一般来说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗杆传动工作时的发热情况较为严重，故传递的功率不宜过大；摩擦轮传动必须具有足够的压紧力，故在传递同一圆周力时，其压轴力要比齿轮传动的大几倍，因而一般不宜用于大功率的传动；链传动和带传动为了增大传递功率的能力，必须增大链条和带的截面面积或排数（根数），但这要受到载荷分布不均的限制
摩擦轮传动作用在轴上的压力最大，带传动次之，斜齿轮及蜗杆传动再次之，链传动、直齿和人字齿齿轮传动则最小
1.机械零件的失效：
机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。
2.零件的失效形式
整体断裂;
过大的残余变形;
工作表面的过度磨损或损伤
破坏正常的工作条件
3.机械零件的计算准则
强度准则
刚度准则
寿命准则
振动稳定性准则
可靠性准则
4.应力的种类
静应力: σ=常数
变应力: σ随时间变化
平均应力: σm=(σmax+σmin)/2
应力幅: σa=(σmax—σmin)/2
变应力的循环特性: r=σmin/σmax
对称循环变应力r=-1
脉动循环变应力r=0
静应力r=1
螺纹连接
1.分类
连接:三角形螺纹,圆螺纹
传动:矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹.
2.螺纹连接的预紧和放松
预紧力不得超过其材料的屈服极限σs的80%
连接螺纹都能满足自锁条件ψ<ρv
3.放松方法
⑴摩擦放松：对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母
⑵机械放松:开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝
1.连接螺纹:普通螺、管螺纹
传动螺纹:梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹
2．螺纹连接的基本类型
①螺栓连接：
普通螺栓连接的特点：被连接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，通孔的加工精度要求
较低，结构简单，装拆方便，使用时不受被连接件材料的限制铰制孔螺栓连接的特点：孔与螺栓杆多采用基孔制过渡配合，能够精确固定被连接件
的相对位置，并承受横向载荷，孔的加工精度要求较高
②双头螺柱连接：
通常用于被连接件之一太厚不易制成通孔，材料又较软，且需要经常拆装的场合
③螺钉连接：
连接特点：螺栓（或螺钉）直接拧入被连接件的螺纹孔中，不用螺母，结构简单、紧凑。经常拆装，易使螺纹孔磨损，可能导致被连接件报废，多用于受力
不大，或不需要经常拆装的场合
④紧定螺钉连接
2.螺纹连接的预紧
①预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密型，防止受载后被连接件间出现缝隙或发生
相对滑移
②拧紧后螺纹连接件在预紧力作用下产生的预紧应力不得超过其材料屈服极限σs的
80%
③控制预紧力的方法：通常借助于测力矩扳手或定力矩扳手
装配时预紧力的大小是通过拧紧力矩来控制的
3.螺纹连接的防松
①放松的目的：防止螺旋副在受载时发生相对转动
②放松的方法：摩擦防松（对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母）、
机械放松（开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝）
破坏螺旋副运动关系放松（冲点、涂胶粘剂、铆合）
4.螺栓组连接的设计
①目的：合理地确定连接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和连接结
合面间受力均匀，便于加工和装配
⑴连结接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状
⑵螺栓的布置应是个螺栓的受力合理
对铰制孔螺栓连接，不要在平行于工作载荷的方向上成排的布置8个以上的螺
栓，以免载荷分布过于不均
当螺栓连接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当的靠近连接接合面的边缘，
以减小螺栓的受力
若同时承受轴向载荷和较大的横向载荷，应采用销、套筒、键等抗剪零件来承
受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸
⑶螺栓的排列应有合理的间距、边距
布置螺栓时，各螺栓轴线以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所
需要的活动空间大小来决定
⑷分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4、6、8等偶数，以便在圆周上钻孔时的
分度和画线
同一螺栓组中螺栓的材料、直径和长度均应相同
⑸避免螺栓承受附加的弯矩载荷
在结构上设法保证载荷不偏心
在工艺上保证被连接件、螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直
在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时，应制成凸台或沉头座
当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈或球面垫圈
5．螺栓组连接的受力分析
⑴目的：根据连接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓所受的力，以便进行螺栓连
接的强度设计
⑵几点假设：①所有的螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同
②螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合
③受载后连接接合面仍保持为平面
⑶四种典型受载：
①受横向载荷的螺栓连接
当采用螺栓杆与孔壁间留有的普通螺栓连接时，靠连接预紧后在接合面间产生
的摩擦力来抵抗横向载荷
当采用铰制孔螺栓连接时，靠螺栓杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷
对于普通螺栓连接，应保证连接预紧后，接合面间所产生的最大摩擦力必须大
于或等于横向载荷，即f?F0?z?i≥K s?FΣ
②受转矩的螺栓组连接
采用普通螺栓连接时，靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T 即 f?F0?r1+f?F0?r2+…+f?F0?r n≥K s?T
采用铰制孔螺栓连接时，靠螺栓的剪切和螺栓与孔壁的挤压作用来抵抗转矩T 即ΣＦi?r i＝T （剪切力与距离r的比值为常数）则受力最大的螺栓的工作剪力
Ｆmax＝T?ｒmax/（Σr i2）
③受横向载荷的螺栓组连接
若作用在螺栓组上轴向总载荷FΣ作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心，则各个螺栓受载相同，每个螺栓所受轴向工作载荷为：
F=FΣ/z
通常，各个螺栓还承受预紧力F0的作用，当联接要有保证的残余预紧力为F1时，每个螺栓所承受的总载荷F2为
F2=F1+F≠F0+F
④受倾覆力矩的螺栓组连接
螺栓承受的载荷与距离成正比：F i= K?r i
螺栓所受的最大工作载荷：F max=M ?L max /（ΣL i 2）
为防止结合面受压最大处被压碎或受压最小处出现间隙，要求：
σmax ＝σp +Δσpmax ≤[σp ]
σmin ＝σp -Δσpmax ≥0
即σmax ＝z ?F 0/A+M /W ≤[σp ]
σmin ＝z ?F 0/A+M /W ≥0
一般来说，对普通螺栓可按轴向载荷或倾覆力矩来确定螺栓的工作载荷；按横
向载荷或转矩来确定连接所需要的预紧力，然后求出螺栓的总拉力。
对铰制孔螺栓，则按横向载荷或转矩确定螺栓的工作剪力
6. 螺栓的主要的失效形式与相应的设计准则
对于受拉螺栓，其主要失效形式：螺栓杆螺纹部分发生塑性变形或疲劳断裂（轴向变
载荷）
，
设计准则：保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度；
对于受剪螺栓，其主要失效形式：螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断， 设计准则：保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度，其中连接的挤压强度
对连接的可靠性起决定性作用。
对于经常拆卸的螺栓，其主要失效形式：滑扣（因经常拆卸）
7.
松螺栓联接强度计算 设计公式 d1≥√[4F/(π[σ])]
8. 紧螺栓联接强度计算
⑴受拉紧螺栓
d1≥√[4×1.3×F 2
/(π[σ])] 当只受预紧力F 0时 F 2 =F 0
当受横向载荷F R 时 F 2 =F 0≥Ks ·F R /（f ·i ）
当受轴向载荷F 时 F 2 =F 1+F
⑵承受工作剪力的紧螺栓联接
螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：
螺栓杆的剪切强度条件为：Array设计时应使: Lmin≥1.25d0
9.螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为10级
一般用途：通常选用4.8级左右的螺栓，
重要场合：要选用高的性能等级，
如在压力容器中常采用8.8级的螺栓
10.滑动螺旋传动
螺旋副材料要求：足够的强度、耐磨性、摩擦系数小
承受载荷: 转矩、轴向力
主要失效形式: 螺牙的磨损
设计准则：按抗磨损确定直径，选择螺距；校核螺杆、螺母强度等
花键连接
组成：外花键和内花键
优点：①连接受力较为均匀②槽较浅，齿根处应力集中较小，周与毂的强度削弱较小③齿数较多，总接触面积较大，可承受较大的载荷④轴上零件与轴的对中性较好⑤导向性较好⑥可用磨削的方法提高加工精度及连接质量
缺点：齿根仍有应力集中，有时需用专门设备加工，成本较高
适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的连接
分类：⑴矩形花键。定心方式：小径定心（外花键和内花键的小径为配合面）；特点：定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形；按齿高的不同，在标准中规定了轻系列和中系列，轻系列的承载能力较小，多用于静联接或轻载连接⑵渐开线花键。定心方式：齿形定心
主要失效形式：静联接——工作面被压溃；动连接——工作面过度磨损。静联接通常按工作面上的挤压应力进行强度计算，动连接则按工作面上的压力进行条件性的强度计算
键连接
功用：实现轴与轮毂之间的周向定位以传递转矩，实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向
主要类型：⑴平键连接。工作面：键的两侧面；平键分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键，其中普通平键和薄型平键用于静联接，导向平键和滑键用于动连接；薄型平键与普通平键的主要区别：键的高度约为普通平键的60%～70% ⑵半圆键连接。优点：工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接；缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，一般只用于轻载静连接中⑶楔键连接。工作面：上下两面；工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还可承受单向轴向载荷，对轮毂起到单向轴向固定作用；优点：传递有冲击和振动的较大转矩时，仍能保证连接的可靠性；缺点：键楔紧后，轴与轮毂的配合产生偏心和偏斜，主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合⑷切向键连接。工
作面：由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面；工作时，靠工作面上的挤压力与轴和
轮毂间的摩擦力来传递转矩；用一个切向键时，只能传递单向转矩；当传递双向转矩时，必
须用两个切向键，而且两者间的夹角为120°～130°
主要失效形式：对于导向平键连接和滑键连接（动连接），主要失效形式：工作面的过度磨损，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算；对于普通平键连接、半圆键连接、楔形键连接和切向键连接，其主要失效形式：工作面被压溃，对于普通平键连接严重过载时会出现键的剪断。
布置：进行键的强度校核后，若键强度不时，可采用双键联接；考虑到载荷分布的不均匀性，校核强度时按1.5个键计算；双键布置规则：平键：按180?布置，半圆键：同一条母线上，楔键：夹角成120? ~130?
带传动
1、带传动是一种挠性传动
基本组成零件：带轮（主、从动轮）和传送带
特点：结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振
2、带传动的类型：摩擦型带传动和啮合型带传动
摩擦型带传动：平带传动、圆带传动、V 带传动和多楔带传动
3、V 带是由顶胶、抗拉体、底胶和包布组成
普通V 带的带型分为Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E7种
节线：弯曲时保持原长不变的一条周线
节面：全部节线构成的面
在V 带轮上，与所配用V 带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d
V 带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld
与普通V 带相比，高度相同时，窄V 带的宽度减小1/3，而承载能力提高1.5~2.5倍，适用于传递动力大而又要求紧凑的场合。
4、带传动的特点
优点：（1）适用于中心距较大的传动；（2）带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；（3）过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏；（4）结构简单、成本低廉
缺点：（1）传动的外廓尺寸较大；（2）需要张紧装置；（3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；（4）带的寿命较短；（5）传动效率较低
5、带传动的受力分析
静止时，带两边的初拉力相等，均为Ｆ0
传动时，由于摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等：
F1 ≠ F2 F1↑ 紧边 ； F2 ↓ 松边
F0 = (F1 + F2 )/2
有效拉力 Fe = F1 - F2= Ff （Ff 为传送带工作表面上的总摩擦力）
1000
v
F P e
传递功率P 与圆周力Fe 和带速V 之间有如下关系
离心拉力Fc
最大应力σmax 出现在紧边开始绕上小轮的接触处
6、打滑：当圆周力Fe>∑Ff 时，带与带轮之间出现显著的滑动。
经常出现打滑使带的磨损加剧、传动效率降低，导致传动失效。
为防止传送带打滑，带轮的初拉力F0必须大于带传动正常工作所要求的最小的初拉力（F0）min 。
弹性滑动：带的弹性变形引起的带与带轮间的微量滑动
由于带传动总存在紧边和松边，故弹性滑动总是存在的，是不可避免的 滑动率
V 带传动的滑动率ε=0.01~0.02，一般可忽略不计
≠d2∕d1
7、带传动的主要失效准则及其设计准则
主要失效形式：打滑和疲劳破坏
设计准则：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲劳强度和寿命
8、单根V 带的基本额定功率：单根普通V 带所能传递的最大功率P0，它是通过试验得到的，试验条件：包角α=180°、特定带长、平稳的工作条件
9、带传动的参数选择
⑴中心距a
中心距a 大，可增加带轮的包角，减小单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命；但中心距a 过大，会加剧带的波动，降低带传动的平稳性，同时增加带传动的整体尺寸 一般初选带传动的中心距a0：0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）
⑵传动比i
传动比i 大，会减小带轮的包角。当带轮的包角减小到一定程度时，带传动会打滑 带传动的传动比i 一般为i ≤7，推荐值为i=2～5
⑶带轮的基准直径dd
在带传动需要传递的功率给定条件下，减小带轮的直径，会增大带传动的有效拉力，从而导致V 带根数增加，这样不仅会增大带轮的宽度，而且也增加了载荷在V 带之间分配的不均匀性。此外，带轮直径的减小，会增加带的弯曲应力。为避免弯曲应力过大，小带轮的基准直径不能过小，即一般保证dd ≥（dd ）min
⑷带速v
当带传动功率一定时，提高带速，可降低带传动的有效拉力，相应地减小带的根数或V 带的横截面积，总体上减小带传动的尺寸；但，提高带速，也可提高带的离心应力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命；带速不宜过高过低，一般推荐v=5～25 m ∕s ，最高带速Vmax<30 m ∕s
10、根据计算功率和小带轮转速选取普通V 带的带型
N
qv F c 2=c
b σσσσ++=11max
打滑只可能出现在小带轮上；为使各根V带受力均匀，带的根数不宜过多，一般应少于10根。否则，应选择横截面积较大的带型，以减小带的根数；对于新安装的V带，初拉力应为1.5（F0）min；对于运转后的V带，初拉力1.3（F0）min
11、常用的带轮材料：HT150或HT200
转速较高时可采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成；为使V带工作面与带轮的轮槽工作面紧密贴合，将V带轮轮槽的工作面的夹角做成小于40°；V带安装到轮槽中后，一般不应超出带轮外圆，也不应与轮槽底部接触
12、V带传动的张紧
⑴定期张紧装置
⑵自动张紧装置
⑶采用张紧轮的张紧装置
①张紧轮一般应放在松边内侧，使带只受单向弯曲
②张紧轮应尽量靠近大带轮，以免减小带在小带轮上的包角
③张紧轮的轮槽尺寸与带轮相同，且直径小于小带轮的直径
如果中心距过小，可将张紧轮设置在带的松边外侧，同时应靠近小带轮，但这种方式使带产生反向弯曲，不利于提高带的疲劳寿命
链传动
1、优点：无弹性滑动和整体打滑，能保证准确的平均传动比，传动效率较高；
作用在轴上的径向压力较小；
整体尺寸较小，结构较为紧凑；
能在高温和潮湿等恶劣环境中工作；
制造安装精度要求较低，成本也低
缺点：只能实现平行轴间链轮的同向转动；
运转时不能保证恒定的瞬时传动比；
磨损后一发生跳齿；
工作时有噪声；
不宜用在载荷变化很大、高速和急速反向的传动中
链传动主要用于要求工作可靠、两轴相距较远、低速重载、工作环境恶劣以及其他不宜采用齿轮传动的场合
2、分类：传送链、运输链和起重链
传送链：滚子链和齿形链等
3、滚子链
基本组成：滚子、套筒、销轴、内链板和外链板
链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上
链板一般制成8字形，以使它的各个横截面具有接近相等的抗拉强度，同时也减小链的质量和运动时的惯性力
一般情况下，最好不用奇数链节，以避免过渡链节的附加弯矩的作用
链的使用寿命在很大程度上取决于链的材料及热处理方法，故组成链的所有元件均需要经历热处理，以提高其强度、耐磨性和耐冲击性
节距p是滚子链的主要参数，节距增大时链条的各零件尺寸也相应的增加，可传递的功率也随之增加。链号数乘以25.4∕16mm即为节距值。
滚子链的标记：链号——排数——整链链节数标准编号
4、 齿形链（无声链）
为防止齿形链在工作时发生侧向窜动，齿形链上设有导板
与滚子链相比，优点：传动平稳、噪声小，承受冲击性能好，效率高工作可靠
主要用于高速、大传动比和小中心距等工作条件较为严酷的场合 缺点：结构复杂，难于制造，价格较高
5、 滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合
链轮轮齿要求具有足够的耐磨性和强度。由于小链轮轮齿的啮合次数比大链轮的多，所 受的冲击载荷较大，故小链轮应采用较好的材料制造
6、链传动的运动特性 链条的平均线速度：
链条的瞬时线速度沿AB 方向：
链条的瞬时线速度沿垂直方向的分量为：
当主动链轮作等速转动时，从动链轮随γ、β的变化作周期性的变速转动。 只有当Z1=Z2，且传动的中心距为链节距的整数倍时，才有: i=1
链传动在工作时，会产生振动和动载荷！
多边形效应：链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关的现象
7、链传动的动载荷
链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则惯性力就越大，相应的动载荷也越大。同时，链条沿垂直方向也做变速运动，也会产生一定的动载荷
节距越大，链轮的转速越高，则冲击越严重
8、链传动张紧的目的：是松边不致过松，以免出现链条的不正常啮合、跳齿或脱链
9、链传动的主要失效形式
1.链板疲劳破坏；
2.滚子、套筒的冲击疲劳破坏；
3.销轴与套筒铰链的胶合；
4.链条铰链磨损；
5.过载拉断
10、链传动的参数选择
⑴节距p
节距越大，承载能力高，但总体尺寸增大，多边形效应显著，振动、冲击和噪声也严重。 s m pn z z /10006060221?=10006011?=pn z v β
ωcos 11R v x =β
ωsin 111R v y =
机械设计常用资料大全》(Mechanical design common documents daqo)1.0 这么多的机械设计用资料，对你进行机械设计或者学习，有非常大的帮助，省去了你查找资料的时间。本资源对机械设计的资料进行了分类，极大地方便了你下载需要参考的资料，同时也会对你学习机械专业知识，有一个整体性的了解，可以帮助你应该加强哪部分内容的学习！ 供在校大学生或机械类工程技术人员使用。 一、手册类 机械设计课程设计手册(第三版) 机械设计手册(第五版)第1卷 机械设计手册(第五版)第2卷 机械设计手册(第五版)第3卷 机械设计手册(第五版)第4卷 机械设计手册(第五版)第5卷 机械设计手册.(新版).第1卷 机械设计手册.(新版).第2卷 机械设计手册.(新版).第3卷 机械设计手册.(新版).第4卷 机械设计手册.(新版).第5卷 机械设计手册.(新版).第6卷 [精密加工技术实用手册].精密加工技术实用手册 包装机械选用手册上-印刷实务 包装机械选用手册下-印刷实务 机电一体化专业必备知识与技能手册 机械工程师手册.第二版 机械加工工艺师手册 机械设计、制造常用数据及标准规范实用手册 机械制图手册(清晰版) 机械制造工艺设计简明手册 联轴器、离合器与制动器设计选用手册 实用机床设计手册 运输机械设计选用手册.上册 运输机械设计选用手册.下册 中国机械设计大典数据库 最新金属材料牌号、性能、用途及中外牌号对照速用速查实用手册 最新实用五金手册(修订本) 最新轴承手册 二、机构类 高等机构设计 机构参考手册 机构创新设计方法学 机构设计丛书.凸轮机构设计 机构设计实用构思图册-verygood
上海百睿机电设备有限公司– https://www.doczj.com/doc/9018579872.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
《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
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：
机械设计基础复习资料 一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。 连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。
《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)
名称 牌号（日标）使用范围备注 45号钢45#（S45C）机架钢板，支撑板，普通连接零 件，轴杆零件，仿形件 调质硬度在（洛氏硬度） HRC20-30之间，电镀Cr，发 黑 铬12Cr12Mo1V2 （SKD11） 热处理后用于冲压模，高强度零 件，耐磨零件，冲切刀 硬化处理HRC35-62，电镀Cr P203Cr2Mo 适用于大中型精密模具，易加 工，材质匀称度高，适合抛光模 具 购买来就具备硬度HRC30-36 NAK80（NAK80）模具钢，适合做高效落料模，冲 载模及压印模， 各种切刀 购买来就具备硬度HRC37-43 ASP60ASP60超级高合金高速钢，刀具、切断 车刀、成形刀、冷作工具 良好的热处理尺寸稳定，红 硬性高，硬化处理HRC64-68 锋钢/风钢W6Mo5Cr4V2 （SKH51） 宜于制造强力切割用，耐磨，耐 冲击各种工具刀，高级冲模，螺 丝模 硬化处理HRC60-64 ，高温下 也可具备硬度 名称 牌号（日标）使用范围备注 冷轧钢板Q195钣金折弯件，镀锌板，外罩，壳 体，防护板，喷漆支架 0.5-6mm内选用 镀锌钢板镀锌钢板用于防生锈，强度要求不高，底 板，盖板，防护板，电气安装板 表面电镀有锌层，耐蚀性、 涂漆性、装饰性 不锈钢 0Cr18Ni9 (SUS304） 防锈零件，水箱，料盒，落料滑 槽，外观件 不需要电镀，快速加工使用 零件 ，比喷漆钢板更效率 不锈铁4Cr17(SUS430)紧急代替电镀件，可热处理，有 一定的防锈性能，连接件 HRC35-55，电镀Cr 软光轴45#或40cr 支撑柱，机构连接件，连杆，手 柄杆，轴承连杆 表面有硬铬，亮白，易加 工，轴外径公差g6 硬光轴GCR15直线轴承用轴杆，高耐磨高硬 度，尺寸精度要求高的零件，可 作定位销 HRC602硬化层深度：0.8- 3mm，轴外径公差g6
《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)
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
本文由https://www.doczj.com/doc/9018579872.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。
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。
基础常识 1、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水 或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗） 2、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形； 摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求 3、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。特点：在某类变应 力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限； 即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征. 4、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹 5、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角 6、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁性好，故常用于连接； 矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动 7、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传力螺旋（千斤顶、压 力机、台虎钳）、传导螺旋（车窗进给螺旋机构）、调整螺旋（测微计、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构）②变直线运动为回转运动 8、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；反行程可以自锁； 传动平稳，噪声小，工作可靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大（具有自锁能力的的螺旋副效率低于50%） 9、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换；连杆机构中各运动 副均为低副，压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度 10、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之和②最短杆为连架 杆或机架。
《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。
1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。 主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。 应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢。 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。 应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。 主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 4、HT150——灰铸铁 应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用 应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件 6、65Mn——常用的弹簧钢 应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304） 特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备
河南机电高等专科学校《机械控制工程基础》
目录 实验任务和要求............................................................................................................................................. 实验模块一MATLAB基础实验............................................................................................................
实验任务和要求 一、自动控制理论实验的任务 自动控制理论实验是自动控制理论课程的一部分，它的任务是： 1、通过实验进一步了解和掌握自动控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设 2、按实验指导书要求进行操作；在实验中注意观察，记录有关数据和图像，并由指 导教师复查后才能结束实验。 3、实验后关闭电脑，整理实验桌子，恢复到实验前的情况。
4、认真写实验报告，按规定格式做出图表、曲线、并分析实验结果。字迹要清楚， 画曲线要用坐标纸，结论要明确。 5、爱护实验设备，遵守实验室纪律。 实验模块一MATLAB基础实验 ——MATLAB环境下控制系统数学模型的 建立 一、预备知识 1.MATLAB的简介 MATLAB为矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，由美国MathWorks公司出品的商业数学软件。主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 来源：20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。 地位：和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，在数学类科技应用软件中，在数值计算方面首屈一指。 功能：矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言
机械设计需要哪些知识 一，机械设计所要了解的周边知识以及所要具备的观察视角。 1，熟练翻阅机械设计手册。对于标准件以及常用件的一些技术特征要了熟于心。比如要清楚各类轴承，带传动，链传动，齿轮传动，丝杠传动，蜗轮蜗杆等的使用场合，使用方式，以及相关的技术特征。对于具体应用时的选型计算则可对照设计手册的图表和公式进行具体确定。 2，知道N家常用件供应商并熟练翻阅其产品样本。现在机械设计趋向于模块化，对于机械设备制造工厂的整体技术要求更侧重于对于一些配件和部件的组装应用。比如台湾HIWIN，日本THK，德国FAG，FESTO。。。。。对于此，要做到当你在设计某个零件或部件或要完成某个动作或功能的时候必须得知道目前是否有专业的厂商在生产或提供能实现某个部位的功能要求的成熟的零配件。 3，熟悉原材料情况。比如你要知道目前市场上有卖的冷轧或热轧铁板以及各类型材的规格尺寸，有经验的工程师往往都会知道你安排给采购的单子往往到最后是会变得面目全非的。。因为在钢材市场，普遍存在变薄，变窄，变短这些情况，采购买回来的东西往往是和你坐办公室根据设计手册里选出来的相关数据存在比较大的折扣。 4，深度了解各类常用机床的结构原理和性能特点。所谓万变不离其宗，机床亦是如此。设计一台机器的过程可类比是小孩堆积木一般，一个部件一个组件进行堆积，然后把这些具备不同功能的部件或组建遵循某种规律联系起来。在这个过程中就需要你熟练掌握一些常用机构或装置的功能和特性。而我们所常见的车，铣，钻，刨，磨，镗。。。等机床上应用的结构或原理都是经过了数十上百年的考验，对于其稳定性和可应用性我们无需过多地怀疑。比如车床的刀架结构，卡盘结构，尾座的锁紧机构，主轴轴承布置，磨床主轴密封结构，刨床的连杆机构等等。。。
机械设计综合实验指导书 及实验报告 班级 学号 姓名 机械基础实验中心雷代明 2017年3月 第一部分机械设计
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、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。 第二章滑动轴承实验 实验二滑动轴承基本性能实验 一、概述 滑动轴承用于支承转动零件，是一种在机械中被广泛应用的重要零部件。根据轴承的工作原理，滑动轴承属于滑动摩擦类型。滑动轴承中的润滑油若能形成一定的油膜厚度而将作相对转动的轴承与轴颈表面分开，则运动副表面就不发生接触，从而降低摩擦、减少磨损，延长轴承的使用寿命。 根据流体润滑形成原理的不同，润滑油膜分为流体静压润滑(外部供压式)及流体动压润滑(内部自生式)，本章讨论流体动压轴承实验。 流体动压润滑轴承其工作原理是通过轴颈旋转，借助流体粘性将润滑油带入轴颈与轴瓦配合表面的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大端入口至小端出口的流动过程中必须满足流体流动连续性条件，从而润滑油在间隙内就自然形成周向油膜压力(见图2-1)，在油膜压力作用下，轴颈由图2-1(a)所示的位置被推向图2-1(b)所示的位置。 当动压油膜的压力p在载荷F方向分力的合力与载荷F平衡时，轴颈中心处于某一相应稳定的平衡位置O1，O1位置的坐标为O1(e，φ)。其中e=OO1，称为偏心距；φ为偏位角(轴承中心0与轴颈中心0l连线与外载荷F作用线间的夹角)。 随着轴承载荷、转速、润滑油种类等参数的变化以及轴承几何参数(如宽径比、相对间隙)的不同，轴颈中心的位置也随之发生变化。对处于工况参数随时间变化下工作的非
实验一、减速器拆装实验实验二、轴系结构设计实验实验三、齿轮结构设计实验实验四、带传动实验 2实验五、齿轮传动效率实验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 “减速器拆装”实验报一、实验目的
2012机械设计思考题参考答案 （此为自行整理的答案，仅供参考） 第一篇 1.机器的基本组成要素是什么？p1（课本，下同） 答：机器的基本组成要素是机械零件。 2.机械零件分哪两大类？ 答：通用零件，专用零件。 3.什么叫部件？(摘自百度文库) 为完成共同任务而结合起来的一组零件成为部件，是装配的单元，eg.滚动轴承、联轴器4.机器的基本组成部分是什么？p3 答：原动机部分，传动部分，执行部分。 5.机械零件的主要失效形式有那些？p10-11 答：整体断裂，过大的残余变形，零件的表面破坏，破坏正常工作条件引起的失效。 6.机械零件的设计准则是什麽？其中最基本的准则是什麽？p11-14 答：机械零件的设计准则是设计时对零件进行计算所依据的准则；其中最基本的准则有强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。 (是强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则；最基本的准则是强度准则) 7.什麽叫静应力、变应力和稳定循环变应力？稳定循环变应力有那三种形式？ 静应力：应力幅等于零的应力（p24）；大小和方向不随时间转移而产生变化或变化较缓慢的应力。其作用下零件可能产生静断裂或过大的塑性变形，即应按静强度进行计算。（百度文库） 变应力：大小和方向均随时间转移而产生变化的应力。它可以是由变载荷引起的，也可能因静载荷产生的（如电动机重量给梁带来的弯曲应力）。变应力作用的零件主要发生疲劳失效。（百度文库） 稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力始终不变。（百度文库） （不稳定循环变应力：变应力的最大、最小应力呈周期性变化。） 稳定循环变应力：单向稳定变应力，单向不稳定变应力，双向稳定变应力三种形式。 8.什麽是疲劳极限？何为有限寿命疲劳极限阶段和无限寿命疲劳阶段？ 疲劳极限：在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力。（百度百科） 有限寿命疲劳极限阶段：在σ-N曲线上，试件经过一定次数的交变应力作用后总会发生疲劳破坏的范围，即CD段； 无限寿命疲劳阶段：在σ-N曲线上，作用的变应力的最大应力小于持久疲劳极限（即D点的应力），无论应力变化多少次，材料都不会破坏的范围，即D点以后的线段。P23 9.表示变应力的基本参数有那些？它们之间的关系式是什麽？(课件) (1) 最大应力：σmax (2) 最小应力：σmin