2025年机械设计实验报告汇编与解析

2、结合有关的试验展柜和教材的有关章节内容回答下列简答题，完毕试验汇报。二、试验原理JY-10B型机械原理陈列柜，共10柜，有近80个常用机构。第1柜机构的构成1机构的构成：蒸汽机、内燃机2运动副模型：平面运动副、空间运动副。第2柜平面连杆机构1铰链四杆机构三种形式：①曲柄摇杆机构；②双曲柄机构；③双摇杆机构2平面四杆机构的演化形式①对心曲柄滑块机构②偏置取冰滑块机构③正弦机构④偏心轮机构⑤双重偏心机构⑥直动滑杆机构⑦摇块机构⑧转动导杆机构⑨摆动导杆机构⑩双滑块机构第3柜连杆机构的应用1鄂式破碎机、飞剪；2惯性筛；3摄影机平台、机车车轮联动机构；4鹤式起重机；5牛头刨床的主体机构；6插床模型。第4柜空间连杆机构第5柜凸轮机构第6柜齿轮机构类型1平行轴齿轮机构；2相交轴齿轮机构；3交错轴齿轮机构第7柜轮系的类型根据轮系中各齿轮的几何轴线与否变动分：定轴轮系、周转轮系、复合轮系第8柜轮系的功用：摆线针轮减速器、谐波传动减速器第9柜间歇运动机构间歇运动机构的类型：齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构、超越离合器、外槽轮机构、内槽轮机构、第10柜组合机构反馈组合机构、叠加组合机构、串联组合机构、并联组合思索题1:机构由哪几部分构成?解答：机构由构件和运动副构成。其中，机构中的构件又可提成机架、原动件和从动思索题2:平面连杆机构的特点是什么?解答：长处：①平面连杆机构中的运动副都是低副，构成运动副的两构件之间为面接触，压强小、耐磨损，可承受较大的载荷；②低副的接触面轻易加工，轻易获得较高的制造精度；③连杆的长度尺寸可做的较大，可在较长距离传递运动，适合于操纵机构；④低副的约束为几何约束，无需附加约束装缺陷：①低副有间隙，会引起运动误差积累，运动精度不高。②连杆机构设计复杂，难于实现复杂的运动规律。③连杆机构运动时产生惯性力难以平衡，因此不合用于高速的场所。思索题3:轮系的功用?解答：1实现大功率传动；2获得较大传动比；3用作运动合成；4用作运动分解；5实现变速传动；6实现换向运动。掌握根据实际的机器绘制机构运动简图的措施，学会用机二、试验原理撇开实际机构中与运动关系无关的原因，并按一定比例及规定的简化画法表达各2、草纸、铅笔、橡皮、直尺、圆规等用品(自备)。通过观测和分析机构的运动状况和实际构成，先弄清晰机构的原动部分和执行部分，使其缓慢运动，然后循着运动传递路线，找出构成机构的构件，弄清各构件之间构成的运动2、恰当地选择投影面选择时应以能简朴、清晰地把机构运动状况表达清晰为原则。一般选机构中多数构件的运动平面为投影面，必要时也可以就机械的不一样部分选择两个或多种投影面，然后展开到同一平面上。3、选择合适的比例尺根据机构的运动尺寸，先确定各运动副的位置(如转动副的中心位置、移动副的导路方位及高副接触点的位置等),并画上对应运动副的符号，然后用简朴的线条和规定的符号画出机构运动简图，最4、计算机构自由度并判断该机构与否具有确定运动在计算机构自由度时要对的分析该机构中有几种活动构件、有几种低幅和几种高机构中存在的局部自由度、虚约束及复合铰链，在排除了局部自由度和虚约束后，再的自由度，并检查计算的自由度数与否与原动件数目相等，以判断该机由度计算公式为F=3n-2P-PH五、试验数据记录、处理及成果分析1绘制机构运动简图回转偏心泵机构运动简图A4原动件数：1机构自由度计算：n=3;PL=4;PH=0;F=3n-2PL-PH=3X3-2X4-0=1该机构与否具有确定运动规律?由于：F=原动件数=1>0因此：机构具有确定的运动牛头刨床机构机构运动简图原动件数：1机构自由度计算：n=6;PL=8;PH=1;F=3n-2PL-PH=3X6-2X8-1=1该机构与否具有确定运动规律?由于：F=原动件数=1>0因此：机构具有确定的运动(1)机构运动简图应包括哪些内容?(2)自由度不小于或不不小于原动件数目时，会产生什么成果?原动件数<F:构件间的运动是不确定的原动件数>F:构件间不能运动或产生破坏范成仪上所用的刀具模型为齿条插刀。范成仪的构造如图所示，圆盘1绕其固定的轴心0转动，在圆盘的周缘有凹槽，槽内绕有尼龙绳2,尼龙绳在槽内后来，其中心线所形成的圆应当等于被加工齿轮的分度圆。尼龙绳的一端固定在横拖板3的a处，另一端固定在横板拖板的b处。横拖板可以在机架4的范成仪根据此原理已采用齿轮与齿条传动)。在横拖板上另有一种带有刀具6的纵拖板5,转动螺旋81仪器：齿轮范成仪2自备：圆规、铅笔、剪刀、三角板、绘图纸。2切制变位齿轮时，将刀具中线调整至离开被加工齿轮分度圆的切线一段距离xm,此值可由横拖板端3根据刀具的原始参数和被加工齿轮分度圆直径，计算出被加工的原则齿轮和变位齿轮的基圆、根圆以及顶圆的直径，并将上述四个圆画在纸上。然后将纸剪成比顶圆直径大出1-2mm的圆形作为轮拯。变4把代表轮拯的图纸放在圆盘上，对准中心后用压环压紧。这时就在代表轮拯的图纸上有铅笔押下刀具刃的位置，直到形成2-3个完整的轮齿为止。6用渐开线原则齿形样板检查齿轮的渐开线齿廓，观测有无切齿干涉现象。如有切齿干涉现象，则分析7按教师指定的变位系数X和环节2所述的措施，重新调切刀具的位置，使其处在切削变位齿轮的位置8比较切制出的原则齿轮和变位齿轮的具厚、齿槽宽、齿距、齿顶厚、基圆齿厚、根圆、顶圆、分度圆附页：渐开线齿轮范成原理试验汇报通过试验，对渐开线原则齿轮以及变位齿轮的形成过程进行了深入理解，对它们的区别有了更深的认识。并且对齿条刀具的构造形状进行了理解，对根切现象以及根切现象的压力角齿顶高系数分度圆直径齿数齿廓图原则正变位负变位如：手工轮廓图相对原则齿轮成果比较定性阐明正变位齿轮负变位齿轮齿距p不变不变齿槽宽e减小齿厚s减小减小减小思索题：2齿条刀具的齿顶高为何等于(ha*+c*)m?1通过测量公法线长度确定模数m和压力角α:2通过测量齿顶圆直径da和齿根圆直径d,确定齿顶高系数ha*和顶隙系数c*:3通过原则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,确定齿轮与否根切；1通过测量公法线长度确定模数m和压力角α。①确定跨齿数k:②测量公法线长度W'和W+1。③确定模数m、压力角α:(2)通过测量齿顶圆直径da与齿根圆直径dp,确定齿顶高系数ha*和顶隙系数c*:对于原则齿轮h=(2ha*+c*)m,分别将ha*=1、c*=0.25(正常齿制)或ha*=0.8、c*=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(3)计算变位系数x:原则齿轮的公法线长度W=mcosα[(变位齿轮的公法线长度W'=mcosα若测得W与计算值W相等，则x=0,该齿轮为原则齿轮；若W'≠W,则齿轮为变位齿轮，变位系数x:1.数出各轮齿数，确定测量公法线长度的跨齿k。2.分别测出各齿轮的公法线长度W、W+1;4.测量各偶数齿齿轮的da、df;6.计算齿高，通过h=(2ha*+c*)m确定ha*、c*;7.计算原则齿轮公法线长度W=mcosα[(k-0.5)π+zinva];W与W'比较：若W'=W,齿轮为原则齿轮x=0;8.通过xmn≥h*(zmin-z)/zmin判断各齿轮有无根切；渐开线齿轮参数测定成果Z252434W3344α1111WX0001.初步理解《机械设计》课程所研究的多种常用零件的构造、类型、特点及应用。2.理解多种原则零件的构造形式及有关的国标。3.理解多种传动的特点及应用。4.增强对多种零部的构造及机器的感性认识。三、重要仪器设备及材料机械零件设计陈列教学柜。(共18柜)(一)螺纹联接螺纹联接是运用螺纹零件工作的，重要用作紧固零件。基本规定是保证联1.螺纹的种类2.螺纹联接的基本类型3.螺纹联接的防松4.提高螺纹联接强度的措施(二)原则联接零件原则联接零件一般是由专业企业按国标(GB)成批生产，供应市场的零件。此类零件的构造形式和尺寸都已原则化，设计时可根据有关原则选用。通过试验学生们要能辨别螺栓与螺钉1.螺栓；2螺钉；3.螺母；4.垫圈；5.挡圈。(三)键、花键及销联接1.键联接；2.花键联接；3.销联接。(四)机械传动2.带传动：类型、张紧装置和初拉力的控制。3.链传动：类型、张紧4.齿轮传动：齿轮传动及失效形式、齿轮与蜗杆构造1.轴承：滑动轴承和滚动轴承的类型、经典滚动轴承的组合2.轴：轴的类型及轴上零件的应用、轴的经典构3.联轴器和离合器：固定刚式联轴器、可移式刚式联轴器、弹性联轴器、安全联轴器、牙嵌式离(六)弹簧重要应用于：1.控制机构的运动；2.减振和缓冲；3.储存及输出能量；4.测量力的大小。1.润滑剂；2.密封。解答：可拆连接：螺纹连接、键连接、花键连接、销联接、可拆连接的特点是：容许多次拆装而不必损坏连接中的零件解答：首先要保证有合适的初拉力F0;小带轮的包角a1≥120°;带传动传递的载荷不能过载、超速以三、齿轮失效形式有哪几种?各常发生在哪种场所?塑性变形——齿面硬度不够，齿面发热，导致齿解答：1.轴应便于制造，轴上零件要易于装2.轴和轴上零件要有精确的工作位置；(定位)3.各零件要牢固而可靠地相对固定：(固定)1观测带传动工作中的弹性滑动和打滑现象并分析其产生原因。2测定带传动在试验条件下的弹性滑动率与传动效率，并绘制弹性滑动曲线和传动效率曲线。3理解本试验所用设备的工作原理和使用措施。试验台外形构造如图1所示，重要由动力及传动系统、负载调整、转矩测量和程度也不一样，由装在发电机端部测转差盘上的光轴(由五个发光二极管沿径向排列而成)发转速度之快慢显示出来。根据光轴逆转速度△n和电动机转速n1之比即可求得滑动系数8。发电机工作时对电动机产生阻转矩T2,它与其角速度@2之积为发电机的输出功率P2,而P2与由电动机输出的功率P之比值就是带传动的效率7。1.动力及传动系统电动机拖动发电机靠V带传动。积极轮装在电动机轴上，从动轮装在发电机轴上，主、从动2.负载调整发电机之激磁绕组两端接在外界直流电源上，电3.弹性滑动显示装置装在电动机主轴另一端的圆盘周围上銀有一颗磁钢，正对该圆盘的下方在试验台机座上装有一种舌当电动机圆盘上的磁钢转到舌簧管正上方时，舌簧管迅即闭合，五个二极管同步发光，形成“一”字形光轴。当磁钢转离舌簧管上方，电路断开，光轴熄灭。就这样积极轮每转一周，舌簧管闭合一次，光轴亮一次。由于带传动有弹性滑动，当磁钢第二次抵达舌簧管正上方时，光轴则滞后于先前位置发光，每转都这样滞后某一角度。高速运转时，由于视觉暂留所致，观测者会看到光轴是持续地向后飘移，其逆台上的拉力计，测力杆从受力点至定子轴线之距分别为L,L,且L=L。电动机启动后，转子按图2所示方向受f力的作用并旋转，按电磁作用规则定子同步受f力的作用，其大小与f相等，方向则相反。通过测力杆，对拉力计产生向下的作用力F,它与测力杆长度L之积为电动机输出的转矩T,通过带传动，发电机轴和转子将按n2方向旋转，当定子绕组中有电流流过时定子受力方向为f₂,通过测力杆，对2号拉力计产生向下的作用力F₂,它与测力杆长度L2之积为发电机对电动机的阻转矩三、重要仪器设备及材料带传动试验台、转速表和秒表等。1、效率测量电动机输出的功率一部分消耗于带、轴承等的摩擦损耗，绝大部分经发电机负载盘转化为焦耳-楞2、滑动系数测量(D₁,D₂为主、从动轮直径)3、绘制曲线图试验过程，D,L保持不变，F正比于F,因此可用F₁大小表征有效驱动力的大小。根据F,e,N值即可绘出如图4所示的弹性滑动系数曲线图和效率曲线图。1、在弹性滑动的范围内，滑动效率与F,成线性关系，伴随F₁的增大而提高。3、当带传动的有效拉力到达最大临界值时，假如工作载荷深入增大，则带与带轮间就将发生明显的相12345678电动机测力杆拉力F₁发电机测力杆拉力F₂%2、测定减速器的重要参数，画出减速器传动布置简图7、测量齿轮端面与箱体内壁的距离；大齿轮的顶圆与箱体内壁之间的距离：轴承内端面到箱体内通过对减速器进行拆装，对其构造有了深入理解，为接下来的《机械设计基础小齿轮齿数Z1、Z38箱座上凸缘的厚度b箱座上凸缘的宽度k箱座下凸缘的厚度P箱座下凸缘的宽度上筋板厚度m下筋板厚度a大齿轮顶圆与箱体内壁的间隙大齿轮顶圆与箱体底面的距离思索题1.轴上零件是怎样定位和固定的?答：齿轮：中间的带键槽的是安装齿轮的，进行周向固定，通过轴肩和轴套径向固定；2.滚动轴承在安装时为何要留出轴向间隙?应怎样调整?答：轴承一般是配对使用，安装方向相反，在轴上它有一种调整螺母，安装时留一点轴向间隙防止轴承工作时温度升高膨胀而卡死从而损坏设备。间隙的大小视负荷轻重即轴承大小而定。轴承使用3.滚动轴承的安装、调整、润滑与密封等问题答：(1)轴和安装轴承的外壳或轴承座，以及轴承装置中的其他受力零件必须足够的刚性，由于这些零(2)一般来说，一根轴需要两个支点，每个支点可由一种或一种以上的轴承构成，常用的轴承配(3)锥齿轮或蜗杆在装配时，一般需要进行轴向位置的调整。(4)轴承的配合是指内圈与轴颈及外圈与外壳孔的配合。(5)润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以减少摩擦阻力，还可以起着散热、减小接触应力、吸取振动、防止锈蚀等作用，常用的润滑方式有油润滑及(6)轴承的密封装置是为了制止灰尘、水、酸气和其他杂物进入轴承，并制止润滑剂流失而设置4.箱体的中心高度确实定应考虑哪些原因?答：箱体中心高度决定于安装在它的内部或外部的零件和部件的尺寸和形状及其互相配置、受力与运5.减速器中哪些零件需要润滑?怎样选择润滑剂?答：齿轮、轴承、传动轴等等。选用润滑剂时要考虑的几种重要原因：运动速度、载荷大小、工作环6.怎样选择减速器重要零件的配合与精度?如齿轮、联轴器与轴的配合，滚动轴承与轴及箱体孔的配答：齿轮和联轴器与轴使用的是键连接的方式，有定心规定且是可拆连接，固采用有一定过盈量的过渡度可为IT8;滚动轴承与箱体孔可采用基轴制有一定过盈量的过渡配合，孔的精度采用IT9。一、试验目的和规定1减速器构造分析及拆装试验基础上，在测量一种轴系的各部构造尺寸，并绘出轴系构造装