机械创新设计实验指导

第一篇：机械创新设计实验指导

机械创新设计实验指导书n

实验

一、平面机构组合及运动分析及仿真实验

平面机构在机械工程中具有广泛的应用，它是很多种机械(例如装载机、压力机、自卸汽车、医疗床等)的主体机构。所谓平面机构，是指构件在同一平面和相互平行的平面作相互非旋转运动的机构，如平面连杆机构、平面齿轮机构、平面凸轮机构和平面槽轮机构等。

由于生产上对机构运动形式、运动规律和机构性能等方面要求的多样性和复杂性，以及单一机构性能的局限性，以致仅仅采用某一种基本机构往往不能满足设计要求，因而常常需要进行机构的变异与组合。如在平面连杆机构设计中，可以对曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等基本类型进行变异，从而获得许多新的平面连杆机构。此外，也可以在平面连杆机构、平面齿轮机构、平面凸轮机构和平面槽轮机构之间进行组合，以获得新的组合机构。

机构组合是机构创新设计最基本的途径之一。开设平面机构组合及性能分析实验，是培养学生机械创新意识与创新能力的有效措施。

一、实验目的

(1)利用各种给定的平面机构，根据提供的拼装题目(方案)进行搭接，获得一个完整的机械传动方案，加深对机构组成的理解;

(2)利用各种给定的平面机构，根据想像力进行机构搭接，获得新的组合机构或机械传动方案，进行机械创新设计的实际训练;

(3)在机构搭接或组合的基础上，进行机构性能的数字化分析，即对机构的运动参数(位移、速度、加速度、角位移、角速度和角加速度)进行测试，并做出仿真曲线进行分析比较，培养运动性能的数字化分析能力。

二、实验台结构与原理

本实验在PJC-B型平面机构组合及性能数字化分析实验台上进行。

实验台主要由实验台台桌、支架、配套的机构元件以及计算机测试系统组成。除此之外，还配备有一些标准零件和组装工具。

供实验用的配套的机构和机械元件有：

皮带传动、齿轮(曲柄)，齿轮齿条机构、凸轮机构、槽轮机构、可调节连杆、电机与传感器。 实验台采用适应高速动态参数测试的PCI数模采集卡进行数据采集，测试速度快、精度高、性能稳定。

计算机测试分析软件功能强大，可自动或人机结合进行测试分析、运动模拟、理论仿真、保存数据和提交实验报告模板。

通过对机械原理课程的学习可知，在原动件上依次连接自由度为零的杆组，可组成一系列新机构。原动件一般为绕主轴转动的构件或往复移动的构件。由于平面机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目与机构的自由度数目相等，因此机构均由机架、原动件和自由度为零的从动件系统通过运动副连接而成。在确定方案的基础上，实验台应用计算机程序可对构件的运动规律(位移、速度。加速度)进行数字化分析。

三、实验步骤

(1)认真阅读实验指导书，熟悉实验台的结构与使用方法。 (2)初步确定要进行测试或拼接的机械设计方案。

(3)选取相关的构件和相关的紧固件在实验台支架上进行搭接，且用钢卷尺或游标卡尺配合角尺测量未给定的参数和各连杆给定的技术参数。

(4)开启电源开关。

(5)将调速器，调到最底位置，然后慢慢的增速。 (6)开启计算机。 (7)进入软件界面。

(8)单击“湖南宇航”进入测试界面。

(9)单击“搭接机构”下拉式菜单选取搭接形式。 (10)单击曲柄实时测试“测试”。

(11)待曲柄测试完成后，再单击摇杆实时测试“测试 (12)单击仿真，填入技术参数。 (13)进行实验分析。 (14)完成实验报告。

四、实验选题

1、曲柄滑块机构

实测：(1)曲柄的角速度

(2)滑块的线速度

(3)比较曲柄角位移、角速度、角加速度的周相角 (4)比较滑块的线位移、线速度、线加速度的周相角

2、曲柄摇杆机构

实验的预期目的及设计方案

3、曲柄导杆机构

实验的预期目的及设计方案

实测(1)曲柄的角位移、角速度、角加速度

(2)导杆的角位移、角速度、角加速度

(3)比较曲柄角位移、角速度、角加速度的周相角 (4)比较导杆的角位移、角速度、角加速度的周相角 (5)分析曲柄角度1在0°、30°时导杆所对应的角位移、角速度、角加速度

(6)分析仿真与实测差距的原因

五、实验报告要求

1.实验名称

2.实验方案简图及构件主要尺寸

3.实测所得机构运动曲线图(位移、速度、加速度) 4.实验结果的分析 5.实验收获和心得

实验

二、凸轮机构和槽轮机构的运动分析及仿真实验

一、实验目的

(1)利用给定的凸轮机构和槽轮机构零件，根据提供的拼装题目(方案)进行搭接，获得一个完整的机械传动方案，加深对机构组成的理解;

(2)在机构搭接或组合的基础上，进行机构性能的数字化分析，即对机构的运动参数(位移、速度、加速度、角位移、角速度和角加速度)进行测试，并做出仿真曲线进行分析比较，培养运动性能的数字化分析能力。

二.实验步骤

实验台原理步骤同实验一。

三、实验选题

1、凸轮机构

实测：(1)凸轮的角速度

(2)顶杆的线速度

(3)分析凸轮角度在0°、30°时，顶杆所对应的线位移、线速度、线加速度

(4)分析仿真与实测差距的原因 2.槽轮机构

实测(1)槽轮的角速度

(2)拨轮的角速度

(3)分析拨轮角度在0°、90°，槽轮所对应的角位移、角速度、角加速度

(4)分析仿真与实测差距的原因

四、实验报告要求

1.实验名称

2.实验方案简图及构件主要尺寸

3.实测所得机构运动曲线图(位移、速度、加速度) 4.实验结果的分析 5.实验收获和心得

第二篇：《机械设计》实验报告

一、 目的与要求

1、根据给定的实验内容、设备及条件，通过实验，达到开发、培养、提高学生的动手能力，了解、掌握机械运动的一般规律以及现代测试原理和方法，增强创新意识与工程实践能力。实现预期实验目的。

2、根据实验项目要求，进行有关“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”及“综合机械传动”等实验方案的创意设计、实验装置的设计、搭接、组装及调试、实验测试方法的选择、实际操作规程的制订、实验数据测试、实验结果分析及绘制实验装置的结构简图。

二、提供设备如下

1、动力装置

⑴普通电机Y90L—4—1.5

额定功率1.5Kw满载转速1420r/min

⑵变频交流电机

额定功率1.5kW转速1～6000r/min

2、测试装置

⑴转速转矩测量仪额定转矩50N·m

转速范围0～6000r/min

⑵机械效率仪

3、传动装置

⑴圆柱齿轮减速噐

减速比 1:1.5，齿数Z1 =32，Z2 = 48 ，

‘螺旋角β=8。4‘9‘，中心距a=100mm

法面模数mn =2.5;

⑵蜗杆减速器

蜗杆类型 ZA，轴向模数 m=3.250，,蜗杆头数 Z1 =4，

蜗杆齿数Z2 =30， 减速比1:1.7，中心距a=63mm;

⑶V型带传动件

型号 Z-1041，带轮基准直径d=106mm;

⑷链传动件

链号：08A，链节距 p=12.70mm，链轮齿数Z=21 。

4、加载装置

CZ5磁粉制动器额定转矩50N·m滑差功率4kw

三、实验内容

1、实验方案设计;

2、传动方案选择设计;

3、实验装置搭建及调试;

4、实验结果测试;

5、绘制实验装置的结构简图;

6、实验结果分析报告。

四、注意事项

1、增强创新意识与工程实践能力，树立严肃认真、一丝不苟的工作精神，养成实验时的正确方法和良好习惯，维护国家财产不受损失;

2、注意保持实验室内整洁，严格遵守实验室的规章制度;

3、实验装置搭建完成后，须经指导老师检查、审定后方可开机操作;

4、实验室严格遵守设备及仪器操作规程，注意人生安全;

5、实验结束后应整理全部仪器、装置及附件，并恢复原位;

6、认真完成实验报告

五、操作步骤

1、 接通电源， 打开水源、效率仪、稳流电源，启动电机，打开计算机，点击“机械设计多功能实验台”，进入主界面。

2、 关闭电机，断开动力装置与被测装置之间的联轴器，将效率仪输入调零。

3、 还原动力装置与被测装置之间的联轴器，启动电机，将效率仪的输出调零。

4、 点击“新建”进入测试菜单，点击“连续采集”正式进入实验。

5、 顺时针转动稳流电源激磁电钮，缓慢均匀加载，加载完毕，点击“结束采集”，同时将激磁电钮回零。

6、 储存数据、数据处理、打印结果

注意：输入功率<2kw、激磁电流<0.3A

《机械设计》创意及综合设计型实验

实 验 报 告

班级_____姓名_____学号_____

一、 实验内容：

1、传动系统的功能能量分配转速的改变 运动形式的改变

2、传动系统的基本构成

二、自行设计及组装的实验台结构图：

1、综合实验台的系统原理图

2 实验台结构示意图

3、实验台各构成模块的功能

三、实验测试数据：(要求每组打印一份，每位同学复印附于报告后)

P

1、P2——输入端、输出端功率(kW);

n

1、n2————输入端、输出端的实际转速(r/min);

n2/ n1——转速比;

η——V带传动及链传动功率;

ε——带传动滑动率;

四、绘制各传动的效率曲线(η-F)及V带的滑动曲线(ε-F)

五、思考题：

1、带传动的弹性滑动现象与打滑有何区别?它们产生的原因是什么?

2、带传动的效率与哪些因素有关?当D1 = D2时，打滑发生在哪个轮子上?

3、影响传动效率的因素有哪些?M1与η间是什么关系?可以采取什措施提高效率?

4、啮合传动与挠性传动各有何主要特性?

啮合传动外壳尺寸小，效率高，传动比恒定，功率范围广等特性，小的制造误差及齿壳变形，在高速运动将引起冲击和噪声;挠行传动：载荷能缓和冲击，运行平稳，无噪声，制造和安装精度不像啮合传动那样搞。传动同样大的圆周力，轮廓尺寸和轴上的压力更大，效率低不能保证准确传动比。

第三篇：机械设计实验心得

作为高频电子的老师，高频基础实验可以说算得上是让学生一次崭新的实验尝试。比如说：新奇，原则性强等等，学生从一开始的一窍不通，到后来的熟悉，喜欢，感觉自己学到了很多，很多。算起来虽只让学生做了六次实验，仅仅只是初步接触，当却感觉学生学到了不少东西。一些从书本上学不到的东西。

我觉得要做好高频电子实验，需要意识到如下几点：

1、充分的预习是必要的。以往做电子技能实训与考核实验台电工实验时学生往往只看一下步骤，原理一带而过。这样做实验时便会吃大亏。一般在实验前得花上一个小时去预习。这样试验结果是令人满意的。

2、需要预先对结果进行预测，至少在碰到问题时会合理的去分析问题。之所以会这样说也是有血的教训的，由于某个学生对过程中一个问题视而不见，导致出现了重做的悲惨命运。

3、对一些实验注意事项要在意。这里可不是说我弄坏了什么东西，而是基于大家都明白的一个道理：水火无情，电更无情。可能是由于我的原因吧，我每次让学生实验时，似乎对学生很不放心，可谓事必躬亲，再三叮嘱，这也有一个好处：试验出错的可能性大大减少，而且安生性也大大增加了。

在实验的过程中,让学生学会如何分析问题,如何解决问题,以及如何总结问题。通过这段时间的高频电子实验，学生能够掌握高频电子的一些基本理论了。比方说lc谐振电路，频带的展宽等。让学生了解到仅仅通过一些简单的试验仪器便可以将知识运用进生活中去。这对于学生以后的发展，我想是大有裨益的。

实践是检验真理唯一的标准，我想电工电子电力拖动实训考核台高频电子实验之所以会在学生中大受欢迎，并被视为学校开放性实验室，与其在实验中和学生走在一起的原则是分不开的。希望以后还有机会进这个实验室。

机械设计实验心得(2)：

第一次接触到这种设计性实验，我开始时束手无策，因为对于我们每个人来说这都是第一次，只能通过网络书籍和老师了解一些有关的内容，但正是这样才给了我们锻炼自己的机会。设计性实验让我们自主独立地提出问题、设计实验,通过实验操作、资料搜集与处理信息、交流等活动，从中获得学科、交流等方面的知识，而探索精神和创新能力的发展便是这个活动的精髓。

在这次实验中，我有几点感触颇深：

一、改变了我们被动的学习现状，培养我们自主思维的能力。

要培养自主学习的能力，首先必须从根本上保证有充足自主学习的时间，让我们有足够的时间去自主探究，去获取新知，让我们自由选择适合自己的学习方式，给我们充分的思维空间去拓展。而正是这次实验活动让我们得到了充足的时间去设计、讨论实验的各个项目和各种细节，有许多方式帮助我们去设计整个实验，从而提高了我们的自主思维能力。

二、改变机械的接受学习现状，培养了我们的探究能力。

与传统的实验课相比，设计性实验具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性。经历探究过程以获得建构知识、解决问题的方法。培养了我们的探究实践能力，实际上就是要培养了我们的观察发现能力、质疑创新能力和综合实践能力。在活动中，我们会经常提出一些有针对性、有目的的问题，让我们亲自去调查研究，亲自去操作体验，从而经历获取知识的过程，在观察思考、体验中感悟，得到启迪。

三、培养了我们合作交流能力，让我们懂得了相互谅解的重要。

在这次活动中我深深的体会到了同学之间相互体谅的重要性。免疫实验的任务十分的重，我们组人员本来就不足，要在规定时间内完成实验是十分的困难，而由于一些特殊原因，我不能参加部分实验，因此造成剩下的同学要面临更艰巨的任务。我原以为她们会不乐意，但她们却很支持我的工作，还提前完成了实验。这一切让我体会到了集体的温暖和力量，让我非常的感动。

虽然实验已经告一段落，但是它给我的东西让我可以收益终生。

第四篇： 告 机械创新设计实验报告

专

业：

姓

名：

学

号：

201

年

月

日

实验一、机械创新原理与创新方法分析(现场课)

实验二、原理方案的创新设计

机 械 创 新 设计 实 验 报 告

学

号

姓

名

日期

一、实验目的

1.加深对平面机构组成原理及运动特点的认识，提高机构综合创新设计能力。

2.通过实验机构的搭接训练、系统的组建及机构运动参数的测试，提高实践动手能力。

3.掌握机构运动参数(线位移、线速度、线加速度及角位移、角速度、角加速度)测试方法，对比分析机构运动性能。

二、实验台设备及工具

CQPS-D 平面机构创意组合测试分析及仿真实验台 三、实验内容

从以下 13 种拼装与运动测试分析实验机构中选取一种机构 1.正弦机构; 2.等加速——等减速运动盘形凸轮机构; 3.简谐运动盘形凸轮机构; 4.齿轮——对心曲柄滑块机构; 5.齿轮——偏置曲柄滑块机构; 6.槽轮机构; 7.曲柄摆块——齿条齿轮机构; 8.摆块机构; 9.齿轮曲柄摇杆机构; 10.摆动导杆——对心滑块机构; 11.摆动导杆——偏置滑块机构; 12.摆动导杆——双摇杆块机构; 13.齿轮——齿轮齿条机构(手动测试)

四、实验步骤

1.根据指导教师指定实验项目画出机构运动简图。

2.根据运动简图选择拼接零件，确定拼接方法。

3.将各零件逐一安装到机架上。

4.选择传感器，连接测试元件。

五、注意事项

1.在机架上先拼装好机构，经运转无误后停机，再组装测试系统。

2.启动电机前一定要仔细检查各部件安装是否到位，启动电机后不要过于靠近运动零件，不得伸手触摸运动零件。

3.同一小组指定一人负责电机开关，遇紧急情况时立即停车。

六、实验报告

机构名称

机构运动简图及测试点

自由度计算 F = 参数设置

实测曲线

理论曲线 七、实验分析：

1.简要说明该机构结构特点和工作原理及使用场合 2.实测曲线与理论曲线之间存在误差的原因是什么?

第五篇：机械创新设计实验课程考核报告

机械创新设计实验课程考核报告

班级：

姓名：

学号：

组内成员：

考核时间：年月日

备注：

1、 报告内容需包含上以下各内容点，务删减;

2、 本报告每位同学打印一份，以组为单位装订，于课程结束一周内交回

机械创新设计实验课程考核报告

一、机械创新实验课程内容概述

1、机械创新实验课程学习的内容：

2、机械创新实验课程学习中遇到的问题及解决方法：

3、学习机械创新实验课程的收获：

二、完成模型描述

1、模型名称：

2、模型功能：

3、模型照片：

4、模型的创新点：(简述完成模型的创新点)

5、模型的组成部件名称及数量：

6、模型未实现的功能：(如果有的话)

三、模型创新描述

四、小组成员及分工情况

1、小组成员名单：(不超过4人)

2、成员甲：(承担的工作或角色)

3、成员已：(承担的工作或角色)

4、成员丙：(承担的工作或角色)

5、成员丁：(承担的工作或角色)

五、作者承担工作情况(仅限本人所做工作)

1、完成的工作在模型起的作用：

2、完成的工作使用的元器件名称及数量：

3、完成工作过程中遇到的问题及解决方法：

4、本部分工作未实现的功能：(如果有的话)