文档介绍：实验1 平面机构运动简图测绘实验
概述
对已有机械的研究或设计新机械时,都需要运用能够表明机构运动情况的机构运动简图。因为机构各构件间的相对运动,是由原动件的运动规律、机构中所有运动副的类型、数目及其相对位置(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置)决定,而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。因此可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造,用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副,并按比例定出各运动副的相对位置。这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运动简图。
机构运动简图与原机械的运动特性完全相同,因而可以用机构运动简图对机械进行结构、运动和动力分析。有时仅仅为了表达机械的运动结构特征,则图形不按精确的比例绘制,这种简图称为机构示意图。
机构运动简图符号已有标准,该标准对运动副、构件的表示符号作了规定,表1-1摘录了一些常用符号,供参考。
实验目的
1、训练将机械实物或模型抽象绘制机构运动简图的技能。
2、进一步掌握机构自由度的意义及其计算方法。
3、提高对实际机构及机器的感性认识。
4、掌握机构的组成原理,为机构的分析与创新设计打下良好基础。
实验设备及工具
1、多种典型机械的实物或模型,如缝纫机、牛头刨、各种泵、冲床等。
2、钢皮尺、量角器、内外卡钳等。
3、自备工具:铅笔、橡皮、小刀、三角板、报告纸、圆规。
实验步骤
1、缓慢驱动被测机械或机构模型,观察机构的传动路线及各构件的运动情况,确定构件的数目。
2、仔细观察各构件之间的相对运动的性质和接触情况,从而确定运动副的类型与个数。
3、按照目测测量各构件与运动有关的尺寸(即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置),选择最能描述各构件相对关系的运动平面作为投影平面,把驱动构件放在适当的确定位置上,用规定的符号画出机构运动示意图,并用数字标注构件、大写英文字母标注运动副、箭头标注驱动构件。
表1-1 构件与运动副的表示方法
构
件
双副
三副
转动副
两构件为活动构件
有一个构件固定
移动副
两构件为活动构件
有一个构件固定
高
副
齿轮高副
凸轮高副
4、仔细测量机构中与运动有关的尺寸,取长度比例尺将示意图画成机构运动简图。
5、计算机构的自由度,进行结构分析,并判别机构是否具有确定的运动。
思考题
1、机构运动简图应包括哪些内容?
2、哪些是与机构运动有关的尺寸?
3、以一实例说明零件与构件的差别。
4、概述构件、运动副、机构、机器的意义。
5、列举几个运动简图相同但实际应用不同的机器或机构实例,由此说明机构运动简图的作用。
完成实验报告
机构名称:
机构运动简图:
运动学尺寸:
计算机构自由度:
实验2 渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定
实验目的
1、掌握应用简单量具测定渐开线直齿圆柱齿轮几何参数的方法;
2、进一步熟悉齿轮各部尺寸和参数的关系;
3、巩固对渐开线性质的理解。
测定对象和工具
1、齿数为奇数和偶数的标准直齿圆柱齿轮及变位齿轮各一件,标准斜齿圆柱齿轮二件;
2、游标卡尺或公法线长度卡尺;
3、中心距测量支架;
4、渐开线函数表,计算工具(学生自备)。
测定原理和方法
1、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定
单个渐开线直齿圆柱齿轮的主要待测参数有:齿数Z、模数m、分度圆压力角α、齿顶高系数、顶隙系数c*、变位系数x。
(1)确定齿轮的模数m、分度圆压力角α
用游标卡或公法线长度卡尺测定公法线长度,如图2-1所示。
图2-1 公法线长度测量
用卡尺跨过k个齿,测得齿廓间的公法线长度为Wk,然后再跨过(k+1)齿,测得其长度为Wk+1,为了保证卡尺的两个卡脚能在齿高的中部接触,k值应根据被测齿轮的齿数Z按下式计算后
4舍5入取整决定(或见表2-1)。测量时注意卡尺不要倾斜,卡尺脚面与尺面的接触要平顺。
(2-1)
表 2-1 跨齿数
齿数 Z
12~17
18~27
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,
(2-2)
(2-3)
所以, (2-4)
(2-5)
由于分度圆压力角可能是20º也可能是15º,故应分别代入式(2-5)中计算,取数值最接近标准模数值的一组m和α,即为所测齿轮的模数的压力角值。
用中心距支架测量一对齿轮的啮合中心距a,由公式校核测量结果。
(2)确定变位系数x
变位齿轮的公法线长度计算公式为:
(2-6)
标准齿轮的公法线长度计算