機械設計實驗大綱

《機械設計》實驗大綱PAGE1《機械設計》實驗大綱課程編號：C02102適用專業(yè)：機械設計及自動化機械制造及自動化實驗總學時：20本課程實驗的地位和任務機械設計實驗是機械設計課程重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。它的任務是通過實驗課使學生掌握典型機械零件的實驗方法；掌握力學參數(shù)，機械量（如力，壓力，力矩，轉速，機械效率等）測定方法；獲得實驗技能和科研能力的基本訓練；了解在機械設計理論的研究，機械性能的改進，新機械的設計等方面用實驗方法研究的途徑；提高觀察分析事物和動手解決問題的能力；加強CAD和CAT的技能；養(yǎng)成實事求是和嚴肅認真的科學作風；鞏固、深化和驗證課堂教學中掌握的機械設計基本理論和方法。實驗課程的基本要求要求學生在實驗前要預習，實驗中要多看、多思考、多動手，認真記錄實驗數(shù)據(jù)；實驗后仔細處理實驗數(shù)據(jù)，認真分析實驗結果，完成一份完整的實驗報告。實驗的每組人數(shù)不超過兩人，盡量做到一人一組，所有實驗要求學生親自操作。要求學生理解所做實驗的原理和所用儀器的基本工作原理及基本操作。實驗名稱與內容序號實驗名稱學時實驗內容及要求備注1機構運動簡圖繪制與分析實驗2繪制插齒機、小型沖床、油泵模型、擺動導桿機構、內燃機模型、縫紉機的機針機構、縫紉機的腳踏驅動機構、縫鞋機的機針機構、機車驅動機構、拋光機、牛頭刨床、顎式破碎機，機械手腕部機構、制動機構，急回簡易沖床，步進輸送機、假支膝關節(jié)機構、裝訂機機構，鉚機機構等機構的機構運動簡圖，并計算自由度，分析機構的運動必做2齒輪范成原理實驗2在一張圖上，一半畫標準齒輪的范成圖，另一半畫變位齒輪的范成圖；并計算所畫的標準齒輪和變位齒輪的基本參數(shù)，并分析實驗結果必做3齒輪幾何參數(shù)的測定與分析實驗1測定一對齒輪的基本參數(shù)，分析齒輪是零傳動，正傳動還是負傳動，分析齒輪的那些誤差影響到本實驗的測量精度。測量齒頂圓時，偶數(shù)齒與奇數(shù)齒測量方法有什么不同任選A組4四桿機構運動參數(shù)測量與動態(tài)性能分析實驗1弄清實驗設備的工作原理及操作方法，測出機構連桿為柔性桿，擺桿為剛性，曲柄在50～300rpm時擺桿的運動規(guī)律，將此運動規(guī)律（包括角位移、角速度、交加速度）曲線與計算機結果進行對比，分析其異同任選A組序號實驗名稱學時實驗內容及要求備注5回轉構件動平衡實驗1加補償力矩、調節(jié)其相位和大小，使之與不平衡量產生的慣性力矩相等，從而使框架振動清除，計算不平衡重徑積的大小，確定不平衡重的位置，然后進行校正，觀察平衡效果任選A組6凸輪輪廓曲線的測定實驗1用小滾子測頭按偏置，小滾子測頭按對心，尖頂測頭按對心，平底測頭按對心，大滾子測頭按對心五種情況分別測直動桿盤狀凸輪機構的從動件位移與凸輪轉角的關系。畫出所測凸輪輪廓形狀，分析實驗結果任選A組7機械工作循環(huán)圖的測繪與分析實驗2測繪一種機械（插齒機，縫紉機，內燃機模型，縫鞋機等）的機械工作循環(huán)圖；分析研究此機械工作循環(huán)圖的合理性，并提出改進設計的意見和措施任選A組8齒輪傳動效率的測試實驗1了解封閉功率流式齒輪試驗的基本原理、特點及測定齒輪傳動效率的方法；通過改變載荷，測出不同載荷下的傳動效率，通過曲線分析結果任選A組9機組運轉及飛輪調節(jié)實驗1對于空壓機在不同負載下，測試活塞阻力—曲柄轉角曲線；阻力矩—曲柄轉角曲線；有無飛輪狀態(tài)下機組起動轉速曲線n1—θ，停車止動轉速曲線n2—θ，以及有無飛輪狀態(tài)下機組平穩(wěn)運轉時轉速曲線n—θ，最大轉速nmax，最小轉速nmin，回轉不均勻系數(shù)。分析實驗結果任選A組10機械原理CAI4通過連桿機構設計CAI，學習如何用計算機輔助連桿機構設計，并觀察所設計的連桿機構的動態(tài)模擬情況；通過凸輪機構設計CAI，了解凸輪的各種運動規(guī)律的曲線，調整設計凸輪的各種參數(shù)，觀察設計出的凸輪輪廓；通過計算機輔助實驗CAI，模擬機構運動簡圖測繪實驗和齒輪范成原理實驗；另外，可用機械原理CAI對課程進行復習和自我測驗必做，課外用2～4小時11減速器裝拆與分析實驗2裝拆一種減速器，畫出減速器的傳動示意圖，測繪和計算減速器的傳動參數(shù)，寫出裝配要求的各種數(shù)據(jù)，分析減速器的結構，指出不合理的結構，提出使減速器裝拆更容易、潤滑更良好、造價在滿足性能要求下更低、外形更美觀等的建議結構必做12軸系結構測繪與分析實驗2分析和測繪軸系模型，明確軸系結構設計需要滿足的要求（固定與定位要求，裝拆要求，調整要求，加工工藝性要求等），畫兩種軸系的結構裝配圖必做13帶傳動實驗1測定帶傳動主、從動輪的轉速n1、n2，測定帶傳動主、從動輪的轉矩T1、T2，繪制帶傳動的滑動率和效率隨帶傳動負載的變化，分析帶傳動的漲緊力對這些曲線的影響。任選B組序號實驗名稱學時實驗內容及要求備注14滑動軸承實驗1觀察滑動軸承的液體摩擦現(xiàn)象，計算出不同比壓及轉速下摩擦系數(shù)f，在坐標紙上以μn/p為橫坐標，以f為縱坐標繪制曲線，繪制油膜壓力分布f—μn/p曲線，由此計算軸承的承載能力。分析實驗結果任選B組15鏈傳動實驗1測試鏈傳動被動鏈輪的轉速變化曲線n—θ；求nmax和nmin及回轉不均勻系數(shù)δ，并進行分析任選B組16萬向聯(lián)軸節(jié)實驗1測試萬向聯(lián)軸節(jié)在正置狀態(tài)及偏置10～30°狀態(tài)下的轉速變化曲線n—θ；求nmax和nmin及回轉不均勻系數(shù)δ，并進行分析任選B組17螺栓聯(lián)接變形協(xié)調實驗1測量螺栓聯(lián)接在軸向力的作用下伸長變形的增加量Δδ1等于被聯(lián)接件壓縮變形的恢復量Δδ2，符合變形協(xié)調規(guī)律。驗證螺栓總拉力等于聯(lián)接的殘余預緊力Q＇P與軸向工作載荷F之和，即Q=Q＇P+F。繪制力—變形曲線，分析實驗誤差任選B組18鍵聯(lián)接的CAD上機實驗2編制鍵聯(lián)接的CAD程序，并通過此程序設計一鍵聯(lián)接必做19機械零件CAI2通過螺紋聯(lián)接CAI，進一步了解受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接在裝配時和工作時螺栓和被聯(lián)接件受力和變形的關系；通過帶傳動CAI，觀察帶的打滑和彈性滑動現(xiàn)象，并考察帶傳動的各種參數(shù)對此現(xiàn)象的影響；通過鏈傳動CAI，了解鏈傳動的運動不均勻現(xiàn)象，并考察鏈傳動的各種參數(shù)對此現(xiàn)象的影響；通過齒輪傳動CAI，了解齒輪輪齒嚙合位置的變化，齒輪齒面上接觸應力的變化和齒根處彎曲應力的變化情況，并觀察接觸應力的最大值發(fā)生是在何時產生的；通過滾動軸承CAI，觀察軸承元件載荷和應力的變化情況；通過滑動軸承CAI，觀察滑動軸承的各種參數(shù)對油膜壓力分布的影響；通過軸的結構改錯CAI，掌握如何正確設計軸的結構必做，課外用2～4小時實驗考核辦法實驗成績按10﹪記入期末機械設計課總成績，實驗成績不及格或缺做1/3以上者不得參加期末考試。期末考試的試卷中應有5～10分與實驗內容有關的題目。實驗成績有實驗指導教師從五方面綜合評定：實驗預習；實驗能力；實驗態(tài)度；回答問題；實驗報告。實驗指導教師在每次實驗中均應填寫實驗日志及考核記錄，期末考試前兩周，實驗指導老師將實驗成績交認課教師，由認課教師把實驗成績按10﹪記入期末機械設計課總成績。說明教材[1]王科社，王雪艷編﹒機械設計實驗指導書﹒北京機械工業(yè)學院印制，1997[2]王科社，王雪艷編﹒機械原理實驗指導書﹒北京機械工業(yè)學院印制，1997[3]王科社,韓鳳蓮編.機械設計CAI軟件包介紹及使用指導.北京機械工業(yè)學院印制，1997[4]王晶主編﹒機械原理計算機輔助教學軟件學生使用指導書（XJDJYCAIV2.2），北京機械工業(yè)學院印制.1996﹒9[5]王科社,韓鳳蓮，王雪艷編.機械設計與CAD實驗室實驗任務書與指導書.北京機械工業(yè)學院印制，1999實驗項目的選擇在上述19個實驗項目中7個實驗項目