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1、实验一 机构运动简图的测绘及分析一、实验目的：1、掌握机构运动简图测绘的基本方法；2、巩固机构自由度的计算。并验证机构具有确定运动的条件；3、通过对机构进行结构分析，了解结构的组成原理二、设备和工具机器和机构模型 量具 铅笔 橡皮和草稿纸三、实验原理机构运动与机构中的构件的数目、构件组成运动副的形式以及各运动副的相对位置有关，而与构件的复杂外形和运动副的具体结构无关，因此，在工程上对机构进行结构分析、运动分析和力分析时可以用机构运动简图来进行。机构运动简图既简单有能正确地反映一部机器的运动特征，因此，正确地测量和绘制机构运动简图是机械设计的重要组成部分、四、实验方法与步骤1、观察机构的运动，弄
2、清构件的数目缓慢移动被测的及其或机构模型，从原动件开始，根据运动传递路线，仔细观察相连接的两构件是否有相对运动，特别要注意那些运动很微小的构件，从而弄清楚组成机构的构件数目。2、判别运动副类型一般，从原动件开始，遵循运动传递的顺序，仔细观察各相邻构件之间的相对运动性质。由此确定机构中运动副的类型、数目3、合理选择视图一般选择与机构的多数构件运动平面平行的平面作为投影面。必要时也可以就机构的不同部分选择两个或者两个以上的投影面，然后展开到一张图面上。或者把主运动简图上难于表示清楚的部分，另绘一张局部简图。对于齿轮机构则可选择与运动平面相垂直的平面作为投影面。总之，以简单清楚的把机构的运动情况表示
3、出来为原则。4、画出机构运动简图的草图，计算机构的自由度。将原动件转到某一位置（即可看清多数活动构件和运动副的位置） 。在草稿纸上按照规定的符号，目测尺寸使实物与图形大致成比例，徒手画出机构运动简图的草图，然后计算机构的自由度，并将草图与实物对照，观察是否和实物相符合。5、画正式的机构运动简图。确定尺寸比例尺，认真测量机构各运动副之间的相对位置参数，在实验报告纸上用三角板和圆规，将上述草图按照选定的比例尺 l(构件的真实长度与图示长度的比值，单位为 m/mm 或 mm/mm)画出正式的机构运动简图。注 ：对于某些不便直接测定的机构尺寸，可首先分析其机构的性质，采用间接测量的办法。机构运动简图的
4、测绘及分析实验报告专业班级_姓 名_ 日期_学 号_ 指导老师_ 成绩_一、实验目的二、实验设备三、实验数据记录及结果机构一：机构运动简图（ l= m/mm） 机构自由度的计算机构二：机构运动简图（ l= m/mm） 机构自由度的计算机构三：机构运动简图（ l= m/mm） 机构自由度的计算四、思考题1、机构运动简图能反映实际机构的哪些内容？2、绘制机构运动简图的过程中应注意些什么问题？五、心得与建议实验二 渐开线齿廓的范成实验一、实验目的：1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的基本原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；2、了解渐开线齿轮根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位修正来避免发生根切的
5、方法；3、分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同。二、实验设备和用具：1、齿轮范成仪；2、自备：220圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚） ，削尖的 HB 铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆） 、三角尺、剪刀、计算器、透明胶带纸。三、实验原理：范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理为加工轮齿的方法。刀具有渐开线齿轮（齿条）的外形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合过程一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刀刃在各个位置时的包络线。图 4-1 齿轮范成仪示意图本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为 m=20 和m=8， =20，ha
6、*=1，c*=0.25。仪器构造简图如图 2 报示。圆盘 2 代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架 5 上的轴线 O 转动。齿条 3 代表切齿刀具，安装在滑块 4 上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘 2 与滑板 4 作纯滚动。齿条刀具 3 可以相对于圆盘作径向移动，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之间移距为 xm 时（由滑板 4 上的刻度指标） ，分度圆则跟与刀具中线相平行的刀具切线相切并作纯滚动，具按移距的大小和方向切制出正变位或负变位齿轮的齿廓。四、实验步骤：1、被加工齿轮的模数 m=20，z=8 和 m=8，z=20，各变位系数分别为x1=0， x2=
7、+0.53，分别计算其分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径*，填入实验报告表内。2、将220圆形图纸分成三等分，即圆心角各为 120，并轻轻画出各自的角平分线；再画出分度圆、基圆及各自的齿顶圆和齿根圆，其参数及尺寸应分别标注清楚。以上步骤应在实验课前完成。3、取 m=20 的齿条刀具模型和 220的圆形图纸，安装在齿轮范成仪上。将刀具滑板 4 先移支中间，使 x1=0 区间进入被切削范围。为确保“轮坯”中心与圆盘中心对准，必须使其角平分线与范成仪上的径向线对准，并使刀具中线与“轮坯”分度圆相切具垂直于角平分线；使刀具顶线与“轮坯”齿要圆相切。来回移动刀架滑板，直到满足以上要求，再拧紧蝶形螺母，通过
8、压板压紧“轮坯” ，固定紧齿条刀具。移动滑板，使刀具某一侧刃线通过“轮坯”中心，画出“轮坯”上的这条径向线。再将滑板移到左边位置，准备进行“切削” 。、每当把滑板向右推动一个较小的距离时，在代表轮坯的圆形图纸上，用铅笔笔尖始终紧贴着刀具轮廓描下刀刃的位置，表示齿条插刀切削一次的刀刃痕迹。应控制使其间距匀称。表示等速范成。重复描绘；直到形成 2-3 个完整齿形为止。仔细观察齿廓的形成过程，可清楚地看到被切到的部分成为齿槽，留下的部分即为直线刀刃范成包络而成的渐开线轮齿。当刀具侧刃与事先画好的轮坯径向线共线时，表示轮齿的渐开线齿廓已全部切成，观察这条径向线内的轮齿根部有无被切去的部分。5、将滑板退
9、回到左边位置，松开压板 1、将“轮坯”转到正变位齿轮区间，按步骤 3 的要求的调整、定位。但刀具应靠近“轮坯”中心 x2m，刀具顶线与齿根圆相切，这时与“轮坯”分度圆相切的是与刀具中线平行的另一条“刀具节线” 。重复上一步骤，绘制出正变位齿轮的轮廓。6、与上一步骤类似，但使齿条刀具远离“轮坯”中心 x3m，绘制负变位齿轮的齿廓。观察比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形变化和其齿厚、齿槽宽、周节、齿顶厚、基圆齿厚、齿顶圆直径、齿根圆直径有无变化，相对变化的特点以及根切现象、齿顶变尖现象。渐开线齿轮的范成实验报告专业班级_姓 名_ 日期_学 号_ 指导老师_ 成绩_（一）齿条刀的基本参数：模
10、 数 m 压 力 角 齿顶高系数 h 径向间隙系数 c *a *（二）范成齿轮的计算数据：项目标准齿轮 1 计算 m=8正变位齿轮计算标准齿轮 2m=20计算公式Z 20 8XddddPS(三) 范成齿廓图一张齿廓图要求至少有两个以上完整的齿廓曲线。（四）仔细观察齿轮图，比较标准齿廓与变位齿廓的异同点：标准齿轮 正变位齿轮 x=+0.53 标准齿轮齿数 Z Z=8 Z=20模数 m M=20 M=8分度圆压力角 a齿顶圆直径 d分度圆直径 d齿根圆齿厚 S分度圆齿间距 e周节 p齿圆齿厚 S齿顶圆齿厚 S公法线长度 W注：正变位齿廓与标准齿廓进行比较时，只说明变化特点，填写“增大”或“减少”或
11、“不变”即可，不要求具体数字。实验三 液体动压轴承实验一、实验台应用目的：滑动轴承多媒体仿真、测试分析实验台用于机械设计液体动压轴承实验，主要利用它来观察滑动轴承的结构，测量及仿真其径向油膜压力分布和轴向油膜压力分布，测定及仿真其摩擦特征曲线。该试验台机构简单重量轻体积小外形美观大方测量直观准确，运行稳定可靠。利用计算机对滑动轴承的径向油膜压力分布和摩擦特征曲线进行实测和仿真，将实际和理论有机地结合起来。利用计算机的人机交互性能，使学生可在软件界面说明文件的指导下，独立自主地进行实验，培养学生的动手能力。二、实验台简介：本产品是在 HS-A 型基础改型设计推出的新一代基础实验台，主要结构（见图
12、 1）：图 1 滑动轴承试验台外形图1. 操纵面板 2.电机 3.三角带 4.轴向油压传感器 5.外加载荷感器 6.螺旋加载杆 7.摩擦力传感器测力装置 8.径向油压传感器（7 只） 9.传感器支撑板 10.主轴 11.主轴瓦 12.主轴箱1、结构特点该实验台主轴 9 由两个高度精密的单列向心球轴承支撑。直流电机 2 通过三角带 3 带动主轴顺时针旋转，主轴上装有精密加工制造的主轴瓦 10。由装在底座里的直流电机调速器实现主轴的无级变速，主轴的转速由装在面板 1 上的数码管直接读出。主轴瓦外园上方有加载装置（未画） ，旋转螺旋加载杆 6 即可对主轴瓦加载，加载大小由.外载荷传感器 5 传出，在
13、面板上显示。 主轴瓦上装有测力杆，通过测力计装置可由摩擦传感器 7 读出摩擦力值在面板上显示。主 轴 瓦 前 端 装 有 7 只 测 径 向 压 力 的 油膜压力传 感 器 8， 7 只 油膜压力传 感 器的 油 压 测 量 点 位 于 轴 瓦 全 长 的 1/2 截 面 处 。在轴瓦全长 1/4 处还装有一个测轴向油膜压力传感器 4。实验中如需要拆下主轴瓦观察，需按下列步骤进行。a 旋出负载传感器接头b 用内六角扳手将传感器支撑板 8 上的两个内六角螺钉卸下，拿出传感支撑板即可将主轴瓦卸下。2、主要技术参数：试验主轴瓦： 内直径 d=60 有效长度 B=110光泽度7材料 ZASn663载荷
14、传感器： 精度 0.1%量程 200摩擦传感器： 精度 0.1% 量程 05油膜压力传感器： 精度 0.01% 量程 0600kPa测力杆上的测力点与轴承中心距离 L=125直流伺服电机： 功率 355w 转速 n=1500r/min主轴调速范围： n=3500rpm试验台重量： 52kg3、操纵面板布置及说明：(见图二)图二 实验台面板布置1序号数码管： 显示径向、轴向油膜压力传感器顺序号，其中 1-7 号(KPa)为 7 只径向传感器序号，8 号为轴向传感器序号。2序号显示触摸按钮：按动此键可在 1、3 数码管显示油膜压力传感器顺序号和相应的油膜压力传感器采集的实时数据，注：此键可用于观察
15、和手动纪录各油膜压力传感器采集的数据。 3油膜压力数码管：径向、轴向油膜压力传感器采集的实时数据(KPa)。4主轴转速数码管：主轴转速传感器采集的实时数据。5摩擦力数码管： 摩擦力传感器采集的实时数据(kg)。6外加载荷数码管：外加载荷传感器采集的实时数据(kg)。7无油膜指示灯： 用于指示轴瓦与轴向无油膜状态。8主轴调速旋钮： 用于调整主轴转速。9电源开关： 此按钮为带自锁的电源按钮。三、电气控制工作原理该仪器电气测量控制由三个部分组成：1、电机调速部分：该部分采用专用的由脉宽调制（PWM）原理设计的直流电机调速电源，调节面板上的调速旋钮进行调速。2、直流电源及传感器放大电路部分：该电路板由直流电源及传感器放大电路组成，直流电源主要向显示控制板和 10 组传感器放大电路将 10 个传感器的测量信号放大到规定幅度供显示控制板采样测量。3、显示测量
