《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》

《機(jī)械設(shè)計根底試驗(yàn)》教學(xué)大綱湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院202311月《機(jī)械設(shè)計根底試驗(yàn)》教學(xué)大綱120232B62、課程屬性：必修3、試驗(yàn)屬性：獨(dú)立設(shè)課428學(xué)時5、試驗(yàn)應(yīng)開學(xué)期：第4、5學(xué)期6、先修課程：高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、金屬材料及熱處理、機(jī)械精度設(shè)計及檢測、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計。一、課程的性質(zhì)與任務(wù)機(jī)械設(shè)計根底試驗(yàn)課是緊緊圍繞機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計理論教學(xué)而開設(shè)的，其目的是讓學(xué)生通過課堂理論教學(xué)后，經(jīng)過試驗(yàn)教學(xué)更加深刻地理解教學(xué)的內(nèi)容，驗(yàn)證理論教學(xué)中的重要結(jié)論，學(xué)會現(xiàn)代的試驗(yàn)方法和測試手段，提高學(xué)生的動手力氣和創(chuàng)設(shè)計力氣，為今后的學(xué)習(xí)進(jìn)展各種科學(xué)爭論工作打下確定的根底。二、試驗(yàn)的目的與根本要求1、進(jìn)一步深刻理解理論教學(xué)的內(nèi)容，驗(yàn)證理論教學(xué)中的重要結(jié)論；2、把握現(xiàn)代的試驗(yàn)方法和測試技術(shù)；3、把握各種試驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)造、工作原理以及使用調(diào)整方法；4、提高學(xué)生的動手力氣和創(chuàng)設(shè)計力氣。三、試驗(yàn)考核方式及方法1、依據(jù)學(xué)生參與試驗(yàn)的態(tài)度和表現(xiàn)，在教師批閱完試驗(yàn)報告的根底上，按優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評定試驗(yàn)成績。2、未完成所規(guī)定的試驗(yàn)或試驗(yàn)成績不合格者，應(yīng)補(bǔ)做或重作試驗(yàn)，否則不準(zhǔn)參與本課程的期終考試。3、本課程為考察課，依據(jù)學(xué)習(xí)態(tài)度、試驗(yàn)報告計成績。四、試驗(yàn)工程一覽表序號試驗(yàn)工程名稱序號試驗(yàn)工程名稱試驗(yàn)類型試驗(yàn)要求適用專業(yè)學(xué)時1 機(jī)構(gòu)生疏、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪和分析綜合性必做22 齒輪幾何參數(shù)測定與分析綜合性必做機(jī)械類43 剛性轉(zhuǎn)子動平衡試驗(yàn)驗(yàn)證性必做24 機(jī)械運(yùn)動方案虛擬拼裝與運(yùn)動仿真設(shè)計創(chuàng)性必做25 機(jī)械傳動系統(tǒng)方案的創(chuàng)設(shè)計及分析設(shè)計創(chuàng)性必做46 螺栓聯(lián)接綜合測試與分析分析綜合性必做27 帶傳動試驗(yàn)根底驗(yàn)證性必做28 齒輪傳動效率試驗(yàn)根底驗(yàn)證性必做29 液體動壓滑動軸承試驗(yàn)根底驗(yàn)證性必做210 軸系構(gòu)造創(chuàng)意設(shè)計設(shè)計創(chuàng)性必做411 減速器拆裝試驗(yàn)分析綜合性必做212 機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計與性能測試分析設(shè)計創(chuàng)性選做4五、試驗(yàn)工程的具體內(nèi)容試驗(yàn)一機(jī)構(gòu)生疏、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪和分析1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕生疏各種常見的機(jī)構(gòu)，了解其組成與其工作原理；〔2〕把握依據(jù)實(shí)際機(jī)械和模型繪制機(jī)械運(yùn)動簡圖的技能；〔3〕進(jìn)一步加深理解機(jī)械的組成和機(jī)械自由度的含義，把握機(jī)械自由度的計算方法及其具有確定運(yùn)動的條件；〔4〕了解機(jī)械運(yùn)動簡圖與實(shí)際機(jī)械構(gòu)造的區(qū)分。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕每人測繪34個機(jī)械模型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；〔2〕生疏機(jī)械原理示教柜上的各種機(jī)構(gòu)、觀看縫紉機(jī)、補(bǔ)鞋機(jī)、蓮子剝殼機(jī)、 YJ-79型教具插齒機(jī)等機(jī)械實(shí)物。3、試驗(yàn)設(shè)備〔1〕機(jī)械原理示教柜；〔2〕機(jī)械運(yùn)動簡圖測繪模型假設(shè)干；〔3〕縫紉機(jī)、補(bǔ)鞋機(jī)、蓮子剝殼機(jī)、 YJ-79型教具插齒機(jī)。4、試驗(yàn)步驟〔1〕認(rèn)真觀看和分析各種機(jī)構(gòu)模型和機(jī)械實(shí)物；〔2〕34個機(jī)構(gòu)模型，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。5、教學(xué)方式〔1〕指導(dǎo)學(xué)生一邊認(rèn)真觀看示教柜的各種機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動。一邊聽清配套 CD的講解；〔2〕教師講解各種機(jī)械實(shí)物、示范操作，學(xué)生再體驗(yàn)；〔3〕每位學(xué)生用13-4個機(jī)構(gòu)模型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；〔4〕計算機(jī)構(gòu)的自由度，分析該機(jī)構(gòu)是否有確定的運(yùn)動。6、考核要求完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求圖線符合國家標(biāo)準(zhǔn)、文字簡明扼要。試驗(yàn)二 齒輪幾何參數(shù)測定與分析1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕把握用一般量具測定齒輪根本參數(shù)的根本技能；〔2〕進(jìn)一步穩(wěn)固并生疏齒輪各局部名稱和各局部的尺寸與根本參數(shù)的關(guān)系，以及漸開線齒輪的幾何性質(zhì)；〔3〕把握用范成法切制漸開線齒輪的根本原理，觀看漸開線齒廓的形成過程。2、試驗(yàn)內(nèi)容()的根本參數(shù)，并判別它們是否是標(biāo)準(zhǔn)齒輪、非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，求出其變位系數(shù)。3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備〔1〕漸開線齒輪參數(shù)測定試驗(yàn)箱；〔2〕YJ-79型教具插齒機(jī)、蠟制齒坯。4、試驗(yàn)步驟〔1〕教師講解試驗(yàn)方法和步驟；〔2〕學(xué)生測繪計算齒輪的幾何參數(shù)；〔3〕教師演示插齒機(jī)插齒。5、教學(xué)方式2人一組，測定兩個漸開線齒輪的參數(shù)。在測定過程中，學(xué)生以 8人一組輪番觀摩教師用插齒機(jī)插齒。6、考核要求當(dāng)堂完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求字跡工整，計算準(zhǔn)確。試驗(yàn)三 剛性轉(zhuǎn)子動平衡試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕把握動平衡的原理和根本方法；〔2〕穩(wěn)固動平衡的根本概念和理論學(xué)問；〔3〕了解幾種動平衡試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造工作原理。2、試驗(yàn)內(nèi)容測定剛性轉(zhuǎn)子的不平衡的質(zhì)徑積及其相位角。3、試驗(yàn)設(shè)備〔1〕DPH-I智能動平衡試驗(yàn)臺、測試電腦、打印機(jī)；〔2〕閃光式動平衡機(jī)；〔3〕簡易柜架式動平衡機(jī)。4、試驗(yàn)步驟〔1〕教師講解試驗(yàn)原理方法、演示一遍；〔2〕學(xué)生測定完成試驗(yàn)。5、教學(xué)方式4人一組，分組實(shí)施。6、考核要求當(dāng)堂完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求字跡工整，附上打印出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)四 機(jī)械運(yùn)動方案虛擬拼裝與運(yùn)動仿真1、試驗(yàn)?zāi)康模骸?〕培育學(xué)生的創(chuàng)意識和創(chuàng)設(shè)計力氣；〔2〕培育學(xué)生綜合運(yùn)用各種常見機(jī)構(gòu)的力氣；2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕依據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)供給的各種零部件，拼裝出一些常用的機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的組合；〔2〕對拼裝機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)組合進(jìn)展運(yùn)動仿真；〔3〕分析機(jī)構(gòu)組合的運(yùn)動要求及傳動性能。3、試驗(yàn)設(shè)備〔1〕PC機(jī)；〔2〕軟件：虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)。4、試驗(yàn)步驟〔1〕進(jìn)入試驗(yàn)系統(tǒng)，掃瞄系統(tǒng)供給的各種零部件；〔2〕擬定一個機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案，進(jìn)展虛擬拼裝；〔3〕對拼裝機(jī)構(gòu)進(jìn)展運(yùn)動仿真。5、教學(xué)方式一人一臺電腦，掃瞄虛擬零件。手動或自動虛擬拼裝一些機(jī)構(gòu)的組合，并對其運(yùn)動仿真。觀看運(yùn)動分析的結(jié)果。6、考核要求布置學(xué)生自擬機(jī)構(gòu)組合方案，為試驗(yàn)四作預(yù)備。7、試驗(yàn)報告要求文字簡明扼要，圖線符合國家標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)五 機(jī)械傳動系統(tǒng)方案的創(chuàng)設(shè)計及分析1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕通過方案設(shè)計構(gòu)思，培育學(xué)生創(chuàng)設(shè)計力氣；〔2〕培育學(xué)生對各種常見機(jī)構(gòu)的綜合運(yùn)用力氣；〔3〕通過拼裝，培育學(xué)生的動手力氣；〔4〕通過對方案進(jìn)展構(gòu)造分析、運(yùn)動分析、動力分析及實(shí)際測定，檢驗(yàn)設(shè)計的方案是否滿足工作要求。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕擬訂一較簡潔的機(jī)械〔如牛頭刨床、小型插床等〕的傳動系統(tǒng)方案；〔2〕對方案進(jìn)展構(gòu)造分析、運(yùn)動分析、動力分析；〔3〕拼裝出擬訂的械傳動系統(tǒng)方案，并通過檢測檢驗(yàn)其是否具有確定的運(yùn)動，運(yùn)動性能、動力性能能否滿足預(yù)定的工作要求。3、試驗(yàn)設(shè)備〔1〕ZBS-C型機(jī)構(gòu)運(yùn)動創(chuàng)設(shè)計試驗(yàn)臺；〔2〕機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)意設(shè)計模擬實(shí)施試驗(yàn)儀；〔3〕3DMC-I型三維機(jī)構(gòu)組合創(chuàng)可分析試驗(yàn)臺。4、試驗(yàn)步驟〔1〕預(yù)習(xí)試驗(yàn)指導(dǎo)書，了解試驗(yàn)設(shè)備，生疏各種運(yùn)動副和桿件的組裝方法；〔2〕針對設(shè)計題目，初步擬定機(jī)械傳動系統(tǒng)方案，繪出草圖 (課外)；〔3〕教師講解試驗(yàn)設(shè)備及各零、部件的功能，安裝和拆卸方法及工具；〔4〕教師指導(dǎo)學(xué)生按草圖進(jìn)展機(jī)構(gòu)拼裝；〔5〕教師檢查拼裝無誤后啟動原動機(jī)驅(qū)動拼裝機(jī)械運(yùn)動，依據(jù)運(yùn)動狀況進(jìn)展適當(dāng)調(diào)整到達(dá)設(shè)計要求；〔6〕安裝測試系統(tǒng)對機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動參數(shù)進(jìn)展測試，打印出測試報告。5、教學(xué)方式二、三人為一組，使用一臺試驗(yàn)設(shè)備相互協(xié)作完成一個典型機(jī)械傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計、拼裝和測試。6、考核要求拼裝機(jī)構(gòu)按設(shè)計要求運(yùn)動靈敏，運(yùn)動參數(shù)到達(dá)設(shè)計要求。7、試驗(yàn)報告要求文字簡明扼要，圖線符合國家標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)六 螺栓聯(lián)接綜合測試與分析1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕了解螺栓聯(lián)接在擰緊過程中各局部的受力狀況；〔2〕驗(yàn)證受軸向工作載荷時，預(yù)緊螺栓的變形規(guī)律及對螺栓總拉力的影響；〔3〕學(xué)會計算螺栓的相對剛度，并繪制螺栓聯(lián)接的受力變形圖；〔4〕透徹理解提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的各項措施。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕螺栓靜態(tài)載荷與變形的測量與分析，螺栓組的受力分析；〔2〕螺栓的動態(tài)載荷與變形的變化曲線仿真分析；〔3〕建模理論曲線與實(shí)測曲線的分析比較。3、試驗(yàn)設(shè)備螺栓聯(lián)接綜合試驗(yàn)臺4、試驗(yàn)步驟〔1〕連接各試驗(yàn)設(shè)備；〔2〕接通電源并預(yù)熱，調(diào)零；〔3〕逐一均勻擰緊各螺栓，使每個螺栓有一樣的預(yù)緊初拉力和初應(yīng)變；〔4〕加載，測出相應(yīng)的應(yīng)變量，如此重復(fù)三次；〔5〕卸載，關(guān)閉電源，完畢試驗(yàn)。5、教學(xué)方式每班學(xué)生分成8小組，每組4-5人，教師示范講解，學(xué)生動手試驗(yàn)。6、考核要求完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求文字簡明扼要，字跡工整。試驗(yàn)七 帶傳動試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康模骸?〕了解帶傳動試驗(yàn)臺的構(gòu)造、工作原理和測試帶傳動參數(shù)的方法；〔2〕觀看帶的初拉力對帶傳開工作力氣的影響；〔3〕觀看帶傳動的彈性滑動及打滑現(xiàn)象；〔4〕把握帶傳動的滑動率曲線和效率曲線。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕V帶的工作狀況、彈性滑動和打滑現(xiàn)象；〔2〕測定并繪制滑動率曲線和效率曲線。3、試驗(yàn)設(shè)備DCS-II型智能帶傳動試驗(yàn)臺4、試驗(yàn)步驟〔1〕給帶傳動施加初拉力；〔2〕啟動原動機(jī)、調(diào)速、登記空載時主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速值；〔3〕加載、運(yùn)行，記錄主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速。屢次加載，得到 8組試驗(yàn)數(shù)據(jù)；5、教學(xué)方式與齒輪傳動的效率試驗(yàn)同時進(jìn)展， 2人一組。6、考核要求完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求字跡工整、文字簡明扼要、附上打印出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)八 齒輪傳動效率試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕了解封閉功率流式齒輪試驗(yàn)臺的根本原理特點(diǎn)；〔2〕了解齒輪傳動效率的測試方法；〔3〕把握齒輪傳動的傳動效率曲線。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕測定齒輪傳動的效率；〔2〕繪制齒輪傳動的效率曲線。3、試驗(yàn)設(shè)備CLS-II 型齒輪傳動的試驗(yàn)臺4、試驗(yàn)步驟〔1〕系統(tǒng)聯(lián)接、接通電源；〔2〕轉(zhuǎn)矩零點(diǎn)及放大倍數(shù)調(diào)整；〔3〕加載、運(yùn)行，記錄下8組試驗(yàn)數(shù)據(jù)；〔4〕停機(jī)、清零、關(guān)閉電源，處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、打印輸出。5、教學(xué)方式與帶傳動試驗(yàn)同時進(jìn)展， 2人一組。6、考核要求完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求字跡工整，文字簡明扼要，附上打印出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)九 液體動壓滑動軸承試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕把握動壓油膜形成的條件及形成過程；〔2〕把握油膜承載力氣隨載荷、轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律及軸向壓力的分布狀況；〔3〕了解徑向滑動軸承的摩擦系數(shù)的測量方法。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕觀看徑向滑動軸承液體動壓潤滑的形成過程和現(xiàn)象；〔2〕測定和繪制徑向滑動軸承徑向油膜壓力曲線，求軸承的承載力氣；〔3〕觀看載荷和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變時油膜壓力的變化狀況；〔4〕觀看徑向滑動軸承油膜的軸向壓力分布的狀況；〔5〕測量徑向滑動軸承的摩擦系數(shù)，繪制摩擦特性曲線。3、試驗(yàn)設(shè)備HZSB-III 型型液體滑動軸承試驗(yàn)臺、測控微機(jī)4、試驗(yàn)步驟〔1〕啟動電機(jī)，調(diào)整轉(zhuǎn)速至全液體潤滑狀態(tài)；〔2〕用加載裝置加載；〔3〕待各壓力表值穩(wěn)定后，依次記錄各壓力表的壓力值；〔4〕卸載、關(guān)機(jī)；〔5〕處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制出油壓分布曲線與承載曲線。5、教學(xué)方式4人，每組一臺設(shè)備，教師示范講解后，學(xué)生操作。6、考核要求完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求字跡工整，文字簡扼要，附上打印出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)十 軸系構(gòu)造創(chuàng)意設(shè)計1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕了解并把握軸承和軸上零件的構(gòu)造與功用、工藝要求；〔2〕觀看軸與軸承及軸上零件的定位、固定調(diào)整方式及安裝挨次；〔3〕建立軸系構(gòu)造的感性生疏，并把握軸系構(gòu)造設(shè)計理論學(xué)問。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕了解分析現(xiàn)有軸系構(gòu)造形式、功能、裝配關(guān)系；〔2〕按題目要求設(shè)計一個軸系構(gòu)造方案示意圖；〔3〕依據(jù)供給的試驗(yàn)裝置與軸系方案示意圖，創(chuàng)意組合軸系構(gòu)造設(shè)計與分析。3、試驗(yàn)設(shè)備〔1〕JK-I 型創(chuàng)意組合式軸系構(gòu)造設(shè)計試驗(yàn)箱；〔2〕游標(biāo)卡尺，活動扳手、鋼尺、起子等。4、試驗(yàn)步驟〔1〕現(xiàn)有軸系構(gòu)造分析；〔2〕創(chuàng)意組合軸系構(gòu)造設(shè)計與分析。5、教學(xué)方式4人，每組一套設(shè)備。教師示范講解后，學(xué)生動手操作。6、考核要求完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求文字簡明扼要，圖線符合國家標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)十一 減速器拆裝試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康摹?〕了解減速器構(gòu)造、生疏各零件的名稱、外形、用途和各零件之間的裝配關(guān)系；〔2〕了解軸系部件的安裝、固定及調(diào)整方法；〔3〕對減速器各個零件部件有直觀生疏，進(jìn)一步了解和把握各零部件的構(gòu)造意義、加工工藝、安裝方法。2、試驗(yàn)內(nèi)容〔1〕觀看減速器的外形、了解減速器各附件的名稱、構(gòu)造、安裝位置及作用；〔2〕減速器的虛擬裝配()；〔3〕拆裝減速器；〔4〕分析減速器的構(gòu)造。3、試驗(yàn)設(shè)備單級圓柱齒輪減速器、雙級圓柱齒輪減速器、單級蝸輪減速器，圓錐 -圓柱齒輪減速器，裝拆工具。4、試驗(yàn)步驟〔1〕觀看減速器的外形、爭論拆裝方法；〔2〕拆卸減速器；〔3〕分析減速器的構(gòu)造；〔4〕裝配復(fù)原減速器。5、教學(xué)方式每學(xué)生班分成8小組，每小組4-5人。教師講解拆裝步驟及留意事項，學(xué)生動手拆裝。6、考核要求教師提問、出思考題給學(xué)生爭論，學(xué)生完成試驗(yàn)報告。7、試驗(yàn)報告要求文字簡明扼要，字跡工整。試驗(yàn)十二 機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計與性能測試分析1、目的要求〔1〕系統(tǒng)地全面把握機(jī)械傳動、聯(lián)接件的功能和設(shè)計原理；〔2〕系統(tǒng)地了解并生疏機(jī)械系統(tǒng)性能參數(shù)在實(shí)際機(jī)械系統(tǒng)中的變化；〔3〕學(xué)生自主創(chuàng)意設(shè)計，并拼裝機(jī)械傳動系統(tǒng)；〔4〕了解傳感器、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)分析等原理。2、試驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)意設(shè)計一個機(jī)械系統(tǒng)傳動方案；依據(jù)創(chuàng)意的機(jī)械系統(tǒng)傳動方案，選擇試驗(yàn)用零部件及機(jī)構(gòu)，并自主拼裝完成該試驗(yàn)臺；安裝傳感器、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢測等局部連線；對拼裝好的機(jī)械系統(tǒng)的性能進(jìn)展檢測與分析。3、試驗(yàn)設(shè)備JYCS-III 型機(jī)械系統(tǒng)性能爭論及參數(shù)可視化分析試驗(yàn)臺；各種機(jī)械傳動、傳感器、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件。4、試驗(yàn)步驟設(shè)計擬定一個機(jī)械系統(tǒng)傳動方案；拼裝好設(shè)計的機(jī)械系統(tǒng)；安裝傳感器、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢測等局部的連