《机械基础实验指导书 》
目 录
实验一 盘形凸轮轮廓曲线的设计 ...................................... 0 实验一 盘形凸轮轮廓曲线的设计实验报告 .............................. 1 实验二 渐开线齿轮齿廓的范成 ........................................ 2 实验二 渐开线齿轮齿廓的范成实验报告 ................................ 3 实验三 常用的机构观察与运动分析 .................................... 4 实验三 常用的机构观察与运动分析实验报告 ........................... 6 实验四 减速器拆装实验 ............................................. 6 实验四 减速器拆装实验报告 ......................................... 8 主要参考书目 ........................................................ 8
实验一 盘形凸轮轮廓曲线的设计
一、实验目的
1.了解凸轮机构的应用及分类； 2.了解凸轮机构工作原理；
3.掌握用图解法设计盘凸轮轮廓曲线。 二、实验设备及工具
1、 机械原理陈列柜； 2、 各种机构实物模型。 三、实验内容
1、凸轮机构的组成及应用
凸轮机构应用广泛，类型很多，通常按如下方法分类：
1) 按凸轮的形状分为： （1）盘形凸轮；（2）移动凸轮；（3）圆柱凸轮。
图1 内燃机气门机构图 图2 移动凸轮 图3自动车床进刀机构中的凸轮 2）按从动件末端形状分为：
（1）尖顶从动件 如图4a、d所示； （2）滚子从动件 如图9b、e所示； （3）平底从动件 如图9c、f 所示。
a b c d e f
图4 从动件末端形状
2、用图解法设计盘凸轮轮廓曲线。 1）反转原理
如图5所示为一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构，当凸轮以角速度?绕轴心O等速回转时，将推动推杆运动。图5（b）所示为凸轮回转?角时，推杆上升至位移s的瞬时位置。
现在为了讨论凸轮廓线设计的基本原理，设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度（??），使其绕凸轮轴心O转动。根据相对运动原理，我们知道凸轮与推杆间的相对运动关系并不发生改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方面和机架一起以角速度??绕凸轮轴心O转动，同时又在其导轨内按预期的运动规律运动。由图5c可见，推杆在复合运动中，其尖顶的轨迹就是凸轮廓线。
利用这种方法进行凸轮设计的称为反转法，其基本原理就是理论力学中所讲过的相对运动原理。
2）对心直
动尖轮廓
端从动件凸轮设计。
四、思考
题
1、比较连
杆机的优
图 5 构和凸轮机构缺点。
2、试列举
出在实验中观察到的2个空间凸轮机构的实例名称
实验一 盘形凸轮轮廓曲线的设计实验报告
班级： 姓名： 学号： 日期 ： 成绩：
一、比较连杆机构和凸轮机构的优缺点。
二、试列举出在实验中观察到的2个空间凸轮机构的实例名称。 三、试说明凸轮机构的结构特点和功能。
四、按给定的凸轮的基圆半径、凸轮的角速度?旋转方向和推杆的运动规律，利用作图法设计对心直动尖端从动件凸轮轮廓曲线。
五、从结构和可靠性两方面，比较力锁合和几何锁合凸轮机构。
实验二 渐开线齿轮齿廓的范成
一、实验目的
1、掌握用范成法加工渐开线齿轮的原理；
2、通过用齿条刀具范成渐开线齿廓的过程，了解齿轮的根切现象及避免根切的方法； 3、分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二、实验设备
1.渐开线齿廓范成仪，图1所示；
2.φ280mm圆绘图纸一张、圆规、三角板、剪刀、铅笔、橡皮、计算器等（自备）。
图 1
1.图纸托盘；2.滑架；3.机架；4.齿条刀具；5.调节螺钉；
6.定位螺钉；7.刀架；8.锁紧螺钉；9.压环
三.、实验设备工作原理
一对齿轮啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线。如齿轮刀具与毛坯模拟一对齿轮传动，则可加工出与刀刃互为包络线的齿廓。刀刃为渐开线，则被加工齿轮齿廓也为渐开线。在做范成运动的毛坯上记录刀刃各个瞬时位置，则可看出刀刃包络齿廓的过程。
当齿条刀具中线与轮坯分度圆相切（即刀具调节到刻度“0”位置）时，便能切制出标准齿轮。
当齿条刀具离开轮坯中心移动时，切制出正变位齿轮。 当齿条刀具靠近轮坯中心移动时，切制出负变位齿轮。 四、实验内容及步骤
1、测量图纸托盘直径（即为轮坯分度圆直径d）。
2、在齿条刀具上量取齿距p（相邻两齿同侧齿廓对应点之间的距离）。 3、计算模数m和齿数z
m= p / π（取标准模数） ；z = d / m （取整数）
4、在纸坯上画出四个圆：分度圆d、齿顶圆da、齿根圆df、基圆db（其公式参见教科书）。
5、将纸坯装在范成仪上，调整刀具对准刻度上的“0”位置，范成标准齿轮1?2个齿，注意观察有否根切。
6、范成m=25mm，z=8的标准齿轮。
（1）先剪好齿轮纸坯。
（2）根据被加工齿轮齿数，选定心轴的位置及与齿条啮合的扇形齿轮。 （3）装上纸坯。 （4）调整好变位量。 （5）包络齿廓。 7、范成m=25mm，z=8。
8、范成m=25mm，z=8，x=0.5的正变位齿轮。 9、范成m=25mm，z=8，x=0.5的负变位齿轮。 五、思考题
1、根切现象是如何产生的？避免根切可采取哪些措施？ 六、实验报告要求 1、实验结果
贴上已范成好的齿廓图，并写上姓名。 2、实验结果分析与讨论
实验二 渐开线齿轮齿廓的范成实验报告
班级： 姓名： 学号： 日期 ： 成绩：
一、被加工齿轮的已知数据
项 目 数 值 m α 20° ha* 1 c* 0.25 Z 二、齿条刀具的基本参数
项 目 数 值 m α 20° ha* 1 c* 0.25 三、被加工齿轮的计算数据
计 算 结 果 项 目 分度圆直径d 基圆半径rb 齿顶圆半径ra 齿根圆半径rf 计 算 公 式 标准齿轮 四、展成法加工齿廓图（附齿廓加工图）
六、思考题
1、根切现象是如何产生的？避免根切可采取哪些措施？ 2、齿轮的加工方法及其基本原理？
实验三 常用的机构观察与运动分析
一、实验目的
1、 掌握平面运动副的分类及其表示方法；
2、 结合实例加深理解平面连杆机构的基本类型、判别及其演化； 3、 熟悉间歇机构的工作原理、螺旋机构的结构特点； 4、 熟悉齿轮传动机构的类型及其特点。 二、实验设备及工具 3、 机械原理陈列柜； 4、 各种机构实物模型。 三、实验内容
1、平面运动副类型及其常用符号 （1）转动副，如图1所示。
（a）全为活动构件
时
（b）构件1为机架
时
图1 转动副
（2）移动副，如图2所示。
（a）全为活动构件时 （b）构件1为机架
机械基础实验指导书
