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机械原理习题课教案
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机械原理实验思考题参考
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你可能喜欢中南大学 机械原理 第二章作业题答案_图文_百度文库
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中南大学 机械原理 第二章作业题答案
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你可能喜欢机构运动简图测绘
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&&&&&&&&&&&&&&&&2—2
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&&& 2w n wn+1
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基本杆组分为：Ⅰ级杆组；Ⅱ级杆组；Ⅲ级杆组。
如上所述，可将机构的组成原理概述为：任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次联接到原动件和机架上去的方法来组成。这是本实验的基本原理。
四、实验方法
1）掌握实验的基本原理。
2）根据设备，各种组件及工具熟悉其硬件组成及各种零件的功能和用途。
3）自拟机构运动方案或选择实验指导书中提供的机构运动方案作为拼接的实验内容。
4）将所选定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组进行正确拆分，并用图示之。
5）拼装机构的运动方案
五、实验步骤
1．确定机构的运动方案，并定量画出机构的运动简图。
2．根据运动简图所要求，选择出各种构件相应类型和数量，以备使用。
3．根据运动简图在实验平台上进行拼接装配。
4．当手动调整到各构件间没有干涉、碰撞时，接通电源，开启电机是运动达到满意的效果。
六、实验要求
1．绘制出实际拼接的机构运动简图，并在图中标出实测的机构运动学尺寸。
2．简要说明机械杆组的拆分过程，画出所拆杆组的简图，标出是几级杆组。
3．根据你所拆分的杆组，按不同的顺序进行组合，可能产生多少种机构运动方案用简图示之，就运动传递情况做方案比较，简要说明。
4．有什么心得体会？
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1．实际拼接的机构运动简图
2．机构杆组的的拆分简图
3．心得体会实验二 机构运动简图测绘
实验一& 机构认识实验
一、实验目的
1.初步了解《机械设计基础》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例。
2.增强学生对机构与机器的感性认识。
二、实验内容
陈列室展示各种常用机构的模型，通过模型的动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识。实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考，学生通过观察，增加对常用机构的结构、类型、特点的理解，培养对课程理论学习和专业方向的兴趣。
三、实验设备和工具
机构陈列室机构展柜和各种机构模型。
四、实验原理
(一)对机器的认识：通过实物模型和机构的观察，学生可以认识到：机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。所以只要掌握各种机构的运动特性，再去研究任何机器的特性就不困难了。在机械设计基础中，运动副是以两构件的直接接触形式的可动联接及运动特征来命名的。如：高副、低副、转动副、移动副等。
(二)平面四杆机构：平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛的是四杆机构，四杆机构分成三大类：即铰链四杆机构；单移动副机构；双移动副机构。
1.铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连架杆为曲柄，或摇杆来确定。
2.单移动副机构，它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的。可分为：曲柄滑块机构，曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等。
3.双移动副机构是带有两个移动副的四杆机构，把它们倒置也可得到：曲柄移动导杆机构、双滑块机构及双转块机构。
(三)凸轮机构：凸轮机构常用于把主动构件的连续运动，转变为从动件严格地按照预定规律的运动。只要适当设计凸轮廓线，便可以使从动件获得任意的运动规律。由于凸轮机构结构简单、紧凑，因此广泛应用于各种机械，仪器及操纵控制装置中。
凸轮机构主要有三部分组成，即：凸轮(它有特定的廓线)、从动件(它由凸轮廓线控制着)及机架。
凸轮机构的类型较多，学生在参观这部分时应了解各种凸轮的特点和结构，找出其中的共同特点。
(四)齿轮机构：齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。具有传动准确、可靠、运转平稳、承载能力大、体积小、效率高等优点，广泛应用于各种机器中。根据轮齿的形状齿轮分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮、蜗杆。根据主、从动轮的两轴线相对位置，齿轮传动分为：平行轴传动、相交轴传动、交错轴传动三大类。
1．平行轴传动的类型有：外、内啮合直齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、人字齿轮机构、齿轮齿条机构等。
2．相交轴传动的类型有圆锥齿轮机构，轮齿分布在一个截锥体上，两轴线夹角常为90°。
3．交错轴传动的类型有：螺旋齿轮机构、圆柱蜗轮蜗杆机构，弧面蜗轮蜗杆机构等。
在参观这部分时，学生应注意了解各种机构的传动特点，运动状况及应用范围等。
4．齿轮机构参数：齿轮基本参数有齿数z、模数m、分度圆压力角α、齿顶高系数h*a、顶隙系数c*等。
在参观这部分时学生们一定要知道，什么是渐开线?渐开线是如何形成的?什么是基圆、发生线?
并注意观察基圆、发生线、渐开线三者间关系，从而得出渐开线有什么性质?
再就观察摆线的形成，要了解什么是发生圆? 什么是基圆? 动点在发生圆上位置发生变化时，能得到什么样轨迹的摆线?
同时还要通过参观总结出：齿数、模数、压力角等参数变化对齿形有何影响?
(五)周转轮系：通过各种类型周转轮系的动态模型演示，学生应该了解什么是定轴轮系？什么是周转轮系？根据自由度不同，周转轮系又分为行星轮系和差动轮系。它们有什么差异和共同点？差动轮系为什么能将一个运动分解为两个运动或将两个运动合成为一个运动?
周转轮系的功用、形式很多，各种类型都有它自己的缺点和优点。在我们今后的应用中应如何避开缺点，发挥优点等等都是需要学生实验后认真思考和总结的问题。
(六)其他常用机构：其他常用机构常见的有棘轮机构；摩擦式棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构；凸轮式间歇运动机构；万向节及非圆齿轮机构等。通过各种机构的动态演示学生应知道各种机构的运动特点及应用范围。
(七)机构的串、并联：展柜中展示有实际应用的机器设备、仪器仪表的运动机构。从这里可以看出，机器都是由一个或几个机构按照一定的运动要求串、并联组合而成的。所以在学习机械设计基础课程中一定要掌握好各类基本机构的运动特性，才能更好地去研究任何机构(复杂机构)特性。
五、实验方法和步骤
实验三& 齿轮范成原理实验
一、实验目的
二、实验内容
=20h*a=1c*=0.25zm
Am=20&& Z=10Bm=15&& Z=10Cm=16&& Z=17
ABZ=10ZminN
CZ=17=ZminN
ABX=0.5Z=10
x=0.5x&xminxmN
Cx=-0.5Z=17NxmN
三、实验设备和工具
31123456O1O2(O1O2)()()36(O)(xm)
A/D(2), , LCDRS232PCPC180PCPC4
1 &rb=50mm,rb=54.5mm80mme20mmrr=4.5mm,100mm,130mm145mmh30mm,20
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&&&&&&&&&&&&&&&&&
（1）设计题（设计要求）如：传递功率为21kW，输入转速为960r/min，传动比为3.1
（2）对同一设计题，进行三次设计，即获得三个设计方案。应将三个设计方案的主要参数列表输出。输出的设计数据应选取如下内容：
（3）设计结果分析、总结
4．绘制滑动曲线和效率曲线
根据测得的扭矩T2(或有效园周力)和滑动系数ε，可绘出滑动曲线（如图3－2所示）。再根据扭矩T2（或有效园周力Ft2）和带传动效率，可绘出效率曲线（见图3－2所示）。
带传动效率：
η＝P2／P1×100％＝T2n2/T1n1×100%
式中： P1—是电动机输出功率
2．测量数据记录表
表1&&&&&&& 2F0＝
&&&&&&&&&N；&&&&&&&&&
n1=&&&&&&&&&&&&&
可以看出唯有Q为变量，可以从拉力计上读出，为使f～λ曲线准确可靠，因此在载荷一定的条件下，将主轴转速调至800r/min，观察拉力计的读数，待稳定后记录其数值。然后依次将主轴转速调至800、700、600、500、400、300、200、100、50、20r/min。记录各转速及拉力计读数值填入表二。
式中：Q—拉力计读数&&& 单位为g
载荷&&& 单位为N
力臂(测力杆吊环与中心距离L=150mm)
轴承直径 d=60mm
六、实验报告主要内容及要求
滑动轴承实验报告
设备名称＿＿＿＿＿＿＿班级＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿日期＿＿＿＿＿
（一）记录数据
注：W＝P0·A＋W2
附图：10机械油粘图
一、实验目的
二、实验的主要内容
三、实验设备及工具
四、实验原理
五、实验方法和步骤
（一）观察外形及外部结构
1．观察外部附件，分清哪个是起吊装置，哪个是定位销、起盖螺钉、油标、油塞，它们各起什么作用？布置在什么位置？
2．箱体、箱盖上为什么要设计筋板？筋板的作用是什么，如何布置？
3．仔细观察轴承座的结构形状，应了解轴承座两侧联接螺栓应如何布置，支承螺栓的凸台高度及空间尺寸应如何确定？
4．铸造成型的箱体最小壁厚是多少？如何减轻其重量及表面加工面积？
5．箱盖上为什么要设置铭牌？其目的是什么？铭牌中有什么内容？
（二）拆卸观察孔盖
1．观察孔起什么作用？应布置在什么位置及设计多大才是适宜的？
2．观察孔盖上为什么要设计通气孔？孔的位置应如何确定？
（三）拆卸箱盖
1．拆卸轴承端盖紧固螺钉(嵌入式端盖无紧固螺钉)；
2．拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖；
3．在用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母，这与螺栓中心到外箱壁间距离有何关系？设计时距离应如何确定？
4．起盖螺钉的作用是什么？与普通螺钉结构有什么不同？
5．如果在箱体、箱盖上不设计定位销钉将会产生什么样的严重后果？为什么？
（四）观察减速器内部各零部件的结构和布置。
2．看清被拆的减速器内的轴承是油剂还是脂剂润滑，若采用油剂润滑，应了解润滑油剂是如何导入轴承内进行润滑？如果采用脂剂应了解如何防止箱内飞溅的油剂及齿轮啮合区挤压出的热油剂冲刷轴承润滑脂？两种情况的导油槽及回油槽应如何设计？
3．轴承在轴承座上的安放位置离箱体内壁有多大距离，在采用不同的润滑方式时距离应如何确定？
4．目测一下齿轮与箱体内壁的最近距离，设计时距离的尺寸应如何确定？
5．用手轻轻转动高速轴，观察各级啮合时齿轮有无侧隙？并了解侧隙的作用。
6．观察箱内零件间有无干涉现象，并观察结构中是如何防止和调整零件间相互干涉。
7．观察调整轴承工作间隙(周向和轴向间隙)结构，在减速器设计时采用不同轴承应如何考虑调整工作间隙装置？应了解轴承内孔与轴的配合性质，轴承外径与轴承座的配合性质。
8．设计时应如何考虑对轴的热膨胀进行自行调节。
9．测量各级啮合齿轮的中心距。
（五）从箱体中取出各传动轴部件
1．观察轴上大、小齿轮结构，了解大齿轮上为什么要设计工艺孔？其目的是什么？
2．轴上零件是如何实现周向和轴向定位、固定？
3．各级传动轴为什么要设计成阶梯轴，不设计成光轴？设计阶梯轴时应考虑什么问题？
4．采用直齿圆柱齿轮或斜齿圆柱齿时，各有什么特点？其轴承在选择时应考虑什么问题？
5．计数各齿轮齿数，计算各级齿轮的传动比。高、低各级传动比是是如何分配的？
6．测量大齿轮齿顶圆直径da，估算各级齿轮模数m。测量最大齿轮处箱体分箱面到内壁底部的最大距离H，并计算大齿轮的齿顶(下部)与内壁底部距离L=H-1/2da,L值的大小会影响什么？设计时应根据什么来确定L值？
7．观察输入、输出轴的伸出端与端盖采用什么形式密封结构；
8观察箱体内油标(油尺)、油塞的结构及布置。设计时应注意什么？油塞的密封是如何处理？
（六）装配
1.检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内；
2.将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。
3.将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。无误后，经指导老师检查后合上箱盖。
4.松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。
5.装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。
6.清点好工具，擦净后交还指导老师验收。
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实验前必须预习实验指导书及课程设计指导书，初步了解减速器的基本结构。多提出实际问题，以
实验十六　　机器拆装与结构分析实验}