《机械设计》实验教学大纲 课程中文名称：机械设计 课程英文名称：Machine Design 课程编号：Z16106 课程类型：专业基础课程 学时：8 学分：（非独立设置的不填） 开课学期：5 适用对象：车辆工程 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、现代工程图学、互换性与测量技术 工程材料及应用、机械原理 课程简介： 机械设计是一门机械类学生必修的专业基础课程，是机械类及近机类专业人才培养方案中的 主干课程。本课程的主要内容包括：机械零件基本强度理论、基本机械连接、基本机械传动以及 轴、轴承、变速箱设计等，本课程的目的在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基 本方法：培养学生具备机械设计中的一般通用零部件设计方法的能力，为后继专业课程学习和今 后从事设计工作打下坚实的基础。 一、教学目标及任务 机械设计课程是一门实践性、设计性很强的技术基础课。重在培养非机类相关专业学生的机 械设计能力：机械设计实验是完成机械设计基础课程教学重要的实践教学环节。其目的是使学生 了解简单机械的机构组成和工作原理，了解常见机械传动系统的工作性能和结构特点。培养学生 的实践能力、分析解决问题能力和创新意识，巩固和加深所学到的机械设计知识。 要求通过实验教 ,学生能够 见机构的组成和工作原理，掌握机构运动简图的绘制方 法，掌握范成法加工齿轮的原理和范成过程，了解带传动的打滑和效率之间的关系，了解减速器 的结构特点。 二、实验项目及学时分配 序号 实验项目名称 学时 实验 实验 每组实验 分配 类别 类型 人数 要求 1 螺栓组连接综合性能测试 2 专业基础 综合性 4 必做 带传动 专业基础 验证 必做 3 机械传动方案设计及性能测试 2 专业基础 设计 2 选做 轴系结构组合设计分析 2 专业基础设计 2 必做
《机械设计》实验教学大纲 课程中文名称：机械设计 课程英文名称：Machine Design 课程编号：ZJ16106 课程类型：专业基础课程 学 时：8 学 分：（非独立设置的不填） 开课学期：5 适用对象：车辆工程 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、现代工程图学、互换性与测量技术、 工程材料及应用、机械原理 课程简介： 机械设计是一门机械类学生必修的专业基础课程，是机械类及近机类专业人才培养方案中的 主干课程。本课程的主要内容包括：机械零件基本强度理论、基本机械连接、基本机械传动以及 轴、轴承、变速箱设计等，本课程的目的在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基 本方法；培养学生具备机械设计中的一般通用零部件设计方法的能力，为后继专业课程学习和今 后从事设计工作打下坚实的基础。 一、教学目标及任务 机械设计课程是一门实践性、设计性很强的技术基础课。重在培养非机类相关专业学生的机 械设计能力；机械设计实验是完成机械设计基础课程教学重要的实践教学环节。其目的是使学生 了解简单机械的机构组成和工作原理，了解常见机械传动系统的工作性能和结构特点。培养学生 的实践能力、分析解决问题能力和创新意识，巩固和加深所学到的机械设计知识。 要求通过实验教学，学生能够了解常见机构的组成和工作原理，掌握机构运动简图的绘制方 法，掌握范成法加工齿轮的原理和范成过程，了解带传动的打滑和效率之间的关系，了解减速器 的结构特点。 二、实验项目及学时分配 序号 实验项目名称 学时 分配 实验 类别 实验 类型 每组 人数 实验 要求 1 螺栓组连接综合性能测试 2 专业基础 综合性 4 必做 2 带传动 2 专业基础 验证 4 必做 3 机械传动方案设计及性能测试 2 专业基础 设计 2 选做 4 轴系结构组合设计分析 2 专业基础 设计 2 必做
5 减速器拆装 2专业基础综合 2必做 6 螺栓连接动态性能测试分析 2专业基础综合 4选做 7 滚动轴承性能测试分析 2 专业基础 验证 4 选做 三、实验内容及教学要求 实验项目一：螺栓组连接综合性能测试 实验内容及教学要求： 1.螺栓受力分析及计算： 2.螺栓应变计算： 3.残余预紧力计算： 4。利用实测数据 螺栓受力 -变形图： 螺栓受力变泥 制方法 术原，理解栓受力分析及螺栓应变、残余预紧力计算方法，掌据 主要仪器设备：LYS-A 螺栓联接综合实验台一台：YE2536程控静态应变仪一台：荷重测 量仪一台：计算机及专用软件等实验设备及仪器。 实验项目二：带传动 实验内容及教学要求： 1、测定主、从动轴在各负载下的转速m、绘制滑动曲线： 2、测定主、从动轴在各负载下的转矩T、T:计算带传动效率，绘制效率曲线。 教学要求：明确带传动基本原理，理解打滑和弹性打滑概念，掌捏主、从动轮滑动曲线绘制， 传动效率计算，以及效率曲线的绘制方法。 主要仪器设备：本实验采用DCSⅡ型带传动试台，它由主机、测转矩装置、加载装置、 测速装置、电测装置等五大部分组成。 实验项目三：机械传动方案设计及性能测试 实验内容及教学要求： 1、学生自主设计机械传动方案： 2、在机械传动性能综合测试实验台上进行所设计传动方案连接、安装调试和测试。 教学要求：首先对所设计的机械传动方案进行理论上的计算，确保传动方案的合理性，然后 再在实验台上进行实验验证。 主要仪器设备：本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。本实验台采用模块化 结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可 以根据选择或设计的实验类型 方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设 计性实验、综合性实验或创新性实验。 实验项目四：轴系结构组合设计 实验内容及教学要求： 1、根据设备零部件设计轴系传动系统 2、实际搭接完成设计机械系统： 3、利用测量工具测试系统运动参数
5 减速器拆装 2 专业基础 综合 2 必做 6 螺栓连接动态性能测试分析 2 专业基础 综合 4 选做 7 滚动轴承性能测试分析 2 专业基础 验证 4 选做 三、实验内容及教学要求 实验项目一：螺栓组连接综合性能测试 实验内容及教学要求： 1．螺栓受力分析及计算； 2．螺栓应变计算； 3．残余预紧力计算； 4．利用实测数据描绘螺栓受力—变形图； 5．螺栓组受倾覆力矩时应力变化。 教学要求：了解实验基本原理，理解螺栓受力分析及螺栓应变、残余预紧力计算方法，掌握 螺栓受力-变形图的绘制方法。 主要仪器设备：LYS-A 螺栓联接综合实验台一台；YE2536 程控静态应变仪一台；荷重测 量仪一台；计算机及专用软件等实验设备及仪器。 实验项目二：带传动 实验内容及教学要求： 1、测定主、从动轴在各负载下的转速 n1、n2 绘制滑动曲线； 2、测定主、从动轴在各负载下的转矩 T1、T2 计算带传动效率，绘制效率曲线。 教学要求：明确带传动基本原理，理解打滑和弹性打滑概念，掌握主、从动轮滑动曲线绘制， 传动效率计算，以及效率曲线的绘制方法。 主要仪器设备：本实验采用 DCS-Ⅱ型带传动试台，它由主机、测转矩装置、加载装置、 测速装置、电测装置等五大部分组成。 实验项目三：机械传动方案设计及性能测试 实验内容及教学要求： 1、学生自主设计机械传动方案； 2、在机械传动性能综合测试实验台上进行所设计传动方案连接、安装调试和测试。 教学要求：首先对所设计的机械传动方案进行理论上的计算，确保传动方案的合理性，然后 再在实验台上进行实验验证。 主要仪器设备：本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。本实验台采用模块化 结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可 以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设 计性实验、综合性实验或创新性实验。 实验项目四：轴系结构组合设计 实验内容及教学要求： 1、根据设备零部件设计轴系传动系统； 2、实际搭接完成设计机械系统； 3、利用测量工具测试系统运动参数
教学要求：明确轴系传动系统中的定位，包括轴向定位和周向定位，能够认识轴系传动系统 中的各组成部件，明确其功用。 主要仪器设备：JCYC创意组合机械系统搭接综合实验台，主要配件96件 实验项目五：减速器拆装 实验内容及教学要求： 1、了解轴部件的安装、拆卸、固定、调整对结构要求： 轴部件包括轴、轴承、轴承端盖、调整垫片、密封圈、甩油环等。 2、观察了解减速器各附件的用途、结构、位置和要求： 盖螺钉、定位销、 油尺、油寒 经冬是、提北海速暴的传动，抽系结的图，能路分板各件的功用及结的形式 主要仪器设备：实验拆装二级圆柱齿轮减速器，并参观其它各种类型减速器 实验项目六：螺栓连接动态性能测试分析 实验内容及教学要求： 基本螺栓联接静动态实验 2、 增加螺栓刚度的静动态实验。 3、增加被连接件刚度的静动态实验。 4、改用弹性垫片的静动态实验。 教学要求：了解实验基本原理，明确连接件和被连接件应力应变的变化，能够分别绘制其应 力应变曲线。 主要仪器设备：LYS-B型螺栓联接综合实验台一台：CS-A静动态测量仪一台：计算机及专 用软件等实验设备及仪器。 实验项目七：滚动轴承性能测试分析 实验内容及教学要求： 1、左、右滚动轴承座可轴向移动，各装有轴向载荷传感器，可通过电脑或数显测试并计算单 个滚动轴承轴向载荷与总轴向载荷的关系： 2、左、右滚动轴承各装有16个径向载荷传感器，可通过计算机或数显测绘滚动轴承在轴向、 径向载荷作用下轴承径向载荷分布变化情况 3、通过电脑直接测量滚子对外圈的压力及变化情况，绘制滚动体受载荷变化曲线（关键特点）。 教子要：明滚承的 结构组成，通过实验进一步理解单个滚动轴承轴向载荷与总轴向 载荷的关系，轴承径向载荷的变化，能够绘制出滚动体受载荷变化曲线。 主要仪器设备：JGDS1型滚动轴承组合实验台。 四、考核方式及要求 采用实验考勒、实验操作和实验报告的方式，根据每次实验情况，按五级分制记入平时成绩， 按占平时成绩的50%计入学生成绩总评。 五、教材及教学主要参考书 (一)教科书
教学要求：明确轴系传动系统中的定位，包括轴向定位和周向定位，能够认识轴系传动系统 中的各组成部件，明确其功用。 主要仪器设备：JCY-C 创意组合机械系统搭接综合实验台，主要配件 96 件 实验项目五：减速器拆装 实验内容及教学要求： 1、了解轴部件的安装、拆卸、固定、调整对结构要求： 轴部件包括轴、轴承、轴承端盖、调整垫片、密封圈、甩油环等。 2、观察了解减速器各附件的用途、结构、位置和要求； 如透气器、视孔、吊耳、启盖螺钉、定位销、油尺、油塞等。 教学要求：能够绘制减速器的传动系统图，轴系结构图，能够分析各部件的功用及结构形式。 主要仪器设备：实验拆装二级圆柱齿轮减速器，并参观其它各种类型减速器 实验项目六：螺栓连接动态性能测试分析 实验内容及教学要求： 1、基本螺栓联接静动态实验。 2、增加螺栓刚度的静动态实验。 3、增加被连接件刚度的静动态实验。 4、改用弹性垫片的静动态实验。 教学要求：了解实验基本原理，明确连接件和被连接件应力应变的变化，能够分别绘制其应 力应变曲线。 主要仪器设备：LYS-B 型螺栓联接综合实验台一台；CS-A 静动态测量仪一台；计算机及专 用软件等实验设备及仪器。 实验项目七：滚动轴承性能测试分析 实验内容及教学要求： 1、左、右滚动轴承座可轴向移动，各装有轴向载荷传感器，可通过电脑或数显测试并计算单 个滚动轴承轴向载荷与总轴向载荷的关系； 2、左、右滚动轴承各装有 16 个径向载荷传感器，可通过计算机或数显测绘滚动轴承在轴向、 径向载荷作用下轴承径向载荷分布变化情况； 3、通过电脑直接测量滚子对外圈的压力及变化情况，绘制滚动体受载荷变化曲线（关键特点）。 教学要求：明确滚动轴承的结构组成，通过实验进一步理解单个滚动轴承轴向载荷与总轴向 载荷的关系，轴承径向载荷的变化，能够绘制出滚动体受载荷变化曲线。 主要仪器设备：JGDS-I 型滚动轴承组合实验台。 四、考核方式及要求 采用实验考勤、实验操作和实验报告的方式，根据每次实验情况，按五级分制记入平时成绩， 按占平时成绩的 50%计入学生成绩总评。 五、教材及教学主要参考书 （一）教科书
[1]陈丰、姚智华、易勇、陈洪军.机械设计实验指导书。安徽科技学院机电系，2011 (二)参考书 [山孙恒、陈作模.机械原理。北京：高等教有出版社，2000 [2]濮良贵、纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2001 3]张伟华，机械设计基础实验教程。北京：高等教育出版社，2005 大纲制定人： 陈丰 大纲审定人： 制定时间： 2011年8月
[1]陈丰、姚智华、易勇、陈洪军．机械设计实验指导书．安徽科技学院机电系，2011 （二）参考书 [1]孙桓、陈作模．机械原理．北京：高等教育出版社，2000 [2]濮良贵、纪名刚．机械设计．北京：高等教育出版社，2001 [3]张伟华．机械设计基础实验教程．北京：高等教育出版社, 2005 大 纲 制 定 人 ： 陈 丰 大 纲 审 定 人 ： 制定时间： 2011 年 8 月
