《機械基礎實驗》課程教學大綱

《機械基礎實驗》教學大綱課程編號：018070實驗名稱：《機械基礎實驗》英文名稱：《MachineBasisExperiments》實驗學時：24學時先修課程：理論力學、材料力學、畫法幾何及工程制圖等適用專業(yè)：機械制造及自動化、車輛工程等機械類各專業(yè)課程性質：獨立設課課程負責人：沈際春陳曉紅一、實驗教學目的與基本要求1．實驗教學目的機械基礎實驗是工科院校的一門技術基礎實驗課。是鞏固和加深機械原理和機械設計課程理論知識、學好專業(yè)課的基礎與工具、提高學生操作技能的重要手段。機械基礎實驗教學是工科教學過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。它可使學生更好的掌握關于機器（機構）的結構學、運動學、動力學的基本理論和基本知識，初步具有機械基礎方面的綜合分析能力，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力的重要教學環(huán)節(jié)?？墒箤W生養(yǎng)成工作中踏實細致、嚴肅認真的科學作風。通過實驗使學生基本掌握工程機械的工作原理、承載特性、影響因素、分析方法，達到提高學生的實踐能力、分析解決問題的能力和培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的目的。通過提供開放性實驗，為學有余力的同學提供個性化培養(yǎng)條件，實現(xiàn)因材施教，使優(yōu)秀學生得到更好的鍛煉和個性化發(fā)展的需要。2．基本要求《機械基礎實驗》屬于機械類專業(yè)的技術基礎實驗課。課程實行網(wǎng)絡選課制。安排在第四、第五學期進行，每個學生應按規(guī)定時間進行實驗，必須完成24學時的實驗。成績考核按學分制。2.1必修實驗2.1.1機構認識實驗：1學時，每組10人。初步了解《機械原理》課程所研究的各種常用機構的結構、類型、特點及應用，增強對機構與機器的感性認識。2.1.2機構運動簡圖的測繪與分析：2學時，每組1人。掌握根據(jù)實際機器或模型繪制機構運動簡圖的基本技能；通過實驗進一步加深理解機構的組成原理，機構自由度的含義及如何計算自由度；并判斷該機構在何種條件下具有的確定運動；通過實驗了解機構運動簡圖與實際機械結構的區(qū)別。2.1.3齒輪范成原理和幾何參數(shù)測定：3學時，每組1人。了解范成法加工漸開線齒輪的基本原理，觀察漸開線齒輪的輪廓曲線具體形成過程。了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因及其避免的方法。分析比較標準齒輪和變位齒輪齒形和尺寸的異同點。掌握用游標卡尺測定漸開線圓柱齒輪基本參數(shù)的基本技能。加深理解漸開線的性質，鞏固并熟悉齒輪各部分尺寸與基本參數(shù)之間的相互關系。2.1.4機械運動方案設計與搭接：3學時，每組2人。加深對機構組成原理的理解，為機構創(chuàng)新設計奠定良好的基礎。利用若干不同的桿組，拼接各種不同的平面機構，以培養(yǎng)機構運動創(chuàng)新設計意識及綜合設計能力。訓練工程實踐動手能力。2.1.5機械零、部件結構展示與分析：1學時，每組15人。通過觀察和了解機械零、部件的類型和結構，掌握其特點和應用。了解機械零、部件的常用材料和工作原理，為理論學習打好基礎。了解機械零、部件的失效形式，掌握機械零、部件的設計準則。2.1.6螺栓聯(lián)接特性與分析：2學時，每組2人。了解螺栓組受載荷時各螺栓應力變化情況，根據(jù)各螺栓的應變分布情況，確定實驗結果，驗證螺栓組的理論計算；了解電阻應變儀工作原理和使用方法；測試聯(lián)接的相對剛度系數(shù)。了解螺栓聯(lián)接使用不同墊片材料時的相對剛度系數(shù)值的變化與墊片材料之間的關系；了解承受動載荷的緊螺栓聯(lián)接中動應力幅值的變化及其影響因素。2.1.7帶傳動：2學時，每組2人。了解帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象，加深對帶傳動工作原理的理解；了解閉式功率流測定傳動效率的原理，掌握繪制滑動率和效率曲線的方法，分析影響帶傳動能力的因素。2.1.8組合式軸系結構設計與分析：2學時，每組2人。熟悉并掌握軸系結構設計中有關軸的結構設計、滾動軸承組合設計的基本方法；熟悉并掌握軸、軸上零件的結構形狀及功用、工藝要求和裝配關系；熟悉并掌握軸及軸上零件的定位與固定方法；了解軸承的類型、布置、安裝及調整方法，以及潤滑和密封方式。2.1.9減速器拆裝與結構分析：1學時，每組2人。結合課程設計了解減速器的結構及其零件的幾何形狀、作用、相互之間的關系；熟悉減速器的拆裝工藝及檢驗調整方法；了解和掌握對減速器主要參數(shù)的測量技術和方法。2.1.10滑動軸承：1學時，每組2人。了解滑動軸承中形成流體動壓潤滑現(xiàn)象。掌握測定油膜壓力分布曲線，并用圖解積分求油膜承載能力的方法；分析影響油膜承載能力的因素掌握測定滑動軸承摩擦系數(shù)與繪制f-ηn/pm摩擦特性曲線的方法。2.2開放性（選修）實驗2.2.1機構運動參數(shù)的測定與分析：2學時，每組2人。以機構及系統(tǒng)設計為主線，以機構系統(tǒng)運動方案設計為重點，掌握機構運動參數(shù)測試的原理和方法;掌握利用運動學、動力學測試結果，重新調整、設計機構的原理和方法，從而培養(yǎng)學生設計、創(chuàng)新能力。利用計算機多媒體交互式教學方式，使學生在計算機多媒體教學課程的指導下，獨立自主地進行實驗內容的選擇、實驗臺操作及虛擬仿真，培養(yǎng)學生綜合分析能力及獨立解決工程實際問題的能力，了解現(xiàn)代實驗設計、現(xiàn)代測試手段。2.2.2剛性轉子動平衡：1學時，每組2人。鞏固轉子動平衡原理。了解動平衡的測試原理、基本方法和操作技能2.2.3創(chuàng)新設計與訓練：4學時，每組1人。學習了解優(yōu)耐美模型各組成單元的結構與功用，學會如何從模型組件、模型部件到模型制作機的實現(xiàn)過程。掌握優(yōu)耐美模型機的使用方法并利用所給材料進行創(chuàng)意設計實物作品加工。培養(yǎng)學生動手能力，團隊合作精神及創(chuàng)新設計能力。2.2.4機械傳動性能綜合測試與分析：4學時，每組5人。通過測試常見機械傳動裝置(如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等)在傳遞運動與動力過程中的參數(shù)(速度、轉矩、傳動比、功率、傳動效率、振動等)及其變化規(guī)律，加深對常見機械傳動性能的認識和理解；通過測試由常見機械傳動組成的不同傳動系統(tǒng)的參數(shù)曲線，掌握機械傳動系統(tǒng)合理布置的基本要求；通過實驗認識智能化機械傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理，掌握計算機輔助實驗的新方法,培養(yǎng)進行設計性實驗與創(chuàng)新性實驗的能力。2.2.5課外制作及機構創(chuàng)新設計競賽組織學生參加大學學生機械創(chuàng)新設計競賽，開展課外科技制作活動。二、實驗項目及教學安排實驗學時29可開出的實驗項目個數(shù)14序號實驗項目名稱實驗要求學時分配實驗類型學期1機構認識必做1基礎性42機構運動簡圖的測繪與分析必做2基礎性43齒輪范成原理和幾何參數(shù)測定必做3基礎性44機械運動方案設計與搭接必做3設計性55機械運動參數(shù)的測定與分析選做2綜合性56剛性轉子動平衡選做1基礎性57創(chuàng)新設計與訓練選做4設計性58機械零、部件認識必做1基礎性49螺栓聯(lián)接特性與分析必做2基礎性410帶傳動必做2基礎性411組合式軸系結構設計與分析必做2綜合性512減速器拆裝與結構分析必做1綜合性513滑動軸承必做1基礎性414機械傳動性能綜合測試選做4設計性5每個學生必須完成24學時的實驗。三、實驗成績考核辦法1．單個實驗項目考核辦法每個實驗項目按10分計算成績。成績構成包括：(1)預習實驗指導書，了解實驗內容2分(2)實驗態(tài)度認真、獨立完成規(guī)定的實驗內容，實驗結果正確3分(3)善于觀察思考問題，實驗報告分析合理，書寫規(guī)范，內容完整5分2．機械基礎實驗總成績考核辦法機械基礎實驗的總成績按完成規(guī)定實驗項目的平均成績計算，分2個學期進行考核，每個學期0.5學分。共計1學分。四、實驗教材及參考書1、陳曉紅編.機械原理實驗指導書.機械基礎實驗室，2006.2、孫桓等主編.機械原理.西北工業(yè)大學：高等教育出版社，2000.3、鄭文緯