《機械設(shè)計》課程實驗教學(xué)方案課程類型學(xué)科基礎(chǔ)課程課程代碼

1、機械設(shè)計課程實驗教學(xué)方案課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課程課程代碼：xk09013課程適用專業(yè)（或?qū)I(yè)方向）：機械設(shè)計制造及其自動化、車輛工程、汽車服務(wù)工程、工業(yè)工程課程總學(xué)分、總學(xué)時：4學(xué)分、72學(xué)時，其中實驗6學(xué)時實驗室地點： GW525 一、實驗教學(xué)總體目標(biāo)1、加深對所學(xué)課程基本理論的理解和掌握。2、培養(yǎng)學(xué)生進行實驗研究的基本能力、技能和方法。3、掌握實驗儀器設(shè)備的使用方法。二、各實驗教學(xué)目標(biāo)與主要實驗教學(xué)內(nèi)容實驗一；機械傳動性能綜合測試實驗（2學(xué)時）實驗教學(xué)目標(biāo)：1、 通過測試常見機械傳動裝置（如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等）在傳遞運動與動力過程中的參數(shù)曲線(速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動比曲線

2、、功率曲線及效率曲線等)，加深對常見機械傳動性能的認(rèn)識和理解。2、 通過測試由常見機械傳動組成的不同傳動系統(tǒng)的參數(shù)曲線，掌握機械傳動合理布置的基本要求。3、 通過實驗認(rèn)識智能化機械傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理，掌握計算機輔助實驗的新方法, 培養(yǎng)進行設(shè)計性實驗與創(chuàng)新性實驗的能力。4、 通過實驗掌握機械傳動性能綜合測試的工作原理和方法，掌握計算機輔助實驗的方法。實驗教學(xué)內(nèi)容：1、 選擇實驗A(典型機械傳動裝置性能測試實驗) 時, 可從V帶傳動、同步帶傳動、套筒滾子鏈傳動、圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器中，選擇1-2種進行傳動性能測試實驗;2、 選擇實驗B（組合傳動系統(tǒng)布置優(yōu)化實驗）時, 則要確定選

3、用的典型機械傳動裝置及其組合布置方案，并進行方案比較實驗，組合布置方案見實驗指導(dǎo)書。實驗設(shè)備及用具本實驗在“機械傳動性能綜合測試實驗臺”上進行。本實驗臺采用模塊化結(jié)構(gòu)，由不同種類的機械傳動裝置、聯(lián)軸器、變頻電機、加載裝置和工控機等模塊組成，學(xué)生可以根據(jù)選擇或設(shè)計的實驗類型、方案和內(nèi)容，自己動手進行傳動連接、安裝調(diào)試和測試，進行設(shè)計性實驗、綜合性實驗或創(chuàng)新性實驗。機械傳動性能綜合測試實驗臺各硬件組成部件的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示。252262143378圖1實驗臺的結(jié)構(gòu)布局1-變頻調(diào)速電機 2-聯(lián)軸器 3-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 4-試件5-加載與制動裝置 6-工控機 7-電器控制柜 8-臺座 實驗注意事項1

4、、本實驗臺采用的是風(fēng)冷式磁粉制動器、注意其表面溫度不得超過80C，實驗結(jié)束后應(yīng)及時卸除載荷。2、在施加試驗載荷時，“手動”應(yīng)平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)電流微調(diào)旋鈕、“自動”也應(yīng)平穩(wěn)地加載，并注意輸入傳感器的最大轉(zhuǎn)矩分別不應(yīng)超過其額定值的120%。3、無論做何種實驗、均應(yīng)先啟動主電機后加載荷，嚴(yán)禁先加載荷后開機。4、在試驗過程中、如遇電機轉(zhuǎn)速突然下降或者出現(xiàn)不正常的噪聲和震動時，必須卸載或緊急停車（關(guān)掉電源開關(guān)），以防電機溫度過高、燒壞電機、電器及其它意外事故。5、變頻器出廠前設(shè)定完成、若需更改、必須由專業(yè)技術(shù)人員或熟悉變頻器之技術(shù)人員擔(dān)任，因不適當(dāng)?shù)脑O(shè)定將造成人身安全和損壞機器等意外事故。參考教材：1、機械設(shè)

5、計實驗指導(dǎo)書. 自編.2008年2、機械設(shè)計（第九版）.濮良貴主編.高等教育出版社,2006年實驗二；螺栓聯(lián)接綜合實驗（2學(xué)時）實驗教學(xué)目標(biāo)：1、了解螺栓聯(lián)接在擰緊過程中各部分的受力情況。2、計算螺栓相對剛度，并繪制螺栓聯(lián)接的受力變形圖。3、驗證受軸向工作載荷時，預(yù)緊螺栓聯(lián)接的變形規(guī)律，及對螺栓總拉力的影響。4、通過螺栓的動載實驗，改變螺栓聯(lián)接的相對剛度，觀察螺栓動應(yīng)力幅值的變化，以驗證提高螺栓聯(lián)接強度的各項措施。實驗教學(xué)內(nèi)容：1、（空心）螺栓聯(lián)接靜、動態(tài)實驗（空心螺栓+剛性墊片+無錐塞）。2、改變螺栓剛度的聯(lián)接靜、動態(tài)實驗（空心螺栓、實心螺栓）。3、改變墊片剛度的靜、動態(tài)實驗（剛性墊片、彈性

6、墊片）。4、改變被連接件剛度的靜、動態(tài)實驗（有錐塞、無錐塞）。實驗設(shè)備及用具1、 LZS螺栓聯(lián)接綜合實驗臺一臺。2、 CQYDJ4靜動態(tài)測量儀一臺。3、 計算機及專用軟件等。4、 專用扭力扳手0-200Nm一把。實驗注意事項1、電機的接線必須正確，電機的旋轉(zhuǎn)方向為逆時鐘（面向手輪正面）2、進行動態(tài)實驗，開啟電機電源開關(guān)時必須注意把手輪卸下來，避免電機轉(zhuǎn)動 時發(fā)生安全事故，并可減少實驗臺振動和噪聲。參考教材：1、機械設(shè)計實驗指導(dǎo)書. 自編.2008年2、機械設(shè)計（第九版）.濮良貴主編.高等教育出版社,2006年實驗三；液體動壓軸承實驗（2學(xué)時）實驗教學(xué)目標(biāo)：1、 觀察徑向滑動軸承液體動壓潤滑油膜

7、的形成過程與現(xiàn)象。2、 觀察載荷和轉(zhuǎn)速改變時徑向油膜壓力的變化情況。3、 觀察徑向滑動軸承油膜的軸向壓力分布情況。4、 測定和繪制徑向滑動軸承徑向油膜壓力曲線，求軸承的承載能力。5、 了解徑向滑動軸承的摩擦系數(shù)f的測量方法和摩擦特性曲線的繪制方法。實驗教學(xué)內(nèi)容：1、液體動壓軸承油膜壓力周向分布的測試分析：該實驗裝置采用壓力傳感器、A/D板采集該軸承周向上七個點位置的油膜壓力，并輸入計算機通過曲線擬合作出該軸承油膜壓力周向分布圖。通過分析其分布規(guī)律，了解影響油膜壓力分布的因素。2、液體動壓軸承油膜壓力周向分布的仿真分析：該實驗裝置配置的計算機軟件通過數(shù)模作出液體動壓軸承油膜壓力周向分布的仿真曲線

8、，與實測曲線進行比較分析。3、液體動壓軸承摩擦特征曲線的測定：該實驗裝置通過壓力傳感器和A/D板采集和轉(zhuǎn)換軸承的摩擦力矩，軸承的工作載荷用輸入計算機得出摩擦系數(shù)的特征曲線。使學(xué)生了解影響摩擦系數(shù)的因素。4、液體動壓軸承運動模擬：通過建模，作出軸承在不同載荷作用下，軸承偏心變化的運動模擬。實驗設(shè)備及用具CQH-C型液體動壓滑動軸承實驗臺，主要結(jié)構(gòu)（見圖1）：圖1 滑動軸承試驗臺外形圖1 操縱面板 2.電機 3.V帶 4.軸向油壓傳感器5.螺旋加載桿 6.摩擦力傳感器 7.徑向壓力傳感器（7只） 8.傳感器支撐板 9.主軸 10.主軸瓦 11.主軸箱實驗注意事項初次使用時，需仔細(xì)參閱本產(chǎn)品的說明書

9、，特別是注意事項。（一）開機前的準(zhǔn)備：1、用汽油將主軸油箱清理干凈，加入N68（40#）機油至圓形油標(biāo)中線以上。2、面板上調(diào)速旋鈕逆時針旋到底（轉(zhuǎn)速最低），加載螺旋桿旋至與外加載荷傳感器脫離接觸。3、通電后，旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕使主軸在100200rpm運行。此時油膜指示燈應(yīng)熄滅。穩(wěn)定運行34分鐘后。即可按實驗指導(dǎo)書的要求操作。（二）注意事項：1、由于主軸和軸瓦加工精度高，配合間隙小，使用的潤滑油必須是經(jīng)過過濾的清潔機油，使用過程中嚴(yán)禁灰塵與金屬屑進入油內(nèi)。2、外加載荷傳感器所加負(fù)載不允許超過120kg，以免損壞負(fù)載傳感器元件。3、機油牌號的選擇可根據(jù)具體環(huán)境，溫度，在10#40#內(nèi)選擇。4、為防止主軸瓦在無油膜運轉(zhuǎn)時燒壞，在面板上裝有無油膜報警指示燈，正常工作時指示燈是熄滅的，嚴(yán)禁在指示燈亮?xí)r主軸高速運轉(zhuǎn)。5、