機械原理指導書二級減速器.

1、實驗一 機構創(chuàng)意組合實驗一、實驗目的1、加深機構組成原理的理解，為機構創(chuàng)新設計奠定良好的基礎。 2、利用若干不同的桿組，拼接各種不同的平面機構，以培養(yǎng)機構運動創(chuàng)新設計意識及綜合設計能力。 3、訓練工程實踐動手能力。二、實驗設備及工具1、機構運動創(chuàng)新設計方案實驗臺及附件：齒輪、齒條、槽輪、凸輪、轉動軸、連桿、各種連接組合零部件等。2、裝拆工具：十字起子、活動板手、內六角板手、鋼板尺、卷尺等。3（自備）草稿紙、筆、繪圖工具等三、實驗要求1、每2-3人一組，每一組實驗前擬一份機構運動設計方案，實驗后提交新設計方案；2、完成實驗后各組將機械零部件“物還原位”，老師驗收后方可離去；3、每人完成一份實驗報

2、告。四、實驗原理及方法根據(jù)平面機構的組成原理：任何平面機構都可以由若干個基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機架上而構成，故可通過選定的機構類型，拼裝該機構并進行分析。五實驗過程1、掌握平面機構組成原理；2、熟悉本實驗中的實驗裝置，各種零部件、裝拆工具的功用，了解機構的拼接方法。3、自擬平面機構運動方案，形成拼接實驗內容；4、正確拼接各基本桿組；5、將各基本桿組按運動傳遞規(guī)律順序拼接到原動件和機架上，拼接機構；6、繪制所拼機構運動簡圖，并進行機構自由度的計算；7、寫出實驗報告。六、補充知識1、桿組的概念由于平面機構具有確定運動的條件是機構的原動件數(shù)目與機構的自由度數(shù)相等，因此機構由機架、原動件和自由度為

3、零的從動件系統(tǒng)通過運動副聯(lián)接而成。將從動件系統(tǒng)拆成若干個不可再分的自由度為零的運動鏈，稱為基本桿組，簡稱桿組。根據(jù)桿組的定義，組成平面機構桿組的條件是：F=3n-2pL-pH=0其中構件數(shù)n，高副數(shù)PH和低副數(shù)PL都必需是整數(shù)。由此可以獲得各種類型的桿組。當n=1,PL=1,PH=1時即可獲得單構件高副桿組，常見的有如下幾種：圖1 單構件高副桿組當PH=0時，稱之為低副桿組，即F=3n-2PL=0因此滿足上式的構件數(shù)和運動副數(shù)的組合為：n=2,4,6，PL=3，6，9。最簡單的桿組為n=2，PL=3，稱為級組，由于桿組中轉動副和移動副的配置不同，級組共有如下五種形式。n=4,PL=6的桿組形式

4、很多，機構創(chuàng)新模型已有圖3所示的幾種常見的級桿組。圖2 平面低副級組圖3 平面低副級組2、機構的組成原理根據(jù)如上所述，可將機構的組成原理概述為：任何平面機構均可以用零自由度的桿組依次連接到原動件和機架上的方法來組成。這是本實驗的基本原理。七、實驗步驟（補充）1、正確拆分桿組從機構中拆出桿組有三個步驟：1）先去掉機構中的局部自由度和虛約束；2）計算機構的自由度，確定原動件；3）從遠離原動件的一端開始分桿組，每次拆分時，要求先試著拆分級組，沒有級組時，再拆分級組等高一級組，最后剩下原動件和機架。拆組是否正確的判定方法是：拆去一個桿組或一系列桿組后，剩余的必需為一個完整的機構或若干個與機架相聯(lián)的原動

5、件，不能有不成組的零散構件或運動副存在，全部桿組拆完后，只應當剩下與機架相聯(lián)的原動件。如圖4所示機構，可先除去k處的局部自由度；然后，按步驟2）計算機構的自由度：F=1，并確定凸輪為原動件；最后根據(jù)步驟3）的要領，先拆分出由構件4和5組成的級組，再拆分出由構件6和7及構件3和2組成的兩個級組及由構件8組成的單構件高副桿組，最后剩下原動件1和機架9。圖4 例圖2、正確拼裝桿組將機構創(chuàng)新模型中的桿組，根據(jù)給定的運動學尺寸，在平板上試拼機構。拼接時，首先要分層，一方面是為了使各構件的運動在相互平行的平面內進行，另一方面是為了避免各構件間的運動發(fā)生干涉，因此，這一點是至關重要的。試拼之后，從最里層裝起

6、，依次將各桿組聯(lián)接到機架上去。桿組內各構件之間的聯(lián)接已由機構創(chuàng)新模型提供，而桿組之間的連接可參見下述的方法。1）移動副的聯(lián)接圖5表示構件1與構件2用移動副相聯(lián)的方法。2）轉動副的聯(lián)接圖6表示構件1與帶有轉動副的構件2的聯(lián)接方法。圖5 移動副的聯(lián)接圖6 轉動副的聯(lián)接3）齒條與構件以轉動副的形式相聯(lián)接方法。圖7表示齒條與構件以轉動副的形式相聯(lián)接方法。圖7 齒條與構件以轉動副相聯(lián)4）齒條與其他部分的固聯(lián)圖8表示齒條與其他部分固聯(lián)的方法。圖8 齒條與其他部分固聯(lián)5）構件以轉動副的形式與機架相連圖9表示連桿作為原動件與機架以轉動副形式相聯(lián)的方法。用同樣的方法可以將凸輪或齒輪作為原動件與機架的主動軸相連。

7、如果連桿或齒輪不是作為原動件與機架以轉動副形式相連，則將主動軸換作螺栓即可。注意：為確保機構中各構件的運動都必須在相互平行的平面內進行，可以選擇適當長度的主動軸、螺栓及墊柱，如果不進行調整，機構的運動就可能不順暢。圖9 構件與機架以轉動副相聯(lián)6）構件以移動副的形式與機架相聯(lián)圖10表示移動副作為原動件與機架的聯(lián)接方法。圖10 構件與機架以移動副的相聯(lián)3、實現(xiàn)確定運動試用手動的方式驅動原動件，觀察各部分的運動都暢通無阻之后，再與電機相聯(lián)，檢查無誤后，方可接通電源。4、分析機構的運動學及動力學特性通過觀察機構系統(tǒng)的運動，對機構系統(tǒng)的運動學及動力學特性作出定性的分析。一般包括如下幾個方面：1）平面機構

8、中是否存在曲柄；2）輸出件是否具有急回特性；3）機構的運動是否連續(xù)；4）最小傳動角（或最大壓力角）是否在非工作行程中；5）機械運動過程中是否具有剛性沖擊和柔性沖擊。實驗二 慧魚拆裝實驗一、實驗目的1、培養(yǎng)學生用創(chuàng)造性思維方法，設計、搭建新型的機構或裝置；2、加強學生對機電一體化的實踐認識；3、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識及綜合設計能力。二、設備與工具1、慧魚技術創(chuàng)意模型（1）計算機組合包（2）移動機器人包（3）汽車技術包（4）仿生生物包（5）太陽能包（6）工業(yè)機器人包（7）傳感器包（8）氣壓傳動件包（9）動力添加組（10）可調變壓器（11）遠紅外遙搖控包桁架機構 2、486或586微機；3、攝子，5V、

9、9V電池；三、實驗前的準備1、按模型組合包設備清單清點模型零件，并按類型分類置放于裝料盤中；2、認真閱讀模型組合包操作手冊，并翻譯有關外文資料；3、按組裝指導圖，搭接模型，掌握組合模型的拼接方法；四、實驗步驟1、按要求或按條件選擇設計題目；2、制定設計方案，繪制機構結構圖及原理圖；3、按設計方案搭接機構模型；4、實驗完畢，拆卸全部零件，清點零件并按要求包裝好。實驗三 動平衡實驗（車輪）一、實驗目的1、熟悉車輪動平衡儀的工作原理、結構及其特點。2、掌握車輪動平衡儀的使用方法。二、實驗內容 測量實驗車車輪最大不平衡量。如不平衡量超出該型車輪技術條件要求，則進行平衡調整。三、實驗儀器設備1、實驗車輪

10、4個。2、車輪動平衡儀1臺。3、常用工具1套，調整專用工具1套。四、實驗準備工作1、檢查并按標準充足輪胎氣壓。2、清除輪胎上的泥土及雜物等。凹花機； 3、取掉車輪輪輞上的舊平衡塊。4、清潔動平衡儀的主軸和車輪總成鎖緊錐套。五、實驗步驟 1）根據(jù)輪輞中心孔的大小選擇錐體，仔細地裝上車輪，用大螺距螺母上緊。2）打開電源開關，檢查指示與控制裝置的面板是否指示正確。3）用卡尺測量輪輞寬度b、輪輞直徑 d（也可由胎側讀出），用平衡機上的標尺測量輪輞邊緣至機箱的距離a，再用鍵入可選擇器旋鈕對準測量值的方法，將a、b、c值輸入到指示與控制裝置中。4）按下啟動鍵，車輪旋轉，平衡測試開始，微機自動采集數(shù)據(jù)。5）

11、車輪自動停轉，從指示裝置讀取車輪內、外兩側不平衡量和不平衡位置。6）用手慢慢轉動車輪，當指示裝置發(fā)出指示時停止轉動。在輪輞的內側或外側的上部（時鐘12點的位置）加裝指示裝置顯示該側平衡塊質量。內、外側要分別進行，平衡塊裝卡要牢固。7）安裝平衡塊后有可能產(chǎn)生新的不平衡，應重新進行平衡試驗，直至不平衡量”按鈕，程序進行范成加工過程模擬，此時，學生應注意觀察齒輪范成加工過程，即漸開線齒廓形成過程。3. 加工完成后，程序自動彈出存盤對話框，如圖1所示。圖1實驗數(shù)據(jù)存盤界面在文件名欄中填入一定序號，如：01、02、03、04。按13步驟做6個以上的實驗。4. 生成實驗報告完成了6個以上實驗后，就可以生成

12、實驗報告。按“打印”按鈕進入。程序顯示如圖5所示界面。界面中顯示有學生的學號和姓名。還有“實驗一”、“實驗二”、“實驗六”等。選定“實驗一”，并按“讀取”按鈕從已做實驗中選一個實驗數(shù)據(jù)；再選“實驗二”按鈕，再選一個實驗數(shù)據(jù)，這樣，最多可選6個實驗數(shù)據(jù)。學生在班級欄中填入班級。在簡要說明中填入對實驗數(shù)據(jù)的分析。就可形成實驗報告。實驗報告可直接在打印機上打印出來，也可以文件的形式存在子目錄中。六、實驗報告主要內容及要求1 實驗報告中的應有六個實驗數(shù)據(jù)；2 應對每個實驗數(shù)據(jù)進行分析；3 對不同的實驗數(shù)據(jù)進行比較，說明：齒形的變化與齒數(shù)的關系、標準齒輪與變位齒輪的不同點，以及變位系數(shù)對齒形的影響。壓力

13、角的變化對齒形的影響等。輸入的實驗報告如圖2所示。七、實驗注意事項1 實驗前應充分做好準備，了解齒輪范成的基本原理，以及虛擬實驗程序的使用方法；2 實驗時，應正確使用計算機和相關軟件；實驗一 機構運動簡圖測繪與分析實驗報告（要求學校發(fā)的實驗紙書寫）姓名： 班級： 成績： 實驗日期： 教師簽字： 一、實驗目的：二、實驗設備及工具三、實驗內容：1、機構名稱機 構 運 動 簡 圖比例尺自由度計算運動是否確定1n =pL =pH =F =2n =pL =pH =F =3n =pL =pH =F =4 n =pL =pH =F =四、思考題（1）一個正確的“機構運動簡圖”應能說明哪些內容？ （2）機構自由度的計算對測繪機構運動簡圖有何幫助？ （3）繪制機構運動簡圖時，