机械原理与机械设计综合实验教程

教材中的内容主要涉及机械类人才培养课程体系中三门密切相关的课程的各层次实验，包括机械原理课程实验、机械设计课程实验和机械创新设计课程实验。本教材的构架既便于实验教学与课程理论教学的同步进行，也便于实验课程单独设课的教学运行。在编写中注重理论知识和实验教学的关联性。从需要掌握的实验知识储备入手，让学生在实验之前巩固和补充现有专业理论知识。在具体实验中对所应用的知识点进行标注索引，并通过公众号平台让学生在实验之前进行预习和知识点延伸，便于不同基础和理解能力的学生及专业技术人员自学参考。

汤赫男，女，中共党员，1981年出生，博士研究生，主要研究及教学方向：机械设计及理论。曾获得辽宁省科技进步二等奖、沈阳市科技进步一等奖等。

目 录
第1章　绪论 1
1.1　实验教学的目的与意义 1
1.2　实验课程体系设置及要求 1
1.3　实验制度 2
1.3.1 学生实验守则 2
1.3.2　实验室安全环保制度 3
1.3.3　综合性、设计性实验管理办法 4
第2章　实验知识储备 6
2.1　实验基础知识 6
2.1.1　测量基本概念 6
2.1.2　测量方法 8
2.1.3　静态参数测量 9
2.1.4 动态参数测量 11
2.1.5　测量装置 13
2.1.6　测量误差的基本概念 13
2.1.7　测量数据处理方法 15
2.2　机构认知 18
2.2.1　螺纹连接的基本知识 18
2.2.2　螺纹连接的应用与设计 18
2.2.3　键、花键、无键连接和销 19
2.2.4　铆接、焊接、胶接和过盈配合连接 19
2.2.5　带传动 19
2.2.6　链传动 20
2.2.7　齿轮传动 21
2.2.8　蜗杆传动 21
2.2.9　滑动轴承 22
2.2.10　滚动轴承 22
2.2.11　滚动轴承装置设计 23
2.2.12　联轴器 23
2.2.13　离合器 24
2.2.14　轴的分析与设计 24
2.2.15　弹簧 25
2.2.16　减速器 25
2.2.17　密封与润滑 25
2.3　实验常用连接方式 26
2.3.1　键连接 26
2.3.2　联轴器连接 27
2.4　实验常用传感器 30
2.4.1　传感器概述 30
2.4.2　常用传感器 30
2.4.3　传感器的选用原则 34
第3章　机械原理课程实验 37
3.1　平面机构简图测绘实验 37
3.1.1　预习知识点 37
3.1.2　实验目的 40
3.1.3　实验原理 41
3.1.4　实验步骤 42
3.1.5　实验设备及工具 42
3.1.6　注意事项 42
3.1.7　思考题 43
3.2　机构组成原理的设计拼接实验 43
3.2.1　预习知识点 43
3.2.2　实验目的 44
3.2.3　实验原理 44
3.2.4　实验步骤 45
3.2.5　实验设备及工具 49
3.2.6 注意事项 55
3.2.7　思考题 55
3.3　渐开线齿轮范成实验 56
3.3.1　预习知识点 56
3.3.2　实验目的 56
3.3.3　实验原理 57
3.3.4　实验步骤 57
3.3.5　实验设备及工具 57
3.3.6　思考题 58
第4章　机械设计基础课程实验 59
4.1　带传动参数测定实验 59
4.1.1　预习知识点 59
4.1.2　实验目的 59
4.1.3　实验原理 59
4.1.4　实验步骤 61
4.1.5　实验设备及工具 61
4.1.6　注意事项 62
4.1.7　思考题 62
4.2　减速器拆装与测量实验 62
4.2.1　预习知识点 62
4.2.2　实验目的 63
4.2.3　实验原理 63
4.2.4 实验步骤 67
4.2.5　实验设备及工具 68
4.2.6　注意事项 68
4.2.7　思考题 68
第5章　机械设计综合实验 69
5.1　机械传动设计综合实验 69
5.1.1　预习知识点 69
5.1.2　实验目的 70
5.1.3　实验原理 70
5.1.4　实验步骤 70
5.1.5　实验设备及工具 77
5.1.6　注意事项 79
5.1.7　思考题 80
5.2　减速器参数测量及结构分析实验 80
5.2.1　预习知识点 80
5.2.2　实验目的 80
5.2.3　实验原理 80
5.2.4　实验步骤 80
5.2.5　实验设备及工具 84
5.2.6　注意事项 84
5.2.7　思考题 84
5.3　带传动效率及滑动率测定实验 84
5.3.1　预习知识点 84
5.3.2　实验目的 84
5.3.3　实验原理 84
5.3.4　实验步骤 85
5.3.5　实验设备及工具 85
5.3.6　注意事项 86
5.3.7　思考题 86
第6章　创新及工程应用实验 87
6.1　空间机构及柔性机构分析实验 87
6.1.1　预习知识点 87
6.1.2　实验目的 89
6.1.3　实验原理 89
6.1.4　实验步骤 90
6.1.5　实验设备及工具 90
6.1.6　注意事项 90
6.1.7　思考题 90
6.2　滚动轴承动态特性实验 91
6.2.1　预习知识点 91
6.2.2　实验目的 92
6.2.3　实验原理 92
6.2.4　实验步骤 94
6.2.5　实验设备及工具 94
6.2.6　注意事项 94
6.2.7　思考题 94
6.3　机构运动方案的创新设计实验 94
6.3.1　预习知识点 94
6.3.2　实验目的 94
6.3.3　实验原理 95
6.3.4　实验步骤 99
6.3.5 实验设备及工具 103
6.3.6 注意事项 103
6.3.7　思考题 103
机械设计综合实验报告 105
机械设计基础实验报告 115

前    言
本书以“机械原理”、“机械设计”和“机械设计基础”课程的教学目标为基础，以实验教学环节为实践手段，力求让学生在实验过程中巩固理论知识、提高理论应用和动手实践能力。本书可作为高等学校“机械原理”、“机械设计”和“机械设计基础”相关课程的实验用书。
在实验知识储备部分，详细阐述了实验中用到的基础理论知识和相关测量技术，并将知识点在实验项目中进行对应；在机械原理课程实验、机械设计基础课程实验和机械设计综合实验三部分实验教学方案中，指导学生将理论知识应用于实践操作；在创新及工程应用实验中，在传统实验课程项目的基础上，开设有益于学生创新思维的创新研究型设计环节，探讨了空间机构及柔性机构分析等工程应用在实验教学中的延伸，促进实验教学向工程应用平稳过渡，并使学生在实验中了解到前沿技术。
本书由沈阳工业大学汤赫男、孟宪松任主编，赵铁军、孟强、赵海宁、张静任副主编，由沈阳工业大学田方、李延斌主审。
本书在编写过程中参考了一些其他院校的教材和资料，并得到许多同仁的关心和帮助，在此表示真诚的感谢。由于作者水平所限，书中肯定存在诸多错误和遗漏，恳请读者批评指正。

编　者   　　
2018年5月