实验一 轴系结构组合设计实验
一、实验目的
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,为轴系结构设计提供感性认识;
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;
4. 掌握轴承组合设计的基本方法,综合创新轴系结构设计方案。
二、实验设备
1. 组合式轴系结构设计与分析实验箱。箱内提供可组成圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系和蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件,并进行模块化轴段设计,可组装不同结构的轴系部件。
2. 实验箱按照组合设计法,采用较少的零部件,可以组合出尽可能多的轴系部件,以满足实验的要求。实验箱内有齿轮类、轴类、套筒类、端盖类、支座类、轴承类及联接件类等8类40种168个零件。
3. 测量及绘图工具:直尺、游标卡尺、铅笔、三角板、稿纸等(除游标卡尺外,其余需自带)。
三、实验原理
1. 轴系的基本组成
轴系是由轴、轴承、传动件、机座及其它辅助零件组成的,以轴为中心的相互关联的结构系统。传动件是指带轮、链轮、齿轮和其它做回转运动的零件。辅助零件是指键、轴承端盖、调整垫片和密封圈等一类零件。
2. 轴系零件的功用
轴用于支承传动件并传递运动和转矩,轴承用于支承轴,机座用于支承轴承,辅助零件起联接、定位、调整和密封等作用。
3. 轴系结构应满足的要求
(1)定位和固定要求:轴和轴上零件要有准确、可靠的工作位置;
(2)强度要求:轴系零件应具有较高的承载能力;
(3)热胀冷缩要求:轴的支承应能适应轴系的温度变化;
(4)工艺性要求:轴系零件要便于制造、装拆、调整和维护。
四、实验内容
1. 根据教学要求每组学生可自行选择实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆轴系等);
2. 熟悉实验箱内的全套零部件,根据提供的轴系装配方案(可参考图1-图6),选择相应的零部件进行轴系结构模型的组装;
3. 分析轴系结构模型的装拆顺序,传动件的周向和轴向定位方法,轴的类型、支承形式、间隙调整、润滑和密封方式;
4. 通过分析并测绘轴系部件,根据装配关系和结构特点画出轴系结构装配图。
五、实验步骤
1. 明确实验内容及要求,复习轴的结构设计及轴承组合设计等内容;
2. 每组学生使用一个实验箱,根据给出的轴系结构装配示意图之一,构思轴系结构装配方案;
3. 在实验箱内选取所需要的零部件,进行轴系结构模型的组装;
4. 分析总结轴系结构模型的装拆顺序,传动件的周向和轴向定位方法,轴承的类型、支承形式、间隙调整、润滑和密封方式;
5. 使装配轴系部件恢复原状,整理所用的零部件和工具,放入实验箱内规定位置,经指导教师检查后可以结束实验;
6. 根据实验过程及要求,每个学生写出一份实验报告(含回答思考题),并绘制一份轴系结构装配图。
图1 小圆锥齿轮轴系装配方案(正装)
图2 小圆柱齿轮轴系装配方案之一
图3 小圆柱齿轮轴系装配方案之二
图4 大圆柱齿轮轴系装配方案
图5 小圆锥齿轮轴系装配方案(反装)
图6 蜗杆轴系装配方案
六、注意事项
1.注意人身安全,严防在装配过程中出现砸伤、挤伤、撞伤等意外。
2.每箱零件只能单独装箱存放在原位置,不得与其它箱内零件混杂在一起,以免影响下次实验。
七、问题思考
1、轴为什么做成阶梯形状,哪些部位叫做轴颈、轴头、轴身或轴肩,它们的尺寸是怎样确定的,轴各段的过渡部位结构应注意什么?
2、轴系中是否采用了卡圈、档圈、紧定螺钉、压板、定位套筒等零件,它们的作用是什么,结构形状有何特点?
3、轴承采用什么类型,它们的布置和安装方式有什么特点,轴承的锁紧和固定是什么结构,如何调整轴承间隙及轴承轴向位置?
4、轴系采用什么密封装置,为什么?
5、轴上传动件及轴承采用什么润滑方式,是否在轴承内侧采用了挡油环,它的作用是什么?
6、轴系各零件的材料是什么?
实验五、组合轴系结构设计实验
(设计性实验)
一、 实验目的:
1. 了解轴和轴承部件结构。
2. 掌握不同转速、载荷、的传动零件轴系结构的设计方法。
3. 加深理解轴上零件的安装固定润滑密封的各种方法。
二、 实验设备:组合式轴系结构设计实验箱
本实验箱内共有传动零件、连接零件、密封件、润滑零件、轴承等8类40
种100多件零件。具体见下表:
三、 实验步骤:
1. 根据实验指导书上提供的原始条件(如齿轮类型、载荷、转速、结构要求
等)、自行选择合适的传动零件。
2. 根据轴系结构设计的思路进行模拟设计及装配。
① 确定传动零件的轴上固定方法、支撑方式、润滑方式。
② 根据设计思路选择合适的零件组装成轴系结构。
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③ 将组装好的轴系结构交指导老师检查。
3. 在装配好的基础上绘制出轴系部件装配图。(至少完成五种组合轴系结构图)
四、 实验内容、原始条件:
* 该实验为考核性实验,要求学生在规定的时间内自行完成实验内容要求,方法步骤自定。
五、实验结果分析讨论
1.轴作成阶梯形状的目的主要是 和 。
2.轴外伸端轴承内圈的轴向定位方法有 、
外圈轴向定位方法有 ,
他与轴采用 配合。
3.轴承型号7204属于 类型,轴承周向定位方法是 ,
它采用 作润滑剂,其密封方式是 ,
轴承轴向间隙用 调整。
4.齿轮与其配合的轴采用 配合,周向用 固定。
5.齿轮的轴向定位方法是 ,而周向的定位方法是
,他的轮毂宽度B与配合的轴的长度L要满足 条件,
齿轮内孔倒角C1与配合轴肩处的圆角R1要满足 的条件。
6.轴系部件在箱体上采用 定位,用 和
固定,其位置调整用 。
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