技術(shù)基礎(chǔ)綜合實驗II指導(dǎo)書內(nèi)容

1、第一部分：互換性與測量技術(shù)實驗一 尺寸測量用立式光學(xué)計測量塞規(guī) 一、實驗?zāi)康?1、了解立式光學(xué)計的測量原理。 2、熟悉用立式光學(xué)計測量外徑的方法。 3、加深理解計量器具與測量方法的常用術(shù)語。 二、實驗內(nèi)容 1、 用立式光學(xué)計測量塞規(guī)。 2、根據(jù)測量結(jié)果，按國家標(biāo)準(zhǔn)查出被測塞規(guī)的尺寸公差和形狀公差，作出適用性結(jié)論。 三、測量原理及計量器具說明 立式光學(xué)計是一種精度較高而結(jié)構(gòu)簡單的常用光學(xué)測量儀。用量塊作為長度基準(zhǔn)，按比較測量法來測量各種工件的外尺寸。 圖1為立式光學(xué)計外形圖。它由底座1、立住5、支臂3、直角光管6和工作臺11等幾部分組成。光學(xué)計是利用光學(xué)杠桿放大原理進(jìn)行測量的儀器，其光學(xué)系統(tǒng)如圖

2、2b所示。照明光線經(jīng)反射鏡1照射到刻度尺8上，再經(jīng)直角棱鏡2、物鏡3，照射到反射鏡4上。由于刻度尺8位于物鏡3的焦平面上，故從刻度尺8上發(fā)出的光線經(jīng)物鏡3后成為平行光束。若反射鏡 4與物鏡 3之間相互平行，則反射光線折回到焦平面，刻度尺象7與刻度尺8對稱。若被測尺寸變動使測桿5推動反射鏡4繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動某一角度（圖2a），則反射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)2角度，從而使刻度尺象7產(chǎn)生位移t（圖2c ）,它代表被測尺寸的變動量。物鏡至刻度尺8間的距離為物鏡焦距f，設(shè)b為測桿中心至反射鏡支點(diǎn)間的距離，S為測桿5移動的距離，則儀器的放大比K為。 K=當(dāng)很小時，tg22，tg，因此： K=光學(xué)計的目鏡放大倍數(shù)為

3、12， f=200mm，b=5mm，故儀器的總放大倍數(shù) n為： n=12K=12=12×=960由此說明，當(dāng)測桿移動0.001mm時，在目鏡中可見到0.96mm的位移量。四、測量步驟1、測頭的選擇：測頭有球形、平面形和刀口形三種，根據(jù)被測零件表面的幾何形狀來選擇，使測頭與被測表面盡量滿足點(diǎn)接觸。所以，測量平面或圓柱面工件時，選用球形測頭。測量球面工件時，選用平面形測頭。測量小于10mm的圓柱面工件時，選用刀口形測頭。2、按被測塞規(guī)的基本尺寸組合量塊。3、調(diào)整儀器零位（1）參看圖1，選好量塊組后，將下測量面置于工作臺11的中央，并使測頭10對準(zhǔn)上測量面中央。（2）粗調(diào)節(jié)：松開支臂緊固螺

4、釘4，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母2，使支臂3緩慢下降，直到測頭與量塊上測量面輕微接觸，并能在視場中看到刻度尺象時，將螺釘4鎖緊。（3）細(xì)調(diào)節(jié)：松開緊固螺釘8，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)凸輪7，直至在目鏡中觀察到刻度尺象與指示線接近為止（圖3a）。然后擰緊螺釘8。（4）微調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)動刻度尺微調(diào)螺釘6（圖2b），使刻度尺的零線影象與指示線重合（圖3b），然后壓下測頭提升杠桿9數(shù)次，使零位穩(wěn)定。（5）將測頭抬起，取下量塊。4、測量塞規(guī)：按實驗規(guī)定的部位（在五個橫截面上前兩個相互垂直的徑向位置上）進(jìn)行測量，把測量結(jié)果填入實驗報告。5、從國家標(biāo)準(zhǔn)查出塞規(guī)的尺寸公差和形狀公差，并判斷塞規(guī)的適用性。思 考 題1、用立式光學(xué)計測量塞規(guī)屬于什么

5、測量方法？絕對測量與相對測量各有何特點(diǎn)？2、什么是分度值、刻度間距？它們與放大比的關(guān)系如河？3、儀器工作臺與測桿軸線不垂直，對測量結(jié)果有何影響？工作臺與測桿軸線垂直度如何調(diào)節(jié)？4、儀器的測量范圍和刻度尺的示值范圍有何不同？實驗二 用內(nèi)徑百分表或臥式測長儀測量內(nèi)徑一、實驗?zāi)康?熟悉測量內(nèi)徑常用的計量器具和方法。2加深對內(nèi)尺寸測量特點(diǎn)的了解。二、實驗內(nèi)容1用內(nèi)徑百分表測量內(nèi)徑。2用臥式測長儀測量內(nèi)徑。三、測量原理及計量器具說明內(nèi)徑可用內(nèi)徑千分尺直接測量。但對深孔或公差等級較高的孔，則常用內(nèi)徑百分表或臥式測長儀作比較測量。1內(nèi)徑百分表國產(chǎn)的內(nèi)徑百分表，常由活動測頭工作行程不同的七種規(guī)格組成一套，用以

6、測量10一450mm的內(nèi)徑，特別適用于測量深孔，其典型結(jié)構(gòu)如圖l所示。內(nèi)徑百分表是用它的可換測頭3 (測量中固定不動）和活動測頭2跟被測孔壁接觸進(jìn)行測量的。儀器盒內(nèi)有幾個長短不同的可換測頭，使用時可按被測尺寸的大小來選擇。測量時，活動測頭2受到一定的壓力，向內(nèi)推動鑲在等臂直角杠桿1上的鋼球4，使杠桿1繞支軸6回轉(zhuǎn)，并通過長接桿5推動百分表的測桿而進(jìn)行讀數(shù)。在活動測頭的兩側(cè)，有對稱的定位板8。裝上測頭2后，即與定位板連成一個整休。定位板在彈簧9的作用下，對稱地壓靠在被測孔壁上，以保證測頭的軸線處于被測孔的直徑截面內(nèi)。2臥式測長儀臥式測長儀是以精密刻度尺為基準(zhǔn)，利用平面螺旋線式讀數(shù)裝置的精密長度計

7、量器具。該儀器帶有多種專用附件，可用于測量外尺寸、內(nèi)尺寸和內(nèi)、外螺紋中徑。根據(jù)測量需要，既可用于絕對測量，又可用于相對（比較）測量，故常稱為萬能測長儀。臥式測長儀的外觀如圖2所示。在測量過程中，鑲有一條精密毫米刻度尺（圖3a中的6）的測量軸3隨著被測尺寸的大小在測量軸承座內(nèi)作相應(yīng)的滑動。當(dāng)測頭接觸被測部分后，測量軸就停止滑動。圖3a是測微目鏡1的光學(xué)系統(tǒng)。在目鏡l中可以觀察到毫米數(shù)值，但還需細(xì)分讀數(shù)，以滿足精密測量的要求。測微目鏡中有一個固定分劃板4，它的上面刻有10個相等的刻度間距，毫米刻度尺的一個間距成象在它上面時恰與這10個間距總長相等，故其分度值為0.1mm。在它的附近，還有一塊通過手

8、輪3可以旋轉(zhuǎn)的平面螺旋線分劃板2，其上刻有十圈平面螺旋雙刻線。螺旋雙刻線的螺距恰與固定分劃板上的刻度間距相等，其分度值也為 0.1mm。在分劃板2的中央，有一圈等分為 10 0格的圓周刻度。當(dāng)分劃板2轉(zhuǎn)動一格圓周分度時，其分度值為：這樣就可達(dá)到細(xì)分讀數(shù)的目的。這種儀器的讀數(shù)方法如下：從目鏡中觀察，可同時看到三種刻線（圖3 b） 先讀毫米數(shù)（7mm），然后按毫米刻線在固定分劃板4上的位置讀出零點(diǎn)幾毫米數(shù) （0.4 mm）。再轉(zhuǎn)動手輪3，使靠近零點(diǎn)幾毫米刻度值的一圈平面螺旋雙刻線夾住毫米刻線，再從指示線對準(zhǔn)的圓周刻度上讀得微米數(shù)（0.051 mm）。所以從圖3b中讀得的數(shù)是7.451 mm。四、測

9、量步驟1用內(nèi)徑百分表測量內(nèi)徑(1) 按被測孔的基本尺寸組合量塊。換上相應(yīng)的可換測頭并擰入儀器的相應(yīng)螺孔內(nèi)。(2) 將選用的量塊組和專用側(cè)塊（圖4中的1和2）一起放入量塊夾內(nèi)夾緊（圖4），以便儀器對零位。在大批量生產(chǎn)中，也常按照與被測孔徑基本尺寸相同的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的實際尺寸對準(zhǔn)儀器的零位。(3) 將儀器對好零位用手拿著隔熱手柄（圖1中的7）， 另一只手的食指和中指輕輕壓按定位板，將活動測頭壓靠在側(cè)塊上（或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)）使活動測頭內(nèi)縮，以保證放入可換測頭時不與側(cè)塊（或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)壁）摩擦而避免磨損。然后，松開定位板和活動測頭，使可換測頭與側(cè)塊接觸，就可在垂直和水平兩個方向上擺動內(nèi)徑百分表找最小值。反復(fù)擺動幾次，

10、并相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)表盤，使百分表的零刻度正好對準(zhǔn)示值變化的最小值。零位對好后，用手指輕壓定位板使活動測頭內(nèi)圍，當(dāng)可換測頭脫離接觸時，緩緩地將內(nèi)徑百分表從側(cè)塊（或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)）內(nèi)取出。（4） 進(jìn)行測量將內(nèi)徑百分表插入被測孔中，沿被測孔的軸線方向測幾個截面，每個截面要在相互垂直的兩個部位上各測一次。測量時輕輕擺動內(nèi)徑百分表（圖5），記下示值娜的最小值根據(jù)測量結(jié)果和被測孔的公差要求，判斷被測孔是否合格。2用臥式測長儀測量內(nèi)徑（1）接通電源，轉(zhuǎn)動測微目鏡的調(diào)節(jié)環(huán)以調(diào)節(jié)視度。（2）參看圖2：松開緊固螺釘12，轉(zhuǎn)動手搶6，使工作臺5下降到較低的位置。然后在工作臺上安好標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或裝有量塊組的量塊夾子，如圖4所示。（3）將

11、一對測鉤分別裝在測量鋼和尾管上（圖6）。測鉤方向垂直向下，沿軸向移動測量軸和尾管，使兩測鉤頭部的楔槽對齊，然后旋緊測鉤上的螺釘，將測鉤固定。（4）上升工作臺，使兩測鉤伸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)或量塊組兩側(cè)塊之間，再將手輪6的緊固螺釘12擰緊。（5）移動尾管10（11 是尾管的微調(diào)螺釘），同時轉(zhuǎn)動工作臺橫向移動手輪7，使測鉤的內(nèi)測頭在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)端面上刻有標(biāo)線的直線方向或量塊組的測塊上接觸，用緊固螺釘13鎖緊尾管；然后用手扶穩(wěn)測量軸3，掛上重錘，并使測量軸上的測鉤內(nèi)測頭緩慢地與標(biāo)準(zhǔn)種或測塊接觸。（6）找準(zhǔn)儀器對零的正確位置（第一次讀數(shù)）。如為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，則需轉(zhuǎn)動手輪7，同時應(yīng)從目鏡中找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)（圖7a中的最大值），在此

12、位置上，扳動手柄8，再找轉(zhuǎn)折點(diǎn)（圖7 b中的最小值），此處即為直徑的正確位置。然后，將手柄9壓下固緊。 如為量塊組，則需轉(zhuǎn)動手柄4，找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)（最小值），在此位置上扳動手柄8仍找最小值的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此處即為正確對零位置。要特別注意，在扳動手柄4和8時，其擺動幅度要適當(dāng)，千萬避免測頭滑出側(cè)塊，由于重錘的作用使測量軸急劇后退產(chǎn)生沖擊，將毫米刻度尺損壞。為防止這一事故的發(fā)生，通過重錘掛繩長度對測量軸行程加以控制。當(dāng)零位找準(zhǔn)后，即可按前述讀數(shù)方法讀數(shù)。（7）用手扶穩(wěn)測量軸3，使測量軸右移一個距離，固緊螺釘2（尾管是定位基準(zhǔn)，不能移動），取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或量塊組。然后安裝被測工件，松開螺釘2，使測頭與工件接觸，按

13、前述的方法進(jìn)行調(diào)整與讀數(shù)，即可讀出被測尺寸與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或量塊組尺寸之差。（8）沿被測內(nèi)徑的軸線方向測幾個截面。每個截面要在相互垂直的兩個部位上各測一次。根據(jù)測量結(jié)果和被測內(nèi)徑的公差要求，判斷該內(nèi)徑是否合格。思 考 題1用內(nèi)徑千分尺與內(nèi)徑百分表測量孔的直徑時，各屬何種測量方法？2臥式測長儀上有手柄4（圖2），能使萬能工作臺作水平轉(zhuǎn)動，測量哪些形狀的工件需要用它來操作？實驗三 形位誤差測量用合象水平儀測量直線度誤差一、實驗?zāi)康?掌握用水平儀測量直線度誤差的方法及數(shù)據(jù)處理。2加深對直線度誤差定義的理解。二、實驗內(nèi)客用合象水平儀測量直線度誤差。三、測量原理及計量器具說明機(jī)床、儀器導(dǎo)軌或其他窄而長的平面，為

14、了控制其直線度誤差，常在給定平面（垂直平面、水平平面）內(nèi)進(jìn)行檢測。常用的計量器具有框式水平儀、合家水平儀、電子水平儀和自準(zhǔn)直儀等。使用這類器具的共同特點(diǎn)是測定減小角度的變化。由于被測表面存在著直線度誤差，計量器具置于不同的被測部位上，其傾斜角度就要發(fā)生相應(yīng)的變化。如果節(jié)距（相鄰兩測點(diǎn)的距離）一經(jīng)確定，這個變化的微小傾角與被測相鄰兩點(diǎn)的高低差就有確切的對應(yīng)關(guān)系。通過對逐個節(jié)距的測量，得出變化的角度，用作圖或計算，即可求出被測表面的直線度誤差值。由于合象水平儀的測量準(zhǔn)確度高、測量范圍大（±10rnrnrn）、測量效率高、價格便宜、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，故在檢測工作中得到了廣泛的采用。 合象水平

15、儀的結(jié)構(gòu)如圖la、d所示，它由底板l和殼體4組成外殼基體，其內(nèi)部則由杠桿 2、水準(zhǔn)器 8、兩個棱鏡 7、測量系統(tǒng) 9、10、11以及放大鏡 6所組成。使用時將合象水平儀放于被測表面上。如果被測表面無直線度誤差，并與自然水平面基準(zhǔn)平行，此時水準(zhǔn)器的氣泡則位于兩棱鏡的中間位置，氣泡邊緣通過合象棱鏡7所產(chǎn)生的影象，在放大鏡6中觀察將出現(xiàn)如圖1b所示的情況。但在實際測量中，由于被測表面安放位置不理想和被測表面本身不直，導(dǎo)致氣泡移動，其視場情況將如圖1c所示。此時可轉(zhuǎn)動測微螺桿10，使水準(zhǔn)器轉(zhuǎn)動一角度，從而使氣泡返回棱鏡組7的中間位置，則圖1c中兩影象的錯移量消失而恢復(fù)成一個光滑的半圓頭（圖1b）。測微

16、螺桿移動量s導(dǎo)致水準(zhǔn)器的轉(zhuǎn)角a（圖1d）與被測表面相鄰兩點(diǎn)的高低差h有確切的對應(yīng)關(guān)系，即式中 合象水平儀的分度值（mmm）；橋板節(jié)距（mm）；角度讀數(shù)值（用格數(shù)來計數(shù)）。如此逐點(diǎn)測量，就可得到相應(yīng)的值，為了闡述直線度誤差的評定方法，后面將用實例加以敘述。 四、實驗步驟 1量出被測表面總長，確定相鄰兩測點(diǎn)之間的距離（節(jié)距）。2將合象水平儀放于被測表面上，然后將合象水平儀依次放在各節(jié)距的位置。每放一個節(jié)距后，要旋轉(zhuǎn)微分筒9合象，使放大鏡中出現(xiàn)如圖1b比所示的情況，此時即可進(jìn)行讀數(shù)。先在放大鏡11處讀數(shù)，它是反映螺桿10的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；微分簡9（標(biāo)有十、一旋轉(zhuǎn)方向）的讀數(shù)則是螺桿10旋轉(zhuǎn)一圈 （100格

17、）的細(xì)分讀數(shù)；如此順測（從首點(diǎn)至終點(diǎn)）、 回測（由終點(diǎn)至首點(diǎn)）各一次。回測時合象水平儀不能調(diào)頭，各測點(diǎn)兩次讀數(shù)的平均值作為該點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)。必須注意，如某測點(diǎn)兩次讀數(shù)相差較大，說明測量情況不正常，應(yīng)檢查原因并加以消除后重測。 3為了作圖的方便，最好將各測點(diǎn)的讀數(shù)平均值同減一個數(shù)而得出相對差（見后面的例題）。 4根據(jù)各測點(diǎn)的相對差，在坐標(biāo)紙上取點(diǎn)。作圖時不要漏掉首點(diǎn)（零點(diǎn)），同時后一測點(diǎn)的坐標(biāo)位置是以前一點(diǎn)為基準(zhǔn)，根據(jù)相鄰差數(shù)取點(diǎn)的。然后連接各點(diǎn)，得出誤差折線。 5用兩條平行直線包容誤差折線，其中一條直線必須與誤差折線兩個最高（最低）點(diǎn)相切，在兩切點(diǎn)之間，應(yīng)有一個最低（最高） 點(diǎn)與另一條平行直線相

18、切。這兩條平行直線之間的區(qū)域才是最小包容區(qū)域。從平行于縱坐標(biāo)方向畫出這兩條平行直線間的距離，此距離就是被測表面的直線度誤差值f（格）。 6將誤差值f（格）按下式折算成線性值f（m）， 并按國家標(biāo)準(zhǔn)評定被測表面直線度的公差等級。 f（m） 0.01 Lf（格）例：用合象水平儀測量一窄長平面的直線度誤差，儀器的分度值為 0.01mmm，選用的橋板節(jié)距L=200mm，測量直線度記錄數(shù)據(jù)見附表。若被測平面直線度的公差等級為5級，試用作圖法評定該平面的直線度誤差是否合格?測點(diǎn)序號i012345678儀器讀數(shù)（格）順測298300290301302306299298回測296298288299300306

19、297296平均297299289300301306298296相對差（格）=002834911注：表列讀數(shù)：百分?jǐn)?shù)是從圖1的11處讀得，十位、個位數(shù)是從圖1的9處讀得。 a值可取任意數(shù)，但要有利于相對差數(shù)字的簡化，本例取a= 297(格)。按國家標(biāo)準(zhǔn)，直線度5級公差值為 2 5m。誤差值小于公差值，所以被測工件直線度誤差合格。思 考 題 1目前部分工廠用作圖法求解直線度誤差時，仍沿用以往的兩端連線法，即把誤差折線的首點(diǎn)（零點(diǎn)）和終點(diǎn)連成一直線作為評定標(biāo)準(zhǔn)，然后再作平行于評定標(biāo)準(zhǔn)的兩條包容直線，從平行于縱坐標(biāo)來計量兩條包容直線之間的距離作為直線度誤差值。 （1）以例題作圖為例試比較接兩端點(diǎn)連線

20、和按最小條件評定的誤差值，何者合理？為什么？ （2）假若誤差折線只偏向兩端點(diǎn)連線的一側(cè)（單凸、單凹），上述兩種評定誤差值的方法的情況如何？ 2、用作圖法求解直線度誤差值時，如前所述，總是按平行于縱坐標(biāo)計量，而不是垂直于兩條平行包容直線之間的距離。原因何在？實驗四 表面粗糙度測量用雙管顯微鏡測量表面粗糙度 一、實驗?zāi)康?1、了解用雙管顯微鏡測量表面粗糙度的原理和方法 2、加深對微觀不平度十點(diǎn)高度和單峰平均間距的理解 二、實驗內(nèi)容 用雙管顯微鏡測量表面粗糙度的和值 三、測量原理及計量器具說明參看圖1，微觀不平度十點(diǎn)高度是在取樣長度 內(nèi)，從平行于輪廓中線m的任意一條線算起，到被測輪廓的五個最高點(diǎn)（峰

21、）和五個最低點(diǎn)（谷）之間的平均距離，即 雙管顯微鏡能測量1一80的表面粗糙度的值。 雙管顯微鏡的外形如圖2所示。它由底座1、工作臺2、觀察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等幾部分組成。雙管顯微鏡是利用光切原理來測量表面粗糙度的，如圖3所示。被測表面為、階梯表面。當(dāng)一平行光束從45°方向投射到階梯表面上時，就被折成和兩段。從垂直于光束的方向上就可在顯微鏡內(nèi)看到 和兩段光帶的放大象和。同樣和之間的距離也被放大為和之間的距離。通過測量和計算，可求得波測表面的不平高度。 圖4為雙管顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)圖。由光源1發(fā)出的光，經(jīng)聚光鏡2、狹縫3、物鏡4，以45°方向投射到被測工件表面上

22、。調(diào)整儀器使反射光束進(jìn)入與投射光管垂直的觀察光管內(nèi)，經(jīng)物鏡5成象在目鏡分劃板上，通過目鏡可觀察到凹凸不平的光帶（圖5b），光帶邊緣即工件表面上被照亮了的的放大輪廓象為，測量亮帶邊緣的寬度，可求出被測表面的不平度高度： 式中 物鏡放大倍率。 為了測量和計算方便，測微目鏡中十字線的移動方向（圖5a） 和被測量光帶邊緣寬度成45°斜角（圖5b）， 故目鏡測微器刻度套筒上的讀數(shù)值與不平度高度的關(guān)系為：所以 式中，為刻度套筒的分度值或稱為換算系數(shù)，它與投射角、目鏡測微器的結(jié)構(gòu)和物鏡放大倍數(shù)有關(guān)。 四、測攝步驟1、微觀不平度十點(diǎn)高度的測量（1）根據(jù)被測工件表面粗糙度的要求，按表1選擇合適的物鏡組

23、，分別安裝在投射光管和觀察光管的下端。（2）接通電源。 （3）擦凈被測工件，把它安放在工作臺上，并使被測表面的切削痕跡的方向與光帶垂直。當(dāng)測量圓柱形工件時，應(yīng)將工件置于V形塊上。 （4）粗調(diào)節(jié)：參看圖2，用手托住支臂7，松開鎖緊螺釘9，緩慢旋轉(zhuǎn)支臂調(diào)節(jié)螺母10；使支臂7上下移動，直到目鏡中觀察到綠色光帶和表面輪廓不平度的影家（圖5b）。然后，將螺釘9固緊要注意防止物鏡與工件表面相碰，以免損壞物鏡組。 （5）細(xì)調(diào)節(jié)：緩慢而往復(fù)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手輪6，調(diào)焦環(huán)12和調(diào)節(jié)螺釘13，使目鏡中光帶最狹窄，輪廓影家最清晰并位于視場的中央。 （6）松開螺釘5，轉(zhuǎn)動目鏡測微器4，使目鏡中十字線的一根線與光帶輪廓中心線大

24、致平行（此線代替平行于輪廓中線的直線）。然后，將螺釘5固緊。 （7）根據(jù)被測表面粗糙度的數(shù)值、按國家標(biāo)準(zhǔn)GB103183的規(guī)定選取取樣長度和評定長度 （8）旋轉(zhuǎn)目鏡測微器的刻度套筒，使目鏡中十字線的一根線與光帶輪廓一邊的峰（或谷）相切，如圖5b實線所示，并從測微器讀出被測表面的峰（或谷）的數(shù)值以此類推，在取樣長度范圍內(nèi)分別測出五個最高點(diǎn)（峰）和五個最低點(diǎn)（谷）的數(shù)值然后計算出的數(shù)值。（9）縱向移動工作臺，按上述第8項測量步驟在評定長度范圍內(nèi)。共測出個取樣長度上的值，取它們的平均值作為被測表面微觀不平度十點(diǎn)高度按下式計算。 2單峰平均間距的測量 用測微目鏡（圖5b）中的垂直線，對準(zhǔn)光帶輪廓的第一

25、個峰，從工作臺的縱向移動千分尺上，讀取第一個讀數(shù)。縱向移動工作臺，在取樣長度范圍內(nèi)，用垂直線對準(zhǔn)光帶輪廓的第個單峰，從縱向千分尺上，讀出第個單峰的讀數(shù)單峰平均間距s按下式計算： 根據(jù)上述計算結(jié)果，判斷被測表面粗糙度值和。值的適用性 附：目鏡測微器分度值C的確定 由前述可知，目鏡測微器套筒上每一格刻度間距所代表的實際表面不平度高度的數(shù)值（分度值）與物鏡放大倍率有關(guān)。由于儀器生產(chǎn)過程中的加工和裝配誤差，以及儀器在使用過程中可能產(chǎn)生的誤差，會使物鏡的實際倍率與表1所列的公稱值之間有某些差異。因此，儀器在投人使用時以及經(jīng)過較長時間的使用之后，或者在調(diào)修重新安裝之后，要用玻璃標(biāo)準(zhǔn)刻度只來確定分度值C，即

26、確定每一格刻度間距所代表的不平度高度的實際數(shù)值。確定方法如下：（1）將玻璃標(biāo)準(zhǔn)刻度尺置于工作臺上，調(diào)節(jié)顯微鏡的焦距，并移動標(biāo)準(zhǔn)刻度尺，使在目鏡視場內(nèi)能看到清晰的刻度尺刻線（圖6） （2）參看圖2，松開螺釘5，轉(zhuǎn)動目鏡測微器4，使十字線交點(diǎn)移動方向與刻度尺象平行，然后因緊螺釘5 （3）按表2選定標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻線格數(shù)Z，將十字線交點(diǎn)移至與某條刻線重合（圖6中實線位置），讀出第一次讀數(shù)。然后，將十字線交點(diǎn)移動Z格（圖6中虛線位置），讀出第二次讀數(shù) 兩次讀數(shù)差為： （4）計算測微器刻度套筒上一格刻度間距所代表的實際被測值（即分度值）C式中 標(biāo)準(zhǔn)刻度尺的刻度間距（10）。 把從目鏡測微器測得的十點(diǎn)讀數(shù)的平

27、均值乘上值，即可求得值：思 考 題 1、 為什么只測量光帶一邊的最高點(diǎn)（峰）和最低點(diǎn)（谷）？ 2、測量表面粗糙度還有哪些方法？其應(yīng)用范圍如何？ 3、用雙管顯微鏡測量表面粗糙度為什么要確定分度值C？如何確定？實驗五 用干涉顯微鏡測量表面粗糙度一、實驗?zāi)康?、熟悉用干涉顯微鏡測量表面粗糙度的原理和方法。 2、加深對微觀不平度十點(diǎn)高審和輪廓最大高度的理解二、實驗內(nèi)容 用6JA型干涉顯微鏡測量表面粗糙度的值和值。三、測量原理及計量器具說明干涉顯微鏡是干涉儀和顯微鏡的組合，用光波干涉原理來反映出被測工件的粗糙程度。由于表面粗糙度是微觀不平度，所以用顯微鏡進(jìn)行高倍放大后以便觀察和測量。干涉顯微鏡一般用于測

28、量10.03表面粗糙度的值和值。圖1為6JA型干涉顯微鏡的外觀圖。圖2為該儀器的光學(xué)系統(tǒng)圖，由光源1發(fā)出的光束，通過聚光鏡2、4、8（3是濾色片），經(jīng)分光鏡9分成兩束。其中一束經(jīng)補(bǔ)償板10、物鏡11至被測表面18，再經(jīng)原光路返回至分光鏡9，反射至目鏡19。另一光束由分光鏡9反射（遮光板20移出），經(jīng)物鏡 12射至參考鏡 13上，再由原光路返回，并透過分光鏡9也射向目鏡19。兩路光束相遇迭加產(chǎn)生干涉，通過目鏡19來觀察。由于被測表面有微小的峰、谷存在，峰、谷處的光程不一樣，造成干涉條紋的彎曲。相應(yīng)部位峰、谷的高度差與干涉條紋彎曲量和干涉條紋間距 b有關(guān)（圖5b），其關(guān)系式為：式中，為測量中的光波

29、波長。本實驗就是利用測量干涉條紋彎曲量 a和干涉條紋間距 b來確定值和值。四、測量步驟1、調(diào)整儀器 測量時調(diào)整儀器的方法如下：（1） 開亮燈泡，轉(zhuǎn)動手輪10和6（圖1），使圖2中的遮光板14從光路中轉(zhuǎn)出如果視場亮度不均勻，可轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺絲4a，使視場亮度均勻 （2）轉(zhuǎn)動手輪8，使目鏡視場中弓形直邊清晰，如圖3所示 （3）在工作臺上放置好洗凈的被測工件。被測表面向下，朝向物鏡。轉(zhuǎn)動手輪6，遮去圖2中的參考鏡13的一路光束。轉(zhuǎn)動滾花輪2C，使工作臺升降直到目鏡視場中觀察到清晰的工件表面象為止，再轉(zhuǎn)動手輪6，使圖2中的遮光板從光路中轉(zhuǎn)出 （4）松開螺絲1b，取下測微目鏡1， 直接從目鏡管中觀察，可以看

30、到兩個燈絲象。轉(zhuǎn)動手輪11，使圖2中的孔徑光闌6開至最大，轉(zhuǎn)動手輪7和9，使兩個燈絲象完全重合，同時調(diào)節(jié)螺絲4a，使燈絲象位于孔徑光闌中央，如圖4所示，然后裝上測微目鏡，旋緊螺絲動。 （5）在精密測量中，通常采用光波波長穩(wěn)定的單色光（本儀器用的是綠光）， 此時應(yīng)將手柄12椎到底，使圖2中的濾色片3插入光路當(dāng)被測表面粗糙度數(shù)值較大而加工痕跡又不很規(guī)則時，干涉條紋將呈現(xiàn)出急劇的彎曲和斷裂現(xiàn)象，這時則不推動手柄12，而采用白光，因為白光干涉成彩色條紋，其中零次干涉條紋可清晰地顯示出條紋的彎曲情況，便于觀察和測量。如在目鏡中看不到干涉條紋，可慢慢轉(zhuǎn)動手輪 14直到出現(xiàn)清晰的干涉條紋為止（圖5a）。（6

31、）轉(zhuǎn)動手輪7和9以及手輪8和14，可以得到所需的干涉條紋亮度和寬度。（7）轉(zhuǎn)動工作臺2b，使加工痕跡的方向與干涉條紋垂直。 （8）松開螺絲1b，轉(zhuǎn)動測微目鏡1， 使視場中十字刻線之一與于涉條紋平行，然后擰緊螺絲1b，此時即可進(jìn)行具體的測量工作。2、測量方法 在此儀器上，表面粗糙度可以用兩種方法測量。 （1）用測微目鏡測量 轉(zhuǎn)動測微目鏡的測微器1a，使視場中與干涉條紋平行的十字線中的一條線對準(zhǔn)一條干涉條紋峰頂中心（圖5 b），這時在測微器上的讀數(shù)為。然后再對準(zhǔn)相鄰的另一條干涉條紋峰頂中心，讀數(shù)為。即為干涉條紋間距b。對準(zhǔn)一條干涉條紋峰頂中心讀數(shù)后，移動十字線，對準(zhǔn)同一條干涉條紋谷底中心。讀數(shù)為。

32、即為干涉條紋彎曲量a。按微觀不平度十點(diǎn)高度的定義，在取樣長度范圍內(nèi)測量同一條于涉條紋的5個最高峰和5個最低谷，這個干涉條紋彎曲量的平均值為：被測表面的微觀不平度十點(diǎn)高度為；采用白光時，；采用單色光時，則按儀器所附濾色片檢定書載明的波長取值。 按評定長度要求，各取樣長度的值還需平均后才能作為評定表面粗糙度的可靠數(shù)據(jù)。 上述測量中，在各個取樣長度范圍內(nèi)的最大峰值讀數(shù)和最小谷值讀數(shù)之差，為各個取樣長度的輪廓最大高度值，選取其中最大的值，按下式計算輪廓最大高度值。（2）用目視估計判定 用肉眼觀察視場，直接估讀出彎曲量a為干涉條紋間距b的多少倍或幾分之一，用目視估讀的值來代替測微目鏡的讀數(shù)。在取樣長度范

33、圍內(nèi)，對同一條干涉條紋估讀5個這樣的比值，取其平均值，然后再計算值。同樣，根據(jù)求得的各取樣長度的值再平均后作為最后的評定數(shù)據(jù)。目視估讀法效率高、方法簡便，但不夠準(zhǔn)確，因此只能作為一種近似的測量方法。思 考 題 儀器使用說明書上寫著：用光波干涉原理測量表面粗糙度，就是以光波為尺子來計量被測面上微觀峰谷的高度差。這把尺子的刻度間距和分度值如何體現(xiàn)？實驗六 齒輪齒厚偏差測量一、實驗?zāi)康膌、掌握測量齒輪齒厚的方法。2、加深理解齒輪齒厚偏差的定義。二、實驗內(nèi)容用齒輪游標(biāo)尺測量齒輪的齒厚偏差。三、測量原理及計量器具說明齒厚偏差是指在分度圓柱面上，法向齒厚的實際值與公稱值之差。圖1為測量齒厚偏差的齒輪游標(biāo)尺

34、。它是由兩套相互垂直的游標(biāo)尺組成。垂直游標(biāo)尺用于控制測量部位（分度圓至齒頂圓）的弦齒高。水平游標(biāo)尺則用于測量所測部位（分度圓）的弦齒厚。齒輪游標(biāo)尺的分度值為 0.02 mm，其原理和讀數(shù)方法與普通游標(biāo)尺相同。 用齒輪游標(biāo)尺測量齒厚偏差，是以齒頂圓為基準(zhǔn)。當(dāng)齒頂圓直徑為公稱值時，直齒圓柱齒輪分度圓處的弦齒高和弦齒厚由圖 2可得：式中 齒輪模數(shù)（mm）；Z齒輪齒數(shù)。 當(dāng)齒輪為變位齒輪且齒頂圓直徑有誤差時，分度圓處的弦齒高和弦齒厚應(yīng)按下式計算：式中 移距系數(shù)； 齒形角；齒頂圓半徑的公稱值； 齒頂圓半徑的實際值。 四、測量步驟 l、用外徑千分尺測量齒頂圓的實際直徑。 2、計算分度圓處弦齒高和弦齒厚，（

35、可從表一查出）。 3、按值調(diào)整齒輪游標(biāo)尺的垂直游標(biāo)尺。 4、將齒輪游標(biāo)尺置于被測輪齒上，使垂直游標(biāo)尺的高度尺與齒頂相接觸。然后，移動水平游標(biāo)尺的卡腳，使卡腳靠緊齒廓。從水平游標(biāo)尺上讀出弦齒厚的實際尺寸（用透光法判斷接觸情況）。 5、分別在圓周上間隔相同的幾個輪齒上進(jìn)行測量。 6、按齒輪圖樣標(biāo)注的技術(shù)要求，確定齒厚上偏差的和下偏差，判斷被測齒厚的適用性。思 考 題 1、測量齒輪齒厚偏差的目的是什么？ 2、齒厚極限偏差（，）和公法線平均長度極限偏差（，）有何關(guān)系？3、齒厚的測量精度與哪些因素有關(guān)？ 實驗七 齒輪公法線平均長度偏差及公法線長度變動的測量 一、實驗?zāi)康?1、掌握測量齒輪公法線長度的方法

36、。 2、加深理解齒輪公法線平均長度偏差和齒輪公法線長度變動的定義。 二、實驗內(nèi)容 用公法線千分尺測量齒輪公法線平均長度偏差和齒輪公法線長度變動。 三、測量原理及計量器具說明 公法線平均長度偏差是指在齒輪一周范圍內(nèi)，公法線實際長度的平均值與公稱值之差。公法線長度變動是指實際公法線的最大長度與最小長度之差。公法線長度可用公法線千分尺（圖1）、公法線指示卡規(guī)或萬能測齒儀測量。圖 （1）四、測量步驟 1、按公式計算直齒圓柱齒輪公法線公稱長度； 式中被測齒輪的模數(shù)（mm）； 齒形角； 被測齒輪齒數(shù)； 跨齒數(shù)（，取成整數(shù)）。 當(dāng)，變位系數(shù)時，則和值也可以從表1查出。 2、在公法線千分尺的兩個卡腳中卡入齒輪

37、（跨齒數(shù)和計算出的相同），沿齒圈的不同方位測量45個以上的值（最好測量全齒圈值）。調(diào)整公法線千分尺的小套筒使兩個卡腳與齒面充分接觸，此時的讀數(shù)值就是公法線長度。測量時注意應(yīng)盡量使用公法線千分尺的小套筒，以免測力過大影響測量精度。 5、將所有的讀數(shù)值減去公稱長度值再平均，它們的平均值即為公法線平均長度偏差。所有讀數(shù)中最大值與最小值之差即為公法線長度變動，按齒輪圖樣標(biāo)注的技術(shù)要求，確定公法線長度上偏差和下偏差以及公法線長度變動公差并判斷被測齒輪的適用性。思 考 題 1、測量公法線長度偏差，取平均值的原因何在？ 2、有一個齒輪經(jīng)測量后確定：公法線平均長度偏差合格而公法線變動不合格，試分析其原因。第二

38、部分：機(jī)械原理實驗一 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪一、實驗?zāi)康?、學(xué)會根據(jù)實際機(jī)械的結(jié)構(gòu)測繪機(jī)械運(yùn)動簡圖的技能2、鞏固機(jī)構(gòu)活動度的計算二、實驗設(shè)備和工具1、機(jī)構(gòu)。2、鋼直尺、內(nèi)外卡鉗、。3、同學(xué)自備：量角器、鉛筆、橡皮、草稿紙。三、實驗原理和方法1、足夠說明實際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特征的最簡單的圖形。由于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動僅與機(jī)構(gòu)中所有的構(gòu)件數(shù)目的構(gòu)件所組成的運(yùn)動副數(shù)目、種類、相對位置有關(guān)，因此在機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖中可以撇開構(gòu)件的復(fù)雜外形和運(yùn)動副的具體構(gòu)造，而用簡略的符號來代表相應(yīng)的構(gòu)件和運(yùn)動副。2、測繪運(yùn)動簡圖的方法：（1） 使被測的機(jī)器緩慢地運(yùn)動，從原動件開始仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，從而確定組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目。（2） 根據(jù)相聯(lián)

39、接的兩構(gòu)件間的接觸情況及相對運(yùn)動的性質(zhì)，確定各個運(yùn)動副的種類和級別。（3） 從原動件開始，按規(guī)定符號及構(gòu)件的聯(lián)接次序（一個構(gòu)件至少與二個構(gòu)件用運(yùn)動副相聯(lián)接）逐步畫出機(jī)構(gòu)簡圖的草稿。然后用數(shù)字（1，2，3，4）分別標(biāo)注各構(gòu)件，用英語字母（A，B，C） 分別標(biāo)注各運(yùn)動副。（4） 仔細(xì)測量機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)尺寸（如構(gòu)件上回轉(zhuǎn)副的中心距和移動副導(dǎo)路間的夾角等）。選定一個使各構(gòu)件均能看得見的機(jī)構(gòu)位置，按適當(dāng)?shù)谋壤邔⒉莞瀹嫵烧?guī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。長度比例尺 = 實際長度（厘米） ： 圖上長度（厘米）（5） 按公式計算機(jī)構(gòu)活動度，但須注意局部自由度和消極約束。四、 實驗步驟1、草稿紙上徒手繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的草稿，

40、標(biāo)注出必要的測量出的運(yùn)動學(xué)尺寸，按適當(dāng)比例畫成正規(guī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，如果只要求畫機(jī)構(gòu)簡圖則可不進(jìn)行測量，但應(yīng)憑目測使圖與實物大致成比例。2、列出運(yùn)動副及其構(gòu)件，計算機(jī)構(gòu)的活動度，并將結(jié)果與實際機(jī)構(gòu)相對照，觀察是否相符。五、 思考題a) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖有什么用途？一個正確的“機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖”應(yīng)能說明哪些內(nèi)容？b) 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，原動構(gòu)件的位置為什么可以任意選定？會不會影響運(yùn)動簡圖的正確性？c) 機(jī)構(gòu)活動度的計算對測量繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖有何幫助？實驗二 齒輪范成原理實驗一、實驗?zāi)康?1、掌握用范成法切制漸開線齒輪的基本原理。觀察漸開線部分及過渡曲線部分的形成過程。 2、了解漸開線齒輪的根切現(xiàn)象和齒頂

41、變尖現(xiàn)象，并分析、比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點(diǎn)二、實驗設(shè)備和工具 1、齒輪范成儀齒條刀具的主要參數(shù)： 被切齒輪的主要參數(shù)：， ， ，2、同學(xué)自備：圓規(guī)、剪刀、鉛筆、橡皮三、范成儀的構(gòu)造及工作原理圖2-1為齒輪范成儀簡圖，圓盤1表示被加工齒輪的毛坯，安裝在機(jī)架4上，并可撓機(jī)架上固定軸O轉(zhuǎn)動。代表切齒刀具的齒條2安裝在溜板3上，當(dāng)移動溜板是，輪坯1上的分度圓與溜板3上的齒條節(jié)線作純滾動。松開螺釘5即可調(diào)整齒條刀具相對于輪坯中心的距離，因此，齒條2可以安裝在相對于圓盤1的各個位置上，如把齒條中線安裝在與圓盤1的分度圓相切的位置時，則可以繪出標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒廓。當(dāng)齒條2的中線與圓盤1的分度圓間有距離時，

42、（其移距值xmm或以在溜板3的刻度上直接讀出來）。則可按移距的大小和方向繪出各種正移距或負(fù)移距變位齒輪。范成法是利用一對齒輪相互嚙合時，共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工的。加工時其中一輪為刀具，另一輪為毛坯，而由機(jī)床的傳動鏈迫使它們保持固定的角速成比旋轉(zhuǎn)，完全和一對齒數(shù)比相同的齒輪互相傳動一樣，同時刀具還沿輪坯軸線方向作切削運(yùn)動，這樣所切出的齒輪的齒廓，就是刀具刀刃在各個位置的包絡(luò)線。今若用漸開線作為刀具齒廓，則其包絡(luò)線必亦為漸開線。由于在實際加工時，看不到形成包絡(luò)線的刀刃的一系列位置，故通過范成儀來實現(xiàn)上述的刀具與輪坯間的范成運(yùn)動，用鉛筆畫出刀具刀刃的一系列位置，就能清楚的觀察到齒輪的范成過程

43、。四、 實驗步驟1、根據(jù)齒條刀具的模數(shù)m和被加工齒輪的齒數(shù)z，計算出分度圓的直徑，以及標(biāo)準(zhǔn)齒輪。正、負(fù)移距變位齒輪的基圓、根圓及頂圓直徑，將計算結(jié)果填在實驗報告中，在紙上畫出并標(biāo)注上，剪下圓形“輪坯”。2、將附圖固定在圓盤上，并使標(biāo)準(zhǔn)齒輪象限下對齒條，調(diào)節(jié)齒條刀具的中線與毛坯分度圓相切，制作標(biāo)準(zhǔn)齒輪。3、開始切制齒輪時，將齒條刀具溜板推到最右邊，然后每當(dāng)報把溜板向左移動一個微小的距離（23毫米）時，在代表輪坯的圖紙上，用鉛筆描下刀具刀刃的位置，直到形成23個完整的齒形為止。4、調(diào)節(jié)齒條刀具離開輪坯中心，作正移距x毫米，再將圖紙轉(zhuǎn)動到相應(yīng)的象限，然后重復(fù)步驟3。5、調(diào)節(jié)齒條刀具使其接近輪坯中心，

44、作負(fù)移距x毫米，再將圖紙轉(zhuǎn)動到相應(yīng)的象限，然后重復(fù)步驟3。6、比較所得的標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪在分度圓上的齒厚、齒間、基節(jié)以及齒頂齒厚、根圓、頂圓、分度圓和基圓的相對變化特點(diǎn)。五、 思考題1、齒條刀具的齒頂高和齒根高為什么都等于？、2、用齒輪刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，刀具和輪坯之間的相對位置和相對運(yùn)動有何要求？為什么？實驗三 直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定實驗一、 實驗?zāi)康?、掌握應(yīng)用游標(biāo)卡尺測定漸開線圓柱齒輪主要參數(shù)的方法。2、鞏固并熟悉齒輪的各部分尺寸，參數(shù)關(guān)系和漸開線的性質(zhì)。二、 設(shè)備和測量工具1、齒數(shù)為奇數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)為偶數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，變位直齒圓柱齒輪2、游標(biāo)卡尺三、 原理和方法1、

45、 漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)：齒數(shù)z，模數(shù)m。齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，分度圓壓力角，變位系數(shù)的測定。因為本實驗是用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，因此尚需通過一定的計算才能確定這此主要參數(shù)。A、 標(biāo)卡尺測定公法線長度的方法，確定m，的值測量的方法如圖3-1所示：用游標(biāo)卡尺跨過K個齒，測得齒廓間的公法線距離為毫米，然后再跨過K+1個齒，測得其距離為毫米。為了保證游標(biāo)卡尺的兩個量足與齒廓在分度圓附近相切，K值應(yīng)根據(jù)被測齒輪的齒數(shù)Z參照下表決定。Z12-1819-2728-3637-4546-5455-6364-7273-81K23456789由漸開線的性質(zhì)可知，齒廓間的公法線（圖3-1）與所對應(yīng)的基圓上的圓弧長

46、度相等，因此 （1） （2）所以： （3） （4）由于式中可能是15°也可能是20°，故分別代入算出其相應(yīng)的模數(shù)，其數(shù)值接近于標(biāo)準(zhǔn)值的一組和，即為所求的值。B、確定被測齒輪的變位系數(shù)因為：變位直齒圓柱齒輪的公法線長度計算公式為：變位：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的公法線長度計算公式為：標(biāo)準(zhǔn)： 2xmsin=WK（變）-WK（標(biāo)） = WK（變）-WK（標(biāo)） / 2msin式中WK（變）用游標(biāo)卡尺跨測K個齒所測得的實際公法線長度 WK（標(biāo)）利用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的公法線長度公式計算而得。若所測得的WK（變）=WK（標(biāo)），則x=0，該齒輪即為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。C、，的測定 根據(jù)齒根高的計算公式確定，

47、。 （6）因此，（3-6）式中僅，二參數(shù)為未知，故可以分別用，和，兩組標(biāo)準(zhǔn)值代入，符合等式的一組，即為所求的值。四、 實驗步驟1、 接計數(shù)齒輪的齒數(shù)z。2、 WK，WK+1和df，對每個尺寸測量二次，取其平均值作為測量數(shù)據(jù)。3、計算m，x，和ha*。五、 思考問題1、 決定齒廓開頭的參數(shù)有哪些？2、 測量時，卡尺的量足放在漸開線齒廓的不同位置上，對所測定的WK，WK+1 有無影響？3、 齒輪的哪些誤差會影響到本實驗的測量精度？第三部分：機(jī)械設(shè)計實驗一 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動效率之間的關(guān)

48、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和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)載。本實驗臺由主機(jī)和測量系統(tǒng)兩大部分組成如下圖所示。 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，通過皮帶帶動從動輪，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，并聯(lián)了八個燈泡，每個40瓦（即圖3上的負(fù)載燈泡），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

49、，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)帶端傳遞的載荷剛好達(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)增加時則完全打滑。 2測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)由轉(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，并使傳感器的測頭正對小孔。帶輪轉(zhuǎn)動時，就可在數(shù)碼管上直接讀出帶輪的轉(zhuǎn)速。 B扭矩測量裝置主動輪的扭矩 T1和從動輪的扭矩 T2均通過電機(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

50、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)的反向傾倒，發(fā)電機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同向傾倒，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T1Q1K1L1（N·mm） 從動輪上的扭矩T2Q2K2L2（N·mm） 式中Q1，Q2測力計上百分表的讀數(shù)。 K1，K2測力計標(biāo)定值。K1=K2=0.224 L1，L2測力計的力臂。L1= L2=120mm。 帶傳動的效率 我們只要測得不同負(fù)載下主動輪的轉(zhuǎn)速和從動輪的轉(zhuǎn)速以及主動輪的扭矩T1，和從動輪的扭矩T2，就可算出在不同的有效拉力下

51、的彈性滑動率（，在兩帶輪的直徑相同時，）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)，就可畫出帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線，如上圖所示。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3Kg，使帶具有初拉力。3慢慢地沿順時針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)速按扭，使電機(jī)從開始運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸加速到 1000轉(zhuǎn)分左右，記錄 ，Q1，Q2一組數(shù)據(jù)。4打開一個燈泡（即加載），記錄一組、Q1和Q2一組數(shù)據(jù)，注意此時和之間的差值，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3左右，即圖上的臨界點(diǎn)，帶傳動

52、開始進(jìn)人打滑區(qū)。若再打開燈泡，則和之差值迅速增大。6完成實驗報告（即繪制彈性滑動和效率曲線）。 注：本實驗臺的主要參數(shù)：帶輪直徑D1=120mm，D2=120mm，測力桿長度 L1120mm，L2120mm。實驗二 滑動軸承實驗一、實驗?zāi)康?觀察滑動軸承液體動壓潤滑油膜的形成過程和現(xiàn)象。2測定和繪制滑動軸承徑向油膜壓力曲線，求軸承的承載能力。3觀察載荷和轉(zhuǎn)速改變時油膜壓力的變化情況。4觀察滑動軸承油膜的軸向壓力分布情況。5了解滑動軸承的摩擦系數(shù)f的測量方法和摩擦特性曲線的繪制方法。二、實驗臺的構(gòu)造與工作原理實驗臺的構(gòu)造如圖一所示。1實驗臺的傳動裝置由直流電動機(jī)1通過V帶傳動2驅(qū)動軸沿順時針（面

53、對實驗臺面板）方向轉(zhuǎn)動，由無級調(diào)速器實現(xiàn)軸4的無級調(diào)速。本實驗臺軸的轉(zhuǎn)速范圍3500轉(zhuǎn)500轉(zhuǎn)分，軸的轉(zhuǎn)速由數(shù)碼管直接讀出。圖一2軸與軸瓦間的油膜壓力測量裝置在軸瓦的一個徑向平面內(nèi)沿圓周鉆有7個小孔，每個小孔沿圓周相隔20°，每個小孔聯(lián)接一個壓力表，用來測量該徑向平面內(nèi)相應(yīng)點(diǎn)的油膜壓力，由此可繪制出徑向油膜壓力分布曲線。沿軸瓦的一個軸向剖面裝有兩個壓力表，用來觀察有限長滑動軸承沿軸向的油膜壓力情況。3加載裝置油膜的徑向壓力分布曲線是在一定的載荷和一定的轉(zhuǎn)速下繪制的。當(dāng)載荷改變或軸的轉(zhuǎn)速改變時所測出的壓力值是不同的，所繪出的壓力分布曲線的形狀也是不同的。轉(zhuǎn)速的改變方法于前所述。本實驗臺

54、采用螺旋加載（見圖1），轉(zhuǎn)動螺旋即可改變載荷的大小，所加載荷之值通過傳感器數(shù)字顯示，直接在實驗的操縱板上讀出（取中間值）。這種加載方式的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，使用方便，載荷的大小可任意調(diào)節(jié)。4摩擦系數(shù)測量裝置徑向滑動軸承的摩擦系數(shù) 隨軸承的特性、系數(shù)值的改變而改變(一油的動力粘度，軸的轉(zhuǎn)速，一壓力（P=）， W一軸上的載荷，B一軸瓦的寬度，d一軸的直徑，本實驗臺B一125mm，d=70mm)如圖4所示。在邊界摩擦?xí)r隨的增大而變化很小（由于 n值很小，建議用手慢慢轉(zhuǎn)動軸），進(jìn)人混合摩擦后，的改變引起的急劇變化，在剛形成液體摩擦?xí)r達(dá)到最小值，此后，隨的增大油膜厚度亦隨之增大，因而亦有所增大。摩擦系數(shù)之值可通過測量軸承的摩擦力矩而得到。軸轉(zhuǎn)動時，軸對軸瓦產(chǎn)生周向摩擦力F，其摩擦力矩為F·d2，它供軸瓦5翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)力矩通過固定在彈簧片上的百分表9測出彈簧片的變形量并經(jīng)過以下計算就可得到摩擦系數(shù)之值。根