机械基础实验指导书(正稿)
机械基础实验指导书(A4最终版学生用)20120405
第三章验证类实验验证类实验是通过装拆机械传动装置，演示机构或机械传动装置的相对运动，测试其几何参数、运动学参数（位移、速度、加速度等）及动力学参数（力、变形等），找出变化规律，分析其影响因素，验证课程中的相关理论，加深对理论知识的认识。
验证类实验是机械原理、机械设计、公差与技术测量课程的基本实验，也是课程指导委员会制定的《教学基本要求》中推荐选择的实验。
3.1 机构运动简图测绘与结构分析实验一、实验目的：1、对运动副、另件、构件及机构等概念建立实感；2、熟悉并运用各种运动副、构件及机构的代表符号；3、培养根据实际机械绘制机构运动简图的能力；4、掌握机构自由度的计算方法。
二、机构运动简图的测绘示例图示一偏心轮机构，试绘出其机构运动简图，并计算其自由度。
（一）机构简图测绘步骤：1、认清构件数目。
转动手柄，使机构运动，注意观察此机构中哪些构件是活动构件，并逐一标注构件号码，如1－机架，2－手柄及偏心轮，3－连杆，4－活塞。
2、判断各构件间的运动副性质反复转动手柄，判定构件2与构件1的相对运动是绕轴A转动，故2与1在A点组成转动副；构件3与2的相对运动是绕偏心轮2的圆心B点转动，故3与2在B点组成转动副；构件4与3绕销子C相对转动；故4与3在C点组成转动副；构件4与1沿水平方向x－x相对移动，故4与1组成方位线为x－x的移动副。
3、画出运动副的构件符号对于组成转动副的构件，不管其实际形状如何，都只用两转动副之间的连线来代表，例如AB代表构件2，BC代表构件3。
对于组成移动副的构件，不管其截面形状如何，总用滑块表示，例如滑块4代表构件4，并通过滑块上转动副C的中心画出中心线x－x，代表4与1相对移动的方向线。
机架用斜线表示，以便与活动构件区别，如构件1。
主动构件上打箭头表示，以便与从动构件区别，如构件2。
图示（b）即为（a）图所示机构的运动简图。
4、测量构件尺寸并按比例绘制机构简图。
测量AB杆和BC杆的长度以及滑块4移动方向线x－x至转动副A的距离。
机械基础实验指导
第三部分：机械设计实验一带传动实验一、实验目的1．观察带传动中的弹性滑动和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。
2．测定弹性滑动率与所传递的载荷和带传动效率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。
3．了解带传动实验台的设计原理与扭矩、转速的测量方法。
二、实验台的构造和工作原理由于弹性滑动率ε之值与打滑现象的出现以及带传动的效率η都和带传递的载荷的大小有密切关系，本实验台用灯泡作负载。
本实验台由主机和测量系统两大部分组成如下图所示。
1．主机主机是一个装有平带的传动装置。
主电机是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮，通过皮带带动从动轮，从动轮装在直流发电机的轴上。
在直流发电机的输出电路上，并联了八个灯泡，每个40瓦（即图3上的负载灯泡），作为带传动的加载装置。
砝码通过钢丝绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的初拉力。
开启灯泡，以改变发电机的负载电阻，随着开启灯泡的增多，发电机的负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。
当带端传递的载荷刚好达到所能传递的最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。
2．测量系统测量系统由转速测定装置和电机的测扭矩装置两部分组成。
A ．光电测转速装置在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转盘，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对小孔。
带轮转动时，就可在数码管上直接读出带轮的转速。
B ．扭矩测量装置主动轮的扭矩 T 1和从动轮的扭矩 T 2均通过电机外壳来测定。
电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动。
当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子旋转的反向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同向倾倒，它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳上的测力计所测得的力矩来平衡。
即：主动轮上的扭矩T 1＝Q 1K 1L 1（N ·mm ） 从动轮上的扭矩T 2＝Q 2K 2L 2（N ·mm ） 式中Q 1，Q 2——测力计上百分表的读数。
实验指导书-机械设计基础
（3）滑动率的测定
两台电机的转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的环形糟中（本图未表
示），由此可获得主动带轮的转速 n1 和从动带轮的转速 n2。由于两带轮直径相等，可以得出
带传动的滑动率 ε
v1 v2 (1 D2 n2 )＝ n1 n2 100%
v1
D1n1
n1
（8－2）
（4）转矩和有效拉力的测定
班级
姓名
实验时间
二、实验设备
三、预习作业 1.什么是机构运动简图？ 2.在绘制机构运动简图时，长度比例尺及投影面怎样选择？
长度比例尺： µl ＝
投影面的选择方法：
3.机构具有确定运动的条件是：
4.什么是复合铰链、局部自由度、虚约束？在计算机构自由度时，如何处理？
四、实验结果 1.机构名称
长度比例尺： 机构自由度计算： 是否有确定的运动： 机构运动简图：
丢纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。 8. 实验完毕后，仪器物品应恢复原位，整理场地，关闭电源。经指导教师检查仪器设备、
工具、材料及实验记录后，方可离开实验室。 9. 私自拆卸仪器设备并造成事故和损失的，肇事者应写出书面检查，并按学校的有关规
定进行赔偿和处罚。 10. 按照要求撰写实验报告，在实验室结束实验后 1 周内上交实验报告。
10－滑动支座 11－拉力传感器 12－固定支座 13－电测箱
发电机 1 固定于支座 12 上，
原动机 5 的支座 10 设计成浮动结
构（滚动滑槽），与牵引钢丝绳 6、定滑轮 7（放大比 i=3）、砝码 8 一起组成带传动的张紧力
形成机构。改变砝码的质量，通过钢丝绳拉动滚动支座，可以使带获得不同的张紧力 F0。
AB 代表构件 1，BC 代表构件 3。
机械基础实验指导书
机械基础实验指导书南京工程学院实验一 材料的拉伸和压缩实验一、实验内容和目的1、测定低碳钢在拉伸时的四个主要指标：屈服极限σs 、强度极限σb 、截面收缩率ψ、和延伸率δ。
2、测定铸铁在拉伸和压缩时的强度极限σb 。
3、观察拉伸过程中的各种观象(屈服、强化和颈缩等)，并绘制拉伸图。
二、实验设备和量具1、万能材料实验机2、划线机3、游标卡尺三、试件拉伸试样按国家标准GB6397-S6采用圆形试样，由夹持、过渡和平行三部分组成(见图1-1)。
夹持部分稍大，过渡部分以圆角与平行部分光滑地连接，以保证试样破坏时断口在平行部分。
平行部分长度为l ，不小于0l +d 0。
0l =100mm ，d 0=l0mm 。
四、实验原理拉伸实验时，材料实验机对试样缓慢加载，随着拉力的增加，试样伸长变形，直至断裂为止。
新型的材料实验机配有电脑控制系统，用数字显示加载过程中的数据并打印结果。
万能材料实验机可以通过计算机自动绘制材料在拉伸时的F -∆l 曲线图。
图1-2为低碳钢的拉伸图，而图上所绘的拉伸变形∆l ，主要是整个试件(不止是标距部分)的伸长，还包括机器本身的弹性变形和试件在夹头中的滑动等因素。
试件开始受力时，头部在夹头中的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
屈服阶段常为锯齿状。
试件拉伸未达到最大载荷时，变形是均匀的，当达到最大载荷后，试件的局部将产生颈缩现象，颈缩处，横截面积迅速减小。
继续拉伸所需的载荷也变小，直至断裂为止。
1、强度性能指标1) 屈服点σs 、上屈服点σsu 和下屈服点σsL塑性材料受力时具有明显的物理屈服现象，它们的F-∆l 曲线有图1-3所示的四种类型。
屈服点s σ：试验时载荷恒定，变形仍持续增加的应力(见图1-3a)；上屈服点u s σ：屈服阶段中，载荷受此下降前的最大应力(见图1-3(b)、(c)、(d))； 下屈服点sL σ ：屈服阶段中，不记初始瞬时效应时的最大应力(见图1-3(b)、(c)、(d))。
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机械基础实验常熟理工学院机械工程学院机械设计教研室2012.2实验一平面机构运动简图的测绘一．目的1．初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；2．应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。
二．设备和工具1．各种机构实物或模型；2．钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等；3．铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。
三．原理从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。
因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。
并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。
四．步骤1．了解被测机构或机构模型，并记录其编号。
2．确定构件数目。
将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。
分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。
3．判定各运动副的类型和数目。
仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。
4．绘制机构示意图。
选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的面为视图平面，选定原动件的位置，按构件联接的顺序，用简单的线条和规定的符号在草稿纸上徒手绘出机构示意图，然后在各构件旁标注数字1、2、3、------，在各运动副旁标注字母A、B、C、------。
并确定机构类型。
5．绘制机构运动简图。
仔细测量与机构运动有关的尺寸（如转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按选定的比例尺μι绘出机构运动简图。
μι= 构件实际尺寸(m)/ 构件图示尺寸(mm)6．分析机构运动的确定性。
计算机构的自由度数，并将结果与实际机构的原动件数相对照，若与实际情况不符，要找出原因及时改正。
五．思考题1．一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？2．绘制机构运动简图时，原动件位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？3．机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？实验二螺纹连接变形实验一、实验目的1.了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
机械设计基础实验指导书(最新)
①“左、静、右”钮置“左”，记录μA表值，若指针指过满度，置合适的衰减档，记录灯下刻度，得1测点振动量S11。
②“左、静、右”钮置“右”，重复①的操作，得2测点振动量S21。
1#面加试重完毕关闭闪光灯，锁紧支撑，停车取下试重。
7、2#校正面加试重，测量两支撑振动量S12，S22。
电测部分的解算电路，又称面的分解电路，它的作用是保证每次μA表的示值及闪光灯下定出的角度。每次只反映某一个校正面不平衡量的大小和位置，并不包含另一个校正面不平衡量的影响。校正面的选择，即面的分离电路控制，由“左、静、右”旋钮切换。
另外，μA表的示值是“格数”，是不平衡的相对值。因为理论上可以证明软支撑动平衡机不平衡与支撑振动量之间成正比，且相位相反。因此，μA表的示值也是振动量的相对值，根据振动量的相对值（幅值）和闪光灯下的角度（相位），就可以确定出转子平衡量的大小和位置。
确定转子平衡量大小和位置的方法有：试凑法，几何作图法和计算法。本实验用影响系数法进行转子动平衡，提倡用计算机程序化计算。
图1DS—30型动平衡机工作原理图
五、实验步骤
实验的主要过程是：测量试验转子支撑处的初始振动幅值及相位；对左、右校正面加试重，并分别测量支撑振动幅值及相位。
1、接通电测箱电源，指示灯亮，仪器预热20分钟。
东北电力大学自编教材
机械设计基础实验指导书
（附实验报告表）
赵成军编写
机械工程学院机械基础实验室
实验守则
1、实验课前必须认真阅读实验指导书。熟悉实验目的、要求、步骤以及有关注意事项，做好实验前的各项准备工作。
2、实验前必须完成“实验预习报告”，否则，不允许参加本次试验，不计成绩。
机械工程基础实验指导书
机械工程基础实验指导书机电一体化教研室编福建工程学院目录实验一液压系统组成及工作原理实验 (1)实验二液压系统中工作压力形成原理实验 (3)实验三液压泵阀拆装实验 (9)实验四传动机构装置演示实验 (11)实验五典型机床认识实验 (15)实验一液压系统组成及工作原理实验一、实验目的通过液压系统实验合的操作演示，加深理解液压系统的工作原理，分析液压系统的组成，各部分的作用，了解液压传动的优缺点。
二、实验内容1、观察液压系统实验台的组成，各液压元件的外型及连接。
2、掌握液压泵启动、停止开关的控制操作。
3、各种液压阀的操纵。
4、执行元件推力（转矩）、速度（转速）、方向（转向）的控制操作。
三、实验方案1、液压泵的启动和停止先将溢流阀调压手柄放松，节流阀手柄关紧。
启动液压泵电机，调整溢流阀调压手柄，至压力表压力达到0.8MPa。
2、液压缸运动速度、方向的控制手动按钮控制电磁换向阀通电，慢慢打开节流闷，使活塞杆右行（或左行），开大（或关小）节流阀开口，观察活塞杆运动速度的变化。
改用电气行程开关控制电磁换向阀通电，重复上述过程。
3、液压马达转速的控制慢慢打开节流阀，使液压马达开始转动，开大（或关小）节流阀开口，观察液压马达转速的变化。
液压传动实验报告（一）实验名称：液压系统组成及工作原理实验指导教师（签名）：实验日期：年月日系，专业，班，姓名：＿＿＿学号：一、实验内容二、实验设备三、思考题1、液压系统由哪几部分组成？各部分的作用？实验二液压系统中工作压力形成原理实验一、实验目的容积式液压传动中，工作压力的大小决定于外加负载，即决定于油液运动时所受的阻力。
本实验通过各种负载对液压缸工作压力的影响，深入理解液压系统中工作压力和外加负载的关系，分析液压系统中的负载体现在哪些方面，进而理解液压系统中工作压力的组成：有效工作压力和压力损失（无效工作压力）。
二、实验内容（一）液压缸中摩擦阻力变化时，对液压缸工作压力的影响液压缸的摩擦阻力指活塞与缸筒内壁和活塞杆与端盖密封处的摩擦阻力。
机械基础实验指导书讲课讲稿
机械基础实验指导书《机械基础实验指导书》目录实验一盘形凸轮轮廓曲线的设计 (1)实验一盘形凸轮轮廓曲线的设计实验报告 (3)实验二渐开线齿轮齿廓的范成 (5)实验二渐开线齿轮齿廓的范成实验报告 (7)实验三常用的机构观察与运动分析 (8)实验三常用的机构观察与运动分析实验报告 (13)实验四减速器拆装实验 (14)实验四减速器拆装实验报告 (17)主要参考书目 (19)实验一 盘形凸轮轮廓曲线的设计一、实验目的1.了解凸轮机构的应用及分类；2.了解凸轮机构工作原理；3.掌握用图解法设计盘凸轮轮廓曲线。
二、实验设备及工具1、机械原理陈列柜；2、各种机构实物模型。
三、实验内容1、凸轮机构的组成及应用凸轮机构应用广泛，类型很多，通常按如下方法分类： 1) 按凸轮的形状分为：（1）盘形凸轮；（2）移动凸轮；（3）圆柱凸轮。
图1 内燃机气门机构图 图2 移动凸轮 图3自动车床进刀机构中的凸轮2）按从动件末端形状分为：（1）尖顶从动件如图4a、d所示；（2）滚子从动件如图9b、e所示；（3）平底从动件如图9c、f 所示。
a b c d e f图4 从动件末端形状2、用图解法设计盘凸轮轮廓曲线。
1）反转原理如图5所示为一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构，当凸轮以角速度ω绕轴心O等速回转时，将推动推杆运动。
图5（b）所示为凸轮回转δ角时，推杆上升至位移s的瞬时位置。
现在为了讨论凸轮廓线设计的基本原理，设想给整个凸轮机构加上一个公-），使其绕凸轮轴心O转动。
根据相对运动原理，我们知道凸共角速度（ω轮与推杆间的相对运动关系并不发生改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则-绕凸轮轴心O转动，同时又在其导轨内按预期一方面和机架一起以角速度ω的运动规律运动。
由图5c可见，推杆在复合运动中，其尖顶的轨迹就是凸轮廓线。
利用这种方法进行凸轮设计的称为反转法，其基本原理就是理论力学中所讲过的相对运动原理。
图 52）对心直动尖端从动件凸轮轮廓设计。
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《机械工程基础》实验指导书黄志诚编景德镇陶瓷学院机电学院机设教研室2008年9月目录实验一、低碳钢拉伸时力学性能的测定 (2)实验二、渐开线齿廓的范成实验 (6)实验三、减速器的拆装 (10)实验四、轴系结构组合设计 (14)实验一、低碳钢拉伸时力学性能的测定一、 实验目的1、观察低碳钢拉伸过程中的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
2、测定低碳钢的屈服极限（屈服点）σs ，强度极限（抗拉强度）σb ，断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
二、 实验设备及工具a) WE 型液压式万能试验机； b) SH-350试样分划器； c) 游标卡尺；d)低碳钢长试样（l =100mm ，d=10mm ）。
拉伸试件按国标GB/T 6397—1986制作。
如图2－1所示，拉伸试件采用哑铃状，由工作部分、圆弧过渡部分和夹持部分组成。
若以L 表示试件工作部分标距，d 表示试件直径，则拉伸试件有短试件（L ＝5d ）和长试件（L ＝10d ）两种。
本试验采用长试件。
图2-1 圆形拉伸试件 图2-2 低碳钢的拉伸曲线三、实验原理及方法将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓慢加载（加载速度对力学性能是有影响的，速度越快，所测的强度值就越高），直至将试件拉断。
低碳钢试件在静拉伸试验中，通常可直接得到拉伸曲线，即F －△L 曲线，如实2-2图所示。
用准确的拉伸曲线可直接换算出应力应变σε-曲线。
观察拉伸曲线可见试件依次经过弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段等四个阶段，其中前三个阶段是均匀变形的。
①弹性阶段 是指拉伸图上的OA ′段。
在弹性阶段，存在一比例极限点A ，对应的应力为比例极限p σ,此部分载荷与变形是成比例的，材料的弹性模量E应在此范围内测定。
②屈服阶段 对应拉伸图上的BC 段。
在低碳钢的拉伸曲线上，当载荷增加到一定数值时出现的锯齿现象。
屈服阶段中一个重要的力学性能就是屈服点。
低碳钢材料存在上屈服点和下屈服点，不加说明，一般都是指下屈服点。
上屈服点对应拉伸图中的B 点，记为F SU ，即试件发生屈服而力首次下降前的最大力值。
下屈服点记为F SL ，是指不计初始瞬时效应的屈服阶段中的最小力值。
金属材料的屈服是宏观塑性变形开始的一种标志。
一般通过指针法或图示法来确定屈服点，综合起来具体做法可概括为：当屈服出现一对峰谷时，则对应于谷低点的位置就是屈服点；当屈服阶段出现多个波动峰谷时，则除去第一个谷值后所余最小谷值点就是屈服点。
用上述方法测得屈服载荷，然后计算出屈服点、下屈服点和上屈服点：s σ＝F S /A ，SL σ=F SL /A ，SU σ＝F SU /A （2.1）③强化阶段 对应于拉伸图中的CD 段。
变形强化标志着材料抵抗继续变形的能力在增强。
这也表明材料要继续变形，就要不断增加载荷。
在强化阶段如果卸载，弹性变形会随之消失，塑性变形将会永久保留下来。
强化阶段的卸载路径与弹性阶段平行。
卸载后重新加载时，加载线仍与弹性阶段平行。
重新加载后，材料的比例极限明显提高，而塑性性能会相应下降。
这种现象称之为形变硬化或冷作硬化。
冷作硬化是金属材料的宝贵性质之一。
工程中利用冷作硬化工艺的例子很多，如挤压、冷拔、喷丸等。
D 点是拉伸曲线的最高点，载荷为F b ，对应的应力是材料的强度极限或抗拉极限，记为b σ，b σ＝F b /A （2.2）④缩颈阶段 对应于拉伸图的DE 段。
载荷达到最大值后，由于材料本身存在缺陷，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成缩颈。
缩颈阶段，承载面积急剧减小，试件承受的载荷也不断下降，直至断裂。
断裂后，试件的弹性变形消失，塑性变形则永久保留在破断的试件上。
材料的塑性性能通常用试件断后残留的变形来衡量。
轴向拉伸的塑性性能通常用伸长率和断面收缩率来表示。
塑性材料缩颈部分的变形在总变形中占很大比例，研究表明，低碳钢试件缩颈部分的变形占塑性变形的80％左右。
测定断后伸长率时，缩颈部分及其影响区的塑性变形都包含在内，这就要求断口位置到最邻近的标距端线的距离不小于L /3，此时可直接测量试件标距两端的距离得到L 1。
否则就要用移位法（见⑥）使断口居于标距的中央附近。
若断口落在标距之外则试验无效。
⑤试件标距对伸长率δ的影响把试件断裂后的塑性伸长量△L 分成均匀变形阶段的伸长量△L 1和缩颈阶段的伸长量△L 2两部分。
研究表明，△L 1沿试件标距长度均匀分布，△L 2主要集中于缩颈附近。
远离缩颈处的变形较小，△L 1要比△L 2小得多，一般△L 1不会超过△L 2的5％。
实验与理论研究表明，△L 1成正比，而△L 2与试样横截面面积的大小A 有关，伸长率为/L L L δα=∆=+，其中α、βL 值为常数的条件下，其断后伸长率δ才是常数。
若面积A 相同时，L 大，则δ小；反之，则δ大。
故有5δ＞10δ。
⑥延伸率δ和断面收缩率ψ的测定试件的原始标距为0l ，拉断后将两段试件紧密对接在一起，量出拉断后的标距长1l ，延伸率应为%10001⨯-=l l l δ （2.3） 式中 0l —试件原始标距，1l —试件拉断后标距长度。
对于塑性材料，断裂前变形集中在紧缩处，该部分变形最大，距离断口位置越远，变形越小，即断裂位置对延伸率是有影响的。
为了便于比较，规定断口在标距中央三分之一范围内测出的延伸率为测量标准。
如断口不在此范围内，则需进行折算，也称断口移中。
具体方法如下：以断口O 为起点，在长度上取基本等于短段格数得到B 点，当长段所剩格数为偶数时（见图2.2a ），则由所剩格数的一半得到C 点，取BC 段长度将其移至短段边，则得断口移中得标距长，其计算式为--+=BC AB l 21图2.2断口移中示意图如果长段取B 点后所剩格数为奇数（见图2.2b ），则取所剩格数加一格之半得C 1点和减一格之半得C 点，移中后标距长为---++=BC BC AB l 11将计算所得的1l 代入式中，可求得折算后的延伸率δ。
为了测定低碳钢的断面收缩率，试件拉断后，在断口处两端沿互相垂直的方向各测一次直径，取平均值1d 计算断口处横截面面积，再按下式计算面积收缩率%100010⨯-=A A A ψ （2.4） 式中 A 0—试件原始横截面面积 A 1—试件拉断后断口处最小面积 四、实验步骤1、测量试样尺寸 将试样在划线器上分成十等份并测量出l 0，在标距l 0 的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直的方向，测量试样直径，取其均值，再以三者的最小值计算A 0 。
2、加载 将试样安装在试验机上均匀、缓慢加载注意读出F S ，最后直到将试样拉断，计下最大载荷F b 。
3、取下试样，试验机恢复原状。
测量断后试样尺寸。
五、实验数据记录及处理六、实验分析及思考题a) 材料相同，直径相等的长试样l 0=10d 0和短试样l 0=5d 0其断后伸长率δ是否相同？b) 为消除加载偏心的影响应采取什么措施？c) 实验时如何观察低碳钢的屈服极限？测定σs 时为何要限制加载速度？实验二、渐开线齿廓的范成实验一、实验目的（1）掌握展成法加工渐开线齿廓的原理。
（2）了解齿轮的根切现象及采用变位修正来避免根切的方法。
（3）了解变位后对轮齿尺寸产生的影响。
二、实验设备与工具（1）齿轮展成仪。
（2）钢直尺、圆规、剪刀。
（3）铅笔、三角板、绘图纸。
三、实验原理齿轮在实际加工中，看不到轮齿齿廓渐开线的形成过程。
本实验通过齿轮展成仪来实现轮坯与刀具之间的相对运动过程，并用铅笔将刀具相对轮坯的各个位置记录在图纸上，这样就能清楚地观察到渐开线齿廓的展成过程。
齿轮展成仪所用的刀具模型为齿条插刀，仪器构造如图4-1所示。
图4-1 齿轮展成仪结构示意图1—托盘；2—轮坯分度圆；3—滑架；4—支座；5—齿条（刀具）；6—调节螺旋；7、9—螺钉；8—刀架；10—压环绘图纸做成圆形轮坯，用压环10固定在托盘1上，托盘可绕固定轴O转动。
代表齿条刀具的齿条5通过螺钉7固定在刀架8上，刀架装在滑架3上的径向导槽内，旋转螺旋6，可使刀架带着齿条刀具相对于托盘中心O作径向移动。
因此，齿条刀具5既可以随滑架3作水平左右移动，又可以随刀架一起作径向移动。
滑架3与托盘1之间采用齿轮齿条啮合传动，保证轮坯分度圆与滑架基准刻线作纯滚动，当齿条刀具5的分度线与基准刻线对齐时，能展成标准齿轮齿廓。
调节齿条刀具相对齿坯中心的径向位置，可以展成变位齿轮齿廓。
四、实验步骤（1）展成标准齿轮①根据所用展成仪的模数m和托盘中心至刀具中线的距离（轮坯分度圆半径r），求出被加工标准齿轮的齿数z，齿顶圆直径a d，齿根圆直径f d和基圆直径b d。
②在一张图纸上，分别以a d、f d、b d和分度圆直径d画出4个同心圆，并将图纸剪成直径为a d的圆形轮坯。
③将圆形纸片（轮坯）放在展成仪的托盘1上，使二者圆心重合，然后用压环10和螺钉9将纸片夹紧在托盘上。
④将展成仪上的齿条5的中线与滑架3上的标尺刻度零线对准（此时齿条刀具的分度线应与圆形纸片上所画的分度圆相切）。
⑤将滑架3推至左（或右）极限位置，用削尖的铅笔在圆形纸片（代表被加工轮坯）上画下齿条刀具5的齿廓在该位置上的投影线（代表齿条刀具插齿加工每次切削所形成的痕迹）。
然后将滑架向右（或左）移动一个很小的距离，此时通过啮合传动带动托盘1也相应转过一个小角度，再将齿条刀具的齿廓在该位置上的投影线画在圆形纸片上。
连续重复上述工作，绘出齿条刀具的齿廓在各个位置上的投影线，这些投影线的包络线即为被加工齿轮的渐开线齿廓。
⑥按上述方法，绘出2~3个完整的齿形，如图4-2所示。
图4-2 标准渐形线齿轮齿廓的展成过程（2）展成正变位齿轮①根据所用展成仪的参数，计算出不发生根切现象时的最小变位系数min x 。
然后确定变位系数x （min x x ≥），计算变位齿轮的齿顶圆直径a d 和齿根圆直径f d （a d 和f d 由指导教师计算）。
②在另一张图纸上，分别以a d 、f d 、b d 和分度圆直径d 画出四个同心圆，并将图纸剪成直径为a d 的圆形轮坯。
③同展成标准齿轮步骤③。
④将齿条5向离开齿坯中心O 的方向移动一段距离xm 。
⑤同展成标准齿轮步骤⑤。
⑥同展成标准齿轮步骤⑥，绘出的齿廓如图4-3所示。
图4-3 正变位渐形线齿轮齿廓的展成过程五、注意事项（1）本实验最好选用模数较大（15m mm ≥）而分度圆较小的展成仪，使齿数z ≤10，以便在展成标准齿轮齿廓时能观察到较为明显的根切现象。
（2）代表轮坯的纸片应有一定厚度（用70g 以上纸），纸面应平整无明显翘曲，以防在实验过程中顶在齿条5的齿顶部。
为了节约实验时间与纸片，亦可将标准齿轮与变位齿轮的轮坯以直径为界画在同一张纸上使用。
（3）轮坯纸片装在托盘1上时应固定可靠，在实验过程中不得随意松开或重新固定，否则可能导致实验失败。