機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教程（第2版）

緒　　論…………………………………………………………………………………………… 1
0．1　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)的地位與作用………………………………………………… 1
0．2　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)體系……………………………………………………… 2
0．3　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗內(nèi)容、分類與要求……………………………………………… 6
0．3．1　基礎(chǔ)陳列與認(rèn)知實驗……………………………………………………………… 6
0．3．2　工程制圖實驗……………………………………………………………………… 6
0．3．3　機(jī)械原理實驗……………………………………………………………………… 7
0．3．4　機(jī)械設(shè)計實驗……………………………………………………………………… 8
0．3．5　機(jī)械設(shè)計綜合實踐………………………………………………………………… 9
0．3．6　機(jī)械系統(tǒng)綜合實驗………………………………………………………………… 9
0．4　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)實驗大綱…………………………………………………………… 10
0．4．1　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)認(rèn)知實驗大綱……………………………………………………… 10
0．4．2　機(jī)械制圖實驗大綱………………………………………………………………… 11
0．4．3　機(jī)械原理實驗大綱………………………………………………………………… 11
0．4．4　機(jī)械設(shè)計實驗大綱………………………………………………………………… 12
0．4．5　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗大綱…………………………………………………………… 13
0．4．6　機(jī)械設(shè)計綜合實踐課程A 實驗大綱…………………………………………… 14
0．4．7　機(jī)械設(shè)計綜合實踐課程B實驗大綱…………………………………………… 14
第一章　機(jī)械工程常用物理量的測量………………………………………………………… 15
1．1　位移、速度、加速度的測量……………………………………………………………… 15
1．1．1　位移的測量………………………………………………………………………… 15
1．1．2　速度的測量………………………………………………………………………… 17
1．1．3　加速度的測量……………………………………………………………………… 19
1．2　力和轉(zhuǎn)矩的測量………………………………………………………………………… 20
1．2．1　力的測量…………………………………………………………………………… 20
1．2．2　轉(zhuǎn)矩的測量………………………………………………………………………… 22
1．3　常用傳感器及其原理…………………………………………………………………… 22
1．3．1　編碼器……………………………………………………………………………… 22
1．3．2　光柵式傳感器……………………………………………………………………… 24
1．3．3　JC型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器…………………………………………………………… 25
1．3．4　磁粉制動器………………………………………………………………………… 27
1．4　誤差分析與數(shù)據(jù)處理…………………………………………………………………… 28
1．4．1　有關(guān)數(shù)據(jù)處理的基本概念………………………………………………………… 28
1．4．2　實驗數(shù)據(jù)處理……………………………………………………………………… 31
第二章　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實驗常用儀器設(shè)備…………………………………………………… 35
2．1　螺栓連接實驗臺………………………………………………………………………… 35
2．1．1　螺栓連接實驗臺的功能…………………………………………………………… 35
2．1．2　螺栓連接實驗臺的組成…………………………………………………………… 35
2．1．3　螺栓連接實驗臺的工作原理……………………………………………………… 36
2．1．4　螺栓連接實驗臺主要技術(shù)參數(shù)…………………………………………………… 38
2．2　帶傳動實驗臺…………………………………………………………………………… 38
2．2．1　帶傳動實驗臺的功能……………………………………………………………… 39
2．2．2　帶傳動實驗臺的組成……………………………………………………………… 39
2．2．3　帶傳動實驗臺的工作原理………………………………………………………… 39
2．2．4　帶傳動實驗臺主要技術(shù)參數(shù)……………………………………………………… 40
2．3　滑動軸承實驗臺………………………………………………………………………… 40
2．3．1　滑動軸承實驗臺的功能…………………………………………………………… 40
2．3．2　滑動軸承實驗臺的組成…………………………………………………………… 41
2．3．3　滑動軸承實驗臺的工作原理……………………………………………………… 41
2．3．4　滑動軸承實驗臺主要技術(shù)參數(shù)…………………………………………………… 42
2．4　動平衡實驗臺…………………………………………………………………………… 42
2．4．1　動平衡實驗臺的功能……………………………………………………………… 42
2．4．2　動平衡實驗臺的組成……………………………………………………………… 43
2．4．3　動平衡實驗臺的工作原理………………………………………………………… 44
2．4．4　動平衡實驗臺主要技術(shù)參數(shù)……………………………………………………… 44
2．5　連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺……………………………………………………………… 44
2．5．1　連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺的功能………………………………………………… 44
2．5．2　連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺的組成………………………………………………… 44
2．5．3　連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺的工作原理…………………………………………… 45
2．5．4　連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺主要技術(shù)參數(shù)………………………………………… 46
2．6　凸輪機(jī)構(gòu)動態(tài)測試實驗臺……………………………………………………………… 46
2．6．1　凸輪機(jī)構(gòu)動態(tài)測試實驗臺的功能………………………………………………… 46
2．6．2　凸輪機(jī)構(gòu)動態(tài)測試實驗臺的組成………………………………………………… 46
2．6．3　凸輪機(jī)構(gòu)動態(tài)測試實驗臺的工作原理…………………………………………… 47
2．6．4　凸輪機(jī)構(gòu)動態(tài)測試實驗臺主要技術(shù)參數(shù)………………………………………… 48
2．7　機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗臺…………………………………………………………… 48
2．7．1　機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗臺的主要功能………………………………………… 48
2．7．2　機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)與飛輪調(diào)速實驗臺的組成及工作原理………………………………… 49
2．7．3　機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗臺主要技術(shù)參數(shù)……………………………………… 52
2．8　機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗臺…………………………………………………… 52
2．8．1　實驗臺的功能……………………………………………………………………… 52
2．8．2　實驗臺的組成……………………………………………………………………… 52
2．8．3　實驗臺的工作原理………………………………………………………………… 58
2．8．4　實驗臺主要技術(shù)參數(shù)……………………………………………………………… 58
2．9　機(jī)械系統(tǒng)綜合實驗臺…………………………………………………………………… 58
2．9．1　實驗臺的主要功能………………………………………………………………… 58
2．9．2　實驗臺的組成及工作原理………………………………………………………… 59
2．9．3　實驗臺主要技術(shù)指標(biāo)……………………………………………………………… 62
2．10　機(jī)械運(yùn)動控制實驗臺………………………………………………………………… 64
2．10．1　X Y工作臺的主要功能……………………………………………………… 64
2．10．2　實驗臺的組成…………………………………………………………………… 65
2．10．3　實驗臺的工作原理……………………………………………………………… 66
2．10．4　實驗臺主要技術(shù)參數(shù)…………………………………………………………… 66
2．11　機(jī)械設(shè)計學(xué)生工作室設(shè)備簡介……………………………………………………… 67
2．11．1　機(jī)械設(shè)計學(xué)生工作室的主要功能……………………………………………… 68
2．11．2　機(jī)械設(shè)計學(xué)生工作室的主要設(shè)備……………………………………………… 68
2．12　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室……………………………………………………… 69
2．12．1　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的構(gòu)建………………………………………… 69
2．12．2　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的功能………………………………………… 70
2．13　機(jī)械裝配調(diào)試實驗臺………………………………………………………………… 73
2．13．1　機(jī)械裝配調(diào)試實驗臺的功能…………………………………………………… 73
2．13．2　機(jī)械裝配調(diào)試實驗臺的組成…………………………………………………… 74
2．13．3　機(jī)械裝配調(diào)試實驗臺的工作原理……………………………………………… 74
2．13．4　機(jī)械裝配調(diào)試實驗臺的配置和主要技術(shù)指標(biāo)………………………………… 75
第三章　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)認(rèn)知實驗………………………………………………………… 78
3．1　機(jī)械的組成……………………………………………………………………………… 78
3．2　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)認(rèn)知體系…………………………………………………………… 79
3．2．1　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)認(rèn)知體系的建設(shè)理念………………………………………… 79
3．2．2　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)認(rèn)知實驗硬件環(huán)境建設(shè)…………………………………………… 80
3．2．3　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)認(rèn)知的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境…………………………………………………… 81
3．3　常用機(jī)構(gòu)認(rèn)知實驗……………………………………………………………………… 82
3．3．1　實驗?zāi)康摹?82
3．3．2　實驗內(nèi)容…………………………………………………………………………… 82
3．3．3　思考題……………………………………………………………………………… 84
3．4　機(jī)械零件現(xiàn)場認(rèn)知實驗………………………………………………………………… 85
3．4．1　目的和要求………………………………………………………………………… 85
3．4．2　教學(xué)內(nèi)容…………………………………………………………………………… 86
3．4．3　填空題……………………………………………………………………………… 87
3．4．4　新型減速器展示…………………………………………………………………… 88
3．4．5　直升機(jī)主傳動系統(tǒng)展示…………………………………………………………… 88
第四章　工程制圖實驗………………………………………………………………………… 90
4．1　典型零件測繪實驗……………………………………………………………………… 90
4．1．1　實驗?zāi)康摹?90
4．1．2　實驗儀器及工具…………………………………………………………………… 90
4．1．3　實驗內(nèi)容及步驟…………………………………………………………………… 90
4．2　單級圓柱齒輪減速器的綜合測繪……………………………………………………… 94
4．2．1　實驗?zāi)康摹?94
4．2．2　實驗設(shè)備及工具…………………………………………………………………… 94
4．2．3　實驗步驟…………………………………………………………………………… 94
4．2．4　實驗報告要求……………………………………………………………………… 94
第五章　機(jī)械原理實驗………………………………………………………………………… 95
5．1　機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪……………………………………………………………………… 95
5．1．1　實驗?zāi)康摹?95
5．1．2　實驗基本要求……………………………………………………………………… 95
5．1．3　實驗方法與步驟…………………………………………………………………… 95
5．1．4　實物模型…………………………………………………………………………… 96
5．1．5　實驗報告…………………………………………………………………………… 96
5．1．6　思考題……………………………………………………………………………… 96
5．2　連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗………………………………………………………………… 97
5．2．1　實驗?zāi)康摹?97
5．2．2　實驗基本要求……………………………………………………………………… 97
5．2．3　實驗方法與步驟…………………………………………………………………… 97
5．2．4　實驗報告…………………………………………………………………………… 97
5．2．5　設(shè)計題目…………………………………………………………………………… 97
5．3　機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)分析與設(shè)計實驗……………………………………………………… 105
5．3．1　實驗?zāi)康摹?105
5．3．2　實驗基本要求…………………………………………………………………… 105
5．3．3　實驗設(shè)備及工具………………………………………………………………… 106
5．3．4　實驗方法與步驟………………………………………………………………… 106
5．3．5　實驗報告………………………………………………………………………… 106
5．3．6　設(shè)計與分析題目………………………………………………………………… 106
5．3．7　思考題…………………………………………………………………………… 109
5．4　凸輪機(jī)構(gòu)動態(tài)測試實驗……………………………………………………………… 109
5．4．1　實驗?zāi)康摹?109
5．4．2　實驗設(shè)備及工具………………………………………………………………… 109
5．4．3　實驗內(nèi)容………………………………………………………………………… 109
5．4．4　實驗方法與步驟………………………………………………………………… 109
5．5　漸開線直齒圓柱齒輪虛擬范成實驗………………………………………………… 110
5．5．1　實驗?zāi)康摹?110
5．5．2　實驗設(shè)備及工具………………………………………………………………… 110
5．5．3　實驗原理及方法………………………………………………………………… 110
5．5．4　實驗步驟及要求………………………………………………………………… 111
5．5．5　思考題與實驗報告……………………………………………………………… 112
5．6　剛性轉(zhuǎn)子動平衡實驗………………………………………………………………… 112
5．6．1　實驗?zāi)康摹?112
5．6．2　實驗基本要求…………………………………………………………………… 112
5．6．3　實驗設(shè)備及工具………………………………………………………………… 112
5．6．4　實驗方法與步驟………………………………………………………………… 113
5．6．5　實驗報告………………………………………………………………………… 115
5．6．6　思考題…………………………………………………………………………… 115
5．7　機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)測定實驗……………………………………………………………… 116
5．7．1　實驗?zāi)康摹?116
5．7．2　實驗設(shè)備及工具………………………………………………………………… 116
5．7．3　實驗方法與步驟………………………………………………………………… 116
5．7．4　實驗報告………………………………………………………………………… 121
5．7．5　思考題…………………………………………………………………………… 121
5．8　機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗…………………………………………………………… 121
5．8．1　實驗?zāi)康摹?121
5．8．2　實驗儀器及設(shè)備………………………………………………………………… 121
5．8．3　實驗操作步驟…………………………………………………………………… 121
5．8．4　實驗報告………………………………………………………………………… 123
5．8．5　思考題…………………………………………………………………………… 125
第六章　機(jī)械設(shè)計實驗………………………………………………………………………… 126
第七章　機(jī)械系統(tǒng)綜合實驗…………………………………………………………………… 152