机械设计实验报告.docx

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机械设计实验报告

机械设计实验报告

课程名称：

机械设计实验

专业班级：

机械11级B班

姓名：

钟晓林

学号：

2011100202060

指导教师：

袁严辉

实践时间：

2014-4-18至2014-5-23

教学单位：

机电工程学院

电子科技大学中山学院

2014年6月20日

实验项目一：

轴系结构设计

一、实验目的：

通过实验熟悉和掌握轴的结构和轴承组合结构设计的基本要求，加深课堂上所学知识的理解和记忆，提高工程实践能力，为后面的综合课程设计训练打好基础。

二、实验内容与过程：

基本内容

1、熟悉并掌握轴，轴上零件的结构形状及功用，工艺要求和装配关系；

2、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法；

3、了解轴承的类型，布置，安装及调整方法，以及润滑和密封方式。

实验步骤

1、明确实验内容，理解设计要求；

2、构思轴系结构方案

（1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号；

（2）确定支撑轴固定方式（两端固定；一端固定，一端游动）；

（3）根据齿轮圆周速度（高，中，低）确定轴承润滑方式（脂润滑，油润滑）；

（4）选择端盖形式（凸缘式，嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈，皮碗，油沟）；

（5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题；

（6）绘制轴系结构方案示意图。

3、组装轴系部件

根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确。

4、绘制轴系结构草图

5、测量零件结构尺寸（支座不用测量），并作好记录。

6、将所有零件放入实验箱内的规定位置，交还所借工具。

7、根据结构草图及测量数据，在图纸上用1：

1比例绘制轴系结构装配图要求装配关系表达正确，注明必要尺寸（如轴承跨距，齿轮直径与宽度，主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。

三、实验总结：

通过本次实验，让我脱离课本实践了解轴的作用，通过课本学到的知识，会考虑轴的选择及其作用。

通过描绘轴的结构，深刻意识到轴的固定方式，及其轴上零件的定位和固定，现场的观察和老师的解答让我印象深刻。

加深了对轴结构的理解。

实验成绩

指导老师签名

年月日

实验项目二：

减速器结构分析及拆装

1、实验目的：

本实验通过学生自己动手，经过装配、调整、拆卸等全过程，增强学生对轴系零部件结构的感性认识，帮助学生深入理解轴的结构设计、轴承组合结构设计的基本要领，达到提高设计能力和工程实践能力的目的。

二、实验内容与过程：

基本内容

1．熟悉减速箱的基本结构，了解常用减速箱的用途及特点。

2．了解减速箱各组成零件的结构及功用，并分析其结构工艺性。

3．了解减速箱中零件的装配关系及安装、调整过程。

4．了解轴承和齿轮的润滑。

5．学习减速箱的基本参数测定方法。

实验步骤

1．观察减速器的外形，用手来回推动减速器的输入输出轴，体会轴向窜动；打开观察孔盖，转动高速轴，观察齿轮的啮合情况。

注意观察孔开设的位置及尺寸大小；通气器的结构及特点；螺栓凸台位置（并注意扳手空间是否合理）；轴承座加强筋的位置及结构；吊耳及吊钩的型式；减速器箱体的铸造工艺特点以及加工方法。

特别要注意观察箱体与轴承盖接合面的凸台结构。

2．观察定位销孔的位置，取出定位销，再用扳手旋下箱盖上的有关螺钉，借助启盖螺钉将箱盖与箱体分离。

利用起吊装置取下箱盖，并翻转180~一旁放置平稳，以免损坏结合面。

3．观察箱体内轴及轴系零件的结构、各零、部件间的相互位置，分析传动零件所受的径向力和轴向力向机体基础传递的过程，并进行必要的测量，将测量结果记于实验报告的表格中。

画出传动示意图。

4．取出轴承压盖，将轴系部件取出并放在木板或胶皮上，详细观察轴系部件上齿轮、轴承、封油环等零件的结构，分析轴及轴上零件的轴向定位方法及轴上零件的周向定位方法；分析由于轴的热胀冷缩时轴承预紧力的调整方法和零件安装、拆卸方法。

并绘制轴系部件的结构草图。

5．观察减速器润滑与密封结构装置，分析齿轮与轴承的润滑方法及轴承的密封方法；油槽及封油环、甩油环的应用；加油方式、放油塞，油面指示器的位置和结构。

6．利用钢皮尺、卡尺等简单工具，测量减速箱各主要部分参数与尺寸。

（1）测出各齿轮的齿数，求出各级分传动比及总传动比。

（2）测出中心距，并根据公式计算出齿轮的模数，斜齿轮螺旋角的大小。

（3）测量各齿轮的齿宽，算出齿宽系数；观察并考虑大、小齿轮的齿宽是否应完全相等。

（4）齿轮与箱壁间的间隙，滚动轴承型号及安装方式等。

（6）测量各种螺钉直径，，根据实验报告的要求测量其它有关尺寸。

（7）按拆卸的相反顺序将减速器复原，并拧紧螺钉。

三、实验总结：

通过本次实验，观察了减速器之后，了解减速器的工作原理及其实现减速的关键点，也知道了减速箱的设计规范尺寸，通关了解其结构，意识到箱体与轴承盖接合面的凸台结构重要性，也通过老师的指导，知道了一个设计小细节的关键点。

。

实验成绩

指导老师签名

年月日

实验项目三：

轴系结构设计

一、实验目的：

通过机械机构（机器）展示示教，帮助学生了解机械发展历史、加深对主要机械零件的认识，提高机械结构设计能力。

二、实验内容与过程：

基本内容

1.了解常用联接件、轴系零部件的类型和结构，掌握其特点与应用。

2.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式。

3.了解常用润滑剂及密封装置的类型、工作原理和组成结构。

4.观察了解机械零部件的工作原理，加深与扩展理论教学内容。

5.观察了解机械零件的失效形式，掌握机械设计的基本准则。

实验步骤

1．常用联接件、轴系零部件

（1）了解螺纹联接、键联接、花键联接、销联接的常用类型、结构形式、工作原理、受力情况、装配方式、防松原理及方法、失效形式及应用场合等。

（2）了解轴、轴承、联轴器与离合器等轴系零部件的类型、结构特点、工作原理、装配型式、常用材料、失效形式及应用场合等。

2．机械传动

（1）了解各种带传动的类型、结构特点、工作原理、运动特性、张紧方法及失效形式等。

（2）了解齿轮传动的类型、常用材料、加工原理、结构形式、工作原理、受力分析及失效形式等。

（3）了解蜗杆传动的类型、常用材料、结构形式、工作原理、受力分析、自锁现象及失效形式等。

（4）了解链传动的类型、结构形式、工作原理、运动特性及失效形式等。

（5）了解螺旋传动的类型、结构形式、工作原理、运动特性及失效形式等。

（6）了解摩擦轮传动的类型、结构形式、工作原理、运动特性及失效形式等。

3．润滑剂及密封装置

（1）了解润滑剂的类型、功用性能参数及应用场合等。

（2）了解润滑装置的类型、功用及应用场合等。

三、实验总结：

1．常用机械联接的基本类型有哪些?

各适用于什么场合?

2．轴承的基本功用及类型有哪些?

各有何特点?

3．联轴器与离合器的功用是什么?

基本类型有哪些?

4．简述带传动的基本组成与分类方式?

5．齿轮传动有哪些类型?

各有何特点?

齿轮传动的主要失效形式有哪些?

6．链传动的工作原理是什么?

其特点和应用场合怎样?

解答：

常用的机械连接有螺纹连接、键连接、铆接等。

螺纹连接中又分为四大类：

（名称及适用场合如下）

a.螺栓联接，适用于被联接件厚度不大，需经常拆装的场合。

b.螺钉联接：

适用于其中一个零件较厚且不需经常拆装的场合。

c.双头螺栓联接：

适用于其中一个零件较厚且需要反复拆装的场合。

d.紧定螺钉联接：

适用于固定轴和轴上零件，传递不大载荷的联接。

键连接：

适用于实现轴与轴毂之间的轴向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

（其他几类不再一一描述）

功用：

支承轴及轴上零件,保证轴的旋转精度,减少转轴与支承之间的摩擦和磨损

根据支承处相对运动表面的摩擦性质,可分为:

a.滑动摩擦轴承:

轴承与轴颈存在滑动摩擦

b.滚动摩擦轴承:

轴承与轴颈存在滚动摩擦

滚动轴承优点：

摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、和易于互换等。

滑动轴承：

适用于低速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。

在低速而有冲击的场合也常采用。

3.联轴器和离合器都是机械传动中常用件，用于轴与轴（或其它回转零件）的连接，传递运动和动力，也可作为安全装置。

联轴器和离合器都是机械传动中常用件，用于轴与轴（或其它回转零件）的连接，传递运动和动力，也可作为安全装置。

联轴器主要分为两大类：

刚性联轴器，挠性联轴器

离合器主要分为分为：

牙嵌离合器，圆盘摩擦离合器，电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器等。

组成：

带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成。

分类：

平型带传动，三角带传动，同步齿型带传动

5.根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：

<1>圆柱齿轮传动；

<2>锥齿轮传动；

<3>交错轴斜齿轮传动。

齿轮失效形式主要有：

轮齿折断；齿面点蚀；齿面胶合；齿面磨损，齿面变形等5种。

轮齿折断有过载折断和疲劳折断。

工作原理：

（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。

特点（与带、齿轮传动比较） 

优点：

①平均速比im准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Q小；③传动效率高η=98%；④承载能力高P=100KW；⑤可传递远距离传动amax=8mm；⑥成本低。

缺点：

①瞬时传动比不恒定i；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。

应用：

适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。

心得

通过本次实验加深了解常用联接件、轴系零部件的类型和结构，掌握其特点与应用。

以及常用机械传动的类型、工作原理、组成结构和失效形式。

通过观察了解机械零部件的工作原理，加深与扩展理论教学内容。

从机械零件的失效形式，掌握机械设计的基本准则。

实验成绩

指导老师签名

年月日

实验项目四：

车床结构及传动系统分析

1、实验目的：

通过实验过程的各个实践环节，通过学生直接接触机床传动系统实物，增进学生对机械部件的感性认识、提高学习兴趣。

通过观察实验机床的机械传动结构、零部件形状特征，及相关实验内容使学生能熟悉机床传动系统中的齿轮传动副、带轮传动副、离合器、传动丝杠螺母副、主轴、花键轴、传动轴结构、轴系支承等各类典型传动零部件结构。

二、实验内容与过程：

基本内容

1.熟悉普通车床总体布局

2.了解车床进给传动系传动特点、传动路线。

3.熟悉车床进给传动系常用零件的类型、结构及安装调整。

4.了解车床进给传动系统操纵与控制。

实验步骤

1.调整各操纵机构、分析车床进给传动系运动传动原理、传动路线。

2.熟悉操纵机构工作原理、定位调整方法。

3.分析丝杠传动结构特点、开合螺母工作原理、定位调整方法。

4.分析机动进给结构特点、实现纵向横向进给方法。

5.分析进给轴箱润滑方式。

6.轴承类型、调整方法。

7.了解挂轮传动特点。

注意事项

1、注意安全，遵守试验室安全操作规程，车床工作时不准戴手套和拿棉纱，女同学应戴工作帽。

2、做打开主轴箱盖，观察和调试主轴箱有关内容时，防止主轴盖落下，特别注意不要开动车床，为安全起见，应把车床开关总是断开。

3、未经指导老师同意，不得拆卸机床上别的任何机构和零件，试验完成后。

必须擦拭机床，加上润滑油，打扫下现场。

归还工具。

三、实验总结：

1.写出车床进给传动系传动路线表达式。

卧式车床的工艺范围很广，可加工各种轴类、套同类盘类零件上的回转表面；车削断面及各种常用螺纹。

机床的加工独享主要是轴类零件和直径不大的盘类零件，故采用卧式布局，为了适应工人用右手操作的习惯和便于观察、测量，主轴箱布置在左端。

首先，我们温习了课堂了解的卧式车床的传动原理图，附录图4，此图是进行运动分析的基础，然后了解卧式车床的传动框图，它进一步体现了车床的各种传动关系和运动。

根据传动原理图可以看到，有两个运动，主轴的旋转B和车刀的纵向运移动A联系这两个运动的传动链4—5—uf—6—7是符合运动内部的传动链，所以是内联系传动链，传动链1—2—uv—3—4是外传动链与动力源相联系。

根据传动框图，我们在老师的引导下，观察了各部件的运动情况。

然后绘制出了从电动机到主轴的一条传动路线图，如图1-3。

经过观察分析，主运动传动链是把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。

2.说明车床螺纹进给传动设计原理。

车身固定在左床腿和右床腿上，是机床的基础部件，车床的各个主要部件都装在床身上，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。

3.分析丝杠传动结构特点、开合螺母工作原理、定位调整方法。

纵向、横向的机动进给及快速移动的操纵机构。

丝杠、光杆进给的互锁机构，对开螺母机构，结合教图，了解超越离合器及过载保险装置。

4.分析机动进给结构特点、实现纵向横向进给方法。

通过移动丝杠、光杆进给的互锁机构，如图所示。

5.分析进给轴箱润滑方式。

结合进给箱展开图及传动系统图，观察基本组，增倍组操纵机构，螺纹种类转换机构，以及光杆、丝杠传动的操纵机构。

6.轴承类型、调整方法。

7.了解挂轮传动特点。

挂轮是把主轴的旋转运动传送给进给箱，变换箱内齿轮，并和进给箱及长丝杠配合，可以车削各种不同螺距的螺纹。

心得

本次实验将大一金工实习时认识的车床进行了深入的解剖，了解了它的内部结构，分析了它的传动系统。

从最初的了解复杂的卧式车床传动系统图，到亲自操作观察实际零件传动过程，感觉很多结构设计的非常巧妙，很好的帮助我对机床的了解和进一步学习。

相信在以后的学习工作中，也能从中获得启发，收获更多知识。

实验成绩

指导老师签名

年月日