机械设计实验报告
发布时间:2020-05-27 21:19:17
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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。
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实验成绩 | 指导老师签名 | 年 月 日 | ||