实验一 机构及机械零件认知实验

实验一 机构及机械零件认知实验

一、实验目的

1、通过观察典型机构运动的演示，初步了解《机械原理》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、学会根据各种机械实物模型，绘制机构运动简图，分析和验证机构自由度。 3、初步了解《机械设计》课程所研究的各种常用零件的结构、类型、特点及用。 4．了解各种标准零件的结构形式及相关的国家标准。 5．了解各种传动的特点及应用。

6．增强对各种零部的结构及机器的感性认识。

二、实验方法

陈列室展示各种常用机构的模型及各种零件，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，对常用机构的及基本零件的结构、类型、特点有一定的了解，增强对学习机械基础课程的兴趣。

三、实验内容 1.机构认知

(一) 机器的认识

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。 (二) 平面四杆机构

分成三大类：铰链四杆机构；单移动副机构；双移动副机构。 (三) 凸轮机构

把主动件的连续转动，变为从动件严格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。凸轮机构有三部分：凸轮、从动件、机架。 (四) 齿轮机构

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。 (五) 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。差动轮系能将一个运动分解

为两个运动或将两个运动合成为一个运动。 (六) 其他常用机构

其他常用机构常见的有棘轮机构；槽轮机构；不完全齿轮机构等。

2.机械零件认知

（一）螺纹联接

螺纹联接主要用作紧固零件。

常用的有普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿螺纹。前三种主要用于联接，后三种主要用于传动。

基本类型有普通螺栓联接，双头螺柱联接、螺钉联接及紧定螺钉联接。还有一些特殊结构联接，地脚螺栓联接，吊环螺钉等。 （二）键、花键及销联接

1．键联接：键是标准零件，用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。其主要类型有：平键联接、楔键联接和切向键联接。

2．花键联接：花键联接是由外花键和内花键组成。适用于定心精度要求高、裁荷大或经常滑移的联接。

3．销联接：主要用来固定零件之间的相对位置时，称为定位销，是组合加工和装配时的重要辅助零件；用于接接时，称为联接销，可传递不大的载荷；作为安全装置中的过载剪断元件时，称为安全销。销有圆锥销、槽销、销轴和开口销等，均已标准化。 （四）机械传动

机械传动有螺旋传动、带传动、链传动、齿传动及蜗杆传动等。

螺旋传动：螺旋传动是利用螺纹零件工作的。按其用途可分传力螺旋、传导螺旋及调整螺旋三种；按摩擦性质不同可分为滑动螺旋、滚动螺旋及静压螺旋等。但其结构简单，加工方便，易于自锁，运转平稳，但在低速时可能出现爬行。

带传动：具有中心距大、结构简单、超载打滑（减速）等特点。常有平带传动、V型带传动，多楔带及同步带传动等。V型带为一整圈，无接缝，能产生更大的摩擦力，再加上传动比较大、结构紧凑，并标准化生产，因而应用广泛。

链传动：与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率高。

齿轮传动：效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定等。可做成开式、半开式及封闭

式传动。失效形式主要有轮齿折断、齿面点锈、齿面磨损、齿面胶合及塑性变形等。常用的渐开线齿轮有直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、标准锥齿齿轮传动、圆弧齿圆柱齿传动等。齿轮传动啮合方式有内啮合、外啮合、齿轮与齿条啮合等。

蜗杆传动：蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构，两轴线交错角常用的为90°。蜗杆传动能实现大传动比。在啮合处的有相对滑动，会产生严重摩擦与磨损，引起发热，效率低。

(五) 轴系零、部件

1．轴承：根据摩擦性质不同分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承已标准化。滑动轴承按其承受载荷方向的不同分为径向滑动轴承和止推轴承；按润滑表面状态又可分为液体润滑轴承、不完全液体润滑轴承及无润滑轴承(指工作时不加润滑剂)。

2．轴：轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。按承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴三类；

轴上零件的固定，主要是轴向和周向固定。轴向固定可采用轴肩、轴环、套筒、挡圈、圆锥面、圆螺母、轴端挡圈、轴端挡板、弹簧挡圈、紧定螺钉；周向固定可用平键、楔键、切向键，花键、圆柱销、圆锥销及过盈配合等。

(六) 弹簧

弹簧是一种弹性元件。按承受的载荷不同可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧四种；按形状不同又可分为螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧和平面涡卷弹簧等。

《机构及机械零件认知实验》实验报告

一、实验目的 二、实验内容 三、回答问题：

1. 何谓机构、机器、机械？

2. 一般情况下，一对齿轮传动实现了怎样的运动传递和变换？常用的齿轮传动有哪些种类？举例说明齿轮传动的应用实例。

3．平带和V带的工作面有什么不同？摩擦力分析有何不同？ 4．滚动轴承有什么特点？

四、机构运动简图的绘制及自由度计算

机构的自由度计算公式：F?3n?2PL?PH 机构具有确定运动的条件：原动件数目=自由度数目 机构名称 机构运动简图 机构自由度 n= PL= PH= F= n= PL= PH= F= n= PL= PH= F= 原动件数 运动是否确定

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