《新能源汽车机械设计基础实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新能源汽车机械设计基础实验指导书（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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
2、的运动，弄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
3、运动情况表示出来为原则。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
4、的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方法；3
5、、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*=1，c*=0.25
6、。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=+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。
7、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
8、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
9、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 数m 压 力 角 齿顶高系数h 径向间隙系数c （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
10、计算标准齿轮2m=20计算公式Z208XddddPS(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ZZ=8Z=20模数mM=20M=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“不变”即可，不要求具体数字。实验三 机械传动性能综合测试实验一、实验目的1.通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲
11、线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解；2. 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；3. 通过实验认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。二、实验设备本实验在“JCY机械传动性能综合测试实验台”上进行。本实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。
12、机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图2-1所示。252262143378图2-1实验台的结构布局1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-试件5-加载与制动装置 6-工控机 7-电器控制柜 8-台座 实验台组成部件的主要技术参数如表2-1所示。表2-1主要技术参数序号组 成 部 件技 术 参 数备 注1变频调速电机550W2ZJ型转矩转速传感器.规格 10N.m ;输出讯号幅度不小于100mV.规格 50N.m;输出讯号幅度不小于100mV3机械传动装置(试件)直齿圆柱齿轮减速器 i=5摆线针轮减速器蜗杆减速器 i=10V型带传动齿形带传动 Pb=9.525 Zb
13、=80套筒滚子链传动 Z1=17 Z2=251台1台WPA50-1/10O型带3根1根08A型3根4磁粉制动器额定转矩: 50 N.m激磁电流: 2A允许滑差功率: 1.1Kw5工控机为了提高实验设备的精度，实验台采用两个扭矩测量卡进行采样。测量精度达到0.2%FS，能满足教学实验与科研生产试验的实际需要。机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机程控起停，转速程控调节，负载程控调节，用扭矩测量卡替代扭矩测量仪，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果，是高度智能化的产品。其控制系统主界面如图2-2所示。图2 -2实验台控制系统主界面机械传动性能综合测试实验台的工作原理如图2-3所示。负载ZJ扭矩传感器机械传动装置（试件）ZJ扭矩传感器变频电机扭矩测量卡扭矩
