機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(精)

1、本文由【中文 word文檔庫(kù)】收集實(shí)驗(yàn)一機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪分析機(jī)構(gòu)的組成可知，任何機(jī)構(gòu)都是由許多構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副的聯(lián)接而構(gòu)成的。這些組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件其外形和結(jié)構(gòu)往往是很復(fù)雜的，但決定機(jī)構(gòu)各部分之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的是原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)副類型及運(yùn)動(dòng)副相對(duì)位置的尺寸，而不是構(gòu)件的外形（高副機(jī)構(gòu)的輪廓形狀除外）、斷面尺寸以及運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)。因此，為了便于對(duì)現(xiàn)有機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)，可以撇開構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副 的外形和具體構(gòu)造，而只用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，按比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，以 此表示機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)情況。這種表示機(jī)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。掌握機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法是工

2、程技術(shù)人員進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)分析、方案討論和交流所必需的。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .對(duì)運(yùn)動(dòng)副、零件、構(gòu)件及機(jī)構(gòu)等概念建立實(shí)感；2 熟悉并運(yùn)用各種運(yùn)動(dòng)副、構(gòu)件及機(jī)構(gòu)的代表符號(hào)；3 .學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際機(jī)械或模型的結(jié)構(gòu)測(cè)繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；4 .驗(yàn)證和鞏固機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算方法和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否確定的判定方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及用具1 各種機(jī)構(gòu)和機(jī)器的實(shí)物或模型2 直尺、圓規(guī)、鉛筆、橡皮、草稿紙（自備）三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制的方法及步驟1.了解待繪制機(jī)器或模型的結(jié)構(gòu)、名稱及功用，認(rèn)清機(jī)械的原動(dòng)件、傳動(dòng)系統(tǒng)和工作執(zhí)行構(gòu)件。2 .緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)原動(dòng)件，細(xì)心觀察運(yùn)動(dòng)在構(gòu)件間的傳遞情況，了解活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目。3.根據(jù)相連接的兩構(gòu)件間的接觸情況和

3、相對(duì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，判定機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副種類、個(gè)數(shù)和相對(duì)位置。在了解活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目時(shí)，需注意以下兩種情況： 當(dāng)兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)很小時(shí)，勿認(rèn)為一個(gè)構(gòu)件。 由于制造誤差和使用日久，同一構(gòu)件各部分之間有稍許松動(dòng)時(shí)，易誤認(rèn)為兩個(gè)構(gòu)件。碰到這 種情況，要仔細(xì)分析，正確判斷。3 要選擇最能表示機(jī)構(gòu)特征的平面為視圖平面，同時(shí)，要將原動(dòng)件放在一適當(dāng)?shù)奈恢?，以使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖最為清晰。4 在草稿紙上按規(guī)定的符號(hào)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，在繪制時(shí)，應(yīng)從原動(dòng)件開始，先畫出運(yùn)動(dòng)副， 再用粗實(shí)線連接屬于同一構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副，即得各相應(yīng)的構(gòu)件。原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向用箭頭標(biāo)出。在繪 制時(shí)，在不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的前提下，允許移動(dòng)各部分的

4、相對(duì)位置，以求圖形清晰。初步繪制時(shí)可按大致比例作圖（稱之為機(jī)構(gòu)示意圖）。圖作完后，從原動(dòng)件開始分別1、2、3標(biāo)明各構(gòu)件，再用A、B、C表明各運(yùn)動(dòng)副?！局形膚ord文檔庫(kù)】-專業(yè)海量word文檔免費(fèi)下載：5仔細(xì)測(cè)量機(jī)構(gòu)的各運(yùn)動(dòng)尺寸（如：轉(zhuǎn)動(dòng)副間的中心距，移動(dòng)副導(dǎo)路的位置等），對(duì)于高副機(jī)構(gòu)應(yīng)仔細(xì)測(cè)量出高副的輪廓曲線及其位置。然后以一適當(dāng)比例尺耳作出正式的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。實(shí)際長(zhǎng)度（mm）卜'd 圖示長(zhǎng)度（mm）6計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，判斷被測(cè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否確定，并與實(shí)際模型或?qū)嵨锵鄬?duì)照，觀察是否相符。對(duì)于平面機(jī)構(gòu)其自由度可按如下公式計(jì)算：F =3n _2PL _PH在計(jì)算時(shí)要注意機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)的復(fù)合鉸鏈

5、，局部自由度，虛約束等特殊情況，并應(yīng)指明，若計(jì)算的機(jī)構(gòu)自由度與實(shí)際機(jī)構(gòu)的自由度不一致時(shí)，應(yīng)找出錯(cuò)誤原因，加以糾正。四、思考題1 為什么說作為一名工程技術(shù)人員，必須熟練的掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制？2 一個(gè)正確的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)說明哪些內(nèi)容？3 在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，原動(dòng)件取不同的位置，會(huì)不會(huì)簡(jiǎn)圖的正確性？4 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算對(duì)測(cè)繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖有何幫助？五、注意事項(xiàng)1 每人應(yīng)按上述方法完成四個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制及自由度計(jì)算；2 繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)注意一個(gè)構(gòu)件在中部與其它構(gòu)件用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)的表達(dá)方法；3 .繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)注意高副中的滾子與轉(zhuǎn)動(dòng)副的區(qū)分，可用大些的實(shí)心圓表示高副滾子，用小些的空心圓表示轉(zhuǎn)動(dòng)副；4

6、 注意構(gòu)件尺寸，尤其是固定鉸鏈之間的距離及相互位置；5 注意運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的標(biāo)注，包括：構(gòu)件序號(hào)、原動(dòng)件、運(yùn)動(dòng)副字母等。-1 -實(shí)驗(yàn)報(bào)告（一）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 機(jī)構(gòu)名稱： 自由度計(jì)算（公式） ：比例尺：運(yùn)動(dòng)是否確定：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：- 3 -2. 機(jī)構(gòu)名稱：自由度計(jì)算（公式）：比例尺：運(yùn)動(dòng)是否確定：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：3. 機(jī)構(gòu)名稱：自由度計(jì)算（公式）：比例尺：運(yùn)動(dòng)是否確定：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：4. 機(jī)構(gòu)名稱：運(yùn)動(dòng)是否確定：自由度計(jì)算（公式） ： 比例尺： 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：四、簡(jiǎn)答題1. 一個(gè)正確的平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)能說明哪些內(nèi)容？2. 機(jī)構(gòu)自由度大于或小于原動(dòng)件數(shù)時(shí)，各會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？實(shí)驗(yàn)四

7、減速器的拆裝和結(jié)構(gòu)分析一、概述減速器是由封閉在箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，為了提高電動(dòng)機(jī)的效率，原動(dòng)機(jī)提供的回轉(zhuǎn)速度一般比工作機(jī)械所需的轉(zhuǎn)速高，因此齒輪減速器、蝸桿減速器常安裝在機(jī)械 的原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，用以降低輸入的轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大輸出的轉(zhuǎn)矩，在機(jī)器設(shè)備中被廣泛采用。例如寶山鋼鐵公司就有 10多萬臺(tái)減速器，在其他機(jī)器中減速器也有大量應(yīng)用。作為機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生有必要熟悉減速器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，本實(shí)驗(yàn)是為了解減速器的結(jié)構(gòu)、主要零件的加工工藝性，對(duì)于 詳細(xì)的減速器技術(shù)設(shè)計(jì)過程在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”這一課程中予以介紹。齒輪減速器、蝸桿減速器的種類繁多，但其基本結(jié)構(gòu)有很多相似之處。本實(shí)驗(yàn)為

8、了使同學(xué)了解減速器的一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零件加工工藝而設(shè)立的。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意掌握減速器的結(jié)構(gòu)、主要零件 的加工工藝。減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求不同而異，其基本結(jié)構(gòu)由箱體、軸系零件和附件三部分 組成。圖4-1、圖4-2為單級(jí)圓柱齒輪減速器，現(xiàn)結(jié)合該圖簡(jiǎn)要介紹一下減速器的結(jié)構(gòu)。圖4-1減速器的結(jié)構(gòu)吊耳箱蓋就接螺戰(zhàn)h仙0M<hbiO高速軸鈾承啻聯(lián)接螺栓iMd：）.調(diào)整墊斤hET.此速軸-肋梶bi地関螺拴孔（hid門涼油環(huán)一1-汀吊鉤 油標(biāo)尺.定位銷、.軸承蓋油塞一大番輪 檢查孔蓋，通氣器小齒輪圖4-2減速器的結(jié)構(gòu)1箱體結(jié)構(gòu)減速器的箱體用來支承和固定軸系零件，應(yīng)保證傳動(dòng)件軸線相互位置的正確性，因而軸

9、孔必須 精確加工。箱體必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免引起沿齒輪齒寬上載荷分布不勻。為了增加箱體 的剛度，通常在箱體上制出筋板。為了便于軸系零件的安裝和拆卸，箱體通常制成削分式。剖分面一般取在軸線所在的水平面內(nèi)（即水平剖分），以便于加工。箱蓋（件 4）和箱座（件20）之間用螺栓（件 17、18、19和件31、 32、33）聯(lián)接成一整體，為了使軸承座旁的聯(lián)接螺栓盡量靠近軸承座孔，并增加軸承支座的剛性， 應(yīng)在軸承座旁制出凸臺(tái)。設(shè)計(jì)螺栓孔位置時(shí)，應(yīng)注意留出扳手空間。箱體通常用灰鑄鐵（HTI50或HT200 ）鑄成，對(duì)于受沖擊載荷的重型減速器也可采用鑄鋼箱體。 單件生產(chǎn)時(shí)為了簡(jiǎn)化工藝，降低成本可采用鋼板

10、焊接箱體。2.軸系零件圖中高速級(jí)的小齒輪直徑和軸的直徑相差不大，將小齒輪與軸制成一體（件10）。大齒輪與軸分開制造，用普通平鍵（件 15）作周向固定。軸上零件用軸肩，軸套（件22）,封油環(huán)（件24、30）與軸承端蓋（件 21、13、12、27）作軸向固定。兩軸均采用角接觸軸承（件 25、28）作支承，承受 徑向載荷和軸向載荷的聯(lián)合作用。軸承端蓋與箱體座孔外端面之間墊有調(diào)整墊片組（件16、29）,以調(diào)整軸承游隙，保證軸承正常工作。該減速器中的齒輪傳動(dòng)采用油池浸油潤(rùn)滑，大輪齒的輪齒浸入油池中，靠它把潤(rùn)滑油帶到嚙合 處進(jìn)行潤(rùn)滑。滾動(dòng)軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，為了防止箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承，應(yīng)在軸承和齒輪之

11、間 設(shè)置封油環(huán)（件 24、30）。軸伸出的軸承端蓋孔內(nèi)裝有密封元件，圖中采用的內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇型 密封圈（件11、23）,對(duì)防止箱內(nèi)潤(rùn)滑油泄漏以及外界灰塵、異物浸入箱體，具有良好的密封效果。-7 -3減速器附件（ 1）定位銷（件 6）：在精加工軸承座孔前， 在箱蓋和箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷， 以保證箱蓋和箱座的裝配精度， 同時(shí)也保證了軸承座孔的精度。兩定位圓錐銷應(yīng)設(shè)在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，且不宜對(duì)稱布置， 以加強(qiáng)定位效果。（ 2）觀察孔蓋板（件 2）： 為了檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)加注潤(rùn)滑油，在箱蓋的適當(dāng)位置設(shè)置一觀察孔，觀 察孔多為長(zhǎng)方形，觀察孔蓋板平時(shí)用螺釘固定在箱蓋上，蓋板

12、下墊有有紙質(zhì)密封墊片（件3）；以防漏油。（ 3）通氣器（件 1）： 通氣器用來溝通箱體內(nèi)、外的氣流，箱體內(nèi)的氣壓不會(huì)因減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油溫升高而增大，從 而提高了箱體分箱面、軸伸端縫隙處的密封性能，通氣器多裝在箱蓋頂部或觀察孔蓋上，以便箱內(nèi) 的膨脹氣體自由溢出。（ 4）油面指示器（件 9）： 為了檢查箱體內(nèi)的油面高度，及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油，應(yīng)在油箱便于觀察和油面穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油 面指示器。油面指示器分油標(biāo)和油尺兩類，圖中采用的是油尺。（ 5）放油螺塞（件 7）： 換油時(shí)，為了排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱體底部、油池最低位置開設(shè)放油孔，平時(shí)放油孔用油 螺塞旋緊，放油螺塞和箱體結(jié)合面之間應(yīng)加防漏墊圈（件8）

13、。（ 6）啟箱螺釘（件 5）： 裝配減速器時(shí)，常常在箱蓋和箱座的結(jié)合面處涂上水玻璃或密封膠，以增強(qiáng)密封效果，但卻給 開啟箱蓋帶來困難。為此，在箱蓋側(cè)邊的凸緣上開設(shè)螺紋孔，并擰人啟箱螺釘。開啟箱蓋時(shí)，擰動(dòng) 啟箱螺釘，迫使箱蓋與箱座分離。（ 7）起吊裝置： 為了便于搬運(yùn)，需在箱體上設(shè)置起吊裝置。圖中箱蓋上鑄有兩個(gè)吊耳，用于起吊箱蓋。箱座上 鑄有兩個(gè)吊鉤，用于吊運(yùn)整臺(tái)減速器。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熟悉減速箱的基本結(jié)構(gòu)，了解常用減速箱的用途及特點(diǎn)。 2了解減速箱各組成零件的結(jié)構(gòu)及功用，并分析其結(jié)構(gòu)工藝性。3了解減速箱中零件的裝配關(guān)系及安裝、調(diào)整過程。 4了解軸承和齒輪的潤(rùn)滑。5學(xué)習(xí)減速箱的基本參數(shù)測(cè)定方法。

14、 6為課程設(shè)計(jì)時(shí)，能設(shè)計(jì)一臺(tái)合理的減速器打下良好的基礎(chǔ)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具1二級(jí)圓柱齒輪減速器。2錐齒輪 圓柱齒輪減速器。3蝸輪蝸桿減速器。4拆裝工具。5測(cè)量工具。四、實(shí)驗(yàn)步驟1課前仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，結(jié)合圖4-1 了解減速器的使用場(chǎng)合、作用及其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2觀察減速器的外形，用手來回推動(dòng)減速器的輸入輸出軸，體會(huì)軸向竄動(dòng)；打開觀察孔蓋，轉(zhuǎn) 動(dòng)高速軸，觀察齒輪的嚙合情況。注意觀察孔開設(shè)的位置及尺寸大??；通氣器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；螺栓 凸臺(tái)位置（并注意扳手空間是否合理） ；軸承座加強(qiáng)筋的位置及結(jié)構(gòu)；吊耳及吊鉤的型式；減速器箱 體的鑄造工藝特點(diǎn)以及加工方法。特別要注意觀察箱體與軸承蓋接合面的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。3

15、觀察定位銷孔的位置，取出定位銷，再用扳手旋下箱蓋上的有關(guān)螺釘，借助啟蓋螺釘將箱蓋 與箱體分離。利用起吊裝置取下箱蓋，并翻轉(zhuǎn)180°一旁放置平穩(wěn)，以免損壞結(jié)合面。4觀察箱體內(nèi)軸及軸系零件的結(jié)構(gòu)、各零、部件間的相互位置，分析傳動(dòng)零件所受的徑向力和 軸向力向機(jī)體基礎(chǔ)傳遞的過程，并進(jìn)行必要的測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果記于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的表格中。畫出傳動(dòng) 示意圖。5取出軸承壓蓋，將軸系部件取出并放在木板或膠皮上，詳細(xì)觀察軸系部件上齒輪、軸承、封 油環(huán)等零件的結(jié)構(gòu)，分析軸及軸上零件的軸向定位方法及軸上零件的周向定位方法；分析由于軸的 熱脹冷縮時(shí)軸承預(yù)緊力的調(diào)整方法和零件安裝、拆卸方法。6觀察減速器潤(rùn)滑與密封結(jié)構(gòu)

16、裝置，分析齒輪與軸承的潤(rùn)滑方法及軸承的密封方法；油槽及封 油環(huán)、甩油環(huán)的應(yīng)用；加油方式、放油塞，油面指示器的位置和結(jié)構(gòu)。7利用鋼皮尺、卡尺等簡(jiǎn)單工具，測(cè)量減速箱各主要部分參數(shù)與尺寸。將測(cè)量結(jié)果記于實(shí)驗(yàn)報(bào) 告的表 4-1、表 4-2 中。（ 1）測(cè)出各齒輪的齒數(shù)，求出各級(jí)分傳動(dòng)比及總傳動(dòng)比。（ 2）測(cè)出中心距，并根據(jù)公式計(jì)算出齒輪的模數(shù)，斜齒輪螺旋角的大小。（ 3）齒輪與箱壁間的間隙，滾動(dòng)軸承型號(hào)及安裝方式等。（ 4）測(cè)量各種螺釘直徑，根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求測(cè)量其它有關(guān)尺寸，并記錄于表4-1 中。8按拆卸的相反順序?qū)p速器復(fù)原，并擰緊螺釘。注意：安放箱蓋前要旋回啟箱螺釘。9整理工具，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，才能離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)報(bào)告（四）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 畫出減速器傳動(dòng)示意圖2. 畫出軸系部件的結(jié)構(gòu)草圖- 9 -3. 減速器各主要部分的尺寸與參數(shù)的測(cè)量結(jié)果。表4-1減速器箱體尺寸測(cè)量結(jié)果序號(hào)名稱尺寸（mm）1地腳螺栓孔直徑2軸承旁聯(lián)接螺栓直徑3箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑4觀察孔螺釘直徑5箱座壁厚6箱蓋壁厚7箱座凸緣厚度8箱蓋凸緣厚度可9箱座底部凸緣厚度10軸承旁凸臺(tái)高度11軸承旁聯(lián)接螺栓距離12地腳螺栓間距表4-2減速器的主