机械设计实验指导书1

实验一：机构运动简图的测绘与分析一、目的1．学会根据实际机械模型的结构测绘机构运动简图的技能；2．验证和巩固机构自由度的计算；3．进一步巩固对机构结构分析的了解。

二、设备和工具1．各种机器实物；2．各种机构模型；3．钢皮尺；4．外卡；5．铅笔与橡皮(自备)；6．草稿纸(自备)。

三、原理和方法1．应用符号由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关。

因此，在机构运动简图中可以避开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定购比例尺表示运动副的相对位置，由此说明实际机构的运动特征。

常用的符号示例，可参阅郑文纬等主编的《机械原理》（第七版）。

2．测绘方法（1）确定组成机构的构件数目——测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动。

从原动构件开始仔细观察机构运动，分清各个运动单位，从而确定组成机构的构件数目。

（2）确定各个运动副的种类——根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，来确定各个运动副的种类。

（3）绘制机构简图——在草稿纸上不按比例尺用徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构简图，然后用数字l 、2、3 ……分别标注各构件，用拉丁字母A 、B 、C ，……分别标注各运动副。

绘制机构运动简图——仔细测量机构的运动学尺寸（如回转副的中心距和移动副导路间的夹角等）任意假定原动构件的位置，并按一定的比例尺将机构简图画成机构运动简图。

比例尺μl AB l AB =实际长度（米）图上长度（毫米）3．示例试绘出图1—1，a 所示偏心轮机构模型的机构运动简图。

（1）确定组成机构的构件数目当使原动构件（偏心轮）运动时，可以发现机构具有四个运动单元：机架l——相对静止；偏心轮2——相对机架作回转运动；连杆3——相对机架作平面复杂运动；滑块4——相对机架作直线运动。

（2）确定各个运动副的种类根据各相互联接的构件间的接触情况可知，全部四个运动副均系低副：构件2相对机架1绕O点回转，组成一个回转副，其轴心在O点；构件3相对构件2绕A点回转，组成第二个回转副，其轴心在A点；构件4相对构件3绕B点回转，组成第三个回转副，其轴心在B点；构件4相对机架l沿直线C—C作直移运动，组成一个移动副，其导路方向同C—C。

机械设计基础实验指导书目录实验一机构运动简图绘制 (1)实验二齿轮范成原理 (2)实验三带传动实验 (3)实验四齿轮效率实验 (6)实验五减速器拆装 (9)实验报告一 (10)实验报告二 (11)实验报告三 (12)实验报告四 (14)实验报告五 (15)实验一 机构运动简图的测绘和分析一.实验目的1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。

2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。

二.实验设备1. 机械实物及机械模型。

2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。

3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。

三.原理和方法1. 原理机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。

因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。

这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。

2. 测绘方法⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。

⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。

⑶在草稿纸上绘出机构示意图。

用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。

⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。

⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ （m/mm ）。

在实验报告纸上画出机构运动简图。

实验二 齿轮范成原理一.实验目的1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。

2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

二.实验设备与工具1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==︒==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。

2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。

机械原理机械设计实验指导书姓名________________班级________________学号________________南京农业大学工学院机械工程系力学教研组编实验课守则1．机械设计实验课是学好机械设计课程的重要环节。

它可以帮助学生加深理解课堂上学习的理论知识。

熟悉实验仪器和设备，掌握操作技能，培养严谨的工作作风，使理论和实践相结合。

因此，学生对每个实验都要认真对待。

2．实验前要认真预习实验指导书，了解实验目的和基本原理，准备好需自备的计算器、文具等。

实验开始前指导教师根据需要进行检查、提问。

3．实验时要求原理清楚，操作认真，数据准确，查表熟练。

4．严格遵守仪器、设备的操作规程，注意安全。

对于仪表、设备、工具的性能有不了解之处，应及时询问指导教师，对于非指定使用的设备、工具不得乱动乱用。

5．实验出现故障时，应立即报告指导教师，以便查明原因，妥善处理。

6．爱护公共财物，不得将实验室工具、仪表等带出实验室，如有损坏、遗失公共财物，视情节应给予赔偿。

7．设备用毕，及时切断电源。

整理全部仪器和附件，使之恢复原位。

8．实验结束后认真完成试验报告，按时交给指导教师批阅。

实验一 机构运动简图的测绘一、 实验目的1．掌握根据各种机构实物或模型绘制机构运动简图的方法； 2．验证机构自由度的计算公式； 3．分析某些四杆机构的演化过程。

二、 实验设备和工具1．各类机构的模型和实物； 2．钢板尺、量角器、内外卡钳等；3．三角尺、铅笔、橡皮、草稿纸等（自备）。

三、 实验原理由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副数目、类型和相对位置有关。

因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，用简单的线条来表示构件，用规定的或惯用的符号来表示运动副，并按一定的比例画出运动副的相对位置，这种简单的图形即为机构运动简图。

四、 实验步骤1．使被测机构缓慢运动，从原动件开始，循着传动路线观察机构的运动，分清各个运动单元，确定组成机构的构件数目；2．根据直接相联接两构件的接触情况及相对运动性质，确定运动副的种类； 3．选择能清楚表达各构件相互关系的投影面，从原动件开始，按传动路线用规定的符号，以目测的比例画出机构运动示意图，再仔细测量与机构有关的尺寸，按确定的比例再画出机构运动简图，用数字1、2、3……分别标注各构件，用字母A 、B 、C ……分别标注各运动副；比例尺）（构件在图纸上的长度）（构件实际长度mm AB cm L AB L =μ4．分析机构运动的确定性，计算机构运动的自由度。

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。

第一章机械设计第一节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？第二节螺栓联接综合实验一、实验目的1.了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。

《机械设计》实验指导书前言实验是机械设计课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论知识，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，观察分析能力和勇于探索的创新精神。

机械设计实验是《机械设计》课程的重要实践环节，其教学目标是使学生更好地理解和深刻地把握课程的基本知识，并在此基础上训练学生动手能力、综合分析问题和创新设计的能力，按照《机械设计》课程教学大纲的要求，编写了此实验指导书，设置的具体实验项目：带传动效率实验、轴系结构设计与分析实验、减速器拆装实验3项实验。

实验一 带传动效率实验实验学时：2 实验类型：验证一、实验目的了解带传动实验台的组成和工作原理；观察带传动中的弹性滑动现象，以及它们与带传递的载荷和转速之间的关系。

测定传动效率和滑动率与所传递的载荷和转速之间的关系，绘制带传动的效率曲线和滑动曲线。

二、实验原理、方法和手段带传动原理是张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。

带传动的效率，当主动轮与从动轮直径相等，即传动比i=1时，可按下式求得1122n T n T ==主动轮的功率从动轮的功率η式中：T 1 ——输入力矩，N·m ；T 2 ——输出力矩，N·m ； n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输出转速，r/min 。

由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边弹性形变不等引起带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。

带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示，它是随负载的大小而变化的。

可按下式求得121n n n -=ε 式中： n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输入转速，r/min 。

滑动曲线就是表示带在不同负载时滑动的程度的曲线，可分别以主动轮转速和负荷档位为横坐标，以滑动系数ε为纵坐标来绘制。

三、实验条件1．柜式带传动效率测试分析实验台。

2．笔、草稿纸(此项自带)。

四、实验内容与步骤1．根据实验要求加初拉力（调整张紧螺丝）。

实验1. 传统缝纫机机构实验一、实验目的1.了解缝纫机工作原理，掌握其基本使用方法；2.熟悉组成缝纫机的机构，并重点掌握引线和钩线机构。

二、实验设备及工具1.传统脚踏式缝纫机2.线圈、十字螺丝刀三、实验原理1.一般缝纫机都是由机头、机座、传动和附件四部分组成。

（1）机头是缝纫机的主要部分。

它由引线、钩线、挑线、送料四个机构和绕线、压料、落牙等辅助机构组成，各机构的运动合理地配合，循环工作，把缝料缝合起来。

图1 缝纫机主要机构（1）上轮（2）上轴（3）挑线凸轮（4）挑线杆（5）小连杆（6）针杆（7）送布凸轮（8）牙叉（9）牙叉滑块（10）针距座（11）送布曲柄（12）送布轴（13）牙架（14）送布牙（15）抬牙曲柄（16）抬牙轴（17）摆轴偏心凸轮（18）摆轴（19）大连杆（20）摆轴滑块（21）下轴曲柄（22）下轴（23）摆梭托，摆梭引线机构：（1）（2）（3）（5）（6）；钩线机构：（1）（2）（19）（18）（20）（21）（22）（23）；挑线机构：（1）（2）（3）（4）；送布机构：（1）（2）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）（17）（18）。

图上未画出的压紧杆部分也属于送布机构。

还有自成一体的第五大机构：绕线机构，由于它是辅助机构，故未在图上画出。

（2）缝纫机的传动部分由机架、手摇器或电动机等部件构成。

（3）机架是机器的支柱，支撑着台版和脚踏板。

使用时操作者踩动脚踏板，通过曲柄带动皮带轮的旋转，又通过皮带带动机头旋转，手摇器或电动机多数直接装在机头上。

（4）缝纫机的附件包括机针、梭心、开刀、油壶等。

2.缝纫机成缝的工作原理要形成一个完整的线迹，4大机构工作中包含了形成线迹过程中的8个阶段，即进针、入线（送线）、形成线环、退针、入圈、挑线、送料、线迹形成等。

它们分别包含在各个机构的工作过程中，形成一个严密的工作配合，以实现各种缝纫目的。

四、实验方法与步骤1.正确拆装缝纫机机头部分，观察其工作过程；2.掌握引线机构和钩线机构的工作原理，并画出机构运动简图。

机械设计基础实验指导书(1)机械设计基础实验指导书(开放型实验适用)邓禾根编机械设计教研部2010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JY-10DB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。

《机械设计基础》实验指导书《机械设计基础》课题组编景德镇陶瓷学院机电学院机设教研室2006年5月目录实验一：机构和机械传动的陈列演示实验二、低碳钢拉伸时力学性能的测定实验三、平面机构运动简图测绘实验四、渐开线齿廓的范成实验实验五、减速器的拆装实验六、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验七、轴系结构组合设计实验八、机械传动测试实验实验九、回转体动平衡实验实验一：机构和机械传动的陈列演示一、实验目的1、“机械基础”是高校工科有关专业的一门重要的技术基础课，主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，是一门实践性很强的课程。

学生在学习这门课程中必须做到理论联系实际。

通过本实验学生可以初步了解机构及机械零件的组成，建立一定的工程背景知识。

2、通过本实验使学生更具体的了解本课程的具体内容，初步了解平面机构和机械传动及通用零部件结构特点、组成、运动和传动特点。

3、增加学生的感性认识，培养他们对机械基础课程学习的兴趣，使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。

二、实验步骤1、实验室有两种模型陈列柜：一组为机械原理部分，另一组为机械设计部分。

首先让同学观看机械原理部分（平面机构的结构、组成、运动特点），然后观看机械传动部分。

实验时让平面机构和机械传动动起来，老师对每一部分进行介绍。

2、观看通用零部件。

因每种零部件上都有说明。

所以这一部分可以采取教师介绍的方法和同学自己观看的办法，让学生初步了解各种通用零部件的结构特点及用处。

三、实验设备模型陈列柜，分机械原理部分和机械设计部分。

机械原理部分有：第一柜：机器的组成及特征；第二柜：平面连杆机构；第三柜：平面连杆机构的应用；第四柜：齿轮的基本参数；第五柜：齿轮机构；第六柜：凸轮机构；第七柜：组合机构；第八柜：周转轮系功用；第九柜：停歇和间歇运动机构；第十柜：空间机构机械设计部分有：第十一柜：机座及箱体；第十二柜：润滑与密封；第十三柜：齿轮传动；第十四柜：滑动轴承；第十五柜：滚动轴承；第十六柜：轴的类型及轴上零件应用；第十七柜：联轴器；第十八柜：轴的典型结构及轴上零件固定方法；第十九柜：铆接、焊接、胶接、过盈配合；第二十柜：离合器；第二十一柜：常用标准件及键联接第二十二柜：常用标准件及螺纹联接；第二十三柜：键、销及其联接；第二十四柜：常用标准件及螺旋传动；第二十五柜：典型滚动轴承的组合设计；第二十六柜：齿轮与蜗杆结构；第二十七柜：带传动；第二十八柜：带的张紧装置及初拉力控制；第二十九柜：链传动；第三十柜：弹簧。

《机械设计》实验指导书制定人：卢学玉审核人：陈伟明江南大学机械工程学院2014年9月实验一螺栓的静、动态特性实验一、实验目的螺栓联接广泛应用于机械工程中，如何计算和测量螺栓受力情况及动、静态性能参数是工程技术人员的一个重要课题。

本实验通过对螺栓组及单个螺栓的受力测试和分析，要求达到下述目的：1、了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。

2、计算螺栓相对刚度，并绘制螺栓联接的受力变形图。

3、验证受轴向工作载荷时，预紧螺栓联接的变形规律，及对螺栓总拉力的影响。

4、通过螺栓的动载实验，观察螺栓动应力幅值的变化。

二、实验任务（空心）螺栓联接静、动态实验。

（空心螺杆+刚性垫片+无锥塞）。

三、实验设备及原理（一）概述承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接是常用的且较重要的一种连接形式。

这种连接中零件的受力属于静不定问题。

由理论分析可知，螺栓的总拉力除与预紧力FP 、工作拉力F有关外，还受到螺栓刚度Cb和被连接件刚度Cm等因素的影响。

图1所示为一单个螺栓连接及其受力变形图。

图1 单个螺栓连接及其受力变形图图1a)所示为螺栓刚好拧到与被连接件相接触，但尚未拧紧的状态。

图1b)所示为螺母已拧紧，但螺栓未受工作载荷的状态，此时，螺栓受预紧力FP的拉伸作用，其伸长量为λ1，而被连接件则在FP的压缩作用下产生的压缩量为λ2。

图1c)所示为承受工作载荷F时的情况，此时螺栓所受拉力由FP 增至F，继续伸长量为Δλ，总伸长量为λ1+Δλ。

被连接件则因螺栓伸长而被放松，根据连接的变形协调条件，其压缩变形的减小量应等于螺栓拉伸变形的增加量Δλ。

因此，总压缩量为λ2-Δλ；而被连接件的压缩力由FP减至FP‘，FP‘称为残余预紧力。

由于螺栓和被连接件的变形发生在弹性范围内，上述受力与变形关系线图如图2所示。

图2 受力与变形关系线图由图1可知，螺栓总拉力F0并不等于预紧力FP与工作拉力F之和，而等于残余预紧力FP‘与工作拉力之和，即F0= FP‘+F或F= FP+ ΔF根据刚度定义，C1=FP/λ1，C2=FP/λ2。

机械设计基础实验指导书机械原理与零件教研室2010年3月目录实验一机构运动简图测绘与分析实验 (1)实验二渐开线齿轮范成原理实验 (4)实验三渐开线齿轮参数测量实验 (9)实验四带传动性能分析实验 (15)实验五减速器装拆实验 (21)实验一机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1、掌握根据机器械或机构模型绘制机构运动简图的基本技能；2、通过实验进一步加深理解机构的组成原理，熟悉构件和运动副的代表符号、机构自由度的含义及自由度的计算；3、通过实验了解机构运动简图与实际机械结构的区别。

二、实验设备和工具1、机器（牛头刨床、插齿机、内燃机等），机构模型；2、测量工具：钢尺、内外卡规、量角器；3、绘图工具：三角板、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（学生自备）。

三、实验原理任何机构都是由若干构件和运动副组合而成的。

从运动学的观点看，机构的运动仅与构件数目、运动副的数目和种类及它们的相对位置有关。

因此，在绘制机构运动简图时可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，而用统一规定的符号来表示构件和运动副，并按一定的比例尺绘出各运动副的相对位置和机构结构，以此表明实际机构的运动特征，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。

凡没有按比例绘出的图称机构示意图，它只能定性的研究机构的某些运动特性（如自由度）；凡按比例尺绘出的图称机构运动简图，根据机构运动简图可定量地分析机构的运动特性。

常用运动副的代表符号见表1-1所示。

四、方法与步骤1、使被测绘的机器或机构模型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动的传递路线仔细观察机构的运动，从而确定组成机构的构件数目。

2、根据相互连接的两构件间的相对运动的性质及接触情况，确定各个运动副的类型。

3、适当选择最能清楚表达各构件相互关系的面为投影面，选定原动件的位置，按构件的顺序，用规定的符号画出机构示意图。

然后用数字1，2，3……分别标出各构件，用字母A，B，C……分别标出各运动副。

4、计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图草图是否正确。

机械设计实验指导书机械工程学院前言《机械设计实验指导书》是根据《机械设计》教学大纲要求，对机械类、近机类本科教学基本要求，结合我院的实际情况编写的。

机械设计实验是配合理论学习开设的一门重要的实践课程。

通过实验可以使学生加深对《机械设计》课程的基本概念、基本理论的理解，初步掌握机械设计的基本技能，提高学生分析问题和解决问题的能力。

每个实验项目包括：实验目的、实验原理、实验方法和操作步骤等内容。

在编写过程中，参考了有关的教材、仪器设备使用说明及兄弟院校实验教材。

全书由赵小军老师编写，并绘制所有插图，最后整理完成。

编写过程中，得到机制教研室全体教师的大力支持和帮助，在此表示感谢。

由于编者水平有限，书中难免有误漏，不妥之处，恳请读者批评指正。

目录目录错误!未定义书签。

学生实验守则错误!未定义书签。

实验一、平面机构运动简图测绘与分析错误!未定义书签。

实验二、机械传动的特性与运动分析错误!未定义书签。

实验三、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定错误!未定义书签。

实验四、渐开线齿轮齿廓的范成错误!未定义书签。

实验五、减速器的拆装及结构分析错误!未定义书签。

实验六、轴系结构设计错误!未定义书签。

实验七、轴系结构的测绘与分析错误!未定义书签。

学生实验守则1．学生必须遵守实验室各项规章制度，进入实验室，要服从教师的指导和安排，在规定的房间和设备仪器上操作。

2．实验前应根据教学要求做好预习，准备好实验用书、文具、纸张及计算器等。

3．按时到达实验室，不迟到，不早退，不得无故缺课。

4．认真上好实验课，积极思考，仔细观察和测取数据，做到人人动手，互相配合，使实验获得正确的结果。

5．爱护实验设备和器材，了解有关设备仪器的性能和使用方法，严格按照安全操作规程，并在教师的指导下进行操作。

6．设备仪器发生故障时，学生要及时报告指导教师和管理人员，保护现场。

因违反实验室制度和操作规范而造成设备仪器损坏的，除按学校有关规定做出书面检查外，还应根据损失大小予以经济赔偿。

机械设计综合实验指导书及实验报告何俊冯鉴雷代明2008年4月第一章机械设计结构展示、分析与研究实验机械设计结构展示、分析与研究实验是分析机械结构的基本实验，它是了解机械发展历史、提高机械结构设计能力以及进行机械结构创新性设计的重要实践基础。

“机械设计结构展示、分析与研究实验”包括机械发展史、机械设计结构展示与分析、2大基本模块，根据实验要求不同又分为感知(认知)型实验、基本型2种类型。

实验一机械发展史展示实验(感知型)一、实验目的(1)了解机械发展历史，加深与扩展理论教学内容。

(2)了解机械发展的一些基本原理和规律，增强创新意识。

二、实验内容(1)了解我国古代机械发展的历史。

(2)了解中世纪主要工业国家的机械发展历史。

(3)了解现代机械的发展情况。

三、实验装置实验装置采用西南交通大学机械基础实验教学示范中心机械展示厅陈列的机械发展史陈列柜等装置。

四、实验步骤与方法(1) 认真观察机械发展史陈列柜的各部分内容，聆听内容解说。

(2) 认真观察TVT-99C立体仓库模型及机械发展史陈列柜等现代机械装置的运动与工作过程。

(3) 根据实验要求，完成实验报告。

思考题1．简述中华民族在古代机械发展历史中的地位与贡献。

2．简述机械发展的历史。

3．简述机械工业在国民经济中的地位及我国机械工业的现状。

4．总结由学习机械发展历史给你带来的思考。

实验二机械设计结构展示与分析实验(基本型)一、实验目的(1)了解常用联接件、轴系零部件的类型和结构，掌握其特点与应用。

(2)了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式。

(3)了解常用润滑剂及密封装置的类型、工作原理和组成结构。

(4)观察了解机械零部件的工作原理，加深与扩展理论教学内容。

(5)观察了解机械零件的失效形式，掌握机械设计的基本准则。

二、实验内容与要求1．常用联接件、轴系零部件(1)了解螺纹联接、键联接、花键联接、销联接的常用类型、结构形式、工作原理、受力情况、装配方式、防松原理及方法、失效形式及应用场合等。

实验1 平面机构运动简图测绘实验概述对已有机械的研究或设计新机械时，都需要运用能够表明机构运动情况的机构运动简图。

因为机构各构件间的相对运动，是由原动件的运动规律、机构中所有运动副的类型、数目及其相对位置（即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置）决定，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及其固联方式和运动副的具体结构无关。

因此可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置。

这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运动简图。

机构运动简图与原机械的运动特性完全相同，因而可以用机构运动简图对机械进行结构、运动和动力分析。

有时仅仅为了表达机械的运动结构特征，则图形不按精确的比例绘制，这种简图称为机构示意图。

机构运动简图符号已有标准，该标准对运动副、构件的表示符号作了规定，表1-1摘录了一些常用符号，供参考。

实验目的1、训练将机械实物或模型抽象绘制机构运动简图的技能。

2、进一步掌握机构自由度的意义及其计算方法。

3、提高对实际机构及机器的感性认识。

4、掌握机构的组成原理，为机构的分析与创新设计打下良好基础。

实验设备及工具1、多种典型机械的实物或模型，如缝纫机、牛头刨、各种泵、冲床等。

2、钢皮尺、量角器、内外卡钳等。

3、自备工具：铅笔、橡皮、小刀、三角板、报告纸、圆规。

实验步骤1、缓慢驱动被测机械或机构模型，观察机构的传动路线及各构件的运动情况，确定构件的数目。

2、仔细观察各构件之间的相对运动的性质和接触情况，从而确定运动副的类型与个数。

3、按照目测测量各构件与运动有关的尺寸（即转动副的中心位置、移动副的中心线位置和高副接触点的位置），选择最能描述各构件相对关系的运动平面作为投影平面，把驱动构件放在适当的确定位置上，用规定的符号画出机构运动示意图，并用数字标注构件、大写英文字母标注运动副、箭头标注驱动构件。

表1-1 构件与运动副的表示方法4、仔细测量机构中与运动有关的尺寸，取长度比例尺l μ将示意图画成机构运动简图。

机械设计?实验指导书〔机械类〕机电系机械工程实验室2022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根本构造，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根本构造及制造原理。

3、理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根本构造及应用场合。

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)滑动轴承与光滑密封(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根本零件与标准件，并对相应的零件进展了构造和根本受力分析，联接和安装的根本方法的说明，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根本内容，初步领会机械设计的一些常用零部件的根本设计与应用原理，从而到达举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步稳固和深化。

四、实验要求1、学生必须带上课本，以便于与书本内容进展对照观察。

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、不得私自翻开陈列柜，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、考虑题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。

实验二轴系构造设计与分析实验一、实验目的熟悉并掌握轴系构造设计中有关轴的构造设计、滚动轴承组合设计的根本方法。

二、实验设备1、组合式轴系构造设计分析实验箱。

实验箱提供能进展减速器圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系构造设计实验的全套零件。

2、测量及绘图工具300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。

前言实验是机械原理课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论知识，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，分析问题能力和勇于探索的创新精神。

为了搞好实验教学，对做实验的同学提出了明确的要求，如下是对实验的要求：一、预习实验在上实验课前，必须认真预习实验讲义或实验指导书，了解实验的目的、实验用仪器设备的结构及工作原理、实验操作步骤，复习与实验有关的理论知识。

三、上实验1．按时上、下课，不得迟到、早退和旷课。

2．上课时要认真回答老师提问，要虚心接受教师的指导。

3．上课时遵守学生实验守则，精心操作，注意安全。

4．上课时要注意观察，认真分析，准确地记录实验原始数据，并经指导教师检查、签字。

5．实验结束后要及时关掉电源，对所用仪器设备进行整理，恢复到原始状态。

6．经指导老师允许后方可离开。

四、撰写实验报告1．实验报告要用学校统一的实验报告纸撰写。

2．实验报告由封皮及正文组成，要装订成册（装订线在左侧）。

（1）封皮由教务处统一负责印制。

（2）正文的内容：一般应包括：实验目的、实验仪器设备及其工作原理、实验步骤、实验原始数据、实验结果与分析等内容。

3．书写要工整。

4．对实验结果要进行误差分析。

希望同学们认真执行“规范”，并遵守实验室的各项规定，爱护公物，保持环境卫生，养成良好的工作习惯。

按照机械原理课程教学大纲和机械原理实验教学大纲的要求，编写了此实验指导书。

实验成绩占课程总成绩的10%,实验成绩根据实验操作和实验报告来综合评定。

这里需特别强调的是：完成全部实验方能取得参加期末课程考试的资格。

实验一：机构认识、测绘与分析一、实验目的：1.利用各种给定的平面机构，根据提供的拼装方案进行搭接，获得一个完整的机械传动方案，加强学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性，为机构创新设计奠定良好的基础。

2. 利用各种给定的平面机构，根据想象力进行机构搭接，获得新的组合机构或机械传动方案，进行机械创新设计的实际训练，培养学生的工程实践及动手能力。

机械设计实验指导书(机械类)洪英刘文吉编________学院________专业____班姓名___________天津工业大学机电学院机械基础实验中心目录实验一螺栓组联接实验 (1)实验二机械传动效率实验 (3)实验三液体动压径向滑动轴承实验 (16)实验四轴系结构设计实验指导书 (21)实验一螺栓组联接实验一、实验目的1.实测受翻转力矩作用下螺栓组联接中各螺栓受力情况;2.深化课程学习中对螺栓组联接螺栓实际受力的认识;3.进一步熟悉电阻应变片应变测量方法。

二、实验原理与方法1.结构简述本实验采用II型多功能螺栓组联接实验台（参见图1.1a），配有数显式静态电阻应变仪。

机座1与被联接件4用双排共10个螺栓2联接，连接面之间加有垫片8（橡胶或其它材料），6为杠杆加载系统，砝码7的重力通过杠杆系统1:75 增力后作用于被联接件上，从而使被联接件受到翻转力矩的作用。

每个螺栓上都贴有电阻应变片(参见图1.1b)，用以测量螺栓的受力大小。

当10个螺栓把被联接件均匀预紧后，在翻转力矩作用下，被联接件有绕对称轴翻转的趋势，每个螺栓的受力将发生变化，通过电阻应变片用电阻应变仪进行测量，便可测得螺栓组的载荷分布（每个螺栓的受力情况）。

a b1.机座2.螺栓3.测试梁4.被联接件5.测试齿6.杠杆系统7.砝码8.垫片图1.1 实验台结构示意图2.主要技术参数1)螺栓中段直径：d=6.5mm;2)螺栓材料的弹性模量：E=205Gpa;3)加载杠杆比：1:75；4)被联接件悬臂长：L=214m5)各相邻螺栓的垂直间距离=33mm图1.2 实验螺栓安装及贴片图图1.3 单片测量连线图三、实验步骤与要求1.仪器连线将每个螺栓上电阻应变片的联线接到电阻应变仪的接线箱上（采用半桥测量方法，参见图1.3）。

2.螺栓初预紧首先用手将螺栓组各螺栓左端螺帽I用手尽力拧紧，然后再用手将右端各螺帽II也尽力拧紧（初预紧前，应先抬起杠杆加载系统，不使加载系统的自重加到螺栓组连接件上）。

精密机械设计基础实验指导书及报告姓名：-------------------------班级：-------------------------学号：-------------------------哈尔滨石油学院实验一 机构运动简图测绘和结构分析一、实验目的1.初步掌握根据实际使用的机器进行机构运动简图测绘的基本方法、步骤和注意事项。

2.加强理论实际的联系，验算机构自由度、进一步了解机构具有确定运动的条件和有关机构结构分析的知识。

二、设备和工具 1.教具模型。

2.尺、笔、橡皮、纸 (自备)。

三、实验原理从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数目、种类以及它们之间的相互位置有关，而与构件的复杂外形、断面大小、运动副的构造无关，为了简单明了的表示一个机构的运动情况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机构外形，断面尺寸、运动副的结构)。

而用一些简单的线条和所规定的符号表示构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置，以表明机构的运动特性。

四、实验步骤1、分析机构的运动情况缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作部分的机构传动路线。

2、由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。

3、合理选择投影平面，选择原则：对平面机构运动平面即为投影平面。

对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投影平面。

4、在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接顺序。

逐步画出机构运动简图的草图，然后用数字标注各构件的序号，用英文字母标注各运动副。

5、仔细测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副导路间的相对位置、标注在草图上。

6、在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的比例尺把草图画成正规的运动简图。

比例尺的选定如下：比例尺的选定如 L μ=()()m mm 构件的实际长度图纸上表示构件的长度 7、计算机构的自由度F=3n-2P L -P H 。

五、实验要求每位同学至少测量、分析二个机构，标出机构的名称；绘制机构运动简图，计算机构自由度，并判断机构是否具有确定运动。

机械设计实验指导书目录实验一轴系结构设计实验................................................................... ..................................................1实验二减速器拆装实验................................................................... ....................................................5实验三带传动设计与性能参数测试分析................................................................... ..........................9实验四链传动设计与性能参数测试23实验五齿轮传动设计与性能参数测试26实验六蜗杆传动设计与性能参数测试分析.29实验七综合传动系统设计与性能参数测试分析32实验一轴系结构设计实验一、实验目的1．熟悉各种轴、齿轮、轴承等机械零件和部件；2．熟悉轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法；3．了解传动零件的润滑和密封方式；4．掌握轴上零件的定位和固定方法。

二、实验设备1．轴系结构组合设计实验装置2．实验工具：扳手、直尺、铅笔等。

三、实验原理本实验装置提供各类零件共计57种，有各种光轴、直齿轮轴、锥齿轮轴、滚动轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、透盖、闷盖、直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆、各种底座等零件。

能进行圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计及塔建。

1.传动件类型选择（1）直齿圆柱齿轮传动传动速度和功率范围很大；传动效率高（精度愈高，效率愈高）；对中心距的敏感性小，装配和维修比较简便；传动适应性好；易于进行精确加工，应用非常广泛。