第一篇:机械设计学ansys实验报告
实验报告
实验班级:指导教师:
实验学生:
机械与动力工程学院机械设计实验室
实验题目:扳手零件的有限元强度分析
专业 机械设计班级 机 设姓名学号
实验时间实验成绩教师张小明
一、实验目的1)熟悉有限元分析的基本原理和基本方法;
2)掌握有限元软件ANSYS的基本操作;
3)对有限元分析结果进行正确评价。
二、实验原理
利用ANSYS进行有限元静力学分析。
三.实验仪器设备
1)安装windows 2000以上版本的微机;
2)ANSYS 6.0以上版本软件
四、实验内容与步骤
1)熟悉ANSYS的界面和分析步骤;
2)掌握ANSYS前处理方法,包括三维建模、单元设置、网格划分和约束设置;
3)掌握ANSYS求解和后处理的一般方法;
4)实际应用ANSYS软件对轴承座零件进行有限元分析
五、实验报告
1)以扳手零件为例,叙述有限元的分析步骤;
2)对扳手零件有限元分析结果进行评价;
六、思考题
1)有限元单元的选取原则有哪些?
2)网格划分的原则有哪些?实验不同单元大小对计算精度的影响。
3)扳手应力云图所示应力集中处是否像估计的那样?如不一样,可能的原因是什么?实验得出的应力云图与估计的基本一致。
第二篇:《机械设计》实验报告
一、目的与要求
1、根据给定的实验内容、设备及条件,通过实验,达到开发、培养、提高学生的动手能力,了解、掌握机械运动的一般规律以及现代测试原理和方法,增强创新意识与工程实践能力。实现预期实验目的。
2、根据实验项目要求,进行有关“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”及“综合机械传动”等实验方案的创意设计、实验装置的设计、搭接、组装及调试、实验测试方法的选择、实际操作规程的制订、实验数据测试、实验结果分析及绘制实验装置的结构简图。
二、提供设备如下
1、动力装置
⑴普通电机Y90L—4—1.5
额定功率1.5Kw满载转速1420r/min
⑵变频交流电机
额定功率1.5kW转速1~6000r/min2、测试装置
⑴转速转矩测量仪额定转矩50N·m
转速范围0~6000r/min
⑵机械效率仪
3、传动装置
⑴圆柱齿轮减速噐
减速比 1:1.5,齿数Z1 =32,Z2 = 48,‘螺旋角β=8。4‘9‘,中心距a=100mm
法面模数mn =2.5;
⑵蜗杆减速器
蜗杆类型 ZA,轴向模数 m=3.250,,蜗杆头数 Z1 =4,蜗杆齿数Z2 =30,减速比1:1.7,中心距a=63mm;
⑶V型带传动件
型号 Z-1041,带轮基准直径d=106mm;
⑷链传动件
链号:08A,链节距 p=12.70mm,链轮齿数Z=21。
4、加载装置
CZ5磁粉制动器额定转矩50N·m滑差功率4kw
三、实验内容
1、实验方案设计;
2、传动方案选择设计;
3、实验装置搭建及调试;
4、实验结果测试;
5、绘制实验装置的结构简图;
6、实验结果分析报告。
四、注意事项
1、增强创新意识与工程实践能力,树立严肃认真、一丝不苟的工作精神,养成实验时的正确方法和良好习惯,维护国家财产不受损失;
2、注意保持实验室内整洁,严格遵守实验室的规章制度;
3、实验装置搭建完成后,须经指导老师检查、审定后方可开机操作;
4、实验室严格遵守设备及仪器操作规程,注意人生安全;
5、实验结束后应整理全部仪器、装置及附件,并恢复原位;
6、认真完成实验报告
五、操作步骤
1、接通电源,打开水源、效率仪、稳流电源,启动电机,打开计算机,点击“机械设计多功能实验台”,进入主界面。
2、关闭电机,断开动力装置与被测装置之间的联轴器,将效率仪输入调零。
3、还原动力装置与被测装置之间的联轴器,启动电机,将效率仪的输出调零。
4、点击“新建”进入测试菜单,点击“连续采集”正式进入实验。
5、顺时针转动稳流电源激磁电钮,缓慢均匀加载,加载完毕,点击“结束采集”,同时将激磁电钮回零。
6、储存数据、数据处理、打印结果
注意:输入功率<2kw、激磁电流<0.3A
《机械设计》创意及综合设计型实验
实 验 报 告
班级_____姓名_____学号_____
一、实验内容:
1、传动系统的功能能量分配转速的改变 运动形式的改变
2、传动系统的基本构成二、自行设计及组装的实验台结构图:
1、综合实验台的系统原理图实验台结构示意图
3、实验台各构成模块的功能
三、实验测试数据:(要求每组打印一份,每位同学复印附于报告后)
P1、P2——输入端、输出端功率(kW);
n1、n2————输入端、输出端的实际转速(r/min);
n2/ n1——转速比;
η——V带传动及链传动功率;
ε——带传动滑动率;
四、绘制各传动的效率曲线(η-F)及V带的滑动曲线(ε-F)
五、思考题:
1、带传动的弹性滑动现象与打滑有何区别?它们产生的原因是什么?
2、带传动的效率与哪些因素有关?当D1 = D2时,打滑发生在哪个轮子上?
3、影响传动效率的因素有哪些?M1与η间是什么关系?可以采取什措施提高效率?
4、啮合传动与挠性传动各有何主要特性?
啮合传动外壳尺寸小,效率高,传动比恒定,功率范围广等特性,小的制造误差及齿壳变形,在高速运动将引起冲击和噪声;挠行传动:载荷能缓和冲击,运行平稳,无噪声,制造和安装精度不像啮合传动那样搞。传动同样大的圆周力,轮廓尺寸和轴上的压力更大,效率低不能保证准确传动比。
第三篇:机械设计实验报告
实验一机械零件认识实验
一、实验目的1.初步了解《机械设计》课程所研究的各种常用零件的结构、类型、特点及应用。
2.了解各种标准零件的结构形式及相关的国家标准。
3.了解各种传动的特点及应用。
4.了解各种常用的润滑剂及相关的国家标准。
5.增强对各种零部的结构及机器的感性认识。
二、实验方法
通过对实验指导书的学习及机械零件模型的展示,实验教学人员的介绍,答疑及同学的观察去认识机器常用的基本零件,使理论与实际对应起来,从而增强同学对机械零件的感性认识。并通过展示的机械设备、机器模型等,使学生们清楚知道机器的基本组成要素—机械零件。
三、实验内容
(一)螺纹联接
螺纹联接是利用螺纹零件工作的,主要用作紧固零件。基本要求是保证联接强度及联接可靠性,同学们应了解如下内容:
1.螺纹的种类; 2.螺纹联接的基本类型;
3.螺纹联接的防松;4.提高螺纹联接强度的措施。
在掌握上述内容,通过参观螺纹联接模型,同学应区分出:①什么是普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹;②能认识什么是普通螺纹、双头螺纹、螺钉及紧定螺钉联接;③能认识摩擦防松与机械防松的零件;④了解联接螺栓的光杆部分做得比较细的原因是什么等问题。
(二)标准联接零件
标准联接零件一般是由专业企业按国标(GB)成批生产,供应市场的零件。这类零件的结构形式和尺寸都已标准化,设计时可根据有关标准选用。通过实验学生们要能区分螺栓与螺钉;能了解各种标准化零件的结构特点,使用情况;了解各类零件有那些标准代号,以提高学生们对标准化意识。
1.螺栓; 2.螺钉;3.螺母;4.垫圈;5.挡圈。
(三)键、花键及销联接
1.键联接;2.花键联接;3.销联接
以上几种联接,通过展柜的参观同学们要仔细观察其结构,使用场合,并能分清和认识以上各类零件。
(四)机械传动
机械传动有螺旋传动、带传动、链传动、齿传动及蜗杆传动等。各种传动都有不同的特点和使用范围,这些传动知识同学们在学习“机械设计”课程中都有
要详细讲授。在这里主要通过实物观察,增加同学们对各种机械传动知识的感性认识,为今后理论学习及课程设计打下良好基础。
1.螺旋传动;2.带传动; 3.链传动; 4.齿轮传动; 5.蜗杆传动。(五)轴系零、部件
1.轴承;2.轴(六)弹簧
(七)润滑剂及密封
实验二轴承装置设计和分析
一、实验目的了解轴承的类型、布置、安装及调整方法,以及润滑和密封方式。
二、实验设备及工具
1. 组合式轴系结构设计分析实验箱 2. 测量及绘图工具
300mm钢板尺、游标卡尺、铅笔、三角板等。
三、实验内容及要求
1.依据指导教师给每组指定实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆轴系)观察组装后的轴系结构,绘制轴系部件的装配草图。
2.测量轴系的主要装配尺寸,分析并测绘轴系零件,绘制主要零件的结构草图。
四、实验步骤
1.明确实验内容,理解设计要求;
2.复习有关轴承组合设计的内容与方法;3.构思轴承装置设计方案
1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号;
2)确定支承轴向固定方式(两端固定:一端固定、一端游动);
3)根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑);
4)选择端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟);5)考虑轴上零件的定位与固定,轴承间隙调整等问题;4.组装轴系部件
根据轴承装置设计方案,从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件,检查所设计组装的轴系结构是否正确。
5.绘制轴承装置结构草图。
6.测量零件结构尺寸(支座不用测量),并作好记录。7.将所有零件放人实验箱内的规定位置,交还所借工具
8.根据结构草图及测量数据,在3号图纸上用1:l比例绘制轴系结构装配图,要求装配关系表达正确,注明必要尺寸(如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸),填写标题栏和明细表。
9.写出实验报告。
实验三轴系结构设计和分析
一、实验目的1.熟悉并掌握轴与轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系;2.熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法;
3.熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计基本方法
二、实验设备及工具
1. 组合式轴系结构设计分析实验箱
实验箱提供了可组成减速器圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系和蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件(详见实验中的设备介绍)。
2.测量及绘图工具
300mm钢板尺、游标卡尺、铅笔、三角板等。
三、实验内容及要求
1.依据指导教师给每组指定实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆轴系)观察组装后的轴系结构,绘制轴系部件的装配草图。
2.测量轴系的主要装配尺寸,分析并测绘轴系零件,绘制主要零件的结构草图。3.每人编写实验报告一份。
四、实验步骤
1.明确实验内容,理解设计要求;2.复习有关轴的结构设计内容与方法;
3.对轴系部件进行拆解,观察和分析轴系各零件的结构,对其主要的结构尺寸进行测量(支座不用测量)。
4. 根据装配草图和测量数据,绘制轴系部件装配图。5.装配轴系部件使其恢复原状。
第四篇:《机械设计基础》实验报告汇总
实验一:平面机构认知实验
一、实验目的和要求
目的:通过观察机械原理陈列柜,认知各种常见运动副的组成及结构特点,认知各类常见机构分类、组成、运动特性及应用。加深对本课程学习内容及研究对象的了解。
要求:
1、认真观察陈列柜,仔细揣摩分析
2、结合有关的实验展柜和教材的相关章节内容回答下列简答题,完成实验报告。
二、实验原理
分批地组织学生观看、听讲陈列柜的展出和演示。初步了解《机械设计基础》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、组成、运动特性及应用。
三、主要仪器设备及材料
JY-10B型机械原理陈列柜,共10柜,有近80个常用机构。
四、试验方法与步骤
第1柜 机构的组成机构的组成:蒸汽机、内燃机运动副模型:平面运动副、空间运动副。
第2柜平面连杆机构铰链四杆机构三种形式:① 曲柄摇杆机构;② 双曲柄机构;③ 双摇杆机构 2平面四杆机构的演化形式
① 对心曲柄滑块机构 ② 偏置取冰滑块机构 ③ 正弦机构 ④ 偏心轮机构⑤ 双重偏心机构 ⑥ 直动滑杆机构 ⑦ 摇块机构 ⑧ 转动导杆机构⑨ 摆动导杆机构 ⑩ 双滑块机构 第3柜 连杆机构的应用鄂式破碎机、飞剪;2 惯性筛;3 摄影机平台、机车车轮联动机构;4 鹤式起重机; 5 牛头刨床的主体机构;6 插床模型。
第4柜 空间连杆机构
RSSR 空间机构、4R 万向节、RRSRR机构、RCCR联轴节、RCRC揉面机构、SARRUT机构第5柜 凸轮机构
盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮、槽状凸轮、等宽凸轮、等径凸轮和主回凸轮等多种形式;移动和摆动从动件;尖顶、棍子和平底从动件等;空间凸轮机构
第6 柜 齿轮机构类型平行轴齿轮机构;2相交轴齿轮机构;3交错轴齿轮机构
第7柜 轮系的类型
根据轮系中各齿轮的几何轴线是否变动分:定轴轮系、周转轮系、复合轮系
第8柜 轮系的功用:摆线针轮减速器、谐波传动减速器 第9柜 间歇运动机构
间歇运动机构的类型:齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构、超越离合器、外槽轮机构、内槽轮机构、球面槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。第10柜 组合机构
反馈组合机构、叠加组合机构、串联组合机构、并联组合机构、复合组合机构
五、实验数据记录、处理及结果分析 思考题1:机构由哪几部分组成?
解答:机构由构件和运动副组成。其中,机构中的构件又可分成机架、原动件和从动件;而运动副又有低副和高副之分。
思考题2:平面连杆机构的特点是什么?
解答:优点:①平面连杆机构中的运动副都是低副,组成运动副的两构件之间为面接触,压强小、耐磨损,可承受较大的载荷;② 低副的接触面容易加工,容易获得较高的制造精度;③ 连杆的长度尺寸可做的较大,可在较长距离传递运动,适合于操纵机构;④ 低副的约束为几何约束,无需附加约束装置。
缺点:① 低副有间隙,会引起运动误差积累,运动精度不高。② 连杆机构设计复杂,难于实现复杂的运动规律。③ 连杆机构运动时产生惯性力难以平衡,所以不适用于高速的场合。思考题3:轮系的功用?
解答:1 实现大功率传动;2 获得较大传动比;3 用作运动合成;4 用作运动分解;5 实现变速传动; 6 实现换向运动。
六、讨论、心得
通过实验了解了机构的基本组成、分类及实际模型。
实验二:机构运动简图测绘与分析实验
一、实验目的和要求
掌握根据实际的机器绘制机构运动简图的方法,学会用机构运动简图表达机械系统设计方案。
二、实验原理
撇开实际机构中与运动关系无关的因素,并按一定比例及规定的简化画法表示各构件间相对运动关系的工程图形称为机构运动简图。
三、主要仪器设备及材料
1、测绘的机构
2、草纸、铅笔、橡皮、直尺、圆规等用品(自备)。
四、试验方法与步骤
1、分析机构的运动情况,判别运动副的性质
通过观察和分析机构的运动情况和实际组成,先搞清楚机构的原动部分和执行部分,使其缓慢运动,然后循着运动传递路线,找出组成机构的构件,弄清各构件之间组成的运动副类型、数目及各运动副的相对位置。
2、恰当地选择投影面
选择时应以能简单、清楚地把机构运动情况表示清楚为原则。一般选机构中多数构件的运动平面为投影面,必要时也可以就机械的不同部分选择两个或多个投影面,然后展开到同一平面上。
3、选择适当的比例尺
根据机构的运动尺寸,先确定各运动副的位置(如转动副的中心位置、移动副的导路方位及高副接触点的位置等),并画上相应运动副的符号,然后用简单的线条和规定的符号画出机构运动简图,最后要标出构件号数、运动副的代号字母及原动件的转向箭头。比例尺:
l
实际长度lAB(m)图上长度AB(mm)
4、计算机构自由度并判断该机构是否具有确定运动
在计算机构自由度时要正确分析该机构中有几个活动构件、有几个低幅和几个高副。并在图上指出机构中存在的局部自由度、虚约束及复合铰链,在排除了局部自由度和虚约束后,再利用公式计算机构的自由度,并检查计算的自由度数是否与原动件数目相等,以判断该机构是
否具有确定的运动。机构自由度计算公式为
F3n2PLPH
五、实验数据记录、处理及结果分析 见附页:实验报告
六、讨论、心得
通过对模型的实际测绘,了解并掌握了机构的运动简图的实际绘制方法。
第五篇:《机械设计基础B》实验报告
实验一
机构运动简图测绘实验报告
班
级:
学
号:
姓
名:
成绩:
一、实验目的
二、构运动简图或示意图
机 构 名 称 称 机构运动简图 自由度计算
活动构件数 n= 低 副 数 P L = 高 副 数 P H = 自由度数 F= 原动件数目:
运动是否确定:
活动构件数 n= 低 副 数 P L = 高 副 数 P H = 自由度数 F= 原动件数目:
运动是否确定 :
机 构 名 称 称 机构运动简图 自由度计算
活动构件数 n= 低 副 数 P L = 高 副 数 P H = 自由度数 F= 原动件数目:
运动是否确定:
活动构件数 n= 低 副 数 P L = 高 副 数 P H = 自由度数 F= 原动件数目:
运动是否确定:
三、思考题 1.机构自由度计算对测量绘制机构运动简图有何帮助?
2.如何判断机构的运动简图正确与否?
实验二
渐开线齿轮范成原理实验报告
班
级:
学
号:
姓
名:
成绩:
一、实验目的
二、刀具的基本参数 1、m 1 =
mm;
α 1 =
;h a1 =
;c 1 *=
2、m 2 =
mm;
α 2 =
;h a2 =
;c 2 *=
三、被切制齿轮的基本参数 1、m 1 =
mm;Z 1 =
;α 1 =
;h a1 *=
;c 1 *=
X 1 =0;
X 1 ’=+0.5
;X 1 ”=-0.5
2、m 2 =
mm;Z 2 =
;α 2 =
;h a2 *=
;c 2 *=
X 2 =0;
X 2 ’=(注:X2’为避免根切自选变位系数)
四、计算及实验结果比较 单位:mm(结果保留两位小数)
项
目 标准齿轮 变位齿轮 异同 计算公式 结果 计算公式 结果
最小变位系数 X min
位移数
分度圆直径
d
基圆直径
d b
齿根圆直径
d f
齿顶圆直径
d a
齿厚
S
齿槽宽
e
齿距
p
五、范成实验齿廓图(附图)
1.把所绘制的各种齿廓各剪一个贴在下面,并加以标注。
2.用透明纸把标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的一个齿廓重叠描绘出来贴在下面,并比较齿形(齿廓一侧及分度圆线重叠)。.思考题讨论 1.通过实验观察到的根切现象发生在基圆以内还是以外。
2.变位齿轮与标准齿轮的异同点是什么?
实验三
减速器拆装实验报告
班
级:
学
号:
姓
名:
成绩:
一、实验目的
二、传动示意图
三、减速器主要参数测定:(单位:mm)
附表 1
圆柱齿轮减速器主要参数测定 名称 符号 数值 名称 符号 数值 中心距 1 级 a1
齿轮宽度 1 B 1
级 a2B 2
齿轮齿数 1 Z 1
B 3
Z 2
B 4
Z 3
齿轮外径 1 da 1
Z 4
da 2
传动比 1 级 i1da 3
级 i1da 4
附表二
减速器传动参数 名称 中心距 模数 压力角 螺旋角 齿轮齿数 分度圆直径 变位系数 传动比 符号 a m α β Z 1
Z 2
d 1
d 2
X 1
X 2
I 高速级
低速级
注:只填写测验实验部分的参数。
四、思考题 1.分析减速器的附件(通气孔、油标、油塞、起盖螺钉、定位销、吊耳)的作用。
2.为什么在拧起盖螺钉时要同时拧开?