机械基础实验教程（第3版）

第一篇 机械基础实验基础知识

第1章 绪论

1．1 实验课程的性质、内容和任务

1．2 实验课程的要求

1．3 实验课程的学习方法

第2章 机械基础实验常用量具和仪器

2．1 概述

2．2 常用测量器具及测量技术的发展

2．3 常用传感器

第3章 测量误差分析与实验数据处理

3．1 误差和精度的基本概念

3．2 测量误差的分析与处理

3．3 实验数据的处理

3．4 加工误差统计分析

第二篇 机械基础实验项目

第4章 制图测绘实验

4．1 测绘的实验目的及要求

4。2 测绘的方法与步骤

第5章 工程材料与热处理实验

实验1 金相显微镜的结构、使用和金相样品的制备实验

实验2 铁碳合金平衡组织的观察与分析实验

实验3 热处理工艺对碳钢组织和性能的影响实验

第6章 机械原理实验

实验1 机构认知与分析实验

实验2 机构运动简图的测绘和分析实验

实验3 渐开线齿廓的范成实验

实验4 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定与分析实验

实验5 机构运动参数的测定与分析实验

实验6 刚性转子的动平衡实验

实验7 回转构件的动平衡实验

实验8 机构创意组合及运动分析实验

实验9 机构动态测试、多媒体仿真及设计综合实验

第7章 机械设计实验

实验1 机械零件认知与分析实验

实验2 滑动轴承实验

实验3 液体动压滑动轴承实验

实验4 滚动轴承实验

实验5 轴系零件装拆与分析实验

实验6 轴系结构创意组合设计与分析实验

实验7 齿轮传动效率测定实验

实验8 减速器拆装与结构分析实验

实验9 机械系统创意组合及分析实验

实验10 JCY机械传动性能综合测试分析实验

实验11 螺栓组连接实验

实验12 带传动的滑动率和效率测定实验

实验13 轴系结构组合分析实验

实验14 螺栓（组）联接综合实验

第8章 机械制造基础实验

实验1 车刀几何角度的测定实验

实验2 冲压模具的结构分析与拆装实验

实验3 焊接综合实验

实验4 CA6140车床结构剖析实验

实验5 切削力测量实验

第9章 互换性与技术测量实验

实验1 轴类零件圓度和圆柱度的测量实验

实验2 轴类零件素线直线度与轴线直线度误差的测量实验

实验3 同轴度与径向跳动误差的测量实验

实验4 零件形位误差综合测量实验

实验5 齿轮齿厚偏差和公法线长度偏差的测量实验

实验6 采用接触式方法测量物体表面粗糙度实验

实验7 采用光切显微镜测量物体表面粗糙度实验

实验8 齿轮径向跳动检测实验

实验9 用游标卡尺和角尺测量位置度误差实验

实验10 用立式光学计测量圆柱体高度实验

实验11 用立式光学计测量轴套和用内径百分表测量内径实验

附录

参考文献 2100433B

《机械基础实验教程（第3版）/21世纪高等院校实验教学改革与创新系列教材》是在总结第l版和第2版经验的基础上，根据在使用过程中的需要修订而成。具体做了如下工作：

（1）修订了《工程材料与热处理》和《机械设计》课程的实验项目；

（2）增加和修订了《互换性与技术测量》课程的实验项目；

（3）根据新的绘图标准，更新了图的表达，增加了实验报告的参考格式，见附录；

（4）修订了原版文字、图表中疏漏和印刷错误以及部分图中线条不规范等问题。

《机械基础实验教程（第3版）/21世纪高等院校实验教学改革与创新系列教材》可作为高等学校机械类及近机类专业本科生机械基础课程的实验教学用书，还可用作相关教师、工程技术人员和科研人员从事实验活动的参考书。

《机械基础实验教程（第2版）》由绪论、常用尺寸测量器具的认识、电测技术的基本知识、机械参数的测量、机构认识与运动参数分析、工程材料的组织性能分析、几何精度的测量、现代测量、机械结构认识和性能测试、机构创新设计实验、综合与提高实验等11章组成。

《机械基础实验教程（第2版）》在新的机械基础实验课程体系下，系统地介绍了机械基础类课程中的基本实验方法、内容、原理、目的、过程、操作与分析等。

《机械基础实验教程（第2版）》可作为高等院校机械类及非机械类的机械基础实验教材，也可供其他有关专业的师生和工程技术人员参考。

1 绪论

1．1 课程性质、教学目的和任务

1．2 实验须知

1．3 机械基础实验课程的发展

1． 3．1 实验的含义

1．3．2 实验教学的目的

1．3．3 国内实验教学的现状

1．3．4 构建新的机械基础实验课程体系

2 常用尺寸测量器具的认识

2．1 实物量具的认识

2．1．1 量块

2．1．2 光滑极限量规

2．1．3 钢直尺

2．1．4 半径样板

2．2 卡尺的认识

2．2．1 卡尺

2．2．2 深度卡尺

2．2．3 高度卡尺

2．2．4 万能角度尺

2．2．5 卡尺的使用

2．3 千分尺的认识

2．3．1 外径千分尺

2．3．2 深度千分尺

2．3．3 测量内尺寸千分尺

2．3．4 千分尺的使用

2．4 指示表的认识

2．4．1 指示表

2．4．2 深度指示表

2．4．3 杠杆指示表

2．4．4 内径指示表

2．4．5 厚度指示表

2．4．6 指示表的使用

思考题

3 电测技术的基本知识

3．1 信号类型及描述

3．1．1 信号分类

3．1．2 信号的描述

3．2 测试装置的基本特性

3．2．1 时不变线性系统的主要性质

3．2．2 测试装置的静态特性

3．2．3 测试装置的动态特性

3．3 传感器

3．4 检测仪表

3．4．1 CSY-2000系列传感器与检测技术实验台

3．4．2 CSY-2000系列传感器实验仪软件V9．0版

3．4．3 YJ-29型静态电阻应变演示仪

3．4．4 YD-21型动态电阻应变仪

3．4．5 INV1861应变调理仪

4 机械参数的测量

4．1 计算机数据采集及相关分析法

4．2 静应力测量

4．3 振动测试

4．3．1 交流全桥的应用——振动测量实验

4．3．2 差动变压器的应用——振动测量实验

4．3．3 压电式传感器测量振动实验

4．3．4 电涡流传感器测量振动实验

4．3．5 电容传感器动态特性实验

4．3．6 光纤传感器测量振动实验

4．4 压力测试

4．4．1 压阻式压力传感器的压力测量实验

4．4．2 压阻式压力传感器的压力测量实验（2000D）

4．4．3 扩散硅压阻式压力传感器差压测量

4．5 温度测量

4．5．1 集成温度传感器的特性实验

4．5．2 集成温度传感器（AD590）特性实验（2000D型）

4．5．3 铂电阻测温特性实验

4．5．4 铜电阻测温性能实验

4．5．5 热电偶测温性能实验

4．5．6 热电偶冷端温度补偿实验

4．6 位移测量

4．6．1 差动变压器的性能实验

4．6．2 激励频率对差动变压器特性的影响实验

4．6．3 差动变压器零点残余电压补偿实验

4．6．4 差动变压器测位移实验

4．6．5 电容式传感器的位移实验

4．6．6 直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

4．6．7 交流激励时霍尔式传感器位移特性实验

4．6．8 电涡流传感器位移特性实验

4．6．9 被测体材质对电涡流传感器特性影响实验

4．6．10 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验

4．6．11 光纤传感器的位移特性实验

4．7 转速测量

4．7．1 开关式霍尔传感器测转速实验

4．7．2 磁电式转速传感器测速实验

4．7．3 光电转速传感器的转速测量实验

4．7．4 利用光电传感器控制电机转速实验

4．7．5 光纤传感器测速实验

4．7．6 电涡流传感器测速实验

4．8 气味、湿度参量测量

4．8．1 气敏传感器实验（三线制）

4．8．2 气敏传感器实验（四线制）

4．8．3 湿敏传感器实验

4．9 电子秤实验

4．9．1 霍尔传感器应用——电子秤实验

4．9．2 电涡流传感器的应用——电子秤实验

4．10 应变片粘贴及静态应力测试

4．11 动态应力测试

4．12 扭矩测量

5 机构认识与运动参数分析

5．1 机构现场教学实验

5．2 机构运动简图的测绘

5．3 插齿机机构运动简图测绘与分析

5．4 糖果包装机机构运动简图测绘与分析

5．5 渐开线齿轮范成原理实验

5．6 回转构件的静平衡实验

5．7 回转构件的动平衡实验

5．8 机构运动参数测定与分析

思考题

6 工程材料的组织性能分析

6．1 金相显微镜的使用及金相试样的制备

6．2 铁碳合金平衡组织观察

6．3 碳钢的热处理

6．4 金属材料硬度测试实验

6．5 碳钢热处理后的显微组织观察

7 几何量精度的测量

7．1 长度尺寸测量

7．1．1 用立式光学计测量塞规

7．1．2 用卧式测长仪测量孔径

7．2 形状和位置误差测量

7．2．1 直线度误差的测量

7．2．2 用圆度仪测量圆度误差

7．3 表面粗糙度测量

7．3．1 用光切显微镜测量表面粗糙度

7．3．2 用电动轮廓仪测量表面粗糙度

7．4 螺纹测量

7．5 齿轮测量

7．5．1 齿轮齿距偏差的测量

7．5．2 齿轮径向跳动的测量

7．5．3 齿轮径向综合偏差的测量

7．5．4 齿轮齿廓总偏差的测量

7．5．5 齿轮公法线长度的测量

思考题

8 现代测量

8．1 三维测量实验

8．2 非接触3-D图像测量实验

8．3 高精密圆度测量仪测量实验

思考题

9 机械结构认识和性能测试

9．1 零件测绘的方法和步骤

9．2 机械设计现场教学

9．3 带传动实验

9．4 螺栓组受力分析实验

9．5 封闭功率流式齿轮传动效率测定

9．6 开式传动效率测定

9．7 液体动压轴承试验

9．8 减速器性能与结构分析

9．9 轴系结构创意组合设计与分析

10 机构创新设计实验

10．1 机构创新设计的方法

10．2 平面机构创意组合设计实验

10．3 机构创意组合及运动参数分析实验

11 综合与提高实验

11．1 综合测量实验

11．2 自行车变速轴的拆装和结构分析

11．3 实验方法研究与分析实验

11．4 显微硬度测试实验

11．5 常用零件的选材、热处理和组织分析

11．6 用表面粗糙度测量仪测量表面粗糙度

11．7 机械系统创意组合及运动参数分析实验

11．8 机械系统性能研究与分析实验

思考题

参考文献2100433B

1 绪论

1.1 课程性质、教学目的和任务

1.2 实验须知

1.3 机械基础实验课程的发展

1.3.1 实验的含义

1.3.2 实验教学的目的

1.3.3 国内实验教学的现状

1.3.4 构建新的机械基础实验课程体系

2 机械基础实验常用测量器具

2.1 通用量具的认识

2.1.1 游标量具

2.1.2 千分量具

2.1.3 指示表

2.2 量块

思考题

3 电测技术的基本知识

3.1 信号类型及描述

3.1.1 信号分类

3.1.2 信号的描述

3.2 测试装置的基本特性

3.2.1 时不变线性系统的主要性质

3.2.2 测试装置的静态特性

3.2.3 测试装置的动态特性

3.3 传感器

3.4 检测仪表

3.4.1 CSY-2000系列传感器与检测技术实验台

3.4.2 CSY-2000系列传感器实验仪软件V8.0版

3.4.3 YJ-29型静态电阻应变演示仪

3.4.4 YD-21型动态电阻应变仪

3.4.5 WYD-4稳压电源（2路）

4 机械参数的测量

4.1 计算机数据采集及相关分析法

4.2 静应力测量

4.3 振动测试

4.3.1 交流全桥的应用——振动测量实验

4.3.2 差动变压器的应用——振动测量实验

4.3.3 压电式传感器测量振动实验

4.3.4 电涡流传感器测量振动实验

4.3.5 电容传感器动态特性实验

4.3.6 光纤传感器测量振动实验

4.4 压力测试

4.4.1 压阻式压力传感器的压力测量实验

4.4.2 压阻式压力传感器的压力测量实验

4.4.3 扩散硅压阻式压力传感器差压测量

4.5 温度测量

4.5.1 集成温度传感器的特性实验

4.5.2 集成温度传感器（AD590）特性实验（2000D型）

4.5.3 热电阻测温特性实验

4.5.4 铜电阻测温性能实验

4.5.5 热电偶测温性能实验

4.5.6 热电偶冷端温度补偿实验

4.6 位移测量

4.6.1 差动变压器的性能实验

4.6.2 激励频率对差动变压器特性的影响实验

4.6.3 差动变压器零点残余电压补偿实验

4.6.4 电容式传感器的位移实验

4.6.5 直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

4.6.6 交流激励时霍尔式传感器的位移实验

4.6.7 电涡流传感器位移实验

4.6.8 被测体材质对电涡流传感器特性影响实验

4.6.9 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验

4.6.10 光纤传感器的位移特性实验

4.7 转速测量

4.7.1 霍尔测速实验

4.7.2 磁电式转速传感器测速实验

4.7.3 光电转速传感器的转速测量实验

4.7.4 利用光电传感器控制电机转速实验

4.7.5 光纤传感器测速实验

4.7.6 电涡流传感器测速实验

4.8 气味、湿度参数测量

4.8.1 气敏传感器实验（三线制）

4.8.2 气敏传感器实验（四线制）

4.8.3 湿敏传感器实验

4.9 电子秤实验

4.9.1 霍尔传感器应用——电子秤实验

4.9.2 电涡流传感器的应用——电子秤实验

4.10 应变片粘贴及静态应力测试

4.11 动态应力测试

4.12 电动机实验台振动实测

思考题

5 机构认识与运动参数分析

5.1 机构现场教学实验

5.2 机构运动简图的测绘

5.3 插齿机机构运动简图测绘与分析

5.4 糖果包装机机构运动简图测绘与分析

5.5 渐开线齿轮范成原理实验

5.6 回转构件的静平衡实验

5.7 回转构件的动平衡实验

5.8 机构运动参数测定与分析

思考题

6 工程材料的组织性能观测与分析

6.1 金相显微镜的使用及金相试样的制备

6.2 铁碳合金平衡组织观察实验

6.3 碳钢的热处理实验

6.4 金属材料硬度测试实验

6.5 碳钢热处理后的显微组织观察实验

7 几何量精度的测量

7.1 长度尺寸测量

7.1.1 用立式光学计测量塞规

7.1.2 用卧式测长仪测量孔径

7.2 形状和位置误差测量

7.2.1 直线度误差的测量

7.2.2 用圆度仪测量圆度误差

7.3 表面粗糙度测量

7.3.1 用光切显微镜测量表面粗糙度

7.3.2 用电动轮廓仪测量表面粗糙度

7.4 螺纹测量

7.5 齿轮测量

7.5.1 齿轮齿距误差的测量

7.5.2 齿轮齿圈径向跳动的测量

7.5.3 齿轮径向综合误差的测量

7.5.4 齿轮齿形误差的测量

7.5.5 齿轮公法线长度的测量

思考题

8 现代测量

8.1 三维测量实验

8.2 非接触3-D图像测量实验

8.3 高精密圆度测量仪测量实验

思考题

9 机械结构认识和性能测试

9.1 零件测绘的方法和步骤

9.2 机械设计现场教学

9.3 带传动实验

9.4 螺栓组受力分析实验

9.5 机械传动效率测定实验

9.5.1 闭式齿轮传动实验

9.5.2 开式传动效率测定

9.6 液体动压轴承实验

9.7 减速器性能与结构分析实验

9.8 轴系结构创意组合设计与分析实验

思考题

10 机构创新设计实验

10.1 机构创新设计的方法

10.2 平面机构创意组合设计实验

10.3 机构创意组合及运动参数分析实验

11 综合与提高实验

11.1 综合测量实验

11.2 自行车变速轴的拆装和结构分析实验

11.3 实验方法研究与分析实验

11.4 显微硬度测试实验

11.5 常用零件的选材、热处理和组织分析实验

11.6 用表面粗糙度测量仪测量表面粗糙度实验

11.7 机械系统创意组合及运动参数分析实验

11.8 机械系统性能研究及运动参数分析实验

思考题

参考文献