機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、精品文檔哈爾濱理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)課程名稱(chēng)：精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)班 級(jí)學(xué)號(hào)姓 名精品文檔實(shí)驗(yàn)一百分表拆裝與結(jié)構(gòu)分析一、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：綜合適用專(zhuān)業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私忡姳硎桨俜直淼慕Y(jié)構(gòu)及工作原理。熟悉課堂所學(xué)的導(dǎo)軌、齒輪、支承、彈性元件和示數(shù)裝置等零部件在儀器儀表中的應(yīng)用及基結(jié) 構(gòu)特點(diǎn)。掌握儀表拆裝的基本技能及常用工具的使用。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容百分表的拆卸。百分表的安裝及調(diào)整。結(jié)構(gòu)分析。實(shí)驗(yàn)用設(shè)備儀器及材料百分表一塊。小螺絲刀及表起子、鑷子。毛刷、酒精、鐘表油。起針鉗、培養(yǎng)皿。實(shí)驗(yàn)原理圖四、實(shí)驗(yàn)方法及步驟精品文檔注意事項(xiàng)：1、實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)；2、不要求拆的地方不得隨意拆卸；3、拆下的零件要輕

2、拿輕放在塑料合內(nèi)，防止丟失和損壞。尤其要注意測(cè)力彈簧、游絲和指針。百分表的拆卸順序 ： 用小螺絲刀旋下百分表后蓋上的三個(gè)固定螺絲釘，取下后蓋，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析每個(gè)零件的作 用。先取下測(cè)力彈簧、杠桿、滑輪，以防丟失。 將伸向表蓋外圈的鐵片的壓緊螺絲釘擰松后，將它向機(jī)心方向撥動(dòng)，然后翻轉(zhuǎn)百分表，取下外圈。 和下面的弧形彈簧(易丟失) 。取下大小指針(易丟失) 、內(nèi)表盤(pán)、圓環(huán)彈簧片。 從表的正面旋下三個(gè)螺絲釘，將殼體與座板分開(kāi)。取下測(cè)桿上的測(cè)帽及限位螺絲釘、 限位塊及防轉(zhuǎn)導(dǎo)軌上的螺絲釘， 取下導(dǎo)軌和防震彈簧， 抽出測(cè)桿， 取出限位塊和齒條。旋下齒輪 Z1 的上軸承板固定螺絲釘，取下 Z1 和軸承

3、板，觀察 Z1 的齒形和齒數(shù)。 注意：不要拆卸大軸承板及其相連的齒輪和游絲。百分表安裝 ：可按與拆卸步驟相反的順序安裝。(1)安裝下支撐板(底板)時(shí)，應(yīng)使游絲預(yù)緊n /2;( 2)安裝下支撐板時(shí)，應(yīng)保證齒條與齒輪嚙合的齒側(cè)間隙；( 3)裝指針時(shí)，應(yīng)保證對(duì)指針位置的要求。裝表質(zhì)量檢查：1 、測(cè)桿移動(dòng)需靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象；2、 當(dāng)測(cè)桿在自上狀態(tài)時(shí)，指針應(yīng)位于測(cè)量桿軸線上方15-25 個(gè)分度內(nèi)。轉(zhuǎn)數(shù)指針對(duì)刻度盤(pán)時(shí)，大指針應(yīng)位于測(cè)量桿軸線上方1 0個(gè)分度內(nèi)。3、檢查游絲是否預(yù)緊。4、 齒條與齒輪嚙合的齒側(cè)間隙應(yīng)在0.01-0.06 毫米之間。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：1. 分表中游絲的作用是什么？游絲應(yīng)如何安裝

4、？2 防震彈簧如何起到防震作用?3、百分表在下述各處采用了什么聯(lián)接形式？( 1 )片齒輪與軸；( 2)導(dǎo)軌與殼體；( 3)防塵帽與殼體；( 4)指針套與齒輪軸；精品文檔(5)測(cè)頭鋼球與測(cè)頭；4. 已知百分表中齒輪 Z1=20, Z2=120,中心輪Z3=12，大齒輪Z4=120，根據(jù)百分表的傳動(dòng)要求, 計(jì)算出齒輪的模數(shù)。是不是標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)？為什么選取這樣的模數(shù)？實(shí)驗(yàn)二齒輪范成原理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆辗冻煞ㄖ圃鞚u開(kāi)線齒輪的基本方法；了解漸開(kāi)線齒輪產(chǎn)生根切想象的原因和避免根切的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.描繪切削標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓2 .描繪切削變位齒輪齒廓三、實(shí)驗(yàn)用設(shè)備儀器及材料：齒輪范成儀，繪圖工具等。四、實(shí)驗(yàn)

5、原理圖：1234561007810五、實(shí)驗(yàn)方法及步驟:1標(biāo)準(zhǔn)齒輪在齒輪范成儀上固定齒坯，在上面畫(huà)好齒頂圓、分度圓、齒根圓; 調(diào)解齒條刀具的位置，使齒條刀具的分度線和齒坯的分度圓相切;精品文檔將刀具移動(dòng)到最左邊，在齒坯上用鉛筆描下齒條的齒廓；2 3個(gè)完整的齒廓將齒條向右移動(dòng)一個(gè)不大的距離，在用鉛筆描下齒條的齒廓，直到在齒坯上出現(xiàn) 形狀為止。2 .正變位齒輪：根據(jù)公式求出移距系數(shù)，得到移距量； 將齒坯逆時(shí)針轉(zhuǎn)120度按移距值調(diào)整刀具;按前述方法繪制2-3個(gè)正變位齒輪齒廓。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:表1原始數(shù)據(jù):項(xiàng)目模數(shù)m壓力角aha*C*齒數(shù)z數(shù)值單位mm度mm個(gè)表2計(jì)算數(shù)據(jù)項(xiàng)目單位計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)齒

6、輪正變位齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪正變位齒輪分度圓半徑mmr =mz/2基圓半徑mmmzcos(x/2頂圓半徑mmm(z+2ha*)/2根圓半徑mmm(z-2(ha*+c*)/2最小移距系數(shù)Xmi n=ha*(17-z)/17實(shí)取移距系數(shù)移距值mm表3實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較項(xiàng)目齒厚S齒間寬e周節(jié)p齒頂厚Sa分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑df標(biāo)準(zhǔn)齒輪正變位齒輪實(shí)驗(yàn)三 直齒圓柱齒輪參數(shù)的測(cè)定與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握應(yīng)用普通游標(biāo)卡尺和公法線千分尺測(cè)定漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的方法。2進(jìn)一步鞏固并熟悉齒輪各部分名稱(chēng)、尺寸與基本參數(shù)之間的關(guān)系及漸開(kāi)線的性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定一對(duì)相嚙合的漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)，并判

7、別它是否為標(biāo)準(zhǔn)輪。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)齒輪， 求出其變位系數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1齒輪；2 游標(biāo)卡尺，公法線千分尺；3漸開(kāi)線函數(shù)表（自備）；4計(jì)算器（自備）四、實(shí)驗(yàn)原理及步驟漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有：齒數(shù)Z、模數(shù)m分度圓壓力角a齒頂高系數(shù)ha、徑向間隙系數(shù)C*等。本實(shí)驗(yàn)是用游標(biāo)卡尺和公法千分尺測(cè)量，并通過(guò)計(jì)算來(lái)確定齒輪的基本參數(shù)。1確定齒數(shù)z齒數(shù)z可直接從被測(cè)齒輪上數(shù)出。2. 確定模數(shù)m和分度圓壓力角在圖5 1中，由漸開(kāi)線性質(zhì)可知，齒廓間的公法線長(zhǎng)度AB與所對(duì)應(yīng)的基圓弧長(zhǎng) A0B0相等。根據(jù)這一性質(zhì)，用公法線千分尺跨過(guò)n個(gè)齒，測(cè)得齒廓間公法線長(zhǎng)度為 VV',然后再跨過(guò)n+1個(gè)齒測(cè)得其長(zhǎng)度為W

8、n 。由圖5 1可知 精品文檔Wn =(n -1)Pb Sb,Wn 1 二 nPb SbPb =Wn 1 -Wn式中，F(xiàn)b為基圓齒距，Pb - ：mcos(mm)，與齒輪變位與否無(wú)關(guān)。Sb為實(shí)測(cè)基圓齒厚，與變位量有關(guān)。由此可見(jiàn)，測(cè)定公法線長(zhǎng)度 Wn和W； i后就可求出基圓齒 距R>,實(shí)測(cè)基圓齒厚 Sb,進(jìn)而可確定出齒輪的壓力角、模數(shù)m和變位系數(shù)X。因此，準(zhǔn)確測(cè)定公法線長(zhǎng)度是齒輪基本參數(shù)測(cè)定中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。I圖5- 1公法線長(zhǎng)度測(cè)量(1 )測(cè)定公法線長(zhǎng)度 W n和W；1首先根據(jù)被齒輪的齒數(shù) Z,按下列公式計(jì)算跨齒數(shù)。n Z 0.5180式中：一壓力角；z 被測(cè)齒輪的齒數(shù)我國(guó)采用模數(shù)制齒輪，其

9、分度圓標(biāo)準(zhǔn)壓力角是20°和15°。若壓力角為 20?？芍苯訁⒄障卤泶_定跨齒數(shù)n。z12 1819 2728 3637 4546 5455 6364 7273 8182 90n2345678910公法線長(zhǎng)度測(cè)量按圖5 1所示方法進(jìn)行，首先測(cè)出跨n個(gè)齒時(shí)的公法線長(zhǎng)度 Wn。測(cè)定時(shí)應(yīng)注意使千分尺的卡腳與齒廓工作段中部附近相切，即卡腳與齒輪兩個(gè)漸開(kāi)線齒面相切在分度圓附 近。為減少測(cè)量誤差， Wn值應(yīng)在齒輪一周的三個(gè)均分位置各測(cè)量一次，取其平均值。為求出基圓齒距 Pb，還應(yīng)按同樣方法量出跨測(cè)n+1齒時(shí)的公法線長(zhǎng)度 Wn1。(2)確定基圓齒距Pb，實(shí)際基圓齒厚SR=Wn 1 WnS=W

10、(n-1)P b(3)確定模數(shù)m和壓力角根據(jù)求得的基圓齒距 R,可按下式計(jì)算出模數(shù)：m=P/( n cos a )由于式中a可能是15°也可能是 20°,故分別代入計(jì)算出兩個(gè)相應(yīng)模數(shù)，取其最接近于標(biāo)準(zhǔn) 值的一組m和a。3. 測(cè)定齒頂圓直徑 da'和齒根圓直徑 df '及計(jì)算全齒高 h'為減少測(cè)量誤差，同一數(shù)值在不同位置上測(cè)量三次，然后取其算術(shù)平均值。當(dāng)齒數(shù)為偶數(shù)時(shí)，da'和df'可用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量，如圖52所示。當(dāng)齒數(shù)為奇數(shù)時(shí)，直接測(cè)量得不到da'和df'的真實(shí)值，而須采用間接測(cè)量方法，如圖53所示，先量出齒輪安裝孔

11、值徑dk，再分別量出孔壁到某一齒頂?shù)木嚯xHi,和孔壁到某一齒根的距離H。貝y da'和df'可按下式求出；齒頂圓直徑da'da'=d k+ 2Hi(mm)齒根圓直徑df'df'=d k+2H2(mm)計(jì)算全齒高h(yuǎn)奇數(shù)齒全齒高h(yuǎn)'h '= H-H2(mm)偶數(shù)齒全齒高h(yuǎn)'h'1 “，=(d a2-d f' ) (mm)圖5 2偶數(shù)齒測(cè)量圖5 3奇數(shù)齒測(cè)量6. 確定 h*a、C由于按實(shí)側(cè)，計(jì)算所得的dadfh'值中包含有（h*a、C*）、加工誤差，而加工允差為負(fù)值，所以da, df, h的設(shè)計(jì)值大于實(shí)測(cè)

12、值。h =h"+（加工誤差）=（2h*a+ C） m由實(shí)測(cè)h' , m且h*a, C為標(biāo)準(zhǔn)值正常齒 ha*=1, C *=0.25短齒 h a* =0.8 , C *=0.3將上面兩組ha*和C*代入公式，求出的 h與i最接近的一組就是所求的ha*,C*值。7. 計(jì)算核對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)幾何尺寸根據(jù)確定的Z, m a , ha* , C就可算出標(biāo)準(zhǔn)齒輪幾何尺寸。五、思考題1、測(cè)量公法線長(zhǎng)度時(shí)，游標(biāo)卡尺卡腳放在漸開(kāi)線齒廓工作段的不同位置上（但保持與齒廓相 切），對(duì)測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響，為什么？2、同一模數(shù)、齒數(shù)、壓力角的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長(zhǎng)度是否相等？基圓齒距是否相等？為什么？六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

13、表1測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表項(xiàng)目符號(hào)單位測(cè)量用公式圓周三均分處測(cè)量值平均測(cè)量值123齒數(shù)Z個(gè)跨齒數(shù)n個(gè)公法線長(zhǎng)度wnmm公法線長(zhǎng)度wn+mm孔壁到齒頂距Himm孔壁到齒根距H2mm孑L內(nèi)徑dkmm頂圓直徑da'mm根圓直徑df'mm全齒高h(yuǎn)'mm基圓齒距Pbmm基圓齒厚Sbmm齒頂高系數(shù)*ha徑向間隙系數(shù)C*表2基本幾何參數(shù)計(jì)算（理論計(jì)算值，按書(shū)上公式計(jì)算）項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果實(shí)算值標(biāo)準(zhǔn)值模數(shù)mm=P/( n cos a )壓力角a度（直接寫(xiě)值到標(biāo)準(zhǔn)值）基圓齒距PbmmTin cos a分度圓直徑dmmm.z齒頂圓直徑dammm(z + 2 ha)齒根直徑dfmmm(z

14、- 2 (h a +c*)全齒高h(yuǎn)mmm(z - 2 (h a*+c*)寫(xiě)出模數(shù)和壓力角確定過(guò)程:寫(xiě)出齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù)確定過(guò)程：實(shí)驗(yàn)四 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.初步掌握根據(jù)實(shí)際機(jī)器或機(jī)構(gòu)模型繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的技能。 2.驗(yàn)證和鞏固機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法。3. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)的比較，鞏固對(duì)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的了解。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1.若干個(gè)機(jī)器和機(jī)構(gòu)模型；2.自備三角尺、圓規(guī)、鉛筆、稿紙等。三、實(shí)驗(yàn)原理 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖是工程上常用的一種圖形，是用符號(hào)和線條來(lái)清晰、簡(jiǎn)明的表達(dá)出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng) 情況，使人看了對(duì)機(jī)器的動(dòng)作一目了然。在機(jī)器中各種機(jī)構(gòu)盡管它們的外形和功用各不相同，但只 要是同種

15、機(jī)構(gòu) 其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖都是相同的。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)僅與機(jī)構(gòu)所具有的構(gòu)件數(shù)目和構(gòu)件所組成的運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目、類(lèi)型、相對(duì)位置有關(guān)。 因此在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，可以不考慮構(gòu)件的復(fù)雜外形，運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造，而用簡(jiǎn)單的線條和 規(guī)定的符號(hào) （參看附表 GB4460） 來(lái)代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定的比例尺寸表示各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位 置，畫(huà)出能準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。精品文檔精品文檔四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1選擇58種機(jī)構(gòu)模型和機(jī)器，（根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)要求，規(guī)定必畫(huà)模型，選畫(huà)模型）。2選好模型后緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)的機(jī)器或模型，從原動(dòng)件開(kāi)始觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，認(rèn)清機(jī)架，原動(dòng) 件和從動(dòng)件。3根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳遞的順序，仔細(xì)分析相互連接兩構(gòu)件間的接

16、觸方式及相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式，確定組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型和數(shù)目。4合理選擇投影面，一般選擇能夠表達(dá)機(jī)構(gòu)中多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面為投影面。5繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的草圖。首先將原動(dòng)件固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫ū荛_(kāi)構(gòu)件之間重合）大致定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置， 用規(guī)定的符號(hào)畫(huà)出運(yùn)動(dòng)副， 并用線條連接起來(lái)，然后用數(shù)字1、2、3 及字母A、B、C分別標(biāo)注相應(yīng)的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并用箭頭表示原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)形式， 量出機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)副間的尺寸，再將草圖按比例畫(huà)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。口 =構(gòu)中的實(shí)際尺寸（米）。1圖示尺寸（毫米）6計(jì)算自由度，并與實(shí)際機(jī)構(gòu)對(duì)照，觀察原動(dòng)件數(shù)與自由度是否相等；計(jì)算公式：F =3n -2Pl - P

17、H7 對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并判斷機(jī)械的級(jí)別。&舉例繪制如圖3- 1（a ）所示的小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖?！窘狻吭撔⌒蛪毫C(jī)的工作原理是電機(jī)帶動(dòng)偏心輪1'作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 通過(guò)構(gòu)件2、3將主運(yùn)動(dòng)傳給構(gòu)件4;同時(shí)另一路運(yùn)動(dòng)自與偏心輪 1'固聯(lián)的齒輪1輸出，經(jīng)齒輪8及與其固聯(lián)的槽型凸輪 8',傳遞給構(gòu)件4;兩路運(yùn)動(dòng)經(jīng)構(gòu)件 4合成，由滑塊6帶動(dòng)壓頭7作上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沖壓工藝動(dòng)作。 顯然該壓力機(jī)的機(jī)架是構(gòu)件 0，原動(dòng)件為組件1-1 '，其他為從動(dòng)件。仔細(xì)觀察各連接構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)后可知，構(gòu)件0 和 1(1 '卜 1 '和 2、2 和 3、3 和 4、4和5、6和7及0和8（8 '）之間構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；而構(gòu)件 0和3、4和6及0和7之間構(gòu)成移動(dòng)副；高副為 1和8、8 '和5之間形成。選定視圖投影面及比例尺L=0.001m/mm,順序確定轉(zhuǎn)動(dòng)副 A、H和移動(dòng)副導(dǎo)路 D、M的位置，根據(jù)原動(dòng)件1'的位置及各桿長(zhǎng)等繪出轉(zhuǎn)動(dòng)副B、C、E、F、J的位置按規(guī)定符號(hào)繪出各運(yùn)動(dòng)副（包括高副G、N）及各構(gòu)件等，最后得到該壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖3-1 （b）所示。由上述分析可知，該機(jī)構(gòu)活動(dòng)桿件數(shù)為 8，轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為7,移動(dòng)副數(shù)為3，高副為2。但構(gòu)件4與 凸輪8 '