机械设计基础实验指导书(第2版)

本实验指导书既有机械原理和机械设计课程大纲规定的基本实验项目，还大量增加了设计性、综合性和应用性等提高性实验项目，以及重在培养学生创新能力的创新实验和研究性实验项目，以期更好地培养学生分析问题和解决问题的能力、工程实践能力及创新能力。教师可根据教学需要选择合适的实验项目进行实验。本书是为教学需要而编写，编写中力求概念准确、层次清晰、内容规范，对每个实验的目的、设备、实验原理及实验操作步骤叙述清楚，具有较高可读性和可操作性，相信能受到广大师生的欢迎。

本书主要介绍了机械原理和机械设计课程大纲规定的基本实验项目，如机构认知实验、机构运动简图的测绘与分析、齿轮的范成实验、齿轮参数测量实验、动平衡机测试、螺栓联接拉伸实验、带传动的特性、滑动轴承实验及减速器装拆实验等演示性及验证性实验项目等，读者可根据需要选择合适的实验项目进行实验。本书可作为高等院校机械类及近机械类专业机械设计基础实验教材，也可供相关专业工程技术人员参考。

林秀君，机械学讲师，工学硕士，从事教学25年；主编教材1本，在国内学术期刊上发表科研文章多篇；指导学生参加全国大学生机械创新设计大赛获得二等奖，获广东工业大学年度优秀教师称号，多次获得学校年度教学优秀奖。

第1章机械原理实验1 1.1机构认知实验1 1.1.1实验目的1 1.1.2实验设备1 1.1.3实验方法1 1.1.4实验内容1 1.2机构运动简图的测绘与分析3 1.2.1实验目的3 1.2.2实验设备和工具3 1.2.3实验原理和方法3 1.2.4测绘方法与步骤4 1.2.5实验要求4 1.2.6思考题5 1.3连杆机构运动参数测试及分析6 1.3.1实验目的6 1.3.2实验装置6 1.3.3实验原理6 1.3.4实验准备7 1.3.5实验步骤7 1.3.6实验记录10 1.3.7思考题10 1.4齿轮的范成实验11 1.4.1实验目的11 1.4.2实验设备和工具11 1.4.3实验原理和方法11 1.4.4实验前准备12 1.4.5实验步骤12 1.4.6思考题13 1.5齿轮参数测量实验14 1.5.1实验目的14 1.5.2实验设备和工具14 1.5.3实验原理和内容14 1.5.4实验要求16 1.5.5实验记录17 1.5.6思考题17 1.6凸轮廓线检测实验18 1.6.1实验目的18 1.6.2实验设备及工具18 1.6.3实验原理和方法18 1.6.4实验步骤19 1.6.5实验结果21 1.6.6思考题22 1.7计算机控制硬支承动平衡机测试23 1.7.1实验目的 23 1.7.2实验内容和要求23 1.7.3实验设备及工具23 1.7.4动平衡机结构和工作原理 23 1.7.5实验方法、步骤及结构测试25 1.7.6故障排除 26 1.7.7实验记录27 1.7.8思考题27 1.8机构运动方案创新设计实验29 1.8.1实验目的29 1.8.2实验内容29 1.8.3实验要求29 1.8.4实验设备及工具29 1.8.5实验方法与步骤30 1.8.6实验报告32 1.8.7思考题32 1.8.8机构运动方案创新设计参考题目32 1.8.9HM型机构系统创新组合模型使用说明书39 第2章机械设计实验48 2.1机械零件认知实验48 2.1.1实验目的48 2.1.2实验设备48 2.1.3实验方法48 2.1.4实验内容48 2.2螺栓连接拉伸实验55 2.2.1实验目的55 2.2.2实验原理55 2.2.3实验主要仪器设备57 2.2.4实验内容和要求59 2.2.5实验步骤及结果测试59 2.2.6实验报告61 2.2.7思考题61 2.3带传动特性63 2.3.1实验目的63 2.3.2实验台的构造和工作原理63 2.3.3实验步骤65 2.3.4实验记录65 2.3.5实验报告66 2.3.6实验数据处理66 2.3.7思考题66 2.4滑动轴承实验67 2.4.1实验目的67 2.4.2实验台的构造与工作原理67 2.4.3实验注意事项69 2.4.4实验方法与步骤69 2.4.5实验记录71 2.4.6实验数据处理71 2.4.7思考题71 2.5机械传动系统组合实验72 2.5.1实验目的72 2.5.2实验设备72 2.5.3实验内容及要求73 2.5.4实验过程与步骤74 2.5.5实验记录75 2.5.6思考题76 2.6机械传动效率测定与分析77 2.6.1实验目的77 2.6.2实验设备及工作原理77 2.6.3试验机主要技术参数79 2.6.4实验步骤79 2.6.5实验记录80 2.6.6思考题80 2.7轴系组合设计及分析81 2.7.1实验目的81 2.7.2实验设备及工具81 2.7.3实验原理81 2.7.4实验要求82 2.7.5实验数据82 2.7.6思考题82 2.7.7轴系结构设计实验方案82 2.7.8轴系结构示例83 2.8减速器装拆实验86 2.8.1实验目的86 2.8.2实验设备及工具86 2.8.3实验方法和步骤86 2.8.4实验注意事项87 2.8.5实验记录87 2.8.6思考题87 2.9机械传动性能综合实验88 2.9.1实验目的88 2.9.2实验设备88 2.9.3实验原理89 2.9.4实验步骤90 2.9.5注意事项92 2.9.6实验记录及处理92 2.9.7思考题92 2.10摩擦及磨损实验93 2.10.1实验目的93 2.10.2实验设备及原理93 2.10.3实验材料94 2.10.4实验步骤94 2.10.5注意事项95 2.10.6实验记录95 2.10.7思考题96 2.11弹簧特性测定97 2.11.1实验目的97 2.11.2实验设备及工具97 2.11.3实验原理和方法97 2.11.4实验步骤97 2.11.5弹簧试验机面板及其操作说明99 2.11.6实验注意事项99 2.11.7实验记录100 2.11.8思考题100 2.12疲劳强度基础实验101 2.12.1实验目的101 2.12.2实验设备101 2.12.3实验原理102 2.12.4实验步骤103 2.12.5注意事项103 2.12.6实验记录103 2.12.7思考题103 2.13自行车拆装实验104 2.13.1实验目的104 2.13.2实验设备及拆装工具104 2.13.3实验内容104 2.13.4实验步骤104 2.13.5实验要求106 2.13.6思考题106 2.14慧鱼技术创新设计实验107 2.14.1实验目的107 2.14.2实验设备和工具107 2.14.3实验原理107 2.14.4实验准备工作107 2.14.5实验方法与步骤107 2.14.6慧鱼创意组合模型的说明108 2.14.7慧鱼创意组合模型实验110 参考文献114

“机械设计基础”课程包括机械原理和机械设计两部分，是培养学生具有机械基础知识及机械创新能力的技术基础课，为机械类各专业教学计划中的主干课程，在培养合格机械工程设计人才方面起着极其重要的作用，是学习专业课程和从事机械产品设计的必备基础。 “机械设计基础”课程涉及的内容较多、较广，并且是一门工程实践性很强的课程。因此，其相应的“机械设计基础”实验环节不仅对学生巩固所学知识、培养工程实践和动手能力，而且对培养学生分析问题和解决问题的能力都具有重要的意义。 本书根据国家工科基础课程实验教学建设要求编写，内容丰富，涉及面广，不仅介绍了机械原理和机械设计课程大纲规定的基本实验项目，还介绍了设计性、综合性和应用性等提高性实验项目。为适应培养创新型人才的时代需要，本书增加了创新实验和研究性实验项目，教师可根据教学需要选择合适的实验项目进行实验。本书可作为高等院校机械类及近机械类专业“机械设计基础”课程的实验教材，也可供相关专业工程技术人员参考。 本书力求概念准确、层次清晰、内容规范，对每个实验的目的、设备、实验原理及实验操作步骤叙述清楚，具有可读性和可操作性。 本书在原《机械设计基础实验指导书》第1版的基础上修订，删减了几个不常开设的实验项目，对第1版中文字、插图的错漏进行更正，部分参考文献也做了更新，还根据国家标准代号的要求更新了书中标准件的标准代号。 本书在编写过程中，参阅了其他版本的同类教材、相关资料和文献；路家斌、潘继生、谢宋良、唐文艳、张晓伟、夏鸿建、李苏洋等老师提出了宝贵的意见，出版社的编辑人员为本书的出版投入了大量的劳动，在此衷心致谢。 由于编者的水平和时间所限，误漏之处在所难免，敬请同行专家和广大读者批评指正，以便再版时修正。 编者2019年2月