《机械设计实验（第2版）》
李威，汪晖

定价：29.00元

出版时间：2026-06

ISBN：978-7-5240-0629-9

内 容 提 要

本书共12章，主要内容包括：绪论、机械系统常用参数测量、测量误差分析与实验数据处理、摩擦和磨损的测定实验、润滑油承载能力的测定实验、带传动特性实验、液体动压滑动轴承性能分析实验、齿轮传动效率测定实验、减速器的拆装与结构分析实验、机械系统构思创意组装模拟实验、齿轮传动系统虚拟样机仿真实验和滚动接触特性综合实验等。

本书主要作为高等院校工科机械类专业本科生学习机械设计课程时指导实验的教材，也可供其他相关专业的教师及工程技术人员参考。

目录

1绪论1

1.1机械设计实验的任务与研究对象1

1.2实验教学的目的与作用1

1.3现代实验技术简介2

1.3.1虚拟仪器技术2

1.3.2虚拟样机技术3

1.3.3计算机网络远程控制技术3

1.3.4多传感器信息融合技术3

1.3.5现代传感与测试技术4

1.3.6信息处理技术4

1.4现代实验技术的发展趋势4

思考题6

2机械系统常用参数测量7

2.1测量系统的组成7

2.2常用的测量系统7

2.2.1机械测量系统7

2.2.2光学测量系统8

2.2.3电测系统10

2.3计算机辅助测试技术11

2.3.1计算机辅助测试系统的组成11

2.3.2信号采集与转换11

2.3.3信号恢复12

2.3.4频谱分析技术12

2.3.5数字滤波14

2.4机械系统常用参数测量方法14

2.4.1位移、速度、加速度测量15

2.4.2力和功率的测量18

思考题21

3测量误差分析与实验数据处理22

3.1实验结果的误差及误差分析22

3.1.1系统误差22

3.1.2随机误差23

3.1.3过失误差23

3.2测量数据处理方法23

3.2.1静态实验数据处理的基本步骤23

3.2.2动态实验数据处理的基本步骤24

3.3回归分析模型25

思考题26

4摩擦和磨损的测定实验27

4.1概述27

4.2摩擦的测定28

4.2.1摩擦力矩的测定（M200型磨损试验机）28

4.2.2摩擦功的测量（M200型磨损试验机）29

4.2.3摩擦系数的测定30

4.3磨损的测定30

4.3.1测量直径法30

4.3.2称重法31

4.3.3切入法31

4.4实验目的31

4.5实验要求32

4.6实验设备32

4.7实验步骤33

4.7.1M200型磨损试验机33

4.7.2M2000A型磨损试验机34

4.7.3系统设置34

4.7.4控制测量34

4.7.5分析报告38

4.8磨损实验39

思考题39

5润滑油承载能力的测定实验40

5.1概述40

5.2实验目的42

5.3实验要求42

5.4实验设备及材料42

5.5实验步骤43

5.5.1准备工作43

5.5.2加载43

5.5.3运转43

5.5.4卸载并测定磨痕直径44

思考题45

6带传动特性实验46

6.1概述46

6.2实验目的47

6.3实验要求47

6.4实验设备及原理47

6.5实验步骤49

思考题50

7液体动压滑动轴承性能分析实验51

7.1概述51

7.2实验目的52

7.3实验要求52

7.4实验设备52

7.4.1传动装置53

7.4.2加载装置53

7.4.3摩擦系数测量装置53

7.4.4油膜压力测量装置55

7.4.5摩擦状态指示装置56

7.5实验步骤56

7.5.1HZ1型、HSⅠ型试验台56

7.5.2HZS1型试验台57

7.6数据处理59

7.6.1绘制油膜压力分布曲线并计算承载量59

7.6.2绘制轴承摩擦特性曲线60

7.6.3最小油膜厚度hmin计算61

思考题61

8齿轮传动效率测定实验62

8.1概述62

8.2实验目的63

8.3实验要求64

8.4实验技术参数及效率计算64

8.4.1主要技术参数64

8.4.2效率计算64

8.4.3电子系统65

8.5实验步骤66

8.5.1人工记录操作方法66

8.5.2与计算机接口的操作方法67

思考题68

9减速器的拆装与结构分析实验69

9.1概述69

9.2实验目的70

9.3实验要求70

9.4实验设备70

9.5实验步骤72

思考题73

10机械系统构思创意组装模拟实验75

10.1概述75

10.2实验目的75

10.3实验要求75

10.4实验设备76

10.5实验方法与步骤77

思考题77

11齿轮传动系统虚拟样机仿真实验78

11.1概述78

11.2虚拟样机技术的内涵78

11.3虚拟样机技术的特点79

11.4虚拟样机仿真实验软件简介79

11.5齿轮传动系统仿真实验模型79

11.5.1柔性体在虚拟样机软件中的实现方法80

11.5.2封闭加载原理及功率流方向判定81

11.5.3齿轮传动系统仿真原理81

11.6齿轮传动效率测试分析82

11.6.1齿轮传动效率的计算82

11.6.2齿轮传动效率仿真实验83

11.7齿轮传动系统振动特性测试分析85

11.7.1传动系统扭转仿真等效模型85

11.7.2传动系统扭转振动时域分析86

11.7.3传动系统扭转振动频域分析90

11.7.4考虑双向传动的对称与非对称齿廓齿轮系统动态特性分析90

思考题95

12滚动接触特性综合实验96

12.1概述96

12.2实验目的96

12.3实验要求96

12.4主要技术指标97

12.5实验设备97

12.5.1主机部分97

12.5.2主轴及其驱动系统98

12.5.3摩擦副部分98

12.5.4力矩测量部分98

12.5.5液压油缸加载系统99

12.6实验步骤99

12.6.1开机99

12.6.2实验前准备99

12.6.3试样装夹99

12.6.4开始实验100

12.6.5结束实验103

思考题103

附录104

附录1摩擦和磨损的测定实验报告104

附录2润滑油承载能力的测定实验报告107

附录3带传动特性实验报告110

附录4液体动压滑动轴承性能分析实验报告113

附录5齿轮传动效率测定实验报告116

附录6减速器的拆装与结构分析实验报告118

附录7机械系统构思创意组装模拟实验报告120

附录8齿轮传动系统虚拟样机仿真实验报告122

附录9滚动接触特性综合实验报告123

参考文献127