機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書(修改2)(共24頁)

1、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）湖南工學(xué)院機(jī)械系實驗室二OO五年二月目 錄實驗須知2實驗一 機(jī)構(gòu)、機(jī)械零部件認(rèn)知實驗3實驗二 機(jī)構(gòu)運動簡圖測繪與分析實驗6實驗三 漸開線齒輪范成實驗8實驗四 齒輪幾何參數(shù)測定實驗11實驗五 機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實驗15實驗六 組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析實驗16實驗七 減速器拆裝與結(jié)構(gòu)分析實驗18 實驗八 帶傳動的特性測試與分析實驗22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

2、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

3、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)。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

4、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)

5、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。實驗一 機(jī)構(gòu)、機(jī)械零部件認(rèn)知實驗一、實驗?zāi)康?1、初步了解課程所研究的各種常用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、類型、特點及應(yīng)用。 2、了解機(jī)械零、部件的類

6、型和結(jié)構(gòu)，了解其特點和應(yīng)用。 3、了解機(jī)械零、部件的常用材料和工作原理。 4、增強對機(jī)構(gòu)與機(jī)器、機(jī)械零、部件的感性認(rèn)識，為理論學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)二、方式和要求 1、實驗方式以學(xué)生觀察、自學(xué)為主，教師輔導(dǎo)答疑為輔，并進(jìn)行現(xiàn)場討論、分析此為開放式教學(xué)形式，學(xué)生可利用課余時間來陳列室參觀、學(xué)習(xí)。 2、學(xué)生可根據(jù)理論教學(xué)的時間不同，結(jié)合教科書的有關(guān)章節(jié)，隨時到實驗室觀，回答思考題，可階段性回答，也可一次性回答。 3、在觀察過程中，應(yīng)著重了解： （1）常用機(jī)構(gòu)的運動特點和應(yīng)用。 （2）機(jī)構(gòu)簡圖的表示。 （3）機(jī)械零、部件的類型、結(jié)構(gòu)，掌握其特點和應(yīng)用。 （4）機(jī)械零、部件的常用材料和工作原理。 （5）機(jī)械零、

7、部件的失效形式。 （6）加深對標(biāo)準(zhǔn)件如：滾動軸承、螺紋等零件代號的理解，為正確選用打好基礎(chǔ)三、實驗內(nèi)容1、機(jī)械原理陳列柜內(nèi)容機(jī)械原理陳列柜，展出十柜各種典型機(jī)構(gòu)，實際上是一部直觀、活動的教材，所陳列的機(jī)構(gòu)，采用微電機(jī)驅(qū)動，點動開關(guān)控制運行，并配有錄音講解與機(jī)械同步運行，陳列內(nèi)容主要有：第一柜：機(jī)械的組成 兩種機(jī)器及各種運動第二柜：齒輪機(jī)構(gòu)的類型 平面和空間的齒輪機(jī)構(gòu)的常見類型第三柜：齒輪的基本參數(shù) 漸開線形成、齒輪各部分名稱及五個基本參數(shù)第四柜：輪系的類型 平面和空間軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系的類型第五柜：輪系的功能 輪系的六種功能，擺線針輪潛波減速器等第六柜：凸輪機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu)類型、推桿形狀、凸輪機(jī)構(gòu)

8、封閉方式第七柜：平面連桿機(jī)構(gòu)類型 鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化方式第八柜：平面連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用 平面連桿機(jī)構(gòu)在八種機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用示例第九柜：間隙運動機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全有輪機(jī)構(gòu)第十柜：聯(lián)動凸輪、凸輪齒輪、凸輪連桿齒輪連桿機(jī)構(gòu)等組合機(jī)構(gòu)。2、機(jī)械零件陳列柜內(nèi)容機(jī)械零件陳列柜，展出十柜各種典型機(jī)械零件，實際上是一部現(xiàn)實的教材，所陳列典型零件為了觀察方便有的進(jìn)行了剖切，并配有文字，圖表說明，主要內(nèi)容有：第一柜：螺紋聯(lián)接與應(yīng)用第二柜：鍵、花鍵、無鍵、銷、鉚、焊、膠接第三柜：帶傳動第四柜：鏈傳動第五柜：齒輪傳動第六柜：蝸桿傳動第七柜：滑動軸承與潤滑密封第八柜：滾動軸承與裝置設(shè)計第九柜：軸的分析

9、與設(shè)計第十柜：彈簧、聯(lián)軸器、離合器、減速器。實驗二 機(jī)構(gòu)運動簡圖測繪與分析實驗一、實驗?zāi)康?、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)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。4、通過對機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)一步加深理解機(jī)構(gòu)的組成原理。二、實驗內(nèi)容對一些典型機(jī)構(gòu)或機(jī)器的實物或模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)運動簡圖的測繪，計算其自由度，驗證其運動是否確定，并通過機(jī)構(gòu)運動簡圖進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析。三、實驗設(shè)備和工具1、典型機(jī)構(gòu)或機(jī)器的實物或模型若干件。2、測量工具：鋼尺、內(nèi)外卡規(guī)等。3、繪圖工具（學(xué)生自備）：三角板

10、、直尺、圓規(guī)、鉛筆、橡皮擦、草稿紙（供測繪、畫草圖用）。四、測繪原理和方法1、測繪原理機(jī)構(gòu)是各種機(jī)器用來傳遞運動和力的基本組成部分，它由若干個構(gòu)件按一定的方式聯(lián)接而成，并實現(xiàn)確定的運動。從運動的觀點來看，機(jī)構(gòu)的運動僅與機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的數(shù)目，各構(gòu)件組成的運動副的類型、數(shù)目以及各運動副之間的相對位置有關(guān)，而與構(gòu)件的復(fù)雜外形和運動副的具體結(jié)構(gòu)無關(guān)。因此，在進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析和機(jī)構(gòu)設(shè)計時，常常不考慮那些與機(jī)構(gòu)運動無關(guān)的因素，而僅用簡單線條和規(guī)定符號來表示運動副和構(gòu)件，并按一定比例表示各運動副間的相對位置。這種能正確表達(dá)機(jī)構(gòu)運動特性的簡單圖形稱為機(jī)構(gòu)運動簡圖。2、測繪方法（1）使被測繪的機(jī)構(gòu)或模型緩慢地運動，從原

11、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，然后用數(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。（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條件。計算平面機(jī)構(gòu)自由度公式 F=3n2P1Ph式中： n活動構(gòu)件； P1低副數(shù)目；Ph高副

12、數(shù)目。（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=圖上尺度（毫米）五、實驗步驟1、目測各運動副之間的相對位置，使實物與圖形大致成比例，在草稿紙上用鉛筆徒手繪出指定的幾種機(jī)構(gòu)的示意圖。2、在自選的幾種機(jī)構(gòu)示意圖中任選兩種，按適當(dāng)?shù)谋壤L制機(jī)構(gòu)運動簡圖。3、計算所測繪機(jī)構(gòu)的自由度，并驗證此機(jī)構(gòu)是否具有確定的運動。4、對所測繪的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。（1） 檢查并去除機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束。（2） 用低副代替機(jī)構(gòu)中的高副。（3） 從機(jī)構(gòu)中分離桿組。任何機(jī)構(gòu)都包含機(jī)架、原動件和從動件系統(tǒng)三個部分。分離桿組是將

13、該從動件系統(tǒng)分解為若干個不可再分的、自由度為零的構(gòu)件組。4） 確定機(jī)構(gòu)的級別。平面機(jī)構(gòu)的級別是按其中最高級桿組的級別確定。實驗三 漸開線齒輪范成實驗一、實驗?zāi)康?、掌握用范成法切制漸開線齒輪的基本原理。2、了解工廠中實際加工漸開線齒輪（滾齒加工與插齒加工）的生產(chǎn)過程。3、熟悉漸開線齒輪各參數(shù)的計算公式以及不同參數(shù)對齒形的影響。4、了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免根切的方法。5、分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的異同點。二、實驗內(nèi)容1、 用 m8 或m=16的齒輪插刀分別繪出標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的完整齒形 1 一 2 個2、 在繪制過程中，注意觀察齒輪產(chǎn)生根切的現(xiàn)象及根切的部位，并分析產(chǎn)生根切的原

14、因然后繪制不產(chǎn)生根切的齒廓。三、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、300×300mm2的厚圖紙兩張。四、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

15、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。五、齒輪范成儀的構(gòu)造及使用方法簡介齒輪范成儀所用的刀具模型為齒條插刀，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。圓盤1繞其固定軸心O轉(zhuǎn)動，在圓盤1上固定有周邊切有齒的扇形齒2，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）。齒條3固定在橫板4上，并可沿機(jī)座7作水平方向

16、移動，齒條移動時帶動扇形齒轉(zhuǎn)動，齒條與齒嚙合的中心線所形成的圓（以O(shè)為圓心）等于被加工齒輪的分度圓。通過齒條、扇形齒的作用使圓盤相對于橫拖板的運動與被加工齒輪相對于齒條刀具的運動一樣。松開緊固螺釘5；刀具6可以在橫拖板4上沿垂直方向移動，從而可以調(diào)節(jié)刀具中線至被加工輪坯中心的距離，這樣就能加工標(biāo)準(zhǔn)或變位齒輪，變位移距可以從刻度上讀出。1圓盤 2扇形齒輪 3齒條 4橫拖板 5緊固螺釘 6刀具 7機(jī)座 8壓蓋六、實驗步驟1、輪坯紙的準(zhǔn)備 （1）根據(jù)所用范成儀的扇形齒輪的分度圓直徑 d 和齒條刀的模數(shù) m，求出被切齒輪的齒數(shù) Z。 （2）計算出被加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪和正負(fù)變位（變位系數(shù)x=±0.

17、5）齒輪的齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df和基圓直徑db，并在紙上畫出da和df。 （3）接著將圖紙剪成比頂圓直徑da大 23mm的圓形，最后剪下直徑為 35mm的安裝中心孔。 2、標(biāo)準(zhǔn)齒輪的繪制 （1）松開螺釘及旋下旋鈕，安裝好輪坯紙，然后旋上旋鈕，此時暫不要旋緊。 （2）調(diào)節(jié)齒條插刀，要求刀具中線與輪坯的分度圓切線重合，此時旋緊旋扭及螺釘。并記下刀具此時在標(biāo)尺的位置，作為繪制變位齒輪的基準(zhǔn)。 （3）開始“切制”齒廓時，先將溜板和刀具推向一端，然后每當(dāng)向另一端推進(jìn)一個間隔 23mm，就用鉛筆描下刀具齒廓（即刀刃）所占據(jù)的所有位置。依此進(jìn)行，直到把刀具推到另一端為止，那么一系列的刀刃齒廓所包絡(luò)的

18、曲線就是漸開線齒形。3、正變位齒輪的繪制 （1）松開螺釘及旅鈕，將輪坯紙旋轉(zhuǎn)，并要求刀具中線與分度圓切線重合，此時將旅鈕旋緊，且將齒條刀平移遠(yuǎn)離輪坯中心一段距離 xm，其數(shù)據(jù)在標(biāo)尺上讀出，然后將螺釘擰緊。 （2）重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪繪制方法的第(3)步驟。 4負(fù)變位齒輪的繪制 其繪制方法和步驟與繪制正變位齒形基本相同，其不同的只是齒條刀向輪坯中心移動一段距離 xm。5、繪制完畢后取下圖紙，并將范成儀恢復(fù)到原狀態(tài)。實驗四 齒輪幾何參數(shù)測定實驗一、實驗?zāi)康?. 熟悉齒輪各部分名稱和幾何關(guān)系。2. 掌握用普通量具測定出漸開線齒輪各基本參數(shù)的技能，通過參數(shù)測量，從中掌握標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的基本判別方法。3.

19、學(xué)會測量齒厚的一般方法。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0.02mm的游標(biāo)卡尺和游標(biāo)測齒輪卡尺各一把作為測量工具，并自備計算器和稿紙。三、實驗原理及步驟齒數(shù)Z、模數(shù) m、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)Cx、變位系數(shù)x等是齒輪的基本參數(shù)，這些參數(shù)可能過測量或計算而得。這些參數(shù)一旦被確定，則該齒輪的各部分尺寸即可確定。實驗原理：由右圖可知，當(dāng)游標(biāo)卡尺的兩卡腳分別與兩漸開線齒廓的不同位置相切時，兩切點間距和均為兩漸開線的公法線，根據(jù)漸開線性質(zhì)可知：，且必與基圓相切。卡腳與齒廓的切點位置與卡測數(shù)的多少有關(guān)，如果卡測齒數(shù)過多，則卡腳可能與兩齒頂相接觸而

20、不是相切；相反，如果卡齒數(shù)過少，則兩卡腳可能與齒根接觸，也不一定是相切。這時所測出的兩觸點間的距離不是真正的公法線長度。測量公法線長度時，最好使兩卡腳與兩齒廓的切點大致落在分度線附近。為此卡測齒數(shù)可按下表選取：z1218192627363745465455636472k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Wk值，即平均值即可。以同樣方法測量Wk+1。通過測量公法線長度、，齒數(shù)Z、頂圓直徑da則可求出齒輪的主要參數(shù)：m、x、和Cx。方法如下：1. 齒數(shù)Z：可直接由具體齒輪數(shù)出。2. 模數(shù)m和壓力角 卡尺測得跨k個齒根據(jù)齒數(shù)Z由上表查出卡測數(shù)K，并分別測

21、出公法線長度、（亦可，取不同的三組K個齒，可得三組不同的Wk值），取平均值即可，由下圖可得：=Pb·（k-1）+Sb （1）= Pb·k+Sb （2）由（2）與（1）相減得基圓齒距Pb=-=mcos 模數(shù) m= （3）其中：分度圓壓力角。一般=20°但也有=15°，故分別以=20°和15°代入式求出m值，如與標(biāo)準(zhǔn)值相符或極接近者，則此壓力角為該齒輪壓力角。所求得的m值為該齒輪的模數(shù)。當(dāng)=20° 時，還可對照下表：Pb5.09047.3808.85611.80813.28414.76017.71220.664m2.02.53.

22、04.04.55.06.07.03. 變位系數(shù)根據(jù)測得的公法線長度和（由附表31求得），則可得齒輪變位系數(shù)X= （4）根據(jù)計算結(jié)果：如X=0，則為標(biāo)準(zhǔn)齒輪；如果X>0，則為正變位齒輪；如果X<0，則為負(fù)變位齒輪。對非機(jī)類專業(yè)，由于變位齒輪是超出其教學(xué)要求，故不要求非機(jī)類同學(xué)進(jìn)一步測定和計算變位齒輪的有關(guān)參數(shù)和尺寸。4. 分度圓直徑d：對直齒圓柱齒輪d=mz （5）5. 測量齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df，當(dāng)齒數(shù)Z為偶數(shù)時，可直接量出和。當(dāng)齒數(shù)Z為奇數(shù)時（6）（7）H1和H2分別為從齒輪孔壁到齒頂和齒根之距（見下圖）。6. 齒頂高系數(shù)齒頂高 （8）對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 （9）由（8）和

23、（9）式得出齒頂高系數(shù) （10）如果求出的符合標(biāo)準(zhǔn)值：如=1則為正常齒，此時Cx=0.25，如=0.8，則為短齒，此時Cx=0.80。7. 齒厚測量齒厚測量常是切齒過程用以測量和檢驗切削用量以及控制齒側(cè)間隙的一種方法。用游標(biāo)測齒卡尺測量弦齒厚：如下圖所示，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，并使測齒卡尺的量爪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SC。四、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

24、122#5183#518+0.354#530-0.355#512+0.550.1546#525+0.5290+0.1547#525-0.35+0.258#531-0.6+0.25實驗五 機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實驗一、實驗?zāi)康?、加深機(jī)構(gòu)組成原理的理解，為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。 2、利用若干不同的桿組，拼接各種不同的平面機(jī)構(gòu)，以培養(yǎng)機(jī)構(gòu)運動創(chuàng)新設(shè)計意識及綜合設(shè)計能力。 3、訓(xùn)練工程實踐動手能力。二、實驗設(shè)備及工具1、HKZB機(jī)構(gòu)運動創(chuàng)新設(shè)計方案實驗臺及附件：齒輪、齒條、槽輪、凸輪、轉(zhuǎn)動軸、連桿、各種連接組合零部件等。2、裝拆工具：十字起子、活動板手、內(nèi)六角板手、鋼板尺、卷尺等。3（自備）草稿紙、筆、

25、繪圖工具等三、實驗要求1、每2-3人一組，每一組實驗前擬一份機(jī)構(gòu)運動設(shè)計方案，實驗后提交新設(shè)計方案；2、完成實驗后各組將機(jī)械零部件“物還原位”，老師驗收后方可離去；3、每人完成一份實驗報告。四、實驗原理及方法根據(jù)平面機(jī)構(gòu)的組成原理：任何平面機(jī)構(gòu)都可以由若干個基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上而構(gòu)成，故可通過選定的機(jī)構(gòu)類型，拼裝該機(jī)構(gòu)并進(jìn)行分析。五實驗方法與步驟1、掌握平面機(jī)構(gòu)組成原理；2、熟悉本實驗中的實驗裝置，各種零部件、裝拆工具的功用，了解機(jī)構(gòu)的拼接方法。3、自擬平面機(jī)構(gòu)運動方案，形成拼接實驗內(nèi)容；4、正確拼接各基本桿組；5、將各基本桿組按運動傳遞規(guī)律順序拼接到原動件和機(jī)架上，拼接機(jī)構(gòu)；6、

26、繪制所拼機(jī)構(gòu)運動簡圖，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)自由度的計算；7、寫出實驗報告。實驗六 組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析實驗一、實驗?zāi)康?1、熟悉并掌握軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計中有關(guān)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、滾動軸承組合設(shè)計的基本方法； 2、熟悉并掌握軸、軸上零件的結(jié)構(gòu)形狀及功用、工藝要求和裝配關(guān)系； 3、熟悉并掌握軸及軸上零件的定位與固定方法； 4、了解軸承的的類型、布置、安裝及調(diào)整方法，以及潤滑和密封方式。 二、實驗設(shè)備及工具 1、 組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析實驗箱（提供組成圓柱齒輪軸系、小圓錐齒輪軸系、蝸桿軸系三類軸系結(jié)構(gòu)模型的成套零件）； 2、測量及繪圖工具（鋼板尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)外卡鉗等）； 3、各類裝卸工具（螺絲刀、扳手等）。 三、

27、實驗內(nèi)容與要求（見表）1、指導(dǎo)教師根據(jù)下表選擇性安排每組的實驗內(nèi)容(實驗題號)實驗題號已 知 條 件齒輪類型載荷轉(zhuǎn)速其他條件示意圖1小直齒輪輕低2中高3大直齒輪中低4重中5小斜齒輪輕中6中高7大斜齒輪中中8重低9小錐齒輪輕低錐齒輪軸10中高錐齒輪與軸分開11蝸桿輕低發(fā)熱量小12重中發(fā)熱量大2、進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與滾動軸承組合設(shè)計每組學(xué)生根據(jù)實驗題號的要求，進(jìn)行軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決軸承類型選擇，軸上零件定位固定軸承安裝與調(diào)節(jié)、潤滑及密封等問題。3、分析并測繪軸系部件，繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖4、每人編寫實驗報告一份四、實驗步驟 1、明確實驗內(nèi)容，理解設(shè)計要求，預(yù)習(xí)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及軸承組合設(shè)計等內(nèi)容（教材）；

28、 2、構(gòu)思軸系的結(jié)構(gòu)方案： （1）根據(jù)齒輪類型選擇滾動軸承型號； （2）確定支承軸向固定方式（兩端固定：一端固定、一端游動）； （3）根據(jù)齒輪圓周速度（高、中、低）確定軸承潤滑方式（脂潤滑、油潤滑）； （4）選擇端蓋形式（凸緣式、嵌入式）并考慮透蓋處密封方式（氈圈、皮碗、油溝）； （5）考慮軸上零件的定位與固定，軸承間隙調(diào)整等問題； （6）繪制軸系結(jié)構(gòu)方案示意圖。 3、組裝軸系部件 根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)方案，選取合適零件并組裝成軸系部件，檢查所設(shè)計組裝的軸系結(jié)構(gòu)是否正確。 4、繪制軸系結(jié)構(gòu)草圖。 5、測量軸系主要裝配尺寸（如支承跨距）零件主要結(jié)構(gòu)尺寸（支座不用測量），并做好實驗數(shù)據(jù)記錄。 6、將軸系部

29、件恢復(fù)原狀，所以零件放入實驗箱內(nèi)，整理工具，實驗結(jié)束。7、根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖及測量數(shù)據(jù)，在3號圖紙上用1:1比例繪制軸系結(jié)構(gòu)裝配圖，要求裝配關(guān)系表示正確，注明必要尺寸(如交承跨距、齒輪直徑與寬度、主要配合尺寸)，填寫標(biāo)題欄和明細(xì)表。 8、寫出實驗報告。五、軸系結(jié)構(gòu)參考圖 實驗七 減速器拆裝與結(jié)構(gòu)分析實驗一、實驗?zāi)康?、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、熟悉減速器的拆裝工藝及檢驗調(diào)整方法；5、掌握對減速器主要參數(shù)的測量技術(shù)。二、實驗設(shè)備1、減速器一臺； 2、拆裝工具一套。三、實驗步驟、方法與注意事項1、在打開減速器之前，先

30、對減速器外形進(jìn)行觀察； （1）了解減速器的名稱、類型、總傳動比、輸入軸與輸出軸伸出端的結(jié)構(gòu)情況，用手轉(zhuǎn)動減速器的輸入軸，看減速器轉(zhuǎn)動是否靈活。 （2）了解減速器的箱體結(jié)構(gòu)，觀察箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、地腳板、軸承處凸緣、軸承旁螺栓凸臺、加強筋、箱座螺栓、軸承旁螺栓、軸承端蓋、軸承端蓋螺釘、地腳螺栓通孔等結(jié)構(gòu)形狀、尺寸關(guān)系和作用。 （3）了解減速器上裝有哪些附件，有何功用及其布置情況，注意觀察孔，觀察孔蓋，通氣器（或通氣螺塞），環(huán)首螺釘，箱體吊鉤，定位銷，起蓋螺釘，油面指示器，油塞各指減速器上的哪一部分。 2、按下列次序打開減速器： （1）用板手松開軸承端蓋螺釘，取下端蓋（嵌入式端蓋無此項）。 （2

31、）取下定位銷。 （3）取下上，下箱體各聯(lián)接螺栓。 （4）用起蓋螺釘頂起箱蓋，然后取下箱蓋。 3、觀察減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，測定減速器主要技術(shù)參數(shù)： （1）所用軸承類型，軸和軸承的布置情況。 （2）軸和軸承在減速中的軸向固定方式，軸向間隙的調(diào)整方式。 （3）齒輪（或蝸桿，蝸輪）與軸承的潤滑方式，在箱體的剖分面上是否有集油槽或排油槽。潤滑油進(jìn)入集油槽的途徑。 （4）伸出軸的密封方式，軸承是否有內(nèi)密封。 （5）測定減速器主要參數(shù)。 齒輪傳動：查明齒數(shù)，測定中心距及螺旋角，計算出各級傳動比、總傳動比和模數(shù)等。 蝸桿傳動：查明蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)，測定中心距及螺旋角方向，計算傳動比和模數(shù)等。 （6）測定齒輪在

32、軸上的位置坐標(biāo)（至箱壁的距離）。 （7）繪制減速器結(jié)構(gòu)簡圖。 4、從減速器上取出軸系部件，按取下的順序依次放好： （1）了解軸上各零件的拆裝順序。 （2）了解軸的結(jié)構(gòu)、及軸頸、軸肩、軸肩圓角、軸環(huán)、倒角、鍵槽、螺紋、退刀槽、越程槽、配合面、非配合面各有何功用。 （3）繪制一軸系部件裝配草圖。 5、按原樣裝配好減速器。 6、注意事項 （1）每組同學(xué)進(jìn)行實驗時拆下的零件、部件要放好位置，不能和其他組拆下的零部件相混淆（因這些減速器的零件沒有互換性）。 （2）拆裝時，根據(jù)所拆裝零件合理地使用工具、量具，不能用工具或其它硬件用力敲擊零件，以免損壞。 （3）裝配位置一定要準(zhǔn)確，如有一個零件沒裝配到準(zhǔn)確位

33、置，則將影響其他零部件的安裝，減速器裝配完畢后輸入輸出應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，并須經(jīng)指導(dǎo)教師驗收。 7、主要參數(shù)a、m、的測量方法。（1）中心距a的幾種測量方法，如下圖所示： d1+d2方法一：a = A2 + （測量3次） 2 d1+d2方法二：a = A2 （測量3次） 2 A1+A2方法三：a = （測量2次） 2 中心距a的測量（2）齒輪模數(shù)m的測定 h方法一：測出全齒高，則m= ，再按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取標(biāo)準(zhǔn)值。 2.25 da方法二：測出齒頂圓直徑da，則m= ，再按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列選取標(biāo)準(zhǔn)值。 Z+2對于直齒圓柱齒輪可利用上述二種方法測出模數(shù)m；對于直齒圓錐齒輪，則需測出圓錐齒輪大端的全齒高h(yuǎn)作為計

34、算m的數(shù)據(jù)；對于斜齒圓柱齒輪，也可利用上述方法確定向模數(shù)mn，但此處利用齒頂圓直徑計算時，damn =Z/ cos+2 齒頂圓直徑da，對于偶數(shù)齒的齒輪可用游標(biāo)卡尺直接測量，對于奇數(shù)齒輪則分別測出齒輪孔徑D，齒輪孔到齒頂?shù)木嚯xH，則da=D+2H。（3）斜齒圓柱輪螺旋角的確定方法方法一：將紙放平在輪齒上，用鉛筆涂黑紙面得到輪齒的痕跡，再用量角器測出角的大小。方法二：用游標(biāo)卡尺量出齒輪軸向厚高B和齒長L（沿螺旋方向），則=arccos（8/L）。方法三：若已知一對標(biāo)準(zhǔn)傳動的斜齒孔輪的中心距a，法向模數(shù)mn和齒數(shù)Z，則 mn= arccos （ Z1 + Z2 ） 2a方法四：若已測出齒頂圓直徑d

35、a，又已知法向模數(shù)mn和齒數(shù)Z，則 mn Z= arccos d1 2mn以上介紹的測量方法，可根據(jù)實際條件具備情況選用。實驗八 帶傳動的特性測試與分析實驗一、實驗?zāi)康?、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與打滑現(xiàn)象，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