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实验者： [姓名]同组者： [姓名]班级： [班级]日期： [日期]一、实验目的1. 熟悉轴系结构设计的基本原理和方法。
2. 掌握轴、轴承、齿轮等轴上零件的结构形状、功能及装配关系。
3. 理解轴系组装过程中的注意事项，提高实际操作能力。
4. 通过实验，验证轴系结构设计的合理性和可靠性。
二、实验原理轴系是机械设备中重要的传动部件，其主要由轴、轴承、齿轮等零件组成。
轴系组装实验旨在通过实际操作，使学生掌握轴系结构设计的基本原理和装配方法，提高学生的实际操作能力。
三、实验内容1. 轴的结构设计：轴是轴系中的主要零件，其结构设计主要包括轴的直径、长度、键槽、轴肩等。
轴的结构设计应满足以下要求：- 轴的直径应满足强度、刚度和耐磨性要求。
- 轴的长度应满足轴上零件的装配和拆卸要求。
- 轴肩的设计应保证轴上零件的定位和固定。
2. 轴承组合设计：轴承是轴系中的支撑零件，其组合设计主要包括轴承的类型、尺寸、安装方式、润滑和密封等。
轴承组合设计应满足以下要求：- 轴承类型的选择应满足轴系的工作条件。
- 轴承尺寸的选择应满足轴系的工作载荷和转速。
- 轴承的安装方式应保证轴承的可靠性和拆卸方便。
- 轴承的润滑和密封应保证轴承的长期稳定工作。
3. 轴系组装：轴系组装是将轴、轴承、齿轮等轴上零件按照设计要求进行装配的过程。
轴系组装应满足以下要求：- 轴系组装应符合设计图纸的要求。
- 轴系组装应保证轴上零件的定位和固定。
- 轴系组装应保证轴系的可靠性和稳定性。
四、实验步骤1. 轴的结构设计：根据轴系的工作条件，设计轴的直径、长度、键槽、轴肩等结构参数。
2. 轴承组合设计：根据轴系的工作条件，选择轴承的类型、尺寸、安装方式、润滑和密封等。
3. 轴系组装：- 将轴插入轴承座，调整轴承的位置，使其符合设计要求。
- 将齿轮等轴上零件安装在轴上，调整其位置和固定方式。
- 检查轴系组装的间隙和紧固情况，确保轴系组装的可靠性和稳定性。
4. 实验数据记录：记录轴的直径、长度、键槽、轴肩等结构参数，轴承的类型、尺寸、安装方式、润滑和密封等，以及轴系组装的间隙和紧固情况。
轴系部件结构分析知识要点一、轴结构应满足的要求(1)要装在轴上的零件，要能牢固而可靠地相对固定(轴向或周向固定)(2)便于加工和减少应力集中(3)轴上零件要便于装拆二、分析结构的几个方面其结构是否合理，主要考虑：(1)轴上零件的轴向、周向固定；(2)轴上零件的装拆；(3)轴的加工工艺性和减少应力集中等。
(4)轴承和轴的外伸端；三、分析结构的大致步骤：(1)从整体上看懂图中轴系结构的组成，了解传动件、轴承、端盖、箱体等件的分布情况；(2)按图从左到右(或从右到左)据轴结构的三个要求详细分析轴的各部分结构。
四、轴系结构常见错误(1)与轴支撑的转动件相关的问题：①轴上零件无双向轴向定位、固定。
②轴上零件无周向固定。
(2)与轴承相关的问题：①轴承要有双向轴向固定，并要能调整轴承游隙。
②定位轴承内圈的定位件（如轴肩轴环、轴套等）高度超过轴承内圈高度，不利于轴承装拆。
(3)与定位件相关的问题：①用轴套定位时，装零件的轴段长度超过零件轮毂长。
②用轴端挡圈定位时，装零件的轴段长度超过零件轮毂长；少防松装置；③用圆螺母定位时，螺纹大径超过零件的孔径；少退刀槽，少防松装置；④键过长。
有多处键联接时，键槽没有安排在同一直线上。
(4)与轴外伸端相关的问题：①端盖与轴间无间隙，引起动、静件相碰。
②外伸端无密封。
(5)与工艺有关的问题：①箱体、端盖、轴精加工面过大。
②轴直径不按中间大，两端小的结构安排，零件无法装拆；③轴承用脂润滑时无挡油环；④用6、7号轴承时，安装方向没相对应。
练习1.下图为一输出轴的结构草图，要求轴上斜齿轮与轴向采用H7/r6配合，齿轮内孔径为￠65，宽度为80mm, 选用轴承内孔口圆角r1.5，内孔径为∮69mm，试回答下列问题；(1)轴段L1的直径为_______mm ，长度为________ mm (75，78，80)。
(2)为保证该轴能传递大载荷，承受冲击，齿轮和轴间应采用_________和______作周向固定。
轴上零件的周向,轴向定位与固定的典型方法有哪些轴上零件的周向和轴向定位与固定是机械设计中常见的问题。
以下是一些典型的方法来实现轴上零件的定位和固定:
1. 轴肩 (Axis Bevel):轴肩是一种结构，通常用于在轴上固定零件。
轴肩的外部轮廓相对于零件的定位面有较高的精度，因此可以确保零件紧靠定位面，从而提高零件的定位精度。
2. 轴环 (Axis Ring):轴环是一种用于固定零件的结构，通常与轴肩配合使用。
轴环的外部轮廓相对于零件的定位面有较高的精度，因此可以确保零件紧靠定位面，从而提高零件的定位精度。
3. 卡扣 (Fasteners):卡扣是一种用于固定零件的结构，通常用于快速定位零件。
卡扣通常由金属或塑料制成，可以通过紧固件或螺钉等方式固定在轴上。
4. 胀紧套 (膨胀套)(Expansion Joint):胀紧套是一种用于固
定零件的结构，通常用于在轴上膨胀或收缩。
胀紧套通常由金属或塑料制成，可以通过紧固件或螺钉等方式固定在轴上。
5. 键 (Lock nut):键是一种用于固定零件的结构，通常用于在轴上固定零件并保持其定位精度。
键通常由金属或塑料制成，可以通
过紧固件或螺钉等方式固定在轴上。
6. 弹性环 (Elastic Ring):弹性环是一种用于固定零件的结构，通常用于在轴上吸收零件的运动和震动。
弹性环通常由金属或塑料制成，可以通过紧固件或螺钉等方式固定在轴上。
这些方法可以根据具体的设计要求和零件的特性来选择。
在机械设计中，应根据具体情况综合考虑各种因素，以确保零件的定位和固定精度，同时考虑零件的制造和装配难度等因素。
轴的设计与安装一、轴系的结构设计合理的轴系结构必须满足下列基本要求轴和轴承在预期寿命内不失效；轴上零件在轴上准确定位与固定，以及轴系在箱体上的可靠固定；轴系结构有良好的工艺性好的经济性二、轴上零件的装配方案轴向零件的轴向定位和固定轴上零件的轴向定位方法取决于零件所承受的轴向载荷大小。
常用的轴向定位方法有以下几种。
1、轴肩与轴环定位优点：方便可靠、不需要附加零件，能承受的轴向力大；缺点：会使轴径增大，阶梯处形成应力集中，阶梯过多将不利于加工。
用途：这种方法广泛用于各种轴上零件的定位。
注意要点：为了保证零件与定位面靠紧，轴上过渡圆角半径应小于零件圆角半径或倒角，一般定位高度取为（0.07～0.1）d ，轴环宽度b = 1.4h 。
2套筒定位简化轴的结构，减小应力集中，结构简单、定位可靠。
多用于轴上零件间距离较小的场合。
3圆螺母定位固定可靠，可以承受较大的轴向力，能实现轴上零件的间隙调整。
4、弹性挡圈定位紧定螺钉多用于光轴上零件的固定，并兼有周向固定的作用。
适用于轴向力小，转速低的场合二、轴上零件的周向定位运转时，为了传递转矩或避免与轴发生相对转动，零件在轴上必须周向固定。
轴上零件的周向定位方法主要有键联接（平键、半圆键、楔键等）、花键联接、弹性环联接、过盈配合联接、销联接、成型联接等等。
1、平键制造简单、装拆方便。
用于传递转矩较大，对中性要求一般的场合、2、花键承载能力高，定心好、导向性好。
适用于传递转矩较大，要求导向性良好的场合。
3、过盈配合结构简单、定心好、承载能力高。
常与平键联合使用，以承受大的交变、振动和冲击载荷。
4、销联接用于固定不太重要、受力不大，但同时需要周向或轴向固定的零件。
机器中的轴的位置是靠轴承来定位的当轴工作时，既要防止轴向窜动，又要保证轴承工作受热膨胀时的影响（不致受热膨胀而卡死），轴承必须有适当的轴向固定措施。
三、轴系的轴向固定常用的轴向固定措施有两种:三、轴系的轴向固定这种方法是利用轴肩和端盖的挡肩单向固定内、外圈，每一个支撑只能限制单方向移动，两个支撑共同防止轴的双向移动。
实验报告实验名称：轴系结构设计与搭接一、实验目的1．了解机械传动装置中滚动轴承支承轴系结构的基本类型和应用场合。
2．根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支承轴系结构设计的基本方法。
3．通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支承轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。
二、实验内容轴系类型:蜗杆减速器输入轴轴系结构方案编号:3-6三、实验结果1．轴系结构分析1)分析轴的各部分结构，形状，尺寸与轴的强度，刚度，加工，装配的关系。
蜗杆和轴一体，且蜗杆位于两轴承（支点）之间，因此蜗杆处弯矩最大。
而轴呈中间大两头小的阶梯状，中间部分即蜗杆处的承载能力最强，因而有利于提高轴的强度。
同时中间大两头小便于轴上零件的拆装；另外也能起到定位安装的作用。
2)分析轴上的零件的定位及固定方式。
●固定端轴承：轴承座凸肩和轴环定位；套筒、端盖固定外圈，圆螺母（止动垫圈）固定内圈；●游动端轴承：轴环定位，弹性挡圈固定内圈，外圈由孔用弹性挡圈定位，由套筒和端盖固定。
●联轴器：轴肩轴向定位，键切向定位。
3)分析轴承类型，布置和轴承的固定，调整方式。
●轴承类型：固定端轴承为深沟球轴承6026，游动端轴承为圆柱滚子轴承，内径均为30mm，外径均为62mm，宽度均为16mm；●布置：一端固定，一端游动。
游动端和固定端分别位于蜗杆两端，联轴器置于固定端外；●固定：见上文；●调整方式：调整固定端调整垫片。
4)分析轴系的装配与拆卸过程。
●装配过程：a)安装游动端孔用弹性挡圈，再装入圆柱滚子轴承外圈至其与弹性挡圈接触；b)套入游动端轴承内圈，至其与轴环接触，安装孔用弹性挡圈；c)从游动端将轴装进轴承座。
从固定端套入轴承至内圈和轴环接触，拧紧圆螺母，并用止动垫圈卡紧；d)调整轴的位置，使轴承外圈与轴承座凸肩接触；e)从固定端装入套筒；f)固定端套上调整垫片和带孔端盖，拧上螺钉；g)转动蜗杆，根据松紧程度调整调整垫片的厚度，调整完成后拧紧螺钉；h)游动端依次安装上套筒、调整垫片、端盖，并拧紧螺钉；i)安装平键和半联轴器。
