机械设计基础实验报告

机械设计基础实验报告专业 班级姓名 学号 20年月日目录目录实验一、机构学（现场课）实验二、齿轮参数测定实验三、零件设计（现场课）实验四、减速器拆装渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验指导书一、 实验目的1•测定渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数；通过测量公法线长度确定模数m和压力角«:通过测量齿顶圆直径da和齿根圆直径《，确定齿顶高系数ha*和顶隙系数c*；通过标准齿轮公法线长度与实测公法线长度的比较，判断齿轮的变位类型，并计算变位系数x，确定齿轮是否根切；观察直齿圆柱齿轮的啮合传动过程，测定重合度。确定变位齿轮的传动类型二、 实验仪结构及实验原理实验仪结构，如图1所示：有机玻璃面板齿轮轴龙 齿轮轴1027有机玻璃面板齿轮轴龙 齿轮轴1027I T图1 实验仪结构图齿轮轴1、2固定在台板上，其中心距为100±0.027mm，齿轮1的轴颈上可分别安装2#、3#、5#、6#实验齿轮，齿轮2的轴颈上可分别安装1#、4#实验齿轮，1#齿轮可分别与2#、3#齿轮啮合，4#齿轮可分别与5#、6#齿轮啮合，共组成四对不同的齿轮传动。实验仪还配有4块有机玻璃制的透明面板，面板相当于齿轮箱体的一部分，面板上刻有齿顶圆、基圆、啮合线等，两孔同时安装在齿轮轴1、2的轴颈上。面板I和面板II分别用于齿轮1〜2和齿轮1〜3两对啮合传动，面板III和面板IV分别用于齿轮4〜5和齿轮4〜6两对啮合传动。渐开线直齿圆柱齿轮参数测定原理渐开线齿轮的基本参数有五个：z、m、a、ha*、c*，其中m、a、ha*、c*均应取标准值，z为正整数。对于变位齿轮，还有一个重要参数，即变位系数X,变位齿轮及变位齿轮传动的诸多尺寸均与X有关。（1）通过测量公法线长度确定模数m和压力角a见图2。确定跨齿数k确定跨齿数是为了保证在测量时，跨k及k+1个齿时卡尺的量爪均能与齿廓渐开线相切，并且最好能切于分度圆附近。按式k +0.5计180°算出跨齿数初值，跨齿测量时要检查是否切于分度圆附近。如果切点偏于齿顶圆,则减少跨齿数，直至切于分度圆附件为止；如果切点偏于齿根圆，则增加跨齿数,直至切于分度圆附件为止。测量公法线长度W/和W'。并注意卡尺在测量时不要倾斜，造成卡脚与k k+1齿廓的局部接触，卡尺面应与齿轮面平行。确定模数m、压力角a:根据渐开线性质：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长。W'=（k一1）p+s W'=kp+sk bb k+1 bb所以p=W'-W'=兀mcosab k+1 k式中因a一般只为20。或15。m应符合标准模数系列，由此可试算确定齿轮的模数m和压力角a。（2）通过测量齿顶圆直径da与齿根圆直径f确定齿顶高系数ha*和顶隙系数c*：

a)a)偶数齿齿轮 b)奇数齿齿轮图3齿轮da与df的测量偶数齿齿轮的da、df可直接用游标卡尺测得，如图3(a)示。奇数齿齿轮的d、d须间接测量，如图3(b)示。TOC\o"1-5"\h\za Jd=D+2H1 d=D+2H21 f 2贝V：h=(d-d)/2=H1-H2f 1 2对于标准齿轮h=(2h*+c*)m,分别将h*=l、c*=0.25(正常齿制)或h*=0.8、ci a ac*=0.3(短齿制)代入，若等式成立，即可确定齿轮是正常齿或是短齿，进而确定ha*、c*。若等式都不成立，则齿轮是变位齿轮，根据等式接近成立的原则，可确定齿轮是正常齿还是短齿，进而确定ha*、c*。计算变位系数x：标准齿轮的公法线长度W=mcosa[(k-0.5)n+zinva]k变位齿轮的公法线长度W'=mcosa[(k-0.5)n+zinva]+2xmsinak若测得W，与计算值W相等，则x=0，该齿轮为标准齿轮；k k若WrHW，则齿轮为变位齿轮，变位系数x：x=叭.叭kk zmsina(4)计算不根切的最小变位系数Xmin要保证变位齿轮不产生根切，应满足:((4)计算不根切的最小变位系数Xmin要保证变位齿轮不产生根切，应满足:(ha*-x.)m<mZsin2amin， 2标准齿轮不根切的最小齿数为:2h*Z•= a—min sin2a所以：x>h*(z -z)/zminamin min渐开线齿轮啮合传动过程Oz图4渐开线齿轮的啮合过程一对渐开线出轮啮合传动，其理论啮合线是两基圆的内公切线N]N2，其实际啮合线是两齿顶圆与理论啮合线交点之间的线段丽（见图4），两轮轮齿在B221/点开始进入啮合，接触点为从动轮的齿顶圆齿廓与主动轮齿根部位齿廓。随着传动的进行，两齿廓的啮合点将沿着主动轮的齿廓，由齿根逐渐移向齿顶；沿着从动轮的齿廓，由齿顶逐渐移向齿根。当啮合进行到B1点时，两轮齿廓即将脱离啮合。为使两轮能够连续啮合传动，实际啮合线BB长度应大于（至少等于）齿轮的法21向齿距P（亦即基节P）重合度8：£=~BB/p>1b aa 2 1b5.变位齿轮传动类型及啮合参数的确定原理。按照相互啮合的两齿轮变位系数和（X]+x2）值的不同，可将变位齿轮传动分为三种基本类型：（1） x1+x2=0，且x1=x2=0即标准齿轮传动。（2） x1+x2=0，且x1=-x2H0称等变位齿轮传动，又称高度变位齿轮传动，亦称零传动。（3） X]+x2H0,称不等变位齿轮传动，又称角度变位齿轮传动。其中：①X]+x2>0，称正传动；②X]+x2V0，称负传动。三、实验步骤数出各轮齿数z,确定测量公法线长度的跨齿k。按式k=上仝+0.5计算出跨齿数初值，跨齿测量时要检查是否切于分度圆附180°近。如果切点偏于齿顶圆，则减少跨齿数，直至切于分度圆附件为止；如果切点偏于齿根圆，则增加跨齿数，直至切于分度圆附件为止。现推荐各齿轮的跨齿数为：k1=4；k2=2；k3=3；k4=3；k5=2；k6=3。1 2 3 4 5 6分别测出各齿轮的公法线长度气、Wk+1,对每一个测量尺寸应测量三次，各次测量位置应相隔120，取其平均值作为测量数据，下同。通过Pb=W' W'=nmcosa确定各齿轮m、a；b k+1k测量各偶数齿齿轮的da、df；测量各奇数齿齿轮的D、H1、H2，算出da、df；计算齿高，通过h=(2ha*+c*)m确定ha*、c*；计算标准齿轮公法线长度W=mcosa[(k—0.5)兀+zinva]；kW与W'比较：kk若W'=W，齿轮为标准齿轮x=0；kk若W'半W，齿轮为变位齿轮，x=(W'—W)/(2msina)kk kk通过x>h*(z-z)/z判断各齿轮有无根切；minaminmin分别将齿轮1、2，齿轮1、3，齿轮4、5，齿轮4、6装在实验仪台板的齿轮轴上，再装上相应的面板(将其刻画面朝下)，转动各对中的小齿轮，观察齿轮传动的啮合过程，注意啮合点位置的变化及其与啮合线的位置关系；初测这四对齿轮的实际啮合线长度BB(当齿项顶圆与理论啮合线交点b2212超出N点位置时，实际啮合线长度为NB)，并计算重合度£a；111a判断这四对齿轮传动的类型，比较其特点。四、注意事项实验仪台板、被测齿轮及卡尺等应轻拿轻放，不要掉下，以免砸脚及损坏实验器材。有机玻璃面板应将刻度面朝下(贴近齿轮端面)安装，板面应避免划痕。实验时应携带渐开线函数表、计算器、刻度尺等。实验步骤1〜8为单个齿轮进行，9〜11为装在实验台板上进行。渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验

实验报告一、渐开线齿轮参数测定二、外啮合直齿圆柱齿轮传动的几何参数计算值三、思考题1.测量齿轮的公法线长度应注意什么？2.如何判断所测齿轮是否根切？这六个齿轮中有根切的是哪个（些）齿轮？3通过两个齿轮参数的测定，如何判断该对齿轮能否啮合？如能啮合，又怎样辨别他们的传动类型？减速器拆装实验指导书一、 实验目的1、 熟悉、了解减速器的结构、功用。2、 分析装配关系，加深对轴系部件结构的理解。3、 练习基本参数的测定及装拆方法。二、 设备及工具1、 各类减速器；2、 卡尺及钢板尺；3、 减拆工具若干。三、 实验步骤1、观察分析减速器外型及特点;2、 按序把箱盖打开，分析其结构；3、 按要求测量有关几何参数，填入报告中;4、 减速器复原。实验报告减速器名称： 一、 外廓最大尺寸（MM）TOC\o"1-5"\h\z长X宽X咼 。二、 箱体有关尺寸（MM）1、上箱体壁厚 下箱体壁厚J 。2、轴承凸台高度和宽度：高h 宽1] 。3、 上下箱体凸椽咼度和宽度。上箱体：高b] 宽 。下箱体：高b 宽 。4、 上下箱体筋板厚：上ml 下m 。5、 齿轮端面距箱体内侧面（最小处）距离。第一级△1 第二级 。6、大齿轮顶圆距上箱体内表面距离 。7、大齿轮顶圆或蜗轮顶圆距下箱体内底面距离 。8、视孔盖尺寸：长 宽 。9、定位销尺寸：直径 长度 个 。三、 测量各种螺钉尺寸（MDXL）1、轴承旁螺钉 。2