機械工程實踐報告.doc

工程實踐報告專業(yè)：機械工程 學號：2013020044 姓名:張晗一、 課程性質(zhì)和任務本課程是機械工程領域的實踐類課程。通過實驗使學習者建立起清晰的機械裝配、安裝調(diào)整及同軸度、平行度等形位公差的概念。通過實驗獲得對分析、評判處理機械加工誤差、裝配誤差等系統(tǒng)綜合誤差對機械傳動性能影響的實際能力。通過實驗使學習者學會和掌握機械工卡量具的使用和獲得長度測量、角度測量等尺寸與形位公差測量的相關知識。通過實驗學習動態(tài)性能的測試方法。二、課程基本要求1.掌握典型機械系統(tǒng)主要組成和應用。2.掌握典型機械系統(tǒng)的設計評價原則和評價方法。3.掌握零部件的三維建模方法與動態(tài)仿真方法。4.掌握運動學、動力學特性的測量與分析方法。5.掌握典型機械系統(tǒng)主要性能參數(shù)測量方法6.掌握零部件的cad,cae。7.掌握典型機械系統(tǒng)的裝配、安裝調(diào)整方法。8.掌握加工精度對機械性能的影響。三、課程內(nèi)容課程內(nèi)容：1.傳動系統(tǒng)的組成認識：（1）認識實驗平臺基本的機械部件；（2）電機控制箱安全開關的鎖定/解鎖方法；（3）利用水平儀測量平面的水平度；（4）電機的安裝、校準（含調(diào)水平、軸向跳動及徑向跳動的測量）方法；（5）利用接觸式轉(zhuǎn)速表測量電機轉(zhuǎn)速。（6）機械動力傳輸儀器工作的安全著裝與安全物品。（7）電機的動態(tài)性能測量2.鍵聯(lián)接的安裝與測量和計算機輔助設計：（1）認識鍵聯(lián)接的基本幾何參數(shù)、形狀公差、位置公差及其測量、調(diào)整的方法，并編程實現(xiàn)這些參數(shù)的計算機輔助設計；（2）利用鍵坯制作一個符合要求的鍵；（3）利用鍵聯(lián)接將輪轂安裝到軸上；（4）利用帶式制動器測量軸的力矩；（5）測量電機的電流。3.力傳輸系統(tǒng)的安裝：（1）測量軸的相關幾何尺寸；（2）滾動軸承的安裝及校準；（3）爪形聯(lián)軸器的安裝；（4）使用直角尺和塞尺對相連的兩軸進行校準。4. v型帶傳動的安裝與調(diào)節(jié)和動畫演示：（1）計算帶輪傳動比；（2）計算帶傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩；（3）安裝并校準v型帶；（4）確定帶張力的方法；（5）使用電機可調(diào)支撐座調(diào)整帶的張力；（6）使用張力測試儀測量帶的張力。（7）5.鏈傳動的安裝與調(diào)節(jié)：（1）計算鏈輪傳動比、鏈傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩；（2）滾子鏈傳動系統(tǒng)的安裝及校準；（3）確定鏈垂度的允許值；（4）測量、調(diào)整鏈的垂度；（5）利用鏈條拆卸器安裝、拆卸鏈條（6）掌握帶張力的調(diào)整方法及張力的測量方法。6.直齒圓柱齒輪傳動的安裝與調(diào)節(jié)和輪齒應力的有限元分析：（1）計算齒輪傳動比；（2）計算鏈傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩；（3）安裝并校準直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)；（4）確定所給齒輪傳動系統(tǒng)中的齒側(cè)間隙；（5）測量齒側(cè)間隙；（6）調(diào)整齒側(cè)間隙到規(guī)定值；（7）輪齒應力的有限元分析7.多軸傳動系統(tǒng)的安裝與調(diào)節(jié)：（1）計算多軸、混合軸齒輪傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速和力矩；（2）確定所給齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪的轉(zhuǎn)動方向；（3）安裝并校準多軸齒輪傳動系統(tǒng)；（4）安裝并校準套筒聯(lián)軸器。8.加工合格與超差件的性能對比分析：首先利用標準的零件，按照已經(jīng)學習到的安裝方法，調(diào)整好由聯(lián)軸節(jié)聯(lián)結(jié)的兩軸的共線度，以及平行軸間的平行度，進行運轉(zhuǎn)，并記錄下各個特征速度點的觀察位置的噪聲。標準的齒輪精度為（777）。然后，按照已經(jīng)掌握的方法，把加工精度超過誤差標準（101010）的齒輪，與如上的安裝方法一樣，安裝好傳動系統(tǒng)，運轉(zhuǎn)，并記錄特征速度下，各個觀測點的噪聲。分析噪聲產(chǎn)生的原因，并比較兩個實驗的結(jié)果，說出兩個精度不同的齒輪的適應的運轉(zhuǎn)速度范圍。9.有軸向力傳動零件的搭接、運轉(zhuǎn)分析：斜齒輪傳動的優(yōu)點是噪聲低，承載能力強，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，其缺點是軸向力較大，影響了軸承的壽命。本實驗是在直齒輪運轉(zhuǎn)實驗的基礎上的一個提高實驗，也是實驗研究內(nèi)容多樣性的一個體現(xiàn)。首先安裝表轉(zhuǎn)的直齒傳動一級減速齒輪，安裝精度按照7級進行調(diào)整，電機拖動運轉(zhuǎn)，測量不同轉(zhuǎn)速下的噪聲，注意測量系統(tǒng)運轉(zhuǎn)5分鐘，10分鐘的軸承溫度。然后按照7級精度安裝加工精度為7級的斜齒輪，也如直齒輪一樣，測量運轉(zhuǎn)的噪聲以及運轉(zhuǎn)5分鐘、10分鐘時，軸承的溫度。10.齒輪與曲柄搖桿機構的搭接、運轉(zhuǎn)分析：首先按照要求搭接好電機和一級齒輪減速器或一級鏈輪減速器，減速器的低速軸作為輸出軸，其上安裝曲柄，通過計算確定出機架的長度，初步安裝搖桿的支撐座，搖桿的回轉(zhuǎn)中心高度和曲柄的回轉(zhuǎn)中心高度一致。安裝好連桿，作微量調(diào)整，確保曲柄搖桿機構的四個回轉(zhuǎn)副的軸線平行。安裝好機械系統(tǒng)后，將驅(qū)動電機調(diào)整到50r/min 100r/min 200r/min 300r/min下，測量搖桿的最大轉(zhuǎn)速，將測量值與理論計算值進行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因。11.鏈輪與曲柄搖桿機構的搭接、運轉(zhuǎn)分析：首先安裝好電機，然后安裝一對鏈輪(減速器)，小鏈輪軸通過十字滑塊聯(lián)軸器和電機相聯(lián)結(jié)，大鏈輪軸通過的輸出端上安裝曲柄，注意各個軸的平行度。然后按照計算值，選擇好搖桿的回轉(zhuǎn)支撐位置，并測量其回轉(zhuǎn)軸線與曲柄回轉(zhuǎn)軸線的平行度，安裝好連桿。手動試運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，確保安裝好后系統(tǒng)通電，依靠電機驅(qū)動曲柄搖桿機構轉(zhuǎn)動。看安裝的機構運轉(zhuǎn)是否正常。試運轉(zhuǎn)時，首先從低速開始，輸入軸的最高轉(zhuǎn)速不能超過300r/min.。12.齒輪與曲柄滑塊機構的搭接、運轉(zhuǎn)分析：（1）通過安裝理解安裝過程如何保證精度滿足設計要求。（2）通過測量運動副中的間隙，體會間隙的存在對于系統(tǒng)的振動影響。并初步設計運動副的間隙測量方法。（3）觀察不同系統(tǒng)在不同速度下的運動情況，分析振動產(chǎn)生的主要原因，提出消除振動的解決方案。 首先安裝好電機，然后安裝一對直齒輪減速器，小齒輪軸通過十字滑塊聯(lián)軸器和電機相聯(lián)結(jié)，大齒輪軸通過的輸出端上安裝曲柄，注意各個軸的平行度。然后按照計算值，選擇好滑塊導軌的位置與高度（教師根據(jù)學生的班級分組，并給定偏心量e值），注意導軌的放向與曲柄回轉(zhuǎn)軸線是有垂直度要求的，否則會導致系統(tǒng)卡死或者由于軸承中徑向力的軸向分布不均勻，導致系統(tǒng)過早損壞。使用直角尺進行測量與調(diào)整。然后安裝連桿。手動試運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，確保安裝好后系統(tǒng)通電，依靠電機緩慢驅(qū)動曲柄滑塊機構轉(zhuǎn)動?？窗惭b的機構運轉(zhuǎn)是否正常。試運轉(zhuǎn)時，首先從低速開始，輸入軸的最高轉(zhuǎn)速不能超過300r/min.13.帶輪與曲柄滑塊機構的搭接、運轉(zhuǎn)分析：首先安裝好電機，然后安裝一對帶輪，小帶輪軸通過十字滑塊聯(lián)軸器和電機相聯(lián)結(jié)，大帶輪軸通過的輸出端上安裝曲柄，注意各個軸的平行度。然后按照計算值，選擇好滑塊導軌的位置與高度（教師根據(jù)學生的班級分組，并給定偏心量e值），注意導軌的放向與曲柄回轉(zhuǎn)軸線是有垂直度要求的，否則會導致系統(tǒng)卡死或者由于軸承中徑向力的軸向分布不均勻，導致系統(tǒng)過早損壞。使用直角尺進行測量與調(diào)整。然后安裝連桿。手動試運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，確保安裝好后系統(tǒng)通電，依靠電機緩慢驅(qū)動曲柄滑塊機構轉(zhuǎn)動。看安裝的機構運轉(zhuǎn)是否正常。試運轉(zhuǎn)時，首先從低速開始，輸入軸的最高轉(zhuǎn)速不能超過300r/min.14.帶傳動與齒輪傳動的組合：首先搭接帶傳動（高速）齒輪傳動（低速）的傳動方案。分析系統(tǒng)能夠傳遞的最大扭矩。測量觀察系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，并給出初步的結(jié)論。然后搭接齒輪傳動（高速）帶傳動（低速）的傳動方案。分析系統(tǒng)能夠傳遞的最大扭矩。測量觀察系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，并給出初步的結(jié)論。15.齒輪傳動與鏈傳動的組合：首先搭接鏈傳動（高速）齒輪傳動（低速）的傳動方案。觀察測量系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的噪聲情況，并給出初步的結(jié)論。然后搭接齒輪傳動（高速）鏈傳動（低速）的傳動方案。觀察測量系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的噪聲情況，并給出初步的結(jié)論。16.v帶傳動與鏈傳動的組合：首先搭接鏈傳動（高速）帶傳動（低速）的傳動方案。分析系統(tǒng)能夠傳遞的最大扭矩。觀察家測量系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)噪聲情況，并給出初步的結(jié)論。然后搭接帶傳動（高速）鏈傳動（低速）的傳動方案。分析系統(tǒng)能夠傳遞的最大扭矩。觀察測量系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)噪聲情況，并給出初步的結(jié)論。17. 空間機構創(chuàng)新設計拼裝及仿真實驗:進行空間連桿機構、間歇運動機構、換向機構以及實現(xiàn)預期軌跡運動等空間機構的搭接與動態(tài)仿真。jcy-c創(chuàng)意組合機械系統(tǒng)搭接綜合實驗臺實驗 鍵聯(lián)接的安裝與測量1、 實驗的目的：了解鍵聯(lián)接在機械傳動中所起的作用，熟悉鍵聯(lián)接的類型；了解軸轂聯(lián)接形式；掌握鍵的制作方法以及鍵、鍵槽相關參數(shù)的測量方法；掌握鍵聯(lián)接的安裝方法；掌握力矩、功率的測量方法和計算方法；掌握機械效率的計算方法。2 、實驗內(nèi)容：認識鍵聯(lián)接的基本幾何參數(shù)、形狀公差、位置公差及其測量、調(diào)整的方法； 利用鍵坯制作一個符合要求的鍵；利用鍵聯(lián)接將輪轂安裝到軸上；利用帶式制動器測量軸的力矩；測量電機的電流。3 、實驗的儀器與設備電機一臺、水平儀一個（長度為90mm）、百分表一個(0.01mm/格)、磁性表座一個、直尺一把（20cm）、游標卡尺一把(0-150mm)、外徑千分尺（0-25mm）、轉(zhuǎn)速表、塞尺、調(diào)整墊片等。4、 實驗過程與步驟： 實驗1 測量鍵和鍵槽的實際尺寸在這個實驗中，你將測量鍵和鍵槽的大小，然后將測量值與標準值比較，確定其是否在允許的公差范圍內(nèi)。1 從工具箱中找到下列物品： 圓柱形制動器輪轂 電機 帶刻度盤的游標卡尺(0-150mm) 直尺（20cm）2 執(zhí)行下列的步驟測量電機軸上鍵槽的寬度，深度和長度a 用卡尺測量鍵槽的寬度，如圖19所示b 用游標卡尺測量鍵槽的深度，如圖20c 用20厘米直尺測量鍵槽的長度注意：有些末端倒圓角的鍵槽，測量時只測量它的有效長度。3 執(zhí)行下列步驟測量圓柱形制動器輪轂上鍵槽的寬度，深度和長度a 用卡尺測量鍵槽的寬度，如圖21所示b 用游標卡尺測量輪轂壁的厚度，如圖22所示c 用游標卡尺測量從輪轂的外壁到鍵槽底部的厚度，如圖23所示d 用輪轂壁的厚度（步驟b的測量結(jié)果）減去輪轂的外壁到鍵槽底部的厚度（步驟c的測量結(jié)果）從而得到輪轂鍵槽的深度e 用20cm直尺測量鍵槽的長度4 執(zhí)行下列的步驟去選擇鍵的公稱尺寸a 選擇鍵的公稱寬度b 選擇鍵的公稱高度c 選擇鍵的公稱長度實驗2 根據(jù)所給鍵槽制作平鍵在這個實驗中，你將學習如何利用鍵坯制作所需要的平鍵。1 你需要下列工具： 寬度為5mm長方形鍵坯（注：請根據(jù)設備實際情況修改相關尺寸） 鋼鋸 平銼刀 小臺鉗 20cm直尺 外徑千分尺（0-25mm）2 使用千分尺，測量鍵坯的寬度和厚度確定其寬度是5毫米的鍵坯；3 使用20厘米的直尺量出25毫米長的鍵坯，用鉛筆作標記，如圖24所示4 執(zhí)行下列的步驟切割鍵坯到要求的長度a 將鍵放置在小臺鉗上，如圖25所示注意：要確認臺鉗有柔性夾具，以避免損失鍵坯的表面。b 用鋼鋸切割25毫米長的鍵坯c 將剩余的鍵坯放回儲物柜放好d 保留切割下來的25毫米鍵坯等待執(zhí)行下一步驟5 執(zhí)行下列步驟準備使用的鍵a 將25毫米的鍵坯在臺鉗上固定好，如圖26所示b 使用平銼清理鍵坯被切割處的毛刺c 使用平銼在鍵坯一端的兩邊倒角，如圖27所示（若另一端也需要倒角，則需要將鍵坯翻轉(zhuǎn)，在另一端重新倒角）d 將所有工具放回工具箱，制作好的鍵將在下個實驗中使用實驗3 用鍵裝配軸和輪轂大致步驟：在這個實驗中，你將裝配制動器輪轂到電機軸上，這是帶式制動器提供給電機的載荷。通過這個裝配過程將使你學會裝配鍵的基本步驟。你將會在以后的實驗中用到這些知識去裝配其他類型的輪轂，包括聯(lián)軸器的安裝。1 執(zhí)行下列安全檢查； 佩戴防護眼鏡 穿著合身的衣服（不可穿較寬松的） 項鏈，手表，戒指、領帶等飾品必須摘下 將長發(fā)盤起或置于帽子中 穿厚底鞋 穿短袖衣服，或?qū)㈤L袖挽起來 地面不可潮濕2 將電機控制箱的安全開關關閉；3 將軸面板1放在工作臺上方的架子上；4 裝配和校準大電機；（詳細步驟見實驗教程1中的技能5）5 安裝帶式制動器的組件，如圖35所示這個組件包括制動器輪轂，加載單元，水瓶。水瓶的作用是當制動器對軸施加載荷時將水噴入制動器輪轂內(nèi)使其降溫（因為帶式制動器加載時由于摩擦生熱會使輪轂溫度升高）。把制動器輪轂放在電機軸上。6執(zhí)行下列步驟用鍵聯(lián)接將制動器輪轂裝配到電機軸上a找到制動器輪轂（該輪轂是由兩個部件組合而成，用2個帽螺釘將兩部件聯(lián)接便組成了制動器輪轂）；b用扳手擰松2個螺釘使得輪轂的兩部分能適當分離（使輪轂可穿過軸及鍵裝配在軸上）；c用刷子清潔電機軸和輪轂上的鍵槽，使其上無灰塵和毛刺；d找到上個實驗中制作的25毫米的平鍵； e將鍵放入電機軸上的鍵槽中；f在鍵槽內(nèi)搖動鍵檢查鍵是否松動，如果有松動，必須更換；g將鍵從電機軸上取出放入制動器輪轂的鍵槽內(nèi)；按步驟f檢查鍵與鍵槽是否相配，鍵應可以很輕松的放入鍵槽內(nèi)且在鍵槽內(nèi)沒有松動，如不合適應更換。h將鍵從制動器輪轂的鍵槽內(nèi)取出，重新放入電機軸上的鍵槽內(nèi)，將之放置與軸的末端平齊的位置，如圖37所示i拿起制動器輪轂，將它的鍵槽與電機軸上的鍵對準，以便鍵的伸出端正好可裝入輪轂的鍵槽內(nèi)；j將制動器輪轂裝上電機軸，使輪轂達到階梯軸的末端；輪轂的安裝應該不借用任何工具，如果不是這樣，請將其拆下，檢查各部件的尺寸是否正確。k固緊制動器輪轂上的2個螺釘。7拉動制動器輪轂查看其是否與軸可靠連接8保留現(xiàn)有的裝配，在下個實驗中，會用到現(xiàn)有裝配。實驗4使用帶式制動器測量軸的力矩大致步驟：在這個實驗中，將把電機和帶式制動器連接并加載。通過帶式制動器測量軸的輸出力矩的變化展現(xiàn)當動力通過不同類型的機械傳動系統(tǒng)進行傳輸時不同的輸出效果，即通過該現(xiàn)象可看出各種機械傳動系統(tǒng)的機械效率。在這個實驗中還將測量電機的轉(zhuǎn)速隨著載荷的增加的變化。這是一個簡單的提高你測量電機轉(zhuǎn)速技能的練習。通過本實驗你還可以了解到交流電機對載荷變化的反應。1 執(zhí)行下列安全檢查 佩戴防護眼鏡 穿著合身的衣服（不可穿較寬松的） 項鏈，手表，戒指、領帶等飾品必須摘下 將長發(fā)盤起或置于帽子中 穿厚底鞋 穿短袖衣服，或?qū)㈤L袖挽起來 地面不可潮濕2 將電機控制箱的安全開關閉；3 繼續(xù)上一個實驗，上個實驗的裝配結(jié)果應該是如圖41所示4 執(zhí)行下列步驟將帶式制動器與電機軸相連a 擰松帶式制動器頂部的加載螺母（俯視：逆時針方向），直到手柄（即加載螺母）與螺紋齊平；b 將帶式制動器放置在工作臺上，讓其安裝孔與工作臺的安裝孔對齊，如圖43所示；c 確定制動帶擱在輪轂下方，如圖44所示；d 找到4個m8的螺栓及其相應的平墊圈、彈簧墊圈、螺母；e 用螺栓等將帶式制動器安裝到工作表面；確保帶式制動器的制動帶均勻的纏繞在輪轂上。f 擰松電機的緊固件以便調(diào)整電機位置使之與帶式制動器的制動帶接觸良好；g 重新擰緊電機；5 用水瓶往輪轂的凹槽中裝水,水的高度大約為6（從輪轂開口處到液面高度）,如圖46所示6 將一小片白色雙面膠紙貼在制動輪轂的前端部,如圖46所示7 執(zhí)行下列的步驟打開電機：a. 清理工作臺上的工具和散件，將它們放入儲物柜或工具箱；b. 將電機控制箱的電源線與墻上插頭連接；c連接大電機電纜到電機控制箱的電機端口；d確定電機控制箱上的電源開關處于關閉狀態(tài)e插入安全鎖鑰匙；f打開安全開關，此時電機控制箱上的主電源指示燈呈開啟狀態(tài)（紅色）；g確定電機附近沒有人；h 打開電機電源開關。電機將很快加速到全速，并以定速運轉(zhuǎn)。8 執(zhí)行下列步驟測量電機在不同載荷下的轉(zhuǎn)速a 觀察帶式制動器上刻度的讀數(shù)；初始狀態(tài)應該是0，如果不是，則調(diào)整其上的加載螺釘；b 用轉(zhuǎn)速表測量電機轉(zhuǎn)速，并在下列表格中將各讀數(shù)記錄下來；表格1：加載載荷（n）轉(zhuǎn)速（rpm）扭矩（nm）82.4616690.39104.4616550.50126.4616400.61148.4616230.71170.4616230.81192.4616180.91225.4616080.05 注：加載載荷根據(jù)制動器實際加載范圍進行調(diào)節(jié)。c 在電機運轉(zhuǎn)過程中，把制動器上的載荷由0逐漸增加到滿量程的1/3左右（每次增加的量相同）；d 在各種載荷情況下測量電機轉(zhuǎn)速，并將不同情況下的載荷和轉(zhuǎn)速記錄在表格中；e 通過加載螺釘將載荷卸載到0。9 關閉電機電源及安全開關，電機將逐漸停止10. 將安全開關鎖鑰匙抽出來，11. 計算電機在各載荷下的力矩力矩所加載荷（n）加載力臂（