机械工程基础实验VI

《机械工程基础实验VI》教学大纲

开课单位：汽车学院适用专业：材料成型及控制工程实验学时：24学时

一、本课程的性质和任务

本课程属于独立设置的实验课，开课时间为第五学期。目的是通过实验让学生了解、掌握机械工程专业基本的实验设备、实验原理、实验方法、实验数据的处理等内容，培养学生的实践能力与创新意识。二、本课程的基本要求

要求学生掌握机械工程专业的基础理论知识，能够结合实验教程与实验报告，在实验老师的指导下独立完成实验。三、本课程与其它课程的关系

本课程的开设应当在学生完成《材料力学》、《机械设计》、《机械原理》、《互换性与技术测量》、《机械振动》、《机械制造基础》等课程学习的基础上进行。四、本课程的内容序号实验项目类型学时实验

性质完成学期1拉伸、压缩和弹性模量的测定验证2必选52扭转实验验证2必选53悬臂梁和简支梁挠度和转角测试验证2任选54纯弯曲电测实验验证2必选55复杂应力电测实验设计2任选56循环动应力实验综合2任选57机构运动简图绘制与分析综合2必选58渐开线齿廓范成原理验证2必选59回转构件的动平衡综合2必选510带传动的滑动率及效率测定验证2必选511液体动压滑动轴承的测定验证2必选512机构运动方案创新设计实验设计4任选513减速器结构认识及拆装实验综合2必选514凸轮廓线检测实验综合2任选515车刀角度的测量验证2任选516机床机构剖析实验综合2任选517互换性与技术测量实验一验证2任选518互换性与技术测量实验二验证2任选5

五、项目大纲

实验一

拉伸、压缩和弹性模量的测定一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、了解低碳钢拉伸的力学性能，并与铸铁进行比较；2、了解铸铁的抗压性能，观察压缩时的变形及破坏现象，并进行分析；3、掌握机械式引伸仪的使用方法；4、在比例极限内，验证虎克定律；5、学习拟订试验的加载方案。四、实验内容1、观察低碳钢拉伸过程和铸铁压缩过程中的各种现象，并用机器的自动绘图装置绘制拉伸曲线(曲线)图；2、确定低碳钢的屈服强度，抗拉强度，伸长率及断面收缩率；3、测定压缩时铸铁的抗压强度；4、测定低碳钢弹性模量E；五、实验仪器设备和材料液压式万能试验机（ZDM-30T型或WE-300B型），游标卡尺，试样分化器，球铰式引伸仪。实验二

扭转实验一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、观察并比较低碳钢及铸铁材料扭转破坏的情况，了解低碳钢与铸铁的抗扭性能；2、验证低碳钢的扭转变形(在比例强度内时)是否符合扭转虎克定律。四、实验内容1、测定低碳钢的抗剪屈服强度及抗剪强度；2、测定铸铁的抗扭强度；3、测定低碳钢的切变模量G。五、实验仪器设备和材料扭转试验机（K—50型、NJ—100B型），游标卡尺。实验三

悬臂梁和简支梁挠度和转角测试一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、掌握百分表的使用，学习简单的测量位移的方法；2、验证挠度与转角理论公式的正确性。四、实验内容测量简支梁弯曲时任意位置处挠度v与转角θ，从而验证理论公式的正确性。五、实验仪器设备和材料多用应力实验台，百分表，磁性表座。实验四

纯弯曲正应力电测实验一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、掌握电测法的原理和基本测试技术；2、了解电测法所使用的设备，掌握多功能信号采集分析仪的使用方法；3、测定矩形截面梁纯弯曲时横截面上的正应力，并与理论值进行比较。四、实验内容1、搭建实验应力测量系统；2、测量简支梁纯弯曲段不同位置点处的正应力；3、归纳简支梁纯弯曲段不同位置点处的正应力分布规律，从而验证理论公式的正确性；五、实验仪器设备和材料多用应力实验台，BZ6104多功能信号采集分析仪，微型计算机。实验五

复杂应力电测实验一、实验学时：2学时二、实验类型：设计性三、实验目的1、了解和掌握电测应变花的使用；2、用电测法测定平面应力状态下主应力的大小和方向，并与理论结果进行比较；3、用电测法测定横截面上弯矩和扭矩，并与理论结果进行比较；4、掌握设计实验的一般方法与步骤。四、实验内容1、设计测量主应力大小与方向的实验方案；2、搭建实验应力测量系统；3、用电测法测定平面应力状态下，主应力的大小和方向；4、用间接测量法测量弯矩和扭矩；五、实验仪器设备和材料多用应力实验台，BZ6104多功能信号采集分析仪，电阻应变花、应变片，数字万用表，万能游标角度尺，直尺和划针，502胶，丙酮，纱布，脱脂棉等。实验六

循环动应力实验一、实验学时：2学时二、实验类型：综合性三、实验目的1、了解动态应力的概念和种类；2、掌握悬臂梁和简支梁（悬臂梁）循环动应力的状况；3、学习动态应变的测试方法和过程；4、学习使用动态应变仪和计算机采集的实验操作过程。四、实验内容1、搭建动态应力综合实验台；2、测量悬臂等强度梁实验台的动态应变，并计算动态应力；3、绘制动态应力、应变时间波动曲线。五、实验仪器设备和材料悬臂等强度梁实验台，BZ6104多功能信号采集分析仪，计算机信号分析系统。

实验七

机构运动简图绘制与分析一、实验学时：2学时二、实验类型：综合性三、实验目的1、熟悉各种运动副、构件和机构的表示符号；2、理解机构的组成原理、机构自由度的含义并掌握机构自由度的计算方法；3、掌握根据实际机械和机构模型绘制其机构运动简图的方法与步骤。四、实验内容1、绘制机构模型的运动简图；2、测量各运动副之间的尺寸；3、计算机构的自由度并判定运动的确定性；五、实验仪器设备和材料各种机构的实物模型，缝纫机、绞边机、补鞋机和牛头刨床等实物机构。实验八

渐开线齿廓范成原理一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、掌握范成法切制渐开线齿廓的基本原理，了解渐开线齿廓的形成过程；2、了解渐开线齿廓产生根切的原因和避免根切的方法；3、了解标准渐开线齿轮和变位渐开线齿轮的异同点。四、实验内容1、范成标准渐开线齿廓；2、范成变位渐开线齿廓；3、计算并比较标准及变位渐开线齿廓的主要参数。五、实验仪器设备和材料渐开线齿轮范成仪，A3图纸，绘图仪器。实验九

回转构件的动平衡一、实验学时：2学时二、实验类型：综合性三、实验目的1、观察由回转构件的质量分布不均所引起的机械振动现象，加深对回转构件动平衡的认识；2、了解回转构件动平衡原理和计算方法；3、掌握刚性转子动平衡的实验方法和平衡步骤；4、了解动平衡实验机的工作原理和操作方法。四、实验内容1、测量并输入转子参数，在动平衡机上测出需要配重质量的大小和相位；2、对转子反复进行配重，直到动平衡机显示的配重质量达到规定的质量范围。五、实验仪器设备和材料机械式简易动平衡机，硬支撑电测式动平衡机。实验十

机构运动参数测定与机构动平衡一、实验学时：2学时二、实验类型：综合性三、实验目的1、了解机构的角位移、角速度和加速度等运动参数测试的基本原理和方法；2、了解平面机构动平衡的原理；3、了解各运动参数测试传感器的基本原理。四、实验内容1、测试曲柄摇杆机构摇杆的角位移；2、测试曲柄摇杆机构曲柄的角速度；3、测试平衡前和平衡后机座的振动加速度。五、实验仪器设备和材料平面曲柄摇杆机构实验台，信号采集箱，计算机以及信号采集分析系统软件。实验十一

带传动的滑动率及效率测定一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、了解带传动实验台的结构及工作原理；2、掌握带传动中转矩和转速的测定方法；3、了解初拉力对带传动性能的影响。四、实验内容1、测试带传动在不同初拉力下，载荷与滑动率、效率的关系；2、绘制带传动的滑动率曲线、效率曲线。五、实验仪器设备和材料PC-A、PC-B型带传动实验台，计算机及测试软件。实验十二

液体动压滑动轴承的测定一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、通过测定油膜压力周向分布曲线和轴向分布曲线，验证滑动轴承压力分布规律；2、观察载荷和转速改变时油膜压力的变化情况；3、测定流体动压轴承摩擦特性曲线。四、实验内容1、测试并绘制滑动轴承油膜压力周向及轴向分布曲线；2、测试并绘制滑动轴承摩擦特性曲线；3、计算滑动轴承的平均油膜压力和油膜承载能力。五、实验仪器设备和材料HS-B、QM-HSS-A型流体动压滑动轴承实验台。实验十三

机构运动方案创新设计实验一、实验学时：4学时二、实验类型：设计性三、实验目的1、了解机构创新的基本原理和方法；2、通过机构创新设计实验，培养学生的创新思维和综合设计能力；3、提高学生独立思考设计的水平，培养学生应用实验方法研究、确定机械运动方案的基本能力；4、提高学生的实践能力和动手能力。四、实验内容1、学习机构创新的基本原理和方法；2、自主设计机构的运动方案；3、根据所设计的运动方案拼装和调试机构；4、确定构件尺寸并绘制机构运动简图。五、实验仪器设备和材料机构运动方案创新设计实验台。实验十四

减速器结构认识及拆装实验一、实验学时：2学时二、实验类型：综合性三、实验目的1、了解减速器的结构，熟悉各种零件的名称、形状、用途以及各零件之间的装配关系；2、了解齿轮的定位方式和安装顺序；3、了解减速器各附件的名称、结构、安装位置及作用；4、掌握各零部件的结构设计特点、加工工艺和装配方法。四、实验内容1、分析减速器箱体的结构特点；2、分析轴系结构的特点；3、了解减速器附件的功能；4、绘制减速器的传动简图、轴系的装配草图。五、实验仪器设备和材料各种减速器，拆装工具，绘图仪器。实验十五

车刀角度的测量一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的1、理解车刀主要几何角度的定义；2、掌握车刀几何角度的测量方法；3、掌握绘制车刀几何角度图的方法。五、实验内容1、用车刀量角台分别测量右偏刀和切槽刀的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角；2、绘制车刀几何角度图。五、实验仪器设备和材料车刀量角台，右偏刀和切槽刀。实验十六

机床机构剖析实验一、实验学时：2学时二、实验类型：综合性三、实验目的和主要内容1、了解机床的布局和典型的机械结构；2、了解手柄的操作原理；3、掌握具体的操作、维修和调整方法。四、实验仪器设备和材料各类机床，CA6140机床透明教具。实验十七

互换性与技术测量实验一一、实验学时：2学时二、实验类型：验证性三、实验目的和主要内容1、了解立式光学计的测量原理，掌握立式光学计测量轴类零件外径、圆度和直线度的方法；2、了解水平仪测量原理，掌握用水平仪测量直线度误差的方法，掌握直线度误差实验数据处理方法；3、了解双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法，掌握利用双管显微镜测量微观粗糙度的技术，了解利用电测式粗糙度检测仪测量粗糙度的技术。四、实验仪器设备和材料立式光学计，轴类零件，合象水平仪，桥板，道轨或桥尺，双管