精密机械设计实验草稿Word格式文档下载.docx
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注意观察轴的支承方式;
注意观察轴的安装位置是如何调整的、轴承是如何预紧的。
注意机械的润滑和密封方式。
注意观察机械的箱体结构及与其内部各零构件的关系。
4.减速器展示部分
了解各种减速器的用途及结构形式,观察减速器内部零构件的传动情况。
四、注意事项
1.注意人身安全;
不要在实验室内跑动或打闹,以免被设备碰伤;
特别应注意摇动设备时不要压轧着自己或别人的手。
2.爱护设备;
摇动设备动作要轻,以免损坏设备;
一般不要从设备或展台上拿下零件;
若拿出零件,看完后应按原样复原,避免零件丢失。
3.不要随便移动设备,以免受伤或损坏设备。
4.注意仪表;
不得穿拖鞋或赤背进入实验室。
5.注意卫生;
禁止随地吐痰和乱扔杂物;
禁止脚踩桌椅板凳。
6.完成实验后,学生应将实验教室打扫干净,将桌椅物品摆放整齐。
五、写出参观体会作为实验报告
实验项目2:
机械设计陈列参观
机械设计陈列室;
7.机械原理陈列部分
8.爱护设备;
9.不要随便移动设备,以免受伤或损坏设备。
10.注意仪表;
11.注意卫生;
12.完成实验后,学生应将实验教室打扫干净,将桌椅物品摆放整齐。
实验项目3:
机构运动简图测绘与分析
一、实验目的:
1.掌握对实际机械或模型的机构运动简图测绘的基本技能。
2.了解机构运动简图与实际机械结构的区别,加深和巩固机构自由度计算等理论知识。
二、实验工具
1.机构模型一组、钢尺一把等;
2.草稿纸、铅笔等(自备)。
三、实验要求:
1.实验前,认真预习教材及有关参考资料,弄清机构运动简图、机构示意图的概念及绘制机构运动简图时的注意事项。
2.每人测绘四个机构简图,(其中两个机构运动简图,二个机构示意图)。
要求包括四连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等,其中至少有一个根据实物绘制的简图。
3.每人完成一份实验报告(运动简图、机构自由度计算、体会与建议等)。
四、原理及方法:
机构运动简图是反映机构运动情况的简单图形,由于机构运动情况仅与机构中的构件数及其所组成的各运动副的数目、种类、相对位置有关。
因此,在绘制机构运动简图时,可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体结构,而用简单的线条和规定符号来代替构件、运动副,并按一定的比例尺定出运动副的相对位置,这样绘制的图形叫做机构运动简图。
机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特征,它不仅可以简明地表示机构的运动情况,而且还可以根据该图对机构进行运动及动力分析。
不按比例绘出的图形称为机构结构简图或机构示意图,它只能定性研究机构的某些运动特性。
下面以平面机构为例说明机构运动简图测绘的步骤及方法。
五、训练步骤:
在绘制机构运动简图时,要把该机构的实际构造和运动情况搞清楚,首先要定出其运动输入(原动)部分和运动输出(工作)部分,然后再沿着运动传递的路线,把运动输入和输出之间各个传动部分搞清楚,这样才能正确绘出机构运动简图。
下面我们以图1-1(a)所示偏心轮机构模型为例,进行机构运动简图
的测绘及机构自由度计算。
1.认清组成机构的构件数。
测绘时,缓慢转动手柄使机构运动,注意观察机构中哪些构件是活动构件,哪个构件是固定构件,哪个是运动输入构件,哪个是运动输出构件,并逐一编排构件序号。
如图2-1中所示1、2、3、4等。
2.判断各构件间组成的运动副的性质及种类和数目。
缓慢转动手柄,根据相联两构件的接触及相对运动情况,确定各个运动副的性质和种类。
如偏心轮2与固定构件1是圆柱面接触,其相对运动是绕A点转动,故构件2与构件1在A点组成转动副;
同样构件3与构件2在偏心轮2上B点、滑块4与构件3在销轴中心C点组成转动副;
滑块4沿固定构件1的方向x-x移动,故滑块4与构件1组成移动副。
此机构有三个转动副和一个移动副,共有四个低副。
3.选择视图面绘出机构示意图。
选择视图面的原则是以与大多数构件运动平面相平行的平面作为视图面。
在草稿纸上首先定出与机架组成运动副的大致位置,然后按规定的符号及构件的联接次序徒手画出机构示意图。
对于组成转动副的构件,不管其实际形状如何,都只用两转动副之间的连线代表,例如AB代表构件2,BC代表构件3。
对于组成移动副的构件,不管其截面形状如何,一般用滑块或导杆表示,例如滑快4代表构件4,并通过滑快上转动副C的中心线x-x代表构件4与构件1相对移动的方向线。
机架打斜线表示,如构件1。
原动件上打箭头表示,如构件2。
对于组成高副的构件,也必须按照表1-1中规定的符号表示(或画出接触处两运动副元素的实际形状来表示)。
4.计算自由度并校核计算结果是否正确
由机构自由度的计算公式可得:
根据计算所得机构自由度F=1,该机构只有一个原动件即偏心轮,所以机构的原动件数与自由度数相等。
该机构具有确定的运动。
若计算机的自由度与原动件数不符时,必须检查所绘制的简图或机构自由度计算是否有误,直至计算结果符合实际情况。
5.测量机构的运动学尺寸并按比例绘机构运动简图。
仔细测量机构的有关运动学尺寸(如转动副的中心距、移动副方向线、线间的夹角等),如测量AB杆、BC杆的长度、滑快4的移动方向线x-x至转动副A的距离。
将数据记录好,然后选择恰当的长度比例尺μl(m/mm),按比例画出机构运动简图(图1-1b).
6.绘制机构运动简图,完成实验报告。
六、课外作业
1.试绘制2-3个牛头刨模型或实物的机构运动简图,并进行机构结构分析;
2.试绘制2-3个油泵模型或实物的机构运动简图,并进行机构结构分析;
3.试绘制2-3个其他机构模型或实物的机构运动简图,并进行机构结构分析。
实验项目4:
齿轮范成加工原理
1、掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓的基本原理,观察齿廓形成的过程;
2、了解渐开线齿廓产生根切现象、原因及避免根切的方法,建立变位齿轮概念;
3、要求仔细观察插齿机插齿的范成原理及范成过程;
3、比较标准齿轮和变位的异同点,分析了解它们的齿形变化及各参数的关系。
1.插齿机、齿轮范成仪;
2.范成齿廓的齿轮毛坯的图纸;
3.学生自备:
计算器、圆规、削尖的铅笔、三角板、橡皮擦及小刀等物。
三、实验要求
1.每组一人,绘制标准齿轮和变位齿轮的齿廓图各一张;
齿廓图要求至少有两个以上完整的齿廓曲线
2.每人一份实验报告。
四、实验原理及方法
范成法是利用一对齿轮啮合时,其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮。
加工时,其中一轮为刀具,另一轮为毛坯,毛坯和刀具之间仍然保持固定速比的传动,它们的对滚运动如同一对互相啮合的齿轮的运动,同时刀具还沿毛坯轴向作切削运动,这样加工所得到的齿轮的齿廓曲线就是刀具的刀刃在各个位置的包络线。
若用渐开线作为刀具的齿廓曲线,则包络线亦必为渐开线。
由于在实际加工时,看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程,故通过齿轮范成仪来实现毛坯与刀具之间的形成过程。
为了保证毛坯与齿条刀具的固定速比的传动,也就要求毛坯的(即转动的齿轮圆盘)分度圆与齿条刀具的节线相切、齿条刀具的移动速度与毛坯分度圆的圆周速度相等。
在齿条刀具上并标有范成标准齿轮时两条对“零”的刻度线。
切制标准齿轮时,应使齿条刀具的分度线(中线)与齿轮毛坯的分度圆相切,即齿条刀具准确对“零”刻度线,这就可以利用范成仪来加工一个标准齿轮的图形。
齿轮加工示意图
切制变位齿轮时,应使齿条刀具的分度线(中线)向前或向后平行移动一段距离xm(x为变位系数、m为加工齿轮时刀具的模数)。
即齿条刀具的刀顶线与变位齿轮毛坯的齿根圆相切并留下铅笔所画的位置。
这样可以加工一个变位齿轮的图形。
刀具的齿顶线若超出极限啮合点N1时齿廓的齿根部位产生了根切,齿根已切好的渐开线齿廓被切去一部分,这种现象就称为根切现象。
为了避免根切现象,使齿条刀具的分度线(中线)向后(远离齿轮毛坯中心)平行移动一段距离xm,使刀具的齿顶线不超出极限啮合点N1就可以,作一个正变位齿轮的范成实验。
取移距值要适宜,当移距值超过一定极限时,齿顶会变尖。
(一般齿顶圆的齿厚应保证在0.25m~0.4m)。
齿轮不产生根切的最小变位系数的计算公式:
xmin=(zmin-z)ha*∕zmin.。
所以,只需将齿条刀具平行向齿轮毛坯齿顶部移动距离不小于xminm,这样加工出来的变位齿轮可避免根切现象。
五、训练步骤
1.根据已知的刀具基本参数a、m、ha*、C*和被加工齿轮的分度圆直径,计算出被加工的标准齿轮的齿数、基园、齿根圆及齿顶圆的直径。
2.拧下范成仪齿轮上的压板,将毛坯图纸的中心与范成仪的中心重合,然后将压板拧紧。
3.调节刀具的中线,使与被加工齿轮的分度圆相切(或调节刀具的齿顶线,使与毛坯的齿根圆相切),此时,刀具处在切制标准齿轮的位置上。
4.开始“切制”齿廓时,即将所有的准备工作都做好了,此时将齿条刀和毛坯作纯滚动的移动到一端,然后向另一端走刀(移动),移动的距离不要太大,太大了会使渐开线出现不圆滑,造成产品报废现象,标准移动距离为不使渐开线出现毛刺为宜。
当移动了一个不大的距离使齿条刀刃切入毛坯齿顶圆时,用削尖的铅笔描下刀具刀刃的位置,直到形成两个完整的轮齿齿廓,刀具走到另一端不能再走为止。
5.用标准渐开线齿廓检验所绘得的渐开线齿廓,观察有无根切现象。
如有根切,分析其原因。
观察刀具的齿顶线是否超过极限啮合点N,若超过了,就会产生根切。
6.计算正变位齿轮的基园,齿根圆及齿顶圆的直径;
重新调整刀具,使刀具离开毛坯的分度圆,即向毛坯的齿顶部移动一段距离xminm,这时刀具的齿顶线与变位齿轮的根圆相切。
按2、4步骤切制变位齿轮的轮齿齿廓。
7.全部加工完时,取下图纸,观察标准齿廓与变位齿廓有什么异同点并按要求写出实验报告。
实验项目5:
渐开线齿轮几何参数测定实验
一.实验目的
1.初步掌握用游标卡尺等工具测量渐开线齿轮基本参数的方法;
2.综合应用机制工艺、技术测量等学科知识以巩固所学的渐开线性质及齿轮基本参数和几何尺寸之间的关系。
3.巩固齿轮传动几何尺寸的计算
二.设备和工具
1.渐开线圆柱齿轮两个(齿数为奇数和偶数的齿轮各一个);
2、游标卡尺及齿厚尺等测量工具。
3、自备计算工具、草稿纸等。
三.实验原理和实验内容
渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:
齿数Z、模数m、齿顶高系数ha*、径向间隙系数C*、分度圆压力角
和变位系数x等。
本实验是用游标卡尺等工具来测量,并通过计算来确定齿轮这些基本参数。
1.直接数得一对待测齿轮的齿数Z1和Z2。
2.测量一对齿轮的齿顶圆直径da1和da2及齿根圆直径df1和df2。
当齿数为偶数时,可用卡尺的卡脚卡对称齿的齿顶及齿根直接测得(见图一)。
当齿数为奇数时,用上述方法不能直接测量到齿顶圆直径da和齿根圆直径df,只能用间接测量法求得da和df(见图二);
先量出尺寸:
定位轴孔直径D、孔壁到齿根的距离H2、另一侧孔壁到齿顶的距离H1,则da和df可用下式求出:
da=D+2H1;
df=D+2H2
3、测量公法线长度WK以确定模数m、压力角
及基圆齿厚Sb;
公法线的测量方法(见图四):
用游标卡尺的量足跨过齿轮的K个齿,测得齿廓间公法线长度为WK,然后再跨K+1个齿,测得齿廓间公法线长度为WK+1。
为了保证卡尺的两个量足与齿廓的渐开线部分相切,卡尺的两量足所跨的齿数K应根据被测齿轮的齿数Z参照下表选取。
齿数Z
12--18
19--27
28--36
37--45
46--54
55--63
64--72
73--81
跨齿数K
2
3
4
5
6
7
8
9
由渐开线的性质可知,齿轮齿廓的公法线长度与其对应的基圆上的圆弧长度相等,
因此:
WK=(k-1)Pb+Sb;
WK+1=K·
Pb+Sb
由此可得:
Pb=Wk+1-WK;
Sb=WK+1-K·
Pb
一对相啮合的齿轮的基圆齿距是相等的,所以经测量求得的Pb1和Pb2应近似相等。
由求得的Pb可按下式算出模数m;
压力角α的标准值一般为20°
或15°
(不常用),分别将这两个值代入上式,计算出与标准值相接近的一组模数和压力角,即为所求的值。
一对相啮合的齿轮的模数、压力角相等。
标准模数系列(GB1375-78)
第一系列
0.1,0.12,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1,1.25,1.5,2,2.5,3,4,5,6,8,10,12,16,20,25,32,40
第二系列
0.35,0.7,0.9,1.75,2.25,2.75,(3.25),3.5,(3.75),4.5,5.5,(6.5),7,9,(11),14,18,22,28,(30),36,45
注:
优先选用第一系列,其次是第二系列,括号内的模数尽可能不用。
4.分度圆直径d和基圆直径db:
d=mZ;
db=dcosa
5.齿顶高ha和齿根高hf:
ha=(da-d)/2;
hf=(d-df)/2
如果测得的ha、hf与ha*m、(ha*+C*)m的值非常接近,就可以认为所测齿轮为标准齿轮,以下内容6、7、9不再进行,直接进行第8项,测量计算中心距。
6.分度圆齿厚S:
由公式:
Sb=S·
rb/r-2rb(invαb-invα)=Scosα+2rbinvα
可得:
S=Sb/cosα-2r·
invα(式中Sb已测出,2r=mZ)
7.确定变位系数x
变位后,分度圆齿厚S=m(π/2+2x·
tgα),故x=(S/m-π/2)/2tgα。
8.无侧隙传动的齿轮中心距:
用间接测量法测出实际中心距A=(A1+A2)/2;
(方法见图三)
由无侧隙啮合方程invα'
=invα+[2(x1+x2)/(Z1+Z2)]tgα求出α'
;
标准齿轮传动计算中心距a=m/2(Z1+Z2);
变位齿轮传动计算中心距a'
=m/2(Z1+Z2)cosα/cosα'
9.确定齿顶高系数ha*和径向间隙系数C*:
因为hf=m(ha*+C*-x)=(mZ-df)/2;
则ha*+C*=x+(mZ-df)/2m;
将所测得的结果和两组标准值(ha*=1,C*=0.25和ha*=0.8,C*=0.3)代入上式,较符合等式的一组即为所求的值。
四.实验要求:
为了消除零件的固有误差和测量误差,每一尺寸应测量三次(数据记入实验报告),取其算术平均值作为测量数据,计算出齿轮各参数。
五.实验报告:
自行编写实验报告,计算出所测齿轮的基本参数。
说明你所测量的齿轮属于哪种传动类型。
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- 精密 机械设计 实验 草稿