机械原理实验课件ppt-PowerPointPrese

机械原理实验淮阴工学院机械系前言机械原理实验是理论学习基础上的一个极其重要的实践环节。通过实验可以使学生加深对《机械原理》课程的基本概念、基本理论的理解，从而提高学生分析和解决问题的能力。每个实验基本内容包括：实验目的、实验原理、操作步骤、实验内容等。实验项目机构运动简图的测绘与分析渐开线齿轮范成原理渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析家用缝纫机主要机构拆装实验平面机构创意组合实验实验一机构运动简图的测绘与分析一、实验目的通过对实际机构的模型进行机构测绘，掌握机构运动简图的测绘方法；进一步熟悉常用运动副的代表符号和巩固自由度的计算方法；增进对机构组成原理的了解。二、实验设备与工具机械模型（如曲柄滑块泵、曲柄摇块泵、曲柄摇杆泵、颚式破碎机、简易冲床、铆钉机构等）；尺、笔、橡皮、纸(自备)。从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数目、种类以及它们之间的相互位置有关，而与构件的复杂外形、断面大小、运动副的构造无关，为了简单明了的表示一个机构的运动情况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机构外形，断面尺寸、运动副的结构)。而用一些简单的线条和所规定的符号表示构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置，以表明机构的运动特性。三、实验原理常用运动副的符号缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作部分的机构传动路线。由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。合理选择投影平面，选择原则：对平面机构运动平面即为投影平面。对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投影平面。在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接顺序。逐步画出机构运动简图的草图，然后用数字标注各构件的序号，用英文字母标注各运动副。四、实验步骤仔细测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副导路间的相对位置、标注在草图上。在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的比例尺把草图画成正规的运动简图。ABLBLA比例尺的选定：式中：——比例尺(单位：m／mm)——构件的实际长度(单位：m)——图纸上表示构件的长度(单位：mm)LABLBA实验步骤示例单击继续可观看实验步骤演示机构运动简图绘制示例一单击此处三个按钮可观看破碎机的工作过程单击作图，光标放在图上可观看机构运动简图绘制过程机构运动简图绘制示例二单击运动或作图可观看活塞泵的工作及作图过程机构运动简图绘制示例三单击运动或作图可观看螺旋泵的工作及作图过程五、实验内容六、思考题一张正确的机构运动简图应包括哪些内容？绘制机构运动简图时，原动件的位置能否任意选择？是否会影响简图的正确性？机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？每位同学至少测量、分析三个机构，标出机构的名称；绘制机构运动简图，其中一个简图要求按比例绘制，另外几个可不按比例绘制机构运动简图，可用目测法使各构件大致成比例，以利分析；计算机构自由度，并判断机构是否具有确定运动；最后作出书面报告。实验二渐开线齿轮范成原理掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免产生根切的方法；分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮的同异点。一、实验目的二、实验设备与工具渐开线齿轮范成仪；园规、剪刀、铅笔、绘图纸(自备)。齿轮与齿条啮合时，其相对运动可视为是齿轮分度园沿齿条节线做纯滚动。如果将齿条换为齿条刀具，图纸换为齿坯使它们保持上述相对运动，再使齿条刀具沿齿坯轴心线方向作切削运动就可加工出齿轮，这种方法称为范成法(滚切法)。加工标准齿轮：齿条刀具线(模数线)与被加工齿轮分度园相切。加工变位齿轮：齿条刀具中线与被加工齿轮分度园二者分离。刀具中线相对齿坯中心外移为正变位，刀具中线内移为负变位。三、实验原理1.测出标准齿条刀具中线上的齿厚（s=pm/2）或齿距（p=pm）计算出模数并与标准模数系列相对照，从而确定刀具的标准模数m。(被加工齿轮的相应参数与刀具一致）2.调整齿条刀具的刻度线的中线与溜板上的白线对齐，固定刀具，量出圆盘中心到刀具中线的最短距离，此值即为被加工齿轮的分度圆半径，根据量得的分度圆半径和模数m计算出被加工齿轮的齿数z。(分度圆半径由范成运动可事先确定）3.将绘图纸（φ180）固定在圆盘上，将滑架3推至左边（或右边）的极端位置，从左向右（或从右向左）推动滑架，每移一个小的距离（3-4mm），在代表齿坯的图纸上用铅笔描下齿条刀具刀刃的位置，直到将滑架推至右边（或左边）的极端位置为止。这时绘制出标准齿轮，观察有无根切现象。4.按上述位置将齿条刀具退后（即远离中心O）—距离xm，然后用同样的方法画出相同齿数、模数、压力角的变位齿轮。观察齿形，有无齿顶变尖现象。5.比较所得标准齿轮和移距变位齿轮的齿厚、齿间、调节、顶圆齿厚、基圆齿厚，以及根圆、顶圆、分度圆和基圆的相对变化特点。四、实验步骤加工过程模拟双击标准齿轮及正变位可观看加工过程四、实验内容切制m＝15mm、z＝10的标准、正变位（x1＝0.6）渐开线齿廓，两种齿廓每种都须画出两个完整的齿形，比较这两种齿廓。判断所画齿轮齿廓曲线是否是渐开线，有无根切并指出。分析标准齿轮与变位齿轮的基本参数和几何形状哪些相同，哪些不同，为什么?五、思考题根切现象是怎样产生的？如何避免根切？切制出的齿轮范成效果如图所示。实验三渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析掌握应用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法；巩固并熟悉齿轮的各部分尺寸、参数之间的关系和渐开线的性质。一、实验目的二、实验设备与工具待测齿轮、游标卡尺；渐开线函数表及计算器(自备)。三、实验步骤及原理1.确定齿数Z2.齿顶圆直径da、齿根圆直径df的测定。（a）z=偶数（b）z=奇数图一齿轮齿顶圆直径和齿根圆直径的测量如图一（a）所示：当齿数Z为偶数时，可用游标卡尺直接量出da和df。如图一（b）所示：当齿数Z为奇数时，可测量H1、H2以及dk，再由如下公式计算da和df。da=dk+2H1df=2［H2-（H1+dk/2）］=2H2-2H1-dk3、公法线长度wk、wk+1的测定如图二所示，分别测出K个齿之间的距离和K+1个齿之间的距离（测量时游标卡尺的两卡脚应切于齿廓工作段，两卡脚分别与齿廓的两条反向渐开线相切）基节:基圆齿厚:图二公法线长度测量11(1)bkkbkkPWWSKWKW测定时使游标卡尺的卡脚与齿廓工作段中部附近相切，即卡脚与齿轮两个渐开线齿面相切在分度圆附近。为了减少测量误差，应在齿轮的不同部位测量三次，取其平均值。式中m、α都已标准化，常为20°或15°，分别将α=20°和α=15°代入上式算出两种可能的m值。取最接近于标准模数的为该齿轮的压力角，同时模数m取标准值。，式中也可查表获得，当时约为0.0149。bPmπcosα注意B.确定变位系数XA.确定模数m和压力角αcos22bSZinvmXtginvtginv20C.确定齿顶高系数和顶隙系数和有两种标准分别是正常齿制（这时=1.25）和短齿制（这时=1.1）。由上式算出的（）的数值如果与1.25更接近则和为正常齿制，如果与1.1更接近则和为短齿制。四.实验要求1.每一测量数据必须在不同的位置测量三次（测量位置按圆周方向大致均匀分布），取其平均值。2.游标卡尺读数时以毫米为单位(这时小数点后面为两位，最后一位是偶数，因为精度是0.02)*ah*C**2famZdhCxm*ah*C**ahC**ahC**ahC*ah*C*ah*C实验四家用缝纫机主要机构拆装实验一、实验目的了解缝纫机四大机构的拆装及基本原理；了解各零件结构用途及缝纫机的调整润滑方法；提高对于机械的拆装及调试能力。1.缝纫机机头的传动结构及工作原理①缝纫机机头结构简图如下：（1）上轮（2）上轴（3）挑线凸轮（4）挑线杆（5）小连杆（6）针杆（7）送布凸轮（8）牙叉（9）牙叉滑块（10）针距座（11）送布曲柄（12）送布轴（13）牙架（14）送布牙（15）抬牙曲柄（16）抬牙轴（17）摆轴偏心凸轮（18）摆轴（19）大连杆（20）摆轴滑块（21）下轴曲柄（22）下轴（23）摆梭托，摆梭二、实验原理引线机构：（1）、（2）、（3）、（5）、（6）挑线机构：（1）、（2）、（3）、（4）钩线机构：（1）、（2）、（19）、（18）、（20）、（21）、（22）、（23）送布机构：（1）、（2）、（7）、（8）、（9）、（10）、（11）、（12）、（13）（14）、（15）、（16）、（17）、（18）图上未画的压紧杆部分也属于送布机构还有自成一体的第五大机构：绕线机构。由于它是辅助机构，故未在图上画出。②缝纫机线迹形成过程缝纫机线迹是由位于缝料上方的面线和位于缝料下方绕在梭心上的底线绞合在一起所形成的双绞线，其线迹和手工缝制的线迹不一样。梭心装在摆梭轴上，缝纫开始前，先把底线引到缝纫机台板上，然后将缝料放到台板上相应位置，调定压紧杆压力，放下压紧杆压住缝料，开始缝纫。线迹形成过程如下：简单地说：a、送布牙向前送布到位b、挑线杆拉出面线备用c、针杆和机针下降刺布d、机针将面线带到布下e、机针上升并形成线环f、摆梭逆时针转钩线环g、线环被钩大绕过转轴h、摆梭顺时针转动脱钩i、挑线杆收紧面线线环j、面线线环套住了底线k、继续收线形成绞合点l、周而复始形成了线迹三.拆装技术要求拆装技术要求简述：①压紧杆压脚抬起后与针板平面约6.5mm。②上轴曲柄与送布凸轮螺钉处成28°-30°角。（从面向上轮方向看）③针杆最低时，针与摆梭尖距离约2-2.8mm。④送布牙牙齿与针板槽应有一定间隙，保持相互不碰撞。⑤大连杆盖侧面的铸造侧线的粗细应与大连杆的一致。⑥针杆下端面与针板平面的距离，最低位置时约为10.6mm（针杆顶端与机壳孔平面大致平齐）。四.实验要求1．拆下的零件入柜，并摆放整齐有序，必要时可先局部装配。2．小零件要防止丢失或漏装。3．边思考边拆装。4．动作要轻柔不可损坏零件。5．装配时每装一个零件都要检查配合处是否运动灵活。三.思考题1．画出缝纫机四大机构运动简图并求其自由度。2．简述缝纫机线迹形成过程。3．引线机构属于平面机构中哪一种基本机构？4．钩线机构由平面机构中哪两种基本机构组成？5．如何调大针距？6．简述夹线器的作用。7．简述离合器的作用。8．简述针杆拆卸过程（叙述中要提到机壳背面的工艺孔的运用）。实验四平面机构创意组合及参数可视化分析实验一.实验目的1、认识典型机构2、设计实现满足不同运动要求的传动机构系统3、拼装机构系统4、对运动构件进行运动检测分析（位移、速度、加速度分析）二.实验原理机械传动系统的设计是机械设计中极其重要的一个环节，其中了解常用传动机构，合理设计传动系统是一个认识和创新的过程。为了实现执行机构工作的需求（运动、动力），我们必须利用不同机构的组合系统来完成。因此对于常用机构，如杆机构，齿轮传动机构，间歇运动机构，带、链传动机构的结构及运动特点应有充分的了解，在此基础上，我们可以利用它们的特点组合成我们需要的传动系统。执行机构常见的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动，传动系统方案的设计将以此为目标。执行机构的运动不仅仅有运动形式的要求，而且有运动学和动力学的要求。因此我们必须对设计好的传动系统中的重要运动构件进行运动学和动力学分析（速度、加速度分析），使执行构件满足运动要求（如工作行程与回程的速度要求，惯性力要求，工作行程要求等）。任何传动机构系统都有其特点，适应于不同的工作要求和安装位置，我们应该学会在设计和拼装中进行系统分析和评估。三、实验台机械结构该实验台主要由底座(安装平台)、平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、齿轮传动机构、带(链)传动等机构以及驱动组成。其中间歇机构包含槽轮机构、不完全齿轮机构、棘轮机构等。大家可根据需要进行设计和拼装。四、检测分析系统及使用传感器安装：该实验台配备了一个光栅角位移传感器、一个直线位移传感器，可分别安装在旋转及移动构件上。在每