機械設計實驗指導書

1、.機 械 設 計實 驗 指 導 書機械設計課程組編實驗一 機械零件認識實驗實驗二 帶傳動實驗實驗三 液體動壓潤滑軸承實驗實驗四 減速器拆裝及其結構分析實驗實驗五 自行車拆裝實驗實驗六 機械傳動設計及多軸搭接實驗實驗七 螺栓聯(lián)接靜動態(tài)實驗實驗一  機械零件認識實驗一、實驗目的1初步了解機械設計課程所研究的各種常用零件的結構、類型、特點及應用。2了解各種標準件的結構形式及相關的國家標準。3了解各種傳動的特點及應用。4增強對各種零部件的結構及機器的感性認識。二、實驗方法學生通過對實驗指導書的學習及“機械零件陳列柜”中的各種零件的展示，實驗教學人員的介紹、答疑及同學的觀察去認識機器常用的基本

2、零件，使理論與實際對應起來，從而增強同學對機械零件的感性認識。并通過展示的機械設備、機器模型等，使學生清楚知道機器的基本組成要素機械零件。三、實驗內(nèi)容（一）螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接是利用螺紋零件工作的，主要用作緊固零件?；疽笫潜ＷC聯(lián)接強度及聯(lián)接可靠性，同學們應了解如下內(nèi)容：1螺紋的種類：常用的螺紋主要有普通螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒螺紋。前者主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動。2螺紋聯(lián)接的基本類型：常用的有普通螺栓聯(lián)接，雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接及緊定螺釘聯(lián)接。3螺紋聯(lián)接的防松：常見的摩擦防松方法有對頂螺母，彈簧墊圈及自鎖螺母等；機械防松方法有開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈及串聯(lián)鋼絲等；鉚沖防松主要

3、是將螺母擰緊后把螺栓末端伸出部分鉚死，或利用沖頭在螺栓末端與螺母的旋合處打沖，利用沖點防松。4提高螺紋聯(lián)接強度的措施通過參觀螺紋聯(lián)接展柜，同學應區(qū)分出：什么是普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋和鋸齒螺紋；能認識什么是普通螺紋、雙頭螺紋、螺釘及緊定螺釘聯(lián)接；能認識摩擦防松與機械防松的零件。 （二）標準聯(lián)接零件通過實驗學生們要能區(qū)分螺栓與螺釘；能了解各種標準化零件的結構特點，使用情況；了解各類零件有哪些標準代號，以提高學生們對標準化意識。1螺栓：一般是與螺母配合使用以聯(lián)接被聯(lián)接零件，無需在被聯(lián)接的零件上加工螺紋，其聯(lián)接結構簡單，裝拆方便，種類較多，應用最廣泛。2螺釘：螺釘聯(lián)接不用螺母，而是緊定在被聯(lián)接件之

4、一的螺紋孔中，其結構與螺栓相同，但頭部形狀較多以適應不同裝配要求。常用于結構緊湊場合。3螺母：螺母形式很多，按形狀可分為六角螺母、四方螺母及圓螺母；按聯(lián)接用途可分為普通螺母，鎖緊螺母及懸置螺母等。應用最廣泛的是六角螺母及普通螺母。4墊圈：墊圈種類有平墊、彈簧墊圈及鎖緊墊圈等。平墊圈主要用于保護被聯(lián)接件的支承面，彈簧墊圈及鎖緊墊圈主要用于摩擦和機械防松場合，國家標準可參考有關設計手冊或教科書。5擋圈：常用于軸端零件固定之用。（三）鍵、花鍵及銷聯(lián)接1鍵聯(lián)接：鍵是一種標準零件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導向。其主要類型有：平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)

5、接和切向鍵聯(lián)接。2花鍵聯(lián)接：花鍵聯(lián)接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成，可用于靜聯(lián)接或動聯(lián)接。3銷聯(lián)接：銷主要用來固定零件之間的相對位置時，稱為定位銷，它是組合加工和裝配時的重要輔助零件；用于接接時，稱為聯(lián)接銷，可傳遞不大的載荷；作為安全裝置中的過載剪斷元件時，稱為安全銷。銷有多種類型，如圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等，這些均已標準化。 參觀展柜時，同學們要仔細觀察以上幾種聯(lián)接的結構，使用場合，并能分清和認識以上各類零件。（四）機械傳動機械傳動有螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動及蝸桿傳動等。1螺旋傳動：螺旋傳動是利用螺紋零件工作的，作為傳動件要求保證螺旋副的傳動精度，效率和磨損壽命等。其螺紋種類有矩形螺紋

6、、梯形螺紋、鋸齒螺紋等。按其用途可分傳力螺旋、傳導螺旋及調(diào)整螺旋三種；按摩擦性質(zhì)不同可分為滑動螺旋、滾動螺旋及靜壓螺旋等。2.帶傳動：是帶被張緊（預緊力）而壓在兩個帶輪上，主動輪帶輪通過摩擦帶動帶以后，再通過摩擦帶動從動帶輪轉(zhuǎn)動。它具有傳動中心距大、結構簡單、超載打滑（減速）等特點。常有平帶傳動、V型帶傳動，多楔帶及同步帶傳動等。3.鏈傳動：是由主動鏈輪帶動鏈以后，又通過鏈帶動從動鏈輪，屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。與屬于摩擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能保持準確的平均傳動比，傳動效率高。按用途不同可分為傳動鏈傳動、輸送鏈傳動和起重鏈傳動。輸送鏈和起重鏈主要用在運輸和起重機械

7、中，而在一般機械傳動中，常用的傳動鏈。4.齒輪傳動：齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，型式多、應用廣泛。其主要特點是：效率高、結構緊湊、工作可靠、傳動穩(wěn)定等。常用的漸開線齒輪有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、標準錐齒齒輪傳動、圓弧齒圓柱齒傳動等。齒輪傳動嚙合方式有內(nèi)嚙合、外嚙合、齒輪與齒條嚙合等。參觀時一定要了解各種齒輪特征，主要參數(shù)的名稱及幾種失效形式的主要特征，使實驗在真正意義上的與理論教學產(chǎn)生互補作用。5.蝸桿傳動：蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機構，兩軸線交錯的夾角可為任意角，常用的為90°。根據(jù)蝸桿形狀不同，分為圓柱蝸桿傳動，環(huán)面蝸桿傳動和錐面

8、蝸桿傳動。通過實驗同學應了解蝸桿傳動結構及蝸桿減速器種類和形式。(五)軸系零、部件1.軸承：軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應用的部件之一。根據(jù)摩擦性質(zhì)不同軸承分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。滾動軸承由于摩擦系數(shù)小，起動阻力小，而且它已標準化，選用，潤滑、維護都很方便，因此在一般機器應用較廣。滑動軸承按其承受載荷方向的不同分為徑向滑動軸承和止推軸承；按潤滑表面狀態(tài)不同又可分為液體潤滑軸承、不完全液體潤滑軸承及無潤滑軸承(指工作時不加潤滑劑)；根據(jù)液體潤滑承載機理不同，又可分為液體動力潤滑軸承(簡稱液體動壓軸承)和液體靜壓潤滑軸承(簡稱液體靜壓軸承)。2軸：軸是組成機器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件

9、(如齒輪、蝸輪等)，都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。 (六)彈簧彈簧是一種彈性元件，它可以在載荷作用產(chǎn)生較大的彈性變形。在各類機械中應用十分廣泛。主要應用于：1.控制機構的運動，如制動器、離合器中的控制彈簧，內(nèi)燃機氣缸的閥門彈簧等。2.減振和緩沖，如汽車、火車車廂下的減振彈簧，及各種緩沖器用的彈簧等。3.儲存及輸出能量，如鐘表彈簧，槍內(nèi)彈簧等。4.測量力的大小，如測力器和彈簧秤中的彈簧等。彈簧的種類比較多，按承受的載荷不同可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧及彎曲彈簧四種；按形狀不同又可分為螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、碟形彈簧、板簧和平面盤簧等。觀看

10、時要注意各種彈簧的結構、材料，并能與名稱對應起來。(七)密封機器在運轉(zhuǎn)過程中及氣動、液壓傳動中需要潤滑劑、氣、油潤滑、冷卻、傳力保壓等，在零件的接合面、軸的伸出端等處容易產(chǎn)生油、脂、水、氣等滲漏。為了防止這些滲漏，在這些地方常要采用一些密封的措施。但密封方法和類型很多，如填料密封，機械密封、O形圈密封，迷宮式密封、離心密封、螺旋密封等。這些密封廣泛應用在泵、水輪機、閥、壓氣機、軸承、活塞等部件的密封中。學生們在參觀時應認清各類密封零件及應用場合。四、實驗步驟1、按照機械零件陳列柜所展示的零部件順序，由淺入深、由簡單到復雜進行參觀認知，指導教師做簡要講解；2、在聽取指導教師講解的基礎上，分組（每

11、2人1組）仔細觀察和討論各種機械零部件的結構、類型、特點及應用范圍。五、實驗要求課內(nèi)完成實驗內(nèi)容，課后進行分析比較，回答思考題，寫出心得體會，完成實驗報告。六、思考題1. 帶傳動一般應放在高速級還是低速級，為什么？2. 鏈傳動一般應放在高速級還是低速級，有什么傳動特點，為什么？3. 軸在加工螺紋和磨削過程中，應注意什么工藝設計？4. 軸系部件在箱體中有哪些密封形式？5. 聯(lián)軸器有哪些類型？各有什么特點，與離合器有啥區(qū)別？6. 如何實現(xiàn)螺紋防松？實驗二 帶傳動實驗一、實驗目的1、通過實驗確定三角帶傳動的滑動曲線和效率曲線，并確定單根三角帶所能傳遞的功率；2、觀察帶傳動的滑動與打滑現(xiàn)象，加深對帶傳

12、動工作原理和設計準則的理解；3、掌握轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的基本測量方法。二、實驗設備及儀器圖21 實驗臺結構圖基礎數(shù)據(jù)：傳動帶型號規(guī)格：NFI初拉力：F0=7090N帶輪直徑：D1=77mm；D2=67mm；v1=5.73m/s（n10=1420rpm）；L1=298cm；L2=298cm。A1電機1杠桿上的游砣位置，cm；A2電機2杠桿上的游砣位置，cm；W1電機1杠桿上的砝碼重，kg；W2電機2杠桿上的砝碼重，kg；M1=L1·W1+0.156·A1， M2=L2· W2+0.156·A2， =%， %， F=，（N）注：由于D1、D2難于測準，計算時，可以空

13、載時的速比n10/n20代替D2/D1。1、實驗臺構造及原理此圖中1和2為異步電機，其中電機1主動，電機2從動，兩只電機分別由一對滾動軸承支撐懸架，便于測定電機的工作轉(zhuǎn)矩。因為電磁力矩作用在轉(zhuǎn)子上，它對轉(zhuǎn)子作用，帶動帶輪工作，即表現(xiàn)為工作轉(zhuǎn)矩，同時機殼受到該轉(zhuǎn)矩的反作用，使機殼翻轉(zhuǎn)。所以，只要將機殼翻轉(zhuǎn)力矩測出，就知道了工作力矩。為了測出轉(zhuǎn)矩，在兩電機上都裝有杠桿。實驗前，將杠桿上的游砣放在零點處，調(diào)整機殼下的配重，使電機水平。加載后，機殼受力矩作用（本實驗臺有意讓電機1受到順時針方向的力矩），此時移動游砣，使游砣由零增加至A1（A2），若游碼不能將電機調(diào)整水平時，應同時增加W1（W2）的重量

14、，使電機重新取得水平。游砣重0.156kg，故知電機輸出轉(zhuǎn)矩為： M1=0.156·A1+L1·W1； M2=0.156·A2+L2·W2。 為了能正確地反映帶的初拉力，電機2的支架下面做成滾動導軌，電機可沿導軌縱向移動，從而可以忽略摩擦力對初拉力的影響。 本實驗臺加載原理：將電機2的轉(zhuǎn)速設計成超過同步轉(zhuǎn)速運行，此時，異步電機便進入發(fā)電機運行狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)子導體切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向改變，使轉(zhuǎn)子電勢以及電流都改變方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向與電機轉(zhuǎn)矩的方向相反，成為一個制動轉(zhuǎn)矩。為了維持電機持續(xù)運轉(zhuǎn)，必須由外界對轉(zhuǎn)子輸入機械轉(zhuǎn)矩，以克服由電磁轉(zhuǎn)矩所造成的制動轉(zhuǎn)矩

15、。這樣，異步電機就將輸入的機械能轉(zhuǎn)化成電能，以實現(xiàn)經(jīng)濟實驗。 實驗臺用了兩只三相感應調(diào)壓器。調(diào)壓器1用以調(diào)節(jié)電機1的電壓，使主動輪轉(zhuǎn)速保持為常量，而調(diào)壓器2用于調(diào)節(jié)電機2的電壓，使電機軸產(chǎn)生扭矩變化，從而改變加于傳動帶上的載荷。2、測速方法及原理、光電測速： 光電測速儀由光電傳感器和數(shù)字顯示儀組成。在測速盤上做出亮和暗區(qū)，讓它每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)射出一定數(shù)目（60個）的光信號，傳感器將光信號轉(zhuǎn)換成電脈沖，顯示儀用數(shù)字顯示一定取樣時間（1秒）內(nèi)信號的個數(shù)，即為每分鐘轉(zhuǎn)速。、閃光測速： 調(diào)節(jié)光電管的閃光頻率與輪的角速度相同，使光電管每次發(fā)光時均照射在輪上同一個位置處。當肉眼觀察輪子上標記幾乎靜止時，測速儀顯示

16、的轉(zhuǎn)速即為所測輪子的轉(zhuǎn)速。實驗三 液體動壓軸承實驗一、實驗目的1、測出油膜壓力周向分布曲線及沿軸向分布曲線，以驗證其理論分布規(guī)律；2、計算實測端洩對軸承軸向壓力分布的影響系數(shù)k值，看其是否符合油膜壓力沿軸向拋物線分布規(guī)律；3、加深對潤滑狀態(tài)與各參數(shù)、n、p之間的關系的理解。二、結構簡介1、綜述 此液體動壓軸承實驗臺可進行油膜壓力分布及軸承特性曲線的測定。加載方式采用靜壓油墊。調(diào)速方式采用JZT型調(diào)速電機，并配以變速箱，可實現(xiàn)201200r/min無級變速，并可根據(jù)控制器表盤轉(zhuǎn)速讀數(shù)直接算得主軸轉(zhuǎn)速。 油膜壓力分布用8只壓力表進行測定，其中7只壓力表周向分布，一只沿軸向分布。摩擦力矩的測定是使用

17、同一廠家制造的拉力計，拉力計精度為0.4%。 此測試方法讀數(shù)方便，計算簡單，實驗簡便易行，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定。2、實驗臺主要技術參數(shù)： 實驗軸承參數(shù)：內(nèi)徑d=60mm； 有效長度L=60mm； 光潔度：7； 材料：663青銅； 軸承自重：8kg（包括壓力表與平衡錘等）； 加載范圍：3000N； 加載油腔水平投影面積：60cm2； 測力桿上測力點與軸承中心距離：150mm； 轉(zhuǎn)速范圍：201200r/min； 主電機功率：0.8kW；3、總體布置： 圖11中：1為試驗軸承箱，由聯(lián)軸器與變速箱7相聯(lián)；6為液壓箱，裝于底座9內(nèi)部，12為調(diào)速電機，8為調(diào)速電機控制器，5為加載油腔壓力表，由溢流閥4控制油腔壓

18、力，2為軸承供油壓力表，由減壓閥控制其壓力，油泵電機開關為10，主電機開關為11，總開關位于實驗臺正面。4、實驗軸承箱圖12 實驗軸承箱圖12中：3主軸，由2只D級滾動軸承支承；7實驗軸承，空套在主軸上，軸承內(nèi)徑d=60mm，有效長度L=60mm，在中間斷面，即有效長度1/2處的斷面上沿周向開有七只測壓孔，在120°內(nèi)均勻分布；距中間斷面L/4處，即距周向測壓孔15mm處在鉛直方向開有一只測壓孔。1七只壓力表與七只周向測壓孔相聯(lián)；8一只與軸向測壓孔相聯(lián)的壓力表；4加載蓋板，固定在箱體上，加載油腔在水平面上的投影面積為60cm2；5軸承外圓左側(cè)裝有的測桿；6裝在測桿上供測量摩擦力矩用的

19、環(huán)，環(huán)6與軸承中心的距離為150mm；9軸承外圓上裝有的二平衡錘，用以在軸承安裝前做靜平衡箱體左側(cè)裝有一重錘式拉力計，測量摩擦力矩時，將拉力計上的釣鉤與環(huán)6聯(lián)接即可測得摩擦力矩。5、變速箱本試驗臺采用JZT型調(diào)速電機，其速度范圍為1201200r/min無級變速，由控制器（圖11）上的調(diào)速旋鈕控制其轉(zhuǎn)速，變速箱用皮帶與調(diào)速電機相聯(lián)，皮帶傳動比為2.5。變速箱為一密封的箱體，內(nèi)有兩對齒輪。其速比各為24/60及60/25，由摩擦離合器控制，當變速手柄桿位于右方時，速比為24/60的一對齒輪工作，當手柄桿位于左方時，速比為60/25的一對齒輪工作。變速箱與調(diào)速電機配合可得到201200r/min無

20、級變速，按速度標牌（見圖13）計算主軸轉(zhuǎn)速。圖13速度標牌6、液壓箱 液壓箱裝于底座內(nèi)部，分兩路對實驗軸承箱供油，一路由溢流閥控制進油壓力，供給靜壓加載油墊，另一路經(jīng)減壓閥減壓后供給實驗軸承。兩路油的壓力分別由溢流閥及減壓閥手柄調(diào)解，其壓力可在相應的壓力表上讀出（見圖11）。 加油時打開底座左側(cè)（無壓力表的一側(cè)）蓋板，旋開液壓箱底板上的加油口蓋即可加油。三、實驗方法1、油膜壓力分布的測試、測試方法：、開啟油泵，調(diào)節(jié)溢流閥手柄，使加載油腔壓力及軸承供油壓力均在0.1MPa以下，將變速手柄桿放在左邊，即放在低速檔上，調(diào)節(jié)控制器旋鈕，使轉(zhuǎn)速指針在最低速；、開主電機開關，然后調(diào)節(jié)控制器旋鈕使指針讀數(shù)在

21、100200r/min之間；、將變速手柄扳到高速檔，逐漸調(diào)高轉(zhuǎn)速，使主軸轉(zhuǎn)速達到800r/min左右，將軸承左側(cè)的測力桿用擋塊調(diào)至大致水平位置，觀察8只壓力表示數(shù)，加載荷；、調(diào)節(jié)溢流閥手柄，將加載供油壓力調(diào)到P0=0.4MPa，此時載荷W=2480N；、運轉(zhuǎn)幾分鐘待各壓力表示數(shù)穩(wěn)定后自左到右依次記錄7只壓力表及軸向壓力表8的讀數(shù)。做周向油膜壓力分布曲線按照圖14所示做一圓取其直徑為軸承內(nèi)徑d；在圓周上定出7只壓力表所接油孔位置，通過這些點沿半徑延長方向以一定比例尺量出所測得的相應壓力表讀數(shù)值；用曲線板將各壓力向量末端聯(lián)成一光滑曲線，此曲線就是軸承中間斷面的油膜壓力分布曲線；由油膜壓力周向分布曲

22、線可求得軸承中間斷面上的平均單位壓力，如圖14將圓周上1、2、37各點投影到另一水平直線上，在相應點的垂線上畫出對應的壓力值，將其端點1、2、37聯(lián)成一光滑曲線，求出此曲線所圍的面積（用求積儀求出或數(shù)方格近似的求出）；取Pm使其所圍矩形面積與所求得的面積相等，此Pm值即為軸承中間斷面上的平均單位壓力。 圖1-4 油膜壓力分布（3）做油膜軸向壓力分布曲線、做一水平線取其長度為軸承有效長度L=60mm，在中點的垂線上按一定的比例尺畫出該點的壓力P4（端點為4）； 、在距二端L/4=15mm處沿垂線方向各畫壓力P8（圖12中壓力表8的讀數(shù)），軸承二端壓力均為0，將0、8、4、8、0五點聯(lián)成一光滑曲線

23、，此曲線即為軸承油膜壓力軸向分布曲線，用前述方法可求其平均壓力P。圖15 軸向油膜壓力分布、求實測k值 k為端洩時的油膜軸向壓力分布的影響系數(shù)。 k=式中：P任一軸承縱斷面油膜軸向平均壓力； P該斷面中點的壓力。 油膜軸向壓力分布應為拋物線分布。 由周向壓力分布曲線求k值，可按下式求k值： W=kPmLd式中：W承載量，可按實際載荷計；Pm軸承中間斷面上的平均單位壓力； L軸承有效長度；d軸承直徑。 由軸向壓力分布曲線求k值，按下式計算： k=式中：P上面所求得的軸向平均壓力； P4 中點油膜壓力。將所求得的兩個k值加以比較，看其是否相符，并看其是否符合拋物線分布規(guī)律。2、軸承摩擦特性曲線的測

24、定、在上述載荷條件下將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)至1000rpm，將拉力計吊鉤聯(lián)接在軸承測力桿頂端的吊環(huán)上（見圖11），放下?lián)鯄K，觀察拉力計讀數(shù)，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄其讀數(shù)值；、依次將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)至800、600、200、100、50、20（臨界值接近的轉(zhuǎn)速可根據(jù)具體情況選擇），記錄各轉(zhuǎn)速時的拉力計讀數(shù)。列表計算各轉(zhuǎn)速時的軸承特性值及摩擦系數(shù)f。計算公式為： f=式中：F 拉力計讀數(shù)； W載荷； L力臂，即測力桿吊環(huán)與軸承中心的距離L=150mm； d軸承直徑d=60mm。 =式中:油的粘度，單位為Pas，可實測，也可根據(jù)油溫查表計算； n轉(zhuǎn)速，單位為min-1; P軸承比壓，單位為N/mm2，P=W/(dL)。、

25、根據(jù)算出的f及值做軸承特性曲線、改變載荷，將加載油墊供油壓力調(diào)到0.2Mpa，重復上述實驗；、將所測得f曲線與第一次實驗曲線相比較，觀察摩擦系數(shù)與哪些參數(shù)有關。（兩次做出的實驗曲線應重合，以證明摩擦系數(shù)僅與有關）圖16 軸承摩擦特性曲線四、使用注意事項1、啟動時，必須先開啟油泵，然后低速啟動，再逐漸加大轉(zhuǎn)速，不可將變速手柄放在高速檔啟動，以免啟動力矩過大；2、拉力計吊鉤不可一直鉤在測力桿的吊環(huán)上，只有在測量摩擦力矩時方可與測力桿相連，以免損傷拉力計精度；3、在混合摩擦區(qū)工作時間盡量短，以避免軸承磨損；4、軸承供油壓力必須保持在0.1MPa以下，保護硅膠進油管，一般以0.04MPa為最佳，且該減

26、壓閥鎖緊螺母應予鎖緊。實驗四、減速器拆裝及其結構分析實驗一、實驗目的1、測定減速器主要參數(shù)和精度；2、分析減速器的結構；二、測定步驟：1、將聯(lián)接減速器箱蓋和箱體間的螺栓聯(lián)接拆下，取下定位銷和箱蓋；2、繪出傳動簡圖；3、測定減速器主要參數(shù)（見表31）4、計算減速器有關參數(shù)傳動比：iI=；iII=；法面模數(shù)：mn=（取均準值）。5、測定減速器傳動接觸精度 采用接觸斑點作為對減速器傳動精度的檢驗項目。將紅鉛油均勻地涂在主動小齒輪的齒面上，用手轉(zhuǎn)主動軸，另一手輕握從動軸，使齒輪在受一小阻力矩情況下工作。由于嚙合齒面間互相接觸，在從動輪齒面上便印有接觸斑點，按圖31測量沿齒長及齒高接觸斑點尺寸a、c（只

27、計超過模數(shù)值的斷開長度）、hpj（接觸斑點平均高度）。 齒長接觸%為·100%； 齒高接觸%為·100%。式中：hg齒的工作高度，斜齒圓柱齒輪hg=2mn。根據(jù)計算結果，確定傳動精度等級（查機械零件手冊）。6、測定側(cè)隙 在相嚙合的輪齒間，插入直徑稍大于齒側(cè)間隙的保險絲，如圖32。轉(zhuǎn)動主軸，保險絲隨輪齒前進，并受擠壓變形，齒側(cè)間隙cn等于受齒面擠壓后保險絲厚度的兩倍。 由測量結果確定齒側(cè)間隙的結合形式（看機械零件手冊）。圖31 齒輪接觸斑點圖32 側(cè)隙測定7、繪出箱蓋或箱體草圖；8、根據(jù)傳動布置方案、軸承類型、潤滑方式和密封結構等對減速器特性進行簡單分析。9、裝配減速器。實驗

28、五 自行車拆裝實驗一、實驗目的1、了解自行車的車體結構和自行車主要零部件的基本構造與組成，如車架部件、前叉部件、鏈條部件、前軸部件、中軸部件、后軸部件、飛輪部件等，增強對機械零件的感性認識；2、了解前軸部件、中軸部件、后軸部件的安裝位置、定位和固定；3、熟悉自行車的拆裝和調(diào)整過程，初步掌握自行車的維修技術。二、實驗設備及拆裝工具1、實驗設備：各種類型的自行車；2、拆裝工具：各類扳手、鉗子、螺絲刀、錘子、鯉魚鉗等。三、實驗內(nèi)容1、  拆裝自行車的前軸、中軸和后軸2、  在拆裝中了解軸承部件的結構，安裝位置、定位和固定；3、  課后做思考題，完成實驗報告。四、實驗步驟

29、（一）自行車的拆卸1 前后軸的拆卸拆卸前軸的步驟和方法：（1）拆圓孔式閘卡子，要用螺絲刀松開兩個閘卡子螺釘，將閘卡子從閘叉中向下推出，再把閘叉用手稍加掰開。凹槽式閘卡子可以不擰松閘卡子螺釘，只需將閘叉從閘卡子的凹槽中推出，再稍加掰開即可。（2）拆卸軸母，拆卸時要先卸緊的，后卸松的，防止產(chǎn)生連軸轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。（3）拆卸軸擋，拆卸軸擋與拆卸軸母的順序相反，應先卸松的，也就是一般先卸左邊的。（4）拆卸軸承，用螺絲刀伸入防塵蓋內(nèi)，沿防塵蓋的四周輕輕將防塵蓋撬下來，再從軸碗內(nèi)控出鋼球。用同樣的方法將另一邊的防塵蓋和鋼球拆下。后軸的拆卸步驟和方法： （1） 拆卸半鏈罩車后軸時，先松開閘卡子，擰下兩個

30、軸母，將外墊圈、衣架、檔泥板支棍、車支架依次拆下，在鏈輪下端將鏈條向左用手（或用螺絲刀）推出，隨即搖腳蹬子將鏈輪向后倒轉(zhuǎn)。由于鏈條已被另一只手推出鏈輪，鏈條便從鏈輪上脫出。（2） 全鏈罩車后軸的拆卸方法有好幾種，其中一種簡易的方法是，先將左邊閘卡子的螺釘用螺絲刀擰松，并推向后方，將閘叉向左稍加掰開。（3） 有些輕便車的后平叉頭是鉤形的，拆卸裝有全鏈罩車的后軸，不需要卸鏈子接頭，鉗形閘也不需拆卸車閘，而普通閘則需拆下閘叉。（4）拆卸后軸時，擰下軸母，將車架等卸下（全鏈罩車拆下后尾罩），將車輪從鉤形后叉頭上向前下方推滑下來。最后從飛輪上拆下鏈條。2 中軸的拆卸A型中軸的拆卸方法(1)拆曲柄銷先拆左

31、曲柄銷，將曲柄轉(zhuǎn)到水平位置，并使曲柄銷螺母向上，用扳將曲柄銷螺母退到曲柄銷的上端面與銷的螺紋相平，再用錘子猛力沖擊帶螺母的曲柄銷，使曲柄銷松動后將螺母擰下，然后用鋼沖將曲柄銷沖下，再將左曲柄從中軸上轉(zhuǎn)動取下。(2）拆下半鏈罩  取下左曲柄后，用螺絲刀擰下半鏈罩卡片的螺釘，拆下半鏈罩。(3)拆中軸擋  用扳手將中軸銷母向右（順時針方向）擰下，用螺絲刀（或尖沖子）把固定墊圈撬下，再用鋼沖沖（或撥動）下中軸擋。(4)取右曲柄、鏈輪和中軸從中軸右邊將連在一起的右曲柄、鏈輪和中軸一同抽出，最后把鋼球取出。中軸碗未損壞則不必拆下，右軸擋等零件未損壞也無必要將曲柄同中軸拆開。 

32、 拆卸全鏈罩車的中軸時，在中軸擋等零件拆下后，用螺絲刀從鏈輪底將鏈條向左（里）撬出鏈輪，再倒轉(zhuǎn)腳蹬，將鏈條向里脫下。這樣，右曲柄連同中軸就能順利拆下。（二）自行車的裝配 1 前軸的裝配安裝前軸的步驟和方法如下：（1）沿兩邊的軸碗（球道）內(nèi)涂黃油（不要過多，要均勻），把鋼球裝入軸碗。當裝到后一個鋼球時，要使一面鋼球間留有半個鋼球的間隙。如果是球架式鋼球，就注意不要裝反（圖圖）。鋼球裝好后，將防塵蓋擋面向外，裝在軸身內(nèi)，用錘子沿防塵蓋四周敲緊。（2）將前軸棍穿入軸身內(nèi)，把軸擋（球道在前）擰在軸棍上。如用手擰不動，可以采用鎖緊法（見前后軸的拆卸）。安裝軸擋后要求軸棍兩端露出的距離相等，軸稍

33、留有曠量。（3）在軸的兩端套入內(nèi)墊圈（有的車沒有），并使墊圈緊靠軸擋，再將車輪裝入前叉嘴上。然后按順序?qū)⒛喟逯Ч?，外墊圈套入前軸，再擰上前軸母。隨后，扶正前車輪（使車輪與前叉左右的距離相等，前軸棍要上到前叉嘴的里端），用扳手擰緊軸母。（4）前軸安裝好后，松緊要適當，要求不曠不緊，轉(zhuǎn)動靈活，不得出現(xiàn)卡住，震動等現(xiàn)象。具體的檢查方法是，把車輪抬起，將氣門提到與軸的平行線上，使車輪自由擺動，擺動次數(shù)（以單方向擺動為一次計算），否則應進行調(diào)整。調(diào)整時可用扳手將一個軸母擰松，用花扳手將軸擋向左或右調(diào)動（軸緊用扳手向左調(diào)動軸擋；軸松用扳手將軸擋），然后將軸母擰緊。（5）將閘卡子移回原位置，裝上閘叉，擰緊卡

34、子螺釘。漲閘車要將漲閘去板固定在夾板內(nèi)，最后鎖緊螺釘。2后軸的裝配1）把鋼球裝入軸碗，將防塵蓋擋面向外，裝在軸身內(nèi)，用錘子沿防塵蓋四周敲緊；2）將后軸棍穿入軸身內(nèi)，把軸擋擰在軸棍上，安裝軸擋后要求軸棍兩端露出的距離相等；3）在軸的兩端套入內(nèi)墊圈（有的車沒有），并使墊圈緊靠軸擋，再將鏈條套到飛輪上，將車輪裝入鉤形后叉頭上。然后按順序?qū)⒆孕熊囍Ъ?、書包架支棍、擋泥板支棍，外墊圈套入后軸，再擰上后軸母，隨后，扶正后車輪（使車輪與后叉左右的距離相等，）用扳手擰緊軸母。3 中軸的裝配A型中軸的裝配步驟和方法如下：（1）在中軸碗內(nèi)抹黃油，將鋼球順序排列在軸碗內(nèi)（如果是球架式鋼球，可參看前后軸安裝裝配）。（

35、2）把中軸棍（上面已安裝有右軸擋，鏈輪和右曲柄）從右面穿入中接頭，與右邊中軸碗，鋼球吻合。如果是全鏈罩車，在穿進中軸棍后，用螺絲刀將鏈條掛在鏈輪的底部，轉(zhuǎn)動鏈輪，將鏈條完全掛在鏈輪上。（3）將左軸擋向左擰在中軸棍上，但與鋼球之間要稍留間隙，再將固定墊圈（內(nèi)舌卡在中軸的凹槽內(nèi)）裝進中軸，最后用力鎖緊中軸鎖母。（4）中軸的松緊要適當，應使其間隙最小，而又轉(zhuǎn)動靈活，曠度不超過0.5毫米。軸擋松或緊，可擰松中軸鎖母，用尖沖沖動軸擋端面的凹槽，調(diào)動軸擋，最后用力鎖緊中軸鎖母。(5)將左曲柄套在中軸左端，并轉(zhuǎn)到前方與地面平行，把曲柄銷斜面對準中軸平面，從上面裝入曲柄銷孔，并打緊。左、右曲柄銷的安裝方向正好

36、相反。換右軸擋以及安裝右曲柄銷，也可按上述裝配方法進行。（6）將鏈條從下面掛在鏈輪上，掛好鏈條，再安裝半鏈罩。如果是全鏈罩車，將全鏈罩蓋，前插片按照拆卸相反的順序裝在罩上（參看中軸的拆卸）。最后，擰動調(diào)鏈螺母調(diào)整鏈條的幅度，擰緊右端的后軸母。五、實驗要求課后做思考題，完成實驗報告六、思考題1、拆卸軸母時，為何要先卸緊的，后卸松的？2、如何拆卸軸擋圈？實驗六 機械傳動設計及多軸搭接實驗一、實驗的目的：1了解多軸、混合軸傳動系統(tǒng)的功能及其應用；2掌握多軸、混合軸傳動系統(tǒng)中輸出軸轉(zhuǎn)速、力矩的計算方法；3掌握齒輪傳動中軸的轉(zhuǎn)動方向的確定方法；4掌握多軸齒輪傳動系統(tǒng)的安裝及校準方法；5了解剛性聯(lián)軸器的類

37、型及其應用，了解套筒聯(lián)軸器的應用；6掌握套筒聯(lián)軸器的安裝及校準。二、實驗設備及工具大電機一臺、 變速電機一臺、 水平儀一個(長度為90mm)、 百分表一個(0.01mm/格)、游標卡尺一把(0-150mm)、 磁性表座一個、 直尺一把(20cm)、 米尺一把、 直角尺、 轉(zhuǎn)速表、 塞尺、 調(diào)整墊片等。三實驗要求1每2-3人一組，每人一份實驗報告；2實驗前選定好多軸傳動系統(tǒng)方案，寫出預習報告；3實驗后，拆卸零部件、整理實驗臺“物還原位”。四、實驗原理及方法根據(jù)機械傳動系統(tǒng)的組成原理：任何機械傳動系統(tǒng)都可以由若干個傳動部分依次聯(lián)接到原動件和機架上而構成，可通過選定機械傳動系統(tǒng)方案，拼裝該機械傳動系

38、統(tǒng)并進行分析。五、實驗內(nèi)容:1計算多軸、混合軸傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速和力矩；2確定所給傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)動方向；3安裝交校準多軸傳動系統(tǒng)；4安裝交校準套筒聯(lián)軸器。六、實驗步驟：1機械傳動系統(tǒng)方案，擬定實驗步驟，提交預習報告；2安裝和排列多軸傳動系統(tǒng)； 3確定齒輪旋轉(zhuǎn)的方向4實驗公式計算輸入和輸出軸的轉(zhuǎn)速和力矩； 5實驗結果分析，并寫出實驗報告。實驗七 螺栓聯(lián)接靜動態(tài)實驗一實驗目的1了解螺栓聯(lián)接在擰緊過程中各部分的受力情況。2計算螺栓相對剛度，并繪制螺栓聯(lián)接的受力變形圖。3驗證受軸向工作載荷時，預緊螺栓聯(lián)接的變形規(guī)律。4通過螺栓動載實驗，改變螺栓聯(lián)接的相對剛度，觀察螺栓動應力幅值的變化，以驗證提高螺栓

39、聯(lián)強度的各項措施。二實驗設備及工具1LZS螺栓聯(lián)接綜合實驗臺一臺，2LSD1A靜動態(tài)測量儀一臺，計算機及專用軟件等實驗設備及儀器。3記錄紙、筆等三實驗內(nèi)容與要求1完成基本螺栓聯(lián)接靜動態(tài)實驗、增加螺栓剛度時的靜動態(tài)實驗、增加被聯(lián)接件剛度時的靜動態(tài)實驗、改用彈性墊片時的靜動態(tài)實驗等內(nèi)容實驗；2作好實驗數(shù)據(jù)記錄，仔細觀察實驗過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象和數(shù)據(jù)變化；3遵守實驗操作規(guī)程，切記接線、開啟電源時要注意安全；4每2-3人一組，每人一份實驗報告。四螺栓聯(lián)接實驗臺的結構與工作原理（如圖1所示）1聯(lián)接部分包括M16空心螺栓、大螺母、墊片組成。空心螺栓貼有測拉力扭矩兩組變應片，分別測量螺栓在擰緊時，所受的預拉力和扭矩?？招穆菟ǖ膬?nèi)孔中裝有M8螺栓，擰緊或松開其上的手柄，即可改變空心螺栓的實際受載面積，以達到改變聯(lián)接件剛度的目的。墊片組由剛性和彈性兩種墊片組成。2被聯(lián)接件部分由上板、下板和八角環(huán)組成，八角環(huán)上貼有應變片，測量被聯(lián)接件受力大小，中部有錐形孔，插入或拔出錐塞即改變八角環(huán)受力，以改變被聯(lián)接件系統(tǒng)的剛度。3加載部分由蝸輪、蝸桿、挺桿和彈簧組成，挺桿上貼有應變片，用以測量所加工作載荷的大小，蝸桿