【精品實用】機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書 （含機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計兩部分） 主編 黃開有 伍利群 董勇 黃舟倩 二 湖 南 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系 實 驗 室 1 目 錄 實驗須知 1 實驗一 機(jī)械運動簡圖繪制實驗 3 實驗二 漸開線齒輪范成實驗 6 實驗三 齒輪幾何參數(shù)測定的實驗 9 實驗四 軸系結(jié)構(gòu)測繪實驗 13 實驗五 減速器拆裝實驗 16 實驗六 帶傳動實驗 19 實驗七 機(jī)械原理與機(jī)械零件現(xiàn)場教學(xué)實驗 22 2 實 驗 須 知 為了培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真和一絲不茍的工作作風(fēng)，保證 教學(xué)實驗順利進(jìn)行，達(dá)到實驗教學(xué)的要求和目的，每個學(xué)生應(yīng)做到如下幾點： 一、做好實驗前的準(zhǔn)備工作： 1、認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，并復(fù)習(xí)教材中的有關(guān)內(nèi)容，明確本次實驗的目的、方法和步驟。 2、根據(jù)實驗所要求的內(nèi)容結(jié)合所學(xué)有關(guān)理論知識，弄清楚與本次實驗有關(guān)的基本原理。 3、對實驗中所用到的儀器、設(shè)備和工具有一定的了解，規(guī)定學(xué)生自備的物品一定要準(zhǔn)備齊。 4、除了解實驗指導(dǎo)書中規(guī)定的實驗方案外，亦可多設(shè)想其它方案。 二、遵守實驗室的規(guī)章制度： 1、實驗時應(yīng)嚴(yán)肅認(rèn)真，保持安靜和整潔，不準(zhǔn)亂拋紙屑，不準(zhǔn)隨地吐痰，嚴(yán)禁吸煙 。 2、愛護(hù)儀器和設(shè)備，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時報告。 3、凡與本次實驗無關(guān)的儀器與設(shè)備切勿任意動用。 4、實驗完畢，應(yīng)將設(shè)備及儀器擦拭干凈，并恢復(fù)到原來正常狀態(tài)。 三、認(rèn)真做好實驗： 1、認(rèn)真聽好指導(dǎo)老師對本次實驗的講解，實驗時，應(yīng)有嚴(yán)格科學(xué)作風(fēng)，認(rèn)真細(xì)致地按照實驗指導(dǎo)書中所要求的實驗方法和步驟進(jìn)行。 2、對于帶電或貴重的儀器及設(shè)備，在接電或布置后，應(yīng)請指導(dǎo)老師檢查，檢查通過后，才能開始實驗。 3、在實驗過程中，應(yīng)密切注意觀察實驗現(xiàn)象，記錄下全部所需測量數(shù)據(jù)，隨時進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)及 時總結(jié)。 4、實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手操作技能的重要環(huán)節(jié)，因此每個學(xué)生都必須自己動手，完成所有的實驗環(huán)節(jié)。 3 5、實驗所測的數(shù)據(jù)和圖表，應(yīng)以實事求是的科學(xué)態(tài)度，當(dāng)場記錄清楚，不要拼湊和抄襲，所得結(jié)果交指導(dǎo)老師審閱認(rèn)可后可才能離開實驗室，若不符合實驗要求應(yīng)重做。 6、學(xué)生在完成規(guī)定實驗項目后，如果希望觀察一些與本實驗有關(guān)的其它現(xiàn)象，或用另外方案來進(jìn)行測試，經(jīng)老師同意可以進(jìn)行。 四、實驗報告的一般內(nèi)容與要求： 實驗報告是實驗的總結(jié)，通過書寫實驗報告，可以提高學(xué)生的分析能力，因此每個學(xué)生必須獨立完成實驗報告，并要求學(xué)生 對每個實驗應(yīng)該做到原理清楚，方法正確，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備可靠，會簡單處理和分析測試數(shù)據(jù)。要有自己的觀點和見解，并加以討論，實驗報告要求書寫工整。 一般實驗報告應(yīng)具有下列基本內(nèi)容： 1、實驗名稱、實驗日期、實驗者及同組人員。 2、實驗所用的儀器和設(shè)備的名稱、型號（及編號），精度及量程等。 3、實驗?zāi)康?、原理、方法及步驟簡述。 4、實驗數(shù)據(jù)及其處理：實驗數(shù)據(jù)應(yīng)包括全部的測量原始數(shù)據(jù)，并注明測量單位，最好以表格形式，列出數(shù)據(jù)的運算過程，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤并分析。 5、討論及實驗心得體會：根據(jù)實驗所得到的結(jié)果及實驗中觀察到的現(xiàn) 象，結(jié)合基本原理進(jìn)地分析討論。如實驗對象有理論解，則希望能與理論結(jié)果進(jìn)行比較，最后寫出心得體會。 6、提出建議和期望：通過實驗課教學(xué)實踐，根據(jù)自己的收獲，客觀地進(jìn)行評價，或提出建議和期望。 五、實驗成績 1、根據(jù)學(xué)生參加實驗的態(tài)度和表現(xiàn)，在老師審閱報告的基礎(chǔ)上，按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級評定實驗成績。 2、未完成所規(guī)定的實驗或?qū)嶒灣煽儾患案裾?，?yīng)補(bǔ)做或重做實驗，否則不準(zhǔn)參加本課程的期終考試。 3、本課程的實驗成績，按比例計入本課程的總評成績。 4 實驗一 機(jī)構(gòu)運動簡圖繪制 一、實驗?zāi)康?1、掌 握根據(jù)實際機(jī)械或模型繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖的技能和正確標(biāo)注運動尺寸。 2、進(jìn)一步加深理解機(jī)構(gòu)的組成原理和機(jī)構(gòu)自由度的含義，掌握機(jī)構(gòu)自由度的計算方法及其具有確定運動的條件。 3、了解機(jī)械運動簡圖與實際機(jī)械結(jié)構(gòu)的區(qū)別。 二、實驗設(shè)備和工具 1、各種機(jī)器（牛頭刨床、插齒機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）或機(jī)構(gòu)實物，模型。 2、測量工具：鋼尺、內(nèi)外卡規(guī)。 3、繪圖工具（學(xué)生自備）：三角板、直尺、圓規(guī)、鉛筆、橡皮擦、草稿紙（供測繪、畫草圖用）。 三、實驗原理 由于機(jī)構(gòu)的運動僅機(jī)械中所有的構(gòu)件數(shù)和構(gòu)件所組成的運動副的數(shù)目、種類、相對位置有關(guān) 。因此，在繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖時可以撇開構(gòu)件的復(fù)雜外形和運動副的具體構(gòu)造，而用簡略的符號來代表構(gòu)件和運動副，并按一定的比例尺繪出各運動副的相對位置和機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，以此表明實際機(jī)構(gòu)的運動特殊，從而便于進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運動分析和動力分析。 四、測繪方法與步驟 1、使被測繪的機(jī)構(gòu)或模型緩慢地運動，從原動件開始仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)的運動，分清各個運動構(gòu)件，從而確定組成機(jī)構(gòu)的數(shù)目。對于兩個構(gòu)件的相對運動非常微小而不易察覺到的地方應(yīng)特別加以注意，切不可誤認(rèn)為剛性聯(lián)接。 2、根據(jù)相聯(lián)接的兩構(gòu)件間的接觸情況及相對運動的性質(zhì)，確定各個運動5 副的類 型。 3、選擇恰當(dāng)?shù)囊晥D，并在草稿紙上徒手按規(guī)定的符號及構(gòu)件的聯(lián)接次序逐步畫出機(jī)構(gòu)運動簡圖的草圖，用數(shù)字 1， 2， 3分別標(biāo)出各構(gòu)件，用字母A、 B、 C分別標(biāo)出各運動副，然后用箭頭標(biāo)出原動件。 4、計算機(jī)構(gòu)的自由度并以此檢查所繪機(jī)構(gòu)運動簡圖的草圖是否正確。應(yīng)當(dāng)注意，在計算自由度時應(yīng)除去局部自由度及虛約束。 5、自由度檢查無誤后，仔細(xì)測量機(jī)構(gòu)各運動副間相對位置（即運動尺寸），最后按一定比例尺將草圖繪成正式的機(jī)構(gòu)運動簡圖。 實際長度（米） 比例尺 = 圖上尺寸（毫米） 計算平面機(jī)構(gòu)自由度公式 F=3n 2中： n 活動構(gòu)件； 低副數(shù)目； 高副數(shù)目。 五、實驗安排 1、先由指導(dǎo)老師對測繪過程講解示范，然后分組進(jìn)行測驗。 2、每個同學(xué)應(yīng)測繪四個機(jī)構(gòu)，對指定必須按比例尺做正規(guī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖的機(jī)構(gòu)，應(yīng)認(rèn)真測量其有關(guān)尺寸，其他不按比例繪制的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖可用目測法使構(gòu)件大致成比例，以便分析。 六、實驗報告及基本要求（ 見附件一 ） 1、實驗后，學(xué)生應(yīng)將實驗數(shù)據(jù)，計算結(jié)果等直接填入實驗報告內(nèi) ，繪制好機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖和機(jī)構(gòu)運動簡圖，然后沿裁剪線將其裁下，交老師批閱。 2、思考題 6 （ 1）機(jī)構(gòu)運動簡圖有什么用途？一個正確的機(jī)構(gòu)運動簡圖應(yīng)能說明哪些內(nèi)容？ （ 2）機(jī)構(gòu)自由度的計算對測繪機(jī)構(gòu)運動簡圖有何幫助？ （ 3）繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖，原動件的位置是否可以任意確定？若任意確定會不會影響簡圖的正確性？ （ 4）怎樣選擇機(jī)構(gòu)運動的平面才是合理的？ 3、收獲與建議。 7 實驗二 漸開線齒輪范成實驗 一、實驗?zāi)康?1、掌握用范成法切制漸開線齒輪的基本原理。 2、通過觀察漸開線齒輪的輪廓曲線具體形成過程，了解齒輪的根切現(xiàn)象及避免根切的方法。 3、分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與正負(fù)變位齒輪齒形變化的異同點。 二、實驗儀器和工具 1、齒輪范成儀。 2、鉛筆、圓規(guī)、三角板、剪刀等（自備）。 3、 300 300 三、齒輪范成法原理 范成法是利用一對齒輪（或齒輪齒條）互相嚙合時，共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪的。加工時，其中一輪為刀具，另一輪為輪坯，刀具和輪坯在機(jī)床鏈作用下保持定傳動比傳動，完全和一對真正的齒輪相互嚙合傳動一樣；刀具作徑向進(jìn)給運動的同時，還沿輪坯的軸向作切削運動。這樣切出的齒廓就是刀刃在各個位置的包絡(luò)線 。若用漸開線作刀具的齒廓，可以證明其所包廓就是刀刃在各個位置的包絡(luò)線。若用漸開線作刀具的齒廓，可以證明其所包絡(luò)出的齒廓必為漸開線，今用齒條漸開線（基圓半徑為無限大時漸開線為一傾斜直線）齒廓加工齒輪，那么刀具刀刃在各個位置的包絡(luò)線就是漸開線，即加工出的齒廓為漸開線齒廓。因為在實際加工時，看不到刀刃形成包絡(luò)輪齒的過程，所以通過齒輪范成儀來表現(xiàn)這一過程，用鉛筆將刀刃在各個位置描繪在輪坯紙上，這樣就能清楚地觀察到輪齒范成的過程。 四、齒輪成儀的構(gòu)造及使用方法簡介 齒輪儀所用的刀具模型為齒條插刀，其結(jié)構(gòu)示意圖如下。 8 圖 1 B 型齒輪范成儀的基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，扇形齒輪 3 裝置在固定軸 5 上，且與齒條 2 相嚙合，扇形齒輪上的兩種不完全齒輪具有相同的模數(shù)（ m=2），但分度圓不同（大齒輪分度直徑 d=256，小齒輪 d=160）。通過調(diào)整固定軸在底座位上的位置，可使大小扇形齒輪分別與齒條嚙合，齒條與底座采用燕尾導(dǎo)軌聯(lián)接。用手推動齒條時，扇形齒輪繞固定軸轉(zhuǎn)動。齒條與扇形齒輪上的刻度對應(yīng)關(guān)系表明二者在嚙合傳動過程中，齒輪節(jié)圓與齒條節(jié)線作純滾動。 切割輪坯用的齒條刀具 8安裝在齒條體上，松開蝶形螺母 9可靠刀具相 對輪壞中心作徑向移動，以演示變位加工原理，變位移距可以刻度 10上看出。 托盤 4用于支承繪圖紙，壓坯 7和滾花圓螺母 6可將繪圖紙壓緊。 輪壞分度圓直徑、刀具模樓及加工齒輪齒數(shù)的關(guān)系如表 1所示： 表 1： I 坯分度圓直徑 d 160 256 加工刀具模數(shù) m 8 16 8 16 加工齒輪齒數(shù) z 20 10 32 16 9 五、實驗步驟 1、安裝好扇形齒輪 2、輪坯的準(zhǔn)備與安裝 （ 1）根據(jù)表 1 中被切的參數(shù)計算出加工齒輪的分度圓、齒頂圓、齒根圓和基圓直徑，并將“四圓”畫在繪圖紙上。 （ 2）剪一直徑比齒頂圓大 3在中心剪一直徑為 35裝用） （ 3）將圓形圖紙（輪坯）安裝在固定軸上，用壓環(huán)和圓螺母壓緊。 3、刀具安裝 （ 1）按表 1選擇好刀具。 （ 2）按加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪或變位齒輪的要求調(diào)整好刀具中線位置。 4、繪制齒輪廓 （ 1）將齒輪連同刀具推至范成儀的一端。 （ 2）然后每當(dāng)向另一端動一個不大距離，即在代表輪坯的圖紙上用鉛筆描下刀具刀刃位置，直至形成 23個完整的輪齒時為止。 六、實驗內(nèi)容要求 1、根據(jù)齒輪范成儀的給定參數(shù)（ m、 a、 c #、 Z），繪制齒輪廓。 2、計算數(shù)據(jù)并對照實驗 結(jié)果分析。 3、思考題 （ 1）加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪時，嚙合線的位置及嚙合角的大小是否有變化？為什么？ （ 2）通過實驗，說明你所觀察到的根切現(xiàn)象是怎樣的？是由于什么原因引起的？避免根切的方法有哪些？ 4、收獲與建議 10 實驗三 齒輪幾何參數(shù)測定的實驗 一、實驗?zāi)康?1、掌握用普通量具測定齒輪基本參數(shù)的基本技能。 2、進(jìn)一步鞏固并熟悉齒輪各部分名稱和各部分尺寸與基本能數(shù)之間的關(guān)系及漸開線齒輪的幾何性質(zhì)。 二、實驗工具 本實驗使用一套（ 8個） 8級精度 m=5的標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪作為測量對象，利用精度為 標(biāo)卡尺和齒厚游標(biāo)卡尺各一把作為測量工作。 三、實驗原理 本實驗要求用游標(biāo)卡尺測量出齒廓公法線長度 ，齒頂圓直徑 根圓直徑 齒厚游標(biāo)卡尺測量固定弦齒厚 根據(jù)上述測量參數(shù)計算并導(dǎo)出齒輪模數(shù) a，齒頂高系數(shù) ，徑向間隙系數(shù) c 移距系數(shù) x。 實驗原理：如圖 1所示 圖 1 11 由于漸開線齒廓上任意點的法線必切于基礎(chǔ)圓，如同一基圓上生成的任意兩條反向的漸開線間的公法線長度處處相等?；谶@一性質(zhì)，只要用卡尺測得跨 K 個齒的公法線 跨 K+1 的公法線齒 ，即可計算推得其它齒輪參數(shù)。 四、實驗步驟 1、用游標(biāo)卡尺測公法線長度及齒頂圓直徑 跨齒數(shù) 當(dāng) a=200時 Z 9 18 19 27 28 36 37 45 46 54 55 63 K 2 3 4 5 6 7 測量方法： 先將游標(biāo)卡尺跨 K 個齒測量，使其兩足與齒廓相切，取不同的三組 K 個齒，可得三組不同的 平均值即可。以同樣方法測量 。 當(dāng)齒數(shù)為偶數(shù)時，齒頂圓直徑用卡尺直接量是，當(dāng)齒數(shù)為奇數(shù)時，由以下公式修正： 900 ， 實測齒頂圓直徑 Z 2、用齒厚游標(biāo)卡尺測量弦齒厚及齒高，如用齒厚游標(biāo)卡尺測量時，可松開螺釘 11 并擰緊螺釘 10，再調(diào)整微調(diào)螺母 8 使高度游標(biāo)尺的示值為 h；然后固緊螺 11 測量時將支承 5置于被測齒頂，并使齒厚游標(biāo)卡尺的量爪 2垂直于齒輪的軸線，再用同樣的方法調(diào)整水平游標(biāo)卡尺的微調(diào)螺母，使可動量爪與固定量爪與齒面對稱接觸，這時水平游標(biāo)尺示值即為實際弦齒厚 用它還可測得全齒高 h， 則齒根圓直徑為： df=d 2h （ 1） 五、有關(guān)齒輪基本參數(shù)的計算 1、模數(shù) m，壓力角 a 由 圖 1知： 12 ( K 1 ) （ 2） 1 = （ 3） 基節(jié) b = （ 4） 而 以 m= （ 5） 將 a=150 ， a=200 分別代入（ 5）式，將 值最接近 標(biāo)準(zhǔn)值的一級 m、 可參照有關(guān)手冊） 當(dāng) a=200 時，還可有照下表： 、變值系數(shù) X 當(dāng)被測齒輪為變位齒輪時，設(shè)其公法線長度 則由公式 =k X = 212）求得： 3、齒頂高降 低系數(shù) y y= 2m 實測值 y 還可由一對已知 m、 a、 x 的嚙合齒輪的有關(guān)參數(shù)來確定齒頂高系數(shù)徑向間隙系數(shù) C 。本實驗用齒輪配對如參數(shù)表。 標(biāo)準(zhǔn)齒輪： 1 da = ( Z ) （ 8） 2 m 13 = 2 （ 9） 2m 變位齒輪： 1 da = ( Z ) X + y （ 10） 2 m C = 2 + y （ 11） 2m 六、本實驗使用的被測齒輪的有關(guān)參數(shù)表 齒輪編號 模數(shù) 齒數(shù) 變位系數(shù) 齒頂降低系數(shù) 1# 5 12 2# 5 18 3# 5 18 +4# 5 30 5# 5 12 +# 5 25 +# 5 25 # 5 31 、思考題 1. 決定齒廓形狀的基本參數(shù)有哪些？ 2. 測量公法線長度時，卡尺的卡腳若放在漸開線齒廓的不同位置上，對所測定的公法線長度1什么？ 1. 在測量頂圓直徑 偶數(shù)齒和奇數(shù)齒的齒數(shù)的齒輪在測量方法上有什么不同？ 八、 實驗報告 14 實驗四 軸系結(jié)構(gòu)測繪實驗 一、實驗?zāi)康?通過對實際軸系結(jié)構(gòu)（或模型）的觀察測繪，熟悉并掌握軸系零件結(jié)構(gòu)形狀與功用，工藝要求，尺寸裝配關(guān)系，安裝調(diào)整以及軸、軸上零件的定位固定方式等，為軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)習(xí)提供感情認(rèn)識。 二、測繪步驟及要求 1、軸系結(jié)構(gòu)分析 對所選測繪的軸系實物（或模型）進(jìn)行觀察分析，明確軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計需要滿足的要求，軸上各零件結(jié)構(gòu)特點、作用。例如某個零件是如何從結(jié)構(gòu)形狀上、裝配尺寸上和材料上滿足該零件受力、安裝、調(diào)整 、周向和軸向定位，以及潤滑、密封等要求，可結(jié)合回簽實驗報告中的思考題進(jìn)行觀察分析。 2、測量軸系零件尺寸 （ 1）測量精度，一般準(zhǔn)確到小數(shù)點后兩位，并要測取零件全部尺寸，否則給后面繪圖帶來困難。 （ 2）對于因拆卸困難或別的原因而難以直接測量的尺寸，允許根據(jù)實物相對大小和結(jié)構(gòu)關(guān)系估算出來，或利用有并標(biāo)準(zhǔn)查出尺寸。 （ 3）軸系零件主要配合關(guān)系見附錄 1。 （ 4）一些特殊零件如斜齒輪，基法向模數(shù) 旋角的測定參考實驗五的有關(guān)內(nèi)容測定和計算。 （ 5）因為軸系內(nèi)圈與軸按工作要求二者需周向固定，采用的是過盈配合或緊過 配合的方法。所以，在測量時，軸承取不下來，可記下軸承代號，再由手冊查出寬度，內(nèi)外徑主要參數(shù)，如果在實驗中軸承可以從軸上取下，那是因為實驗中拆裝，測繪方便，已有意識將軸磨小了，已不再是原來的配合狀態(tài)。同學(xué)們在測繪時還應(yīng)在圖紙上標(biāo)明原來的配合關(guān)系。 （ 6）對于支承軸系部件的箱體部分，只要求用雙點劃線畫出與軸承，端蓋等配合的局部，而不必過多測量尺寸。 15 3、繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖 利用測量所得各零件尺寸，對照軸系實物，畫出軸系結(jié)構(gòu)裝配圖一張。圖副及比例自定，一般以 3號圖紙大小為宜。要求所繪圖結(jié)構(gòu)合理，裝配關(guān)系清楚，按裝 配圖要求注明必要的尺寸，如軸孔之間的配合尺寸等。最后填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表，其格式見附錄 示。明細(xì)表中材料欄的填寫，若系測繪的模型，則要求學(xué)生自己選定材料再填入。 4、測繪完畢后，將軸系部件復(fù)原，放回原處。 三、測繪設(shè)備及量具 實驗設(shè)備有軸系結(jié)構(gòu)模型、減速器等。 量具有游標(biāo)卡尺，其它量具自備。 四、附錄 1、軸上零件用配合關(guān)系表： 配合零件 常 用 配 合 軸承內(nèi)圈與軸 J6 k6 m6 了外圈與機(jī)座位 7 齒輪、蝸輪孔與軸（帶鍵） H7 7 7 7 套、擋油環(huán)與軸 H7 8 8 9 入、輸出軸（帶鍵） 16 1、標(biāo)題欄、明細(xì)表格式 8 箱體 1 40 7 滾動軸承 2 208 64 6 端蓋 2 40 5 軸套 1 4 齒輪軸 1 45 M=2=22 3 密封圈 1 毛氈 2 調(diào)整墊片 1 1 擋油環(huán) 2 序號 名稱 數(shù)量 材料 備 注 班級 比例 制圖 審批 圖號 五、實驗報告 17 實驗四 減速器拆裝實驗 一、實驗?zāi)康?1、了解減速器的功能、分類和傳動路線。 2、了解減速器中各零件作用、結(jié)構(gòu)形態(tài)及裝配關(guān)系。 3、了解減速器的潤滑和密封。 4、了解減速器的基本要求。 二、實驗要求 1. 按正確程序拆開減速器，分析減速器結(jié)構(gòu)及各零件功用。 2. 測定減速器的主要參數(shù)，繪出傳動示意圖。畫軸系結(jié)構(gòu)裝配圖一張。 3. 測量減速器傳動副的齒側(cè)間隙及接觸斑點。 三、實驗設(shè)備及工具 齒輪減速器、蝸桿減速器、鋼尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)、外卡尺、鉛絲、涂料等。 四、實驗步驟 1. 開箱蓋前先觀察減速器外部形狀，判斷傳動方式、級數(shù)、輸入和輸出軸。并觀察有哪些箱體附件。 2. 擰下箱蓋與底座聯(lián)接螺栓及端蓋螺釘，拔出定位銷，借助起蓋螺釘頂起減速器箱蓋。 3. 邊拆卸邊觀察，并就箱體形狀，軸系零件的定位的固定，潤滑密封方式，箱體附件（如通氣器、油標(biāo)、油塞、起蓋螺釘、定位銷等）結(jié)構(gòu)和作用，位置要求和零件材料等進(jìn)行分析。 4. 畫傳動示意圖，測定減速器的主要參數(shù) a、 m、 等，測得的參數(shù)或計算得出的參數(shù)記錄于表中。傳動示意圖也應(yīng)注明必要的參數(shù)。 5. 軸系結(jié)構(gòu)測繪 軸系結(jié)構(gòu)分析：分析和測繪軸系結(jié)構(gòu)，明確軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計需要滿足的要求。應(yīng)了解軸的各部分結(jié)構(gòu)作用，形狀尺寸，它與強(qiáng)度、剛度、加工裝配的關(guān)系，軸上各零件的用途、軸承類型、布置、安裝調(diào)整方式、軸和軸上零件的定位及固定方法、潤滑和密封等。 18 畫軸系結(jié)構(gòu)裝配圖一張：將測得各零件的定位及固定方法、潤滑和密封等。 6. 測量齒側(cè)間隙：在兩輪齒之間插入一鉛絲，其厚度稍大于所假設(shè)的側(cè)隙，轉(zhuǎn)動齒輪，使兩齒面間的鉛絲被輾壓，然后取出鉛絲，用游標(biāo)卡尺測出被輾壓后鉛絲的厚度，以檢驗該對齒輪的齒側(cè)間隙是否符合 83標(biāo)準(zhǔn)的要求。 7. 檢查接觸斑點。仔細(xì)擦凈每一個輪齒在主動輪 3 4個輪齒上均勻地涂上一薄層涂料（如紅丹油），在從動輪被輕輕制動下，用手轉(zhuǎn)動主動輪，然后確定從動輪輪齒上接觸斑點的分布情況和尺寸。接觸斑點的大小在齒面展開圖上用百分比計算（下圖一）。 圖一 齒面接觸痕跡斑點 沿齒長方向：接觸斑點的長度 b （除去超過模數(shù)值的的斷開的部分 C）與工作長度 b之比，即 %100b 沿齒高方向，接觸斑 點的平均高度 h 和工作高度 h 之比，即 %100檢查是否符合 五、思考題 1. 試說明減速器各零件的名稱及其作用？ 2. 試述減速器的拆裝步驟？ 3. 試以中間軸或低速軸為例，說明軸上零件的周向固定和軸向固定？ 4. 減速器的齒輪和軸承采用什么方法潤滑？ 六、實驗報告 19 實驗六 帶傳動實驗 一、實驗?zāi)康?1、觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象以及它們與 帶傳遞的載荷之間的關(guān)系。 2、測定彈性滑動率與所傳遞的載荷和帶傳效率之間的關(guān)系，繪制帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線。 3、了解帶傳動實驗臺的設(shè)計原理與扭矩、轉(zhuǎn)速的測量方法。 二、實驗臺的構(gòu)造和工作原理 由于彈性滑動率之值與打滑現(xiàn)象的出現(xiàn)，以及帶傳動的效率都與帶傳遞的載荷的大小有密切關(guān)系，本實驗臺用燈泡作負(fù)荷。本實驗臺由主機(jī)和測量系統(tǒng)兩大部分組成。 1、主機(jī) 主機(jī)是一個裝有平帶的傳動裝置。 主電機(jī)是直流電動機(jī)裝在滑座上，可沿滑座滑動，電機(jī)軸上裝有主動輪，通過平帶帶動從動輪，從動輪裝在直流發(fā)電機(jī)的軸上，在 直流發(fā)電機(jī)的輸出電路上，并接了八個燈泡，每個 40 瓦，作為帶傳動的加載裝置，砝碼通過鋼絲繩，定滑輪拉緊滑座，從而使帶張緊，并保證一定的初拉力。開啟燈泡，以改變發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，隨著開啟燈泡的增多，發(fā)電機(jī)的負(fù)載增大，帶的受力增大，兩邊拉力差也增大，帶的彈性滑動逐步增加。當(dāng)帶斷傳遞的載荷剛好達(dá)到所能傳遞的最大有效圓周力時，帶開始打滑，當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加時則安全打滑。 2、測量系統(tǒng) 測量系統(tǒng)由電轉(zhuǎn)速測定裝置和電機(jī)的測扭矩裝置兩部分組成。 A、光電測轉(zhuǎn)速裝置 主動輪的扭矩下 2均通過在主動輪和從動輪的軸 上分別安裝一同步轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤的同一半徑上鉆有一個小孔，在小孔一側(cè)固定有光電傳感器，并使傳感器的測頭已對小孔。帶輪轉(zhuǎn)動時，就可在數(shù)碼管上直接讀20 出帶輪的轉(zhuǎn)跡。 B、扭矩測量裝置 主動輪的矩 2下均通過電動機(jī)外殼來測定。 電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的外殼支承在支座的滾動軸承中，并可繞與轉(zhuǎn)子相重合的軸線擺動，當(dāng)電動機(jī)啟動和發(fā)電機(jī)負(fù)載后，由于定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場的相互作用，電動機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同向傾倒，發(fā)電機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的反向傾倒，它們的傾倒力矩可分別通過固定在定子外殼上的測力計所測得的力矩來平衡。即 ： 主動輪上的扭矩 N 從動輪上的扭矩 N 式中 測力計上百分表的讀數(shù) 測力計算定值 測力計的力臂 120從動輪的功率 傳動的效率 = = 主動輪的功率 學(xué)們只要測得不同負(fù)載下主動輪的轉(zhuǎn)速 2以及主動輪的扭矩下 2，就可算 出在不同的有效拉力下的彈性滑動率以及效率之值。以有效拉力 F 為橫坐標(biāo)，分別以不同載荷下的和之值為縱坐標(biāo)，就可以畫出帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線。 三、實驗步驟 1、接通電源，實驗臺的指示燈亮，檢查一下測力計的測力桿是否處于平衡狀態(tài)，若不平衡則調(diào)整到平衡。 2、加砝碼 3帶具有初拉力。 3、慢慢地洞順時針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)速按鈕，使電機(jī)從開始運轉(zhuǎn)逐漸加速到000轉(zhuǎn) /分左右，記錄 4、打開一個燈泡（即加載），記錄一組 據(jù)，注意此時 2之間的差值 ，即觀察帶的彈性滑動現(xiàn)象。 5、逐漸增加負(fù)載（即每次打開一個 40瓦的燈泡）重復(fù)第 4步，直到21 3%左右，即圓 2 上的 A 點，帶傳動開始進(jìn)入打滑區(qū)，若再打開燈泡，則 2之差值迅速增大。 四、實驗時注意事項 1、調(diào)速時應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)速按鈕，若使電機(jī)突然旋轉(zhuǎn)很快，容易使設(shè)備中保險燒斷。 2、設(shè)備連續(xù)使用不得超過 3個小時。 3、本實驗主要參數(shù)： 帶輪直徑 2020力