机械行业基础知识管理实验

1、目 录绪论1训练一 机构构运动简图测测绘3训练二 齿轮轮范成原理6实验三 动平平衡实验9实验四 速度度波动调节实实验12实验五 机构构创意组合实实验17实验六 平面面机构创新设设计及运动测测试分析实验验18实验七 平面面机构设计及及运动仿真分分析实验19实验八 螺栓栓联接静动态态实验21实验九 螺旋旋传动效率实实验25实验十 带传传动实验29实验十一 液液体动压轴承承实验31实验十二 机机械传动性能能综合测试实实验37实验十三 滚滚动轴承综合合性能测试分分析实验41实验十四 机机械传动设计计及多轴搭接接实验43实验十五 减减速器拆装实实验45绪 论机械基础课（工工程制图、机机械设计基础础、创造

2、工程程学等）是实实践性和理论论性均很强的的课程，实验验教学不能依依附于理论教教学，但是更更不能与理论论教学完全脱脱节，实验教教学必须以理理论教学为基基础，以培养养学生综合实实践能力与开开拓创新能力力为目的。我我们按照从机机械认识、机机械设计到机机械研究创新新的认识规律律，构建了以以学生自我训训练为主，培培养高素质创创新人才的更更为宽广和开开放的“五个层次”实验课程体系系：引导认知、基基本训练、基基础实验、综综合实验和创新实践。将将工程制图、机机械设计基础础、创造工程程学等课程的的实验教学环环节融为一体体。“五个层次”实实验课程体系系架构如下：几何体认知、机机械发展与未未来认知引导认知 机械原理

3、认认知、机械设设计认知 机机械创新设计计认知 构构形设计和绘绘图、计算机机绘图室基本训练 机构运动简简图测绘 齿齿轮范成原理理 动动平衡实验基础实验 速度波动调调节实验 带带传动实验，液液体动压轴承承实验 （包包括综合性、设设计性和研究究创新性实验验项目） 机机械传动方案案综合及性能能分析实验 平面机机构创新设计计及运动测试试分析实验机构创意组合实实验，螺纹传传动综合性能能分析实验综合实验 机械传动动设计及多轴轴搭接实验 滚动轴轴承组合设计计及综合性能能分析实验静态与动态螺栓栓联接综合实验平面机构设计及及运动仿真分分析实验减速箱结构分析析及装拆实验验创新实践学生机械械创新设计作作品制作“五个层

4、次”的的实验作为一一个有机的整整体，又各具具相对独立的的系统和明确确的目标：（1）引导认知知在学习机机械基础课程程之前设置的的“启蒙作业” ：通过实实物和模型的的动态展示，让让学生得到有有关机械设计计与创新的“启蒙教育”。（2）基本训练练机械创新新设计必不可可少的基本技技能的训练：通过构形设计计和绘图计算机绘图图机构运动简简图测绘等项项目的训练，培养学生空间想像能力、构形能力、图形表达能力，机构综合能力，为机械创新设计打下坚实的基础。（3）基础实验验机械系统统基本原理、基基本实验方法法的初步剖析析：让学生通过基础础实验掌握机机械系统基本本原理、基本本实验方法，培养学生工程实践能力、分析问题和解

5、决问题的能力。（4）综合实验验综合设计计能力和开拓拓创新能力培培养的提升性性实验：机械创创新设计是综综合性很强的的实践活动，包包括机电液的的综合、方案案和结构的设设计、功能与与结构研究创创新，按综合合性设计性研究创新性性的机械创新新设计过程，由我中心实验教师自行设计了一组以学生自我训练为主、培养高素质创新人才的综合性、设计性和研究创新性实验项目，培养学生综合设计能力，开拓创新能力，分析问题和解决问题的能力。（5）创新实践践创新实验教学学的蓓蕾工程程：根据以学生生为主体、以以实现学生自自我训练为主主、重视学生生个性发展、适应高素质创新人才培养的实验教学模式，通过让学生根据自己的特长和兴趣，进行机

6、械创新设计制作，并参加各类大奖赛。培养学生综合设计能力，工程实践能力，开拓创新能力，提出问题和解决问题的能力。根据“五个层次次”实验课程体系系和机械类机机械设计基础础实验教学的的要求，编写写了这本适应应高素质创新新人才培养的的机械基础础实验教材材。其内容涵涵盖基本训练练、基础实验验和综合实验验。由于时间仓促，本本教材还有许许多不足之处处尚未弥补，如如有疏漏的地地方，望请指指正。训练一 机构构运动简图测测绘一、训练目的： 1掌握对实际际机械或模型型的机构运动动简图测绘的的基本技能。2了解机构运运动简图与实实际机械结构构的区别，加加深和巩固机机构自由度计计算等理论知知识。二、训练工具1机构模型一一

7、组、钢尺一一把等；2草稿纸、铅铅笔等（自备备）。三、训练要求：1实验前，认认真预习教材材及有关参考考资料，弄清清机构运动简简图、机构示示意图的概念念及绘制机构构运动简图时时的注意事项项。2每人测绘四四个机构简图图，（其中两两个机构运动动简图，二个个机构示意图图）。要求包包括四连杆机机构、齿轮机机构、凸轮机机构等, 其中至少少有一个根据据实物绘制的的简图。3每人完成一一份实验报告告（运动简图图、机构自由由度计算、体体会与建议等等）。四、原理及方法法：机构运动简图是是反映机构运运动情况的简简单图形，由由于机构运动动情况仅与机机构中的构件件数及其所组组成的各运动动副的数目、种种类、相对位位置有关。因

8、因此，在绘制制机构运动简简图时，可以以撇开构件的的复杂外形和和运动副的具具体结构，而而用简单的线线条和规定符符号来代替构构件、运动副副，并按一定定的比例尺定定出运动副的的相对位置，这这样绘制的图图形叫做机构构运动简图。机机构运动简图图与原机构具具有完全相同同的运动特征征，它不仅可可以简明地表表示机构的运运动情况，而而且还可以根根据该图对机机构进行运动动及动力分析析。不按比例绘出的的图形称为机机构结构简图图或机构示意意图，它只能能定性研究机机构的某些运运动特性。下下面以平面机机构为例说明明机构运动简简图测绘的步步骤及方法。五、训练步骤：在绘制机构运动动简图时，要要把该机构的的实际构造和和运动情况

9、搞搞清楚，首先先要定出其运运动输入（原原动）部分和和运动输出（工工作）部分，然然后再沿着运运动传递的路路线，把运动动输入和输出出之间各个传传动部分搞清清楚，这样才才能正确绘出出机构运动简简图。下面我我们以图1（a）所示偏心心轮机构模型型为例，进行行机构运动简简图的测绘及机构自自由度计算。1认清组成机机构的构件数数。测绘时，缓慢转转动手柄使机机构运动，注注意观察机构构中哪些构件件是活动构件件，哪个构件件是固定构件件，哪个是运运动输入构件件，哪个是运运动输出构件件，并逐一编编排构件序号号。如图2中所示、等。2判断各构件件间组成的运运动副的性质质及种类和数数目。缓慢转动手柄，根根据相联两构构件的接触

10、及及相对运动情情况，确定各各个运动副的的性质和种类类。如偏心轮轮2与固定构件件1是圆柱面接接触，其相对对运动是绕AA点转动，故故构件2与构件1在A点组成转动动副；同样构构件3与构件2在偏心轮2上B点、滑块块4与构件3在销轴中心心C点组成转转动副；滑块块4沿固定构件件1的方向xx移动，故滑滑块4与构件件1组成移动副副。此机构有有三个转动副副和一个移动动副，共有四四个低副。3选择视图面面绘出机构示示意图。选择视图面的原原则是以与大大多数构件运运动平面相平平行的平面作作为视图面。在草稿纸上首先先定出与机架架组成运动副副的大致位置置，然后按规规定的符号及及构件的联接接次序徒手画画出机构示意意图。对于组

11、组成转动副的的构件，不管管其实际形状状如何，都只只用两转动副副之间的连线线代表，例如如AB代表构构件，BCC代表构件33。对于组成成移动副的构构件，不管其其截面形状如如何，一般用用滑块或导杆杆表示，例如如滑快4代表表构件4，并并通过滑快上上转动副C的的中心线xx代表构件44与构件1相相对移动的方方向线。机架架打斜线表示示，如构件11。原动件上上打箭头表示示，如构件22。对于组成成高副的构件件，也必须按按照表111中规定的符符号表示（或或画出接触处处两运动副元元素的实际形形状来表示）。4计算自由度度并校核计算算结果是否正正确 由机构自由由度的计算公公式可得：根据计算所得机机构自由度FF=1，该机

12、机构只有一个个原动件即偏偏心轮，所以以机构的原动动件数与自由由度数相等。该该机构具有确确定的运动。若若计算机的自自由度与原动动件数不符时时，必须检查查所绘制的简简图或机构自自由度计算是是否有误，直直至计算结果果符合实际情情况。5测量机构的的运动学尺寸寸并按比例绘绘机构运动简简图。仔细测量机构的的有关运动学学尺寸（如转转动副的中心心距、移动副副方向线、线线间的夹角等等），如测量量AB杆、BBC杆的长度度、滑快4的的移动方向线线xx至转动副AA的距离。将将数据记录好好，然后选择择恰当的长度度比例尺l（m/mm）,按比例画出出机构运动简简图（图11b）. 6绘制机构运运动简图，完完成实验报告告。六、

13、课外训练作作业 1试绘制2-3个牛头刨刨模型或实物物的机构运动动简图，并进进行机构结构构分析；2试绘制2-3个油泵模模型或实物的的机构运动简简图，并进行行机构结构分分析；3试绘制2-3个其他机机构模型或实实物的机构运运动简图，并并进行机构结结构分析。训练二 齿轮范范成原理一、训练目的 1、掌握用用范成法加工工渐开线齿轮轮齿廓的基本本原理，观察察齿廓形成的的过程； 2、了解渐渐开线齿廓产产生根切现象象、原因及避避免根切的方方法，建立变变位齿轮概念念；3、要求仔细观观察插齿机插插齿的范成原原理及范成过过程；3、比较标准齿齿轮和变位的的异同点，分分析了解它们们的齿形变化化及各参数的的关系。二、训练工

14、具1插齿机、齿齿轮范成仪；2范成齿廓的的齿轮毛坯的的图纸；3学生自备：计算器、圆圆规、削尖的的铅笔、三角角板、橡皮擦擦及小刀等物物。三、训练要求1每组一人，绘绘制标准齿轮轮和变位齿轮轮的齿廓图各各一张；齿廓廓图要求至少少有两个以上上完整的齿廓廓曲线2每人一份实实验报告。四、原理及方法法范成法是利利用一对齿轮轮啮合时，其其共轭齿廓互互为包络线的的原理来加工工齿轮。加工工时，其中一一轮为刀具，另另一轮为毛坯坯，毛坯和刀刀具之间仍然然保持固定速速比的传动，它它们的对滚运运动如同一对对互相啮合的的齿轮的运动动，同时刀具具还沿毛坯轴轴向作切削运运动，这样加加工所得到的的齿轮的齿廓廓曲线就是刀刀具的刀刃在

15、在各个位置的的包络线。若若用渐开线作作为刀具的齿齿廓曲线，则则包络线亦必必为渐开线。由由于在实际加加工时，看不不到刀刃在各各个位置形成成包络线的过过程，故通过过齿轮范成仪仪来实现毛坯坯与刀具之间间的形成过程程。为了保证毛毛坯与齿条刀刀具的固定速速比的传动，也也就要求毛坯坯的（即转动动的齿轮圆盘盘）分度圆与与齿条刀具的的节线相切、齿齿条刀具的移移动速度与毛毛坯分度圆的的圆周速度相相等。在齿条条刀具上并标标有范成标准准齿轮时两条条对“零”的刻度线。切制标准齿轮时时，应使齿条条刀具的分度度线（中线）与与齿轮毛坯的的分度圆相切切，即齿条刀刀具准确对“零”刻度线，这这就可以利用用范成仪来加加工一个标准准

16、齿轮的图形形。 齿轮加工示意图图切制变位齿轮时时，应使齿条条刀具的分度度线（中线）向向前或向后平平行移动一段段距离 xmm(x为变位位系数、m为加工齿轮轮时刀具的模模数)。即齿齿条刀具的刀刀顶线与变位位齿轮毛坯的的齿根圆相切切并留下铅笔笔所画的位置置。这样可以以加工一个变变位齿轮的图图形。刀具的齿顶线若若超出极限啮啮合点N1时齿廓的齿齿根部位产生生了根切，齿齿根已切好的的渐开线齿廓廓被切去一部部分，这种现现象就称为根根切现象。为为了避免根切切现象，使齿齿条刀具的分分度线（中线线）向后（远远离齿轮毛坯坯中心）平行行移动一段距距离xm，使刀具的的齿顶线不超超出极限啮合合点N1就可以，作作一个正变位

17、位齿轮的范成成实验。取移移距值要适宜宜，当移距值值超过一定极极限时，齿顶顶会变尖。（一一般齿顶圆的的齿厚应保证证在0.255m0.44m）。齿轮不产生根切切的最小变位位系数的计算算公式：xminn=(zmin-z)ha*zmin.。所以，只需将齿齿条刀具平行行向齿轮毛坯坯齿顶部移动动距离不小于于xminm，这样加工出出来的变位齿齿轮可避免根根切现象。五、训练步骤1根据已知的的刀具基本参参数a、m、hha*、C* 和被加工齿齿轮的分度圆圆直径，计算算出被加工的的标准齿轮的的齿数、基园园、齿根圆及及齿顶圆的直直径。2拧下范成仪仪齿轮上的压压板，将毛坯坯图纸的中心心与范成仪的的中心重合，然然后将压板

18、拧拧紧。3调节刀具的的中线，使与与被加工齿轮轮的分度圆相相切（或调节节刀具的齿顶顶线，使与毛毛坯的齿根圆圆相切），此此时，刀具处处在切制标准准齿轮的位置置上。4开始“切制制”齿廓时，即即将所有的准准备工作都做做好了，此时时将齿条刀和和毛坯作纯滚滚动的移动到到一端，然后后向另一端走走刀（移动），移移动的距离不不要太大，太太大了会使渐渐开线出现不不圆滑，造成成产品报废现现象，标准移移动距离为不不使渐开线出出现毛刺为宜宜。当移动了了一个不大的的距离使齿条条刀刃切入毛毛坯齿顶圆时时，用削尖的的铅笔描下刀刀具刀刃的位位置，直到形形成两个完整整的轮齿齿廓廓，刀具走到到另一端不能能再走为止。5用标准渐开开线

19、齿廓检验验所绘得的渐渐开线齿廓，观观察有无根切切现象。如有有根切，分析析其原因。观观察刀具的齿齿顶线是否超超过极限啮合合点N，若超超过了，就会会产生根切。6计算正变位位齿轮的基园园，齿根圆及及齿顶圆的直直径；重新调调整刀具，使使刀具离开毛毛坯的分度圆圆，即向毛坯坯的齿顶部移移动一段距离离xminm， 这时刀具的的齿顶线与变变位齿轮的根根圆相切。按按2、4步骤骤切制变位齿齿轮的轮齿齿齿廓。7全部加工完完时，取下图图纸，观察标标准齿廓与变变位齿廓有什什么异同点并并按要求写出出实验报告。实验三 动平平衡实验一实验目的1巩固和验证证刚性回转件件动平衡理论论与方法；2掌握动平衡衡实验台的工工作原理和操操

20、作方法；3掌握平衡精精度的基本概概念二设备和工具具1通用电测回回转件动平衡衡机。2普通天平和和平衡质量（橡橡皮泥）。三实验要求每2-3人一组组，每人完成成一份实验报报告。四实验原理及及方法质量分布不在同同一回转达面面内的回转构构件，其不平平衡都可以认认为是在两个个任选回转面面内，由矢量量半径分别为为 ro和 ro的两个不平平衡质量mo和m产生。因此此只需针对mmo和mo进行平衡就就可以达到回回转构件动平平衡的目的。本本实验就是使使用通用电测测回转件动平平衡机，分别别测定所选平平衡校正面内内相应的不平平衡质径积mmoro和moro的大小和相相位，并加以以校正，最后后达一所要求求的平衡。图1如图1

21、所示动平平衡机主要由由机架、转子子、驱动机构构和测量系统统四部分组成成。转子通过过一对弹性构构件悬挂或支支撑在机架上上，能在垂直直于试件转动动轴线的水平平方向自由摆摆动。实验时时转子通过联联轴器，传动动带由电动机机驱动作自由由转动。转子子的不平衡质质径所产生的的离心惯性力力迫使试件架架往复摆动。传传感器直接安安装在试件架架上。当转子子往复摆动时时，传感器就就输出一周期期信号，此信信号送入测量量系统进行测测量。 相 位 转转 速 显 示 A OO电 表X2 重重 轻 转速 相相位X1 X3 左 右衰 减 器 图2：电电器控制操纵纵面板 五动平衡机实实验步骤：1打开电源，启启动电机，使使转子回转。

22、2将输入“衰衰减器”开关指向XX1档，若电电表超过满刻刻度，则将开开关顺次转向向高衰减档位位，以减弱信信号输入。3“左、右”开关指向右右，即接通了了支架右端传传感器，此电电表读示右端端不平衡。如如果开关指向向左，即接通通了转子左端端传感器，此此时电表读数数表示左端的的不平衡值。4“重、轻” ： 开关关指向重，表表示相位角度度指示处要加加配重，开关关指向轻，表表示相位角度度指示处要减减少重量。5“转速、相相位”开关，指向向转速，表示示“相位转速显显示”是显示转速速；若本开关关转向相位，表表示“相位转速显显示”是相位。6“电表”的的读数反映了了要加减平衡衡配重的相对对大小。7停机，分别别在“相位转

23、速显显示”的相位处加加（减）平衡衡配重。8再启动动平平衡机，若所所对应的端面面的电表读数数都减小，但但没有达到预预定要求，说说明所加平衡衡配重不够。这这样重复几次次，直要达到到预定的要求求，此时平衡衡结束。实验四 速度度波动调节实实验一实验目的：1通过机械系系统动力学调调速实验，观观察机械的周周期性波动现现象，并掌握握利用飞轮进进行速度波动动调节的原理理和方法；2通过利用传传感器、工控控机等先进的的实验技术手手段进行实验验操作，训练练掌握现代化化的实验测试试手段和方法法，增强工程程实践能力；3通过进行实实验结果与理理论数据的比比较，分析误误差产生的原原因增强工程程意识，树立立正确的设计计理念。

24、二实验要求每2-3人一组组，每人完成成一份实验报报告。三实验台使用用说明：1基本参数 被测机构为为曲柄滑动机机构，如图11所示： B n 11 A e CC 图1 曲柄滑块块机构各杆长度：曲柄柄LAB=50mmm; 连连杆LBC=1800mm, 曲柄转速nn1=13255r/minn已知生产阻力为为拉伸弹簧，当当拉伸长度LL时的拉伸阻阻力F为：L=5mm, F=0kgg； L=110mm, F=5kgg； L=15mm，F=15kkg。2实验内容( 1 ) 曲曲柄的真实运运动仿真：通通过数模计算算得出真实运运动规律，作作出曲柄等效效驱动力矩线线图、等效阻阻力矩线图，角角速度线图和和角加速度线线

25、图；进行速速度波动调节节计算，得出出最大盈亏功功Wmax和速度度不均匀系数数的值。( 2 ) 曲柄真实运运动的实测： 通过曲柄柄上的角位移移传感器和AA/D转换器器进行采集、转转换和处理，并并输入计算机机显示出实测测的曲柄角速速度线图和角角加速度线图图；与理论角角速度线图和和角加速度线线图分析比较较使学生了解解机构结构对对曲柄速度波波动的影响。( 3 ) 分分别不装飞轮轮、在曲柄轴轴上装大飞轮轮或小飞轮，观观察并比较它它们的系统运运转的不均匀匀性。三实验原理和和方法作用在机械上的的驱动力矩和和阻力矩是主主动件转角的周期性函函数。且在等等效驱动力矩矩和等效阻力力矩及等效转转动惯量变化化的公共周期

26、期（这里均为为360o），驱动功功=阻抗功时时，在稳定转转动期间主动动件的速度（角角速度）波动动值按周期性性波动，其运运转不均匀程程度，用运转转速度不均匀匀系数表示，其其大小为： = max - min m max 周期中最最大角速度； min 周期中最最小角速度；m 平平均角速度： =（max+min）/22。所谓机器运转周周期性速度波波动的调节，其其目的就在于于减小速度波波动，使其达达到机器工作作所允许的程程度；或者说说，减小机器器运转速度不不均匀系数使其不超过过许用值。周期性性速度波动的的调节方法，是是在机器中安安装一个具有有很大转动惯惯量的构件即即所谓飞轮，其其调速原理简简述如下：在一

27、个周期中最最大动能Emmax与最小小动能Emaax之差称为为最大盈亏功功，以 WW 示之，即即： W = Emaax Emin =（1/2）（JJO+JF）（max2 - min2）JO 忽略等等效转动惯量量中的变量部部分机械的等等效转动惯量量；JF 飞轮等等效转动惯量量。 = W m2( jo + Jf ) 因此，当机器等等效力矩已给给定时，最大大盈亏功是一一确定值。欲欲减小max min的值，可可增大等效转转动惯量JOO或增大m。机器做好好后JO是一个确定定值，故在机机器中外加一一个转动惯量量为JF的飞轮，即即可减小max min，来达到调速速的目的四实验步骤：1打开计算机机，单击“速度波

28、动调调节”图标，进入入速度波动调调节试验台软软件系统的封封面。单击左左键，进入曲曲柄滑块机构构原始参数输输入界面。2启动实验台台电动机，待待曲柄滑块机机构运转平稳稳后，测定电电动机的功率率，填入参数数输入界面的的对应参数框框内。3在曲柄滑块块机构原始参参数输入界面面左下方单击击“进入实验”键，进入曲曲柄滑块机构构的曲柄运动动仿真与测试试分析界面。“速度实测”，进进行数据采集集和传输，显显示曲柄实测测的角速度，角角加速度曲线线图。 图 24在曲柄滑块块的曲柄运动动仿真与测试试分析界面的的左下方单击击“等效力矩”键，等效力力矩键变为“速度仿真”，动态显示示曲柄滑块机机构即时位置置和曲柄动态态的等效

29、驱动动力矩、等效效阻力矩线图图，单击“速度仿真”键“速度仿真”键变为“等效力矩”，动态显示示曲柄滑块机机构即时位置置和曲柄动态态的角速度、角角加速度曲线线图。单击“速度实测”，进行数据据采集和传输输，显示曲柄柄实测的角速速度，角加速速度曲线图。5如果要打印印仿真等效驱驱动力矩线图图、等效阻力力矩线图，角角速度、角加加速度线图和和实测的角速速度、角加速速度曲线图，在在曲柄滑块机机构的曲柄运运动仿真与测测试分析界面面下方，单击击“打印”键，打印机机自动打印。6在曲柄轴上上加上大飞轮轮进行测试；记录实验测测试运动曲线线；7将大飞轮卸卸下加上小飞飞轮；记录实实验测试运动动曲线；8不加飞轮测测试；记录实

30、实验测试运动动曲线。五问题讨论1分析大飞轮轮与小飞轮调调速后传动平平稳性的影响响？哪一种好好？为什么？2飞轮调速方方法适用于那那类机构？3平均转速提提高后，速度度不均匀系数数怎样变化？六软件操作说说明（ 曲柄滑块块机构参数输输入界面说明明）1 曲柄滑块块机构原始参参数说明A 曲柄原始始参数曲柄AB的长度度：LAB = 0.055 m； 曲柄质心SS1到A点距离离：LAS11= 0.0025m；平衡块的转动惯惯量： JP = 0.006744kgm2；飞轮1的转动惯惯量： JF = 0.006657kgmm2 ；(未加飞轮)飞飞轮2的转动动惯量： JJF = 0.008814 kggm2 ；(加

31、小飞轮)飞飞轮3的转动动惯量： JJF = 0.013336 kggm2 ；(加大飞轮)曲曲柄AB的质质量(不包括括MP1)： MM1 = 0.2533kg；曲柄AB绕质心心S1的转动惯量量(不包括) ：JS1 = 0.0000142kggm2。B 连杆原始始参数连杆BC的长度度： LBCC = 00.18 mm； 连杆质质心S2到B点距离离：LBS22 =0.0045 m；连杆BC的质量量M2=0.5779kg； 连杆绕绕质心S2的转动惯量量JS1= 0.000081kgmm2。C 滑块原始始参数 滑块质质量： M3 = 0.3355 kg； 偏距距值(上为正正) ：e = - 0.02m。

32、D 弹簧原始始参数弹簧刚度值：KK = 1100 N/m； 弹簧初压压值：L = 0.011m。E 动力原始始参数： 电动机（曲柄）的的功率P：可可调0900；电动机（曲柄）的的特性系数： G = 9.72rrpm/Nmm；许用速度不均匀匀系数：按机械要要求选取；仿真计算步长DD：按计算精精度选取。2功能键说明明：进入实验：单击此键，进进入曲柄运动动仿真与测试试分析界面；如要打印仿真等等效力矩线图图，等效阻力力矩线图、角角速度、角加加速度线图和和实测角速度度、角加速度度线图，在曲曲柄滑块机构构的曲柄运动动仿真与测试试界面的下方方单击“打印”。关闭音乐：单击此键，音音乐关闭，同同时关闭音乐变为打

33、开音乐；说 明明：单击此此键，弹出曲曲柄滑块机构构原始参数以以及界面操作作说明框；返 回回：单击此此键，返回主主界面；退 出出：单击此此键，结束程程序的运行，返返回WINDDOWS界面面。实验五 机构构创意组合实实验一、实验目的1加深学生对对平面机构的的组成原理认认识，进一步步了解机构组组成及运动特特性；2训练学生的的工程实践动动手能力。培培养学生创新新意识及综合合设计的能力力。二、实验设备及及工具1、ZBSCC平面机构创创意组合分析析测试实验台台附件：齿轮轮、齿条、槽槽轮、凸轮、转转动轴、连杆杆、各种连接接组合零部件件等。2、装拆工具：十字起子、活活动板手、内内六角板手、钢钢板尺、卷尺尺等。

34、3（自备）草草稿纸、笔、绘绘图工具等三、实验要求1每2-3人人一组，每一一组实验前拟拟一份机构运运动设计方案案，实验后提提交新设计方方案；2完成实验后后各组将机械械零部件“物还原位”，老师验收收后方可离去去；3每人完成一一份实验报告告。四、实验原理及及方法根据平面机构的的组成原理：任何平面机机构都可以由由若干个基本本杆组依次联联接到原动件件和机架上而而构成，故可可通过选定的的机构类型，拼拼装该机构并并进行分析。五实验内容1自行到实验验室熟悉本实实验中的实验验装置，各种种零部件、装装拆工具的功功用。了解机机构的拼接方方法，拟订自自己的机构运运动方案的拼拼接步骤；2自拟或课本本提供的机构构运动方案

35、做做为拼接对象象；3拼接机构，将将各基本杆组组按运动传递递规律顺序拼拼接到原动件件和机架上。4、绘制运动简简图，分析所所拼接的平面面机构5根据平面机机构的组成的的原理，利用用常用的零部部件拼接调整整，设计一种种具有新型的的带发明创造造性的组合机机构。每一组组提交一份机机构创新设计计方案。6最后把组合合机构安装在在实验平台上上，进行测试试分析、运动动分析、实验验结果分析、拟拟定这次实验验的步骤，并并写出实验报报告。实验六 平面机机构创新设计计及运动测试试分析实验一、实验目的1加深学生对对平面机构的的组成原理认认识，进一步步了解机构组组成及运动特特性；2训练学生的的工程实践动动手能力。培培养学生创

36、新新意识及综合合设计的能力力。二、实验设备及及工具1、ZBSCC平面机构创创意组合分析析测试实验台台附件：齿轮轮、齿条、槽槽轮、凸轮、转转动轴、连杆杆、各种连接接组合零部件件等。2、装拆工具：十字起子、活活动板手、内内六角板手、钢钢板尺、卷尺尺等。3（自备）草草稿纸、笔、绘绘图工具等三、实验要求1每2-3人人一组，每一一组实验前拟拟一份机构运运动设计方案案，实验后提提交新设计方方案；2完成实验后后各组将机械械零部件“物还原位”，老师验收收后方可离去去；3每人完成一一份实验报告告。四、实验原理及及方法根据平面机构的的组成原理：任何平面机机构都可以由由若干个基本本杆组依次联联接到原动件件和机架上而

37、而构成，故可可通过选定的的机构类型，拼拼装该机构并并进行分析。五实验内容1自行到实验验室熟悉本实实验中的实验验装置，各种种零部件、装装拆工具的功功用。了解机机构的拼接方方法，拟订自自己的机构运运动方案的拼拼接步骤；2自拟或课本本提供的机构构运动方案做做为拼接对象象；3拼接机构，将将各基本杆组组按运动传递递规律顺序拼拼接到原动件件和机架上。4、绘制运动简简图，分析所所拼接的平面面机构5根据平面机机构的组成的的原理，利用用常用的零部部件拼接调整整，设计一种种具有新型的的带发明创造造性的组合机机构。每一组组提交一份机机构创新设计计方案。6最后把组合合机构安装在在实验平台上上，进行测试试分析、运动动分

38、析、实验验结果分析、拟拟定这次实验验的步骤，并并写出实验报报告。实验七 平面面机构设计及及运动仿真分分析实验一、实验目的1以机构及系系统设计为主主线，以机构构系统运动方方案设计为重重点，培养学学掌握机构运运动参数测试试的原理和方方法。掌握利利用运动学、动动力学测试结结果，重新调调整、设计机机构的原理和和方法，从而而培养学生设设计、创新能能力。2 通过本系系统的实验，使使学生深入了了解机构结构构参数及几何何参数对机构构运动及动力力性能的影响响，从而对机机构运动学和和动力学（机机构平衡、机机构真实运动动规律，速度度波动调节）有有一个完整的的认识。3 实现计算算机多媒体交交互式教学方方式，使学生生在

39、计算机多多媒体教学课课件的指导下下，独立自主主地进行实验验内容的选择择实验台操作作及虚拟仿真真，培养学生生综合分析能能力及独立解解决工程实际际问题的能力力，了解现代代实验设计、现现代测试手段段。二、实验设备及及工具 实验台台共由三种基基本机构组成成：四杆机构构、曲柄滑块块机构和平面面凸轮机构。这这些机构的参参数均可变化化，以达到机机构设计的目目的。 三、实验要求1每2-3人人一组，每一一组实验前拟拟一份预习报报告；2完成实验后后，每人完成成一份实验报报告。四、实验原理及及方法实验台由电机、传传动机构、检检测传感口组组成，检测传传感口包括光光珊角位移传传感口及直线线位移传感口口，每台实验验台配有

40、检测测系统一套，分分析仿真软件件一套，可显显示运动轨入入构运动轨出出的构件的运运动变化曲线线（速度、位位移、加速度度）及仿真曲曲线。五、实验内容：四杆机构设计及及运动检测仿仿真与分析。曲柄滑块机构设设计及运动检检测仿真与分分析。基本平面凸轮轮轮廓设计及运运动检测仿真真与分析。实验八 螺栓栓联接静动态态实验一实验目的1了解螺栓联联接在拧紧过过程中各部分分的受力情况况。2计算螺栓相相对刚度，并并绘制螺栓联联接的受力变变形图。3验证受轴向向工作载荷时时，预紧螺栓栓联接的变形形规律。4通过螺栓动动载实验，改改变螺栓联接接的相对刚度度，观察螺栓栓动应力幅值值的变化，以以验证提高螺螺栓联强度的的各项措施。

41、二实验设备及及工具1LZS螺栓栓联接综合实实验台一台，2LSD1A静动态测测量仪一台，计计算机及专用用软件等实验验设备及仪器器。3记录纸、笔笔等三实验内容与与要求 1完成基本螺螺栓联接静动动态实验、增增加螺栓刚度度时的静动态态实验、增加加被联接件刚刚度时的静动动态实验、改改用弹性垫片片时的静动态态实验等内容容实验；2作好实验数数据记录，仔仔细观察实验验过程中发生生的各种现象象和数据变化化；3遵守实验操操作规程，切切记接线、开开启电源时要要注意安全；4每2-3人人一组，每人人一份实验报报告。四螺栓联接实实验台的结构构与工作原理理（如图1所所示）1联接部分包包括M16空空心螺栓、大大螺母、垫片片组

42、成。空心心螺栓贴有测测拉力扭矩两两组变应片，分分别测量螺栓栓在拧紧时，所所受的预拉力力和扭矩。空空心螺栓的内内孔中装有MM8螺栓，拧拧紧或松开其其上的手柄，即即可改变空心心螺栓的实际际受载面积，以以达到改变联联接件刚度的的目的。垫片片组由刚性和和弹性两种垫垫片组成。2被联接件部部分由上板、下下板和八角环环组成，八角角环上贴有应应变片，测量量被联接件受受力大小，中中部有锥形孔孔，插入或拔拔出锥塞即改改变八角环受受力，以改变变被联接件系系统的刚度。3加载部分由由蜗轮、蜗杆杆、挺杆和弹弹簧组成，挺挺杆上贴有应应变片，用以以测量所加工工作载荷 的的大小，蜗杆杆一端与电机机相联，另一一端装有手轮轮，启动

43、电机机或转动手轮轮，使挺杆上上升或下降，以以达到加载、卸卸载的目的。五实验步骤及及方法（一） 实验台台及仪器的预预调与连接：1实验台：取取出八角环上上两锥塞，松松开空心螺栓栓上M8小螺螺杆，装上刚刚性垫付片，转转动手轮使挺挺杆降下，处处于卸载位置置。将两块千千分表分别安安装在表架上上，使表头分分别与上板面面（靠外侧）和和螺栓顶面接接触，用以测测量联接件（螺螺栓）和被联联接件的变形形量。手拧大大螺母至恰好好与垫片接触触。（预紧初初始值）螺栓栓不应有松动动的感觉，分分别将两千分分表调零。图12测量仪：配配套的4根输输出线的插头头将各点插座座连接好，各各测点布置：电机侧八角角环上方为螺螺栓拉力，下下

44、方为螺栓扭扭力。手轮侧侧八角环上方方为八角环压压力，下方为为挺杆压力。然然后将各测点点输出线分别别接于测量仪仪背面1、22、3、4通通道的A、BB、C接线端端子上。注意意黄色地线接接B端子（中中点）。3计算机：用用配套的串口口数据线接仪仪器背面的99芯插座，另另一端接计算算机上的A/D板接口。启启动计算机，按按软件使用和和说明书要求求和步骤操作作进入实验台台静态螺栓实实验界面后。单单击空调零键键后对“应变测量值值”框中的数据据清零，如串串口数据联接接无误，则该该输入框中会会有数据显示示并跳动。4调节静动态态测量仪：通通过测量仪上上的选择开关关，分别切换换至各对应点点，调节对应应的“电阻平衡”电

45、位器，使使数码管为“0”，进行测点点的电阻平衡衡。（二）实验方法法与步骤：1、螺栓联接静静态实验：用扭力矩扳手手预紧被试螺螺栓，当板手手力矩为30040N时时，取下板手手，完成螺栓栓预紧。进入静态螺栓栓界面，将附附录表中给定定的标定系数数由键盘输入入到相应的“参数给定”框中。将千千分表测量的的螺栓拉变形形和八角环压压变形值输入入到相应的“千分表值输输入”框中。单击“预紧测测试”键，对预紧紧的数据进行行采集和处理理。用手将实验台台上的手轮逆逆时钟（面对对手轮）旋转转，使挺杆上上升到一定高高度，对螺栓栓轴向加载，加加载高度16mm。高度值值可通过塞入入16mm的测量棒棒确定，然后后将千分表测测到的

46、变形值值再次输入到到相应的“千分表值输输入”框中。单击“加载载测试键”，进行轴向向加载的数据据采集处理系系统；单击“实测测曲线”键，做出螺螺栓联接对受受力和变形的的实测综合变变形图；单击“理论论曲线”键，做出螺螺栓联接对受受力和变形的的理论曲线图图形； 单击“打打印”键，打印实实测曲线图形形和理论曲线线图形；完成上述操操作后，静态态螺栓实验结结束，单击“返回”键可返回主主界面。2、螺栓联接动动态实验 螺栓联联的静态实验验结束返回主主界面后，单单击动态螺栓栓键，进入动动态螺栓实验验界面； 重复静态态实验方法与与步骤中的334步； 取下实验验台右侧手轮轮开启实验台台电动机开关关，单击“动态测试”键

47、，使电动动机运转300秒左右。进进行动态加载载工况的采集集和处理； 单击“测测试曲线”键，做出工工作载荷变化化时螺栓拉力力和八角环压压力变化的实实际波形图；单击“理论论曲线”键，做出工工作载荷变化化时螺栓拉力力和八角环压压力及工作载载荷变化的理理论波形图； 单击“打印”键，打印实实测波形图和和理论波形图图； 完成成上述操作后后，动态螺栓栓联接实验结结束。3实验完毕，关关好电源，清清理好仪器和和实验台。4分析实验结结果，完成实实验报告。（三）注意事项项 1电机的接线线必须正确，电电机的旋转方方向为逆时钟钟（面向手轮轮正面）；2进行动态实实验开启电机机电源开关前前，必须先先把手轮卸下下来，避免电电

48、机转动时发发生安全事故故，并可减少少实验台振动动和噪声；实验九 螺旋旋传动效率实实验一实验目的螺旋传动是利用用螺杆和螺母母组成的螺旋旋副来实现传传动要求的。它它主要用于将将回转运动传传变为直线运运动，同时传传递运动和动动力。LXLL1型螺旋传传动实验台采采用滑动螺旋旋传动方式，通通过LXL控控制相实现螺螺纹在一定负负载下正反运运转，并选配配不同参数的的矩形螺纹、梯梯形螺纹和锯锯齿螺纹等广广泛应用的传传动螺纹类型型，运用现代代测试手段和和自行开发的的测试软件，计计算与实测相相结合而获得得给定螺纹参参数和螺纹类类型的传动效效率，并绘制制效率曲线图图。二实验设备及及配件（一）实验台系系统结构实验台传

49、动系统统结构图如下下所示： 1-行程开开关 2-螺旋工作副副 3-支支承座 4-转矩转转速传感器 5-联轴器器 6-减减速器 77-直流电机机 8-底底座（二）实验台技技术指标驱动电机：922瓦直流电机机驱动，通过过调速电路实实现额定转速速范围内无级级调速，调速速范围：01500转转/分；螺纹参数：螺距距P=3、44、6；公称称直径=300，制造精度度8级；测量精度3%；（三）LXL控控制箱操作使使用说明控制箱是整个系系统的控制中中心，它向直直流电机、传传感器、行程程开关等元器器件输送不同同的电压。为为避免接线错错误而导致使使用故障，在在线路连接接接头设计上，插插口与插头一一一对应，互互不相同

50、。操作步骤： 1按按后面板各插插口连接电源源线及信号线线路； 2接接通前面板总总电源开关； 3按按下前面板启启动按钮； 4顺顺时针旋转调调速旋钮，逐逐步调节运行行速度。（四）工作机构构装拆方法实验台每台配备备3套类型相相同而螺距不不同（螺距PP=3、4、66）的螺杆，测测完一套，则则更换另一套套。通过测得得三套数据绘绘制成曲线。实验过程中，螺螺纹装拆步骤骤是：1断开电源；2松开左、右右支承座前后后止动螺钉；3卸下载荷（砝砝码）后，松松开蝴蝶螺母母并从丝杆母母上卸下固定定螺杆；4用手转动联联轴器，使十十字联轴器槽槽口垂直朝上上，整体取出出螺旋机构；更换螺旋机构。三、实验程序（一）螺旋传动动效率实

51、验原原理螺纹传动效率是是随升角增加加、当量摩擦擦角减小而减减小。具体计计算方法是：运动方向与负负载方向相反反其中：升角角 当量摩擦角角 n螺纹线数数 p当量摩擦擦角 dd2螺纹中径径f螺纹副摩摩擦系数； 螺纹牙斜斜角运动方向与负负载方向相同同2测试原理及及数据处理通过扭矩转速传传感器适时采采集扭矩M和和转速n，每次采集集五组取平均均值，实测效效率的计算按按如下公式：运动方向与负负载方向相反反运动方向与负负载方向相同同 其中： F轴向负荷荷 （二）测试指指导软件系统统操作使用说说明1输入参数；2输入测量值值框螺杆轴向向负荷（每个个砝码5KGG）；3点击 理论论曲线；4卸去载荷；点击空载测测试；5

52、加载后，点点击加载测试试。注意观擦擦数据稳定性性，并连测44次，获得被被测螺纹效率率，且构成实实测曲线中的的一个点；6更换另外两两种同类型不不同螺距的螺螺纹，按以上上步骤测试，获获得实测曲线线上另外两个个点；7点击绘制曲曲线，程序按按测得的三点点绘制给定类类型不同升角角的效率曲线线。（三）实验台使使用过程中的的安全、维护护及注意事项项为避免实验过程程中因使用、维维护不当，而而产生意外事事故或安全事事故，实验前前务必做好以以下安全维护护工作：1行程开关工工作状态检查查：（1）检查方法法：螺杆转动动使螺母作直直线滑动，由由于滑动距离离的限制，螺螺杆必须在极极限位置时反反转。电机正正反转是通过过一对行程开开关