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1、实验一实验一 平面机构运动简图的测绘和分析平面机构运动简图的测绘和分析一目的一目的1 初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；方法；2 应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。构运动的确定性。二设备和工具二设备和工具1 各种机构实物或模型；各种机构实物或模型；2 钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等；钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等；3 铅笔、橡皮、草稿纸（自备）铅笔、橡皮、草稿纸（自备） 。三原理三原理从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、从运
2、动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，可构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。并按比例定出各和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。构的运动特性。四步骤四步骤1了解被测机构或机构模型，并记录其编号。了解被测机构或机构模型，并记录其编号。2确
3、定构件数目。将被测的机构或机构摸型缓慢地运确定构件数目。将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。机构中的原动件、从动件、机架及其数目。3判定各运动副的类型和数目。仔细观察各构件间的判定各运动副的类型和数目。仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。并准确
4、数出其数目。4绘制机构示意图。选定最能清楚地表达各构件相互绘制机构示意图。选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的面为视图平面，选定原动件的位置，按构件联接的运动关系的面为视图平面，选定原动件的位置，按构件联接的顺序，用简单的线条和规定的符号在草稿纸上徒手绘出机构示顺序，用简单的线条和规定的符号在草稿纸上徒手绘出机构示意图，然后在各构件旁标注数字意图，然后在各构件旁标注数字 1、2、3、-，在各运动副，在各运动副旁标注字母旁标注字母 A、B、C、-。并确定机构类型。并确定机构类型。5绘制机构运动简图。仔细测量与机构运动有关的尺绘制机构运动简图。仔细测量与机构运动有关的尺寸（如转动副间的中心距、移
5、动副导路的位置或角度等）寸（如转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等） ，按，按选定的比例尺选定的比例尺 绘出机构运动简图。绘出机构运动简图。= = 构件实际尺寸构件实际尺寸( (m)/)/ 构件图示尺寸构件图示尺寸( (mm) )6分析机构运动的确定性。计算机构的自由度数，并分析机构运动的确定性。计算机构的自由度数，并将结果与实际机构的原动件数相对照，若与实际情况不符，要将结果与实际机构的原动件数相对照，若与实际情况不符，要找出原因及时改正。找出原因及时改正。五思考题五思考题1一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？2绘制机构运动简图时，原
6、动件位置能否任意选定？绘制机构运动简图时，原动件位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？会不会影响运动简图的正确性？3机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？六实验报告六实验报告 实验名实验名称称日日 期期班班 级级姓姓 名名学学 号号成成 绩绩1 1测绘结果及分析测绘结果及分析编号编号机构机构名称名称比例尺比例尺( (m/ /mm) )机机构构运运动动简简图图机机构构运运动动的的确确定定性性F = 3n - -2PL- -PH= 3( )-2()-2( )-()-( ) )= =原动件数：原动件数：运动是否确定：运动是否确定：编号编号
7、机构机构名称名称比例尺比例尺( (m/ /mm) )机机构构运运动动简简图图机机构构运运动动的的确确定定性性F = 3n - -2PL- -PH= 3( )-2()-2( )-()-( ) )= =原动件数：原动件数：运动是否确定：运动是否确定：编编号号机构机构名称名称比例尺比例尺( (m/ /mm) )机机构构运运动动简简图图机机构构运运动动的的确确定定性性F = 3n - -2PL- -PH= 3( )-2()-2( )-()-( ) )= =原动件数：原动件数：运动是否确定：运动是否确定：编编号号机构机构名称名称比例尺比例尺( (m/ /mm) )机机构构运运动动机机构构运运动动的的F
8、= 3n - -2PL- -PH= 3( )-2()-2( )-()-( ) )= =简简图图确确定定性性原动件数：原动件数：运动是否确定：运动是否确定：2思考题解答思考题解答实验二实验二 渐开线齿廓的范成渐开线齿廓的范成一一. 目的目的1 掌握用范成法加工渐开线齿轮的原理；掌握用范成法加工渐开线齿轮的原理；2 通过用齿条刀具范成渐开线齿廓的过程，了解齿轮的通过用齿条刀具范成渐开线齿廓的过程，了解齿轮的根切现象及避免根切的方法；根切现象及避免根切的方法；3 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。二二. 设备和工具设备和工具1渐开线齿廓范成仪，图渐开线齿廓范成仪
9、，图 1 所示；所示；2258258 圆绘图纸一张、圆规、三角板、剪刀、铅笔、圆绘图纸一张、圆规、三角板、剪刀、铅笔、橡皮、计算器等（自备）橡皮、计算器等（自备） 。图图 11.图纸托盘；图纸托盘；2.滑架；滑架； 3.机架；机架； 4.齿条刀具；齿条刀具； 5.调节螺调节螺钉；钉；6.定位螺钉；定位螺钉； 7.刀架；刀架；8.锁紧螺钉；锁紧螺钉；9.压环压环三三. 原理原理范成法（又称包络法或称展成法）的基本原理是一对齿轮范成法（又称包络法或称展成法）的基本原理是一对齿轮或一个齿轮与齿条啮合时，一个齿轮的齿廓是另一个齿轮齿廓或一个齿轮与齿条啮合时，一个齿轮的齿廓是另一个齿轮齿廓的包络线。因此
10、，若将其中一个齿轮或齿条制成刀具，使刀具的包络线。因此，若将其中一个齿轮或齿条制成刀具，使刀具与轮坯的运动关系与一对齿轮（或齿轮与齿条）啮合一样（由与轮坯的运动关系与一对齿轮（或齿轮与齿条）啮合一样（由齿轮加工机床保证）齿轮加工机床保证） ，并加上必要的切削运动与进给运动，就，并加上必要的切削运动与进给运动，就可以在轮坯上连续切出所有的轮齿。可以在轮坯上连续切出所有的轮齿。当齿条刀具中线与轮坯分度圆相切（即刀具调节到刻度当齿条刀具中线与轮坯分度圆相切（即刀具调节到刻度“0”位置）时，便能切制出标准齿轮。位置）时，便能切制出标准齿轮。当齿条刀具离开轮坯中心移动时，切制出正变位齿轮。当齿条刀具离开
11、轮坯中心移动时，切制出正变位齿轮。当齿条刀具靠近轮坯中心移动时，切制出负变位齿轮。当齿条刀具靠近轮坯中心移动时，切制出负变位齿轮。四步骤四步骤1测量图纸托盘直径（即为轮坯分度圆直径测量图纸托盘直径（即为轮坯分度圆直径 d） 。2 2在齿条刀具上量取齿距在齿条刀具上量取齿距 p（相邻两齿同侧齿廓对应点之（相邻两齿同侧齿廓对应点之间的距离）间的距离） 。3 3计算模数计算模数 m 和齿数和齿数 zm= = p / / （取标准模数）（取标准模数） ；z = = d / / m （取（取整数）整数）4 4在纸坯上画出四个圆：分度圆在纸坯上画出四个圆：分度圆 d、齿顶圆、齿顶圆 da、齿根圆、齿根圆d
12、f、基圆、基圆 db（其公式参见教科书）（其公式参见教科书） 。5 5将纸坯装在范成仪上，调整刀具对准刻度上的将纸坯装在范成仪上，调整刀具对准刻度上的“0”位置，范成标准齿轮位置，范成标准齿轮 1 2 个齿（如图个齿（如图 2 所示）所示） ，注意观察，注意观察有否有否根切根切。图图 2 6 6为避免根切，范成正变位齿轮。为避免根切，范成正变位齿轮。1 1）计算变位量计算变位量 minm ，其中，其中 min = = minmin zzz 。2 2）计算并在轮坯上画出分度圆计算并在轮坯上画出分度圆 d、齿顶圆、齿顶圆 da、齿根圆、齿根圆df 、基圆、基圆 db（公式参见教科书或实验报告）（公
13、式参见教科书或实验报告） ，其中分度圆，其中分度圆 d、基圆基圆 db与标准齿轮相同。与标准齿轮相同。3 3）将纸坯装在范成仪上，移动刀具离开轮坯中心，移将纸坯装在范成仪上，移动刀具离开轮坯中心，移动量（变位量）为动量（变位量）为 minm。4 4）范成正变位齿轮范成正变位齿轮 1 2 个齿（如图个齿（如图 3） ，注意观察此时，注意观察此时有否根切有否根切。图图 3五思考题五思考题1用齿条刀具加工标准齿轮和变位齿轮时，刀具相对轮用齿条刀具加工标准齿轮和变位齿轮时，刀具相对轮坯的位置及运动有何不同？坯的位置及运动有何不同？2用同一把齿条刀具加工标准齿轮和变位齿轮时，定用同一把齿条刀具加工标准齿
14、轮和变位齿轮时，定性比较下述几何参数和尺寸的变化：性比较下述几何参数和尺寸的变化：m 、 、da、d 、df 、 db 、s 、e 和和 p 。3根切现象是如何产生的？避免根切可采取哪些措施？根切现象是如何产生的？避免根切可采取哪些措施？六实验报告六实验报告实验名实验名称称日日 期期班班 级级姓姓 名名学学 号号成成 绩绩1齿条刀具的基本参数齿条刀具的基本参数m = ， ，ha* * 1 1 ，c* *2 2被加工齿轮基本参数被加工齿轮基本参数m = ，d = ，z =3实验结果比较实验结果比较项项 目目标准齿轮标准齿轮（mm）正变位齿轮正变位齿轮（mm）分度圆直径分度圆直径 d齿顶圆直径齿顶
15、圆直径da齿根圆直径齿根圆直径df基圆直径基圆直径 db齿距齿距 p分度圆齿厚分度圆齿厚 s分度圆齿槽分度圆齿槽宽宽 e变位系数变位系数 min七思考题解答七思考题解答实验三实验三 渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定一一 目的目的1掌握用游标卡尺测定正常齿制渐开线直齿圆柱齿轮基掌握用游标卡尺测定正常齿制渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。培养学生解决这一生产实际问题的动手能力。本参数的方法。培养学生解决这一生产实际问题的动手能力。2巩固齿轮各部分尺寸的计算公式及有关参数之间的关巩固齿轮各部分尺寸的计算公式及有关参数之间的关系。系。二设备和工具二设备和工具1待测齿轮两个：齿数为奇数和偶数的齿轮各一个。待测齿轮两个：齿数为奇数和偶数的齿轮各一个。2量具：游标卡尺。量具：游标卡尺。.3附表：标准直齿圆柱齿轮的跨齿数附表：标准直齿圆柱齿轮的跨齿数 k 及公法线长度及公法线长度 W(m=1mm, =20 )。4计算器和笔（自备）计算器和笔（自备） 。三原理三原
