机械设计实验指导书---轴系结构设计实验

1轴系结构设计与分析实验指导书徐双满洪建平编王青温审机械工程实验教学中心2011年2月轴系结构设计与分析实验指导书一、工程应用与问题的提出2轴系结构是机械系统的重要组成部分，也是机械设计课程教学的重点内容。由于轴系结构设计涉及的加工工艺、装配工艺方面的问题较多，实践性较强。为提高教学质量，强化轴系结构设计能力的训练，开展轴系结构设计实验是很有必要的。任何回转机械大多都有轴系结构，轴系结构设计在机械设计中很重要，如何根据轴的回转要求、决定轴系组成及支撑解决方案;根据功能要求决定轴系的总体组成结构；轴上零件的轴向定位、周向定位设计，是机械设计的重要环节。为了设计出合理的的轴系，有必要熟悉常见的轴系结构。通过实验可以熟悉和掌握轴的结构和轴承组合结构设计的基本要求，不仅加深对课堂上所学知识的理解与记忆，还可以对同学进行技法训练，培养工程实践技能，为后面的综合课程设计训练打好基础，还可以培养同学的创新意识。上图1所示为一典型的轴系组成结构示意图例。二．实验目的1．深入了解及认识轴系部件的结构形式，熟悉零件的结构形状、工艺、作用；2．熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法；3．对所设计的组成方案，进行组装与测绘等操作的动手技能的训练。三．实验设备与工具1．组合式轴系结构设计分析实验箱实验箱所提供的零件，能进行圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计，实验箱内有齿轮类、轴类、套筒类、端盖类、支座类、轴承类及连接件等8类100多个零件，见表1、表2。表1：轴系轴上主要零件零件编号零件名称件数零件编号零件名称件数1直齿抡轴用支座（油用）2件2直齿抡轴用支座（脂用）2件3蜗杆轴用支座1件4锥轮轴用支座1件5锥齿轮轴用套环2件6蜗杆用套环1件7组装底座2件8大直齿轮1件9大斜齿轮1件10小直齿轮1件图1轴的结构设计示意图311小斜齿轮1件12小锥齿轮1件13大直齿轮用轴1件14小直齿轮用轴1件15两端固定式蜗杆1件16固游式用蜗杆1件17锥齿轮用轴1件18锥齿轮轴1件19大凸缘式透盖1件20大凸缘式闷盖1件21凸缘式透盖（脂用）1件22凸缘式闷盖（脂用）1件23凸缘式透盖（油用）4件24凸缘式闷盖（油用）1件25凸缘式透盖（迷宫）1件26迷宫式轴套1件27嵌入式透盖2件28嵌入式闷盖1件29联轴器A1件30联轴器B1件31无骨架油封压盖1件32套筒24件33调整垫片16件34档油环4件35调整环2件轴端压板6件37甩油环6件表1：轴系轴上主要国标件零件编号零件名称件数零件编号零件名称件数1轴承302062件2轴承62062件3键8*354件4轴承N2061件5键6*354件6圆螺母M30*1.52件7圆螺母止动圈φ302件8骨架油封2件9轴用弹性卡圈φ301件10无骨架油封2件11M8*154件12M8*256件13M6*2510件14M4*104件15φ4垫圈4件16档圈钳1件17羊毛毡圈φ302件186件2.测量及工具：300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板、活扳手、小橡胶锤等。四．实验要求及方法1．了解轴系系统的组成熟悉轴向、周向定位的常见方法，对照实物研究零件的各部位名称与功能特点。2．设计方案及操作每名同学从所给出的4项轴系功能题目中选择不少于2项，并完成零件的选择、组成方案的初步设计、修改与优化、组装、必要的测绘等操作。根据所给硬件及设计方案，现场作出设计草案；提出轴系组成方案，组合出合理的轴系部件。实验结果应绘制A4幅面的结构图，重要轴向尺寸的标注，各零件的功用说明表。3.结果检查（1）轴上各零件能否装到指定位置；（2）轴上零件的轴向、周向是否可靠定位；4（3）轴承游隙是否需要调整，如何调整。（4）轴系能否实现工作的回转运动，运动是否灵活。（5）轴系沿轴线方向位置是否固定，若固定原因是什么。4．编写实验报告实验报告幅面为A4纸，应包括以下内容：实验目的、实验内容、所选题目、设计草案、实验结果（结构图A4纸，定位零件组成说明）、回答思考题。5．实验题目题目1：轴上传动件为斜齿轮，轴端半联轴器；题目2：轴上传动件为大直齿轮，轴端半联轴器；题目3：轴上传动件为小直齿轮，轴端半联轴器；题目4：轴上传动件为大斜齿轮，轴端半联轴器；五、实验步骤1．熟悉所有组成零件，明确实验内容，理解设计要求；2．复习有关轴系的结构设计与轴承组合设计的内容与方法；3．构思轴系结构方案；4．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成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。5．绘制轴系结构草图。测量零件结构尺寸，作好记录。6．优化与修改设计方案。7．结果检查并按比例绘制结构装配图。8．填写实验报告，回答问题。六．思考题1．滚动轴承一般采用什么润滑方式进行润滑？2．轴上的两个键槽或多个键槽为什么常常设计成加工在一条直线上。5轴系结构设计实验报告课程名称：姓名：实验日期：实验地点：成绩：一、实验目的二、实验手段与实验内容（实验题目、设计方案及说明）三、实验结果1．轴系组成结构图另附A4幅面结构组成装配关系图2．轴系结构分析（组成零件功能表）序号零件名称数量功能作用备注6四、回答问题1.滚动轴承一般采用什么润滑方式进行润滑？2.轴上的两个键槽或多个键槽为什么常常设计成加工在一条直线上。