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、平面连杆机构、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，主要了解常用的机械零件如齿轮、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．铰链四杆机构有哪三种基本类型？铰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？可以分为哪些类型？

4．齿轮机构根据齿形可以分为哪些类型？

5．轮系有哪些类型？轮系有哪些功用并列举应用实例？

6．螺栓联接的基本类型有哪些？螺纹的种类有哪些？

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、实验目的

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

由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关。因此，在绘制机构运动简图时，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》中有关“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对运动（注意：有些相互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目。

2．确定运动副的类型：根据相互连接的两构件间的接触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：凭目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．计算机构的自由度数，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，判断机构是否具有确定的运动。（该模型可以忽略尺寸和比例）

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，并分析其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、实验目的

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

1．二级圆柱齿轮减速器

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，各起什么作用。

2．拧下端盖及箱盖与底座联接螺栓，拨出定位销，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长度，（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大的螺栓有个感性认识。观察螺钉扳手回旋空间尺寸，孔的大小，深度，加工方法，比较一下不同位置的螺栓直径及作用，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，（检查是否有无安装上的零件），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．轴上零件是如何定位和固定的？

2．箱体的中心高度的确定应考虑哪些因素？

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精度？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，且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T 1（主动电机力矩）、T 2（从动电机力矩）迫使拉钩作用于拉力传感器，检测T 1、T 2信号，并在面板上显示出来。主动轮n 1和被动轮n 2由转速传感器，并在面板上显示。由此可算出带传动效率η和滑动系数ε：

1

12

2n T n T =

η

1

21n n -

=ε

四、实验内容与步骤

1．挂上砝码，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，同时观察面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1200～1300 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．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