“机械设计基础”实验教学大纲
Experiment of Fundamentals of Machine Design
课程中文名称：机械设计基础
课程英文名称：Fundamentals of Machine Design
课程编码：MACH2101
实验学时：16
学分：4
适用专业：大机类（工学一）各专业
先修课程：工程制图、理论力学、材料力学
开课学院：机械工程学院
开课学期：第4学期
教材及实验指导书：
1.陈晓南，《机械设计基础》，北京：科学出版社，2010年
2．蔡书平，赵稳年编，《机构、机器陈列室教学指导书》交大印刷
3．蔡书平编，家用缝纫机的分析与设计，西安交通大学教材科2002年
4．蔡书平编，回转构件的动平衡，西安交通大学教材科2002年
5．金悦编， 齿轮范成实验实验指导书，交大印刷
6．金悦，赵稳年，陈钢编，机械设计实验指导书，交大印刷
7. 金悦编，带传动实验指导书，西安交通大学教材科，07年
8. 金悦编，运动参数测定实验指导书
一、实验课程简介
本实验是为“机械设计基础”课程开设的课内实验，包括常用典型机构和典型通用机械零件的认知实验，机构运动简图测绘实验、齿轮范成实验、运动参数测定实验、动平衡实验、皮带传动实验和轴系结构实验。通过实验，加深学生对所学机械设计知识的理解，强化学生对机械系统的感性认识，并培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验课性质、目的和任务
性质：“机械设计基础”课程的课内实验
目的：加深学生对所学机械设计知识的理解，强化学生对机械系统的感性认识，并培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
任务：根据实验指导书/实验任务书的要求，完成实验内容，提交实验报告。
三、实验课教学基本要求
1．了解机器的结构组成，掌握常用机构及典型机械零部件的运动特点和结构特点。
2．掌握机构运动简图的测绘方法。
3. 了解渐开线齿廓形成原理，以及变位对于齿廓形状的影响。
4. 掌握机构运动参数的测量方法以及不同机构的运动特点。
5．了解多种形式皮带传动的性能特点以及影响皮带传动性能的因素。
6.了解机械结构的特点，掌握结构设计的一般规律。
四、实验教学的内容与要求
1. 实验项目名称：齿轮范成实验
实验目的：了解渐开线齿廓的形成过程，了解渐开线产生根切和避免根切的方法，了解刀具变位对位齿形的变化及齿轮各参数的影响。
教学基本要求：绘制渐开线齿廓，绘制变位后的渐开线齿廓。
实验内容提要：绘制m=20及m=10的渐开线齿廓，绘制变位后的齿廓。分析根切产生的原因，分析刀具变位对位齿形的变化及齿轮各参数的影响。
实验类型：验证型
必做或选做：必做
使用的主要仪器：JXH-B齿轮范成仪
2.实验项目名称：机构运动参数测定实验
实验目的：了解位移、速度、加速度的测定方法，检测凸轮直动从动杆的运动规律；比较不同凸轮廓线或接触副对凸轮直动从动杆运动规律的影响，比较曲柄滑块机构与曲柄导杆机构的性能差别，比较理论运动曲线与实测运动曲线的差异，培养同学分析问题的能力。
教学基本要求：测量曲柄滑块机构、曲柄导杆滑块机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构的运动参数，并改变机构参数，研究机构参数对机构运动性能的影响。
实验内容提要：测量曲柄滑块机构、曲柄导杆滑块机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构的运动参数，比较曲柄滑块机构与曲柄导杆机构的性能差别；检测凸轮直动从动杆的运动规律；比较不同凸轮廓线或接触副，对凸轮直动从动杆运动规律的影响；比较理论运动曲线与实测运动曲线的差异，并分析其原因。
实验类型：设计性，
必做或选做：必做
使用的主要仪器：QTD-III曲柄滑块、导杆、凸轮组合实验台
3.实验项目名称：带传动实验
实验目的：本实验通过测量带传动的效率，了解机械量的电测量方法，间接观察带传动中的弹性滑动现象，了解平带、V带、同步带及圆带多种形式的皮带传动的性能特点，研究初拉力等因素对皮带传动性能的影响，获得对带传动的机理及效率概念更深入的认识。
教学基本要求：带传动效率、滑动率的测量方法，合理分析皮带传动的效率及滑动率曲线。
实验内容提要：了解电测量的基本原理和方法，测量不同传动形式、不同张紧力下带传动的效率，绘制不同张紧力下皮带传动的效率及滑动率曲线，分析实验结果和实验装置。
实验类型：设计性
必做或选做：必做
使用的主要仪器：DCS-Ⅳ 智能带传动实验台
4.实验项目名称：轴系结构分析与搭接实验
实验目的：本实验通过绘制轴系模型的装配图，了解轴的定位以及轴上零件的轴向、周向定位方式，轴与轴上零件的联接方法和尺寸装配关系。轴承的间隙调整方法和润滑密封方式。
教学基本要求：绘制轴系结构模型的装配图
实验内容提要：通过绘制轴系模型的装配图，了解轴的定位以及轴上零件的轴向、周向定位方式，轴与轴上零件的联接方法和尺寸装配关系。轴承的间隙调整方法和润滑密封方式。
实验类型：设计性
必做或选做：必做
使用的主要仪器：ZX-1轴系结构模型
五、实验成绩的考核与评定办法
实验成绩分为两部分计算:实验操作成绩和实验报告成绩，操作成绩的依据是掌握操作方法的程度和没有重大失误来评定；报告成绩根据对实验结果分析的是否正确、全面来判断。实验成绩以5分计：优、良、中、及格、不及格。两次实验成绩不及格或不参与实验，取消该门课程的考试资格。
附：教学实验基本信息汇总表
大纲制定者：金悦（执笔）
大纲校对者：金悦
大纲审定者：陈雪峰
大纲批准者：訾艳阳
教学实验基本信息汇总表（仿宋加粗3号）
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序
号
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课程名称
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课程
编码
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性质
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开课学期
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必修或选修
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实验项目名称
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实验内容提要
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学时
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类型
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每组
人数
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适用
专业
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必做或选做
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实验室名称
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主要仪器设备
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1
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机械设计基础
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MACH2101
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课内实验
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4
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必修
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①运动参数测定实验
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测量曲柄滑块机构、曲柄导杆滑块机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构的运动参数，比较曲柄滑块机构与曲柄导杆机构的性能差别；检测凸轮直动从动杆的运动规律；比较不同凸轮廓线或接触副，对凸轮直动从动杆运动规律的影响；比较理论运动曲线与实测运动曲线的差异，并分析其原因。
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2
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设计
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4
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大机类（工学一）各专业
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必做
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机械设计基础国家教学示范中心
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QTD-III曲柄滑块、导杆、凸轮组合实验台
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②齿轮范成实验
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绘制m=20及m=10的渐开线齿廓，绘制变位后的齿廓。分析根切产生的原因，分析刀具变位对位齿形的变化及齿轮各参数的影响。
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2
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验证
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2
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大机类（工学一）各专业
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必做
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机械设计基础国家教学示范中心
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JXH-B齿轮范成仪
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③带传动实验
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了解电测量的基本原理和方法，测量不同传动形式、不同张紧力下带传动的效率，绘制不同张紧力下皮带传动的效率及滑动率曲线，分析实验结果和实验装置。
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2
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验证
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4
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大机类（工学一）各专业
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必做
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机械设计基础国家教学示范中心
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DCS-Ⅳ 智能带传动实验台
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④轴系结构分析与搭接实验
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通过绘制轴系模型的装配图，了解轴的定位以及轴上零件的轴向、周向定位方式，轴与轴上零件的联接方法和尺寸装配关系。轴承的间隙调整方法和润滑密封方式。
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3
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设计
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2
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大机类（工学一）各专业
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必做
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机械设计基础国家教学示范中心
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ZX-1轴系结构模型
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2
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3
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注：
1、序号应和课程名称一致，实验项目名称中的①②③号应与《实验教学的内容与基本要求》中的实验项目顺序一致。
2、课程名称、实验项目名称要准确规范,一律不得简写。
3、课程编号、课程名称、学时、实验项目必须与我校本科课程教学大纲一致。
4、实验内容提要在200字以内。
5、学时累计数要与实验总学时相同。
6、实验类型是指演示性、验证性、综合性、设计性、创新性（教育部本科教学评估要求，开出综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例应为：A级标准：≥80%；C级标准：50%--60%。）。
①设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。
②综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。
7、性质是指课程内实验、独立设置的实验课（具有独立的课程和学分）。
8、每组人数指实验时学生使用每台（套）实验仪器的人数。
9、表格内标题黑体五号；表格内内容，宋体五号；实验教学大纲标准格式可在教务处主页下载。
