东 北 电 力 大 学 自 编 教 材
机械设计基础实验指导书
（附实验报告表）
赵成军 编写
机械工程学院机械基础实验室
实验守则
1、 实验课前必须认真阅读实验指导书。熟悉实验目的、要求、步骤以及
有关注意事项，做好实验前的各项准备工作。
2、 实验前必须完成“实验预习报告”，否则，不允许参加本次试验，不
计成绩。
3、 实验开始前对所用设备、仪器及工具，要认真检查。本次实验结束后，
将上述物品整理放回原处，征得老师同意后，方可离去。
4、 未经教师同意，不得自行挪用或调换其他实验台上的任何设备、仪器
等用具。实验室内物品一律不许私自携出室外。 5、 每次实验要在教师指导下独立进行。
6、 爱护集体财产，严格遵守操作规程。若自行拆改或者主观原因发生设
备、仪器、工具损坏等责任事故，根据情节予以赔偿。 7、 遵守实验课教学时间和课堂纪律，保持室内整洁，严禁吸烟。 8、 认真填写“实验报告”的全部内容，实验课完成情况计入期末本门课
程的综合考核成绩。
机械基础实验室
I
目 录
实验守则 .................................................................................................................................... I 目 录 ................................................................................................................................... II 实验一 齿轮范成原理 ............................................................................................................ 1 实验二 回转件的动平衡 ........................................................................................................ 4 实验三 螺栓联接实验 ......................................................................................................... 8 实验四 液体动压滑动轴承实验 .......................................................................................... 13 实验五 减速器拆装 .............................................................................................................. 18 机械设计基础实验报告五 ...................................................................................................... 21 实验五预习报告 ...................................................................................................................... 24 机械设计基础实验报告四 ...................................................................................................... 25 实验四预习报告 ...................................................................................................................... 27 机械设计基础实验报告三 ...................................................................................................... 28 实验三预习报告 ...................................................................................................................... 32 机械设计基础实验报告二 ...................................................................................................... 33 实验二预习报告 ...................................................................................................................... 36 机械设计基础实验报告一 ...................................................................................................... 37 机械设计基础课程设计任务书（一） .................................................................................. 39 机械设计基础课程设计任务书（二） .................................................................................. 43
II
实验一 齿轮范成原理
在工程中，齿轮齿廓的制造方法很多。其中以用范成法制造最为普遍。因此，有必要对这种方法的基本原理及形成过程加以研究。
渐开线齿廓切削加工方法分为仿形法和范成法。范成法是批量生产高精度齿轮最常用的一种方法，如插齿、滚齿、剃齿、磨齿等都属于这种方法。范成法是利用一对齿轮相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来切制齿廓的。假想将一对相啮合的齿轮(或齿轮与齿条)之一作为刀具，另一个作为轮坯，并使两者仍按原传动比传动，同时刀具作切削运动，则在轮坯上便可加工出与刀具齿廓共轭的齿轮齿廓。
范成法切制渐开线齿廓是在专用机床(如插齿机、滚齿机、剃齿机、磨齿机等)上进行的，渐开线齿廓的形成过程不容易清晰地看到，课堂讲授时学生感到比较抽象，需要配有实验来展示和验证。“齿轮的范成法加工实验”是利用专用实验仪器模拟齿条插刀与轮坯的范成加工过程，用图纸取代轮坯，用铅笔记录刀具在切削过程中的一系列位置，展现包络线形成的过程，可清楚地观察到范成法加工齿轮齿廓的过程。
一、实验目的
1、掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理。
2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法。 3、分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验内容
使用齿轮范成仪描绘标准、正变位、负变位渐开线齿轮的齿廓，并进行分析比较，观察根切现象。
三、设备和工具
齿轮范成仪、圆规、三角尺、剪刀、绘图纸、HB铅笔。
四、原理和方法
范成法是利用一对齿轮互相啮合时共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的，加工时，其中一轮为刀具，另一轮为齿坯，它们仍保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。这样所制作的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作为刀具齿廓。则其包络线亦为渐开线。由于在实际加工时看不到各个位置形成的包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实
1
现轮坯与刀具之间的传动过程，并用笔将刀具刀刃的各个位置记录在绘图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
本范成仪所用的刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为m1=20mm和m2=8，=20°，ha*=l，c*=0.25。 仪器构造简图如图1所示。
圆盘2代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮
坯，它们可以绕机架5上的轴线O转动。齿条3代表切齿刀具，安装在滑板4上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘2与滑板4作纯滚动，用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置即可包络出渐开线齿廓。齿条刀具3可以相对于圆盘作径向移动，齿条刀具中线与齿坯分度圆之间移距用Xm表示（由滑板4上的刻度指示）。在切制标准齿轮时，将刀具中线调节至与被加工齿轮分度圆相切的位置（或者使刀具的齿顶与齿轮的齿根相切，此时Xm=0）；当切制变位齿轮时，应重新调整刀具中线的位置，其变位值Xm=＋5mm时为正变位，Xm=－5mm时为负变位。这样切出的齿轮就是变位齿轮。
模数m 8 20 压力角 20° 20° 齿顶高系数ha* 1.0 1.0 径向间隙系数c* 0.25 0.25 表1 范成仪齿条插刀的参数
五、实验步骤
1、范成标准齿轮
(1) 调整范成仪。将齿条刀具中线与机架上对刀线（或标尺）重合，拧紧固定螺栓。 (2) 安装圆形齿坯模纸。取下压板将模纸通过定位轴安装在圆盘上并插入齿条刀具下
面。将模纸转到标准齿轮范成区，调整模纸使模纸分度圆与刀具分度线重合。放上压板，初步旋紧螺母。
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