实验一 机构运动简图测绘实验

一、实验目的：

1、对运动副、另件、构件及机构等概念建立实感； 2、熟悉并运用各种运动副、构件及机构的代表符号； 3、培养根据实际机械绘制机构运动简图的能力； 4、掌握机构自由度的计算方法。 二、机构运动简图的测绘示例

图示一偏心轮机构，试绘出其机构运动简图，并计算其自由度。 （一）机构简图测绘步骤： 1、认清构件数目。

转动手柄，使机构运动，注意观察此机构中哪些构件是活动构件，并逐一标注构件号码，如1－机架，2－手柄及偏心轮，3－连杆，4－活塞。

2、判断各构件间的运动副性质

反复转动手柄，判定构件2与构件1的相对运动是绕轴A转动，故2与1在A点组成转动副；构件3与2的相对运动是绕偏心轮2的圆心B点转动，故3与2在B点组成转动副；构件4与3绕销子C相对转动；故4与3在C点组成转动副；构件4与

1沿水平方向x－x相对移动，故4与1组成方位线为x－x的移动副。 3、画出运动副的构件符号

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来代表，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，总用滑块表示，例如滑块4代表构件4，并通过滑块上转动副C的中心画出中心线x－x，代表4与1相对移动的方向线。

机架用斜线表示，以便与活动构件区别，如构件1。 主动构件上打箭头表示，以便与从动构件区别，如构件2。 图示（b）即为（a）图所示机构的运动简图。 4、测量构件尺寸并按比例绘制机构简图。

测量AB杆和BC杆的长度以及滑块4移动方向线x－x至转动副A的距离。 选择恰当的长度比例尺?e(mm/mm)按比例画出机构运动简图。

构件的实际长度（mm） 简图上所画的构件长度（mm）

μe=

有时，只要了解机构运动特征而不需进行定量分析时，可不按比例绘制简图，只需大致按相对位置关系绘出即可。 （二）自由度计算 1、计算机构自由度F

自由度公式 F?3n?2PL?Ph 式中：n－活动构件数 PL－低副数。 Ph－高副数。

在本机构中，n＝3（构件2、3和4是活动构件）。PL＝3+1=4（转动副A、B和C以及移动副D），Ph＝0，代入上式得

F＝3n-2PL-Ph＝3×3-2（3+1）-0＝1 2、核对计算结果是否正确。

根据计算所得的自由度F＝1，给予机构一个原动件——手柄。当手柄转动时，可观察到机构各构件运动均是确定的，故计算结果符合实际情况。 三、实验内容

绘制以下机构模型或机器，并计算其自由度 1、牛头刨床机构（从小齿轮→滑枕的主体运动） 2、YJ－79插齿原理教具（从电机→插齿刀上下运动） 3、汽车、拖拉机差速器模型 4、其他机构模型

5、参观典型的机械原理教具 四、实验设备及用具

1、所要绘制的机构模型及机器

2、圆规、分规、有刻度的直尺、铅笔、橡皮、白纸（学生自备） 五、实验报告

在实验报告中应画出上述机构的运动简图，其中至少有两张图应按比例画出。

机构运动简图测绘实验报告

班级：_________ 姓名：_________ 实验日期：_________ 审阅：_________ 序号 机构名称 机构运动简图（μe= ） 机构自由度计算 1 2 3 4 5

实验二 《齿轮范成原理》实验

一、目的：

1、掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理。

2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的办法。建立变位齿轮的基本概念。 二、设备和工具：

1、齿轮范成仪（有两种，但原理一样）。

2、绘图纸、圆规、三角板、剪刀、2－3支2H铅笔。 三、原理：

范成法是利用一对齿轮互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。它们保持固定的角速比传动。完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向做切削运动。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，故通过齿廓范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程；范成仪所用刀具模型是齿条刀。轮坯用绘图纸代表。传动中，将刀具刀刃的各个位置用铅笔记录在绘图纸上。这样，我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。

四、构造：

范成仪的构造如附图一，轮坯部分结构做成扇形构件4。是模数18mm，齿数17的齿轮的分度圆；另一半圆是模数18，齿数9的齿轮的分度圆，它们一起装在同一轴上，摇动手柄12，可使轮坯前后移动。刀具部分的结构是：模数18的齿条刀用铰链装在变位溜板3上，转动旋钮13可使刀具移动实现变位。变位量可以从刻度尺1读出，变位溜板3又装在啮合溜板11上，在不作变位时，可用旋钮10锁住变位溜板。啮合溜板11是与分度圆作纯滚动。在无变位量时（刻度尺零位对齐）刀具2的分度线（中线）与啮合溜板11的一侧（即与分度圆作纯滚动的一侧）在同一垂直平面上。

五、规格及性能 参 种 数 类 第一种范成仪 第二种范成仪 m?20齿条刀具 模数 压力角 齿顶高系数 径向间隙系数 ??200ha?1C*?0.25 * 被切齿轮齿数 z＝8