轴系部件设计与分析试验指导书

轴系设计与分析实验报告

轴系设计与分析实验报告1. 引言轴系设计与分析是机械工程中的重要内容之一。

通过对轴系的设计与分析，可以确保机械系统的运行稳定性和效率。

本实验旨在通过实际操作和分析来学习轴系设计与分析的基本原理和方法。

2. 实验目的本实验的主要目的是掌握轴系设计与分析的基本步骤和方法，包括轴的选择、轴的尺寸设计、轴的强度校核等。

3. 实验步骤本实验的具体步骤如下：3.1 确定传动系统参数根据所给的传动要求和实际情况，确定传动系统的参数，包括输入功率、输出转速、传动比等。

3.2 选择轴材料根据所需承受的载荷和工作环境条件，选择合适的轴材料。

考虑诸如强度、刚度、耐磨性等因素，选择最优的轴材料。

3.3 选择轴的类型和形状根据传动系统的需求和工作条件，选择合适的轴类型和形状。

常见的轴类型有实心轴、空心轴、中空轴等，而轴的形状可以是圆柱形、锥形、多边形等。

3.4 设计轴的尺寸根据轴的类型、轴材料和传动系统参数，进行轴的尺寸设计。

首先确定轴的直径或截面尺寸，然后考虑轴的长度和轴上的零件布置。

3.5 进行强度校核根据轴的尺寸和所受载荷，进行强度校核。

使用适当的强度校核方法，如受弯强度校核、疲劳强度校核等，确保轴的强度满足设计要求。

3.6 进行轴的稳定性分析根据轴的尺寸和受力情况，进行轴的稳定性分析。

通过计算轴的弯曲刚度、扭转刚度等参数，评估轴在工作过程中的稳定性。

3.7 优化设计根据实际分析结果，对轴的尺寸和材料进行优化设计。

通过改变轴的尺寸或材料，达到更好的性能和效果。

4. 实验结果与分析根据实际操作和计算分析，得出了轴的最佳尺寸和材料。

经过强度校核和稳定性分析，确认轴的设计满足要求，并具备良好的性能和可靠性。

5. 结论通过本实验，我们掌握了轴系设计与分析的基本步骤和方法。

我们了解了轴的选择、轴的尺寸设计、轴的强度校核等关键内容，并通过实际操作提升了我们的实际能力。

6. 参考文献•张三等，《机械设计与制造》•李四，《轴系设计与分析基础》以上是本次轴系设计与分析实验报告的内容，通过本次实验，我们深入了解了轴系设计与分析的基本原理和方法，并将其运用到实践中。

轴系设计与分析实验报告

轴系设计与分析实验报告轴系设计与分析实验报告引言：轴系设计与分析是机械工程领域中一个重要的研究方向。

轴系是机械传动中的关键组成部分，其设计合理与否直接影响到机械系统的性能和寿命。

本实验旨在通过对轴系的设计与分析，深入了解轴系的工作原理和设计要点，为机械工程师提供参考和指导。

一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和分析轴系，掌握轴系设计的基本原理和方法，深入理解轴系的工作原理和设计要点。

二、实验原理1. 轴系的基本概念轴系是由轴、轴承、传动装置等组成的机械传动系统。

轴承是轴系中的重要组成部分，其作用是支撑轴的转动并承受轴上的载荷。

2. 轴系的设计要点轴系的设计要点包括轴的材料选择、轴的尺寸计算、轴的受力分析等。

轴的材料选择应考虑其强度、刚度和耐磨性等因素；轴的尺寸计算应根据轴上的载荷和转速等参数进行；轴的受力分析可以通过有限元分析等方法进行。

三、实验步骤1. 确定轴系的工作条件和参数，包括载荷、转速等。

2. 根据轴系的工作条件和参数，选择合适的轴材料。

3. 根据轴系的工作条件和参数，计算轴的尺寸。

4. 进行轴的受力分析，包括静态受力分析和动态受力分析。

5. 根据轴的受力分析结果，对轴进行优化设计。

6. 检验轴的设计是否满足要求，包括强度、刚度和耐磨性等方面。

四、实验结果与分析通过实验，我们设计了一台用于传动的轴系，并对其进行了分析。

根据轴系的工作条件和参数，我们选择了合适的轴材料，并计算出了轴的尺寸。

通过有限元分析，我们得到了轴的受力分析结果，并对轴进行了优化设计。

最后，我们对轴进行了检验，结果表明轴的设计满足了要求。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了轴系的设计原理和方法，掌握了轴系设计的基本要点和步骤。

实验结果表明，轴系的设计对机械系统的性能和寿命有着重要影响，合理的轴系设计可以提高机械系统的工作效率和可靠性。

因此，在实际工程应用中，我们应该重视轴系的设计与分析，确保机械系统的正常运行和长期稳定性。

轴系结构组合设计

轴系结构组合设计Ⅰ. 简要说明Ⅱ. 实验指导书Ⅲ. 实验报告Ⅰ. 简要说明技能楼9509实验室在2010年10月间购进了两箱组合轴系结构设计实验箱，该实验箱可开设轴系结构设计和轴系结构分析两大实验功能。

实验箱由8类40种120件零件组成，内有齿轮轴、蜗杆轴和不同结构形状的阶梯轴等轴类零件，齿轮、带轮、联轴器、轴承座、端盖、套杯、套筒等轴上零件，轴承、圆螺母、轴端挡圈、止动垫圈、轴用弹性挡圈、螺钉、螺母等标准件，连接件、支承座类等零件，零件材料为全铝合金，加工精密。

实验零件能方便地组合出数十种轴系结构方案，具有内容多样的特点，每一实验箱可供4-6人使用。

实验箱与实验指导书和折装工具可开设轴系机构创意设计实验，轴系机构模拟设计实验，轴系机构分析实验，轴系零件测绘实验等实验课程，对培养学生的机械设计能力将有明显的提高。

以下是使用实验零件组合成的轴系结构示例：Ⅱ. 实验指导书【机械设计基础实验】实验四：轴系结构组合设计一．实验目的1．熟悉和掌握轴的结构与其设计，弄懂轴及轴上零件的结构形状及功能、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。

3．熟悉和掌握轴系结构设计的要求与常用轴系结构。

4．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。

二．实验原理任何回转机械都具有轴系结构，因而轴系结构设计是机器设计中最丰富、最需具有创新意识的内容之一，轴系性能的优劣直接决定了机器的性能与使用寿命。

由于轴承的类型很多，轴上零件的定位与固定方式多样，具体轴系的种类很多。

概括起来主要有：(1)两端单向固定结构；(2)一端双向固定、一端游动结构；(3)两端游动结构(一般用于人字齿轮传动中的一根轴系结构设计)。

如何根据轴的回转转速、轴上零件的受力情况，决定轴承的类型；再根据机器的工作环境决定轴系的总体结构；轴上零件的轴向定位与固定、周向的固定来设计机器的轴系，是机器设计的重要环节。

为了设计出适合于机器的轴系，有必要熟悉常见的轴系结构，在此基础上才能设计出正确的轴系结构，为机器的正确设计提供核心的技术支持。

轴系结构创新设计实验指导书

轴系结构创新设计实验一、实验目的：通过本实验熟悉和掌握轴的结构设计及轴承组合设计的基本要求、原理及设计方法。

培养学生综合利用所学知识，创新设计各种不同轴系结构的能力，增强学生的动手能力和工程意识。

二、实验设备：由不同的轴系零件及不同尺寸的轴段所组成的结构设计实验装备，共计15套（附15份轴系零件布置简图）。

各套所包括的主要零部件如下：1、模块化轴段（可组装成不同结构形状的阶梯轴）；2、轴上零件：齿轮、带轮、联轴器、蜗杆、蜗轮、轴承、轴承端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用及孔用弹性挡圈、螺钉、螺母、机座等；3、工具：活扳手、游标卡尺、弹簧卡钳、铜棒、橡胶（木）锤等。

三、实验准备内容：1、在指导教师组织下，随机抽取实验题卡。

2、认真阅读题卡上的内容，根据题卡上的结构方案简图及已知条件和要求，确定需要使用哪些轴上零件。

3、绘制轴系结构装配草图（可参考教材及零件设计手册中的相关图），设计时注意以下几点：（1）、所设计的结构应满足轴系结构设计的基本原则及要求，如轴上零件应可靠地固定和定位；轴上零件（包括轴承）的装配工艺性（应装、拆方便）；轴承的密封及间隙调整；对于锥齿轮轴系及蜗轮轴系应能够进行轴向调整；轴零件结构的工艺性等（暂不考虑润滑问题）。

（2）、标出每一轴段的直径和长度，其余零件尺寸可不标注。

上述各项准备工作应在进入实验室之前完成。

四、实验步骤：1、将所绘制的结构装配草图交由指导教师检查，经认可后进行下一步实验，否则，需进行修改设计方案直至认可为止。

2、按题卡上的编号领取相应编号的实验设备；并按照箱子上的零件清单核对零件数目，如有差错，应及时报告指导教师。

3、根据装配草图选择模块化轴段，按照预定的设计方案，组装阶梯轴零件；该轴应与草图中的轴一致或尽可能相近。

4、装配好轴承支座。

5、根据装配草图，选用相应的轴上零部件，按照装配工艺要求顺序装到轴上，并安装在轴承支座上。

6、装上调整垫片及轴承端盖，锁紧端盖上的螺栓。

轴系部件设计与分析实验

06 注意事项
合理的轴系结构应满足下述要求： 1、轴上零件定位准确、固定（轴向、周向）
可靠； 2、轴上零件装拆方便，轴的加工工艺性良
好； 3、轴承的固定、润滑及密封方式应符合给
定的设计条件，轴承间隙调整方便； 4、轴受力合理，尽量减少应力集中。
国家工科机械基础教学基地
National basic teaching base for engineering machinery
国家工科机械基础教学基地
National basicneering machinery
04 实验步骤
3 按方案要求组装轴系部件； 4 用铅笔绘制草图； 5 测量非标准件所需尺寸； 6 将各部件装入箱中，工具放在桌面上，实验结束
国家工科机械基础教学基地
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轴系布置简图
轴承固定方式两端固定
传动件直齿轮
润滑方式
密封方式
轴承端盖
油润滑橡胶圈凸缘式
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05 实验方案及轴系部件装配图示例
轴系布置简图轴承固定方式两端固定
05 实验方案及轴系部件装配图示例
轴系布置简图
轴承固定方式两端固定
传动件
润滑方式
密封方式
轴承端盖
斜齿轮脂润滑毛毡凸缘式
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轴系设计与分析实验报告

轴系设计与分析实验报告1. 引言轴系是工程中常见的机械传动元件，其设计和分析对于确保机械系统的正常运转至关重要。

本实验旨在通过对轴系的设计和分析，加深对机械传动的理解，并掌握轴系设计的基本方法和分析技巧。

2. 实验目标本实验的主要目标是设计一个满足给定工况要求的轴系，并对其进行强度和稳定性分析。

具体要求如下： 1. 设计一根适合的轴，使其满足给定的转速、扭矩和工作温度要求； 2. 进行轴的强度分析，确保其能够承受设计工况下的载荷； 3. 进行轴的稳定性分析，判断轴在高速转动时是否会发生振动。

3. 实验步骤3.1 确定设计参数根据给定的工况要求，确定设计轴的转速、扭矩和工作温度。

在设计过程中，还需要考虑材料的强度和热膨胀系数等因素。

3.2 选择轴的材料根据设计参数和要求，选择合适的轴材料。

考虑材料的强度、韧性、热膨胀系数等因素，并进行材料力学性能的分析和比较。

3.3 进行轴的受力分析根据设计参数和轴的几何形状，进行轴的受力分析。

计算轴在设计工况下的受力情况，包括弯矩、剪力和轴向力等。

3.4 进行轴的强度分析基于轴的受力情况和选择的材料，进行轴的强度分析。

计算轴的应力和变形，检查轴的强度是否满足设计要求。

3.5 进行轴的稳定性分析根据轴的几何形状和转速，进行轴的稳定性分析。

计算轴的临界转速和临界转矩，判断轴在高速转动时是否会发生振动。

3.6 优化设计根据强度和稳定性分析的结果，对轴的设计进行优化。

可以调整轴的几何形状、材料和工艺等因素，以满足设计要求并提高轴的性能。

4. 实验结果与分析根据实验步骤中的分析和计算，得到了轴的设计参数、材料选择、受力分析、强度分析和稳定性分析的结果。

经过优化设计后，得到了满足给定工况要求的轴系。

5. 结论通过本实验，我们深入了解了轴系设计和分析的方法和技巧。

通过实际计算和分析，我们成功设计了一个满足工况要求的轴系，并对其进行了强度和稳定性分析。

实验结果证明了我们设计和分析方法的有效性和可靠性。

机械零件实验三 - 轴系设计分析实验

实验三轴系设计分析实验一、实验目的和要求（1）熟悉常用轴系零部件的结构及功能；（2）掌握轴系结构设计基本要求；二、主要仪器设备（1）轴系实验箱（2）工具：钢板尺、内外卡钳、铅笔、三角板等三、实验原理圈骨架式密封将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。

毛毡式密封富有弹性,可作为防震、密封，组织紧密,孔隙小,可作为良好的过滤材料。

甩油环+密封件用在轴承或齿轮的润滑。

四、实验内容及实验数据记录1.选择的轴系部件设计实验方案进行认真分析；2.根据轴系部件设计实验方案从实验箱中选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系部件结构设计。

3.安装完成后检查轴承结构是否合理，并对不合理结构提出修改方案。

4.完成装配草图。

草图如下：五、轴系部件结构分析（1）轴系支点的轴向固定结构选择、特点及应用场合➢两端单向固定结构适用于温升不高的短轴。

为补偿轴的热伸长，对于深沟球轴承，在一端轴承外圈和端盖之间应留有一定间隙，对于角接触轴承，安装时应在轴承内部留有适当轴向游隙。

➢一端固定，一端游动的结构适用于温度变化较大，支点距离较大的长轴。

➢两端游动结构适用于要求轴做双方向的轴向游动，而其轴向工作位置靠轴上传动件本身的限位作用来保证的情况。

（2）轴滚动轴承类型、选择原因及组合方式载荷较大时应选用线接触的滚子轴承;承受纯轴向载荷时选用推力轴承;主要承受径向载荷时应选用深沟球抽承，同时承受径向和轴向载荷时应选择角接触轴承;当轴向载荷比径向绒荷大很多时，常用推力轴承和深沟球轴承的组合结构;承受冲击载荷时宜选用滚子轴承。

转速高时.应采用点接触的球轴承，转速更高时，可采用超轻或特轻系列的轴承。

当轴承的结构尺寸、精度相同时，球轴承比滚子轴承径向间隙小。

在支点跨距大或难以保证两轴承孔的同轴度时，应选抒调心轴承。

具有调心性能的滚动轴承必须在轴的两端成对使用。

如果一端采用调心轴承，另一端使用不能调心的轴承，则不能起调心作用。

轴系零件结构设计大作业任务书和指导书

轴系零件结构设计大作业任务书和指导书一．目的1．掌握轴系零件结构设计方法； 2．培养独立设计能力；3．熟悉有关设计资料，学会查手册。

二．题目单级圆柱齿轮减速器输出轴部件结构设计原始数据如下：设计方案项目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输出轴转速n （r/min ） 130 130135140145150155160 165 170输出轴功率P （kW ）2 2.22.5 2.83.2 3.5 3.8 44.2 4.5大齿轮齿数Z 2 95 97 101103105107109111 113 115小齿轮齿数Z 118 18 19 20 21 22 23 24 25 26齿轮螺旋角β 9 022'35″齿轮模数m n （mm ）3 大齿轮宽度B （mm ） 80 工作年限（班/年）1/10 工作情况平稳传动简图：三．设计工作量1．总装配图一张（A2图纸计算机1：1绘图，图只要求画出下图所示部分）； 2．计算说明书一份（要求用论文纸手写，格式要求同前，可用涂改液少量涂改）。

减速器四．计算内容1．选择轴的材料及热处理方法2．按扭转强度初算轴的直径3．轴的结构设计(1) 选择联轴器（HL或TL型，要求写出标记）(2) 选择轴承（要求列出轴承各主要参数）(3) 画出轴系结构图（含轴上零件，用铅笔、直尺作图）(4) 简要说明各轴段直径的推导过程并在图上标出各直径(5) 计算跨距（要求图与文字结合写出推导过程）4．按弯扭合成强度条件校核轴的强度（要求受力简图、弯矩图及扭矩图对齐）5．滚动轴承寿命计算及轴承装置设计（寿命计算要求画出必要的示意图）6．键的选择和强度计算（要求写出标记）7．大齿轮结构设计（参考《图册》74页图2(1),要求用铅笔、直尺画出齿轮结构并注明主要尺寸）参考文献：1.吴宗泽罗圣国.机械设计课程设计手册.高等教育出版社2.濮良贵纪名刚.机械设计(第七版). 高等教育出版社.3.龚桂义潘沛霖等. 机械设计课程设计图册. 高等教育出版社。

轴系零件结构设计实验

轴系零件结构设计实验
轴系零件结构设计是机械工程学中的重要实验之一，其目的是通过对不同的零件结构
进行设计、制造和测试，以从理论上和实践上理解和掌握轴系的基本原理和性能。

本实验分为以下几个步骤：
1、材料准备：为了保证实验结果的准确性和可靠性，需要选用高质量的材料，如高
强度钢、铜、铝等。

2、设计：根据轴系的要求，进行结构设计。

在设计中，需要考虑轴的应力、变形、
强度、硬度和耐热性等因素，同时还需要考虑生产工艺和运作环境等因素。

3、制造：根据设计方案，进行加工、装配和调试。

在制造过程中，需要保证加工精
度和表面质量，避免出现裂纹、划痕等不良情况。

4、测试：采用拉伸、弯曲、扭转、抗疲劳等实验方法进行测试，以验证轴系零件结
构设计的性能。

通过数据实验，得出性能和强度曲线等，可以对轴系进行进一步分析和改进。

通过轴系零件结构设计实验的学习，可以让学生深入理解轴系的工作原理和结构特点，提高工程设计和制造的能力，培养工程实践操作技能，为日后从事相关工作培养专业素养
和能力。

实验二、轴系结构设计实验

实验二、轴系结构设计实验一、实验目的1、熟悉常用轴系零部件的结构；2、掌握轴的结构设计基本要求；3、掌握轴承组合结构设计的基本方法。

二、实验设备①各种轴；②轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、止退垫圈、轴端挡板、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等。

③工具包括活搬手、游标卡尺、胀钳。

④铅笔、三角尺等绘图工具自备。

三、概述轴系结构是机械的重要组成部分，也是机械设计课程的核心教学内容。

由于轴系结构设计的问题多、实践性强、灵活性大，因此既是教师讲授的难点，也是学生学习中最不易掌握的内容。

本实验通过学生自己动手，经过装配、调整、拆卸等全过程，不仅可以增强学生对轴系零部件结构的感性认识，还能帮助学生深入理解轴的结构设计、轴承组合结构设计的基本要领，达到提高设计能力和工程实践能力的目的。

四、实验内容1、每组同学根据轴系简图装配轴系部件；2、分析并测绘部件，在简图上标出零、部件尺寸；3、编写实验报告，并画出轴系部件装配草图。

五、实验步骤六、①根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装在轴上，完成轴系结构设计；②分析轴系结构方案的合理性。

分析时应考虑以下问题：a.轴上各键槽是否在同一条母线上；b.轴上各零件是否处于指定位置；c.轴上各零件的轴向、周向固定是否合理、可靠，如防松、轴承拆卸等；d.轴系能否实现回转运动，运动是否灵活；e.轴系沿轴线方向的位置是否确定，轴向力能否传到机座上；f.轴系的轴向位置是否需要调整，需要时，如何调整。

③在确认实际装配结构无误时，测绘各零件的实际尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）；④将实验零件放回箱内，排列整齐，工具放回原处；⑤在实验报告上，按1∶1比例完成轴系结构装配图（只标出各段轴的直径和长度，公差配合及其余尺寸不标注，零件序号、标题栏可省略）。

注意：因实验条件限制，本实验忽略过盈配合的松紧程度、轴肩过渡圆角及润滑等问题。

轴系结构分析与测绘实验指导书与分析实验报告

轴系结构分析与测绘实验指导书一、实验预习:阅读《机械设计》教材中有关轴与滚动轴承设计的内容。

二、实验目的：1、熟悉轴的结构和滚动轴承组合设计的典型结构；2、了解轴及轴上零件的结构形状及作用、工艺要求和装配关系；3、了解轴及轴上零件的定位与固定方法；4、培养分析与测绘能力。

三、实验设备：1、分析、测绘对象：1/4剖开的轴系典型结构部件模型14种；（见所附照片）2、测绘工具：300mm钢尺、游标卡尺、内、外卡尺；3、学生自备：铅笔、三角板、绘图仪器、A3白纸若干。

四、实验原理：为了保证滚动轴承工作可靠并达到预期寿命以及整个轴系的正常工作，除了应正确选择轴承的类型和尺寸外，还应正确设计轴承组合。

轴承组合设计的主要内容是正确解决轴承的布置、安装、拆卸、配合、定位、紧固、调整、润滑和密封等问题。

通过拆装，了解传动装置中各轴承部件的组合设计特点、固定方法与调整过程，进一步掌握轴的结构设计的一般原理及轴上零件的定位、固定、合理拆装方法与顺序。

培养分析、判断和正确设计轴系部件的能力。

根据教具，仔细观察、分析轴上零、部件结构特点，按合理的拆装顺序逐一拆卸和安装，并绘出草图。

五、实验步骤：1、仔细观察轴上的零件的结构形状，尺寸大小，装配关系；2、用手转动轴，通过分析，确定轴承组合设计中轴承轴向固定方式；3、判断所测绘的轴系部件模型中滚动轴承的类型；4、在了解所测绘的轴系部件的结构特点后，进行测量，对照实物，先画出装配草图，再绘出轴系结构的正式装配图（可以CAD图）；5、装配轴系部件，使其恢复原状；6、针对所测绘轴系结构进行分析。

六、实验要求：1、一人一组；2、先绘出装配草图，然后绘制正式装配图一张（大约按1:1绘图）。

草图和正式装配图均要交；3、正式装配图要求：图样画法应符合机械制图国家标准；可不标尺寸，但相互有配合的零件表面之间注上配合尺寸线；给出个零件序号，写出标题栏和明细表；4、对于难以测量的有关尺寸，允许根据实物相对大小和结构关系估算出来，或利用标准查出来；5、分析报告：不少于150字，书写在A4打印纸上从以下几方面进行分析（参考）：a)你所测绘的轴系部件中，轴上有哪几个零件，作用各是什么；b)轴上零件的定位与固定方式；c)轴承的选择与配置情况（轴承的类型、型号、支承方式等）；d)轴承润滑方式；e)轴系的密封方法；f)你所测绘的轴系部件，原设计在结构上有无错误或不足之处，若有应如何改进。

机械基础实验2指导书

课程名称：机械基础实验2（项目一）实验名称：轴系结构设计实验一、实验目的1、熟悉常用轴系零部件的结构；2、掌握轴系结构设计的基本要求；3、掌握轴承组合结构设计的基本方法。

二、实验设备和工具1、各种类型的轴；2、轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、止退垫圈、轴端挡板、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等；3、工具：活扳手、游标卡尺、卡钳；4、绘图仪器（自备）：铅笔、三角板。

三、实验内容本实验一共提供15种轴系结构设计装配草图，此处选择其中5种供参考，其结构图如图1-1至图1-5所示。

图1-1图1-2图1-3图1-4图1-5四、实验步骤1、根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装在轴上，完成轴系结构设计；2、分析轴系结构方案的合理性。

分析时应考虑以下问题：a.轴上各键槽是否在同一条母线上；b.轴上各零件是否处于指定位置；c.轴上各零件的轴向、周向固定是否合理、可靠，如防松、轴承拆卸等；d.轴系能否实现回转运动，运动是否灵活；e.轴系沿轴线方向的位置是否确定，轴向力能否传到机座上；f.轴系的轴向位置是否需要调整，需要时，如何调整。

3、在确认实际装配结构无误时，测绘各零件的实际尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）；4、将实验零件放回箱内，排列整齐，工具放回原处；5、在实验报告上，按1∶1比例完成轴系结构装配图（只标出各段轴的直径和长度，公差配合及其余尺寸不标注，零件序号、标题栏可省略）。

注意：因实验条件限制，本实验忽略过盈配合的松紧程度、轴肩过渡圆角及润滑等问题。

五、思考题1、轴的结构设计要考虑哪些问题？2、为什么大多数转轴要作成阶梯轴？3、轴上零件的轴向固定有哪些方法？4、轴上零件的周向固定有哪些方法？5、齿轮联轴器中，为什么低速轴直径要比高速轴的直径大得多？6、对于常见的两支点轴系，轴承的组合设计有哪几种型式？课程名称：机械基础实验2（项目二）实验名称：液体动压滑动轴承实验一、实验目的利用ZCS-Ⅱ液体动压轴承实验台来观察滑动轴承的结构、测量其径向油膜压力分布、测定其摩擦特征曲线。

RCJZ型组合式轴系结构设计实验箱

RCJZ组合式轴系结构实验箱实验指导书一、概述轴系结构是机械的重要组成部分，也是机械设计课程的核心教学内容。

由于轴系结构设计的问题多，实践性强，灵活性大，因此既是教师讲授的难点，也是学生学习中最不易掌握的内容。

本实验通过学生自己动手，经过设计.装配.调整.拆卸等过程，不仅可以增强学生对轴系零部件结构的感性认识，还能帮助学生深入理解轴的结构设计.轴承组合结构设计的基本要领，达到提高设计能力和工程实践能力的目的。

二 .实验目的熟悉常用轴系零部件的结构;掌握轴的结构设计基本要求；掌握轴承组合结构设计的基本方法。

三. 实验设备1 轴系零件2 实验工具四.实验准备1 从轴系结构设计实验方案表中选择设计实验方案;2 根据实验方案规定的设计条件确定需要哪些轴上零件;3 绘出轴系结构设计装配草图并注意以下几点;1) 应满足轴的结构设计.轴承组合设计的基本要求，如轴上零件的固定.拆装.轴承间隙的调整.密封.轴的结构工艺性等；（暂不考虑润滑问题） 2）标出每段轴的直径长度，其余零件的尺寸可不标注各项准备工作应在进入实验室之前完成。

五.实验步骤1 以自己设计的装配草图为依据，在轴系零件中选取需要装配的零件；2 根据轴系结构按装配工艺要求顺序装配在轴上，完成轴系结构设计；3 自行检查轴系结构方案的合理性，对不合理之处进行修改，直到装配出合理的结构为止，检查时应考虑以下问题：1）轴上各键是否在同一条母线上；2）轴上各零件是否处于指定位置；3）轴上各零件的轴向.径向固定是否合理.可靠，如防松.轴承拆卸等；4）轴系能否实现回转运动，运动是否灵活；5）轴系沿轴线方向的位置是否确定，轴向力能否传到机座上；6）轴承的游隙能否调整，如何调整；7) 轴系的轴向位置是否需要调整，如何调整。

4 在确认实际装配无误时，测绘各零件的实际尺寸；5 将实验零件放回实验箱内，排列整齐，工具放回原处；6 在实验报告上，按1：1的比例完成轴系结构设计装配图。

11机械零件设计实验指导书(2013.09)讲解

机械零件设计实验指导书汕头大学机械电子工程系编前言本实验教程指导书是根据《机械零件设计》教学大纲要求，结合本系的实际情况编写的。

机械零件设计实验是理论学习基础上的一个极其重要的实践环节。

通过实验可以使学生加深对《机械零件设计》课程的基本概念理论的理解，从而提高学生分析和解决问题的能力。

机械设计课程实验项目设计包括演示性、验证性、设计性以及创新性四类实验，项目的设置符合学生的认识规律和实际水平，实现了以学生自我训练为主的教学模式。

学生通过实验教学掌握基本的实验操作方法，能够正确地使用仪器设备、正确地取得实验数据。

培养了学生正确记录、处理和表达实验结果的能力；在不同类型实验中，学生均可通过选择实验方法、选择实验条件和仪器达到设计实验的目的；并通过查阅手册、工具书及其它信息源获得相关信息以达到解决工程实际问题的目的。

由于编写水平有限，书中难免有误漏、不妥之处，恳请广大读者批评指正。

目录实验一机械零件认识实验 (1)1.1实验目的 (1)1.2设备和工具 (1)1.3实验原理及内容 (1)1.4思考题 (3)实验二机械传动组合测试实验 (4)2.1实验目的 (4)2.2设备和工具 (4)2.3实验原理 (4)2.4实验内容及要求 (6)2.5实验步骤 (7)实验三轴系设计分析实验 (9)3.1实验目的 (9)3.2设备和工具 (9)3.3实验原理 (9)3.4实验内容及要求 (10)3.5实验步骤 (11)实验四机械构件组合实验 (12)4.1实验目的 (12)4.2设备和工具 (12)4.3实验原理 (12)4.4实验内容及要求 (12)4.5实验步骤 (14)I实验一机械零件认识实验机械零件设计课程是机械工程的一门重要的专业基础课，内容广泛，理论性强，学习难度较大。

机械零件认知实验是帮助学生理解和掌握该课程理论知识的重要基础环节，在整个教学过程中具有十分重要的地位。

通过这次实验，使学生认识基本的机械零件，加深理解机械设计基础理论知识，为今后学生在生产实际中设计、生产和维护机械设备，打下良好的基础。

《机械设计》实验四（轴系结构实验）

综合性实验指导书实验名称：轴系结构实验实验简介：轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。

轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。

轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。

另一方面，要根据制造、装拆使用等要求定出轴的合理外形和全都结构尺寸，即进行轴的结构设计。

轴承是轴的支承，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。

滚动轴承已标准化，设计时只需根据工作条件选择合适的类型和尺寸，并进行轴承装置的设计。

通过本实验学生将进一步定性地对轴系设计结构理论进行深入了解。

适用课程：机械设计实验目的：了解并正确处理轴、轴承和轴上零件间的相关关系，如轴与铀承及轴上零件的定位、固定、装拆及调整方式等，以建立对抽系结构的感性认识并加深对轴系结构设计理论的理解。

面向专业：机械类实验项目性质：综合性（课内必做）计划学时： 2学时实验要求：A预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。

知识点：A《机械设计》课程传动轴内容；B 《机械设计》课程键、螺纹连接内容；C《机械设计》课程滚动轴承内容；D 《机械设计》课程齿轮传动内容； E 《机械设计》课程蜗轮蜗杆传动内容；F《机械设计》课程润滑、密封内容；G《机械制图》课程相关知识内容。

实验分组：1人/组《机械设计》课程实验实验四轴系结构实验一、概述轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。

轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。

它与轴承孔配合的轴段称为轴颈，安装传动件轮毂的轴段称为轴头，联接轴颈和轴头的轴段称为轴身。

轴颈和轴头表面都是配合表面，须有相应的加工精度和表面粗糙度。

轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。

轴系结构分析与测绘实验指导书与分析实验报告

轴系结构分析与测绘实验指导书一、实验预习:阅读《机械设计》教材中有关轴与滚动轴承设计的内容。

二、实验目的：1、熟悉轴的结构和滚动轴承组合设计的典型结构；2、了解轴及轴上零件的结构形状及作用、工艺要求和装配关系；3、了解轴及轴上零件的定位与固定方法；4、培养分析与测绘能力。

三、实验设备：1、分析、测绘对象：1/4剖开的轴系典型结构部件模型14种；（见所附照片）2、测绘工具：300mm钢尺、游标卡尺、内、外卡尺；3、学生自备：铅笔、三角板、绘图仪器、A3白纸若干。

四、实验原理：为了保证滚动轴承工作可靠并达到预期寿命以及整个轴系的正常工作，除了应正确选择轴承的类型和尺寸外，还应正确设计轴承组合。

轴承组合设计的主要内容是正确解决轴承的布置、安装、拆卸、配合、定位、紧固、调整、润滑和密封等问题。

通过拆装，了解传动装置中各轴承部件的组合设计特点、固定方法与调整过程，进一步掌握轴的结构设计的一般原理及轴上零件的定位、固定、合理拆装方法与顺序。

培养分析、判断和正确设计轴系部件的能力。

根据教具，仔细观察、分析轴上零、部件结构特点，按合理的拆装顺序逐一拆卸和安装，并绘出草图。

五、实验步骤：1、仔细观察轴上的零件的结构形状，尺寸大小，装配关系；2、用手转动轴，通过分析，确定轴承组合设计中轴承轴向固定方式；3、判断所测绘的轴系部件模型中滚动轴承的类型；4、在了解所测绘的轴系部件的结构特点后，进行测量，对照实物，先画出装配草图，再绘出轴系结构的正式装配图（可以CAD图）；5、装配轴系部件，使其恢复原状；6、针对所测绘轴系结构进行分析。

六、实验要求：1、一人一组；2、先绘出装配草图，然后绘制正式装配图一张（大约按1:1绘图）。

草图和正式装配图均要交；3、正式装配图要求：图样画法应符合机械制图国家标准；可不标尺寸，但相互有配合的零件表面之间注上配合尺寸线；给出个零件序号，写出标题栏和明细表；4、对于难以测量的有关尺寸，允许根据实物相对大小和结构关系估算出来，或利用标准查出来；5、分析报告：不少于150字，书写在A4打印纸上从以下几方面进行分析（参考）：a)你所测绘的轴系部件中，轴上有哪几个零件，作用各是什么；b)轴上零件的定位与固定方式；c)轴承的选择与配置情况（轴承的类型、型号、支承方式等）；d)轴承润滑方式；e)轴系的密封方法；f)你所测绘的轴系部件，原设计在结构上有无错误或不足之处，若有应如何改进。

轴系组件设计说明书

根据表（13-3），取
3.1.2按照弯扭合成强度条件计算
轴所受的载荷是从轴上的零件传来的，根据计算简图，分别按水平面和垂直面计算各力产生的玩具，并按计算结果分别作出水平面上的弯矩图和垂直面上的弯矩图；然后按下式计算总弯矩并作出M图
由式子（15-5）可知
拟定，根据（表15-4）则
符合上式子
3.1.3按照疲劳强度条件进行精确校核
查公式（3-12）可知
法向应力
扭转切应力
设计安全系数
S=1.3~1.5，用于材料均匀，载荷与应力计算精确
S=1.5~1.8，用于材料不均匀，计算精确度较低时
S=1.8~2.5，用于材料均匀性及计算精确度很低，或者轴的直径大于200mm时
3.1.4按照静强度条件进行校核
危险截面静强度的计算安全系数
注：
（1）输出轴的轴系组件装配图一张
（2）设计计算说明书一份，主要内容包括：输出轴的设计计算，轴承类型选择和寿命计算，以及其他必要的计算
3．设计计算
3.1输出轴设计计算
3.1.1按照扭转强度条件计算
输出轴上的转矩
因已知低速级大齿轮的分度圆直径为
而
先按式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为Q235A，于是得
，用于高塑料材Leabharlann （）制成的刚轴，用于中等塑料材料（）制成的刚轴
，用于低塑料材料刚轴
，用于铸造轴
3.2轴承过盈配合处校核
按照输出轴设计计算过程，同理可得
3.3校核平键
机械设计大作业
说明书
设计题目：轴系组件设计
机械与自动控制院（系）
机械设计制造及其自动化专业
班级：12机制2学号：2012330300073