《机械设计基础》
验 指 导
曾豪华 编
实书
技术师学院机电学院
目 录
1. 实验一：平面机构运动简图的测绘及分析…………………………………3 2.实验二、刚性转子的动平衡……………………………………………..4 3.实验三、渐开线齿轮成原理………………………………………..7 4.实验四、渐开线齿轮参数的测定……………………………………….9 5.实验五：减速箱的拆装及轴系的测绘……………………………………….12
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实验一 平面机构运动简图的测绘及分析
一、实验目的：
1. 学会根据实际机构绘出其运动简图的技能； 2. 巩固机构结构分析原理及活动度的计算方法． 二、设备和工具： 1. 机构模型、直钢尺，
2. 三角扳、铅笔、橡皮擦和草稿纸(学生自备)。 三、机构运动简图的原理：
机械中实际的机构，其结构往往比较复杂，但机构的运动情况却与构件外形、断面尺
寸和运动副大小无关，而决定于机构中联接各构件的运动副类型和各运动副的相对位置尺寸以及原动件的运动规律。因此，在进行机构的综合分析时，所绘制的旨在表达机构各构件之间的相对运动关系和运动特性的图形。画图时必须撇开构件和运动副的具体形状和结构，根据构件之间的相对运动性质，确定各运动副的类型。然后，按一定的比例，用运动副的规定符号和简单的线条绘制出图形，这样的图称为机构运动简图。 四、绘制机构运动简图的方法和步骤：
1．仔细观察各机构模型，了解其名称、用途和结构，并找出原动件。
2. 缓慢转动被测机构，从原动件开始，仔细观察机构的运动，从而找出组成机构的固构
件和所有活动构件。
3．根据各相互联接的两构件间的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的种类。
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4. 以纸面为机构的投影面，选择一个能清楚地表达整个机构各构件的位置，用规定的运
动副符号表示各运动副，并且用目测大致地确定各运动副的相对位置，画出机构运动简图草稿。注意应使草图与实物大致成比例，并用箭头表示原动件的运动方向。
5. 准确测量各回转副中心之间的距离、移动副导路的相对位置尺寸，并标注在草图上。 6. 应用公式：F=3n-2PL—Ph计算机构自由度，要注意复合铰链，局部自由度和虚约束的
判别。将计算结果与实际机构对照，机构自由度数应与原动件数相符。否则，应当找 出机构运动简图的错误并予以改正。 、
7. 选取合适的长度比例尺，在实验报告中绘出机构运动简图并填写有关容。 机构运动简图长度比例尺的意义如下：
μl= 构件的实际长度（mm）/ 简图上所画的构件长度(mm) 五、实验思考题：
1. 机构运动简图有什么用途？一个正确的机构运动简图应能说明什么问题？ 2. 绘制机构运动简图时，选择构件的不同瞬时位置，会不会影响运动简图的正确性?
3. 机构自由度的计算对测量绘制机构运动简图有什么帮助?
实验二、刚性转子的动平衡实验
一、 实验目的：
1. 了解刚性转子不平衡的危害；
2. 了解刚性转子不平衡的利用；
3. 掌握用动平衡机进行刚性转子动平衡的原理和方法。 二、 实验设备及工具：
1.YYW—300型硬支承动平衡试验机；
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2.Ф200mm刚性转子；
3.各种不同重量的小平衡块或M12的数个螺栓； 4.配重用小天平。
三、 刚性转子动平衡的基本原理：
当一个不平衡转子绕O — O轴回转时，该转子上由于各部分不平衡质量 所产生的离心惯性力总可以转化为两个力F1和F2，这两个力作用于任意选择的垂直于回转轴的两个平行平面I — I和II — II（图5 — 9a）。该转子的不平衡质量所产生的离心惯性力，就相当于在I — I和II — II两个平面上出现了距轴线分别为r1和r2的两个不平衡质量m1和m2所产生的两个力的作用，如图（5 — 9 b）所示。因此，动平衡的任务就在于如何选择两个平衡质量m1平和m2平分别加于I — I和II — II平面，与轴线距离分别为R1和R2，使其产生的惯性力分别与FI 1和FI 2大小相等而方向相反，即：
m1平 R1= — m1 r1 (5 — 1）
m2平 R2= — m2 r2
此时： ∑F1= 0，∑T1= 0 (5 — 2) 式中：F1—惯性力，T1—惯性力距；该转子达到平衡。
刚性转子的不平衡都可以认为是两个选定平面（称为平衡平面）有两个不平衡的质量所
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