轴系结构设计与搭接实验

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轴系结构设计与分析实验报告

一、 实验目的

1)

深入了解轴系部件的结构形式、轴上零件的结构形状、工业要求装配关系及其作用；

2) 熟悉掌握轴、轴上零件的固定（周向固定、轴向固定）及定位方法；

3) 了解轴承的类型、布置安装及密封方式调整方法。

二、实验结果

1）绘制直齿圆柱齿轮轴系结构装配简图（轴系7）

a) 该轴系所选择的轴承类型是 调心球轴承 轴承的润滑方式为 油 润滑，采用

皮碗 密封；适用于 重（冲击载荷） （重、中等、轻）载荷 高 速度的场合。

b) 说明齿轮如何实现轴向固定、周向固定；

齿轮9：由于齿轮与轴的径向尺寸相差不大，故采用一体化固接方式。

轴承8：外圈与轴端密封压盖2、内圈与轴肩实现轴向固定；内圈与轴的配合、外圈与轴承座的配合实现周向固定。

轴承8：外圈与端盖13、内圈与轴肩实现轴向固定；内圈与轴的配合、外圈与轴承座的配合实现周向固定。

结构15:紧定螺钉11联接同时实现轴向固定与周向固定。

c) 该轴系能否承受轴向载荷如果能在图中标出该轴系能承受的轴向载荷的方向；如果有轴向载荷，该轴向载荷能否很大

调心球轴承主要承受径向载荷，也可承受不大的、任意方向的轴向载荷。

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轴向载荷会使滚子变成单列，影响轴承寿命，因此轴向载荷不能过大，或应尽量避免轴向载荷。

d) 该轴系结构如何对轴上零件进行轴向调整

旋转螺旋结构15使轴移动从而产生轴向运动，从而对轴上零件进行轴向调整。

1 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； 2 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。

机械原理实验室方案

目前职业教育所培养出的人才最大的特点就是专门性强,专业性差。虽然可以适应社会的发展,但是对社会的发展起不到很好的推动作用,这也是企业在招聘人才时存在的最大问题。要解决这一现象,职业教育的人才培养思路最好贴近于基础扎实、实践能力强、综合素质高。

机械原理课程是机电类各专业中研究机械共性问题的主干课程,属专业基础课。它的任务是使学生掌握常用机构的工作原理、基本理论并初步具有分析和设计机械零件的能力。其专业覆盖面约占工科专业的80%,在培养和增强学生对机械技术工作的适应能力方面具有举足轻重的作用。

机械原理课程实验课是机械原理课中重要的实践环节。以前的机械原理课程实验大多是验证性的试验,只偏重于一些几何参数、运动参数、动力参数的测定和分析。这些实验对学生掌握课堂中所学的基本概念,加深理解一些基本原理具有显著的效果,但这些实验作为课程教学的一部分,在培养学生初步具有拟定机械运动方案,分析和设计新机构的能力,以及培养学生的创新与动手能力方面还远远不够。

提高学生理论学习融会贯通的能力,分析问题和解决问题的能力以及综合运用基本理论、基本原理的能力是课程教学的最终目标,也同我们的培养思想“基础扎实、实践能力强、综合素质高”相吻合。

机械原理实验室是机械原理系列课程：《机械原理》和《机械原理》的教学实验基地。承担机械与汽车工程系机械原理制造及自动化专业和汽车服务工程专业的教学实验课，以及机电综合实践的部分实践环节。

机械原理实验室旨在培养学生的综合设计能力、创造性设计能力及工程实践能力；打破传统的演示性、验证性、单一性的实验模式，建立新型的设计型、搭接型、综合型的实验体系；实验教学从以教师为中心转变成以学生为中心，从强调学术型转变为强调理论与实践相结合和应用型。实验室开设了机械创新设计陈列演示实验、带传动实验、机齿轮综合实验、转动平衡实验、机械系统创意组合综合实验、机构运动方案创新设计实验等。

机械设计基础实验教程

穆塔里夫 主编

新疆大学机械设计教研室

2004年3月

前 言

新疆大学在多年的教学改革的探索与实践过程中，机械设计课逐渐形成以“设计”为主线，培养学生的创新能力，工程实践能力，理论教学和实践教学紧密联系的新体系，并构建了理论教学平台和实践教学平台。实践教学平台由实验教学和课程综合设计组成，《机械设计基础实验教程》是实验教学平台建设的重要组成部分，使实验教学改革的具体体现。

提高工科大学生的创新意识，培养创新能力，加强动手能力是21世纪高等工科学校实践教学改革的重要组成部分。几年来，通过学校的“211”工程建设和重点学科建设，机械设计实验室的面貌发生了很大变化，实验设备得到了不断的更新、补充和完善。目前，已形成了从“机械认知实验”、“机械创新实验”到“机械性能测试与分析实验”等完整的实验体系，为培养学生的创新设计能力，动手能力和工程实践能力提供了良好的工程实践基地。

本书共分三章：第一章 绪论；第二章 实验项目及内容；第三章 实验报告。第二章中的实验项目可按学生的不同专业，分为必做实验，选做实验和开放性实验。该实验教程内容可供机械类和近机类专业学生使用，也可以作为非机械类学生的选做实验。

本书由新疆大学机械设计教研室穆塔里夫·阿赫迈德和徐重新共同编写。编写工作的分工为：第一章、第二章和第三章部分由穆塔里夫·阿赫迈德负责编写，第三章部分由徐重新负责编写，全书由穆塔里夫负责统稿并任主编。

新疆大学机械工程学院的买买提明教授和孙文磊教授仔细审阅了书稿并提出了许多修改意见，新疆大学教材科的肖明春老师也对本书的编写给予很大支持和帮助，在此一并表示衷心感谢。

本书是在原有实验设备和新近引进的实验设备试用的基础上，参考其使用说明书和其它有关资料编写而成的。由于作者水平有限，经验不足，漏误之处在所难免，希望广大读者不吝赐教。

编者