机械设计
实
验
指
导
书
工学院机械工程系
编辑人：叶晓平卓耀彬
实验一螺栓组联接综合实验指导书
一、实验目的
在日常工作中，为了便于机械的制造、安装、运输、维修以及提高劳动生产率等，广泛地使用了各种联接。因此，机械设计人员必须熟悉各种机器中常用的联接方法，及有关联接零件的结构、类型、性能与适用场合，掌握它们的设计理论或选用方法。
机械联接中有两大类：一类是机械工作时，被联接的零（部）件间可以有相对运动的联接，称为机械动联接。另一类则是在机械工作时，被联接的零（部）件间不允许产生相对运动的联接，称为机械静联接。在静联接中，又尤以螺纹联接应用较为广泛。
螺栓联接是最基本的一种螺纹联接类型。实际生产中，为了增加联接的刚度、紧密性和提高防松能力，绝大数螺栓联接都是紧联接。在力的作用下，螺栓和被联接件都会产生变形，甚至出现断裂等情况。因此，了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。应成了工程技术人员的重要研究课题。
二、实验内容
1.实测受翻转力矩作用下螺栓组联接中各螺栓的受力情况。
2.深化课程学习中对螺栓组联接螺栓实际受力分析的认识。
3.熟悉电阻片应变测量方法。
4.掌握静态螺栓的静态载荷与变形的测量分析方法。
①本实验采用测力扭扳手预紧被试螺栓。通过螺栓测试分析仪表盘的变化值，以及螺栓柱位移，联接件的压位移来计算其螺栓的相对刚度，并绘制螺栓联接受力变形图。
②完成上述实验后，摇动手轮，将扭力杆上升至一高度，通过仪器和千分表观察有关数
Q'（残余预紧力）、F（工作载荷）和Q（总拉力），并绘制成受力变据的变化情况，求出
P
Q'与工作载荷F之间的关系。
形图。用以分析螺栓上总拉力Q、残余预紧力
P
5.掌握动态螺栓的静态载荷与变形的测量分析方法。
本实验采用电测法及A/D板采集转换螺栓中载荷与应变的变化数据，并输入计算机作出螺栓和变形的关系的变化曲线图形；通过建模计算作出螺栓在变载荷作用下，螺栓变形、变化的理论曲线。可与实测曲线进行比较分析。使学生掌握螺栓联接受动态载荷后，螺栓的应力与变形之间的关系。
6.掌握螺栓和被联接件的受力和应变的测试分析和理论分析方法。
本实验采用偏心轮加载方式，可连续调整载荷大小。测试系统采用电测法及A/D板采集螺栓组的应变量，并输入计算机绘制螺栓与被联接件的受力和变形的综合变形图，使学生掌握螺栓和被联接件的受力和变形的变化规律。实验装置配置和计算机软件还可作出螺栓和被联接件的受力和变形的理论综合变形图，可与实测曲线进行比较分析，培养学生的理论联系实际的能力。
三、实验设备
1.采用多功能螺栓组联接实验台或螺栓组联接实验台进行试验
实验台的结构示意图如图1所示。机座1与被联接件4用双排共10个螺栓2加预紧力联接，联接面之间加橡皮或其它材料的垫片8，通过杠杆加载系统6（1:75地力）和外加砝码7使被联接件受到翻转力矩作用，从而，螺栓组联接各螺栓的受力就发生变化。螺栓的受力大小是通过贴在螺栓上的电阻应变片来测量的。
1、机座
2、螺栓
3、测试架
4、被联接件
5、测试齿
6、杠杆系统
7、砝码8、垫片
图1 实验台结构示意图
为了便于测试，实验台的螺栓设计成线而长的试验螺栓，每个螺栓上都贴有电阻应变片。可在螺栓测试部位的任一侧贴一个电阻片或在对称的两侧各贴一个电阻片。
2.实验需配置螺栓联接综合实验台一台，静动态测量仪一台，计算机及专用软件
等实验设备及仪器
实验台的结构示意图2所示。静动态测量仪是利用金属材料的特性，将非电量的变化转换成电量变化的测量仪，应变测量的转换元件——应变片是极细的金属电阻丝绕成或用金属箔片印刷腐蚀而成，用粘贴将应变片牢固的贴在被测物件上，当被测件受到外力作用长度发
生变化时，粘贴在被测件上的应变片也相应变化，应变片的电阻值也随着发生了△R的变化，
这样就把机械量转换成电量（电阻值）的变化。用灵敏的电阻测量仪——电桥，测出电阻值
，并可直接在测量仪的数码管读出应变值。通过Ａ的变化△R/R，就可换算出相应的应变
/D板可向计算机发送被测点应变值，供计算机处理。
图2 实验台结构示意图
图3 计算机界面
四、实验方法和步骤
1.多功能螺栓组联接实验
1）仪器联线
用导线从试验台上的接线柱上把各螺栓的应变片引出端以及补偿片的联线接到电阻应
变仪的接线箱（预调平衡箱）上。采用1/4桥测量方法如每个螺栓上只贴一个应变片，其联
线如图5所示；如每个螺栓上其对称的两侧各贴一个应变片，其联线如图6所示。后者可消除螺栓偏心受力的影响。
图4 实验螺栓安装及贴片图
图5 单片测量联线图图6 双片测量联线图
2）螺栓初预紧
先把图4中所示的左端各个螺帽I用手力尽力拧紧，然后，再把右端的各个螺帽Ⅱ也用手力尽力拧紧。在此之前，应抬起杠杆加载系统，不使加载系统的自重加到螺栓组联接件上。
[注意]在实验前，如螺栓已经受力，应将其拧松后再作初预紧。
3）应变测量点预调平衡
在各螺栓初预紧后，以此作为初始状态，进行各螺栓应变测量的“调零”（预调平衡），把各应变测量点都尽可能调到“零”读数。
4）安装并调整杠杆加载系统
安装调整后，加载杠杆一般会呈向右倾斜状态。
5）螺栓加预紧力F
给各螺栓加上尽可能相同的一定量的预紧力。预紧时，用扳手拧右端的螺帽Ⅱ来加预紧力。因为螺栓的右端有一段为形断面，它与联接件的矩形沟槽相配，可以防止螺栓预紧时受到扭力作用。在预紧过程中，各螺栓的预紧力会相互影响，所以，应先后交叉并重复对螺栓进行预紧，使各螺栓都预紧到接近相同的设定预应变量（建议ε=100-200μδ）。为此，要反复调整5～6次或更多次数。预紧时，用多功能螺栓组软件来监测。
螺栓预紧后，加载杠杆一般会是呈上翘状态。 6）进行加载试验
螺栓预紧完毕后，即可在杠杆加载系统上挂上砝码P 进行测试。
加载后，在电阻应变仪上逐点测出各螺栓在翻转力矩M=P ·L 作用下的总应变值，并记入试验记录表（参见附表，供参考）。
[注意]加载后，任一个螺栓的总应变值（预紧应变+工作应变）不应超过允许的最大应变值()μδε800max ≤，以免螺栓超载损坏。
7）实验结果处理和分析
A 根据实测结果，计算出在翻转力矩作用后螺栓组联接的各螺栓的实测总拉力o F 的大小和拉力增量F F F o '-=?的受力图。
i ）各螺栓的总拉力Fof F of =E ·i ε
·S
式中：E ——螺栓材料的弹性模量 [G Pa]
S ——螺栓测试段的截面积 [m 2]
i ε——第i 个螺栓在翻转力矩作用下的总拉应变量 [εμ]
ii ）各螺栓的拉力增量F ?
S i E F i ???=?ε
式中：i ε
?——在翻转力矩作用下的第i 个螺栓的拉应变增量。
[注] i F ?也可以用'
-=?i oi i P F F 来计算，式中F '为螺栓的紧力。 iii ）绘出螺栓受力图 如图5：
B 根据螺栓组联接的简单理论分析计算方法（作了简化和假设）计算出在翻转力矩作用下，被联接件传给螺栓的工作力F 的大小，并绘出它们的分布图。
()
2
10
222181/1r r r Mr F F +++== 2. 动静态螺栓测试实验 1）认真阅读实验指导书。
2）做好实验台及仪器预调与连接工作。
（1）实验台.取出圆环上两锥塞，松开空心螺栓上的M8小螺杆，装上刚性垫片，转动手轮，使挺杆降下，处于卸载位置。将两块千分表分别安装在表架上，使表头分别与上板面（靠外侧）和螺栓顶面接触，用以测量联接件(螺栓)与被联接件的变形量。手拧大螺母至恰好与垫片接触。(预紧初始值)螺栓不应有松动的感觉，分别将两千分表调零。
（2）测量仪。配套的4根输出线的插头将各点插座连接好，分别与实验台相对应接口联接好。
（3）计算机。用配套的并口数据线接仪器背面的5芯插座．另一头连接计算机上的PCI-8310采集卡串口。启动计算机，按软件使用说明书要求的步骤操作进入实验台螺栓实验界面后。单击“开始实验”键后，对“应变测量值”框中数据清零，如串口数据线连接无误．则该输人框中，会有数据显示并跳动。
3）计算机测试螺栓联接静态特性实验
（1）软件界面说明
Ⅰ主界面（静态螺栓实验界面）
（2）菜单
文件(F): 弹出如下下拉菜单
数据查询:单击此下拉菜单，弹出静动态螺栓实验数据查询框。
报告模板：单击此下拉菜单，弹出静动态螺栓实验报告模板。
退出：单击此下拉菜单，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。
标定(S)：单击此菜单，弹出螺栓联接标定界面。
实验选择：弹出如下下拉菜单
动态螺栓：单击此下拉菜单，进入动态螺栓实验界面。
动态螺栓：单击此下拉菜单，进入动态螺栓实验界面。
数据保存：单击此菜单，保存静态螺栓实验数据。
实验说明：单击此菜单，弹出带传动实验以及该界面操作说明框。
退出程序：单击此键，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。
（3）控键
[开始实验]：单击此键，[开始实验]键变为[停止实验]键，计算机打开串口；单击[停止实验]键，[停止实验]键变为[开始实验]键，计算机关闭串口。
[空载清零]：单击此键，清除空转时的附加载荷。
[预紧采集]：单击此键，进行预紧工况的数据采集和处理。
[加载采集]：单击此键，进行一个加载工况的数据采集和处理。
[实测图]：单击此键，绘制螺栓与被联接件的受力和变形的综合变形实测图。
[理论图]：单击此键，绘制螺栓与被联接件的受力和变形的综合变形理论图。
Ⅱ动态螺栓实验界面
[开始实验]：单击此键，[开始实验]键变为[停止实验]键，计算机打开串口；单击[停止实验]键，[停止实验]键变为[开始实验]键，计算机关闭串口。
[空载清零]：单击此键，清除空转时的附加载荷。
[预紧采集]：单击此键，进行预紧工况的数据采集和处理。
[动态测试]：单击此键，进行动态加载工况的数据采集和处理。
[实测曲线]：单击此键，作出螺栓和变形的关系的实测曲线图形。
[理论曲线]：单击此键，作出螺栓和变形的关系的理论曲线图形。
[数据保存]：单击此菜单，保存静态螺栓实验数据。
[返回]：单击此键，返回封面。
4）计算机测试螺栓联接动态特性实验
（1）开启计算机，进入实验台的封面。
（2）在封面上非文字区单击左键，即可进入螺栓联接实验主界面。
（3）在实验主界面上，单击"动态螺栓"键，进入动态螺栓实验界面。
（4）“实验选择”→动态测试→选择实验项目
（5）点击“开始实验”、“空载清零”其操作步骤“静态测试”步骤一样
（6）预紧采集，选择任一力度，输入千分表数值，点击预紧采集数值。
（7）点击仪表上电机开关，开动设备。
（8）点击“动态测试”，当应变测量值“测试序号”内的数字停止跳动后，关闭电机，点击“定测曲线”及“理论曲线”进行比较，并保存数据。
（9）如果实验结束，单击"退出"，返回Windows界面。
5）整理实验报告
螺栓组联接综合实验——实验报告
一、多功能螺栓组联接实验
1.实验条件：
2.实验数据及计算结果
3.实验结果分析
二、动静态螺栓测试实验
1.实验条件：
2.实验数据及计算结果
3.实验结果分析
实验二带传动实验指导书
一、实验目的
本实验台是《机械设计》课程中带传动实验专用设备，其用途是：
1.观察带传动中的弹性滑动和打滑现象，以及它们与带传递载荷之间的关系。
2.比较预紧力大小对带传动承栽能力的影响。
3.比较分析平带、V带和圆带传动的承载能力。
4.测定并绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，观察带传动弹性滑动和打滑的
动画仿真，了解带传动所传递载荷与弹性滑差率及传动效率之间的关系。
5.了解带传动实验台的构造和工作原理，掌握带传动转矩、转速的测量方法。
本实验台是在对CQP—C型带传动实验台进行改进设计后推出的新型多媒体可视化实验台，增加了V带与圆带传动，是本公司自主创新产品。
本实验台设计合理，能清晰地展示带传动原理；实验台直流电动机的无级变速、带轮转速的自动测量显示以及转炬的测量方法均先进、直观，操作简单，便于学生独立工作；学生还可在软件界面说明文件指导下，独立进行虚拟实验，有利于学生预习及复习；实验台结构简洁，体积小，重量轻，外形为工作台板十柜体落地式结构，移位灵活，便于实验室调整布置。
二、实验台结构及工作原理
本实验台主要结构如图1所示。
1. 电动机移动底板
2. 砝码及砝码架
3. 力传感器
4. 转矩力测杆
5. 电动机
6. 试验带
7. 光电测速装置
8. 发电机
9. 负载灯泡组
10. 机座
11. 操纵面板
图1 CQP-C带传动实验台主要结构图
1.试验带6装在主动带轮和从动带轮上。主动带轮装在直流伺服电动机5的主轴
前端，该电动机为特制的两端外壳由滚动轴承支承的直流伺服电动机，滚动轴承座固定在移动底板1上，整个电动机可相对两端滚动轴承座转动，移动底板1能相对机座10在水平方向滑移。从动带轮装在发电机8的主轴前端，该发电机为特制的两端外壳由滚动轴承支承的直流伺服发电机，滚动轴承座固定在机座10上，整个发电机也可相对两端滚动轴承座转动。
2.砝码及砝码架2通过尼龙绳与移动底板1相连，用于张紧试验带，增加或减少
砝码，即可增大或减少试验带的初拉力。
3.发电机8的输出电路中并联有8个40W灯泡9，组成实验台加载系统，该加
载系统可通过计算机软件主界面上的加载按钮控制，也可用实验台面板上触摸按钮
6、7（见图2）进行手动控制并显示。
4.实验台面板布置如图2所示。
图2 带传动实验台面板布置图
1. 电源开关
2. 电动机转速调节
3. 电动机转速显示
4. 发电机转速显示
5. 加载显
示
6. 卸载按钮
7. 加载按钮
8. 发电机转矩力显示
9. 电动机转矩力显示
5.主动带轮的驱动转矩T1和从动带轮的负载转矩T2均是通过电机外壳的反力矩
来测定的。当电动机5启动和发电机8加负载后，由于定子与转子间磁场的相互作用，电动机的外壳（定子）将向转子回转的反向（逆时针）翻转，而发电动机的外壳将向转子回转的同向（顺时针）翻转。两电机外壳上均固定有测力杆4，把电机外壳翻转时产生的转矩力传递给传感器3。主、从动带轮转矩力可直接在面板上的数码管窗口上读取，并可传到计算机中进行计算分析。带传动实验分析界面窗口直接显示主、从动带轮上的转矩值。
主动带轮上的转矩T1=Q1K1L1N.m
从动带轮上的转矩 T 2=Q 2K 2L 2 N.m
式中： Q 1、Q 2—电机转矩力（面板窗口显示读取）；
K 1、K 2—转矩力测杆刚性系数（本实验台K 1=K 2=0.24N/格）；
L 1、L 2—力臂长，即电机转子中心至力传感器轴心矩离（本实验台L 1=L 2=120mm ）。
6. 两电机的主轴后端均装有光电测速转盘7，转盘上有一小孔，转盘一侧固定有光电传感器，传感器侧头正对转盘小孔，主轴转动时，可在实验台面板数码管窗口上直接读出主轴转速（即带轮转速），并可传到计算机中进行计算分析。
7. 弹性滑动率ε
主、从动带轮转速n 1、n 2可从实验台面板窗口或带传动实验分析界面窗口上直接读出。由于带传动存在弹性滑动，使v 2﹤v 1，其速度降低程度用滑差率ε表示：
121122111
%%v v d n d n
v d n ε--=
= 当d 1=d 2时： 12
1
%n n n ε-=
式中：d 1、d 2 —主、从动带轮基准直径； v 1、v 2 —主、从动带论的圆周速度； n 1、n 2 —主、从动带轮的转速。
8. 带传动的效率η
222
111
·%·p T n p T n η=
= 式中：1p p 2、—主、从动带轮上的功率； T 1、T 2—主、从动带轮上的转矩 n 1、n 2—主、从动带轮的转速。
9. 带传动的弹性滑动曲线和效率曲线 改变带传动的负载，其
T 1、T 2、n 1、n 2也都在改变，这样就可算得一系列的ε、η
值，以T 2为横坐标，分别以ε、η为纵坐标，可绘制出弹性滑动曲线和效率曲线，如图3所示。
图3 带传动弹性滑动曲线和效率曲线
图中横坐标上A0点为临界点，A0点以左为弹性滑动区，即带传动的正常工作区段，在该区域内，随着载荷的增加，弹性滑差率ε和效率η逐渐增加；当载荷继续增加到超过临界点A0时，弹性滑差率ε急剧上升，效率η急剧下降，带传动进入打滑区段，不能正常工作，应当避免。
三、软件界面操作说明
1.带传动实验台软件封面（图4）
图4 带传动实验台软件封面
在封面上非文字区单击左键，即可进入带传动实验说明界面。
2.带传动实验说明界面（图5）
图5 带传动实验说明界面
[实验]：单击此键，进入带传动实验分析界面。
[音乐]：单击此键，音乐关闭，同时[关闭音乐] 变为[打开音乐]；反之，单击[打开音乐]，音乐打开，[打开音乐] 变为[关闭音乐]。
[图片]：单击此键，弹出带传动实验说明框。
[返回]：单击此键，返回带传动实验台软件封面。
[退出系统]：单击此键，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。
3.带传动实验分析界面（图6）
该界面开有皮带传动弹性滑动和打滑现象动画模拟窗口、带传动滑动曲线和效率曲线的测试绘制窗口。各控键说明如下：
图6 带传动实验分析界面
[运动模拟]：单击此健，可以清楚观察带传动的运动和弹性滑动及打滑现象。
[加载]：击此健可加载灯泡组负荷，每击一次可增加一个灯泡（40W）负荷功率。
[稳定测试]：单击此键，稳定记录实时显示的带传动的实测数据。
[实测曲线]：单击此键，显示带传动滑动曲线和效率曲线。
[音乐]：单击此键，音乐关闭，同时[关闭音乐] 变为[打开音乐]；反之，单击[打开音乐]，音乐打开，[打开音乐] 变为[关闭音乐]。
[操作说明]：单击此键，弹出带传动实验说明框。
[重做实验]：单击此键，重新加载、测试。
[打印]：单击此键，弹出打印对话框，将带传动滑动曲线和效率曲线打印出来或保存为文件。
[返回]：单击此键，返回带传动实验说明界面。
[退出系统]：单击此键，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。
四、主要技术参数
直流伺服电动机：功率355W，调速范围50～1500rpm,精度±1r/m；
预紧力最大值：3.5kgf；
转矩力测杆力臂长：L1=L2=120mm（L1、L2电机转子轴心至力传感器中心的距离）；
测力杆刚度系数：K1=K2=0.24N/格；
带轮直径：平带轮与圆带轮d1=d2=120mm，V带轮d1 =120mm d2=80mm；
压力传感器：精度1%，量程0～50N；
直流发电机：功率355W，加载范围0～320W（40W×8）;
外形尺寸：800×400×1000mm;
总重量：110kg
五、实验步骤
1.打开计算机，单击“带传动”图标，进入带传动封面。单击左键，进入带传动
实验说明界面。再单击“实验”键，进入带传动实验分析界面。
2.在实验台带轮上安装试验平带；接通实验台电源，电源指示灯亮；调整测力杆，
使其处于平衡状态；加砝码3kg，使带具预紧力。
3.按顺时针方向慢慢地旋转电动机转速调节旋钮，使电动机逐渐加速到
n1=1000r/m左右，待带传动运动平稳后（需数分钟），记录带轮转速n1、n2和电机
转矩力Q1、Q2一组数据。
4.在带传动实验分析下方单击“运动模拟”键；再击“加载”键，每间隔5～10
秒钟，逐个打开灯泡（即加载），单击“稳定测试”键，逐组记录数据n1、n2及Q1、Q2，注意n1与n2间的差值，分别在实验台上及实验分析界面的运动模拟窗口观察
带传动的弹性滑动现象。
5.再击“加载”键，继续增加负载，直到ε≥3%左右，带传动进入打滑区，若再
继续增加负载，n1与n2之差迅速增大，带传动出现明显打滑现象。同时，分别在
实验台及实验分析界面的运动模拟窗口观察带传动的打滑现象。
6.如果实验效果不理想，可单击“重做实验”，即可从第4步起重做实验。
7.单击“实测曲线”键，显示绘制的带传动滑动曲线和效率曲线；如果需要可单
击“打印”键，打印机即可自动打印带传动弹性滑动曲线和效率曲线。
8.按面板卸载按钮，关闭全部灯泡，将砝码减到2kg，再重复第3～7步实验。
9.按面板卸载按钮，关闭全部灯泡；关闭实验台电源，拆下平带及平带轮，分别
装上V带轮、V带或圆带轮、圆带，加砝码3kg，重复第3～7步实验。
10.关闭实验台电源，取下砝码；在实验分析界面上单击“退出系统”，返回
WINDOWS界面。
11.整理实验数据，如果未自动打印实验曲线，则需要手工绘制带传动弹性滑动曲
线和效率曲线。
六、注意事项
1.实验前应反复推动电动机移动底板，使其运动灵活。
2.带及带轮应保持清洁，不得粘油。如果不清洁，可用汽油或酒精清洗，再用干
抹布擦干。
3.在启动实验台电源开关之前，必须做到：
（1）将面板上转速调节旋钮逆时针旋到止位，以避免电动机突然高速运动产生冲击损坏传感器；
（2）应在砝码架上加上一定的砝码，使带张紧；
（3）应卸去发电机所有的负载。
4.实验时，先将电动机转速逐渐调至1000rpm，稳定运转数分钟，使带的传动性
能稳定。
5.采集数据时，一定要等转速窗口数据稳定后进行，两次采集间隔5～10秒钟。
6.当带加载至打滑时，运转时间不能过长，以防带过度磨损。
7.若出现平带飞出的情况，可将带调头后装上带轮，再进行实验。若带调头后仍
出现飞出情况，则需将电机支座固定螺钉拧松，将两电机的轴线调整平行后再拧紧
螺钉，装带实验。
8.实验台工作条件：
电源：电压220V±10%，频率50Hz交流电；
环境温度：-0℃～+40℃；
相对湿度；≤80%；
其他：工作场所无强烈电磁干扰和腐蚀气体。
七、思考题
1.带传动的弹性滑动和打滑有何不同？产生的原因是什么？各有何后果？
2.比较不同预紧力作用下，带的弹性滑动曲线及效率曲线各有何不同？
3.比较平带、V带、圆带传动的承载能力，说明原因。
4.比较两种不同预紧力时V带传动的承载能力，说明原因。
5.综合分析影响带传动承载能力的因素。
上海百睿机电设备有限公司– https://www.doczj.com/doc/7c9573918.html, 机械设计试验指导书 第一次机械设计结构展示与分析 一、实验目的 1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式； 2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式； 3.了解常用的润滑剂及密封装置； 4.了解常用紧固联接件的类型； 5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。 二、实验设备 机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。 三、实验内容、步骤 在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下： 1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物； 2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物； 3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物； 4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。 四、注意事项 注意保护零件陈列柜中的零件。 五、实验作业 1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各 有哪些类型？ 2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。 六、问题思考 1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？ 2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？ 3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？ 4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？ 5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？ 6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？ 7.弹簧的主要类型和功用是什么？ 8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？ 9.零件和构件的本质区别是什么？ 常用带传动效率测试分析实验台
哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版
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Ｈarbin Insｔiｔutｅof Ｔｅchnoｌogｙ 机械设计大作业说明书 大作业名称：机械设计大作业 设计题目：V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.1０.25 哈尔滨工业大学
目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?
《机械设计实验指导书》 徐双满洪建平编 王青温审 机械工程实验教学中心 2011年 2月
螺栓联接实验指导书 一．实验目的 1．掌握测试受轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力和变形曲线（即变形协调图）。 2．掌握求联接件（螺栓）刚度C 1、被联接件刚度C 2、相对刚度C 1/C 1+C 2。 3．了解试验预紧力和相对刚度对应力幅的影响，以考察对螺栓疲劳的影响。 二．实验设备 图1—1为螺栓联接实验机结构组成示意图，手轮1相当于螺母，与螺栓杆2相连。套筒3相当于被联接件，拧紧手轮1就可将联接副预紧，并且联接件受拉力作用，被联接件受压力作用。在螺栓杆和套筒上均贴有电阻应变片，用电阻应变仪测量它们的应变来求受力和变形量。测力环4是用来间接的指示轴向工作载荷的。拧紧加载手轮（螺母）6使拉杆5产生轴向拉力，经过测力环4将轴向力作用到螺杆上。测力环上的百分表读数正比于轴向载荷的大小。 １．螺栓联接实验机的主要实验参数如下: 1)．螺栓材料为45号钢，弹性模量E 1=2.06×105N/mm 2，螺栓杆直径d=10mm ，有效变形计算长度L 1=130mm 。 2）．套筒材料为45号钢，弹性模量E 2=2.06×105N/mm 2，两件套筒外径分别为D=31和32，径为D 1=27.5mm ，有效变形计算长度L 2=130mm.。 2．仪器 1）YJ-26型数字电阻应变仪。 2）YJ-26型数字电阻应变仪。 3）PR10-26型预调平衡箱。
ΔF Dn λb λm λ λm ’ θn λ F θ0 D0 Q p F Q p Q 图4－３ 力－变形协调图 图4－２ LBX-84型实验机结构图 1-加载手轮 2-拉杆 3-测力计百分表 4-测力环 5-套筒 6- 电阻应变片 7-螺栓 8-背紧手轮 9-予紧手轮 三．实验原理 1．力与变形协调关系 在螺栓联接中，当联接副受轴向载荷后，螺栓受拉力，产生拉伸变形；被联接件受压力，产生压缩变形，根据螺栓（联接件）和被联接件预紧力相等，可把二者的力和变形图线画在一个坐标系中，如4－3所示。当联接副受工作载荷后，螺栓因受轴 向工作载荷F 作用，其拉力由预紧力Ｑp 增加到总拉力Q ，被联接件的压紧力Q p 减少到剩余预紧力Q ˊp ，这时，螺栓伸长变形的增量Δλ1，等于被联接件压缩变形的恢复Δλ2，即Δλ1=Δλ2=λ，也就是说变形的关系是协调的。因此，又称为变形协调图。 知道了力和变形的大小便可计算出连接副的刚度的大小，即力与变形之比Q/λ称
HａrｂｉｎI n s t i tｕt e o fＴeｃh n o lｏｇy 机械设计大作业说明书大作业名称：轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级：１2０８105 设计者: 学号： 指导教师: 张锋 设计时间：２０14．12.03 哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目___轴系部件设计＿_＿_ 设计原始数据: 方案电动机 工作功 率P/k Ｗ 电动机满 载转速n ｍ /(r／miｎ) 工作机的 转速ｎ w /(r/min） 第一级 传动比 ｉ1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1．５ 3 710 80 2 170 3年３ 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) ３.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) ３.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3．5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.１画轴的受力简图 (3) 4.２计算支反力 (3) 4.３画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)
六、轴的安全系数校核计算………………………………………………６ 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖（透盖）.........................................................９参考文献 (10)
一、选择轴的材料 该传动机所传递的功率属于中小型功率，因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢，并进行调质处理。 二、初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ； m n ————轴的转速,r/mi ｎ; Ｃ————由许用扭转剪应力确定的系数，查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.４查得Ｃ=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大５%，即 ????d ≥23.6×（1+5％)＝24.675mm 按照ＧB ２８2２-2０05的a R ２0系列圆整，取d=２5ｍｍ。 根据GB/Ｔ10９6—2００３，键的公称尺寸78?=?h b ，轮毂上键槽的尺寸 b=8m ｍ，mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同,因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。以下是轴段的草图: ３.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此，所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境清 洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3．３ 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1
机械设计实验指导书
目录 实验一机械零件列柜演示实验 (4) 实验二带传动分析 (6) 实验三轴系结构分析 (11) 实验四减速器结构分析 (14) 实验五滑动轴承实验 (16) 实验六机械设计课程设计列柜演示实验 (22) 实验七机械传动系统方案设计和性能测试综合实验指导书 (24)
学生实验守则 一、学生实验前应认真预习相关实验容，明确实验目的、容、步骤，对指导教师的抽查提问回答不 合要求者，须重新预习，否则不准其做实验。 二、学生在实验中，应听从指导教师及实验人员的安排，在使用精密、贵重仪器时，必须按要求操 作以确保设备的安全使用，禁止随意动用与本实验无关的仪器设备，若对实验容持有创见性的改革，实施前必须经指导人员同意后方可进行。 三、学生应认真地进行实验，严格按操作规程办事，正确记录实验数据，实验后要认真做好实验报 告，认真分析实验结果、处理实验数据。 四、严格考勤，对无故缺席实验的学生以旷课论处，不得补做；对请假的学生，须另行安排时间予 以补做。 五、实验完毕后，学生必须按规定断电、关水、关气、整理设备、清扫场地，经指导教师检查合格 后方可离开。如发现有损坏仪器设备、偷盗公物者，一经查实，须追究责任，视情节按有关规定论处。 六、实验室应保持安静，不准高声喧哗、吸烟，注意环境卫生。实验时应注意安全，节约水、电、 气，遇到事故应切断电（气）源，并向指导教师报告
实验一机械零件列柜演示实验 一、实验设备： XJ-10B型精选机械零件列柜、铅笔、橡皮、直尺等绘图工具、钢笔或圆珠笔等二、实验目的： 了解常用机械零件的构造及应用。 三、实验要求： 1.回答每一柜中一个简答题； 2.画出主动斜齿轮、主动锥齿轮、主动蜗杆的受力图。 四、实验容：
《机械设计基础》实验指导书 二零零九年十一月
机械设计基础实训规则及要求 一、作好实训前的准备工作 （1）按各次实训的预习要求，认真阅读实训指导复习有关理论知识，明确实 训目的，掌握实训原理，了解实训的步骤和方法。 （2）对实训中所使用的仪器、实训装置等应了解其工作原理，以及操作注意 事项。 （3）必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。 二、严格遵守实训室的规章制度 （1）课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实训时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实训结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。 三、认真做好实训 （1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实训内容的讲解。 （2）实训时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实训步骤、方法逐步进行。 （3）实训过程中，要密切注意观察实训现象，记录好全部所需数据，并交指 导老师审阅。 四、实训报告的一般要求 实训报告是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此，要求学习者在自己动
手完成实训的基础上，用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容，独立地写 出实训报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。
目录 实验一平面机构运动简图的测绘和分析实验 (4) 实验二齿轮范成原理实验 (8) 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验 (13) 实验四组合式轴系结构设计与分析实验 (19) 实验五机械传动性能综合测试实验 (32)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称：机械设计 电算题目：普通V带传动 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学
目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)
一、普通V带传动的内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表
三、程序框图
四、V带设计c程序 #include
《机械设计基础》实验指导书
二零零九年十一月 机械设计基础实训规则及要求 一、作好实训前的准备工作 （1）按各次实训的预习要求，认真阅读实训指导复习有关理论知识，明确实训目的，掌握实训原理，了解实训的步骤和方法。 （2）对实训中所使用的仪器、实训装置等应了解其工作原理，以及操作注意事项。 （3）必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。二、严格遵守实训室的规章制度
（1）课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实训时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实训结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。三、认真做好实训 （1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实训内容的讲解。 （2）实训时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实训步骤、方法逐步进行。 （3）实训过程中，要密切注意观察实训现象，记录好全部所需数据，并交指导老师审阅。 四、实训报告的一般要求 实训报告是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此，要求学习者在自己动手完成实训的基础上，用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容，独立地写出实训报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。
目录 实验一平面机构运动简图的测绘和分析实验 (4) 实验二齿轮范成原理实验 (8) 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验 (13) 实验四组合式轴系结构设计与分析实验 (19) 实验五机械传动性能综合测试实验 (32)
Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器（千斤顶） 系别： 班号： 姓名： 日期：
Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目：设计螺旋起重器 设计原始数据：题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm
一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥ 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5，取2ψ=。 则 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ，螺距3P =mm ，中径226.5d =mm ，小径 324.5d =mm ，内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： 219.6d mm ≥==
e []σσ=≤ (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角，ψ ； []σ－－－－－螺杆材料的许用应力，MPa 。 查参考文献[1]表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =，螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===，取'5.7106ρ=（由表5.10的注 释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值）。把数据代入(3)式中，得 把数据代入(2)式中，得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= （4） 其中s 355 MPa σ=，则 []88.75a MP σ= 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ （5） 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 4D －－－－－螺母螺纹大径，mm ； 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==
机械设计基础实验指导书 教师：李伟 2017年3月
实验一机构展示与认知实验 一、实验目的 1. 通过实验增强对机构与机器的感性认识； 2. 通过实验了解各种常用机构的结构、类型、特点及应用。 二、实验方法及主要内容 本陈列室陈列了一套CQYG-10B机械原理展示柜，主要展示平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构以及组合机构等常见机构的基本类型和应用。 通过演示机构的传动原理，增强学生对机构与机器的感性认识。通过实验指导老师的讲解与介绍，学生的观察、思考和分析，对常用机构的结构、类型、特点有一初步的了解。提高对学习机械原理课程的兴趣。 三、展示及分析 （一）机构的组成 通过对蒸气机、内燃机模型的观察，我们可以看到，机器的主要组成部分是机构。简单机器可能只包含一种机构，比较复杂的机器则可能包含多种类型的机构。可以说，机器乃是能够完成机械功或转化机械能的机构的组合。 机构是机械原理课程研究的主要对象。通过对机构的分析，我们可以发现它由构件和运动副所组成。机器中每一个独立运动的单元体称为一个构件，它可以由一个零件组成也可以由几个零件刚性地联接而组成；运动副是指两构件之间的可动联接，常用的有转动副、移动副、螺旋副、球面副和曲面副等。凡两构件通过面的接触而构成的运动副，通称为低副；凡两构件通过点或线的接触而构成的
运动副，称为高副。 （二）平面连杆机构 连杆机构是应用广泛的机构，其中又以四杆机构最为常见。平面连杆机构的主要优点以能够实现多种运动规律和运动轨迹的要求，而且结构简单、制造容易、工作可靠。 平面连杆机构分成三大类：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。 通过平面连杆机构应用实例，我们可以归纳出平面连杆机构在生产实际中所
机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年
目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17)
实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。
四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 1436005 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12
哈尔滨工业大学机械设计作业任务书 题目：轴系部件设计 设计原始数据： 图1 表 1 带式运输机中V带传动的已知数据 方案d P （KW） (/min) m n r(/min) w n r 1 i轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L 工作 环境 5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产
目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式....................................... 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 .................. 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计................................................ 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9) 十、参考文献 (9)
本文由https://www.doczj.com/doc/7c9573918.html,【中文word文档库】收集 实验一机构运动简图测绘 分析机构的组成可知，任何机构都是由许多构件通过运动副的联接而构成的。这些组成机构的构件其外形和结构往往是很复杂的，但决定机构各部分之间相对运动关系的是原动件的运动规律、运动副类型及运动副相对位置的尺寸，而不是构件的外形（高副机构的轮廓形状除外）、断面尺寸以及运动副的具体结构。因此，为了便于对现有机构进行分析或设计新机构，可以撇开构件、运动副的外形和具体构造，而只用简单的线条和符号代表构件和运动副，按比例定出各运动副的位置，以此表示机构的组成和运动情况。这种表示机构相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。掌握机构运动简图的绘制方法是工程技术人员进行机构设计、机构分析、方案讨论和交流所必需的。 一、实验目的 1．对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感； 2．熟悉并运用各种运动副、构件及机构的代表符号； 3．学会根据实际机械或模型的结构测绘机构运动简图； 4．验证和巩固机构自由度计算方法和机构运动是否确定的判定方法。 二、实验设备及用具 1．各种机构和机器的实物或模型 2．直尺、圆规、铅笔、橡皮、草稿纸（自备） 三、机构运动简图绘制的方法及步骤 1．了解待绘制机器或模型的结构、名称及功用，认清机械的原动件、传动系统和工作执行构件。 2．缓慢转动原动件，细心观察运动在构件间的传递情况，了解活动构件的数目。 3. 根据相连接的两构件间的接触情况和相对运动特点，判定机构中运动副种类、个数和相对位置。 在了解活动构件的数目及运动副的数目时，需注意以下两种情况： ①当两构件间的相对运动很小时，勿认为一个构件。 ②由于制造误差和使用日久，同一构件各部分之间有稍许松动时，易误认为两个构件。碰到这种情况，要仔细分析，正确判断。 3．要选择最能表示机构特征的平面为视图平面，同时，要将原动件放在一适当的位置，以使机构运动简图最为清晰。 4．在草稿纸上按规定的符号绘制机构运动简图，在绘制时，应从原动件开始，先画出运动副，再用粗实线连接属于同一构件的运动副，即得各相应的构件。原动件的运动方向用箭头标出。在绘制时，在不影响机构运动特征的前提下，允许移动各部分的相对位置，以求图形清晰。初步绘制时可按大致比例作图（称之为机构示意图）。图作完后，从原动件开始分别1、2、3……标明各构件，再用A、B、C……表明各运动副。
第4章机械性能和工作能力的测试与分析 4.1 概述 提高机械及其零部件的性能和工作能力是提高机械产品质量的关键。机械及其零部件的性能和工作能力的测试涉及运动学特性、动力学特性、精确度、承载能力、可靠性、安全性、人机工程、节能环保等，项目和内容十分广泛，其基本内容包括机械传动的效率、振动、噪声等，这些测试项目常常作为评定机械产品性能的基本质量指标。因此，掌握机械性能和工作能力的测试方法，对于研究、改进和创新机械以及对机械设备进行故障诊断具有重要的意义。 4.2 机械设计展示开放实验 4.2.1 实验目的 通过实验对各种机械零部件、各种传动装置的结构组成形式以及润滑与密封、零件的失效形式等有一个比较全面的认识与了解。 4.2.2 实验设备 机械设计示教板，由18个陈列柜组成，如图4-1所示。 图4-1 机械设计示教板 4.2.3 实验内容 （1）螺纹联接1：螺纹的类型、螺纹联接的基本类型、常见的各种螺纹联接件； （2）螺纹联接2：螺纹联接的防松、提高螺纹联接强度的措施、螺纹联接的装拆； （3）键、销和花键联接； （4）铆、焊、粘和过盈联接； （5）带传动1：V带传动、平带传动、同步带传动及带传动的张紧装置； （6）带传动2：平带的材料与接头形式、V带的结构与型号、其它带传动、各种带轮的结构； （7）链传动：滚子链的结构与接头形式、齿形链、无级变速链、起重链、链传动的布置与张紧； （8）齿轮和蜗杆传动：齿轮的结构、蜗杆的类型、蜗轮的结构； （9）滑动轴承：轴瓦与衬的材料、滑动轴承的结构、动压滑动轴承油膜压力分布； （10）滚动轴承1：滚动轴承的结构、常用类型与代号、尺寸系列、滚动轴承的装拆； （11）滚动轴承2：内圈和外圈的固定方法、轴承的预紧与调整、密封、轴承座的形式； （12）联轴器：刚性固定式、刚性可移式、弹性联轴器、安全联轴器； （13）离合器：牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器、离心式离合器、超越离合器； （14）轴1：轴的承载类型、轴的结构类型、轴的结构设计； （15）轴2：轴上零件的定位； （16）弹簧：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、组合弹簧以及弹簧的应用； （17）润滑与密封：润滑装置、密封件、润滑剂； （18）机械零件的失效形式：残余变形、断裂、磨损、胶合、点蚀、腐蚀。
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： xx 指导教师：林琳 设计时间：
工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；
?? ? ?????? ??-= 512cos 1601ππωv ； ?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0::5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6::pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi::14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
机械设计实验指导书 实验一机械零部件认知试验 一、实验目的 1．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、特点及应用。 2．了解各种标准件的结构形式及相关的国家标准。 3．了解各种传动的特点及应用。 4．增强对各种零部件的结构及机器的感性认识。 二、实验设备与仪器 机械零件陈列柜。 图1-1 机械零件.机械原理陈列柜 三、实验内容 （一）螺纹联接 螺纹联接是利用螺纹零件工作的，主要用作紧固零件。基本要求是保证联接强度及联接可靠性，同学们应了解如下内容： 1．螺纹的种类； 2．螺纹联接的基本类型；
3．螺纹联接的防松； 4．提高螺纹联接强度的措施。 通过参观螺纹联接展柜，同学应区分出：①什么是普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹；②能认识什么是普通螺纹、双头螺纹、螺钉及紧定螺钉联接；③能认识摩擦防松与机械防松的零件。 （二）标准联接零件 标准联接零件一般是由专业企业按国标（GB）成批生产，供应市场的零件。这类零件的结构形式和尺寸都已标准化，设计时可根据有关标准选用。通过实验学生们要能区分螺栓与螺钉；能了解各种标准化零件的结构特点，使用情况；了解各类零件有哪些标准代号，以提高学生们对标准化意识。 （三）键、花键及销联接 参观展柜时，同学们要仔细观察以上几种联接的结构，使用场合，并能分清和认识以上各类零件。 （四）机械传动 机械传动有螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动及蜗杆传动等。各种传动都有不同的特点和使用范围，这些传动知识同学们在学习“机械设计”课程中都有详细讲授。在这里主要通过实物观察，增加同学们对各种机械传动知识的感性认识，为今后理论学习及课程设计打下良好基础。 (五)轴系零、部件 1.轴承：轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。根据摩擦性质不同轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 2．轴：轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。 (六)弹簧 弹簧是一种弹性元件，它可以在载荷作用产生较大的弹性变形。在各类机械中应用十分广泛。弹簧的种类比较多，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、板簧和平面盘簧等。观看时要注意各种弹簧的结构、材料，并能与名称对应起来。
目录 一 任务书 (2) 二 选择电动机 (3) 三 确定设计功率d P (3) 四 选择带的型号 (3) 五 确定带轮的基准直12d d d d 和 (3) 六 验算带的速度 (4) 七 确定中心距a 和V 带基准长d L (4) 八 计算小轮包1 (4) 九 确定 V 带Z (4) 十 确定初拉0F (5) 十一 计算作用在轴上的压Q (6) 十二 带轮结构计 (6) 十三 参考文献 (7) 十四 附表 (7)
一哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书题目:带式运输机 结构简图见下图: 原始数据如下： 机器工作平稳，单向回转，成批生产
二 选择电动机 由方案图表中的数据要求，查表-1 Y 系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择Y100L1-4。 可查得轴径为28mm,长为50mm. 三 确定设计功率d P 设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下： d A m P K P = 式中 m P ——需要传递的名义功率 A K ——工作情况系数，按表2工作情况系数A K 选取A K =1.4； 考虑到本装置的工作环境，A K 值应扩大1.1倍 所以 1.1 1.4 2.2 3.388d A m P K P KW ==??= 四 选择带的型号 查看教材图7.11可选取A 型带。 五 确定带轮的基准直径12d d d d 和 查表3. V 带带轮最小基准直径min d d 知A 型带min d d =75mm,又由教材表7.3选取 小带轮基准直径：1100d d mm =； 大带轮基准直径：211 2.3100230d d d i d mm ==?= 查教材表7.3选取大带轮基准直径2224d d mm =； 其传动比误差224 2.3100100% 2.6%5%2.3 i - ?=?=<，故可用。 六 验算带的速度 11 1001420 7.43/601000 601000 d d n v m s ππ??= = =?? 式中 1n --电动机转速； 1d d ——小带轮基准直径；
《机械设计》实验指导书 （机械类） 机电系机械工程实验室
2006年05月 实验一机械零件认知与分析实验 一、实验目的 1、熟悉常用的机械零件的基本结构，以便对所学理论知识产生一定 的感性认识。 2、分析常用机械零件的基本构造及制造原理。 3、了解常用机械零件的实际使用情况。 二、实验内容 通过观察，掌握常用的机械零件的基本结构及应用场合。 三、实验简介 机械零件陈列观摩，共包括：(1)螺纹联接与应用(2)键、花键、销、铆、焊、铰接(3)带传动(4)链传动(5)齿轮传动(6)蜗杆传动(7)滑动轴承与润滑密封(8)滚动轴承与装置设计(9)轴的分析与设计(10)联轴器与离合器。共10个陈列柜，罗列了机械设计内容中大多数常用的基本零件与标准件，并对相应的零件进行了结构和基本受力分析，联接和安装的基本方法的说明，有些常用的零件还给出了简单的应用举
例。 通过本实验的观摩，学生可以对照书本所学的基本内容，初步领会机械设计的一些常用零部件的基本设计与应用原理，从而达到举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步巩固和深化。 四、实验要求 1、学生必须带上课本，以便于与书本内容进行对照观察。 2、进入实验室必须保持安静，不得大声喧哗，以免影响其他同学。 3、不得私自打开陈列柜，不得用手触摸各种机械零件模型。 4、服从实验人员的安排，认真领会机械零件的构造原理。 五、实验报告 对每个陈列柜，分别写出两个模型的名称，并说明其对应的实物应用情况。
六、思考题 1、常用螺纹联接的方法有哪些? 2、说明无键联结的优缺点． 3、在带传动中，带张紧的方法有哪些? 4、轴上零件轴向常用的定位方法有哪些?举例说明。