目的1、了解减速器的结构，并分析其结构工艺性；2、了解减速器中各个零件的用途结构形状及装配关系；3、了解减速器的拆装和调整过程。二、实验设备和工具1、减速器2、游标卡尺3、卡钳4、钢板尺5、活扳手三、实验方法步骤1、开盖前先观察减速器外部形状，判断传动方式、级数、输入输出轴；2垫圈、螺母及销钉等放在盒子中，再拧动启盖螺钉，打开机盖。3、仔细观察机体内各个零件的结构和位置、轴系零件的定位方式、轴承的类型、布置方法以及润滑密封方式。机体附件（如通气孔、油标、油塞、启盖螺钉、定位销等）位置的要求。4、卸下轴承端盖，将轴和轴上零件一起从机体中取出来，按合理的顺序拆卸轴上零件。5、根据实验报告要求，测量减速器的尺寸。6、按原样将减速器装配好，装配向心推力滚动轴承时，应注意是正装？还是反装？应注意滚应先安装好定位销，然后安装联接螺栓，并逐个拧紧。四、注意事项1、实验前必须认真预习实验指导书；2、实验时应记录有关测量数据，作出实验报告。3、切勿盲目拆装、拆卸前应仔细观察零、部件的结构和位置，考虑好合理的拆装顺序。4丢失和损坏。五、思考题1、如何减轻机体的重量和减少机体的加工面积？2、轴承座两侧的上下机体联接螺栓如何布置？支承该螺栓的凸台高度应如何确定？3、减速器的附件如定位销、启盖螺钉、油标、油塞、通气器等的作用是什么？应如何布置？4、如何考虑窥视孔的位置和大小？5、如何调整轴承的轴向游隙？6、轴承是如何润滑和密封的？7、机盖的结合面上有油沟，机盖应采取什么样的相应措施，才能使机盖上的油进入油沟？8、为了使润滑油经油沟进入轴承，轴承盖的结构应如何设计？9、在什么条件下，滚动轴承的内侧要用挡油环或封油环？其构造和安装位置如何？图1两级圆柱齿轮减速器实验一机构运动简图测绘与分析班级 18级材控卓越 姓名牛伟名 学同组成员实验日期： 年 月 日一、机构名称：摆动滑块机构一、机构名称：摆动滑块机构机构编号：机构自由度F=1二、机构名称：颚式破碎机机构编号：机构自由度F=1三、机构名称：曲柄滑块机构机构编号：机构自由度F=1四、机构名称：简易牛头刨床机构编号：机构自由度F=1五、机构名称：曲柄摇杆机构机构编号：机构自由度F=1机构编号：机构自由度F=1一个正确的“机构运动简图”能反映机构那些内容？答：能反映运动副的个数、类型及其相对位置；机构个数；原动件到执行机构的运动传递关系、过程。机构运动简图的定义是什么？机构运动简图与机构运动示意图的区别是什么？例尺表示运动副的相对位置，以此说明机构的实际运动特性的图形。互关系机构自由度的计算对机构设计有何意义？答：可通过对机构构件的分析计算，得知机构是否具有确定的运动。机构的基本组成有哪些？答：机架，原动件，从动件。成绩：班级 姓名 学号实验日期： 年 月 设备编号一、齿条刀具的主要参数名名数称值压力角α齿顶高系数h*a径向间隙系数c*二、计算数据1.m=8、Z=20标准齿轮1 1项目分度圆直径d基圆直径dｂ齿顶圆直径dａf齿根圆直径d分度圆齿厚s分度圆齿槽宽f

计算公式 单位 计算结果三、m=20、Z=8齿轮实验结果计算及比较2 2标准齿轮计算变位齿轮计算标准齿轮计算变位齿轮计算项目计算公式备注结果（mm） 结果（mm）分度圆直径d齿顶圆直径da齿根圆直径df基圆直径db齿距p基圆齿距pb分度圆齿厚s分度圆齿厚s分度圆齿槽宽exmin齿形比较变用“0”表示。附齿廓范成图四、思考题范成法加工渐开线齿轮时，在什么情况下会发生根切？若要避免根切可采取哪些措施？用范成法加工齿轮时齿廓曲线是如何形成的？用齿条刀具加工标准齿轮时，刀具和轮坯之间的相对位置和相对运动有何要求？为什么？五、实验的心得体会和意见成绩：实验三轴系结构测绘与分析实验报告班级 姓名 学同组成员实验日期： 年 月 日模型编号：一、主要尺寸表名称参数及尺寸齿轮或蜗轮轴承齿数：型号：模数：内径：外径：齿形：宽度：轴承座内径：外径：宽度：轴承盖内径：外径：宽度：密封件内径：外径：宽度：二、绘制轴系装配图（另附图纸）轴系类型：要求：１.按比例尺绘制轴系装配图；２.标注主要尺寸（尺寸等；３.编写零件明细表。（封方法。四、实验的心得体会和意见成绩：实验四减速器拆装实验报告班级 姓名 学同组成员实验日期： 年 月 模型名称及编号：一、测量的数据名名称符号数据（mm）a中心距1a2中心高H机座壁厚δ机盖壁厚机座上凸缘厚度δ1