《机械设计基础》实验报告模板

1、机械设计基础实验报告模板认知实验一、实验目的1. 了解机器的组成原理，加深对机器总体的感性认识。2. 了解机器中常用机构的结构、类型、特点及应用。3. 了解常用的机械零件的结构、类型、特点和应用，对其具有感性认识。二、实验仪器设备机械原理和机械设计展示柜三、实验内容与步骤1. 参观实验室中机械原理展示柜，主要了解机构的组成、平而连杆机构、凸轮机构、 齿轮机构、轮系机构、间歇机构和一些常见机构的组合。2. 参观实验室中机械设计展示柜，主要了解常川的机械零件如齿轮、蜗杆蜗轮、螺栓 联接、带传动、链传动、联轴器、轴和轴承等。四、思考题1. 机器是由什么组成？机构是由什么组成？什么是运动副？2. 钱链

2、四杆机构有哪三种基本类型？较链四杆机构可以演化为哪些其他四杆机构？3. 凸轮机构是如何分类的？町以分为哪些类型？4. 齿轮机构根据齿形町以分为哪些类型？5. 轮系有哪些类型？轮系有哪些功用并列举应用实例？6. 螺栓联接的基木类型冇哪些？螺纹的种类冇哪些？7. 带传动和链传动有什么特点？8. 常见的滚动轴承的类型有哪些？机构运动简图的绘制一、实验h的1. 熟悉并掌握机构运动简图绘制的原理和方法，学会根据实际机械和模型绘制机构运 动简图的技能。2. 加深和巩固机构自由度的计算方法，并判断机构是否具有确定运动。二、实验仪器设备各类机构模型及实物机械（如：内燃机模型，缝纫机模型等）；三、实验原理由于机

3、构的运动仅与机构中所有构件的数冃和构件所组成的运动副的数冃、类型、相对 位置有关。因此，在绘制机构运动简图吋，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而 用一些简略的符号（见教科书或机械设计手册中冇关“常用构件和运动副简图符号” 的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构 的运动特征。四、实验内容与步骤1. 以内燃机模型为例，绘制内燃机的机构运动简图。确定组成机构的构件数：缓慢转 动机器，沿着运动传递的线路仔细看清各构件间的相対运动（注意：冇些相兀连接构件间 的相对运动非常微小），从而确定组成机构的构件数冃。2. 确定运动副的类型：根据相互连接的两构件间的接触

4、情况及相对运动特点，确定各 个运动副的类型。3. 选定视图平面：一般选择与多数构件运动平面平行的平面为视图平面。4. 绘制机构示意图的草图：凭冃测在草稿纸上徒手按规定的运动副代表符号，从原动 件开始，按各构件的连接次序，用简单的线条代表构件，逐步画出机构示意图的草图。5. 计算机构的自出度数，并判断机构是否具有确定的运动。6. 测量机构运动尺寸：对转动副测量回转中心间的相对尺寸对移动副测量导路方向 线和与其有关的其他运动副间的相对尺寸。7. 选取适当的比例尺，并按照该比例尺绘制内燃机的机构运动简图。8. 选取实验室中其他任意的机械或实物模型，重复上述步骤绘制另一机构运动简图， 并计算其自由度，

5、判断机构是否具有确定的运动。（该模型对以忽略尺寸和比例）五、数据处理与分析1. 绘制内燃机模型的机构运动简图，计算其自由度，并分析其是否具有确定的运动。2. 任意选取实验室的机械或实物的模型绘制其机构运动简图，计算自由度，并分析具 是否具有确定的运动。（可以忽略尺寸和比例）六、思考题1. 一个正确的“机构与动简图”应能说明那些内容？2. 怎样选择机构运动的平面才是正确的？减速器拆装实验一、实验fi的1. 熟悉、了解二级圆柱齿轮减速器的结构。2. 了解二级圆柱齿轮减速器中各零件作用，结构形状及装配关系。3. 加深了解轴承部件的结构。4. 初步了解反求的设计思想。二、实验仪器设备1. 二级闘柱齿轮

6、减速器2. 活动扳手，300mm钢板尺，游标卡尺，内、外卡钳三、实验内容与步骤1. 观察了解二级圆柱齿轮减速器的外部形状，判断传动方式，级数，输入输出轴，观 察有哪些箱体附件，备起什么作用。2. 拧下端盖及箱盖-与底座联接螺栓，拨出址位销，借助起盖螺钉打开减速器箱盖。3. 边拆卸边观察，并就箱体形状，轴系定位固定，润滑密封方式。箱体附件（如：通 气塞，游标，油塞，起盖螺钉，定位销等）的结构作用，位置要求和零件材料等进行分 析。4. 测量各种螺钉的直径和 度，（1）地脚螺钉直径，（2）轴承旁连接螺栓，（3）箱 盖与箱座凸缘连接螺栓。通过测量对不同地方应选择多人的螺栓有个感性认识。观察螺钉 扳手冋

7、旋空间尺寸，孔的人小，深度，加丁方法，比较一下不同位置的螺栓玄径及作丿1, 放松形式。5. 测量箱体有关尺寸，观察铸造箱体拨模斜度，加强筋的位置与作用，吊钩位置，以 及箱体结构工艺性要求。6. 了解轴承部件的安装，拆卸，固定，调整对结构要求，并绘制轴承部件草图，（轴 承部件包括轴，轴承，轴承端盖，调整垫片，密封圈，档油板等）。注意观察轴的结构, 阶梯变化，轴上零件的轴向和周向固定方式以及各级轴承选用区别。7. 测量齿轮的参数，并用反求设计的思想对齿轮参数进行修正。8. 在上述各个尺寸测量的过程中，注意利用反求工程的思想进行设计和测量。9. 完成减速器装配：将各传动轴装入箱座内，（检查是否冇无安

8、装上的零件），确定 无误后盖上箱盖，插入定位销，装上联接螺栓及轴承盖。四、数据处理与分析1. 绘制二级圆柱齿轮减速器的传动示意图。2. 将各测得的结果填入表格内。齿轮传动数据箱体参数数据五、思考题1. 轴上零件是如何立位和固定的？2 .箱体的屮心高度的确泄应考虑哪些因索？3. 减速器中哪些零件需要润滑？如何选择润滑剂？4. 如何选择减速器主要零件的配合与粘度？如齿轮、联轴器与轴的配合，滚动轴承与 轴及箱体孔的配合。带传动效率实验一、实验冃的1. 了解带传动实验台的组成和工作原理。2. 观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。3. 作出带传动的效率曲线和滑动i11j线。二、实验仪器设备智能带传动实验台

9、三、实验原理打滑现彖是带传动主要特点2，月负载越大打滑越明显，其直接影响带传动的效率， 因此，通过实验观察带传动在不同负载下的打滑现象和传动效率。实验台机械部分，冇两台直流电机组成。其中一台为原动机，另一台则作为负载的发电 机，每按一下“加载”按键，使发电机负载逐步增加。两台电机均为悬挂支承，当传递载 荷时，作用于电机定子上的力矩t1 （主动电机力矩）、t2 （从动电机力矩）迫使拉钩作用 于拉力传感器，检测tl、t2信号，并在面板上显示出來。主动轮nl和被动轮n2由转速 传感器，并在面板上显示。由此可算出帯传动效率h和滑动系数£ :t2n2n 12tlnl nl卩l|、实验内容与步骤

10、1. 挂上舷码，对带传动施加预拉力。2. 接通电源，并按一下“清零”键，待力矩显示为“0”后。顺时针旋转调旋钮，电机 由起动，逐渐增速，同时观察囱板上主动轮转速显示，当主动电机转速达到预定转速时（建议预定转速为12001300转/分左右），停止转速调节。记录而板上的主动轮转速、 主动轮转矩，从动伦转速、从动轮转矩。3. 按“加载”键一次，第一个加载指示灯亮，再调节“电机转速”微调旋钮，尽可能 使电机转速与设定转速一致，待显示基本稳定后记下主、被动轮的转矩及转速值。4. 垂复上述操作，直至7个加载指示灯亮，记录下八组数据。5. 实验结束后，将实验台电机调速电位器开关关断，关闭实验机构的电源。五、

11、数据处理与分析带传动效率实验一、实验目的1. 了解带传动实验台的组成和工作原理。2. 观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。3. 作出带传动的效率曲线和滑动曲线。二、实验仪器设备智能带传动实验台三、实验原理打滑现象是带传动主要特点之一，-冃负载越大打滑越明显，其直接影响带传动的效率， 因此，通过实验观察带传动在不同负载下的打滑现象和传动效率。实验台机械部分，有两台玄流电机组成。具屮一台为原动机，另一台则作为负载的发电 机，每按一下“加载”按键，使发电机负载逐步增加。两台电机均为悬挂支承，当传递载 荷时，作用于电机定子上的力矩t1 （主动电机力矩）、t2 （从动电机力矩）迫使拉钩作用 于拉力传感器，

12、检测tl、t2信号，并在而板上显示出來。主动轮nl和被动轮n2由转速 传感器，并在而板上显示。由此可算出带传动效率h和滑动系数£ :t2n2n 12tlnl nl四、实验内容与步骤1. 挂上砥码，对带传动施加预拉力。2. 接通电源，并按一下“清零”键，待力矩显示为“0”后。顺时针旋转调旋钮，电机 由起动，逐渐增速，同时观察而板上主动轮转速显示，当主动电机转速达到预定转速时（建议预定转速为12001300转/分左右），停止转速调节。记录面板上的主动轮转速、 主动轮转矩，从动轮转速、从动轮转矩。3. 按“加载”键一次，第一个加载指示灯亮，再调节“电机转速”微调旋钮，尽可能 使电机转速与设

13、定转速一致，待显示基木稳定后记下主、被动轮的转矩及转速值。4. 重复上述操作，直至7个加载指示灯亮，记录下八组数据。5. 实验结束后，将实验台电机调速电位器开关关断，关闭实验机构的电源。五、数据处理与分析齿轮范成实验一、实验冃的1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓的基本原理；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和齿顶变尖现象的原因及用变位修正來避免根切的方法。3. 分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同。二、实验仪器设备1. 齿轮范成仪；2. 閲规，三角尺，剪刀，铅笔，c220i员形绘图纸一张（学生自备）等常用绘图工具；三、实验原理范成法是利用一对齿轮互相啮合时其共

14、辘齿廓互为包络线的原理來加工轮齿的一种方 法。加工时，其中一轮为刀具，另一轮为轮胚，二者对滚时，如同一对齿轮互相啮合传动 一样。同时刀具还沿轮胚的轴向做切削运动，最后在轮胚上被加工出來的齿廓就是刀具刀 刃在各个位置的包络线。为了看淸楚齿廓形成的过程，可以用图纸做轮胚。在不考虑切削 和让刀运动的情况下，刀具与轮胚对滚吋。刀刃在图纸上所卬出的各个位置的包络线，就 是被加工齿轮的齿廓曲线。l1前生产中大量使用渐开线齿廓，故刀具齿廓必然亦为渐开 线。为了逐步地再现上述加工中刀刃在相对轮胚每个位置形成包络线的详细过程，通常 釆用齿伦范成仪來实现。四、实验内容与步骤1. 被加工齿轮的模数m=20mm, z

15、=8和变位系数分别为xi二+ 0.5, x2=0. 5,分别计算 其分度圆、基圆、齿顶圆与齿根圆半径等参数，填入实验报告表内。（表5-1）2. 将圆形绘图纸分成三等份，并轻轻画出各口的角平分线；再画出分度圆、基圆及各 自的齿顶圆与齿根圆，其参数及尺寸应分别标注清楚。3. 将绘制好的齿坯装在闘盘上，并压在齿条刀具下后用压环螺母固定。4. 松开齿条刀具上的锁紧螺钉，调整刀具径向位置，使刀具的节线与齿坏分度圆相 切，拧紧锁紧螺钉。5. 将齿条刀具推至左边（或右边）极限位置，用笔在轮坯上画出齿条刀具的齿廓曲 线，然后向右（或左）每次移动刀具23nun画一-次丿j具齿廓曲线，直到绘出23个完整 的齿廓为

16、止。这些齿廓的包络线即为标准渐开线齿轮的齿廓。6. 调整刀具径向位置，与上一步骤类似，使齿条刀具的分度线相对于绘制标准齿轮的 位置下移lomni距离（正变位）或上移10mm距离（负变位），分别绘制正变位和负变位齿 轮的齿廓。五、数据处理与分析1. 原始数据m二 20nini, a =20° , h*a=l, c*二0. 25, z=8 2.齿轮几何参数计算表5-1齿伦几何参数计算3. 粘贴绘制后的齿廓曲线图纸。六、思考题1. 通过实验，说明根切现彖是什么原因引起的？如何避免根切？2. 比较用同一条齿条刀具加工出來的标准齿伦和变位齿轮的几何参数：m、a、r> ra> rb

17、rfha> hf、h、p s、e中哪些变了?哪些没变?为什么?齿轮效率实验一、实验fi的1. 了解封闭(闭式)齿轮传动实验台的结构特点和工作原理。2. 在封闭齿轮传动实验台上测定齿轮的传动效率。二、实验仪器设备cls-ii型齿轮传动实验台三、实验原理1. 封闭功率流方向的确定由实验台原理图可知，实验台空载时，悬臂齿轮箱的杠杆通常处于水平位置，当加上一 定载荷z后，悬怦齿轮箱会产生一定和度的翻转，这时扭力轴将有一力矩t9作用于齿轮(其方向为顺时针)，力向节轴也有一力矩t9'用于齿轮卩(其方向也顺时针，如忽略 磨擦，t9, =t9) o当电机顺时针方向以角速度3转动时，t9与3的方向

18、相同，t9与 3方向相反，故这时齿轮9为主动轮，齿轮9"为从动轮，同理齿轮5"为主动轮，齿轮 5为从动轮，封闭功率流的大小为：(kw) pa二t9n9/9550二p9 "该功率流的人小决定于加载力矩和扭力轴的转速，而不是决定于电动机。电机提供的功 率仅为封闭传动中损耗功率,即：p1=p9-p9 n总故 n 总二(p9-p1) /p9= (t9-t1) /t9单对齿轮 n = (t9- t1) / t9 1/22. 封闭力矩t9的确定当悬怦齿轮箱杠杆加上载荷后，齿轮9,齿轮9 '就会产生扭矩，其方向都是顺时针， 对齿轮9 '屮心取矩，得到封闭扭矩t9

19、：t9二wl/2 （n m）w所加磁码重力（n） l加载杠杆长度l二0. 3m平均效率为：（本实验台电机为顺时针）h = （t9- t1） / t9 1/2t1电机输出转矩（电测箱输出转矩显示值）四、实验内容与步骤1. 打开电源前，应先将电动机调速旋钮逆时针轻旋到头，避免开机时电动机突然启 动。2. 打开电源，按一下“清零键”进行清零，此时，转速显示“0”，电动机转矩显示 “”，说明系统处于“自动校零”状态，校零结束后，转矩显示为“0”。3. 在保证卸掉所有加载磁码后，调整电动机调速旋纽，使电动机转速为600r/min.4. 在祛码吊篮上加上第一个祛码，并微调转速使其始终保持在预定转速（600r/min）左 右，在待显示稳定后（一般调速或加载后，转速和转矩显示值跳动2-3次即町达到稳定 值），记录输出转速