《机械设计》实验指导书

《机械设计》实验指导书

（机械类）

机电系机械工程实验室

2006年05月

实验一机械零件认知与分析实验

一、实验目的

1、熟悉常用的机械零件的基本结构，以便对所学理论知识产生一定

的感性认识。

2、分析常用机械零件的基本构造及制造原理。

3、了解常用机械零件的实际使用情况。

二、实验内容

通过观察，掌握常用的机械零件的基本结构及应用场合。

三、实验简介

机械零件陈列观摩，共包括：(1)螺纹联接与应用(2)键、花键、销、铆、焊、铰接(3)带传动(4)链传动(5)齿轮传动(6)蜗杆传动(7)滑动轴承与润滑密封(8)滚动轴承与装置设计(9)轴的分析与设计(10)联轴器与离合器。共10个陈列柜，罗列了机械设计内容中大多数常用的基本零件与标准件，并对相应的零件进行了结构和基本受力分析，联接和安装的基本方法的说明，有些常用的零件还给出了简单的应用举

例。

通过本实验的观摩，学生可以对照书本所学的基本内容，初步领会机械设计的一些常用零部件的基本设计与应用原理，从而达到举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步巩固和深化。

四、实验要求

1、学生必须带上课本，以便于与书本内容进行对照观察。

2、进入实验室必须保持安静，不得大声喧哗，以免影响其他同学。

3、不得私自打开陈列柜，不得用手触摸各种机械零件模型。

4、服从实验人员的安排，认真领会机械零件的构造原理。

五、实验报告

对每个陈列柜，分别写出两个模型的名称，并说明其对应的实物应用情况。

六、思考题

1、常用螺纹联接的方法有哪些?

2、说明无键联结的优缺点．

3、在带传动中，带张紧的方法有哪些?

4、轴上零件轴向常用的定位方法有哪些?举例说明。

实验二轴系结构设计与分析实验

一、实验目的

熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。

二、实验设备

1、组合式轴系结构设计分析实验箱。

实验箱提供能进行减速器圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。

2、测量及绘图工具

300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。

三、实验内容与要求

1、根据下表选择性安排每组的实验内容(实验题号)

2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。

3、绘制轴系结构装配图。

4．编写实验报告。

四、实验步骤

1．明确实验内容，理解设计要求。

2．复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法(参看教材有关章节)。

3．构思轴系结构方案：

(1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号；

(2)确定支承轴向固定方式(两端固定：一端固定、一端游动)；

(3)根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式<脂润滑、油润滑)；

(4)选择端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟)；

(5)考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题；

(6）绘制轴系结构示意图。

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装成轴系部件、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。

6．测量零件结构尺寸(支座不用测量)，并作好记录。

7．将所有零件放入实验箱内的规定位置，交还所借工具。

8．根据结构草图及测量数据，在3号图纸上用1：1比例绘制轴系结构装配图，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸(如交承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸)，填写标题栏和明细表。

五、实验报告

1、实验目的

2、实验内容(实验题号，已知条件)

3、实验结果

(1)轴系结构装配图(附3号图)

(2)轴系结构设计说明(说明轴上零件的定位固定，滚动轴承的安装、调连、润滑与密封方法)。

六、思考题

1、轴为什么一般都做成阶梯形状?在你所测绘的轴系中，轴的各段尺寸{包括轴的长度和直径)是根据什么来确定的?轴各段的过渡部位结构有何特点?

2．轴系中采用什么类型？为什么?它们的布置和安装方式有何特点? 3．轴系中轴上零件是靠哪些零件来轴向定位的?轴向位置是如何固定的？它们的作用、结构形状有何特点?

4．轴系固定方式采用何种形式?为什么?

5．轴承的间隙是如何调整的?调整方式有何特点?

6．轴上传动件及轴承采用什么润滑方式？轴承采用什么密封装置?

实验三液体动压轴承特性实验

一、概述

本项实验是径向加载的液体动压滑动轴承实验，其目的是测量轴承与转轴间隙中的油膜在圆周方向的压力分布值，并验证径向油膜压力最大值pmax不在外载荷Fr的垂线位置，而是在最小油膜厚度附近处。该实验还可以测试下列几项内容。

(1) 测量轴承与转轴间隙中的油膜在轴线方向的压力分布值，并验证轴向压力分布曲线呈抛物线分布，即轴向油膜最大压力值在轴承宽度的中间位置。

(2) 测量径向液体动压滑动轴承在不同转速、不同载荷、不同黏度润滑油情况下的摩擦系数f值，根据取得的一系列f值，可以做出滑动轴承的摩擦特性曲线，进而分析液体动压的形成过程，并找出非液体摩擦到液体摩擦的临界点，以便确定一定载荷、一定黏度润滑油情况下形成液体动压的最低转速，或一定转速、一定黏度润滑油情况下保证液体动压状态的最大载荷。

(3) 观察液体动压的形成过程。在启动主轴时，一定要慢慢加速。因为此时轴承与主轴之间没有油膜，如果加速太快，容易烧坏轴瓦。为此，该实验台人为地设计了轴承保护电路，当没有油膜时，油膜指示灯亮，在形成油膜后，正常工作时油膜指示灯灭。根据油膜指示灯装置，也可以观察液体动压润滑的形成过程和摩擦状态。