机械控制理论基础实验指导书
《机械控制理论基础》
——实验指导书
机械工程学院教学实验中心
2007年改编
前言
本套实验系统是配合《机械控制理论基础》与《现代控制理论基础》课程而开设的实验，可进行11项实验，实验内容有：典型环节的阶跃响应、二阶系统阶跃响应实验、零点对二阶系统瞬态响应的影响、系统频率特性实验、控制系统的稳定性分析、连续系统串联校正、数字PID控制、状态反馈及状态观测器实验、解耦控制实验、非线性实验、相轨迹观测实验，均配有相应的实验软件。
该实验为模拟性实验，既抛弃物理属性，采用运算放大器等电子电路模拟机械系统，构成各种典型环节与相应的模拟系统，可抽象出相同形式的传递函数或数学模型。再将阶跃信号加到模拟系统的输入端，便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。改变系统的参数，可进一步分析研究参数对系统性能的影响。
目录
第一章实验介绍
第二章实验内容
实验一典型环节的瞬态响应和动态分析
1、一阶环节的阶跃响应及时间参数的影响
2、二阶环节的阶跃响应及时间参数的影响
3、零点、极点分布对二阶系统瞬态响应的影响实验二典型环节的频率特性实验
实验三机电控制系统的校正
实验四控制系统的稳定性分析
第一章实验介绍
一、实验装置
本实验采用EL－AT－III型自动控制实验系统，它可以处理时变、非线性以及多输入多输出等复杂的控制理论问题。本系统通过对单元电路的灵巧组合，可以构造出各种型式和阶次的模拟环节和控制系统，采用DA/AD卡通过USB口和计算机连接实现信号源信号的输出和系统响应信号的采集，采集后的信息通过计算机显示，省去了外接示波器的麻烦。本实验提供相配套的数据显示软件，能够对各种实验的输出信号进行处理显示，界面友好，使用方便。
二、实验系统框图
图1 实验系统框图
三、实验软件及操作过程简介
软件启动界面：在Windows桌面上双击“Cybernation_A.exe”图标，浏览软件使用指南。
软件使用说明：软件具体操作和功能
（一）工具栏按钮：
1.点击〖或按F1〗可以选择实验项目作为当前实验项目。
2.点击〖或按F3〗切换到"示波器"窗口。
3.点击〖或按F4〗切换到"?"窗口。
4.点击〖或按F5〗开始／放弃当前实验项目，在没有选择任何实验项目的时候为禁止状态。
5.点击〖或按F6〗弹出"关于"对话框，显示程序信息等。
（二）示波器操作：
1.测量在"示波器"窗口单击鼠标右键，在弹出菜单中选择"测量"打开测量游标（重复前述步骤隐藏测量游标），拖动任一游标到感兴趣的位置，图表区下方会显示当前游标的位置和与同类的另一游标之间距离的绝对值。如果想精确定位游标只需用鼠标左键单击相应的游标位置栏并在编辑框中输入合法值回车即可。
2.快照 在"示波器"窗口单击鼠标右键，在弹出菜单中选择"快照"将当前图像复制到剪贴板，以便粘贴到画图或其他图像编辑软件中编辑和保存。
3.线型 在"示波器"窗口单击鼠标右键，在弹出菜单中可点击"直线"、"折线"或"点线"来选择数据点和数据点之间的连接方式，体会各种连接方式的差异。
4.配色 用鼠标左键双击图表区除曲线之外的元素会弹出标准颜色对话框，用户可以更改相应元素的颜色（比如将网格颜色改成与背景相同颜色）。
5.缩放 用鼠标左键单击图表区刻度区的边界刻度并在编辑框中输入和法值回车即可改变当前显示范围。
四、实验原理
1、 比例环节的传递函数及模拟电路与实验曲线如图1-1。
G （S ）= -R2/R1
2、惯性环节的传递函数及其模拟电路与实验曲线如图1-2。 G （S ）= - K/TS+1
RC T = 12/R R K =
3、积分环节的传递函数及模拟电路与实验曲线如图1-3。
G （S ）=1/TS T=RC
4、微分环节的传递函数模拟电路、传递函数及实验曲线如图1-4。
G （S ）= - RCS
5、比例+微分环节的模拟电路、传递函数及实验曲线如图1-5。
（未标明的C=0.01uf ）
G （S ）= -K （TS+1） RC T =
12/R R K =
6.比例+积分环节的模拟电路、传递函数及实验曲线如图1-6。
G （S ）=K （1+1/TS ）
RC T = 12/R R K =
第二章 实 验 内 容
实验一 典型环节的瞬态响应和动态分析
1、一阶环节的阶跃响应及时间参数的影响 ● 实验目的
通过实验加深理解如何将一个复杂的机电系统传递函数看做由一些典型环节组合而成，并且使用运算放大器来实现各典型环节，用模拟电路来替代机电系统，理解时间响应、阶跃响应函数的概念以及时间响应的组成，掌握时域分析基本方法 。 ● 实验原理
使用教学模拟机上的运算放大器，分别搭接一阶环节，改变时间常数T ，记录下两次不同时间常数T 的阶跃响应曲线，进行比较（可参考下图：典型一阶系统的单位阶跃响应曲线）。 典型一阶环节的传递函数：
G （S ）=K （1+1/TS ） 其中： RC T = 12/R R K =
典型一阶环节的单位阶跃响应曲线：
● 实验方法与步骤
1）启动计算机，在桌面双击“Cybernation_A.exe ”图标运行软件，阅览使用指南。
2）检查USB 线是否连接好，电路的输入U1接A/D 、D/A 卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D 、D/A 卡的AD1输入。检查无误后接通电源。
3）在实验项目下拉框中选中本次实验，点击
按钮，参数设置要与实验系统参
数一致，设置好参数按确定按钮，此时如无警告对话框出现表示通信正常，如出现警告表示通信不正常，找出原因使通信正常后才可继续进行实验。
●实验内容
①自行设计一阶环节。
②改变系统参数T、K（至少二次），观察系统时间响应曲线的变化，。
③观察T、K对系统的影响。
●实验报告的要求
①实验目的
②实验内容
③实验原理：图示自行设计的一阶环节电路图。
④实验步骤
⑤分析T、K对系统的影响，将理论值与实测值进行比较。
⑥填写实验数据与响应曲线：
2、二阶环节的阶跃响应及时间参数的影响
●实验目的
1. 学会建立典型的二阶系统数学模型与传递函数。
2、加深对系统瞬态误差与稳态误差等概念的理解。
3、研究二阶系统的特征参数，阻尼比ζ和无阻尼自然频率ω
n
对系统动态性能
的影响。定量分析ζ和ω
n 与最大超调量Mp和调节时间t
S
之间的关系。
4. 掌握二阶系统时域性能指标的测量方法。
●实验原理
1、二阶系统的数学建模
二阶系统是由一个比例环节和两个惯性所构成，参考电路图如下：
2、二阶系统单位反馈方块图为：
3、二阶系统单位反馈传递函数为：
ω为系统固有频率。其中：K为开环增益、k为闭环增益、ξ为系统阻尼比、
n
4、不同阻尼比下二阶系统
的单位阶跃响应曲线
●实验方法与步骤
实验方法同上，在参数设置对话框中设置目的电压U1=1000mV。
①先做二阶系统的开环时域响应，观察其曲线的变化。
②将二阶开环系统进行单位反馈，组成二阶闭环系统，观察闭环响应曲线
（注意：单位反馈的接连）。
●实验要求
①在模拟机上，自行设计二阶系统、观察开环系统时域响应曲线；
②采用单位反馈构成闭环系统。
③ 计算该二阶系统模拟电路的阻尼比ζ与固有频率ωn 。
④ 改变ζ记录两种不同ζ下，二阶系统的单位阶跃响应曲线 ，将理论值与实测值进行比较。
⑤ 讨论典型二阶系统性能指标p M 、s t 与ζ，ωn 的关系。 ● 实验报告要求 ① 实验目的 ② 实验内容
③ 实验原理：图示自行设计的图示自行设计的二阶系统的模拟电路图。 ④ 实验步骤
⑤ 计算出该二阶系统模拟电路的阻尼比ζ与固有频率ωn 。
⑥ 图示二组不同ζ下，二阶系统的单位阶跃响应曲线 ，将理论值与实测值进行比较。
⑦ 分析典型二阶系统性能指标p M 、s t 与ζ，ωn 的关系（比较1组数据即可）。 ⑧ 填写实验数据与响应曲线：
3、零点、极点分布对二阶系统瞬态响应的影响
● 实验目的：
加深理解零点对二阶系统瞬态响应的影响其中包括：
1、若系统的极点相同，而零点不同（有无零点），对系统的影响。
2、若系统的极点相同，而零点距虚轴的位置不同，对系统的影响。
3、加深理解零点在系统中的作用，学会采用增加零点的方法，提高系统的阻尼比。 ● 实验原理
1、系统加入零点的模型方块图：
2、零点对二阶系统瞬态响应的影响，单位阶跃响应曲线的对比：
● 实验方法与步骤
在实验项目下拉框中仍选中[二阶系统阶跃响应]实验。 ● 实验要求
1、自行设计建立二阶系统有零点的数学模型（采用比例微分环节），进行单位阶跃响应实验（注意：整个系统的单位反馈，不可忽略二阶系统原单位反馈）。
2、记录下系统前通道串联一个比例微分环节与并联一个比例微分环节的响应曲
R
线，观察其超调量，并进行分析比较。
●实验报告
1、确定系统模型方块图中的参数K、T、τ。
2、图示自行设计的模拟电路图
3、图示系统两种情况下，零点的响应曲线，观察其超调量，并进行分析比较。
4、分析零点在系统前向通道与反馈通道中的作用以及对系统的影响。
5、填写以下实验结果：
实验二典型环节的频率特性实验
●实验目的
加深理解系统频率特性的物理概念；掌握系统频率特性的实验方法；
掌握频率特性的Bode 图Nquist图的绘制。
●实验原理
●实验方法与步骤
1. 在实验项目下拉框中选中[系统频率特性]实验并设置相应的实验参数。
2. 选择时间-电压图、信号发生器的频率：频率2、周期5（参考值），选《自动》采样。
数据采集过程如图所示：
3、待数据采样结束后点击按钮，即可显示出所测量的波特图。
4、在完成步骤3后，在显示区单击鼠标右键，即出现奈氏图。
●实验内容
1、做一阶系统的频率特性实验，画出该系统的Bode 图与Nquist图。
2、二阶系统的频率特性实验，画出该系统的Bode 图与Nquist图。
3、改变二阶系统的阻尼比ζ，观察欠阻尼与临界阻尼情况下的频率特性。
3、确定系统的转角频率、幅值穿越频率、截至频率的实测值。
●实验报告
1、图示一阶系统频率特性实验的Bode 图与Nquist图。
2、二阶振荡系统（欠阻尼）频率特性实验的Bode 图与Nquist图。
3、确定系统的转角频率、谐振频率、截至频率的实测值。
4、填写实验数据与响应曲线
实验三机电控制系统的校正
●实验目的
通过本次实验，加深理解控制系统反馈校正的概念，掌握改善机电控制系统性能的基本方法和工程实现，对给定系统进行串联校正设计，并通过模拟实验检验设计的正确性，从而学会控制系统的串联校正与反馈校正。
●实验内容
1、串联超前校正
2、串联滞后校正
3、串联超前—滞后校正，校正前与校正后的阶跃响应实验。
●实验原理
1、串联超前校正
系统模拟电路图如图所示，图中开关S断开对应未校情况，接通对应超前校正。
图3-1 超前校正电路图
系统结构图如图3-2
图3-2 超前校正系统结构图
图中 Gc1（s）=3
2（0.055s+1）
Gc2（s）=
0.005s+1
●实验方法与步骤
①首先搭接未校正的二阶系统电路，（如图3-1断开S开关情况），先做其瞬态响应实验，观察并记录其超调量Mp、峰值时间Tp、调整时间Ts的变化。
②在未校正的二阶系统电路中加入超前校正环节（如上图接通S开关情况），在实验项目下拉框中选中[连续系统串联校正]实验并设置相应的参数，即可做串联超前校正实验。
③观察经过串联超前校正后的二阶系统瞬态响应，并记录其超调量Mp、峰值时间Tp、调整时间Ts的变化，二者进行比较。
④记录实验数据与响应曲线。
2、串联滞后校正
模拟电路图如图3-3，开关s断开对应未校状态，接通对应滞后校正。
图3-3 滞后校正模拟电路图
系统结构图示如图3-4
图3-4 滞后系统结构图
图中 Gc1(s）=10
10（s+1）
Gc2（s）=
11s+1
●实验方法与步骤
①在未校正的二阶系统电路中加入滞后校正环节（如图3-3接通S开关情况），在实验项目下拉框中选中[连续系统串联校正]实验并设置相应的参数，即可做串联滞后校正实验。
②观察经过串联滞后校正环节的二阶系统瞬态响应，并记录其超调量Mp、峰值时间Tp、调整时间Ts的变化。
③记录实验数据与响应曲线。
3、串联超前—滞后校正
模拟电路图如图3-5，双刀开关断开对应未校状态，接通对应超前—滞后校正。
图3-5 超前—滞后校正模拟电路图
系统结构图示如图3-6
图3-6超前—滞后校正系统结构图
图中 Gc1（s）= 6
6（1.2s+1）（0.15s+1）
Gc2（s）=
（6s+1）（0.05s+1）
●实验方法与步骤
①在未校正的二阶系统电路中加入超前--滞后校正环节（如图3-5接通双刀开关情况），在实验项目下拉框中选中[连续系统串联校正]实验并设置相应的参数，即可做串联超前--滞后校正实验。
②观察经过串联超前--滞后校正环节的二阶系统瞬态响应，并记录其超调量Mp、峰值时间Tp、调整时间Ts的变化。
③记录实验数据与响应曲线。
机械设计试验指导书
上海百睿机电设备有限公司– https://www.wendangku.net/doc/d76033728.html, 机械设计试验指导书 第一次机械设计结构展示与分析 一、实验目的 1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式； 2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式； 3.了解常用的润滑剂及密封装置； 4.了解常用紧固联接件的类型； 5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。 二、实验设备 机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。 三、实验内容、步骤 在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下： 1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物； 2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物； 3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物； 4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。 四、注意事项 注意保护零件陈列柜中的零件。 五、实验作业 1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各 有哪些类型？ 2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。 六、问题思考 1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？ 2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？ 3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？ 4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？ 5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？ 6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？ 7.弹簧的主要类型和功用是什么？ 8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？ 9.零件和构件的本质区别是什么？ 常用带传动效率测试分析实验台
机器人实验指导书
实验1机器人机械系统 一、实验目的 1、了解机器人机械系统的组成； 2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用； 3、掌握机器人单轴运动的方法； 二、实验设备 1、RBT-5T/S02S教学机器人一台 2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套 3、装有运动控制卡的计算机一台 三、实验原理 RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。机器人的传动简图如图2——1所示。 图2-1机器人的传动简图 Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。 本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。 下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。1、同步齿形带传动 同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同
步齿形带传动。 同步齿形带传动如下特点： 1.平均传动比准确； 2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小； 3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛； 4.效率较高，约为0.98。 5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。 同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。带的模数 m 及宽度b 越大，则能传递的圆周力也越大。 图2-2同步齿形带传动结构 2.谐波传动 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 图2-3谐波传动原理 图2-3示出一种最简单的谐波传动工作原理图。 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。
多用途气动机器人结构设计说明书
第一章引言 1.1 工业机械手概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。 气动技术有以下优点: (1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵存在介质变质及补充的问题. (2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之 一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。 (3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。 (4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。 (5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。 (6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。传统观点认为:由于气体具有可压缩性，因此，在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难(尤其在高速情况下，似乎更难想象)。此外气源工作压力较低，抓举力较小。虽然气动技术作为机器人中的驱动功能已有部分被工业界所接受，而且对于不太复杂的机械手，用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够，因此在工业自动化领域里，对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。 1.2 气动机械手的设计要求 1.2.2 课题的设计要求 本课题将要完成的主要任务如下: (1)机械手为通用机械手，因此相对于专用机械手来说，它的适用面相对较广。 (2)选取机械手的座标型式和自由度。
机械设计基础实验指导书(精)
《机械设计基础》 实 验 指 导 书 《机械设计基础》课题组编 景德镇陶瓷学院机电学院机设教研室2006年5月 目录 实验一:机构和机械传动的陈列演示 实验二、低碳钢拉伸时力学性能的测定实验三、平面机构运动简图测绘 实验四、渐开线齿廓的范成实验 实验五、减速器的拆装 实验六、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验七、轴系结构组合设计 实验八、机械传动测试实验 实验九、回转体动平衡实验
实验一:机构和机械传动的陈列演示 一、实验目的 1、“机械基础”是高校工科有关专业的一门重要的技术基础课,主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,是一门实践性很强的课程。学生在学习这门课程中必须做到理论联系实际。通过本实验学生可以初步了解机构及机械零件的组成,建立一定的工程背景知识。 2、通过本实验使学生更具体的了解本课程的具体内容,初步了解平面机构和机械传动及通用零部件结构特点、组成、运动和传动特点。 3、增加学生的感性认识,培养他们对机械基础课程学习的兴趣,使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。 二、实验步骤 1、实验室有两种模型陈列柜:一组为机械原理部分,另一组为机械设计部分。首先让同学观看机械原理部分(平面机构的结构、组成、运动特点,然后观看机械传动部分。实验时让平面机构和机械传动动起来,老师对每一部分进行介绍。 2、观看通用零部件。因每种零部件上都有说明。所以这一部分可以采取教师介绍的方法和同学自己观看的办法,让学生初步了解各种通用零部件的结构特点及用处。 三、实验设备 模型陈列柜,分机械原理部分和机械设计部分。 机械原理部分有:
螺栓联接实验指导书机械设计实验指导书
《机械设计实验指导书》 徐双满洪建平编 王青温审 机械工程实验教学中心 2011年 2月
螺栓联接实验指导书 一．实验目的 1．掌握测试受轴向工作载荷的紧螺栓联接的受力和变形曲线（即变形协调图）。 2．掌握求联接件（螺栓）刚度C 1、被联接件刚度C 2、相对刚度C 1/C 1+C 2。 3．了解试验预紧力和相对刚度对应力幅的影响，以考察对螺栓疲劳的影响。 二．实验设备 图1—1为螺栓联接实验机结构组成示意图，手轮1相当于螺母，与螺栓杆2相连。套筒3相当于被联接件，拧紧手轮1就可将联接副预紧，并且联接件受拉力作用，被联接件受压力作用。在螺栓杆和套筒上均贴有电阻应变片，用电阻应变仪测量它们的应变来求受力和变形量。测力环4是用来间接的指示轴向工作载荷的。拧紧加载手轮（螺母）6使拉杆5产生轴向拉力，经过测力环4将轴向力作用到螺杆上。测力环上的百分表读数正比于轴向载荷的大小。 １．螺栓联接实验机的主要实验参数如下: 1)．螺栓材料为45号钢，弹性模量E 1=2.06×105N/mm 2，螺栓杆直径d=10mm ，有效变形计算长度L 1=130mm 。 2）．套筒材料为45号钢，弹性模量E 2=2.06×105N/mm 2，两件套筒外径分别为D=31和32，径为D 1=27.5mm ，有效变形计算长度L 2=130mm.。 2．仪器 1）YJ-26型数字电阻应变仪。 2）YJ-26型数字电阻应变仪。 3）PR10-26型预调平衡箱。
ΔF Dn λb λm λ λm ’ θn λ F θ0 D0 Q p F Q p Q 图4－３ 力－变形协调图 图4－２ LBX-84型实验机结构图 1-加载手轮 2-拉杆 3-测力计百分表 4-测力环 5-套筒 6- 电阻应变片 7-螺栓 8-背紧手轮 9-予紧手轮 三．实验原理 1．力与变形协调关系 在螺栓联接中，当联接副受轴向载荷后，螺栓受拉力，产生拉伸变形；被联接件受压力，产生压缩变形，根据螺栓（联接件）和被联接件预紧力相等，可把二者的力和变形图线画在一个坐标系中，如4－3所示。当联接副受工作载荷后，螺栓因受轴 向工作载荷F 作用，其拉力由预紧力Ｑp 增加到总拉力Q ，被联接件的压紧力Q p 减少到剩余预紧力Q ˊp ，这时，螺栓伸长变形的增量Δλ1，等于被联接件压缩变形的恢复Δλ2，即Δλ1=Δλ2=λ，也就是说变形的关系是协调的。因此，又称为变形协调图。 知道了力和变形的大小便可计算出连接副的刚度的大小，即力与变形之比Q/λ称
机电控制技术-实验指导书
主编任同 西南科技大学制造科学与工程学院 2016年11月
制造科学与工程学院 目录 实验一电动机正反转控制 (1) 实验二按行程自动往返循环控制实验 (3) 实验三可编程控制器基本指令的练习 (8) 实验四 PLC控制电动机的星/三角换接起动控制实验错误！未定义书签。
西南科技大学实验指导书 实验一电动机正反转控制 一、实验目的 1.熟悉异步电动机的正反转控制线路，掌握线路故障的分析及排除方法。 2.了解互锁的概念，学会连接继电器控制互锁电路。 二、实验仪器和设备 采用DZSZ-1电机及自动控制实验台及其相应组件： 1.实验设备 2.屏上挂件排列顺序 D61、D62 三、实验简介 1.实验要求及内容 (1)三相异步电动机要反转，只要产生一个与原来转向相反的磁场即可。实现 的方法是只须改变定子电源的相序，即任意调换电源的两个接头即可实现。 (2)按照线路图接线，接线完成后进行检查，再用万用表检查有否不通的地方， 确认无误后请示老师接通电源进行实验。 (3)书写实验报告，分析故障的排除方法。 2.实验线路图 如图1-1所示. 四、实验步骤 接触器联锁正反转控制线路： 1.按图1-1接线。图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61件，Q1、FU1、FU2、 FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。经指导老师检查无误后，按 下“开”按钮通电操作。 2.合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。 3.按下SB1，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。 4.按下SB3，观察并记录M运转状态、接触器各触点的吸断情况。 5.再按下SB2，观察并记录M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。 1
机械设计基础实验指导书(张冬冬)概论
《机械设计基础》实验指导书 二O一五年五月
目录 目录 (2) 实验一机构认知实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验方法 (3) 三、实验内容 (3) 四、实验要求 (5) 五、实验报告 (5) 实验二机构运动简图的测绘及分析 (6) 一、实验目的 (6) 二、实验设备和工具 (6) 三、实验原理 (6) 四、实验方法与步骤 (6) 1、观察机构的运动，弄清构件的数目 (6) 2、判别运动副类型 (6) 3、合理选择视图 (6) 4、画出机构运动简图的草图，计算机构的自由度 (7) 5、画正式的机构运动简图 (7) 五、实验报告 (7) 实验三渐开线齿廓的范成实验 (10) 一、实验目的 (10) 二、实验设备和用具 (10) 三、实验原理 (10) 四、实验步骤 (11) 五、实验报告： (12) 实验四机械零件认识实验 (15) 一、实验目的 (15) 二、实验方法 (15) 三、实验内容 (15) 四、实验要求 (17) 五、实验步骤 (17) 六、实验报告 (18) 七、思考题 (18) 实验五标准直齿圆柱齿轮参数的测定 (19) 一、实验目的： (19) 二、实验设备和工具： (19) 三、实验方法： (19) 四、实验步骤： (20) 五、实验报告： (20)
实验一机构认知实验 一、实验目的 1、初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例，以便对所学理论知识产生一定的感性认识。 2、分析常用机构基本构造及原理，了解常用机构的实际使用情况。 二、实验方法 通过观察所展示的各种常用机构的模型，增强学生对机构与机器的感性认识。实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考；学生通过观察，对常用机构的结构、类型、特点有一定的了解；以便对学习《机械原理》课程产生一定的兴趣。 三、实验内容 观摩陈列机构包括：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、槽轮机构、棘轮机构、齿轮间歇机构、空间机构以及其他教学模型等。陈列了大多数常用的机构，要求对相应的机构进行了结构和基本受力分析，对连接和安装的基本方法的作简要说明，有些常用的机构还给出了简单的应用举例。 通过本实验的观摩，学生可以对照书本所学的基本内容，初步领会机械原理的一些常用机构的基本设计与应用原理，从而达到举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步巩固和深化。 （一）对机器的认识 通过对实物模型和机构的观察，学生可以认识到：机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。所以只要掌握各种机构的运动特性，再去研究任何机器的特性就不困难了。在机械原理中，运动副是以两构件的直接接触形成的可动连接及运动特征来命名的。如：高副、低副、转动副、移动副等。（二）平面四杆机构 平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛的是四杆机构，四杆机构分成三大类：即铰链四杆机构，单移动副机构，双移动副机构。 1．铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连
机械设计基础实训指导书
《机械设计基础》实验指导书 二零零九年十一月
机械设计基础实训规则及要求 一、作好实训前的准备工作 （1）按各次实训的预习要求，认真阅读实训指导复习有关理论知识，明确实 训目的，掌握实训原理，了解实训的步骤和方法。 （2）对实训中所使用的仪器、实训装置等应了解其工作原理，以及操作注意 事项。 （3）必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。 二、严格遵守实训室的规章制度 （1）课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实训时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实训结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。 三、认真做好实训 （1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实训内容的讲解。 （2）实训时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实训步骤、方法逐步进行。 （3）实训过程中，要密切注意观察实训现象，记录好全部所需数据，并交指 导老师审阅。 四、实训报告的一般要求 实训报告是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此，要求学习者在自己动
手完成实训的基础上，用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容，独立地写 出实训报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。
目录 实验一平面机构运动简图的测绘和分析实验 (4) 实验二齿轮范成原理实验 (8) 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验 (13) 实验四组合式轴系结构设计与分析实验 (19) 实验五机械传动性能综合测试实验 (32)
《机械工程控制基础》实验指导书
《机械工程控制基础》实验指导书 工程与技术系 二O一一年四月
目录 实验一时间特性的计算机求解 (1) 实验二频率特性计算机求解 (3) 实验三系统稳定性分析 (5) 实验四系统稳态误差的计算 (7)
实验一 时间特性的计算机求解 一、 实验目的 1. 使用matlab 程序语言描述一阶二阶系统的时间响应。 2. 观察系统在单位阶跃信号、单位脉冲信号作用下的输出，并分析其动态性能。 二、 实验设备 计算机及matlab 仿真软件 三、 实验的内容 1. 使用matlab 程序语言描述一阶系统单位阶跃型号下的的时间响应 （1）程序语言： num=[01......,b b b m m -]; den=[01......,a a a n n -]; step(num,den) （2）求解实例： 求解一阶系统1 21 )(+=s s G 单位阶跃响应 num=[1]; den=[2 1]; step(num,den) 响应曲线如图所示：
2. 使用matlab 程序语言描述二阶系统单位阶跃型号下的的时间响应 （1）程序语言： num=[2 n ω]; den=[ 22 12)n n ξωω（]; step(num,den) （2）求解实例： 求解二阶系统4 6.14 )(2 ++=s s s G 单位阶跃响应 num=[4]; den=[1 1.6 4]; step(num,den) 响应曲线如图所示： 四、实验报告要求 使用matlab 程序语言下列一阶和二阶系统单位阶跃信号下的的时间响应，并确定影响系统快速性和稳定性的性能指标 （1）1 31 )(+= s s G （2）1000 5.341000 )(2 ++=s s s G
《机械设计基础》实验
《机械设计基础》实验 实验归属：课内实验 课程编码：0BH01207 课程性质：专业基础课 实验学时：8 适用专业：工业工程 一、实验教学的地位、任务及作用 实验教学是本课程教学体系的重要组成部分，是对学生进行科学试验训练、使学生对所学理论知识强化音响、深化理解并从中传授实用仪器设备、探索试验科学理论的基本方法。实验与工程实践教学，是培养学生实践能力和创新能力，提高学生综合素质的重要环节。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 通过实验课使学生获得实验技能和科研能力的基本训练，提高学生观察分析事物和动手解决问题的能力，使学生养成实事求是和严肃认真的科学作风，巩固、深化和验证课堂教学中掌握的机械设计基本理论和方法。 三、实验内容及基本要求 序号 实验项目名称 学 时 实验内容与要求 必开 / 选开 1 机构运动简图绘 制与结构认识实 验 2 绘制插齿机、小型冲床、油泵模型、摆动导杆机构、内燃机模型、 缝纫机的机针机构、缝纫机的脚踏驱动机构、缝鞋机的机针机构、 机车驱动机构等机构的机构运动简图，并计算自由度，分析机构 的运动，机构的组成，了解组成机构需要的各种结构。 必开 2 渐开线齿轮范成 实验 2 在一张图上，一半画标准齿轮的范成图，另一半画变位齿轮的范 成图；并计算所画的标准齿轮和变位齿轮的基本参数，并分析实 验结果。 必开 3 带传动实验 2 测定带传动主、从动轮的转速n1、n2，测定带传动主、从动轮的 转转矩T1、T2，绘制带传动的滑动率和效率随带传动负载的变化 测定带传动主、从动轮的转速曲线，分析带传动的涨紧力对这些 曲线的影响。 必开 4 轴系结构测绘与 分析实验 2 分析和测绘轴系模型，明确轴系结构设计需要满足的要求（固定 与定位要求，装拆要求，调整要求，加工工艺性要求等），画两种 轴系的结构装配图。 必开四、主要设备与器材配置 主要设备有用于测绘与分析的机构25个：缝纫机，插齿机，抛光机，牛头刨床，颚式 破碎机，机械手腕部机构，制动机构，急回简易冲床，步进输送机，假支膝关节机构，装订 机机构，铆机机构等；齿轮范成仪10个；插齿演示机一台 ；用于齿轮参数的测定与分析的 齿轮啮合对12个；机构运动参数测定实验台两台；机械原理陈列柜一套；带传动实验机三 台；拆装减速器8种：单级直齿圆柱齿轮减速器，单级斜齿圆柱齿轮减速器，单级直齿圆锥 齿轮减速器，双级同轴式圆柱齿轮减速器，双级展开式圆柱齿轮减速器，双级分流式圆柱齿
机械设计基本实训指导书
《机械设计基础》实验指导书
二零零九年十一月 机械设计基础实训规则及要求 一、作好实训前的准备工作 （1）按各次实训的预习要求，认真阅读实训指导复习有关理论知识，明确实训目的，掌握实训原理，了解实训的步骤和方法。 （2）对实训中所使用的仪器、实训装置等应了解其工作原理，以及操作注意事项。 （3）必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。二、严格遵守实训室的规章制度
（1）课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实训时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实训结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。三、认真做好实训 （1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实训内容的讲解。 （2）实训时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实训步骤、方法逐步进行。 （3）实训过程中，要密切注意观察实训现象，记录好全部所需数据，并交指导老师审阅。 四、实训报告的一般要求 实训报告是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此，要求学习者在自己动手完成实训的基础上，用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容，独立地写出实训报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。
目录 实验一平面机构运动简图的测绘和分析实验 (4) 实验二齿轮范成原理实验 (8) 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验 (13) 实验四组合式轴系结构设计与分析实验 (19) 实验五机械传动性能综合测试实验 (32)
设备点检作业指导书
篇一：设备日常点检标准作业指导书 设备日常点检标准作业指导书 篇二：设备点检管理作业指导书 设备点检管理作业指导书版号 2007页码1/5 1目的与适用范围 1.1 目的掌握设备运行状况 便于对设备实行有效维修 保障设备过程能力。 1.2 适用范围 公司所属设备的点检工作 2引用文件 sp09《基础设施管理程序》 3职责 3.1机动设备部运行管理室对公司设备点检工作实行归口管理 对公司重点 关键 设备疑难故障实施诊断。 3.2各设备使用单位组织实施对设备的日常岗位和专业点检、重点设备的精密点检 组织实施点检人员的培训。 3.3检修中心受生产厂委托 按《设备点检标准》对生产厂的设备进行日常点检和维修值班点检 组织实施点检人员的培训。 4点检分类 4.1按点检周期与业务范围 将点检分为日常岗位点检、专业点检和精密点检三大类。 4.2专业点检分为专业维修点检和专职专业点检。 4.3精密点检为状态监测和故障诊断。 5点检分工 5.1日常岗位点检由岗位操作者和运行人员承担。 5.2专业点检和状态监测由维修值班人员、设备科专职点检员承担。 5.2.1 专业维修点检由维修值班人员承担。 5.2.2 专业专职点检与状态监测由专职点检员承担。5.3设备故障诊断由机动设备部专业人员承担。 6工作程序 6.1 点检标准 1、生产厂对设备进行a、b、c、d分类 编制a、b、c类设备点检标准。设备a、d、c、d分类标准见附件。 2、a、b 类设备点检标准 经机动设备部批准后实施。c类设备点检标准 生产厂自行批准后实施。 6.2 点检实施 1、机动设备部运行管理室配合生产厂、检修中心和人力资源部对专业点检人员实施培训 指导生产厂实施设备点检。 2、生产厂组织岗位操作人员 实施设备岗位日常点检 组织专职点检员进行专业专职点检 对关键设备实施状态监测。 3、检修中心接受生产厂委托 组织本单位专业人员对生产厂设备实施专业维修点检。 4、机动设备部运行管理室运用“涟钢设备状态在线监测系统网” 对全公司关键旋转设备 实施状态监测和故障诊断 组织生产厂专业专职点检员对“涟钢设备状态在线监测系统”实施维护。 5、必要时 机动设备部运行管理室接受生产厂委托 对生产厂设备实施故障诊断或故障处理 或外委实施故障诊断或故障处理。 6.3 点检实效管理 1、生产厂及时处理点检发现的设备隐患 或编制检修计划 按计划对隐患进行整改。 2、生产厂每月对设备点检、隐患处理绩效 以及隐患计划处理安排 通过信息管理系统报机动设备部运行管理室。 3、机动设备部设备运行管理室对生产厂设备点检进行督察 综合各生产厂的设备点检、隐患处理绩效 编制《设备点检月报》。 4、生产厂每半年对点检工作情况进行小结 年终进行全面总结 并报机动设备部。 5、对生产厂的点检实施情况 机动设备部运行管理室不定期组织进行专项检查与考核。 6、机动设备部年终对生产厂设备点检工作情况 进行综合检查与评优。 7 质量记录《设备点检月报》 sw/y15—11《设备检测报告》附件 点检设备a、b、c、d分类参照标准一、定性分值评价法 从可靠性、安全性、维修性及经济性等方面 对设备进行评价 确定点检设备的分类。 a、b、c、d分类表分值r 分值范围设备类别设备特征维修方式 r=∑ai 70~50 a类重点关键设备预防 50~35 b类关键设备预防 35~20 c类一般设备一般预防 20以下 d 类次要设备事后二、简单定性分类法 1、a类设备 生产线上的关键设备或关键辅助设备 其出现故障时损失价值大、故障停机影响生产时间长。 2、b类设备 生产线上一般及重要辅助设备 其出现故障时损失价值相对较小 或故障停机影响生产时间相对较短。 3、c类设备 一般不影响生产的设备及辅助设备 但其出现故障时损失价值大 需防止故障损失扩大的设备 对其重点部位需进行点检。 4、d类设备 发生故障可以通过事后维修的设备。三、说明 1、本参照标准所提供的“定性分值评价法”和“简单定性分类法”两种评价方法 由各二级厂根据本单位实际 选用其中一种 或两种综合应用 确定点检设备的a、b、c、d分类。 2、各单位可以根据本单位实际 另行制订设备的a、b、c、d分类标准
机械设计基础实验指导书
机械设计基础实验指导书
目录 实验一机构运动简图绘制 (1) 实验二齿轮范成原理 (2) 实验三带传动实验 (3) 实验四齿轮效率实验 (6) 实验五减速器拆装 (9) 实验报告一 (10) 实验报告二 (11) 实验报告三 (12) 实验报告四 (14) 实验报告五 (15)
实验一 机构运动简图的测绘和分析 一.实验目的 1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。 2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。 二.实验设备 1. 机械实物及机械模型。 2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。 3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。 三.原理和方法 1. 原理 机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。 2. 测绘方法 ⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。 ⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。 ⑶在草稿纸上绘出机构示意图。用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。 ⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。 ⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ （m/mm ）。在实验报告纸上画出机构运动 简图。
实验二 齿轮范成原理 一.实验目的 1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。 2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二.实验设备与工具 1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸 齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==?==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。 2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。 三.原理和方法 范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。实验时，齿条代表切削刀具，齿条节线与被加工齿轮的分度圆做纯滚动。这样，刀具刀刃各位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆半径无穷大的渐开线），所以包络出的齿廓必为渐开线。 当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为标准齿轮；如果是齿条中线的一条平行线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为变位齿轮。 四.实验步骤 1. 根据齿条刀具的基本参数和被加工齿轮的齿数以及变位系数计算出标准齿轮和变位齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并画在绘图纸上。 2. 将图纸固定在齿轮范成仪的圆盘上，对准中心，调节刀具中心线与齿轮毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。开始时将刀具推向最右边，然后将溜板慢慢向左移动。每移动一定距离，在代表齿轮毛坯的图纸上用铅笔描下刀具的刀刃位置，直到形成三个完整的齿形为止。 3. 使刀具离开轮坯中心线，移动xm 毫米（=0.4×20），再用上法推出三个变位齿轮的齿形。
机械设计实验指导书(1)
机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年
目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17)
实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。
四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏
机械控制工程基础实验指导书(07年)
中北大学 机械工程与自动化学院 实验指导书 课程名称：《机械工程控制基础》 课程代号：02020102 适用专业：机械设计制造及其自动化 实验时数：4学时 实验室：数字化实验室 实验内容：1.系统时间响应分析 2.系统频率特性分析 机械工程系 2010.12
实验一 系统时间响应分析 实验课时数：2学时 实验性质：设计性实验 实验室名称：数字化实验室 一、实验项目设计内容及要求 1.试验目的 本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。 2.试验内容 完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。 3.试验要求 学习教材《机械工程控制基础（第5版）》第2、3章有关MA TLAB 的相关内容，要求学生用MA TLAB 软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。 4.试验条件 利用机械工程与自动化学院数字化试验室的计算机，根据MA TLAB 软件的功能进行简单的编程来进行试验。 二、具体要求及实验过程 1.系统的传递函数及其MA TLAB 表达 (1)一阶系统 传递函数为：1 )(+= Ts K s G 传递函数的MA TLAB 表达： num=[k]；den=[T,1]；G(s)=tf(num,den) (2)二阶系统 传递函数为：2 2 2 2)(n n n w s w s w s G ++= ξ 传递函数的MA TLAB 表达： num=[2n w ]；den=[1，ξ2wn ，wn^2]；G(s)=tf(num,den) （3）任意的高阶系统 传递函数为：n n n n m m m m a s a s a s a b s b s b s b s G ++++++++= ----11 101110)( 传递函数的MA TLAB 表达： num=[m m b b b b ,,,110- ]；den=[n n a a a a ,,,110- ]；G(s)=tf(num,den)
ABB机器人---机械手夹具皮带更换作业指导书
机械手夹具皮带更换维修作业指导书 一、设备基本情况 1、品牌：ABB机器人型号：IRB6700-200-2.60 主要用途：切割、去毛刺、研磨抛光、上下料 2、主要参数： 二、维修前的准备工作 三、现场联系生产工，将机械手夹具停放在便于维修的位置并断电悬挂警示牌。 四、拆掉两边护板，检查皮带损坏情况。对损坏的皮带进行更换。
五、皮带更换的过程： 1、拆掉机械臂与爪子连接处卡圈（注意标记左右方向），以及连接螺丝。 2、操作工配合操作。供电，提升机械臂，使臂与爪分离开，并断电。 3、拆掉爪子两端面以及顶部固定螺丝。 4、操作工配合将机械臂放下，将臂与爪连接螺丝安装好。然后提升机械臂，使爪子上端面与爪子分离开一定高度（便于拆卸皮带即可，不宜过高）。并断电。 5、拆开两端爪头与皮带固定处压板，将皮带取出。
6、测量旧皮带长度，裁剪合适长度的皮带（1450mm） 7、将皮带传入卡槽内压紧。注意皮带要安装正，不能有松紧边。然后调节皮带的松紧程度并固定。 （固定）（调节） 8、调节两边爪头位置，将两边爪头向中间靠拢。然后将另一端固定压板压紧。
9、放下机械臂，将爪子找正，把两端面螺丝紧固。拆掉机械臂与爪子连接螺丝，将臂与爪子分离开一定高度（方便操作即可）。 10、安装爪子上端面螺丝并紧固。若螺丝孔位置错移，将气缸固定螺丝松开（拆松即可）然后调整位置，把上端面螺丝紧固后将气缸固定螺丝紧固好。 11、放下机械臂，安装臂与爪连接处螺丝并紧固。然后安装卡圈。 六、试车 1、空载试车并观察情况。运动正常以后断电后安装护板。 2、清理现场卫生，做到工完料净场地清。
机械设计实验指导书
机械设计基础实验指导书 教师：李伟 2017年3月
实验一机构展示与认知实验 一、实验目的 1. 通过实验增强对机构与机器的感性认识； 2. 通过实验了解各种常用机构的结构、类型、特点及应用。 二、实验方法及主要内容 本陈列室陈列了一套CQYG-10B机械原理展示柜，主要展示平面连杆机构、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构以及组合机构等常见机构的基本类型和应用。 通过演示机构的传动原理，增强学生对机构与机器的感性认识。通过实验指导老师的讲解与介绍，学生的观察、思考和分析，对常用机构的结构、类型、特点有一初步的了解。提高对学习机械原理课程的兴趣。 三、展示及分析 （一）机构的组成 通过对蒸气机、内燃机模型的观察，我们可以看到，机器的主要组成部分是机构。简单机器可能只包含一种机构，比较复杂的机器则可能包含多种类型的机构。可以说，机器乃是能够完成机械功或转化机械能的机构的组合。 机构是机械原理课程研究的主要对象。通过对机构的分析，我们可以发现它由构件和运动副所组成。机器中每一个独立运动的单元体称为一个构件，它可以由一个零件组成也可以由几个零件刚性地联接而组成；运动副是指两构件之间的可动联接，常用的有转动副、移动副、螺旋副、球面副和曲面副等。凡两构件通过面的接触而构成的运动副，通称为低副；凡两构件通过点或线的接触而构成的
运动副，称为高副。 （二）平面连杆机构 连杆机构是应用广泛的机构，其中又以四杆机构最为常见。平面连杆机构的主要优点以能够实现多种运动规律和运动轨迹的要求，而且结构简单、制造容易、工作可靠。 平面连杆机构分成三大类：即铰链四杆机构；单移动副机构；双移动副机构。 1. 铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连架杆为曲柄，或摇杆来确定。 2. 单移动副机构，它是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的。可分为：曲柄滑块机构，曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等。 3. 双移动副机构是带有两个移动副的四杆机构，把它们倒置也可得到：曲柄移动导杆机构、双滑块机构及双转块机构。 通过平面连杆机构应用实例，我们可以归纳出平面连杆机构在生产实际中所
机械控制工程基础实验指导书分析解析
实验一MATLAB运算基础 一、实验目的 1. 熟悉MA TLAB的工作环境和各窗口功能； 2. 熟悉基本的MATLAB环境命令操作。 二、实验基本知识 1. 熟悉MA TLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。 2. 掌握MA TLAB常用命令 clc：清除命令窗口中内容 clear：清除工作空间中变量 help：对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 3. MA TLAB变量与运算符 变量命名规则如下： （1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成； （2）变量名应以英文字母开头； （3）长度不大于31个； （4）区分大小写。 MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。 表1 MATLAB的特殊变量与常量 MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MA TLAB的各种常用运算符。 表2 MATLAB算术运算符
表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符 表5 MATLAB特殊运算 4. 多项式运算 poly: 产生特征多项式系数向量 例如poly([1 2]) 表示特征根为1和2的特征多项式的系数向量，结果为ans = 1 -3 2 roots: 求多项式的根 例如roots([1 3 0 4]) 求特征方程s^3+3s^2+4=0的根，结果为 ans = -3.3553 0.1777 + 1.0773i 0.1777 - 1.0773i p=poly2str(c,…x?)（以习惯方式显示多项式） 例如p=poly2str([1 3],'x') 以x为变量表示多项式，结果为p=x+3 conv,convs: 多项式乘运算 deconv: 多项式除运算 tf: 构造一个传递函数 三、实验内容 1. 学习使用help命令，例如在命令窗口输入help conv，然后根据帮助说明，学习使用指令conv（其它不会用的指令，依照此方法类推）