机械设计基础实训指导书
机械设计基础实验指导书
机械设计基础实验指导书2009年6月实验一机构运动简图测绘与分析实验一、实验目的1、掌握根据实际机器或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；并判断该机构在何种条件下具有确定的运动；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、园规、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、种类和相对位置有关。
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征。
从而便于进行机构的运动分析和动力分析。
凡不按比例绘出的图称机构示意图，它只能定性地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。
四、方法与步骤1、使被测绘的机构或模型缓慢地运动，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接触情况及相对运动的性质，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。
应当注意，在计算自由度时应除去虚约束及局部自由度。
5、测量与机构运动有关的尺寸（转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按确定的比例尺画出机构运动简图。
1=图示长度（mm）比例尺实际长度（m）6、在草图上自检无误后，将图交指导教师签字。
机械设计基础实验指导书
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)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。
山东大学实验指导书-机械设计基础(控制学院学生用)
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。
机械设计基础B实验指导书
实验一 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 （一）机构简图测绘步骤： 1、认清构件数目。
2、判断各构件间的运动副性质3、画出运动副的构件符号4、测量构件尺寸并按比例绘制机构简图。
μe=（二）自由度计算 1、计算机构自由度F自由度公式 32P P L h F n =-- 2、核对计算结果是否正确。
三、实验内容绘制以下机构模型或机器，并计算其自由度 1、牛头刨床机构模型2、YJ －79插齿原理教具（从电机→插齿刀上下运动）3、汽车、拖拉机差速器模型4、参观典型的机械原理教具 四、实验设备及用具1、所要绘制的机构模型及机器(实验室提供)2、圆规、分规、有刻度的直尺、铅笔、橡皮、白纸（学生自备） 五、实验报告在实验报告中应画出上述机构的运动简图。
构件的实际长度（mm ） 简图上所画的构件长度（mm ）机构运动简图测绘及分析实验报告实验二渐开线齿廓范成法加工原理实验一、目的：1、掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理。
2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的办法。
建立变位齿轮的基本概念。
二、设备和工具：1、齿轮范成仪。
2、绘图纸、圆规、三角板、剪刀、2－3支2H铅笔。
三、原理：范成法是利用一对齿轮互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。
加工时其中一轮为刀具，另一轮为轮坯。
它们保持固定的角速比传动。
完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向做切削运动。
由于在实际加工时，看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿廓范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程；范成仪所用刀具模型是齿条刀。
轮坯用绘图纸代表。
传动中，将刀具刀刃的各个位置用铅笔记录在绘图纸上。
这样，我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。
《机械设计基础》实验指导书及报告
《机械设计基础》实验指导书及报告姓名______________________学号______________________自然班级______________________成绩任课教师______________________兰州理工大学机电学院目录1、实验一机构运动简图测绘与分析 (1)2、实验二齿轮齿廓范成原理 (4)3、实验三轴系结构测绘与分析 (7)4、实验四减速器拆装 (8)实验报告 (10)实验须知1.开课后根据自己课程安排要及时选课，不要多选或者少选；2.如有特殊情况不能参加实验，应提前向实验室老师请假。
进行必要调换。
否则一律按自己选定的时间参加实验，并在规定的时间内完成实验；3.参加实验的同学在实验前要做好本次实验的预习；4.携带实验指导书及实验相关的用具；5.在实验的过程中，要遵守实验室的各种规章制度；爱护仪器设备；注意节约原材料；不要做与实验无关的事情；6.各种实验设备在使用前要仔细检查，实验做完后要及时切断电源，将仪器设备工具等整理摆放好，发现丢失或损坏应立即报告；7.要遵守设备仪器的操作规程，注意人身和设备的安全；8.要保持实验室内和仪器设备的清洁和整齐美观。
工作台面要干净并要搞好室内卫生；9.在离开实验室前，应由指导教师在相关的实验数据的记录纸上签字，以求确认对设备仪器的完好和已完成了在实验室内应完成的工作；10.对实验结果要进行分析、整理和计算，认真填写实验报告；11.按要求及时交实验报告；12.由于结课后实验报告要由实验室统一保管，因此做过的实验报告若有丢失其成绩只能按不及格处理；13.考核按五级记分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。
没有实验成绩以及实验成绩不合格的同学不能参加正式考试（确有特殊原因者可申请补做或重做实验）。
兰州理工大学机电学院2015年11月实验一机构运动简图的测绘与分析一、实验目的1、能够熟练的掌握测绘实际机器和模型机构运动简图的基本技能；2、学会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；3、加深对机构结构的了解。
机械设计基础实验指导书
东北电力大学自编教材机械设计基础实验指导书（附实验报告表）赵成军编写机械工程学院机械基础实验室实验守则1、实验课前必须认真阅读实验指导书。
熟悉实验目的、要求、步骤以及有关注意事项，做好实验前的各项准备工作。
2、实验前必须完成“实验预习报告” ，否则，不允许参加本次试验，不计成绩。
3、实验开始前对所用设备、仪器及工具，要认真检查。
本次实验结束后，将上述物品整理放回原处，征得老师同意后，方可离去。
4、未经教师同意，不得自行挪用或调换其他实验台上的任何设备、仪器等用具。
实验室内物品一律不许私自携出室外。
5、每次实验要在教师指导下独立进行。
6、爱护集体财产，严格遵守操作规程。
若自行拆改或者主观原因发生设备、仪器、工具损坏等责任事故，根据情节予以赔偿。
7、遵守实验课教学时间和课堂纪律，保持室内整洁，严禁吸烟。
8、认真填写“实验报告”的全部内容，实验课完成情况计入期末本门课程的综合考核成绩。
机械基础实验室目录实验守则.............................................................................I目录................................................................................... I.I. ..实验一齿轮范成原理............................................................ 1... 实验二回转件的动平衡.......................................................... 4... 实验三螺栓联接实验............................................................ 7... 实验四液体动压滑动轴承实验...................................................... 1..2. 实验五减速器拆装................................................................ 1..8. 机械设计基础实验报告五........................................................... 2..1. 实验五预习报告.................................................................. 2..4.. 机械设计基础实验报告四........................................................... 2..5. 实验四预习报告.................................................................. 2..7.. 机械设计基础实验报告三........................................................... 2..8. 实验三预习报告.................................................................. 3..2.. 机械设计基础实验报告二........................................................... 3..3. 实验二预习报告.................................................................. 3..6.. 机械设计基础实验报告一........................................................... 3..7. 机械设计基础课程设计任务书（一）.................................................. 3..9 机械设计基础课程设计任务书（二）.................................................. 4..3实验一齿轮范成原理在工程中，齿轮齿廓的制造方法很多。
机械设计基础实训指导书演示教学
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)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。
机械设计基础实训指导书
机械设计基础实训指导书1. 实训简介机械设计基础是机械工程专业的核心课程之一，本实训旨在帮助学生通过实际操作来巩固理论知识，掌握机械设计的基本原理和方法。
本指导书将详细介绍实训内容、要求和步骤，帮助学生顺利完成实训任务。
2. 实训目标通过本次实训，学生应能够：•理解机械设计的基本原理和方法；•掌握常用的机械设计软件；•运用机械设计软件进行简单的机械设计；•完成一种简单机械零件的设计和制造。
3. 实训内容本实训包括以下内容：1.机械设计基础知识的学习和总结；2.机械设计软件的学习和使用；3.机械零件设计和制造。
4. 实训要求•遵循实训安全规范，确保人身和设备安全；•严格按照实训指导书进行操作，不得随意修改操作步骤；•结合实际案例，掌握机械设计的实际应用；•合理安排时间，保证实训任务的顺利完成。
5. 实训步骤步骤一：机械设计基础知识学习和总结1.学习机械设计的基本原理和方法；–理解机械设计的概念和作用；–掌握机械设计的基本流程。
2.总结机械设计基础知识；–编写机械设计基础知识笔记；–复习和巩固机械设计基础知识。
步骤二：机械设计软件的学习和使用1.学习常用的机械设计软件；–介绍常用的机械设计软件，如SolidWorks、AutoCAD 等；–学习软件的基本操作和功能。
2.完成机械设计软件的练习；–实际操作机械设计软件，绘制简单的零件和装配图；–学习使用软件进行模拟和分析。
步骤三：机械零件设计和制造1.确定机械零件设计和制造任务；–选择一个简单的机械零件进行设计和制造；–确定零件的尺寸、材料和加工工艺。
2.使用机械设计软件进行零件设计；–绘制零件的草图和三维模型；–进行零件的装配和运动仿真。
3.制造机械零件；–使用适当的加工设备和工具进行零件制造；–完成零件的加工和组装。
6. 实训评估本次实训将根据以下几个方面进行评估：•实训过程的操作规范性和安全性；•实训任务的完成情况和质量；•实训报告的撰写和总结能力。
机械设计基础实验指导书
《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。
机电专业《机械设计基础》实验指导书
目录实验一减速器拆装实验 (2)实验二机械零件拆装实验 (6)实验三轴系结构设计实验 (11)实验四渐开线齿轮参数的测定 (20)实验一减速器拆装实验学时：2学时一、概述由于减速器在机械和建筑等行业中应用比较广泛，所以对于机械专业的学生有必要了解减速器的用途、类型及结构等方面。
减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗轮蜗杆等传动零件所组成的独立部件，常安装在原动机和工作机之间，用以降低输入轴的转速并相应地增加输出轴的转矩。
其基本结构由箱体、轴系零件和附件三部分组成。
学生通过减速器的拆装实验可以进一步了解和掌握各零部件结构布置、加工工艺、密封方式、安装方法等内容。
二、实验目的（1）速器的结构，各零件的名称、形状、用途及相互装配关系；（2）观察齿轮和轴承的轴向及周向固定方式和安装顺序；（3）了解减速器各附件的名称、结构、安置位置及作用；（4）掌握高、低速齿轮侧向间隙的测量方法及轴向间隙的调整和测量方法。
三、减速器的类型与布置方式（1）减速器根据不同的用途可分为以下三种类型：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器，如图1-1a、b、c所示。
1-1 减速器的类型在圆柱齿轮减速器中，按齿轮传动级数可分为单级、两级和多级。
蜗轮蜗杆减速器又可分为蜗杆上置式和蜗杆下置式。
（2）两级或两级以上减速器的传动布置形式有展开式、分流式、同轴式三种形式，如图1-2a、b、c所示。
展开式用于载荷平稳的场合，分流式用于变载荷的场合，同轴式用于原动机与工作机同轴的特殊的工作场合。
图1-2 减速器传动布置形式四、减速器的箱体结构与附件减速器的箱体结构与附件如图1-3所示。
1．箱体结构减速器的箱体用来支撑和固定轴系零件，可分为箱盖与箱座两部分，剖分面通过齿轮轴线平面。
一般先将箱盖与箱座的剖分面加工平整，合上后用定位销定位将螺栓联接，对支承同一轴的轴承孔应一次镗出。
箱体应有足够的强度和刚度,除适当的壁厚外，还要在轴承座孔处设加强筋以增加支撑的刚度。
机械设计基础实验指导书(修订版)
机械设计基础实验指导书（修订版）实验一机构测绘实验（2学时）一、实验目的（1）进行机构和简单机械的认知能力的培养。
（2）通过对实际机械或机构模型的直接测绘掌握绘制机构运动简图的方法。
（3）验证机构自由度的计算。
（4）加深对机构组成原理的了解。
二、实验设备与工具（1）各种机器实物和机构模型。
（2）钢板尺、内外卡钳等测量工具（根据需要选用）。
（3）铅笔、三角板、圆规、橡皮、草稿纸（学生自备）。
三、实验步骤（1）找出机构主动件和从动件，驱动主动件使机构缓慢运动，观察机构的组成情况和运动情况。
（2）从主动件开始，确认活动构件及其数目，以及固定件（机架）。
（3）从主动件开始，按照运动的传递顺序，仔细观察两连接构件之间的接触性质及相对运动，以确认运动副的类型。
最后找出各运动副的数目。
（4）合理选择视图平面，在草纸上徒手画出机构示意图。
并从主动件开始，依次用数字表示各构件，用字母表示各运动副。
（5）计算机构自由度，并检验与机构主动件数目是否一致。
（6）仔细测量机构的运动学尺寸，以确定机构位置。
（7）选取适当的比例尺：长度比例尺μl = 实际长度（mm）/ 图示（mm）（8）绘制机构运动简图，按一定比例尺，用制图仪器画出机构运动简图。
实验二齿轮范成原理实验（1学时）一、实验目的：1．掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理，观察轮齿渐开线部分和过渡曲线的形成过程；2．了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法；3．分析比较渐开线标准齿轮和变化齿轮的异同点。
二、设备和工具：1．齿轮范成仪（参数见表2-1）2．圆规、三角板、铅笔等自备；3．充作毛坯的绘图纸（ 260）。
三、原理和方法：1．原理：范成法是利用一对齿轮传动时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮轮齿的方法。
加工时其中一轮为刀具，另一轮为毛坯，它们之间仍保持固定的角速比的传动（强制的），完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样；同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动。
《机械设计基础》实验指导书
机械设计基础实验指导书适用专业：上海第二工业大学实验一：机构运动简图的绘制一、实验目的1．了解几种典型的机构特征。
训练机构运动简图的绘制技能。
2．了解机构的组成形式，机构自由度的计算及其意义。
二、实验基本要求1．每位学生能够绘制3个典型机构的运动简图。
2．计算机构的自由度，并检验运动的确定性。
三、实验原理机构的运动简图是工程上常用的一种图形，是用符号和线条来清晰、简明的表达出机构的运动情况，使人对机器的动作一目了然。
在机器中各种机构尽管它们的外形和功用各不相同，但只要是同种机构，其运动简图都是相同的。
机构的运动仅与机构所具有的构件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，可以不考虑构件的复杂外形，运动副的具体构造，而用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺寸表示各运动副的相对位置，画出能准确表达机构运动特性的机构运动简图。
四、实验设备和工具1．机构模型（实验室自备）2．尺、铅笔、纸张（学生自备）五、实验内容及主要步骤1．实验内容运动简图绘制和计算机构自由度，并回答思考题。
2．主要步骤（1）缓慢驱动机构模型，仔细观察并分析各运动单元，从而确定构件的数目。
（2）仔细观察并判定各直接接触构件之间的接触情况及其相对运动性质，从而确定各运动副的类型，并用规定符号表示。
（3）根据机构的运动尺寸选择适当的比例尺μl 。
μl =实际长度/图上长度（4）用符号代表运动副，用线条代表构件，并标出机架、原动件。
一般以1、2、3、…表示构件，以A、B、C、…表示运动副，得出机构示意图。
（5）根据绘制结果，计算机构的自由度。
实验二：齿轮范成原理一、实验目的了解范成法切制渐开线齿轮的基本原理，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
二、实验基本要求要求每位学生学会使用齿轮范成仪绘制标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮。
三、实验原理范成法是利用一对齿轮互相啮合时其齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的。
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《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实验结果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*=。
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11、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=）和负变位（x2=）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*=、x1=、x2=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d a、齿根圆直径d f、基圆直径d b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、d a 、d f 、d b 。
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x 1 m =×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-0.5X 20 = 10m m =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m 1=20mm 、z 1=8、α=20°、ha *=1、c *=及m 2=8mm 、α=20°、ha *=1、c *= 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d a 、齿根圆d f 、基圆d b ；（2） 绘制m 1=20mm 、z 1=8、α=20°、ha *=1、c *=的标准齿轮齿廓；（3） 绘制m 2=8mm 、z 2=20、α=20°、ha *=1、c *=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七、渐开线齿廓范成原理实验报告格式（附表）八、范成齿廓的轮坯图样（见图2）渐开线齿廓的范成原理实验报告专业班级姓名日期同组人指导老师成绩1、标准齿轮：第一组m1=20mm、z1=8、α=20°、ha*=1、c*=第二组m2=8mm、z2=20、α=20°、ha*=1、c*=变位齿轮：m=20mm、z=8、α=20°、ha*=1、c*=；2、3、心得体会实验三渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验指导书一、实验目的1. 测定渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数；（1）通过测量公法线长度确定模数m和压力角α：（2）通过测量齿顶圆直径d a和齿根圆直径d f，确定齿顶高系数h a*和顶隙系数c*；（3）通过标准齿轮公法线长度与实测公法线长度的比较，判断齿轮的变位类型，并计算变位系数x，确定齿轮是否根切；2. 观察直齿圆柱齿轮的啮合传动过程，测定重合度。
3. 确定变位齿轮的传动类型及啮合参数。
二、实验仪结构及实验原理1. 实验仪结构，如图1所示：图1 实验仪结构图齿轮轴1、2固定在台板上，其中心距为100±，齿轮1的轴颈上可分别安装2#、3#、5#、6#实验齿轮，齿轮2的轴颈上可分别安装1#、4#实验齿轮，1#齿轮可分别与2#、3#齿轮啮合，4#齿轮可分别与5#、6#齿轮啮合，共组成四对不同的齿轮传动。
实验仪还配有4块有机玻璃制的透明面板，面板相当于齿轮箱体的一部分，面板上刻有齿顶圆、基圆、啮合线等，两孔同时安装在齿轮轴1、2的轴颈上。
面板I和面板II分别用于齿轮1～2和齿轮1～3两对啮合传动，面板III和面板IV分别用于齿轮4～5和齿轮4～6两对啮合传动。
2. 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定原理渐开线齿轮的基本参数有五个：z、m、α、h a*、c*，其中m、α、h a*、c*均应取标准值，z 为正整数。
对于变位齿轮，还有一个重要参数，即变位系数x ，变位齿轮及变位齿轮传动的诸多尺寸均与x 有关。
（1）通过测量公法线长度确定模数m 和压力角α，见图2。
① 确定跨齿数k ：20.5cot 180xk z ααπ=++② 测量公法线长度k W '和1k W +'。
③ 确定模数m 、压力角α：图2 用游标卡尺测公法线长度根据渐开线性质：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长。