机械精度设计与检测基础实验指导书(全版)

机械精度设计与检测基础

实验指导书

吉林大学机械精度设计与检测课程组

试用版本

目录

实验1 尺寸误差测量 (4)

1.1 用长度测量仪测轴、孔直径 (4)

一 实验目的 (4)

二 仪器介绍及测量原理 (4)

三 实验步骤 (6)

四 数据处理及评定 (7)

五 实验报告 (8)

1.2 用测绘投影仪测量齿形链齿形及孔径 (8)

一 实验目的 (8)

二 仪器介绍及测量原理 (8)

三 实验步骤 (9)

四 检测工件 (10)

五 实验报告 (10)

实验2 几何误差测量 (11)

一 实验目的 (11)

二 三坐标系统组成、功能、原理 (11)

1 三坐标测量系统组成 (11)

2 三坐标测量机各硬件功能 (12)

3 测量原理 (13)

三 实验内容及步骤 (13)

1 实验内容 (13)

2 实验步骤 (13)

四 实验报告 (16)

实验3 表面粗糙度测量 (17)

一 实验目的 (17)

二 仪器介绍及测量原理 (17)

三 实验内容及步骤 (18)

1 .实验内容 (18)

2 实验步骤 (18)

四 数据处理及评定 (19)

五 实验报告 (19)

实验4 齿轮误差测量 (20)

4.1 用万能测齿仪测齿轮齿距偏差 (20)

一 实验目的 (20)

二 仪器介绍及测量原理 (20)

三 实验步骤 (22)

四 数据处理 (22)

五 合格性判断条件 (23)

六 实验报告 (23)

4.2 用渐开线测量仪测齿轮齿廓误差 (24)

一 实验目的 (24)

二 仪器介绍及测量原理 (24)

三 实验步骤 (25)

四 数据处理及评定 (25)

五 实验报告 (25)

实验1 尺寸误差测量

1.1 用长度测量仪测轴、孔直径

一 实验目的

1 了解长度测量仪的基本结构及测量原理。

2 掌握长度测量仪的操作方法。

3 加深对轴、孔及尺寸公差带概念的理解。

4 掌握数据处理方法及尺寸合格性判断原则。

二 仪器介绍及测量原理

1 万能测长仪结构组成

1 数显箱

2 固紧螺钉

3 阿贝测量头

4 测量主轴

5 测帽

6 万能工作台

7 尾管主轴

8 尾座 9、10 底座 11 工作台转动调节手柄

12 工作台摆动调节手柄13 工作台升降手轮 14 工作台测微鼓

图1 数字万能测长仪外形图

数字万能测长仪为接触式测量，仪器测量基准是有效刻线长度为100mm光栅尺，设计中把它安放在阿贝测轴的中心线上，符合阿贝测量原理。结构组成如图1所示，万能工作台6具有5个自由度，分别由各手柄调节，工作台升降手轮13调整万能工作台的高度升降自由度；工作台测微鼓14调整万能工作台的前、后移动自由度；工作台转动调节手柄调整万能工作台的转动自由度；工作台摆动调节手柄12调整万能工作台摆动自由度；工作台左右移动自由度由测量力控制，不需要调整。尺寸测量值通过数显箱1读数。测量时，旋转固紧螺钉2固定阿贝测量头、尾管主轴、尾座的位置。测帽5安装于测量主轴及尾管主轴测帽轴上。

2 光栅测量系统原理

1 发光二极管

2 聚光镜

3 光栅尺

4 指示光栅

5 光栅读数头

6 硅光电池

图2 光栅测量系统原理图

光栅测量系统由光栅尺和读数头组成，原理如图2所示。光栅读数头中采用了红外发光二极管做光源，通过聚光镜，成平行光照在光栅尺刻线面上。红外发光二极管发光效率高，可在低电压、小电流下工作，并具有体积小、寿命长、可靠性高等优点。

光栅读数头与测量主轴固连，随主轴一起做轴向移动，光栅尺固定在不动的框架上。光栅尺是黑白光栅，每毫米100条刻线；指示光栅为四裂相型，当两者刻线调到相互平行时，由于这两块光栅相对移动时透光和遮光效应，形成了光闸莫尔条纹，位于指示光栅后方的硅光电池便可接收到周期变化的光通量，并转化为依次相差0度、90度、180度和270度电信号，送入数字显示系统。

3 仪器主要参数

测量范围

A 外尺寸

绝对测量法 0~100mm，相对测量法 0~670mm。

B 内尺寸

使用小测钩 10~400mm，使用大测钩 30~370mm。

测量准确度

外尺寸测量时，仪器准确度优于： （0.5+L / 200）μm

内尺寸测量时，仪器准确度优于： （1.0+L / 100）μm

三 实验步骤

1 轴尺寸（外尺寸）测量

（1） 选择安装测帽、调整测量力，并注意温度情况。

（2） 选择安装合适的工作台，并将工件固定在工作台上。

（3） 打开数显箱开关，左右移动测量主轴，直至数显数字正常显示。

（4） 调整阿贝测量头、尾座和尾管主轴到合适的位置，锁死各处固紧螺钉。 （5） 施加测量力，并让两测帽相接触，并拉开，重新接触几次，检查数显示数是否稳定。如显示数稳定，则进行数显箱清零。如不稳定，检查是否安装、锁止等存在问题。

（6） 将工作台升起，使工件外尺寸处于两测帽之间，使接触稳定。微调万能工作台各自由度，同时眼睛看着数显箱找数值拐点。找到数值最小值即为被测外尺寸的测量值。

2 孔尺寸（内尺寸）测量

（1） 选择安装测钩、调整测量力，并注意温度情况。

（2） 选择安装合适的工作台及附件，并将合适尺寸的环规装夹在工作台上。 （3） 打开数显箱开关，左右移动测量主轴，直至数显数字正常显示。

（4） 调整阿贝测量头、尾座和尾管主轴到合适的位置，锁紧各处固紧螺钉。 （5） 施加测量力，用测钩测量环规内径，调整万能工作台各自由度，眼睛看着数显箱找数值拐点，之后进行数显箱归零。

（6） 卸下环规，将被测工件安装于万能工作台上，用测钩测量被测内尺寸，微调工作台，找数显箱数值拐点，记录下数显箱数值。

（7） 被测工件内尺寸等于数显数值加上环规尺寸。

四 数据处理及评定

图3 公差带及安全裕度

测量6处轴、孔尺寸，当 6个尺寸均处于图纸上给定的上下验收极限之间（见图3），零件尺寸合格。所以合格条件如下：

es ‐ A ≥ e amax和e amin ≥ ei + A

式中 e amax

轴尺寸的最大实际偏差

——

e amin —— 轴尺寸的最小实际偏差

A —— 安全裕度

ES ‐ A ≥ E amax和E amin ≥ EI + A

孔尺寸的最大实际偏差

式中 E amax

——

E amin —— 孔尺寸的最小实际偏差

A —— 安全裕度

五 实验报告

写明实验仪器、原理，测量结果，并进行合格性判定。

1.2 用测绘投影仪测量齿形链齿形及孔径

一 实验目的

1 了解测绘投影仪基本结构及测量原理。

2 掌握测绘投影仪操作方法。

3 加深对轴、孔及尺寸公差带概念的理解。

4 掌握数据处理方法及合格性判断原则。

二 仪器介绍及测量原理

1 显示器

2 平台水平移动调节手轮

3 电源开关

4 上光灯亮度调节旋纽

5 上光灯开关

6 调焦手轮

7 键盘

8 下光灯开关

9 下光灯调节旋钮

11 平台前后移动调节手轮 12 平台 13 摄像头

图1 测绘投影仪

测绘投影仪（型号 JVP 300），该仪器属于二维测量，可测量平面上的各种几何形状的点、线，并可生成二维CAD图形。主机结构图1所示。

数控程序界面如图2所示。图中区域1－为测量点坐标显示区域；

区域2－为工件投影区域；

区域3—为测试结果显示区域；

区域4—为测试结果显示二维CAD图显示区域；

区域5—为测试工具摸块显示区域；

区域6—为镜头对焦调整区域。

图2 软件界面

三 实验步骤

1、开微机

2、开仪机按钮

3、放置工件

4、打开软件控制程序，即双击桌面图标“OVM”，出现图2界面

5、鼠标左键点击工具条“档案” “建立专案”，即建立新的检测文件

6、调试光源，对焦

7、在测试工具摸块选择合适工具进行检测。鼠标左键进行选点，鼠标右键为测试结束键

8、想要输出二维图形，鼠标左键点击工具条“档案” “DXF”；点“TXT”输出文本文件；点“W”输出word文件；点“X”输出Excel文件 注意：AUTOCAD文件打开时，屏幕没有图形时，利用可利用CAD命令调整显示大小和位置。在命令行键入“z”，再键入“a”，即可显示全部图形。

四 检测工件

检测工件为正时齿形链链板，要求测试链板的2个销轴安装孔的直径。

检测方法：分别用手动检测和自动检测方法检测2个孔径。

五 实验报告

写明检测仪器名称，检测原理，孔的公差要求，检测数据，分析检测孔是否合格结论。

实验2 几何误差测量

一 实验目的

1 加深对先修几何公差项目的理解。

2 了解三坐标测量机结构、测量原理及软件系统。

3 掌握直线度、平面度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、

同轴度、对称度的三坐标测量及评定方法。

二 三坐标系统组成、功能、原理

本实验设备为蔡司公司生产的三坐标测量机SPECTRUM（图1所示），该三坐标测量机为桥式结构，量程X、Y、Z向分别为700mm、1000mm、600mm，长度测量精度为2.4+L/200μm，单点测量精度2.4μm。

1 三坐标测量系统组成

1 大理石平台

2 控制柜

3 抽湿机

4 控制面板

5 测头

6 探针组

7 标准球

8 主机

9 打印机

图1 三坐标测量系统

该三坐标测量机由硬件和软件组成，硬件包括主机、气源、工作站、打印机，其中主机包括大理石平台、测头、探针组、控制面板、三个方向气浮导轨及驱动电机、控制柜。配套软件系统安装于工作站上对测量数据进行记录、处理及几何误差评定，另外，应用软件可实现三坐标测量脱机编程。

2 三坐标测量机各硬件功能

（1）大理石平台

大理石平台用于摆放被测工件，固定夹具或作为测量基准。其质地均匀，稳定性好、强度大、硬度高，能在重负荷下保持高精度。

（2）气浮导轨及电机

三坐标测量机的导轨有气浮、液压和机械滚动式三种型式。气浮导轨移动时摩擦阻力小，轻便灵活，对导轨表面精度影响小。但是，气浮导轨易受空气温度、湿度和清洁度的影响，因此对气源要求较高。

三个方向的移动由电机驱动。

（3）探针、探针组及探头

探针包含一个尖端，大多数情况是一个红宝石球。它被粘在硬金属杆一端。红宝石为人工制造的珍贵石头，因其有高硬度而成为理想选择。球的形状近乎完美，它的形状缺陷是可以忽略不计的。

一个或几个探针构成一个探针组。

探针组通过适配盘安装在探头上。

（4）控制面板

三坐标测量机开、关机，手动测量需通过控制面板实现。右侧手柄左右摆动、前后摆动分别控制探头X向、Y向移动，左侧手柄前后摆动控制探头Z向移动。 （5）控制柜

控制柜为三坐标测量机的核心控制部件，另兼有黑匣子的作用，可以记录下测量机的一切操作情况。

3 测量原理

任何形状都是由空间点组成，所有的几何量测量都可归结为空间点的测量，因此精确进行空间点坐标的采集，是评定任何几何形状的基础。三坐标测量机的基本原理是将被测零件置于它允许的测量空间，精密地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置误差及其他几何量数据。

三 实验内容及步骤

1 实验内容

（1）工件形状误差测量及评定（直线度、平面度、圆度、圆柱度）

（2）工件方向误差测量及评定（平行度、垂直度、倾斜度）

（3）工件位置误差测量及评定（位置度、同轴度、对称度）

2 实验步骤

（1）开机

开机前，用专用纸蘸酒精擦拭大理石平台滑轨及上导轨。然后进行如下步骤： 第一步，放出空气压缩机内存水，连上电源、高压空气输出管，打开开关，空气压缩机开始工作。

第二步，当空气压缩机压力达到5bar时，按下三坐标测量机控制面板电源按钮，则测量机主机启动。

第三步，启动工作站，双击三坐标测量机软件系统图标，启动软件。软件启动过程中，探头回到零位再回到指定坐标。

（2）校探针

探针分主探针和工作探针，主探针用于校核工作探针，实际测量时使用工作探针。校核探针目的是找到工作探针红宝石球心相对于主探针红宝石球心位置，并获得工作探针实际球径。校核探针步骤如下：

第一步，将主探针安装到探头上，然后点击软件中主探针安装。

第二步，将标准球固定在大理石平台上，调整好软件中对应的标准球方向。

第三步，点击软件界面中校主探针，操控控制面板手柄使探针红宝石球平稳接触标准球最高点(目测最高点)，三坐标测量机会自动进行6点测量，寻找标准球位置。

第四步，卸下主探针，安装上工作探针，并对应的在软件界面中点击安装工作探针，然后校核工作探针。

校针完成后即可进行测量。另外，不需每次测量都进行校针，隔一定的时间，工作探针磨损时进行校针。

（3）工件装夹

将被测工件摆放于大理石平台上，并拧入紧固螺杆，将工件固定于大理石平台上，避免测量时样件位置变动影响测量精度。教学样件可以用如此简单的方法直接固定于大理石平台上，而实际工程测量时，往往需要一定的夹具将工件固定在大理石平台上，避免大理石平台磨损。实际工程测量中，工件装夹的稳固性是个重要问题，影响到测量过程和精度。

（4）测量

测量过程包括如下：

第一步，建立工件坐标系。通过一定的测点，建立工件坐标系，从而工件上的测得量都在工件坐标系下。三坐标测量机有多种建立工件坐标系的方法，如面、线、点法，一面两销法等。面、线、点法建系过程为：○1操控控制面板手柄控制探针在工件一个较大面上测量至少三个点，形成一个面。软件系统中会生成一

个面。○2在与此面相垂直的面上测量两个点，形成一条线。软件系统中会生成一条线。○3在与以上两面相垂直的面上测量一点。软件系统中会生成一个点。○4在软件系统中点击建立坐标系图标，依次选择上述建立的面、线、点。建立工件坐标系结束。

第二步，建立安全平面组，设置安全参数。通过建立安全平面组和设置安全参数可防止三坐标测量机测量过程中发生撞针事故。

第三步，元素测量及输入测量策略。通过手动测量提取各个元素，然后编制测量策略进行自动测量。

○1平面元素测量

在软件系统中建立一个平面元素，然后双击打开，开始测量平面，至少测量3个点。或者直接测量4点，软件会自动识别建立的平面。并点击上strategy编辑测量策略。

○2圆元素测量

在软件系统中建立一个圆元素，然后双击打开，手动操控控制面板在圆柱面某截面上测量三点，形成一个圆元素。或者直接在圆柱面上测量三点，自动识别为圆元素。点击上strategy编辑测量策略。

○3圆柱元素测量

在软件系统中建立一个圆柱元素，然后双击打开，手动操控控制面板在圆柱面的两个截面圆上分别测量3个点和1个点，形成以圆柱元素。点击上strategy 编辑测量策略。

○4对称面测量

提取两平行平面对称面，在软件系统中建立一个对称面元素，然后双击打开，手动操控控制面板在其中一个平面上测量至少3点，在另一个平面上测量至少1点，形成对称平面。点击上strategy编辑测量策略。

第四步，尺寸公差输入

第五步，几何公差评定项目建立及几何公差值输入

第六步，设置自动测量参数，自动测量并输出测量报告。

第七步，关机，先关软件，再关硬件。

四 实验报告

写明实验目的，三坐标功能结构介绍及检测步骤、测量结果，并判定零件几何误差是否超差。

实验3 表面粗糙度测量

一 实验目的

1. 了解用针描法测量表面粗糙度轮廓幅度参数的原理。

2. 了解触针式轮廓仪的结构并熟悉它的使用方法。

3. 加深对表面粗糙度轮廓幅度参数Ra、Rz的理解。

二 仪器介绍及测量原理

图1 仪器正面

本实验所用仪器为TR200手持式粗糙度测量仪，属于接触测量，测量工件表面粗糙度时，将触针放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，使触针划过被测表面，传感器通过触针感受被测表面的粗糙度，工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，再进行数字滤波和参数计算，在液晶显示器上读出结果，也可以在打印机上输出结果。

三 实验内容及步骤

1 .实验内容

（1）表面轮廓算术平均偏差Ra的测量

（2）表面轮廓算术平均偏差Rz的测量

2 实验步骤

第一步，测量前的准备。

（1）开机检查电池电压是否正常；

（2）擦净工件被测表面；

（3）将工件放在测量平台上，置于传感器的正下方，松开滑架上的立柱锁紧手轮，然后调整升降手轮，使传感器接近工件，当传感器即将接近工件时，一定要放慢传感器的下降速度，当传感器接触工件后，要仔细观察触针位置，当触针处在零位附近时（可通过观察仪器的轮廓图形来确定），即可测量。

（4）传感器的滑行轨迹必须垂直于工件被测量表面的加工纹理方向。

第二步，进入基本测量状态。

按下电源键 Ф 松开后，仪器开机，自动显示型号、名称及制造商信息，然后进入基本测量状态。

第三步，测量。

（1）按启动键? 开始测量，在显示器上依次显示正在测量、正在滤波、正在计算参数，之后，显示本次测量结果（例如Ra 0.008μm）。

（2）按菜单键 进入菜单操作状态。

（3）第一次按参数键 Ra|??? 显示本次测量的全部参数值，按滚动键 ? 或? 可以滚动翻页；第二次按参数键 Ra|??? 显示本次测量的轮廓曲线，按滚动键 ? 或? 可显示其它取样长度上的轮廓曲线；第三次按参数键 Ra|??? 显示本次测量的tp曲线和tp值；再按Ra|??? 键将重复前述内容，在每个状态下按退出键 都返回到基本测量状态。

注：在按 Ra|??? 键显示轮廓图形时，可按? 键改变图形放大倍数；在基本测量状态下，

按键? 可以快捷方式显示触针位置，在实际测量操作中很方便。

四 数据处理及评定

TR200手持式粗糙度测量仪能够在测量表面粗糙度之后，根据选定的测量条件自动计算相应的参数，在液晶显示器上显示全部测量参数和轮廓图形。所以，只需将被测工件表面粗糙度的测量结果与设计要求进行比较，即可得出该零件表面粗糙度是否合格的结论。

五 实验报告

实验报告的要求：

学生对所做的实验应该做到测量原理清楚，测量方法和操作步骤正确，测量数据比较可靠，并且会处理测量数据。

实验报告应该由每个学生独立完成，用钢笔、中性笔工整书写，报告内容要层次清楚，文字简明通顺，图、表清晰，符合汉语规范和法定计量单位。

实验报告的内容：

（1） 实验名称，用TR200手持式粗糙度测量仪测量泵体表面粗糙度；

（2） 实验目的；

（3） 测量原理；

（4） 实验步骤；

（5） 实验记录，包括计量器具的名称，被测工件的名称、表面加工方法、表面粗糙度的设计要求，具体测量部位，测量数据参数、数值及单位；

（6） 测量数据处理及相应结论；

实验4 齿轮误差测量

4.1 用万能测齿仪测齿轮齿距偏差

一 实验目的

1 了解万能测齿仪结构、工作原理

2 掌握万能测齿仪使用方法

3 掌握相对测量法进行齿轮单个齿距偏差、齿距累积偏差的数据处理方法

二 仪器介绍及测量原理

3 上顶尖

4 测头座及可更换测头

5 指示表

6 操作拨板 10 弹簧定位装置

图1 万能测齿仪示意图

1 仪器介绍

万能测齿仪可测量多个参数，如齿距、基节、公法线、齿厚、齿圈径向跳动等。本实验采用万能测齿仪测量齿距偏差和齿距累积误差。

万能测齿仪的基本技术性能指标如下：

《机械设计基础》实验

《机械设计基础》实验 实验归属：课内实验 课程编码：0BH01207 课程性质：专业基础课 实验学时：8 适用专业：工业工程 一、实验教学的地位、任务及作用 实验教学是本课程教学体系的重要组成部分，是对学生进行科学试验训练、使学生对所学理论知识强化音响、深化理解并从中传授实用仪器设备、探索试验科学理论的基本方法。实验与工程实践教学，是培养学生实践能力和创新能力，提高学生综合素质的重要环节。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 通过实验课使学生获得实验技能和科研能力的基本训练，提高学生观察分析事物和动手解决问题的能力，使学生养成实事求是和严肃认真的科学作风，巩固、深化和验证课堂教学中掌握的机械设计基本理论和方法。 三、实验内容及基本要求 序号 实验项目名称 学 时 实验内容与要求 必开 / 选开 1 机构运动简图绘 制与结构认识实 验 2 绘制插齿机、小型冲床、油泵模型、摆动导杆机构、内燃机模型、 缝纫机的机针机构、缝纫机的脚踏驱动机构、缝鞋机的机针机构、 机车驱动机构等机构的机构运动简图，并计算自由度，分析机构 的运动，机构的组成，了解组成机构需要的各种结构。 必开 2 渐开线齿轮范成 实验 2 在一张图上，一半画标准齿轮的范成图，另一半画变位齿轮的范 成图；并计算所画的标准齿轮和变位齿轮的基本参数，并分析实 验结果。 必开 3 带传动实验 2 测定带传动主、从动轮的转速n1、n2，测定带传动主、从动轮的 转转矩T1、T2，绘制带传动的滑动率和效率随带传动负载的变化 测定带传动主、从动轮的转速曲线，分析带传动的涨紧力对这些 曲线的影响。 必开 4 轴系结构测绘与 分析实验 2 分析和测绘轴系模型，明确轴系结构设计需要满足的要求（固定 与定位要求，装拆要求，调整要求，加工工艺性要求等），画两种 轴系的结构装配图。 必开四、主要设备与器材配置 主要设备有用于测绘与分析的机构25个：缝纫机，插齿机，抛光机，牛头刨床，颚式 破碎机，机械手腕部机构，制动机构，急回简易冲床，步进输送机，假支膝关节机构，装订 机机构，铆机机构等；齿轮范成仪10个；插齿演示机一台 ；用于齿轮参数的测定与分析的 齿轮啮合对12个；机构运动参数测定实验台两台；机械原理陈列柜一套；带传动实验机三 台；拆装减速器8种：单级直齿圆柱齿轮减速器，单级斜齿圆柱齿轮减速器，单级直齿圆锥 齿轮减速器，双级同轴式圆柱齿轮减速器，双级展开式圆柱齿轮减速器，双级分流式圆柱齿

机器人实验指导书

实验1机器人机械系统 一、实验目的 1、了解机器人机械系统的组成； 2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用； 3、掌握机器人单轴运动的方法； 二、实验设备 1、RBT-5T/S02S教学机器人一台 2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套 3、装有运动控制卡的计算机一台 三、实验原理 RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。机器人的传动简图如图2——1所示。 图2-1机器人的传动简图 Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。 本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。 下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。1、同步齿形带传动 同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同

步齿形带传动。 同步齿形带传动如下特点： 1.平均传动比准确； 2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小； 3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛； 4.效率较高，约为0.98。 5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。 同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。带的模数 m 及宽度b 越大，则能传递的圆周力也越大。 图2-2同步齿形带传动结构 2.谐波传动 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 图2-3谐波传动原理 图2-3示出一种最简单的谐波传动工作原理图。 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

机械设计试验指导书

上海百睿机电设备有限公司– https://www.wendangku.net/doc/711697569.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

机械精度设计与检测试题

机械精度设计与检测实验指导书 广东海洋大学 公差实验室 2013年2月

实验一用内径百分表或卧式测长仪测量内径 一、实验目的 1.熟悉测量内径常用的计量器具和方法。 2.加深对内尺寸测量特点的了解。 二、实验内容 1.用内径百分表测量内径。 2.用卧式测长仪测量内径。 三、测量原理及计量器具说明 内径可用内径千分尺直接测量。但对深孔或公差等级较高的孔，则常用内径百分表或卧式测长仪做比较测量。 1.内径百分表 国产的内径百分表，常由活动测头工作行程不同的七种规格组成一套，用以 测量10~450mm的内径，特别适用于测量深孔，其 典型结构如图1所示。 内径百分表是用它的可换测头3（测量中固定 不动）和活动测头2跟被测孔壁接触进行测量的。 仪器盒内有几个长短不同的可换测头，使用时可按 被测尺寸的大小来选择。测量时，活动测头2受到 一定的压力，向内推动镶在等臂直角杠杆1上的钢 球4，使杠杆1绕支轴6回转，并通过长接杆5推 动百分表的测杆而进行读数。 2.卧式测长仪 卧式测长仪是以精密刻度尺为基准，利用平面 螺旋线式读数装置的精密长度计量器具。该仪器有 多种专用附件，可用于测量外尺寸、内尺寸和内、 外螺纹中径。根据测量需要，既用于绝对测量，又图 1 可用于相对（比较）测量，故常称为万能测长仪。 卧式测长仪的外观如图2所示。 在测量过程中，镶有一条精密毫米刻 度尺（图3a中的6）的测量轴3随着 被测尺寸的大小在测量轴承座内作 相应的滑动。当测头接触被测部分 后，测量轴就停止滑动。图3a是测 微目镜1的光学系统。在目镜1中可 以观察到毫米数值，但还需细分读 数，以满足精密测量的要求。测微目 镜中有一个固定分划板4，它的上面 刻有10个相等的刻度间距，毫米刻图 2

螺栓联接实验指导书机械设计实验指导书

《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

机械设计基础实验(一)

实验一机构的认知及运动简图的绘制实验 一、实验目的 1、了解常用基本机构的结构特点、主要类型及应用实例。增强对机构与机器的感性认识。 2、了解机械运动简图与实际机械结构的区别，掌握根据实际机械或模型绘制机构运动简图的技能和正确标注运动尺寸。 3、进一步加深理解机构的组成原理和机构自由度的含义，掌握机构自由度的计算方法及其具有确定运动的条件。 二、实验设备和工具 1、机构陈列柜和各种机构模型、实物。 2、测量工具：钢尺、内外卡规。 3、绘图工具（学生自备）：三角板、直尺、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（供测绘、画草图用）。 三、实验原理 通过观察机构陈列室展示的各种常用机构的模型以及动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识。通过观察，对常用机构的结构、类型、特点有一定的了解。 由于机构的运动仅与机械中所有的构件数和构件所组成的运动副的数目、种类、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殊，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。 四、实验方法和步骤 实验前先由指导老师对实验过程讲解示范，然后分组进行。每组同学应测绘2~3个机构，应认真测量其有关尺寸，按比例尺作出正规的机构运动简图。 1、机构的认识 通过实物模型和机构运动的观察，了解平面四杆机构、凸轮机构、齿轮机构、以及其他常用机构（如棘轮机构、槽轮机构、摩擦式棘轮机构、不完全齿轮机构、 1

万向联轴器及非圆齿轮机构等）组成、类型、传动特点、运动状况及应用等。 2、机构运动简图的绘制 （1）使被测绘的机构或模型缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动构件，从而确定组成机构的构件数目。对于两个构件的相对运动非常微小而不易察觉到的地方应特别加以注意，切不可误认为刚性联接。 （2）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的类型。 （3）选择恰当的视图，并在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构运动简图的草图，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，然后用箭头标出原动件。 （4）计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图的草图是否正确。应当注意，在计算自由度时应除去局部自由度及虚约束。 （5）自由度检查无误后，仔细测量机构各运动副间相对位置（即运动尺寸），最后按一定比例尺将草图绘成正式的机构运动简图。 实际长度（米） 比例尺u l = 图上尺寸（毫米） 五、实验报告及基本要求 实验后，学生应将实验数据，计算结果等直接填入实验报告内，绘制好机构运动简图，独立完成实验报告【见附录】交老师批阅。 六、思考题 1、在本次实验中你感兴趣的机构有哪些？请予以简单介绍。 2、一个正确的机构运动简图应包含哪些内容？ 3、绘制机构运动简图，原动件的位置是否可以任意确定？若任意确定会不会影响简图的正确性？ 4、自由度大于或小于原动件数会有什么结果？

传感器原理实验指导书

《传感器原理及应用》实验指导书闻福三郭芸君编著 电子技术省级实验教学示范中心

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、 实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 二、 实验仪器 1、传感器特性综合实验仪 THQC-1型 1台 2、万用表 MY60 1个 三、 实验原理 金属丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值会发生变化，这就是金属的电阻应变效应。 金属的电阻表达式为： S l R ρ = （1） 当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时，将伸长l ?，横截面积相应减小S ?，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ?，故引起电阻值变化R ?。 用应变片测量受力时，将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，可以得到被测对象的应变值ε，而根据应力应变关系 εσE = （2） 式中：ζ——测试的应力； E ——材料弹性模量。 可以测得应力值ζ。通过弹性敏感元件，将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变，因此可以用应变片测量上述各量，从而做成各种应变式传感器。电阻应变片可分为金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜应变片。 四、 实验内容与步骤 1、应变式传感器已装到应变传感器模块上。用万用表测量传感器中各应变片R1、R 2、R 3、R4，R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、将主控箱与模板电源±15V 相对应连接，无误后，合上主控箱电源开关，按图1-1顺时针调节Rw2使之中间位置，再进行放大器调零，方法为：将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi 相连，调节实验模板上调零电位器Rw3，使数显表显示为零，（数显表的切换开关打到2V 档）。关闭主控箱电源。（注意：当Rw2的位置一旦确定，就不能改变。） 3、应变式传感器的其中一个应变片R1（即模板左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥，（如四根粗实线），把电桥调零电位器Rw1，电源±5V ，此时应将±5V 地与±15V 地短接（因为不共地）如图1-1所示。检查接线无误后，合上主控箱电源开关。调节Rw1，使数显表显示为零。 4、按表1-1中给出的砝码重量值，读取数显表数值填入表1-1中。

机械设计基础实训指导书

《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)

机械设计实验指导书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：

机械设计基本实训指导书

《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)

机械优化设计实验指导书(114830)讲解学习

机械优化设计实验指导书 实验一用外推法求解一维优化问题的搜索区间 一、实验目的： 1、加深对外推法（进退法）的基本理论和算法步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试机械优化算法程序的能力。 3、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、主要设备及软件配置 硬件：计算机（1台/人） 软件：VC6.0（Turbo C） 三、算法程序框图及算法步骤 图1-1 外推法（进退法）程序框图

算法程序框图：如图1-1所示。 算法步骤：（1）选定初始点a1=0, 初始步长h＝h0，计算 y1＝f(a1)， a2=a1＋h,y2＝f(a2)。 （2）比较y1和y2: （a）如y1≤y2, 向右前进；，转（3）； （b）如y2＞y1, 向左后退；h＝－h，将a1与a2，y1与y2的 值互换。转（3）向后探测； (3）产生新的探测点a3＝a2＋h，y3＝f(a3); (4) 比较函数值 y2和y3： （a）如y2>y3, 加大步长 h＝2h ，a1=a2, a2=a3,转（3）继续 探测。 （b）如y2≤y3,则初始区间得到：a=min[a1,a3]， b=max[a3,a1]，函数最小值所在的区间为[a， b] 。 四、实验内容与结果分析 1、根据算法程序框图和算法步骤编写计算机程序; 2、求解函数f(x)=3x2-8x+9的搜索区间，初始点a1=0,初始步长h0=0.1; 3、如果初始点a1=1.8,初始步长h0=0.1,结果又如何？ 4、试分析初始点和初始步长的选择对搜索计算的影响。

实验二用黄金分割法求解一维搜索问题 一、实验目的： 1、加深对黄金分割法的基本理论和算法步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试机械优化算法程序的能力。 3、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、主要设备及软件配置 硬件：计算机（1台/人） 软件：VC6.0（Turbo C） 三、算法程序框图及算法步骤 图1-2 黄金分割法程序框图 算法程序框图：如图1-2所示。 算法步骤： 1）给出初始搜索区间[a，b]及收敛精度ε，将λ赋以0.618。

机械设计实验指导书(1)

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

机械设计实验指导书

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。

机械设计基础实验室参观报告精编WORD版

机械设计基础实验室参观报告精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

机械设计基础实验室参观 报告 班级：石工10-1班 姓名：王艺 通过一个学期的学习，我们已经初步掌握了一些机械设计基础的理论与常识。可是面对课本上的平面图形，我们仍然很难对各种机械链接与机构的运动关系及方式形成一个形象的、直观的画面与过程。于是机械设计机构陈列室便给了我们一个很好的学习机会，从中我也受益匪浅。 机构陈列室是根据机械原理课程教学内容设计的。它有十个陈列柜组成，主要展出常见的各类机构，介绍其基本类型和用途，演示传动原理。通过参观学习，有利于帮助我们加深对机构的认识和理解。 链传动的运动是不均匀的，选用小链结距，增加链轮齿数和限制链轮转速。图中我们看到了链传动的实际应用；曳引链和起重链。 我们看到几种螺纹的类型和螺纹连接的基本类型，比如螺栓连接，螺钉连接，双头螺柱连接等，加深了我们对圆柱螺纹和圆锥螺纹的各种参数的理解。

还有一些螺纹连接的预紧和放松的实物展示。 聚集人数最多的地方就是一些平面连接机构的模型展示了，大家开心的转动着各种连接机构，看到不同奇妙的连接方式与传动方法，一定激发了对机械设计课程学习的热情。我想这也是陈列室带给我们感受最深的地方。 机构陈列室的十个陈列柜分别向我们展示了不同种类的常用机构。从最基础的连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，到复杂的轮系和间歇运动机构等等，并且对应每一种机构都有其基本类型以及用途、功能、特点的介绍。清晰明了的向我们展示了我们本学期在书本上学习的各种机构。通过具体形象的实体机构，向我们阐述机构和零件的工作原理，促使我们进一步了解了我们所学的知识。

机械设计实验指导书

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

《机械设计基础实验》

《机械设计基础实验》 教学大纲 湖南农业大学工学院 2007 年 11 月 《机械设计基础实验》教学大纲 1、课程编号： 20192B6 2、课程属性：必修 3、实验属性：独立设课 4、学时： 28 学时 5、实验应开学期：第4、5 学期

6、先修课程：高等数学、机械制图、金属工艺学、理论力学、材料力学、金属材料及热处理、机械精度设计及检测、机械原理、机械设计。 一、课程的性质与任务 机械设计基础实验课是紧紧围绕机械原理、机械设计理论教学而开设的，其目的是让学生通过课堂理论教学后，经过实验教学更加深刻地理解教学的内容，验证理论教学中的重要结论，学会现代的实验方法和测试手段，提高学生的动手能力和创新设计能力，为今后的学习进行各种科学研究工作打下一定的基础。二、实验的目的与基本要求 1、进一步深刻理解理论教学的内容，验证理论教学中的重要结论； 2、掌握现代的实验方法和测试技术； 3、掌握各种实验设备的结构、工作原理以及使用调节方法； 4、提高学生的动手能力和创新设计能力。 三、实验考核方式及办法 1、根据学生参加实验的态度和表现，在教师批阅完实验报告的基础上，按优、良、中、及格、不及格五级评定实验成绩。 2、未完成所规定的实验或实验成绩不合格者，应补做或重作实验，否则不准参加本课程的期终考试。 3、本课程为考查课，根据学习态度、实验报告计成绩。 四、实验项目一览表 机械设计实验项目一览表 序号实验项目名称实验类型实验要求适用专业学时1机构认识、机构运动简图的测绘和分析综合性必做2 2齿轮几何参数测定与分析综合性必做机械类4 3刚性转子动平衡实验验证性必做2 4机械运动方案虚拟拼装与运动仿真设计创新性必做2 5机械传动系统方案的创新设计及分析设计创新性必做4 6螺栓联接综合测试与分析分析综合性必做2 7带传动实验基础验证性必做2 8齿轮传动效率实验基础验证性必做2 9液体动压滑动轴承实验基础验证性必做2 10轴系结构创意设计设计创新性必做4 11减速器拆装实验分析综合性必做2 12机械传动系统的设计与性能测试分析设计创新性选做4五、实验项目的具体内容 实验一机构认识、机构运动简图的测绘和分析1、实验目的

机器人实验指导书

机器人实验指导书

实验1机器人机械系统 一、实验目的 1、了解机器人机械系统的组成； 2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用； 3、掌握机器人单轴运动的方法； 二、实验设备 1、RBT-5T/S02S教学机器人一台 2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套 3、装有运动控制卡的计算机一台 三、实验原理 RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。机器人的传动简图如图2——1所示。 图2-1机器人的传动简图

Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。 本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。 下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。 1、同步齿形带传动 同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同步齿形带传动。 同步齿形带传动如下特点： 1.平均传动比准确； 2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小； 3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛； 4.效率较高，约为0.98。 5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。

机械设计实验指导书(精)

本文由https://www.wendangku.net/doc/711697569.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。

机械设计基础实验室参观报告

机械设计基础实验室参 观报告 班级：石工10-1班 姓名：王艺 通过一个学期的学习，我们已经初步掌握了一些机械设计基础的理论与常识。可是面对课本上的平面图形，我们仍然很难对各种机械链接与机构的运动关系及方式形成一个形象的、直观的画面与过程。于是机械设计机构陈列室便给了我们一个很好的学习机会，从中我也受益匪浅。 机构陈列室是根据机械原理课程教学内容设计的。它有十个陈列柜组成，主要展出常见的各类机构，介绍其基本类型和用途，演示传动原理。通过参观学习，有利于帮助我们加深对机构的认识和理解。 链传动的运动是不均匀的，选用小链结距，增加链轮齿数和限制链轮转速。图中我们看到了链传动的实际应用；曳引链和起重链。 我们看到几种螺纹的类型和螺纹连接的基本类型，比如螺栓连接，螺钉连接，双头螺柱连接等，加深了我们对圆柱螺纹和圆锥螺纹的各种参数的理解。 还有一些螺纹连接的预紧和放松的实物展示。

聚集人数最多的地方就是一些平面连接机构的模型展示了，大家开心的转动着各种连接机构，看到不同奇妙的连接方式与传动方法，一定激发了对机械设计课程学习的热情。我想这也是陈列室带给我们感受最深的地方。 机构陈列室的十个陈列柜分别向我们展示了不同种类的常用机构。从最基础的连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，到复杂的轮系和间歇运动机构等等，并且对应每一种机构都有其基本类型以及用途、功能、特点的介绍。清晰明了的向我们展示了我们本学期在书本上学习的各种机构。通过具体形象的实体机构，向我们阐述机构和零件的工作原理，促使我们进一步了解了我们所学

的知识。 通过对机构陈列室的参观，我对课本中学习的各种机械设备、机构的设计原理有了深入了解，更进一步的认识到了机械在我们生活中的重要作用，也更加明白了机械设计其实与我所学的专业息息相关。畅游在各式各样的机构之间，也激发了我对机械设计的兴趣。 看到一些零零岁岁的部件，我了解到在各个生产部门实现机械化，对于发展国民经济具有十分重要的意义。为了加速社会主义建设的步伐，应当对原有的机械设备进行全面的级数改造，以充分发挥企业潜力；应答设计各种高质量的、先进的成套设备来装备新兴的生产部门；还应当研究、设计完善的、高度只能化的机械手和机器人，从事空间探测、海底开发和实现生产过程自动化。 我也深刻的感到：任何一种工程设计都是“折中”或“权衡”设计，工程设计最基本的“折中”就是成本与性能的“折中”。一般而言，性能越好、功能越复杂，成本就越高，设计时必须根据使用对象、使用场合综合考虑。 在今后的学习中，我希望能有机会更进一步的了解各种通用机械及与我们专业相关的专用机械的工作原理和设计理论。

《机械设计基础》本科实验报告汇总

实验一：平面机构认知实验 一、实验目的和要求 目的：通过观察机械原理陈列柜，认知各种常见运动副的组成及结构特点，认知各类常见机构分类、组成、运动特性及应用。加深对本课程学习内容及研究对象的了解。 要求：1、认真观察陈列柜，仔细揣摩分析 2、结合有关的实验展柜和教材的相关章节内容回答下列简答题，完成实验报告。 二、实验原理 分批地组织学生观看、听讲陈列柜的展出和演示。初步了解《机械设计基础》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、组成、运动特性及应用。 三、主要仪器设备及材料 JY-10B型机械原理陈列柜，共10柜，有近80个常用机构。 四、试验方法与步骤 第1柜机构的组成 1 机构的组成：蒸汽机、内燃机 2 运动副模型：平面运动副、空间运动副。 第2柜平面连杆机构 1 铰链四杆机构三种形式：①曲柄摇杆机构；②双曲柄机构；③双摇杆机构 2 平面四杆机构的演化形式 ①对心曲柄滑块机构②偏置取冰滑块机构③正弦机构④偏心轮机构⑤双重偏心机构⑥直动滑杆机构⑦摇块机构⑧转动导杆机构⑨摆动导杆机构⑩双滑块机构 第3柜连杆机构的应用 1 鄂式破碎机、飞剪； 2 惯性筛； 3 摄影机平台、机车车轮联动机构； 4 鹤式起重机； 5 牛头刨床的主体机构； 6 插床模型。 第4柜空间连杆机构 RSSR 空间机构、4R 万向节、RRSRR机构、RCCR联轴节、RCRC揉面机构、SARRUT机构第5柜凸轮机构 盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮、槽状凸轮、等宽凸轮、等径凸轮和主回凸轮等多种形式；移动和摆动从动件；尖顶、棍子和平底从动件等；空间凸轮机构 第6 柜齿轮机构类型 1 平行轴齿轮机构；2相交轴齿轮机构；3交错轴齿轮机构