下载文档原格式
实验指导书GUIDE BOOK FOR EXPERIMENT张云文李海涛姚海蓉编著AND目录CONTENTS说明 (1)前言 (2)实验一 机构运动简图测绘实验 (3)实验二 机构运动参数测试实验 (6)实验三 机构组合创新设计实验 (12)实验四 转子动平衡实验 (16)附录1 PCL-812PG数据采集与分析系统使用说明 (19)附录2 机构应用工程实例 (21)说明Brief Instruction机械原理是机械类专业的一门主干技术基础课，强调与工程实践应用相结合，以帮助培养同学们分析和解决工程实际问题的能力。
实验环节是课程的重要实践环节，不仅可以籍此巩固理论知识，而且对培养同学们的工程实践认知能力和创新能力具有重要意义。
机械原理共56学时。
理论教学50学时，实验学时6学时。
根据国家教委“高等工业学校机械设计基础课程的教学基本要求”，以我校的教学计划为依据，本着“培养学生综合设计能力”的教学宗旨，开设了机构运动简图测绘实验（实验一）、机构运动参数测试实验（实验二）、机构组合创新设计实验（实验三）、转子动平衡实验（实验四）作为机械原理的基本实验内容。
其中，动平衡实验由于设备老化，目前设备达到的教学效果完全可以由课内教学实现，因此目前该实验暂时取消。
待购置现代动平衡试验设备后即可随时开设。
此外，已在部分班级试点选修实验——范成实验的计算机虚拟实现、选做研究项目运动参数测试实验台的软硬件改进设计等。
同时，还拟开设选修实验——范成实验的模型实现，综合性、开放性实验——运动方案分析实验。
这部分实验内容暂时单独成篇，待条件成熟即可列入本实验指导书。
附录2中的机构应用工程实例是为了开阔同学们的视野，其实是工程实际中实现某种功能的一个运动方案，而决不是唯一的、或最好的解。
实验考核成绩分预习、实验操作、实验报告三部分。
实验成绩并入课程总成绩，约占10%。
为便于同学们预习，了解实验内容，完成实验报告，特编著本实验指导书。
机械设计基础课程设计说明书
题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
2009-2010学年第3学期
学院：工学院
专业：热能与动力工程
学生姓名：龙绪安
学号：08328030
起至日期：2010-7-13至2010-8-1
指导教师：高群
目录
A
课程设计任务书 (2)
B
计算过程及计算说明 (5)
一、传动方案拟定 (5)
二、电动机的选择 (5)
三、运动参数的计算 (6)
四、V带传动的设计计算 (6)
五、圆柱齿轮传动的设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择计算 (10)
八、键的选择计算 (10)
九、联轴器的选择 (11)
十、润滑油及润滑方式的选择 (11)
十一、箱体设计 (11)
十二、总结 (12)
十三、参考文献 (12)
C
老师批点 (13)。
机械原理实验指导书班级姓名学号徐州工程学院机电工程学院机电教研室实验一机构运动简图测绘一、实验目的与实验要求1．学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图；2．分析和验证机构自由度；进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法。
二、实验原理我们知道：机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关。
因此，在绘制机构运动简图时，可以不考虑构件的具体形状和运动副的具体构造。
而用一些简单的符号〔见教材中机构运动简图常用符号〕来代替构件和运动副，并选择适当的比例尺表示运动副的相对位置，以此表示机构的运动特征。
绘制机构运动简图的目的是：以便对机构进行结构、轨迹、位移、速度、加速度和动力等分析研究。
它是工程技术人员从事机构研究的一个重要的工具。
三、实验设备、工具1．典型机械的实物(如：缝纫机、牛头刨床、插齿机等)；2．典型机械的模型(如：内燃机模型、油泵模型、牛头刨床模型等〕；3．钢卷尺、内外卡钳、量角器；4．三角板、铅笔，橡皮、草稿纸等。
四、实验步骤及测绘方法(1)正确选择投影面对于机械实物的测绘，为了将机构运动表示清楚，要洽当地选择测绘投影面。
为此，一般选择机构中多数构件的运动平面为投影面。
(2)确定机构的构件数目测绘时，首先找到原动件并使机构缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。
(3)确定机构运动副的类型和数目从原动件开始，根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点。
依此确定运动副的类型及数目：(4)画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和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，在纸上按规定的符号及构件的连接次序，从原动件开始，并按确定的比例尺逐步画出机构的运动简图。
比例尺μl =实际长度L AB(m)/图上长度AB(mm)(5)标注各构件及各运动副从原动件开始，用数字l、2、3…分别标注各构件，用英文字母A、B、C…分别标注各运动副。
机械设计制造自动化作业指导书第1章机械设计基础 (4)1.1 设计原理 (4)1.1.1 功能需求分析 (4)1.1.2 结构设计 (4)1.1.3 材料选择 (4)1.1.4 力学分析 (4)1.1.5 精度设计 (4)1.2 设计规范与标准 (4)1.2.1 国家和行业标准 (4)1.2.2 企业内部标准 (5)1.2.3 相关法律法规 (5)1.3 设计方法 (5)1.3.1 系统设计 (5)1.3.2 创新设计 (5)1.3.3 优化设计 (5)1.3.4 可靠性设计 (5)1.3.5 计算机辅助设计（CAD） (5)第2章制造工艺与装备 (5)2.1 机械加工工艺 (5)2.1.1 加工方法选择 (5)2.1.2 工艺参数确定 (5)2.1.3 工艺流程设计 (6)2.1.4 工装夹具设计 (6)2.2 装备选型与布局 (6)2.2.1 装备选型 (6)2.2.2 设备布局 (6)2.2.3 设备自动化程度 (6)2.3 柔性制造系统 (6)2.3.1 系统构成 (6)2.3.2 系统特点 (6)2.3.3 系统应用 (6)2.3.4 管理与维护 (6)第3章自动化设备设计 (7)3.1 自动化设备概述 (7)3.1.1 自动化设备的定义与分类 (7)3.1.2 自动化设备的发展趋势 (7)3.2 常用自动化设备设计方法 (7)3.2.1 需求分析 (7)3.2.2 总体设计 (7)3.2.3 详细设计 (7)3.2.4 设计验证 (7)3.3.1 控制系统概述 (7)3.3.2 控制系统设计方法 (8)3.3.3 控制系统设计注意事项 (8)第4章传感器与执行器 (8)4.1 传感器选型与应用 (8)4.1.1 传感器概述 (8)4.1.2 传感器选型原则 (8)4.1.3 传感器应用实例 (9)4.2 执行器原理与设计 (9)4.2.1 执行器概述 (9)4.2.2 执行器原理 (9)4.2.3 执行器设计要点 (9)4.3 传感器与执行器的接口技术 (9)4.3.1 接口技术概述 (9)4.3.2 接口类型 (10)4.3.3 接口设计要点 (10)第5章电气控制系统设计 (10)5.1 电气控制原理 (10)5.1.1 控制系统概述 (10)5.1.2 控制原理及分类 (10)5.1.3 控制元件及其功能 (10)5.2 控制器选型与配置 (10)5.2.1 控制器类型及特点 (11)5.2.2 控制器选型原则 (11)5.2.3 控制器配置 (11)5.3 电气控制系统的抗干扰设计 (11)5.3.1 抗干扰设计概述 (11)5.3.2 抗干扰措施 (11)5.3.3 抗干扰设计实施 (11)第6章 PLC编程与应用 (11)6.1 PLC基础知识 (11)6.1.1 PLC的定义与组成 (12)6.1.2 PLC的工作原理 (12)6.1.3 PLC的分类与选型 (12)6.2 PLC编程语言与技巧 (12)6.2.1 PLC编程语言 (12)6.2.2 PLC编程技巧 (12)6.3 PLC在自动化设备中的应用实例 (12)6.3.1 自动送料装置 (12)6.3.2 自动装配线 (12)6.3.3 恒压供水系统 (12)6.3.4 电梯控制系统 (12)6.3.5 环保设备 (13)第7章技术应用 (13)7.1 概述 (13)7.1.1 定义与分类 (13)7.1.2 发展历程与趋势 (13)7.2 工业设计与选型 (13)7.2.1 设计原则 (13)7.2.2 选型依据 (13)7.3 编程与控制 (13)7.3.1 编程方法 (13)7.3.2 控制技术 (13)7.3.3 编程与控制策略 (14)第8章机器视觉与检测技术 (14)8.1 机器视觉系统设计 (14)8.1.1 机器视觉概述 (14)8.1.2 机器视觉系统组成 (14)8.1.3 机器视觉系统设计流程 (14)8.2 图像处理与分析方法 (14)8.2.1 图像预处理 (14)8.2.2 特征提取与匹配 (14)8.2.3 模式识别与分类 (14)8.3 检测技术及其在自动化中的应用 (14)8.3.1 检测技术概述 (15)8.3.2 传感器检测技术 (15)8.3.3 在线检测技术 (15)8.3.4 检测数据处理与分析 (15)第9章设备调试与故障诊断 (15)9.1 设备调试方法与步骤 (15)9.1.1 设备调试概述 (15)9.1.2 设备调试方法 (15)9.1.3 设备调试步骤 (15)9.2 常用故障诊断技术 (16)9.2.1 故障诊断概述 (16)9.2.2 常用故障诊断技术 (16)9.3 故障诊断与维修案例分析 (16)9.3.1 案例一：某数控机床主轴故障诊断 (16)9.3.2 案例二：某生产线故障诊断 (16)9.3.3 案例三：某注塑机液压系统故障诊断 (16)第10章自动化项目实施与管理 (17)10.1 项目管理与执行 (17)10.1.1 项目启动 (17)10.1.2 项目规划 (17)10.1.3 项目执行 (17)10.1.4 项目监控与调整 (17)10.2 自动化系统评估与优化 (17)10.2.1 系统评估 (17)10.2.2 优化方案制定 (17)10.2.3 优化实施 (17)10.2.4 优化效果评估 (18)10.3 自动化项目的风险与质量控制 (18)10.3.1 风险识别与评估 (18)10.3.2 风险应对措施 (18)10.3.3 质量控制 (18)10.3.4 质量改进 (18)第1章机械设计基础1.1 设计原理机械设计是基于机械工程学、材料科学、力学、电子学等多学科知识，通过创新思维和科学方法，实现特定功能的机械系统或产品的过程。
机械原理课程设计指导书南昌大学机械设计及理论教研室前言本指导书是总结最近几届机械原理课程设计教学工作的基础上编写的。
目的在于指导学生在设计中根据给定的机器工艺、功能，正确进行机械运动简图的型综合及尺度综合，进一步提高学生机械运动简图设计能力，培养学生的分析和综合能力，培养学生创新能力。
设计内容基本覆盖了主要教学内容。
机械原理课程设计是机械原理教学工作的一个重要环节，是工科机械类学生入学后第一次接触到的大型综合设计，设计时间紧，内容多。
从教学角度出发，既需要活跃学生思维，又必须保证设计工作有序进行，这也是编写本指导书的另一目的。
为了进一步完善机械原理课程设计教学工作，殷切希望参加设计的学生通过设计提出宝贵的改进意见。
机械设计及理论教研室2005年12月一、机械原理课程设计的目的1．学会机械运动简图设计的步骤和方法。
2．巩固所学的理论知识，掌握机构分析与综合的基本方法。
3．培养学生使用技术资料，计算作图及分析与综合的能力。
4．培养学生进行机械创新设计的能力。
二、设计内容小平面刨削机运动简图设计及分析三、机器的工艺功能要求和原始参数1．刨削速度尽可能为匀速，并要求刨刀有急回特性。
2．刨削时工件静止不动，刨刀空回程后期工件作横向进给，且每次横向进给量要求相同，横向进给量很小并可随工件的不同可调。
3．工件加工面被抛去一层之后，刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一个切削深度，然后工件能方便地作反方向间歇横向进给，且每次进给量仍然要求相同。
4．原动机采用电动机。
四、机器的工艺动作分解及要求根据机器的工艺功能要求，其工艺动作分解如下：1．刨刀的切削运动：往复移动，近似匀速，具有急回特性。
2．工件的横向进给运动：间歇移动，每次移动量相同，在刨刀空回程后期完成移动，要求移动量小且调整容易。
工件刨去一层之后能方便地作反向间歇横向移动进给，同样要求反向进给量每次相同且易调整。
3．刨刀的垂直进给运动：间歇移动，工件刨去一层之后刨刀下移一次，移动量调整方便。
《机械制造技术基础》实验指导书机械工程教研室集美大学机械工程学院实验须知实验是获得感性知识，巩固并加深理解课堂讲授的理论，掌握实验操作技术的重要教学环节，为了更好达到上述目的，学生在实验前后必须做到以下各点：1、每次实验前必须认真预习实验指导书，了解实验目的、要求、工作原理以及实验的步骤和方法。
2、实验时应严格遵守实验室的规章制度及操作规程，不懂之处应主动争取指导，切勿不懂装懂，从而造成不应有的损坏事故。
3、实验必须爱护实验设备、仪器及工卡量具，不许乱摸乱动与本实验无关的设备仪器，不得在实验室游逛及闲谈说笑。
4、实验室当工件安装完毕，开动机床前，须得到指导教师的同意，方可接通电源，开动机床。
5、实验完毕，应将所用工具卡量具及仪器收拾整理好放回原处，并将机床擦拭干净。
6、实验结束后，应在指定时间内交出合乎要求的实验报告，不合格者，将退回重新补做。
实验一车刀几何角度的测量一、实验目的和要求1、通过车刀角度的测量，进一步明确各角度的定义；2、掌握测量车刀几何角度的方法；3、按1:1绘制外圆车刀工作图，用测量结果标出各角度。
二、实验设备及工具该车刀量角仪是专供测量车床上各种刀具有关角度使用的量具。
该量具主要由五个部分组成，即：如图1所示1、刀具安放旋转板及测量指针；2、扇形刻度盘和指针3、垂直升降杆4、右侧小刻度盘及指针5、底座及底座刻度盘使用时可根据所需测量刀具的角度要求，量得所需测量的角度。
三、仪器使用说明现以外园车刀为例，说明其具体使用方法如下：测量前，先使量角仪对零，即底座刻度盘上的小指针指向0；同时扇形刻度盘上的指针及右侧刻度盘上的指针均指向0，此时，刀具（杆）的中心线应与扇形刻度盘及指针垂直。
1、测量主偏角将刀具放在刀具安放旋转板上，刀具侧面紧贴安放旋转板上工字架侧面，位置可调整，转动安放旋转板，使刀具的主切削刃与垂直扇形刻度盘上的指针平面贴紧，此时观察刀具安装转盘左下方的指针所指底座圆形刻度盘的刻度即为所需测量的主偏角角度。
《机械基础》课程综合实训设计任务书一、设计题目带式输送机传动装置设计1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机二、已知条件1、输送拉力F = 2200 N；2、输送带工作速度V ＝ 1.8 m/s（允许输送带的工作速度误差为±5%）；3、滚筒直径D ＝450 mm；4、卷筒效率η＝ 0.96 （包括卷筒及轴承的效率）；5、工作情况：每日工作24小时，连续单向运转、载荷平稳；6、传动工作年限：5年（每年按300天计算）；7、工作条件：室内、尘土较大、环境最高温度35℃；8、动力来源：三相交流电源；9、检修间隔期：四年一大修、两年一中修、半年一小修；10、制造条件及生产批量：一般机械厂制造、小批量生产。
三、设计内容1、电动机的选择及运动参数的计算；2、三角带的传动设计；3、齿轮传动的设计；4、轴的设计；5、滚动轴承的选择及验算（低速轴）；6、键的选择计算及强度校核（低速轴）；7、联轴器的选择；8、润滑油及润滑方式的选择；9、绘制零件的工作图和装配图（用AutoCAD绘制）（1）减速器的装配图（2）绘制零件的工作图注：装配图包括：尺寸标注、技术要求及特性、零件编号、零件明细表、标题栏。
零件的工作图包括：尺寸的标注、公差、精度、技术要求。
10、编写设计说明书（1）目录；（2）设计任务书；（3）设计计算：详细的设计步骤及演算过程；（4）对设计后的评价；（5）参考文献资料。
四、设计工作量1、绘制减速器装配图1张(A0或A1);2、零件图1～2张(A3或A4）；3、编写设计计算说明书1份。
目录一、传动方案分析 (1)二、电动机的选择 (1)三、传动装置的运动和动力参数 (2)四、带传动设计 (3)五、齿轮传动的设计计算 (6)六、轴的设计和计算 (8)七、轴承的设计 (13)八、联轴器的选择 (13)九、键联接的选择及校核计算 (14)十、减速器附件的选择 (14)十一、润滑与密封 (16)设计小结 (17)参考资料 (18)附图 (19)（9）按弯扭合成进行强度计算22.4555.41210][10331=⨯=≥-σec M d mm∴该轴强度足够。
前言机械CAD/CAM技术这门课程是一门理论与实践结合非常紧密的课程, 经过系统的实验环节, 能够帮助学生较好地理解相关理论知识, 同时提高实际动手能力, 为将来的工程实践打好基础。
基于上述考虑, 并根据我校实际情况, 本门课程安排了分属于CAD; CAE; CAM三个不同领域的7个实验。
可达到比较全面的实验效果。
实验一将下表进行程序化处理一、编程思路: 设整型变量i为皮带型号: i＝0表示O型, I=1为A型, I=2为B型, 以此类推。
用4个一维数组a[7]、 h[7]、 a0[7]、 y0[7]分别存储V带的顶宽, 断面高、节宽和节高。
二、检索V带参数的C++语言参考程序:// sy1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"#include <stdlib.h>#include <stdio.h>int main(int argc,char **argv){int i;float a[7]={10.0,13.0,17.0,22.0,32.0,38.0,50.0};float h[7]={6.0,8.0,10.5,13.5,19.0,23.5,30.0};float a0[7]={8.5,11.0,14.0,19.0,27.0,32.0,42.0};float y0[7]={2.1,2.3,4.1,4.8,6.9,8.3,11.0};while(1){scanf("%d",&i);if(i>=0 &&i <=6){printf("您需要查找的V带的顶宽为%f,断面高为%f,节宽为%f,节高为%f",a[i],h[i],a0[i],y0[i]);break;}else printf("您输入的V带型号不对, 请重新输入! ");}system("pause");}三、实验步骤: 如下图所示A、用Microsoft Visual Studio 作为实验环境1234输入代码并执行B、用VC++6.0作为实验环境13 4四、实验报告要求1、简述实验步骤( 要求手写) 。
机械制造技术课程设计指导书一、课程设计目的机械制造技术是机械工程专业的核心课程之一，旨在培养学生具备机械制造的基本理论和实践技能。
本课程设计指导书旨在指导学生完成课程设计任务，通过实践操作，巩固和拓展学生在机械制造领域的知识和技能，提高学生的综合应用能力和创新能力。
二、课程设计要求1.设计任务的背景和目标：明确设计任务的背景和目标，概述所要解决的问题和实现的功能。
2.需求分析和功能设计：对设计所需的功能进行详细分析和设计，并进行相应的需求规格说明。
3.结构设计和组成部件的选择：根据功能设计要求，进行机械系统的结构设计，选择适合的组成部件。
4.工艺流程设计：制定合理的工艺流程，包括加工工艺及其处理方法、检验方法等。
5.零件加工与装配：根据工艺流程进行零件加工和装配，保证设计的准确性和可靠性。
6.实施方案和优化设计：结合实际情况，制定实施方案，并对所设计的系统进行优化设计。
7.结果分析和评价：对设计结果进行分析和评价，总结经验和提出改进措施。
8.设计报告撰写：将课程设计的过程和结果进行详细的书面记录，包括设计目的、设计任务、设计过程、设计结果等。
三、课程设计内容和步骤3.1 设计任务的背景和目标设计任务的背景是指设计项目的来源和背景信息，包括需要解决的问题、实现的功能等。
设计任务的目标是指本次课程设计的具体目标和要求。
3.2 需求分析和功能设计需求分析是指对设计所需的功能和性能进行详细分析和说明，明确设计的基本要求。
功能设计是根据需求分析结果，设计相应的功能模块和组成部分，如图示设计以及系统模块设计。
3.3 结构设计和组成部件的选择结构设计是根据功能设计要求，进行机械系统的结构设计。
结构设计包括机械结构的选择、参数设计等。
组成部件的选择是指根据结构设计的要求，选择适合的材料和零部件。
3.4 工艺流程设计工艺流程设计是指制定合理的工艺流程，包括加工工艺及其处理方法、检验方法等。
工艺流程设计要确保设计的可行性和可靠性，并满足产品质量要求。
机械制图实训指导滁州职业技术学院机械教研室编2006.5实训一、平面绘图的一般方法与步骤一、实验目的：1、正确使用绘图工具和仪器。
2、掌握各种形式圆弧连接的作图方法和步骤。
3、正确分析定形尺寸和定位尺寸，练习平面图形的尺寸标注。
4、能够正确分析平面图形的线段的类型。
5、平面图形绘图的基本方法和步骤，熟练绘制平面图形。
二、实验要求：根据所给的平面图形，正确选择图纸的幅面，手工绘制一幅平面图形，正确标注尺寸。
三、实验工具：绘图桌、二号图板、丁字尺、三角板，圆规、2H、HB和2B铅笔、小刀、橡皮、胶带纸、图纸。
四、实验内容：根据图样1—1所示：绘制一幅平面图形。
图1—1 吊钩五、实验步骤：1、分析图样画平面图形前先要对图样进行尺寸分析和线段分析，才能正确画出图形和标注尺寸。
1.尺寸分析1) 定形尺寸定形尺寸是指确定平面图形上几何元素形状大小的尺寸，如图1—1中除尺寸6、10、60以外的全部尺寸都是定形尺寸。
一般情况下确定几何图形所需定形尺寸的个数是一定的，如直线的定形尺寸是长度，圆的定形尺寸是直径，圆弧的定形尺寸是半径，正多边形的定形尺寸是边长，矩形的定形尺寸是长和宽两个尺寸等。
2）定位尺寸定位尺寸是指确定各几何元素相对位置的尺寸，如图1—1中的6、10、60。
确定平面图形位置需要两个方向的定位尺寸，即水平方向和垂直方向，也可以以极坐标的形式定位，即半径加角度。
3）尺寸基准任意两个平面图形之间必然存在着相对位置，就是说必有一个是参照的。
标注尺寸的起点称为尺寸基准，简称基准。
平面图形尺寸有水平和垂直两个方向（相当于坐标轴x方向和y方向），因此基准也必须从水平和垂直两个方向考虑。
平面图形中尺寸基准是点或线。
常用的点基准有圆心、球心、多边形中心点、角点等，线基准往往是图形的对称中心线或图形中的边线。
2．线段分析根据定形、定位尺寸是否齐全，可以将平面图形中的图线分为以下三大类：1）已知线段：定形、定位尺寸齐全的线段。
《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 实验一 平面机构运动简图的测绘和分析 一、实验目的 （1）学会根据实际机械或模型的结构测绘机构运动简图； （2）验证和巩固机构自由度计算。 二、实验要求 （1）正确判别两种运动副及其数量； （2）绘制出２～４种平面机构的运动简图； （3）对照实验机械，理解计算机构自由度的目的。 三、实验设备和工具 （1）各种机械实物； （2）各种机构模型； （3）钢板尺； （4）外卡钳； （5）铅笔与橡皮（自备）； （6）草稿纸（自备）。 四、实验原理 在分析和研究机构运动时，为了使问题简化，便于分析，可以不考虑构件的外形、构件的截面尺寸和运动副的实际构造，只用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此来说明实际机构的运动特征。 五、测绘步骤和方法 （1）测绘时使被测的机器或模型缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构运动，分清各运动单元，从而确定组成机构的构件数目； （2）根据相互联接两构件的接触情况和相对运动的性质，确定各个运动副的种类； （3）选取平行于机构运动的平面为视图平面，使其能表示某一个瞬时的机构位置，且要求在此位置时的各构件不相互重叠； （4）在草稿纸上徒手按规定的符号和构件联接的次序逐步画出机构运动简图的草图。然后用数字1、2、3……分别标注各构件，用字母A、B、C……分别标注各运动副； （5）仔细测量机构的运动学尺寸（如回转副的中心距，移动副导路间的夹角等），任意假设原动件的位置，并按一定的比例尺将草图苏画成规范的机构运动简
μ 图，简图比例尺用μ表示，即 （6）计算各机构的自由度数，并将结果与实际相对照，观察是否相符。 六、思考题 1．1 一个正确的平面机构运动简图，应能说明哪些内容？ 1．2 绘制平面机构运动简图时，原动件的位置为什么可以任意假定？会不会影响简图的正确性？ 1．3 平面机构自由度的计算，对测绘平面机构运动简图有何帮助？ 平面机构运动简图的测绘和分析 姓 名 班 级 成 绩 指导教师 组 别 实验日期 实验结果 机构名称 1、 2、 实测尺寸
自由度计算 n= p1= pn= n= p1= ph= W= W=
机构运动简图
机构名称 3、 4、 实测尺寸
自由度计算 n= p1= pn= n= p1= ph= W= W=
机构示意图
实验结果分析和讨论 实验二 齿轮范成原理实验 一、实验目的： 1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程； 2、了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免发生根切的方法； 3、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。 4、（选作）分析、比较分度圆相同、模数不同的两种标准渐开线齿轮齿形的异同点。 二、实验设备和用具： 1、齿轮范成仪； 2、自备：￠220㎜圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）； 3、HB铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。 三、实验原理： 范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方法。刀具刃廓为渐开线齿轮（齿条）的齿形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与相互啮合的一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合传动一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。 本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀，其参数为m1=20mm和m2=8，=20°，ha*=1，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，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之间移距为xm时（由滑板4上的刻度指示）， 被切齿轮分度圆则和与刀具中线相平行的节线相切并作纯滚动，可切制出标准齿轮（xm=0）或正变位（xm＞0）、负变位（xm＜0＝齿轮的齿廓。 图1 1、 压板 2、圆盘 3、齿条刀 4、滑板 5、机架 四、实验内容：
本实验可分必做与选做两部分。 必须要求完成切制m=20mm、z=8的标准、正变位（x1=0.5）和负变位（x2=-0.5）渐开线齿廓，三种齿廓每种都须画出两个完整的齿形，比较这三种齿廓。 选做要求完成切制m1=20mm、z1=8和m2=8mm、z2=20的标准渐开线齿廓，两种齿廓每种都须画出两个完整的齿形，比较这两种齿廓。 五、实验步骤： 1、 按m=20mm、z=8、=20°、ha*=1、c*=0.25、x1=0.5、x2=-0.5分别计算标准、正复位、负变位三种渐开线齿廓的分度圆直径d、齿顶圆直径da 、齿根圆直径df 、基圆直径db和标准齿轮的周节P 、分度圆齿厚S、齿间距e 。将作为轮坯的圆形绘图纸均分为三个扇形区，分别在三个扇形区内画出三种齿廓的上述四个圆d、da 、df 、db 。 此步骤应在实验课前完成。 2、 绘制标准齿轮齿廓 （1） 将轮坯圆纸安装在范成仪上，使标准齿扇形区正对齿条位置，旋紧螺母用压板1压紧圆纸； （2） 调整齿条刀3位置，使其中线与轮坯分度圆相切，并将齿条刀3与滑板4固紧； （3） 将齿条刀推至一边极限位置，依次移动齿条刀（单向移动，每次不超过1mm），并依次用铅笔描出刀具刃廓各瞬时位置，要求绘出两个以上完整齿形。 （4） 测量分度圆齿厚S、齿间距e，并观察根切现象。 3、 绘制正变位齿轮齿廓。 （1） 松动压紧螺母，转动轮坯圆纸，将正变位扇形区正对齿条位置，并压紧圆纸； （2） 将齿条刀3中线调整到远离齿坯分度圆x1 m=0.5×20=10mm处，并将齿条刀3与滑板4固紧； （3） 绘制出两个以上完整齿形（重复2（3）步）； （4） 观察此齿形与标准齿形的区别（齿根、齿根及分度圆S、e）。
4、 绘制负变位齿轮齿廓。 （1） 松动压紧螺母，转动齿坯圆纸，将负变位扇形区正对齿条位置，并压紧圆纸； （2） 将齿条刀3中线调整到靠近齿坯圆中心，距分度圆 -0.5X20 = 10mm=2
处，并将齿条刀3与滑板4固紧； （3） 绘制出两个以上完整齿形（重复2（3）步）； （4） 观察此齿形与标准、正复位齿形的区别及根切现象。 5、 选作部分 （1） 按m1=20mm、z1=8、=20°、ha*=1、c*=0.25及m2=8mm、 =20°、ha*=1、c*=0.25 制作轮坯分别计算并画出上述两种廓标准齿轮
的分度圆d、齿顶圆da 、齿根圆df 、基圆db； （2） 绘制m1=20mm、z1=8、=20°、ha*=1、c*=0.25的标准齿轮齿廓； （3） 绘制m2=8mm、z2=20、=20°、ha*=1、c*=0.25的标准齿轮齿廓； （4） 比较上述两种标准齿轮齿廓的异同点。 六、思考题 1、 用范成法加工齿轮时齿廓曲线是如何形成的？ 2、 试比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形有什么不同？并分析其原因。 3、 产生根切的原因是什么？如何避免根切现象？ 4、 分度圆相同、模数不同的两标准齿轮齿形异同点是什么？
