課程綜合實(shí)驗(yàn)

1、.機(jī)械基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告說(shuō)明書(shū)學(xué) 院： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè)： 車(chē) 輛 工 程 班 級(jí)： 車(chē) 輛 0901 組 員： 朱扶搖 王飛 袁家祥 李偉 日 期: 2013.3.30 目 錄摘 要 3實(shí)驗(yàn)一 縫紉機(jī)頭機(jī)構(gòu)綜合分析 4實(shí)驗(yàn)二 自行車(chē)拆裝 10實(shí)驗(yàn)三 機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)意設(shè)計(jì) 14實(shí)驗(yàn)四 重心測(cè)定 16實(shí)驗(yàn)五 金屬材料泊松比測(cè)定 18實(shí)驗(yàn)六 金屬材料p0.2的測(cè)定 22實(shí)驗(yàn)七 主應(yīng)力的測(cè)定 26實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì) 31摘 要實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。材料力學(xué)的結(jié)論及定律、材料的力學(xué)的性質(zhì)（機(jī)械性質(zhì)）都要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證或測(cè)定；各種復(fù)雜構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度的研究，也需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能解決。故實(shí)驗(yàn)課能

2、鞏固、加強(qiáng)和應(yīng)用基本理論知識(shí)，掌握測(cè)定材料機(jī)械性能及測(cè)定應(yīng)力和變形的基本方法，學(xué)會(huì)使用有關(guān)的機(jī)器及儀表（如材料試驗(yàn)機(jī)、電阻應(yīng)變儀等），初步培養(yǎng)獨(dú)立確定實(shí)驗(yàn)方案、分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)還能培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和愛(ài)護(hù)財(cái)物的優(yōu)良品質(zhì)。因此，實(shí)驗(yàn)是工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，新材料、新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，新型結(jié)構(gòu)層出不窮，給強(qiáng)度問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析提出了許多新的課題。因此，材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，愈來(lái)愈豐富，實(shí)驗(yàn)技術(shù)也將變得更為多樣并得以提高。以后要作為一名合格的工程技術(shù)人員，只有現(xiàn)在扎實(shí)地掌握實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，才能較快地接受新的知識(shí)內(nèi)

3、容，趕上科技浪潮。實(shí)驗(yàn)一 縫紉機(jī)頭機(jī)構(gòu)綜合分析一實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x1、了解縫紉機(jī)頭的基本構(gòu)造與組成，增強(qiáng)對(duì)機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)的感性識(shí)。 2、了解各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)及機(jī)構(gòu)類(lèi)型。 3、縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)中連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)表現(xiàn)為具有多種多樣的結(jié)構(gòu)和多種多樣的特性，通過(guò)對(duì)這一典型機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，進(jìn)一步加深對(duì)機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 1、縫紉機(jī)頭； 2、鉛筆，橡皮，三角板等會(huì)圖工具。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、JA型家用縫紉機(jī)機(jī)頭的組成機(jī)構(gòu)及其工作原理（1、）JA型家用縫紉機(jī)機(jī)頭從外形看由下列零件組成，如圖1-1所示。 圖1-1 縫紉機(jī)機(jī)頭外觀圖 1、調(diào)壓螺釘 2、面板 3、挑線桿 4、夾線器 5、夾線簧 6、面板線鉤7、壓腳 8、推

4、板 9、針板 10、下插線桿 11、過(guò)線器 12、針距調(diào)節(jié)螺釘 13、繞線器 14、上輪 15、上插線桿 16、針桿 17、針夾 18、機(jī)針（2、）工作原理：縫紉機(jī)的工作循環(huán)一般以機(jī)針處于最高點(diǎn)為循環(huán)的起始點(diǎn)。機(jī)針帶著面線自上而下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)布料，到達(dá)最低點(diǎn)，與此同時(shí)，挑線機(jī)構(gòu)自上而下擺至接近水平位置，擺梭逆時(shí)針擺動(dòng)，到達(dá)勾線準(zhǔn)備位置；當(dāng)機(jī)針回升開(kāi)始，先拋出線環(huán)，擺梭則開(kāi)始順時(shí)針擺動(dòng)，勾住線環(huán)，進(jìn)而帶著繞由底線底梭心穿過(guò)線環(huán)；與此相配合，挑線機(jī)構(gòu)先是在水平位置附近保持靜止，以保證拋出的線環(huán)穩(wěn)定，便于勾線，隨后則迅速下擺，為擺梭穿越線環(huán)提供足夠長(zhǎng)的面線；機(jī)針繼續(xù)上升，擺梭完全穿出線環(huán)，挑線桿便迅速

5、上擺，收回放出的面線，并從線團(tuán)中拉出下一循環(huán)所需的線，完成一個(gè)針跡；在機(jī)針退出布料和下一次刺進(jìn)布料之間的空行程，則是送布機(jī)構(gòu)的工作行程，送布牙被抬起后向前進(jìn)，完成送布動(dòng)作。 .縫紉機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖1-2 縫紉機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(1) 上輪 (2)上軸 (3)挑線凸輪 (4)挑線桿 (5)小連桿 (6)針桿 (7)送布凸輪 (8)牙叉 (9)牙叉滑塊 (10)針距座 (11)送布曲柄 (12)送布軸 (13)牙架 (14)送布牙 (15)抬牙曲柄 (16)抬牙軸 (17)擺軸偏心凸輪 (18)擺軸 (19)大連桿 (20)擺軸滑塊 (21)下軸曲柄 (22)下軸 (23)擺梭托,擺梭其中：引線機(jī)

6、構(gòu)：(1),(2),(3),(5),(6)；挑線機(jī)構(gòu)：(1),(2),(3),(4)；鉤線機(jī)構(gòu)：(1),(2),(19),(18),(20),(21),(22),(23；)送布機(jī)構(gòu)：(1),(2),(7),(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18)。注：圖上未畫(huà)的壓緊桿部分也屬于送布機(jī)構(gòu)。還有自成一體的第五大機(jī)構(gòu)：繞線機(jī)構(gòu)。由于它是輔助機(jī)構(gòu)，故未在圖上畫(huà)出。 縫紉機(jī)線跡形成過(guò)程：面線線環(huán)形成線環(huán)擴(kuò)大套過(guò)梭心套住底線面線底線絞在一起面線收緊形成一個(gè)絞合點(diǎn)送布形成一串絞合點(diǎn)(線跡) 圖1-3 縫紉機(jī)線跡形成過(guò)程簡(jiǎn)單地說(shuō)：a、送布牙向前送

7、布到位； b、挑線桿拉出面線備用； c、針桿和機(jī)針下降刺布； d、機(jī)針將面線帶到布下； e、機(jī)針上升并形成線環(huán)； f、擺梭逆時(shí)針轉(zhuǎn)鉤線環(huán)； g、線環(huán)被鉤大繞過(guò)轉(zhuǎn)軸； h、擺梭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)脫鉤； i、挑線桿收緊面線線環(huán)； j、面線線環(huán)套住了底線； k、繼續(xù)收線形成絞合點(diǎn)； l、周而復(fù)始形成了線跡。 更簡(jiǎn)單地說(shuō)：送布-放線-引線-刺布-退針-成環(huán)-鉤線-擴(kuò)環(huán)-脫鉤-緊環(huán)-絞合。 四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 由手輪轉(zhuǎn)動(dòng)上軸，觀察各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，認(rèn)清哪些構(gòu)建是活動(dòng)構(gòu)件，那些事固定構(gòu)件，了解縫紉機(jī)的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理。2、 檢查機(jī)針最高位置時(shí)的指針是否為零，必要時(shí)可松開(kāi)手輪離合器加以校正。3、 轉(zhuǎn)動(dòng)上軸，依次觀察并記

8、錄機(jī)針在最高位置開(kāi)始刺布，到最低位置退出布料等時(shí)刻的指針讀數(shù)。4、 轉(zhuǎn)動(dòng)上軸，依次觀察并記錄擺梭逆時(shí)針擺動(dòng)和順時(shí)針擺動(dòng)交接時(shí)刻的指針讀數(shù)。5、轉(zhuǎn)動(dòng)上軸，依次觀察并記錄挑線桿在最高位置、中間休止、再下降，到達(dá)最低位置等時(shí)刻的指針讀數(shù)。6、 轉(zhuǎn)動(dòng)上軸，依次觀察并記錄送布機(jī)構(gòu)開(kāi)始送布、送布結(jié)束等時(shí)刻的指針位置。以上36步應(yīng)反復(fù)三次，取各次讀數(shù)的平均值作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入測(cè)試數(shù)據(jù)表。五、縫紉機(jī)工作循環(huán)圖圖1-4 縫紉機(jī)工作循環(huán)圖表1 家用縫紉機(jī)四個(gè)主要機(jī)構(gòu)在工作周期中的特殊點(diǎn)（配合圖1-4）上輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度機(jī)構(gòu)名稱(chēng)0°90°90°180°180°270

9、76;270°360引線機(jī)構(gòu)0°時(shí)，機(jī)針處于最高位置，機(jī)針開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，直到180°繼續(xù)下降。90°時(shí)，針尖觸及針板平面，開(kāi)始刺布。90°110°為穿過(guò)縫料時(shí)間。180°時(shí)，機(jī)針處于最低位置。機(jī)針開(kāi)始上升。從180°至360°區(qū)間，機(jī)針作回升運(yùn)動(dòng)。180°至210°時(shí)，由于機(jī)針回升，縫線形成梨形的線環(huán)。270°時(shí)機(jī)針尖脫離針板平面，開(kāi)始退回。機(jī)針退出縫料，繼續(xù)上升，直到最高位置。從90°至270°為機(jī)針工作行程，其余時(shí)間為機(jī)針的空行程。、（續(xù)表）上輪轉(zhuǎn)動(dòng)角

10、度機(jī)構(gòu)名稱(chēng)0°90°90°180°180°270°270°360°鉤線機(jī)構(gòu)5°時(shí)，擺梭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至極限位置。擺梭已在逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，向原來(lái)位置恢復(fù)中。從5°至185°時(shí)，擺梭逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，至極限位置和開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，擺梭不鉤線，為空行程，205°至260°時(shí)，機(jī)針的運(yùn)動(dòng)方向軸線恰好與擺梭尖重合，在210°時(shí)，剛完全鉤上。擺梭鉤住線環(huán)在順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。330°時(shí)，面線線環(huán)從擺梭翼下脫下。從185°至360°再到5&#

11、176;，擺梭順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，完成鉤線、送線環(huán)工作，此段時(shí)間為擺梭工作行程。挑線機(jī)械0°時(shí)挑線桿向上運(yùn)動(dòng)，已把線環(huán)向上收回約1/3左右。60°時(shí)，挑線桿上升至最高位置，以后便隨機(jī)針下降，而供給足夠的面線。從60°至180°區(qū)間，挑線桿從高處繼續(xù)下降供給機(jī)針刺布所需要的面線。在180°至210°時(shí)，挑線桿靜止不動(dòng)。之后，挑線桿開(kāi)始回升，擺梭鉤進(jìn)線環(huán)。上升在210°至330°區(qū)間，挑線桿迅速下降，供應(yīng)擺梭所需要的面線。從210°至330°時(shí)，挑線桿下降至最低位置，以供給面線。330°至36

12、0°，又到60°區(qū)間，挑線桿急劇上升，收緊線環(huán)，形成線跡。送料機(jī)構(gòu)0°至90°時(shí)，送布牙已向上升起和開(kāi)始推送縫料向前，此時(shí)，線環(huán)已收緊。80°至90°左右，送布牙送料完成，齒尖下降在針板下面。105°時(shí)，機(jī)針刺布時(shí)，送布工作結(jié)束，再向下運(yùn)動(dòng)。185°至260°時(shí)，送布牙開(kāi)始后退，齒尖在針板平面下運(yùn)動(dòng)。260°至360°時(shí)，送布牙向上升起、齒尖逐漸露出針板平面。從280°至360°、再到90°時(shí)，送，送布牙露出牙齒在針板上面，對(duì)縫料起推送作用，叫做送布牙的工

13、作行程。從90°至280°，送布牙處在針板下面，叫做送布牙的空行程 縫紉機(jī)四大機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其自由度：圖1-5 四大機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖實(shí)驗(yàn)二 自行車(chē)拆裝實(shí)驗(yàn)方案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x1了解自行車(chē)的車(chē)體結(jié)構(gòu)和自行車(chē)主要零部件的基本構(gòu)造與組成，如車(chē)架部件、前叉部件、鏈條部件、前軸部件、中軸部件、后軸部件、飛輪部件等，增強(qiáng)對(duì)機(jī)械零件的感性認(rèn)識(shí)；2了解前軸部件、后軸部件的安裝位置、定位和固定；3熟悉自行車(chē)的拆裝和調(diào)整過(guò)程，初步掌握自行車(chē)的維修技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及拆裝工具1實(shí)驗(yàn)設(shè)備：各種類(lèi)型的自行車(chē)；2拆裝工具：各類(lèi)扳手、鉗子、螺絲刀、錘子、鯉魚(yú)鉗等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1拆裝自行車(chē)的前軸、后軸2在拆

14、裝中了解軸承部件的結(jié)構(gòu)，安裝位置、定位和固定；四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）自行車(chē)的拆卸1前后軸的拆卸   拆卸前后軸之前，先將車(chē)支架支起。倒放前，先用螺絲刀將車(chē)鈴的固定螺釘擰松，把車(chē)鈴轉(zhuǎn)到車(chē)把下面，另外在車(chē)把和鞍座下面墊塊布。1）拆卸前軸的步驟和方法：（1）拆圓孔式閘卡子，要用螺絲刀松開(kāi)兩個(gè)閘卡子螺釘，將閘卡子從閘叉中向下推出，再把閘叉用手稍加掰開(kāi)。凹槽式閘卡子可以不擰松閘卡子 螺釘，只需將閘叉從閘卡子的凹槽中推出，再稍加掰開(kāi)即可。（2）拆卸軸母，拆卸時(shí)要先卸緊的，后卸松的，防止產(chǎn)生連軸轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。（3）拆卸軸擋，拆卸軸擋與拆卸軸母的順序相反，應(yīng)先卸松的，也就是一般先卸左邊的。（4）拆

15、卸軸承，用螺絲刀伸入防塵蓋內(nèi)，沿防塵蓋的四周輕輕將防塵蓋撬下，再?gòu)妮S碗內(nèi)控出鋼球。用同樣的方法將另一邊的防塵蓋和鋼球拆下。2）后軸的拆卸步驟和方法:  與拆卸前軸大同小異，拆卸時(shí)可以參照前軸的方法。所以，這里僅對(duì)不同之處介紹如下：（1）拆卸半鏈罩車(chē)后軸時(shí)，先松開(kāi)閘卡子，擰下兩個(gè)軸母，將外墊圈、衣架、檔泥板支棍、車(chē)支架依次拆下，在鏈輪下端將鏈條向左用手（或用螺絲刀）推出，隨即搖腳蹬子將鏈輪向后倒轉(zhuǎn)。由于鏈條已被另一只手推出鏈輪，鏈條便從鏈輪上脫出。（2）全鏈罩車(chē)后軸的拆卸方法有好幾種，其中一種簡(jiǎn)易的方法是，先將左邊閘卡子的螺釘用螺絲刀擰松，并推向后方，將閘叉向左稍加掰開(kāi)。（3）有些輕便

16、車(chē)的后平叉頭是鉤形的，拆卸裝有全鏈罩車(chē)的后軸，不需要卸鏈子接頭，鉗形閘也不需拆卸車(chē)閘，而普通閘則需拆下閘叉。（4）拆卸后軸時(shí)，擰下軸母，將車(chē)架等卸下（全鏈罩車(chē)拆下后尾罩），將車(chē)輪從鉤形后叉頭上向前下方推滑下來(lái)。最后從飛輪上拆下鏈條。拆卸注意事項(xiàng)：1.前后輪軸左右兩邊螺絲要同時(shí)旋轉(zhuǎn)旋出。 2.拆車(chē)閘時(shí)首先要將鋼絲繩解除。 3.拆完后的東西依次放好。 4.注意不要讓自行車(chē)倒了。（二）自行車(chē)的裝配裝配自行車(chē)前，對(duì)能用的零件需進(jìn)行清洗，對(duì)已損壞的零件需用同規(guī)格的新的零件代替。1前軸的裝配步驟和方法如下：（1）沿兩邊的軸碗（球道）內(nèi)涂黃油（不要過(guò)多，要均勻），把鋼球裝入軸碗。當(dāng)裝到后一個(gè)鋼球時(shí)，要使一面

17、鋼球間留有半個(gè)鋼球的間隙。如果是球架式鋼球，就注意不要裝反。鋼球裝好后，將防塵蓋擋面向外，裝在軸身內(nèi)，用錘子沿防塵蓋四周敲緊。（2）將前軸棍穿入軸身內(nèi)，把軸擋（球道在前）擰在軸棍上。如用手?jǐn)Q不動(dòng)，可以采用鎖緊法（見(jiàn)前后軸的拆卸）。安裝軸擋后要求軸棍兩端露出的距離相等，軸稍留有曠量。（3）在軸的兩端套入內(nèi)墊圈（有的車(chē)沒(méi)有），并使墊圈緊靠軸擋，再將車(chē)輪裝入前叉嘴上。然后按順序?qū)⒛喟逯Ч?，外墊圈套入前軸，再擰上前軸母。隨后，扶正前車(chē)輪（使車(chē)輪與前叉左右的距離相等，前軸棍要上到前叉嘴的里端），用扳手?jǐn)Q緊軸母。（4）前軸安裝好后，松緊要適當(dāng)，要求不曠不緊，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不得出現(xiàn)卡住，震動(dòng)等現(xiàn)象。具體的檢查方

18、法是，把車(chē)輪抬起，將氣門(mén)提到與軸的平行線上，使車(chē)輪自由擺動(dòng)，擺動(dòng)次數(shù)（以單方向擺動(dòng)為一次計(jì)算），否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)可用扳手將一個(gè)軸母擰松，用花扳手將軸擋向左或右調(diào)動(dòng)（軸緊用扳手向左調(diào)動(dòng)軸擋；軸松用扳手將軸擋），然后將軸母擰緊。（5）將閘卡子移回原位置，裝上閘叉，擰緊卡子螺釘。漲閘車(chē)要將漲閘去板固定在夾板內(nèi)，最后鎖緊螺釘。2后軸的裝配與前軸的裝配大同小異，裝配時(shí)可以參照前軸的方法。1）把鋼球裝入軸碗，將防塵蓋擋面向外，裝在軸身內(nèi)，用錘子沿防塵蓋四周敲緊；2）將后軸棍穿入軸身內(nèi)，把軸擋擰在軸棍上，安裝軸擋后要求軸棍兩端露出的距離相等；3）在軸的兩端套入內(nèi)墊圈（有的車(chē)沒(méi)有），并使墊圈緊靠軸擋，再

19、將鏈條套到飛輪上，將車(chē)輪裝入鉤形后叉頭上。然后按順序?qū)⒆孕熊?chē)支架、書(shū)包架支棍、擋泥板支棍，外墊圈套入后軸，再擰上后軸母，隨后，扶正后車(chē)（使車(chē)輪與后叉左右的距離相等，）用扳手?jǐn)Q緊軸母。裝配注意事項(xiàng)：1.車(chē)鏈條的方向。 2.事實(shí)上車(chē)鏈條和后撥鏈器是一起上的，他們有結(jié)合位置。 3.后撥鏈器的裝法。 4.平口螺釘固定調(diào)速器的。 5.車(chē)輪和車(chē)軸裝配，螺絲不能旋太緊，并且一定要保準(zhǔn)在中間。五、自行車(chē)結(jié)構(gòu)圖圖2-1 普通自行車(chē)實(shí)物圖1:前輪 2:輻條 3:花鼓 4:前叉 5:前剎 6:鋼索 7:剎車(chē)及變速把手 8:車(chē)把 9:豎桿 10:車(chē)架 11:前變速 12:車(chē)座桿 13:車(chē)座 14:后剎 15:貨架 1

20、6:飛輪 17:反光鏡 18:后輪 19:后變速 20:腳撐 21:氣門(mén) 22:后輪 23:鏈條 24:輪盤(pán) 25:腳踏 26:曲柄 實(shí)驗(yàn)三 機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)意設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深對(duì)機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，熟悉Fischer創(chuàng)意模型的基本模塊和基本單元及其搭接方法；2. 培養(yǎng)工程實(shí)踐動(dòng)手能力；3. 培養(yǎng)發(fā)散思維、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具 1、扳手、鉗子、螺絲刀；2、創(chuàng)意模型若干。三、實(shí)驗(yàn)步驟和要求1. 根據(jù)日常生活、課程學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐等的知識(shí)積累，提出有一定應(yīng)用背景（可以是日常生活或工程實(shí)際）的設(shè)計(jì)目標(biāo)。（設(shè)計(jì)目標(biāo)必須有新意，經(jīng)教師審核后再進(jìn)行下面工作）2. 根據(jù)設(shè)計(jì)目

21、標(biāo)制定設(shè)計(jì)任務(wù)，通過(guò)功能分析確定工作原理和工藝動(dòng)作過(guò)程。3. 分解工藝動(dòng)作過(guò)程為若干獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，確定實(shí)現(xiàn)各獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行構(gòu)件和動(dòng)力源與控制方式。4. 構(gòu)思實(shí)現(xiàn)動(dòng)力源與執(zhí)行構(gòu)件之間運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力傳遞與變換的機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)方案，確定運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系，繪制機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)路線圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。四、工作原理 搖擺式輸送機(jī)是一種水平傳送材料用的機(jī)械，由齒輪機(jī)構(gòu)和六連桿機(jī)構(gòu)等組成。如圖所示，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)傳動(dòng)裝置2使曲柄4回轉(zhuǎn)，再經(jīng)過(guò)六連桿機(jī)構(gòu)使輸料槽9做往復(fù)移動(dòng)，放置在槽上的物料10借助摩擦力隨輸料槽一起運(yùn)動(dòng)。物料的輸送是利用機(jī)構(gòu)在某些位置輸料槽有相當(dāng)大加速度，使物料在慣性力的作用下客服摩擦力而發(fā)生滑動(dòng)，滑動(dòng)的方向恒自

22、左往右，從而達(dá)到輸送物料的目的。五、工作步驟1、電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)；2、來(lái)自電動(dòng)機(jī)的源動(dòng)力經(jīng)過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)的減速增扭后，將動(dòng)力傳遞給曲柄；3、曲柄通過(guò)連桿帶動(dòng)搖桿實(shí)現(xiàn)60度擺角內(nèi)有急回特性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；4、搖桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副帶動(dòng)“滑塊推桿機(jī)構(gòu)”實(shí)現(xiàn)水平方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到輸料的目的。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)平面圖如下：圖3-1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)平面圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本桿組分析如下：圖3-2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本桿組HL機(jī)構(gòu)的自由度為：F=3n-2P P =3*5-2*7-0=1機(jī)構(gòu)創(chuàng)新方案實(shí)物圖：圖3-3 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新方案實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)四 重心測(cè)定一、研究重心的目的和意義1、卡車(chē)輪子的分布。靜平衡，動(dòng)平衡對(duì)車(chē)輛運(yùn)行品質(zhì)的影響；2、重心的

23、位置影響物體的平衡與穩(wěn)定。重心高容易翻倒且不穩(wěn)定。起吊重物時(shí)，吊鉤就應(yīng)位于被吊物體重心的正上方，以保證起吊過(guò)程中物體保持平穩(wěn)；3、重心的位置影響質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)剛體，如電機(jī)轉(zhuǎn)子、飛輪等旋轉(zhuǎn)部件，在設(shè)計(jì)、制造安裝時(shí)，要求它的重心應(yīng)盡量靠近轉(zhuǎn)軸，否則會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，甚至?xí)鹌茐?，影響機(jī)器壽命； 4、對(duì)于振動(dòng)打樁機(jī)、混凝土振搗器等又要求其轉(zhuǎn)動(dòng)部分重心偏離轉(zhuǎn)軸以得到預(yù)期的振動(dòng)。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)合力概念的理解；2、 用懸掛法測(cè)取不規(guī)則物體的重心位置；3、 用稱(chēng)重法測(cè)取重力擺（兩個(gè)圓盤(pán)和一跟直桿可自由組合成不同的擺）的重心位置并用力學(xué)方法計(jì)算重量。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1、不規(guī)則平板（

24、待測(cè)件）；2、繩子、夾子等；3、彈簧秤、直尺。四、實(shí)驗(yàn)原理物體的重心的位置是固定不變的。再利用柔軟細(xì)繩的受力特點(diǎn)和兩力平衡原理，我們可以用懸掛的方法決定重心的位置；又利用平面一般力系的平衡條件，可以測(cè)取桿件的重心位置和物體的重量。五、實(shí)驗(yàn)方法和步驟懸掛法1. 在均質(zhì)薄板上任選一點(diǎn)固定柔繩，懸掛薄板；2. 設(shè)法在薄板上作出柔繩的延長(zhǎng)線；3. 另選一點(diǎn)固定柔繩，再將薄板懸掛起來(lái)，作出柔繩的另一條延長(zhǎng)線；4. 在薄板上標(biāo)注出重心。 實(shí)驗(yàn)五 金屬材料泊松比測(cè)定1、 實(shí)驗(yàn)的意義 在工程中設(shè)計(jì)中，可以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)利用泊松比粗略設(shè)計(jì)零件使其達(dá)到相應(yīng)的應(yīng)力要求，但是此時(shí)的泊松比只是一個(gè)范圍，需要對(duì)其泊松比進(jìn)

25、行反算和修正。例如：一個(gè)梁，選定材料后按照相應(yīng)的泊松比設(shè)計(jì)出尺寸，但是做拉伸試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力不滿足要求，這時(shí)便需要對(duì)設(shè)計(jì)出的材料的泊松比進(jìn)行精確測(cè)定，進(jìn)行反算，設(shè)計(jì)出符合要求的梁。2、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 1、應(yīng)變片、加力機(jī)構(gòu)。三、電測(cè)法原理1、應(yīng)變片測(cè)試原理電測(cè)法是工程上常用的對(duì)實(shí)際構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)的方法之一。它是通過(guò)貼在構(gòu)件被測(cè)點(diǎn)處的電阻應(yīng)變片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)應(yīng)變片)，將被測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變值轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片的電阻變化，再利用電阻應(yīng)變儀測(cè)出應(yīng)變片的電阻變量，并直接轉(zhuǎn)換輸出應(yīng)變值，然后依據(jù)虎克定律計(jì)算出構(gòu)件被測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力值的大小。在電測(cè)法中，主要設(shè)備是電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀。其中，電阻應(yīng)變片是將應(yīng)變變化量轉(zhuǎn)變成

26、電阻變化量的轉(zhuǎn)換組件。應(yīng)變電測(cè)發(fā)具有感受元件重量輕，體積小；量測(cè)系統(tǒng)信號(hào)傳遞迅速、靈敏度高、可遙感，便于與計(jì)算機(jī)連用及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。它的工作原理很簡(jiǎn)單，是依據(jù)金屬絲的電阻R 與其本身長(zhǎng)度L 成正比，與其橫截面積A成反比這一物理學(xué)定律而得，用公式表示其電阻即為：R=L/A當(dāng)電阻絲受到軸向拉伸或壓縮時(shí)，上式中的L、A、均將發(fā)生變化。若此時(shí)對(duì)上式兩端同取對(duì)數(shù)，即有：對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)求導(dǎo)，有：因?yàn)榻饘匐娮杈€受軸向拉伸(或壓縮)作用時(shí)，式中：所以上式可寫(xiě)成： 并令式中：u-電阻絲材料的泊松比 K。單絲靈敏系數(shù)。則對(duì)大多數(shù)電阻絲而言，K0為常量，對(duì)絲柵狀應(yīng)變片或箔式應(yīng)變片，考慮到已不是單根絲，故改用靈敏系

27、數(shù)K代替代?？梢?jiàn)，應(yīng)變片的電阻變化率與應(yīng)變值呈線性關(guān)系。當(dāng)把應(yīng)變片牢固粘貼于試件上，使之與試同步變形時(shí)，便可由式(中的電量非電量轉(zhuǎn)換關(guān)系調(diào)得試件的應(yīng)變。2、惠斯登路橋應(yīng)用圖5-1 惠斯登電橋1/4橋 溫度補(bǔ)償片(R2)；半橋；全橋。五、泊松比的測(cè)定1、應(yīng)變片的粘貼步驟 （1）選片； （2）測(cè)點(diǎn)表面的清潔處理； （3）貼片； （4）干燥處理； （5）接線； （6）防潮處理。2、實(shí)驗(yàn)原理材料在彈性階段服從胡克定律，其關(guān)系為，若已知載荷P及試件橫截面面積A，只要測(cè)得試件表面軸向應(yīng)變p，同時(shí)測(cè)得試件表面橫向應(yīng)變p ，則 。 u測(cè)定試件見(jiàn)圖1-2，是由鋁合金（或鋼等材料）加工成的板試件，在試件中間的兩個(gè)

28、面上，沿試件的軸線方向和橫向共粘貼四片應(yīng)變片，分別為R1、R2、R1、R2，采用1/4橋接線法。由軸向應(yīng)變測(cè)量橋和橫向應(yīng)變測(cè)量橋可分別測(cè)得p 和p，也就可計(jì)算得到泊松比u。圖5-2 試件、應(yīng)變片布置圖及橋路布置圖3、實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果測(cè)試（1）實(shí)驗(yàn)步驟用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件橫截面尺寸。接通測(cè)力儀電源， 將測(cè)力儀開(kāi)關(guān)置開(kāi)。按圖1-2將應(yīng)變片按1/4接線法接至應(yīng)變儀通道上（應(yīng)變儀操作可參考應(yīng)變儀使用說(shuō)明書(shū)）。檢查應(yīng)變儀靈敏系數(shù)是否與應(yīng)變片一致，若不一致，重新設(shè)置。實(shí)驗(yàn)：a.本實(shí)驗(yàn)取初始載荷P0=1kN，Pmax=5kN，P=1kN，共分5次加載； b.加初始載荷1kN，通道置零； c.逐級(jí)加載，記錄各級(jí)載

29、荷作用下的讀數(shù)應(yīng)變。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄可參考下面記錄表。試驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)機(jī)卸載，切斷應(yīng)變儀電源。取下試件。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理根據(jù)記錄表記錄的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，每級(jí)相減，得到各級(jí)增加量的差值（從這些差值可看出力與應(yīng)變的線性關(guān)系），然后計(jì)算這些差值的算術(shù)平均值P均 、P均，可由下式計(jì)算出泊松比u。 六、問(wèn)題思考（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要加初載荷？ 答：為了消除試驗(yàn)機(jī)機(jī)構(gòu)之間的空隙與加載機(jī)構(gòu)的間隙，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，必須加一定量的初載荷。按有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的規(guī)定，初載荷應(yīng)為試驗(yàn)機(jī)所選度盤(pán)量程的10%左右。另外，不加初載荷，機(jī)構(gòu)本身的自重也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (2)載荷為什么要分級(jí)多次加載？ 答：出于實(shí)驗(yàn)可靠性和精確性的考慮，要

30、分級(jí)多次加載載荷。 a.可靠性：必須要求Pd|3|才行 b.精確性：做兩遍，誤差帶要求在同一個(gè)數(shù)量級(jí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：序號(hào)載荷軸向應(yīng)變（）橫向應(yīng)變（）PPdPdPdPd初載100067-19651912000132-38641823000196-56661834000262-74641845000326-92初載100065-20641912000129-39661923000195-58651834000260-76641945000324-95均值p均64.75p均18.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 泊松比u=0.285714.;實(shí)驗(yàn)六 金屬材料p0.2的測(cè)定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解國(guó)標(biāo)GB/

31、T228-2002對(duì)塑性材料p0.2的定義，掌握p0.2的測(cè)定方法；2、熟悉萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的使用；3、熟悉引伸計(jì)的標(biāo)定及使用；4、熟悉應(yīng)變電測(cè)方法。工程意義: 金屬材料的屈服強(qiáng)度s是結(jié)構(gòu)安全分析時(shí)不可缺少的數(shù)據(jù)之一，而大多數(shù)材料如合金鋼、高溫合金、鋁合金 、鎂合金等,都無(wú)明顯的屈服現(xiàn)象，因此不能測(cè)出s。為了表示材料對(duì)微量塑性變形的抵抗能力，通常采用規(guī)定塑性變形是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（即試樣標(biāo)距）0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值稱(chēng)條件屈服強(qiáng)度,用p0.2表示?？勺鳛樵O(shè)計(jì)選材時(shí)的初選指標(biāo)，設(shè)計(jì)完成后測(cè)其真實(shí)值作為驗(yàn)證初選是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。如選材時(shí)材料p0.2增高，對(duì)應(yīng)力腐蝕和氫脆就敏感；材料p0.2低，冷加工成型性能和

32、焊接性能就好等等。因此，條件屈服強(qiáng)度是材料性能中不可缺少的重要指標(biāo)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、球鉸式引伸儀、應(yīng)變引伸儀、電阻應(yīng)變片、靜態(tài)應(yīng)變儀3、 實(shí)驗(yàn)原理很多金屬材料的拉伸圖沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)，在生產(chǎn)檢驗(yàn)中測(cè)量金屬材料的屈服強(qiáng)度時(shí),從彈性進(jìn)入塑性是光滑過(guò)度的，這種材料的屈服強(qiáng)度用規(guī)定塑性變形量的辦法來(lái)定義。 大部分金屬材料都不存在明顯的屈服現(xiàn)象，在拉伸圖上由彈性到彈塑性的過(guò)渡是光滑連續(xù)的，如圖所示。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：試樣在拉伸過(guò)程中，標(biāo)距部分的殘余伸長(zhǎng)達(dá)到原標(biāo)距長(zhǎng)度的0.2%時(shí)的應(yīng)力為條件屈服極限0.2。 如圖所示的PL曲線，在其橫坐標(biāo)上，截取使OD=0.2%·l·

33、n，從D點(diǎn)作彈性直線段的平行線，交曲線于B點(diǎn)，點(diǎn)B的縱坐標(biāo)值，即所求的屈服載荷P0.2。式中L為上、下夾頭間試件長(zhǎng)度。四、實(shí)驗(yàn)分析在測(cè)量p0.2過(guò)程中, 夾頭位移實(shí)際上是以下三個(gè)方面的總和, 一是與臺(tái)階鉗口接觸的試樣臺(tái)階承載面所產(chǎn)生的接觸變形, 該接觸變形可通過(guò)保證試樣臺(tái)階承載面的平整度而大大減少; 二是試樣臺(tái)階長(zhǎng)度段的變形; 三是試樣平行長(zhǎng)度段的變形。由于試樣的臺(tái)階段比平行長(zhǎng)度段直徑大且長(zhǎng)度短很多, 因而在試樣平行長(zhǎng)度段的規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力。達(dá)到p0.2時(shí), 臺(tái)階段的非比例變形( 塑性變形) 相對(duì)于平行長(zhǎng)度段的非比例變形來(lái)說(shuō)是極其微小的。因此在保證試樣臺(tái)階承載面平整度的情況下, 夾頭位移值由

34、試樣的非比例變形決定的部分近似等于試樣平行長(zhǎng)度段的非比例變形量, p0.2近似等于試樣平行長(zhǎng)度段的非比例伸長(zhǎng)率為試樣平行長(zhǎng)度的0. 2% 時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。47.2五分析處理從拉伸曲線的橫坐標(biāo)上取D點(diǎn),D點(diǎn)到拉伸曲線起始點(diǎn)O的距離為, OD=L0×0.2%(毫米)=0.14mm 過(guò)B點(diǎn)作平行于拉伸曲線直線段的平行線,交曲線于B 點(diǎn),該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)載荷P0.2確定出條件屈服載荷 P0.2=47.2KN，再除以試樣原來(lái)的橫載面積 A=×d²÷4=×9.62²÷4=72.684mm²，即得出條件屈服強(qiáng)度p0.2 = P0.2

35、/ A=649.39MPa附：試驗(yàn)要求拉桿d=20mm,承載力F=100KN。安全系數(shù)1.2，材料:45#鋼，用作圖法求p0.2是否滿足要求，并提相關(guān)有效建議？ =100/（×20²÷4）=318.31MPa p0.2/=2.04>1.2 滿足要求，但不經(jīng)濟(jì)可減少拉桿直徑。實(shí)驗(yàn)七 主應(yīng)力的測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x 1、工程實(shí)際中的構(gòu)件一般處于復(fù)雜受力狀態(tài)下，往往引起幾種沒(méi)變形的組合，要確定這些構(gòu)件某點(diǎn)的主應(yīng)力大小和方向，較為復(fù)雜，甚至有些復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)尚無(wú)準(zhǔn)確的理論公式可供計(jì)算。2、本實(shí)驗(yàn)的目的就是用電測(cè)法，測(cè)定受彎扭組合變形作用的薄壁圓筒表面上一點(diǎn)的主應(yīng)力大

36、小及方向，并與理論值相比較，通過(guò)對(duì)實(shí)際的測(cè)量與理論相比較，得到更為準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。3、電阻應(yīng)變片應(yīng)力測(cè)試技術(shù)廣泛地應(yīng)用在涉及到承載構(gòu)件應(yīng)力測(cè)試的機(jī)械、建筑、橋梁、壓力容器、航空航天、交通等諸多領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)主應(yīng)力的測(cè)定，能有效地選用最佳裝配工藝，找出了最不利的裝配方式。二、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備 1、彎扭組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)； 2、電阻應(yīng)變儀及應(yīng)變花三、測(cè)量中采用應(yīng)變花好處1、應(yīng)變花是一種多軸式應(yīng)變片，是由兩片或叁片單個(gè)的應(yīng)變片按一定角度組合而成（見(jiàn)圖10-1），具體做法是在同一基底上，按特殊角度布置了幾個(gè)敏感柵，可測(cè)量同一點(diǎn)幾個(gè)方向的應(yīng)變，它用于測(cè)定復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下某點(diǎn)的主應(yīng)變大小和方向。 450應(yīng)變花 900應(yīng)

37、變花 1200應(yīng)變圖10-1 應(yīng)變花2、應(yīng)變花就是幾個(gè)固定角度的應(yīng)變片組成的，通常有兩片直角、三片直角、等腰三角、傘形、扇形等，應(yīng)變花的好處是可以測(cè)量幾個(gè)方向的應(yīng)變應(yīng)力，然后通過(guò)應(yīng)變花計(jì)算功能就可以計(jì)算出這個(gè)平面的主應(yīng)變及其方向。四、實(shí)驗(yàn)原理和方法 圖10-2 彎扭組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)薄壁管材料為鋁合金，其彈性模量E=70GPa，泊松比=0.33圖10-3 薄壁管截面尺寸和受力簡(jiǎn)圖圖10-4 單元體及應(yīng)變片的布置1、指定點(diǎn)B主應(yīng)力大小及方向理論值計(jì)算： 在B點(diǎn)處取單元體，由理論分析可知，它處于平面應(yīng)力狀態(tài)，單元體受力如圖10-5圖10-5 圓管B點(diǎn)體應(yīng)力狀態(tài)由應(yīng)力狀態(tài)公式可求出B點(diǎn)處主應(yīng)力大小及方向的理

38、論值。其中各物理量的理論值為扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力理論值式中:W截面的抗彎截面模量 Wp截面的抗扭截面模量 TB點(diǎn)截面扭矩MB點(diǎn)截面彎矩2、用電測(cè)法測(cè)量指定點(diǎn)B的主應(yīng)力大小和方向：在彎扭組合下，圓管B點(diǎn)處于平面應(yīng)力狀態(tài)，由于該點(diǎn)的主應(yīng)力及方向均未知，故需用三個(gè)應(yīng)變片來(lái)測(cè)量。為了方便，常將三片應(yīng)變片按特殊角度粘貼在一個(gè)底基上，成為應(yīng)變花。該直角應(yīng)變花由三個(gè)應(yīng)變片組成，既由+45o方向的應(yīng)變片、Oo方向的應(yīng)變片和-45o方向的應(yīng)變片組成。只要用靜態(tài)電阻應(yīng)變儀將這三個(gè)方向上的線應(yīng)變測(cè)出，代入公式既可計(jì)算出主應(yīng)變的大小和方向。根據(jù)被測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向應(yīng)變值45°、0°、-45° ，計(jì)算主應(yīng)力大小和方向公式分別為：式中-45、0、45分別表示與管軸線成-45°、0°、45°三個(gè)方向的應(yīng)變。從公式看出，在已知材料E、而不必已知載荷及橫截面尺寸的情況下，用實(shí)驗(yàn)手段方法就可測(cè)得構(gòu)件表面主應(yīng)力大小及方向。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1、記錄試驗(yàn)的薄臂圓筒材料的E、及必要的尺寸； 2、連接導(dǎo)線，將應(yīng)變花按照-45°、0°、45°三個(gè)方向依次接入預(yù)調(diào)平衡箱； 3、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，預(yù)置0N初載，調(diào)好電阻應(yīng)變儀至零位； 4、分級(jí)加載，以每級(jí)100N，加至500N，記錄各級(jí)載荷下各應(yīng)變片的