机械设计综合实验指导书与实验报告
机械设计实验指导书
《机械设计》课程实验指导书前言《机械设计》是高等院校机械类专业的一门技术基础课。
实验课是其中一个重要教学环节。
通过实验教学使学生了解机器是由机构组成的，了解机器基本组成要素——机械零件在各类机械中的功用及性能，以便更好的学习《机械设计》课程，为学习专业设备中的机械部分提供必要的基础。
为了搞好本课程的实验教学，我们挑选了机构与机械零件认识、螺栓联接、带传动和减速器结构分析及拆装等实验供任课教师根据不同专业选选择。
本指导书中术语、名词、计量单位等全部符合国家最新标准。
由于水平有限，书中错误和不适之处敬请广大教师和同学提出批评指导。
目录实验一：机械零件认识实验实验二：带传动实验实验三：减速器结构分析及拆装实验实验四：轴系结构分析及拆装实验实验一机械零件认识实验一、实验目的1.初步了解各种常用零件的结构、类型、特点及应用实例。
2.增强学生对机构与机器的感性认识。
3.了解各种标准零件的结构形式及相关的国家标准；了解各种传动的特点及应用；了解各种常用的润滑剂及相关的国家标准。
二、实验内容陈列室展示各种常用机构和机械零件的模型，通过模型的动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识。
实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考，学生通过观察，增加对常用机构和常用零件的结构、类型、特点的理解，培养对课程理论学习和专业方向的兴趣。
三、实验设备和工具机构陈列室机构展柜和各种机构和常用机械零件模型。
四、实验原理机械零件（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：常用的螺纹主要有普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿螺纹。
前三种主要用于联接，后三种主要用于传动。
除矩形螺纹外，都已标准化。
除管螺纹保留英制外，其余都采用米制螺纹。
2．螺纹联接的基本类型：常用的有普通螺栓联接，双头螺柱联接、螺钉联接及紧定螺钉联接。
除此之外，还有一些特殊结构联接。
机械设计综合实验指导书及实验报告
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。
机械设计实验指导书
机械设计实验指导书实验一、机械设计陈列展示实验一、实验目的结合对理论知识的理解，观察大量丰富的实体零件、实际机械、机构模型等，对实际机械系统增加感性认识，加深理解书本知识，开阔眼界，拓宽思路，启迪创造性思维并激发创新的欲望，培养同学们的观察能力、动手能力和创新能力。
二、实验设备及内容1.实验设备：1）机械零件陈列柜；2）减速器陈列柜；3）各种机构和传动装置；4）轴系结构组合装拆综合实验装置。
2.实验内容：参观机械设计陈列柜，所展示的内容具有广泛的代表性，几乎涵盖了课程要求掌握的所有通用零部件，把教材中各部分、各章节的内容，甚至先修课程的知识，用一系列客观存在的实物模型联系起来，体现了实践教学内容跨学科的高度综合。
三、参观要点1．机械零件陈列1）注意观察各种零件的种类、材料、用途、结构形式及加工方法。
2）应特别注意观察各种零件的失效形式，分析零件的失效原因。
2．机械展示部分1）了解各种机械的用途及工作原理，仔细观察机械的构造及运动情况；思考各机械的机构运动简图。
2）观察各种机械是由哪些基本传动机构组成的；这些基本机构在机械中起什么作用。
3）注意观察各种零构件在机械中的安装情况及相互关系，注意零构件的定位与固定。
4）注意观察轴的支承方式；注意观察轴的安装位置是如何调整的、轴承是如何预紧的。
5）注意机械的润滑和密封方式。
6）注意观察机械的箱体结构及与其内部各零构件的关系。
3．减速器展示部分了解各种减速器的用途及结构形式，观察减速器内部零构件的传动情况。
四、注意事项1．分小组按顺序观看，可以提问和讨论。
2.注意安全；不要在实验室内跑动或打闹，以免被设备碰伤。
3.爱护设备；动作要轻，不要随便移动设备，以免损坏设备；禁止从非拆卸设备或展台上取下零件。
4. 实验完成后，应将清理实验教室，将物品摆放整齐。
五、写出参观体会作为实验报告实验二、减速器装拆实验一、实验目的：拆装减速器实验是为后面即将进行的课程设计做准备；为能够正确地设计机械传动装置或设计简单机械获取感性知识。
机械设计实验指导书
《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）。
机械设计学实验指导书
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》实验指导书-评分标准-实验报告
《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。
机械设计实验指导书
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。
机械设计实验指导书综述
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。
机械设计实验指导书
机械设计实验指导书机械设计实验指导书是一项非常重要的文档，它能够帮助机械设计工程师更好地完成设计任务，并提高设计效率和准确度。
本文将介绍机械设计实验指导书的重要性、常见内容和编写要点。
一、机械设计实验指导书的重要性机械设计实验指导书是指导机械设计工程师进行实验的文档，它的主要作用在于规范实验的流程，减少实验中的错误和疏漏，并保证实验结果的准确性。
同时，机械设计实验指导书也能够提高机械设计工程师的工作效率，并降低机械设计项目的成本和风险。
二、机械设计实验指导书的常见内容机械设计实验指导书的内容通常包括以下几个方面：1.实验目的和背景：介绍实验的目的和背景，使机械设计工程师能够了解实验的意义和重要性。
2.实验原理和流程：详细介绍实验的原理和流程，包括实验所需的设备和工具，实验过程中需要注意的事项以及可能出现的问题和解决方法。
3.实验数据记录和分析：详细说明实验数据的记录方式和分析方法，以及如何处理实验中可能出现的误差和偏差。
4.实验结果的评估和应用：对实验结果进行评估，分析实验结果的优缺点，以及实验结果的应用和推广。
5.安全注意事项：提醒机械设计工程师注意在实验中出现的安全问题，如何正确使用实验设备和工具，以及如何避免实验中出现的危险。
三、机械设计实验指导书的编写要点1.明确实验目的和流程：在编写机械设计实验指导书时，需要明确实验的目的和流程，使机械设计工程师能够清晰地了解实验的过程和要求。
2.注意实验原理和数据的准确性：在编写机械设计实验指导书时，需要注意实验原理的准确性和数据的可靠性，以保证实验结果的准确性和科学性。
3.注重安全问题：在编写机械设计实验指导书时，需要注重安全问题，提醒机械设计工程师注意实验中出现的安全问题，如何正确使用实验设备和工具，以及如何保持实验现场的环境整洁和安全。
4.加强实验结果的分析和应用：在编写机械设计实验指导书时，需要加强对实验结果的分析和应用，对实验结果进行评估，并提出改进方案和应用建议，以促进机械设计工程师的学习和工作。
机械设计实验报告
机械设计实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对机械设计的实际操作，加深学生对机械原理和设计方法的理解，提高学生的实际动手能力和创新意识。
通过实验，学生将掌握机械设计的基本原理和方法，为将来的工程实践打下坚实的基础。
二、实验内容。
1. 了解机械设计的基本原理和方法；2. 进行机械零部件的设计和组装；3. 进行机械结构的强度分析和性能测试；4. 总结实验结果，撰写实验报告。
三、实验步骤。
1. 确定设计方案，根据实验要求和给定条件，确定机械零部件的设计方案，包括零部件的形状、尺寸、材料等；2. 绘制零部件图纸，根据设计方案，利用CAD软件绘制各个零部件的图纸，并进行合理布局和标注；3. 制造零部件，根据图纸，使用机械加工设备对零部件进行加工和制造；4. 组装机械结构，将加工好的零部件按照设计要求进行组装，确保结构的稳固和合理；5. 进行强度分析，利用相关测试设备对机械结构的强度进行测试，分析结构的承载能力和稳定性；6. 进行性能测试，对机械结构的运动性能、精度等进行测试，评估结构的设计合理性；7. 撰写实验报告，总结实验结果，分析实验中出现的问题和解决方法，提出改进建议。
四、实验结果与分析。
经过实验，我们成功设计并制造了一台具有较好性能的机械结构。
在强度分析和性能测试中，结构表现出良好的稳定性和运动精度，符合设计要求。
通过本次实验，我们深刻理解了机械设计的原理和方法，提高了实际操作能力和创新意识。
五、实验总结。
本次实验使我们对机械设计有了更深入的理解，对机械结构的设计和制造有了更多的实践经验。
在未来的学习和工作中，我们将更加注重实践操作，不断提高自己的设计能力和创新意识。
六、致谢。
在本次实验中，我们得到了老师和同学们的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。
七、参考文献。
[1] 《机械设计基础》，XXX，XXX出版社，200X年。
[2] 《机械原理与设计》，XXX，XXX出版社，200X年。
以上是本次机械设计实验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
机械设计试验指导书
机械设计试验指导书上海百睿机电设备有限公司C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1一、实验目的1．了解实验台的结构及工作原理，了解机械的转矩、转速等机械参数的测量手段。
《机械设计》创意及综合设计型实验指导书
《机械设计》创意及综合设计型实验实验报告班级姓名学号实验一机械设计综合设计型实验（1）一、实验内容挠性传动（I）——V带传动二、自行设计及组装的实验台结构示意图1、综合实验台的系统图2、实验台的结构示意图3、实验台各构成模块的功能4、被试的挠性型号（1）V带型号5、带轮直径D1= D2=6、机电转速：额定三、实验测试数据（要求每组打印一份，每位学生复印后附于报告）P1、P2——输入端、输出端功率（KW）N1、N2——输入端、输出端的实际转速（r/min）N1/n2——转速比η——V带传动及链传动效率ε——带传动滑动率：ε=（V1-V2）/V1=1 - D2n2 / D1n1(%)四、四．绘制V带传动效率曲线（η-F）及滑动曲线（ε-F）五、思考题1、实验台组装时各模块间是如何联结的？它们的相对几何位置如何调整的？2、带传动的弹性滑动现象与打滑有何区别？它们产生的原因是什么？3、带传动效率与哪些因素有关？为什么？4、影响带传动的弹性滑动与传动能力的因素有哪些？为什么？当D1=D2时打滑发生在哪个轮子上？一、教师评语实验日期：年月日指导老师（签字）：实验二机械设计综合设计型实验（II）一、实验内容啮合传类型（I）——齿轮传动（硬齿面）二、自行设计及组装的实验台结构示意图1、综合实验台的系统图2、实验台的结构示意图3、实验台各构成模块的功能三、实验测试数据（要求每组打印一份，每个学生复印后附于报告）四、实测结果及绘制传动效率的曲线1、绘制单一传动的效率曲线（η-M1），M1为加载力矩2、绘制各传动的效率曲线比较（选做内容）五．思考题1、本实验台采用的是什么类型的传动？加载方式有什么特点？2、影响传动效率的因素有哪些？M1与η间是什么关系？可以采用什么措施提高效率？3、油温对传动效率有何影响？4、啮合传动中各种传动类型各有什么特点？5、通过实验讨论啮合传动与挠性传动主要特性如何？六．教师评语实验日期：年月日指导老师（签字）：。
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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稳态滑动轴承，轴心的轨迹将形成一条轴心轨迹图。
为了保证形成完全的液体摩擦状态‘对于实际的工程表面，最小油膜厚度必须满足下列条件：)(21min Z Z R R S h += (2—1)式中，S 为安全系数，通常取S ≥2；Rzl 、Rz2盈分别为轴颈和轴瓦孔表面粗糙度的十点高度。
滑动轴承实验是分析滑动轴承承载机理的基本实验，它是分析与研究轴承的润滑特性以及进行滑动轴承创新性设计的重要实践基础。
根据要求不同，滑动轴承实验分为基本型、综合设计型和研究创新型三种类型。
二、实验目的(1)掌握实验装置的结构原理，了解滑动轴承的润滑方式、轴承实验台的加载方法以及轴承实验台主轴的驱动方式及调速的原理。
(2)掌握实验台所采用的测试用传感器的工作原理。
(3)通过实验测试的周向油膜压力分布及轴向油膜压力分布，掌握滑动轴承中流体动压油膜形成的机理及滑动轴承承载机理。
(4)通过实验掌握工况参数和轴承参数的变化对滑动轴承润滑性能及承载能力的影响。
三、实验内容对于基本型实验，实验内容如下：(1)轴承中间平面上周向油膜压力分布曲线图[见图2-2(a)]和轴向油膜压力分布曲线图[(见图2-2(c)]。
(2)周向油膜压力分布曲线图的承载分量的曲线图[见图2—2。
(b)]，求轴承的端泄影响系数K 。
考虑有限宽轴承在宽度B 方向的端泄对油膜承载量的影响，其影响系数K 可由下式求出： Bdp F K m = (2—2) 式中，F 为轴承外载荷，N ；B 为轴承有效工作宽度，mm ；d 为轴颈直径，mm ；p m 为根据油膜压力承载分量的曲线图求出的动压油膜的平均压力，如图2—2(b)所示。
图2—2(a)为实测上轴瓦上均布测点1～7位置处的油膜压力形成的周向油膜压力分布曲线；图(b)为过这7个分点分别弓l 垂线段l 一1”、2—2”、…、7—7”，使之分别等于图(a)中的油膜压力值的垂直分量后连成的光滑曲线，该曲线被称为动压油膜的承载分量曲线；图(c)为轴向油膜压力分布曲线。
根据承载分量曲线和直径所围成的图形面积等于平均压力p m 与直径围成的矩形面积相等的条件，通过数方格数的方法即可求出p m 大小。
再将求出的p m 值代入式2—2即可求出K 。
四、实验装置实验装置采用西南交通大学研制的zHS20系列滑动轴承综合实验台。
该实验台主要由主轴驱动系统、静压加载系统、轴承润滑系统、油膜压力测试系统、油温测试系统、摩擦因素测试系统以及数据采集与处理系统等组成。
1．主轴驱动系统及电机选择实验台的主轴支承在实验台箱体上的一对滚动轴承上。
该主轴的驱动电机需满足无极调速、低速大转矩及实验过程中能快速启停等要求。
驱动电机主要有交流异步电动机、直流电动机、步进电机、交流(直流)伺服电动机等类型。
交流伺服电动机的工作原理与普通交流异步电动机相似，但交流伺服电动机的转子电阻比异步电机的大得多，其转矩特性(转矩T与转差率S的关系)也因此较普通电机有很大区别(见图2-3)。
它可使临界转差率大于1，这样不仅使转矩特性更接近于线性，而且具有较大的起动转矩，因此，伺服电机具有起动快、灵敏度高的特点。
目前，基于稀土永磁体的交流永磁伺服驱动系统，能提供最高水平的动态响应和扭矩密度。
所以用交流伺服驱动取替传统交流调速、直流和步进调速驱动，以便使系统性能达到一个全新的控制水平，从而获得更宽的调速范围和更大的低速扭矩。
因此，本实验台选用了交流伺服电动机，其优点归纳如下：(1)控制精度高。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证，因此，交流伺服具有极高的控制精度。
(2)低频特性好。
步进电机在低速时易出现低频振动现象；普通交流电机由变频器进行调速，在低频时的力矩小；直流电机在低速的控制极不稳定。
而交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。
交流伺服系统具有共振抑制功能，可以克服机械的刚性不足缺点，并且系统内部具有频率解析功能(FI 叮)，。
可检测出机械的共振点，便于调整系统。
(3)矩频特性好。
交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速(一般为1 000 r'／rain)以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。
(4)过载能力强。
交流伺服电机具有较强的过载能力。
它具有速度过载和转矩过载能力。
其最大转矩为额定转矩的3倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。
(5)运行稳定。
交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲现象，控制性能更为可靠。
(6)响应速度快。
交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速1 000 t ．／min 仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
2．液压系统实验台的液压系统功能，一是为实验轴承提供循环润滑系统，二是为轴承静压加载系统提供压力供油。
液压系统框图如图2—4所示。
为了保证液压加载系统的稳定性，该系统采用变频恒压的控制方式。
变频恒压供油系统主要由油泵、变频器、压力传感器组成，如图2—5所示。
通过压力传感器对加载系统的压力监测，实时调节油泵电机的转速使电机一油泵一液压油路系统组成一个闭环控制系统。
由于在各种转速下形成的油膜压力和端泄情况有一定的差别，通过变频恒压系统能真正地实现在各种转速下的加载压力保持不变。
若液压加载系统向固定于箱座上的加载盖板内的油腔输送的供油压力为p0时，载荷即施加在轴瓦上，则轴承载荷为：)(81.900G A p F += (2—3)式中，p0为油腔供油压力，kqf／cm2；A为油腔在水平面上投影面积，A=60 cm2；Go为初始载荷(包括轴瓦自重、压力变送器重量等)，Go=7.5 kgf。
注：由于实际需要，本书保留了一些非国际标准制单位，l kgf=0.980665 N。
3．油膜压力变送系统在轴瓦上半部承载区轴承宽度的中间剖面上，沿周向均匀分布钻有1～7共7个小孔，分别在小孔处安装压力变送器。
当轴旋转到一定转速后，在轴承内形成动压油膜，通过压力变送器测出油膜压力值，并在计算机上显示周向油膜压力分布曲线(见图2—2)。
在轴瓦的有效宽度B的1／4处，安装轴向油膜压力变送器8，测出位置8处的油膜压力P8，根据轴向油膜压力分布对称原理，可以测得轴向油膜压力分布曲线[见图2—2(c)]。
本实验台采用压阻式压力变送器，它由压力敏感部件与压力变送器部件组成。
(1)压力敏感部件。
扩散硅压阻式压力传感器的工作原理：以扩散硅材料制成的膜片作为弹性敏感元件，其硅晶片上通过微机加工工艺构成一个惠斯通电桥，如图2—6所示，图中，表示恒流源，R表示电桥阻值，U表示激励电压，Vo表示电桥输出电压。
当有外部压力作用时，膜片发生弹性变形，膜片的一部分受压缩，另一部分则受拉伸。
两个电阻位于膜片的压缩区，另两个位于位伸区，并联成惠斯通全桥形式，以使输出信号最大。
(2)压力变送器部件(性能参数见表2—1)。
因压力传感器是一个在硅晶片上通过加工工艺构成的一个惠斯通电桥，该电桥桥阻的变化与作用在其上的外部作用力大小成正比例关系。
为了将电阻变化量转换为电压信号，给电桥提供最大2 mA DC的恒流源，用于激励压力传感器工作。
信号放大和转换处理电路将惠斯通电桥产生的电压信号线性放大处理后，将其转换为4～20 mA DC的工业标准信号变送输出构成压力变送器。
其主要性能特点如下。
①稳定性高。
每年漂移优于0．2％满量程。
②温度系数小。
由于在生产过程中对产品精密地校准及补偿，使其温度误差极小。
③适应性强。
产品量程宽，过程连接形式、制造材料、结构具有多样化特征，因而可适应工业测量中的各种场合及不同的介质。
④安装维护方便。
产品可任意安装在各测量点而不影响其性能。
工作温度范围-10～+80℃4．油温测试系统在轴承的入口处和出口处分别安装温度传感器各一只，分别采集轴承入口处的润滑油油温t1和出口处的油温t2，则可得到润滑油的平均温度t m[t m=( t1+ t2)／2]，一般情况下t m不大于75℃。