机械综合实践

机械综合实践实验报告课题：机械综合实践设计者：孙源均学号：2012141491171指导老师：蔡鹏1制造科学与工程学院实验报告ExperimentReportSchoolofManufacturingScience&Engineering实验课程名称(ExperimentCourse)机械综合实践实验项目名称(ExperimentItem)1、基本平面机构设计及运动学、动力学实验2、范成法绘制渐开线齿廓3、减速器拆装实验4、典型传动部件效率综合实验姓名（Name）孙源均学号（No.）2012141491171系别（Department）化工学院过控专业班级（Class）2012级1班同组学生姓名（Accompaniers）孙源均、刘昱辰、邹天星、李胤达、朱苏云实验日期（Date）2015.3.21实验地点（place）基础力学实验中心实验学时（Hour）16学时指导教师（Superior）蔡鹏成绩（Grade）室主任签名（Director）（以下是实验报告的参考项目，请学生按照实验指导教师的要求在空白处依次填写，不够加附页）一、实验目的（ExperimentObjectives）1、了解机械设计的原则、机械运动机理以及力学原理、掌握以范成法绘制渐开线齿廓的方法。2、了解带传动实验台的基本结构与设计原理；观察带传动的弹性滑动与打滑现象；了解带传动在不同皮带在不同间距、不同转速下的负载与滑差率、负载与传动效率之间的关系；绘制滑动率曲线及效率曲线。3、了解凸轮传动机构的组成，掌握凸轮从动件常用运动规律的特点及其选择原则；了解凸轮轮廓的设计方法，反转法原理及确定基本尺寸时应考虑的问题。4、通过曲柄传动实验，了解位移、速度、加速度的测定方法；转速及回转不匀率的测定方法。5、了解减速器的工作机理，能自主拆装基本减速器。并能分析计算其传动比。二、主要实验仪器（包括名称、型号、规格等）（MainExperimentApparatus）带传动组合试验台、曲柄传动试验台、凸轮传动试验台、二级减速器及拆装工具三、实验原理（ExperimentPrinciples）范成法的基本原理：利用一对齿轮啮合（或齿轮与齿条）时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮。如果把一个齿轮变成刀具，它和齿轮有相同的齿廓形状，那么当该齿轮刀具的节圆与被加工齿轮节圆相切，并作纯滚动时，在此过程中刀具的齿廓可包络出被加工齿轮的齿廓。此法加工出的齿轮模数、2压力角与刀具相等。制造科学与工程学院实验报告3减速器：减速器一种把较高的转速转变为较低转速的专门装置。由于输入齿轮轴的轮齿与输出轴上大齿轮啮合在一起，而输入齿轮轴的轮齿数少于输出轴上大齿轮的轮齿数，根据齿数比与转数比成反比，当动力源（如电机）或其他传动机构的高速运动，通过输入齿轮轴传到输出轴后，输出轴便得到了低于输入轴的低速运动，从而达到减速的目的四、实验内容、步骤（ExperimentContents,ExperimentSteps）曲柄传动：通过数模计算得出曲柄的真实运动规律，作出曲柄角速度线图和角加速度线图，进行速度波动调节计算，通过曲柄上的位移传感器和A/D转换板进行数据采集，转换和处理，输入计算机，显示出实测的曲柄角速度线图和角加速度线图。凸轮传动：通过数模计算得出凸轮的真实运动规律，作出凸轮角速度线图和角加速度线图，进行速度波动调节计算，通过凸轮上的位移传感器和A/D转换板进行数据采集，转换和处理，输入计算机，显示出实测的凸轮角速度线图和角加速度线图。带传动：计算机试验程序调试完成后，启动电机，进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。为保证实验精度，加载要缓慢平稳。当传动带出现大幅度明显滑移后停止加载，实验结束。按端盖——窥视孔——上箱体——轴承——套筒——齿轮的顺序依次取下部件，各部位螺栓螺柱各自放在指定位置，接下上箱盖后先画下减速器传动简图。数出各齿轮齿数以及旋向，记录下后将减速器反步骤还原，实验结束。五、实验数据（ExperimentDatum）带传动：4曲柄传动：凸轮传动：制造科学与工程学院实验报告5减速器：制造科学与工程学院实验报告6六、计算、图表分析（CalculationandAnalysis）带传动机构：由线图可知，随着负载的增大，主轴转速逐渐降低，滑擦率逐渐增大，工作效率先有突变，后逐渐减小然而当载荷达到一定程度（图中载荷达到12.23N·m左右），传送带是效率急剧下降，滑动率猛然上升。这是在载荷过大后，传动带与转轮间打滑导致。曲柄传动机构：由实验结果图像看得出，曲柄的实际运动曲线并不是像理论结果那样是平滑的，因为实际情况里，曲柄会受到各种外力作用，难以避免。并且可以看出，当位移在最大处的时候，加速度也是最大的，但是方向总是相反，此时速度为零；而当速度最大时，位移为零，此时加速度也为零。凸轮传动机构：线图显示，凸轮传动的线图依旧不似理论线图一样平滑，特别是在推杆的接触点接近凸轮顶部的时候，速度出现了明显的不规则变化，因为推杆具有惯性，并且弹簧会施加弹力。其运动的位移、速度和加速度的规律与曲柄传动大同小异。减速器（二级）：由图可知各齿轮齿数261z，65z2，233z，88z4，所以，各齿轮间传动比252665zzi1212，2388zzi3434，由于齿轮2,3同轴，所以，1i23所以整个减速器的传动比565.92388125i14七、实验结论（ExperimentResults）以上实验结果表明，机构在实际运动的过程中，会因为环境和结构因素而发生与理论不一样的偏差，是不能避免的，但我们可以通过技术手段尽量减小其偏差；带传动上下带的拉力大小不一，上带拉力明显大于下带，差距大容易失效；它的载荷是有限度的，超过一定的载荷后，会产生严重滑动，效率不增反减，适得其反；通过曲柄与凸轮机构，我们能清楚了解其位移、速度、加速度、之间的联系，以及其工作原理和运动规律；减速器能将超出许用范围的动力源调配至可用的范围，为工业生产提供了更好的效率，提高了设备的环境适应性，齿轮传动减速器的各齿轮数比决定了整个减速器的传动比。制造科学与工程学院实验报告7八、实验体会（ExperimentTastes）通过这堂机械综合实践实验课，让我进一步加深了对带传动、凸轮、曲柄机构工作原理以及其位移、速度、加速度的认识，这些虽然在课堂上也是有讲过，但也难免孤陋寡闻，此次实践通过电脑传感分析成像，让我们对其参数关系一目了然。让我觉得最有意义的便是减速器的拆装，这样不仅改变了机械接受学习的现状，培养了我们的探究能力，还培养了我们合作交流的能力。以前我也只是在图纸上看过其结构，当然也画过简单的二级减速器，但这次见到了实物，让我有了拆装更复杂加速器的欲望。这次实践老师对现目今的机械技术的发展、工业领域的研究，专业技术的发展等的介绍，让我对机械更增添了一份热情和喜爱，并且这些还丰富了我的视野，让我对整个社会的技术发展有了新的认识和了解，我一定要接着好好学习接下来的课程，并尽可能多参加几次类似实践课。最后一句话：实践出真理！制造科学与工程学院实验报告