实验实习指导书

2001 年,初步建立起一套适合我校实际的系列化实践 教学基础文件体系.这一体系包括实践教学大纲,实践教 学课程目录库,实践教学课程指导书,实训(验)项目报 告和实训(验)项目卡等一系列实践教学文件,并统一格 式, 规范内容, 按专业汇编成 17 册. 经过三年的实际运行, 于 2003 年在原有基础上,结合近年来实践教学改革成果, 对以上文件进行更新,重新汇编成册,进一步明确了实践 教学各环节的要求,使每项实践教学任务落在实处. 由于各专业实践指导书内容过于庞大, 无法逐一显示, 现列举《机械设计基础》课程的实验指导书作一说明.
《机械设计基础》课程 实验指导书
系别班级: 姓 名:
指导教师:
兰州工业高等专科学校机械系机械设计教研室
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目 录
实验一 拉伸实验 -------------------------2 实验二 弹性模量 E 的测定 -----------------4 实验三 扭转实验--------------------------8 实验四 弯曲实验--------------------------10 实验五 疲劳实验--------------------------17 实验六 机构测绘--------------------------18 实验七 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定--------20 实验八 齿轮齿廓范成实验------------------23 实验九 回转构件的静平衡------------------24 实验十 回转构件的动平衡实验--------------26 实验十一 带传动实验------------------------27 实验十二 齿轮传动效率实验------------------30 实验十三 减速器拆装实验--------------------32 附录 WE-30 型万能材料试验机--------------------33
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实验一
一,目的
拉伸实验
1, 测定低碳钢的屈服极限σs 强度极限σb,延伸率δ和面积收缩率Ψ. 2, 测定铸铁的强度极限σb. 3, 比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)机械性能的特点.
二,设备
1,万能材料试验机. 2,游标卡尺.
三,原理及装置
1,试件:材料的机械性质σs,σb,δ和Ψ是由拉伸试验来确定的,为此首先介绍拉伸 试件的形状,尺寸. 试件可以加工成矩形截面和圆形截面两种.圆形截面如图 3-1 所示.试件中段用于 测量拉伸变形,其长度 Lo 称为"标距" .两端较粗的部分用来装入试验机的夹头传递拉 力.试件两端的形状和尺寸,可视试验机的夹头而定,圆形,阶梯形,螺纹均为经常采 用的形式,不论什么形状,其两头粗的部分和中间细的部分之间圆弧过渡要加工合理, 且中间细的部分的长度要比"标距"略长一些.由于试件的形状和尺寸对试验结果具有 一定的影响,故应该有一个统一的规定, 《金属拉力试验法》 (GB228-76)就是我国的标 准,这是加工拉力试件的依据.
图 2 -1
2, 试验时,利用试验机的自动绘图器,可绘出低碳钢的拉伸图(图 3-2)和铸铁的拉 伸图(图 3-3) .不论那种材料的拉伸图,横坐标所表示的拉伸变形ΔL 包括了几个方面 的变形.首先是试件标距部分和两端夹持部分的变形,然后是机器本身的弹性变形和试 件在夹头中的滑动.尤其是试件开始受力时,两端在夹头中的滑动较大,故绘出的拉伸 图最初一段是曲线.对于低碳钢拉伸图所言,屈服阶段(B-C)常呈锯齿形,上屈服点 比较稳定,故工程上均以 B 点对应的载荷作为材料屈服时的载荷 Ps.确定屈服载荷 Ps 时,必须注意观察读数表盘上测力的转动情况,一般规定测力指针回转后所指示的最小 载荷为屈服载荷 Ps. 3, 变形与断裂:试件拉伸达到最大载荷 Pb 以前,在标距范围内的变形是均匀的,从最 大载荷开始,产生局部伸长和颈缩.颈缩出现后,截面迅速减小,继续拉伸,所需要的 载荷也随之变小,直至 E 点断裂为止,试件断裂后的左右两个面各成凹凸状态.最初在 对试件加载时测力指针随载荷的增加向前转动,同时它又推动从动指针前进,当到达最 大载荷 Pb,测力指针(又称为主动指针)开始后退,而从动指针则停留在最大载荷的刻 度线上,帮助我们记忆最大载荷 Pb.
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实件 形状图
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