2,7机械设计基础实验指导书6个(力学、工艺、零件)

第三章验证类实验验证类实验是通过装拆机械传动装置，演示机构或机械传动装置的相对运动，测试其几何参数、运动学参数（位移、速度、加速度等）及动力学参数（力、变形等），找出变化规律，分析其影响因素，验证课程中的相关理论，加深对理论知识的认识。

验证类实验是机械原理、机械设计、公差与技术测量课程的基本实验，也是课程指导委员会制定的《教学基本要求》中推荐选择的实验。

3.1 机构运动简图测绘与结构分析实验一、实验目的：1、对运动副、另件、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、培养根据实际机械绘制机构运动简图的能力；4、掌握机构自由度的计算方法。

二、机构运动简图的测绘示例图示一偏心轮机构，试绘出其机构运动简图，并计算其自由度。

（一）机构简图测绘步骤：1、认清构件数目。

转动手柄，使机构运动，注意观察此机构中哪些构件是活动构件，并逐一标注构件号码，如1－机架，2－手柄及偏心轮，3－连杆，4－活塞。

2、判断各构件间的运动副性质反复转动手柄，判定构件2与构件1的相对运动是绕轴A转动，故2与1在A点组成转动副；构件3与2的相对运动是绕偏心轮2的圆心B点转动，故3与2在B点组成转动副；构件4与3绕销子C相对转动；故4与3在C点组成转动副；构件4与1沿水平方向x－x相对移动，故4与1组成方位线为x－x的移动副。

3、画出运动副的构件符号对于组成转动副的构件，不管其实际形状如何，都只用两转动副之间的连线来代表，例如AB代表构件2，BC代表构件3。

对于组成移动副的构件，不管其截面形状如何，总用滑块表示，例如滑块4代表构件4，并通过滑块上转动副C的中心画出中心线x－x，代表4与1相对移动的方向线。

机架用斜线表示，以便与活动构件区别，如构件1。

主动构件上打箭头表示，以便与从动构件区别，如构件2。

图示（b）即为（a）图所示机构的运动简图。

4、测量构件尺寸并按比例绘制机构简图。

测量AB杆和BC杆的长度以及滑块4移动方向线x－x至转动副A的距离。

机械设计实验指导书范本1. 实验目的本实验旨在让学生通过实际操作和设计，掌握机械设计的基本原理和技能，提高其机械设计与制造能力。

2. 实验原理本实验主要涉及以下机械设计原理：•刚体运动学•机构设计•齿轮传动•常见轴承类型及选用原则3. 实验器材•设计软件：AutoCAD•实验设备：电脑、打印机、投影仪4. 实验步骤步骤 1：实验准备1.准备所需的设计软件和实验设备。

2.确保实验环境安全舒适。

步骤 2：选择实验题目根据老师提供的题目列表选择一个题目。

步骤 3：制定设计方案根据所选题目，通过分析和思考，制定出一个合理的设计方案。

方案应包括以下内容：1.总体结构设计2.机构运动特点分析3.齿轮传动方案4.轴承选型和布置步骤 4：绘制设计图纸使用AutoCAD等设计软件，根据制定的设计方案，绘制出相应的设计图纸。

图纸应包括以下内容：1.总体结构图2.零件图及详细尺寸标注3.零件装配图步骤 5：制作零件根据设计图纸，制作所需的零件。

可以使用3D打印、机床等设备进行加工。

步骤 6：组装部件将制作好的零件按照设计图纸进行组装。

注意保持零件的正确位置和方向。

步骤 7：调试和测试对组装好的机械装置进行调试和测试。

测试可以包括静态测试和动态测试两种方式。

步骤 8：实验报告撰写根据实际操作和结果，撰写实验报告。

报告内容应包括以下内容：1.实验目的与原理2.设计方案与实施步骤3.实验过程和结果记录4.数据分析与讨论5.实验总结与心得体会5. 实验结果与讨论根据实验报告撰写的内容，老师将对实验结果和讨论进行评价和指导。

学生应根据老师的反馈意见，进一步完善报告和实验成果。

6. 安全注意事项1.在进行实验时，注意设备和材料的安全使用，防止事故发生。

2.在使用机床和其他加工设备时，要注意操作规范，防止受伤。

3.在进行实验操作时，要注意保护自己的眼睛和皮肤，避免接触到有害物质。

4.在进行电路实验时，注意电源的安全使用，避免触电事故。

机械设计实验指导书机械与电子工程学院机械工程实验室2012年2月实验一机械零件认知与分析实验一、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．了解各种机械零件的基本构造、制造原理及相关的国家标准。

3．了解各种机械零件的特点及实际使用情况。

4．增强对各种零部的结构及机器的感性认识。

二、实验方法学生们通过对实验指导书的学习及“机械零件陈列柜”中的各种零件的展示，实验教学人员的介绍，答疑及同学的观察去认识机器常用的基本零件，使理论与实际对应起来，从而增强同学对机械零件的感性认识。

并通过展示的机械设备、机器模型等，使学生们清楚知道机器的基本组成要素——机械零件。

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。

（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；了解各类零件有那些标准代号，以提高学生们对标准化意识。

1．螺栓；2．螺钉；3．螺母；4．垫圈；5．挡圈。

（三）键、花键及销联接1．键联接；2．花键联接；3．销联接；以上几种联接，通过展柜的参观同学们要仔细观察其结构，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、齿传动及蜗杆传动等。

各种传动都有不同的特点和使用范围，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。

1．螺旋传动：螺旋传动是利用螺纹零件工作的，作为传动件要求保证螺旋副的传动精度，效率和磨损寿命等。

其螺纹种类有矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹等。

机械设计基础实验指导书专业班级：学号：姓名：国家级机械基础实验教学示范中心编学生实验守则1.必须按指定的时间参加实验，不得迟到、早退，迟到10分钟以上者不得参加本次实验。

2.实验前必须认真预习实验指导书及实验内容，明确实验目的、步骤和原理，并完成预习作业。

未完成预习作业和回答教师提问不合格者，不得参加本次实验。

3.由于特殊原因，不能参加实验者，经指导教师同意方可补做。

4.实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备操作规程。

如实记录数据，不抄袭他人实验结果。

5.爱护仪器设备，节约使用材料。

不得动用与本实验无关的仪器设备及其他物品，不准将实验室内的物品带出室外。

6.实验中要切实注意安全，若发生事故，应立即切断电源，保持现场，及时向指导教师报告，待查明原因并排除后，方可继续实验。

7.进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准抽烟，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。

8.实验完毕后，仪器物品应恢复原位，整理场地，关闭电源。

经指导教师检查仪器设备、工具、材料及实验记录后，方可离开实验室。

9.私自拆卸仪器设备并造成事故和损失的，肇事者应写出书面检查，并按学校的有关规定进行赔偿和处罚。

10.按照要求撰写实验报告，在实验室结束实验后1周内上交实验报告。

实验一 机械结构分析及运动简图测绘一、概述我们在对机构进行分析和设计时，常常撇开构件的实际外形、运动副的具体结构和组成构件的零件数目等与运动无关的因素，而用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按一定比例表示各运动副的相对位置和构件尺寸，这种表明机构各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。

机构运动简图可以简明地表达一部机器的传动原理，是工程技术人员进行机构设计、分析和交流的工具，工科学生应当加强机构运动简图测绘的训练。

二、实验目的1.了解所研究机构的实际应用及运动变换功能；2. 掌握机构运动简图的测绘方法；3. 掌握机构自由度的计算并判定机构运动是否确定。

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。

机械基础实验常熟理工学院机械工程学院机械设计教研室2012.2实验一平面机构运动简图的测绘一．目的1．初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；2．应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。

二．设备和工具1．各种机构实物或模型；2．钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等；3．铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。

三．原理从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、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结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。

并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。

四．步骤1．了解被测机构或机构模型，并记录其编号。

2．确定构件数目。

将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。

分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。

3．判定各运动副的类型和数目。

仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。

4．绘制机构示意图。

选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的面为视图平面，选定原动件的位置，按构件联接的顺序，用简单的线条和规定的符号在草稿纸上徒手绘出机构示意图，然后在各构件旁标注数字1、2、3、------，在各运动副旁标注字母A、B、C、------。

并确定机构类型。

5．绘制机构运动简图。

仔细测量与机构运动有关的尺寸（如转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按选定的比例尺μι绘出机构运动简图。

μι= 构件实际尺寸(m)/ 构件图示尺寸(mm)6．分析机构运动的确定性。

计算机构的自由度数，并将结果与实际机构的原动件数相对照，若与实际情况不符，要找出原因及时改正。

五．思考题1．一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？2．绘制机构运动简图时，原动件位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？3．机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？实验二螺纹连接变形实验一、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。

《机械制造技术基础》实验教学指导书实验二六点定位及夹紧装置一、实验目的1．巩固六点定位原理概念，以及完全定位、不完全定位，欠定位、过定位的区别和使用方法等；2．熟悉典型定位方式和定位元件，掌握典型夹紧机构的作用原理和特点；3．使学生掌握各类机床夹具的结构、原理和特点；了解现代机床夹具的发展。

二、实验仪器设备夹具和定位元件展示柜一组三、实验原理（一）六点定位原理工件在夹具中的定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这可以通过布置定位支承点限制工件相应的自由度获得。

任何一个工件（刚体）在空间直角坐标系中都具有六个自由度，见图1-1。

以→X，→Y，→Z分别表示沿三个坐标轴的轴向移动（或称移动自由度），以，，分别表示绕三个坐标轴的转动（或称为转动自由度）。

由此可见，要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过合理的布置定位元件限制工件的六个自由度。

在X—Y平面（A面）上布置三个支承钉，把工件放在三个支承钉上，就可限制工件的三个自由度, ,→Z；在Y—Z平面上(B面)上布置两个支承钉，使工件靠在两个支承钉上，就可限制, ；在X—Z平面(C面)上布置一个支承钉，使工件靠在这个支承钉上，又可限制工件一个自由度。

通过工件与六个支承点接触，限制其六个自由度。

图2-1 刚体在空间的六个自由度完全定位和不完全定位：工件定位时，其六个自由度全部被限制的定位称为完全定位．如果工件根据加工要求只需要限制其部分自由度，虽然工件在空间不占有一个完全确定的位置，但不影响该工序加工要求时称为不完全定位。

欠定位：工件实际定位所限制的自由度数目，少于按该工序加工加工要求必须限制的自由度数目称为欠定位。

过定位：工件定位时，如果出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。

（二）偏心夹紧机构原理偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件。

偏心夹紧的夹紧力可用下式计算： ]tan )[tan(12ϕϕαρ++=P QLW 其中：W —夹紧力 （N ）； Q —手柄上动力（N ）； L —动力力臂（mm ）；ρ—转动中心2O 到作用点P 间距离（mm ； p α—夹紧楔角（°）。

机械工程基础实验指导书机电一体化教研室编福建工程学院目录实验一液压系统组成及工作原理实验 (1)实验二液压系统中工作压力形成原理实验 (3)实验三液压泵阀拆装实验 (9)实验四传动机构装置演示实验 (11)实验五典型机床认识实验 (15)实验一液压系统组成及工作原理实验一、实验目的通过液压系统实验合的操作演示，加深理解液压系统的工作原理，分析液压系统的组成，各部分的作用，了解液压传动的优缺点。

二、实验内容1、观察液压系统实验台的组成，各液压元件的外型及连接。

2、掌握液压泵启动、停止开关的控制操作。

3、各种液压阀的操纵。

4、执行元件推力（转矩）、速度（转速）、方向（转向）的控制操作。

三、实验方案1、液压泵的启动和停止先将溢流阀调压手柄放松，节流阀手柄关紧。

启动液压泵电机，调整溢流阀调压手柄，至压力表压力达到0.8MPa。

2、液压缸运动速度、方向的控制手动按钮控制电磁换向阀通电，慢慢打开节流闷，使活塞杆右行（或左行），开大（或关小）节流阀开口，观察活塞杆运动速度的变化。

改用电气行程开关控制电磁换向阀通电，重复上述过程。

3、液压马达转速的控制慢慢打开节流阀，使液压马达开始转动，开大（或关小）节流阀开口，观察液压马达转速的变化。

液压传动实验报告（一）实验名称：液压系统组成及工作原理实验指导教师（签名）：实验日期：年月日系，专业，班，姓名：＿＿＿学号：一、实验内容二、实验设备三、思考题1、液压系统由哪几部分组成？各部分的作用？实验二液压系统中工作压力形成原理实验一、实验目的容积式液压传动中，工作压力的大小决定于外加负载，即决定于油液运动时所受的阻力。

本实验通过各种负载对液压缸工作压力的影响，深入理解液压系统中工作压力和外加负载的关系，分析液压系统中的负载体现在哪些方面，进而理解液压系统中工作压力的组成：有效工作压力和压力损失（无效工作压力）。

二、实验内容（一）液压缸中摩擦阻力变化时，对液压缸工作压力的影响液压缸的摩擦阻力指活塞与缸筒内壁和活塞杆与端盖密封处的摩擦阻力。

实验一机构运动实验一、实验目的为了加强对机械与机器的认识，了解各种机构的组成和运动原理。

掌握从实际机构中测绘机构运动简图的技能。

了解机械运动简图与实际机械结构的区别。

二、实验内容1、本实验包括机器与机构、平面四杆机构、凸轮机构、齿轮机构、周转轮系、停歇和间歇运动机构、组合机构、空间连杆机构等，共有8个部分77 个运动机构。

2、顺序绘制内燃机各运动副间的相对位置，绘制机构运动示意图。

顺序测量压包机、飞剪、起重机各运动副间的相对位置，绘制机构运动简图。

三、(一)思考题：1、仔细观察示教板，平面四杆机构分为哪几种基本类型？单移动副四杆机构分为哪几种基本类型？双移动副四杆机构(曲柄移动导杆机构、双滑块机构、双转块机构) 。

答：平面四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种类型。

单移动副四杆机构分为曲柄滑块机构、曲柄摇块机构、转动导杆机构、移动导杆机构四种类型。

双移动副四杆机构分为曲柄移动导杆机构、双滑块机构、双转块机构三种类型。

2、曲柄存在的条件是什么？答：(1)最短杆和最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和。

(2)最短杆不为连杆。

同时满足这两个条件才有曲柄存在。

3、凸轮机构主要由哪三部份组成？答：凸轮机构主要由三部分组成：(1) 凸轮它有特定的廓线。

外形好似一个盘形的凸轮叫做盘形凸轮。

(2) 从动件它由凸轮廓线控制着按预期的运动规律作往复移动或摆动。

从动件端部的结构形式有尖端、滚子、平底和曲面四种。

(3) 锁合装置为了使凸轮的从动件在运动过程中，始终保持接触而采用的装置4、若传递两相交轴或两交错轴之间的运动和动力应分别采用什么齿轮机构呢？答：传递两相交轴之间的运动和动力应采用圆锥齿轮机构。

若传递两交错轴之间的运动和动力应采用螺旋齿轮机构、螺旋齿轮齿条机构、圆柱蜗杆蜗轮机构、弧面蜗杆蜗轮机构。

5、周转轮系和差动轮系有何不同？如果把行星轮系中的转臂固定不动，此轮系将成为什么轮系？答：在轮系中有一个或一个以上的齿轮，它的几何轴线绕位置固定的轴线回转的轮系称为周轮轮系。

课程名称：机械基础实验2（项目一）实验名称：轴系结构设计实验一、实验目的1、熟悉常用轴系零部件的结构；2、掌握轴系结构设计的基本要求；3、掌握轴承组合结构设计的基本方法。

二、实验设备和工具1、各种类型的轴；2、轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、止退垫圈、轴端挡板、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等；3、工具：活扳手、游标卡尺、卡钳；4、绘图仪器（自备）：铅笔、三角板。

三、实验内容本实验一共提供15种轴系结构设计装配草图，此处选择其中5种供参考，其结构图如图1-1至图1-5所示。

图1-1图1-2图1-3图1-4图1-5四、实验步骤1、根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装在轴上，完成轴系结构设计；2、分析轴系结构方案的合理性。

分析时应考虑以下问题：a.轴上各键槽是否在同一条母线上；b.轴上各零件是否处于指定位置；c.轴上各零件的轴向、周向固定是否合理、可靠，如防松、轴承拆卸等；d.轴系能否实现回转运动，运动是否灵活；e.轴系沿轴线方向的位置是否确定，轴向力能否传到机座上；f.轴系的轴向位置是否需要调整，需要时，如何调整。

3、在确认实际装配结构无误时，测绘各零件的实际尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）；4、将实验零件放回箱内，排列整齐，工具放回原处；5、在实验报告上，按1∶1比例完成轴系结构装配图（只标出各段轴的直径和长度，公差配合及其余尺寸不标注，零件序号、标题栏可省略）。

注意：因实验条件限制，本实验忽略过盈配合的松紧程度、轴肩过渡圆角及润滑等问题。

五、思考题1、轴的结构设计要考虑哪些问题？2、为什么大多数转轴要作成阶梯轴？3、轴上零件的轴向固定有哪些方法？4、轴上零件的周向固定有哪些方法？5、齿轮联轴器中，为什么低速轴直径要比高速轴的直径大得多？6、对于常见的两支点轴系，轴承的组合设计有哪几种型式？课程名称：机械基础实验2（项目二）实验名称：液体动压滑动轴承实验一、实验目的利用ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验台来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。