機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教程（第2版）

緒　　論…………………………………………………………………………………………… 1
0．1　機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學的地位與作用………………………………………………… 1
0．2　機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗教學體系……………………………………………………… 2
0．3　機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗內(nèi)容、分類與要求……………………………………………… 6
0．3．1　基礎(chǔ)陳列與認知實驗……………………………………………………………… 6
0．3．2　工程制圖實驗……………………………………………………………………… 6
0．3．3　機械原理實驗……………………………………………………………………… 7
0．3．4　機械設(shè)計實驗……………………………………………………………………… 8
0．3．5　機械設(shè)計綜合實踐………………………………………………………………… 9
0．3．6　機械系統(tǒng)綜合實驗………………………………………………………………… 9
0．4　機械設(shè)計基礎(chǔ)教學實驗大綱…………………………………………………………… 10
0．4．1　機械設(shè)計基礎(chǔ)認知實驗大綱……………………………………………………… 10
0．4．2　機械制圖實驗大綱………………………………………………………………… 11
0．4．3　機械原理實驗大綱………………………………………………………………… 11
0．4．4　機械設(shè)計實驗大綱………………………………………………………………… 12
0．4．5　機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗大綱…………………………………………………………… 13
0．4．6　機械設(shè)計綜合實踐課程A 實驗大綱…………………………………………… 14
0．4．7　機械設(shè)計綜合實踐課程B實驗大綱…………………………………………… 14
第一章　機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　連桿機構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺……………………………………………………………… 44
2．5．1　連桿機構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺的功能………………………………………………… 44
2．5．2　連桿機構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺的組成………………………………………………… 44
2．5．3　連桿機構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺的工作原理…………………………………………… 45
2．5．4　連桿機構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗臺主要技術(shù)參數(shù)………………………………………… 46
2．6　凸輪機構(gòu)動態(tài)測試實驗臺……………………………………………………………… 46
2．6．1　凸輪機構(gòu)動態(tài)測試實驗臺的功能………………………………………………… 46
2．6．2　凸輪機構(gòu)動態(tài)測試實驗臺的組成………………………………………………… 46
2．6．3　凸輪機構(gòu)動態(tài)測試實驗臺的工作原理…………………………………………… 47
2．6．4　凸輪機構(gòu)動態(tài)測試實驗臺主要技術(shù)參數(shù)………………………………………… 48
2．7　機組運轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗臺…………………………………………………………… 48
2．7．1　機組運轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗臺的主要功能………………………………………… 48
2．7．2　機組運轉(zhuǎn)與飛輪調(diào)速實驗臺的組成及工作原理………………………………… 49
2．7．3　機組運轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗臺主要技術(shù)參數(shù)……………………………………… 52
2．8　機械系統(tǒng)運動方案創(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……………………………………………………………… 62
2．10　機械運動控制實驗臺………………………………………………………………… 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　機械設(shè)計學生工作室設(shè)備簡介……………………………………………………… 67
2．11．1　機械設(shè)計學生工作室的主要功能……………………………………………… 68
2．11．2　機械設(shè)計學生工作室的主要設(shè)備……………………………………………… 68
2．12　機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室……………………………………………………… 69
2．12．1　機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的構(gòu)建………………………………………… 69
2．12．2　機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的功能………………………………………… 70
2．13　機械裝配調(diào)試實驗臺………………………………………………………………… 73
2．13．1　機械裝配調(diào)試實驗臺的功能…………………………………………………… 73
2．13．2　機械裝配調(diào)試實驗臺的組成…………………………………………………… 74
2．13．3　機械裝配調(diào)試實驗臺的工作原理……………………………………………… 74
2．13．4　機械裝配調(diào)試實驗臺的配置和主要技術(shù)指標………………………………… 75
第三章　機械設(shè)計基礎(chǔ)教學認知實驗………………………………………………………… 78
3．1　機械的組成……………………………………………………………………………… 78
3．2　機械設(shè)計基礎(chǔ)教學認知體系…………………………………………………………… 79
3．2．1　機械設(shè)計基礎(chǔ)教學認知體系的建設(shè)理念………………………………………… 79
3．2．2　機械設(shè)計基礎(chǔ)認知實驗硬件環(huán)境建設(shè)…………………………………………… 80
3．2．3　機械設(shè)計基礎(chǔ)認知的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境…………………………………………………… 81
3．3　常用機構(gòu)認知實驗……………………………………………………………………… 82
3．3．1　實驗目的…………………………………………………………………………… 82
3．3．2　實驗內(nèi)容…………………………………………………………………………… 82
3．3．3　思考題……………………………………………………………………………… 84
3．4　機械零件現(xiàn)場認知實驗………………………………………………………………… 85
3．4．1　目的和要求………………………………………………………………………… 85
3．4．2　教學內(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　實驗目的…………………………………………………………………………… 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　實驗目的…………………………………………………………………………… 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　機械原理實驗………………………………………………………………………… 95
5．1　機構(gòu)運動簡圖測繪……………………………………………………………………… 95
5．1．1　實驗目的…………………………………………………………………………… 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　連桿機構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計實驗………………………………………………………………… 97
5．2．1　實驗目的…………………………………………………………………………… 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　機構(gòu)虛擬樣機分析與設(shè)計實驗……………………………………………………… 105
5．3．1　實驗目的………………………………………………………………………… 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　凸輪機構(gòu)動態(tài)測試實驗……………………………………………………………… 109
5．4．1　實驗目的………………………………………………………………………… 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　實驗目的………………………………………………………………………… 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　實驗目的………………………………………………………………………… 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　機構(gòu)運動參數(shù)測定實驗……………………………………………………………… 116
5．7．1　實驗目的………………………………………………………………………… 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　機組運轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)速實驗…………………………………………………………… 121
5．8．1　實驗目的………………………………………………………………………… 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　機械設(shè)計實驗………………………………………………………………………… 126
第七章　機械系統(tǒng)綜合實驗…………………………………………………………………… 152