鄉(xiāng)學(xué)院機械設(shè)計指導(dǎo)書

1、機械設(shè)計實驗項目及實驗報告車輛工程教研室2012.31 / 30實 驗 須 知為了培養(yǎng)學(xué)生嚴肅認真和一絲不茍的工作作風(fēng)，保證教學(xué)實驗順利進行，達到實驗教學(xué)的要求和目的，每個學(xué)生應(yīng)做到如下幾點：一、做好實驗前的準備工作1、認真預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，并復(fù)習(xí)教材中的有關(guān)內(nèi)容，明確本次實驗的目的、方法和步驟。2、根據(jù)實驗所要求的內(nèi)容結(jié)合所學(xué)有關(guān)理論知識，弄清楚與本次實驗有關(guān)的基本原理。3、對實驗中所用到的儀器、設(shè)備和工具有一定的了解，規(guī)定學(xué)生自備的物品一定要準備齊。4、除了解實驗指導(dǎo)書中規(guī)定的實驗方案外，亦可多設(shè)想其它方案。二、遵守實驗室的規(guī)章制度1、實驗時應(yīng)嚴肅認真，保持安靜和整潔，不準亂拋紙屑，不準隨地

2、吐痰，嚴禁吸煙。2、愛護儀器和設(shè)備，嚴格遵守操作規(guī)程，如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時報告。3、凡與本次實驗無關(guān)的儀器與設(shè)備切勿任意動用。4、實驗完畢，應(yīng)將設(shè)備及儀器擦拭干凈，并恢復(fù)到原來正常狀態(tài)。三、認真做好實驗1、認真聽好指導(dǎo)老師對本次實驗的講解，實驗時，應(yīng)有嚴格科學(xué)作風(fēng)，認真細致地按照實驗指導(dǎo)書中所要求的實驗方法和步驟進行。2、對于帶電或貴重的儀器及設(shè)備，在接電或布置后，應(yīng)請指導(dǎo)老師檢查，檢查通過后，才能開始實驗。3、在實驗過程中，應(yīng)密切注意觀察實驗現(xiàn)象，記錄下全部所需測量數(shù)據(jù)，隨時進行分析，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時總結(jié)。4、實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手操作技能的重要環(huán)節(jié)，因此每個學(xué)生都必須自己動手，完成所有的實驗

3、環(huán)節(jié)。5、實驗所測的數(shù)據(jù)和圖表，應(yīng)以實事求是的科學(xué)態(tài)度，當場記錄清楚，不要拼湊和抄襲，所得結(jié)果交指導(dǎo)老師審閱認可后可才能離開實驗室，若不符合實驗要求應(yīng)重做。6、學(xué)生在完成規(guī)定實驗項目后，如果希望觀察一些與本實驗有關(guān)的其它現(xiàn)象，或用另外方案來進行測試，經(jīng)老師同意可以進行。四、實驗報告的一般內(nèi)容與要求實驗報告是實驗的總結(jié)，通過書寫實驗報告，可以提高學(xué)生的分析能力，因此每個學(xué)生必須獨立完成實驗報告，并要求學(xué)生對每個實驗應(yīng)該做到原理清楚，方法正確，數(shù)據(jù)準備可靠，會簡單處理和分析測試數(shù)據(jù)。要有自己的觀點和見解，并加以討論，實驗報告要求書寫工整。3 / 30一般實驗報告應(yīng)具有下列基本內(nèi)容：1、實驗名稱、實

4、驗日期、實驗者及同組人員。2、實驗所用的儀器和設(shè)備的名稱、型號（及編號），精度及量程等。3、實驗?zāi)康摹⒃?、方法及步驟簡述。4、實驗數(shù)據(jù)及其處理：實驗數(shù)據(jù)應(yīng)包括全部的測量原始數(shù)據(jù)，并注明測量單位，最好以表格形式，列出數(shù)據(jù)的運算過程，進行數(shù)據(jù)處理和誤并分析。5、討論及實驗心得體會：根據(jù)實驗所得到的結(jié)果及實驗中觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合基本原理進地分析討論。如實驗對象有理論解，則希望能與理論結(jié)果進行比較，最后寫出心得體會。6、提出建議和期望：通過實驗課教學(xué)實踐，根據(jù)自己的收獲，客觀地進行評價，或提出建議和期望。五、實驗成績1、根據(jù)學(xué)生參加實驗的態(tài)度和表現(xiàn)，在老師審閱報告的基礎(chǔ)上，按優(yōu)秀、良好、中等、及格、

5、不及格五級評定實驗成績。2、未完成所規(guī)定的實驗或?qū)嶒灣煽儾患案裾?，?yīng)補做或重做實驗，否則不準參加本課程的期終考試。3、本課程的實驗成績，按比例計入本課程的總評成績。3 / 304 / 30實驗一 機械零件認知實驗 實驗一 機構(gòu)、機械零部件認知實驗一、實驗?zāi)康?1、了解機械零、部件的類型和結(jié)構(gòu)，了解其特點和應(yīng)用。 2、了解機械零、部件的常用材料和工作原理。 二、方式和要求 1、實驗方式以學(xué)生觀察、自學(xué)為主，教師輔導(dǎo)答疑為輔，并進行現(xiàn)場討論、分析此為開放式教學(xué)形式，學(xué)生可利用課余時間來陳列室參觀、學(xué)習(xí)。 2、學(xué)生可根據(jù)理論教學(xué)的時間不同，結(jié)合教科書的有關(guān)章節(jié)，隨時到實驗室觀，回答思考題，可階段性回

6、答，也可一次性回答。 3、在觀察過程中，應(yīng)著重了解： （1） 機械零、部件的類型、結(jié)構(gòu)，掌握其特點和應(yīng)用。（2） 機械零、部件的常用材料和工作原理。（3） 機械零、部件的失效形式。（4）加深對標準件如：滾動軸承、螺紋等零件代號的理解，為正確選用打好基礎(chǔ)三、實驗內(nèi)容學(xué)生們通過對實驗指導(dǎo)書的學(xué)習(xí)及“機械零件陳列柜”中的各種零件的展示，實驗教學(xué)人員的介紹，答疑及同學(xué)的觀察去認識機器常用的基本零件，使理論與實際對應(yīng)起來，從而增強同學(xué)對機械零件的感性認識。（一）螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接是利用螺紋零件工作的，主要用作緊固零件。基本要求是保證聯(lián)接強度及聯(lián)接可靠性，同學(xué)們應(yīng)了解如下內(nèi)容：1螺紋的種類：常用的螺紋主要有

7、普通螺紋、米制錐螺紋、管螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒螺紋。前三種主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動。除矩形螺紋外，都已標準化。除管螺紋保留英制外，其余都采用米制螺紋。2螺紋聯(lián)接的基本類型：常用的有普通螺栓聯(lián)接，雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接及緊定螺釘聯(lián)接。除此之外，還有一些特殊結(jié)構(gòu)聯(lián)接。如專門用于將機座或機架固定在地基上的地腳螺栓聯(lián)接，裝在大型零部件的頂蓋或機器外殼上便于起吊用的吊環(huán)螺釘聯(lián)接及應(yīng)用在設(shè)備中的T型槽螺栓聯(lián)接等。5 / 303螺紋聯(lián)接的防松：防松的根本問題在于防止螺旋副在受載時發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。防松的方法，按其工作原理可分為摩擦防松、機械防松及鉚沖防松等。摩擦防松簡單、方便，但沒有機械防松可靠

8、。對重要聯(lián)接，特別是在機器內(nèi)部的不易檢查的聯(lián)接，應(yīng)采機械防松。常見的摩擦防松方法有對頂螺母，彈簧墊圈及自鎖螺母等；機械防松方法有開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈及串聯(lián)鋼絲等；鉚沖防松主要是將螺母擰緊后把螺栓未端伸出部分鉚死，或利用沖頭在螺栓未端與螺母的旋合處打沖，利用沖點防松。4提高螺紋聯(lián)接強度的措施1）受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，一般是因疲勞而破壞。為了提高疲勞強度，減小螺栓的剛度，可適當增加螺栓長度，或采用腰狀桿螺栓與空心螺栓。2）不論螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)如何，所受的拉力都是通過螺栓和螺母的螺紋牙相接觸來傳遞的，由于螺栓和螺母的剛度與變形的性質(zhì)不同，各圈螺紋牙上的受力也是不同的。為了改善螺紋牙上的載

9、荷分布不均程度，常用懸置螺母或采用鋼絲螺套來減小螺栓旋合段本來受力較大的幾圈螺紋牙的受力面。3）為了提高螺紋聯(lián)連強度，還應(yīng)減小螺栓頭和螺栓桿的過渡處所產(chǎn)生的應(yīng)力集中。為了減小應(yīng)力集中的程度，可采用較大的過渡圓角和卸載結(jié)構(gòu)。在設(shè)計、制造和裝配上應(yīng)力求避免螺紋聯(lián)接產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，以免降低螺栓強度；4）再就是采用合理的制造工藝方法，來提高螺栓的疲勞強度。如采用冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋的工藝方法或用采用表面氮化、氰化、噴丸等處理工藝都是有效方法。在掌握上述內(nèi)容，通過參觀螺紋聯(lián)接展柜，同學(xué)應(yīng)區(qū)分出：什么是普通螺紋、管螺紋、梯形螺紋和鋸齒螺紋；能認識什么是普通螺紋、雙頭螺紋、螺釘及緊定螺釘聯(lián)接；能認識摩擦

10、防松與機械防松的零件；了解聯(lián)接螺栓的光桿部分做得比較細的原因是什么等問題。（二）標準聯(lián)接零件標準聯(lián)接零件一般是由專業(yè)企業(yè)按國標（GB）成批生產(chǎn)，供應(yīng)市場的零件。這類零件的結(jié)構(gòu)形式和尺寸都已標準化，設(shè)計時可根據(jù)有關(guān)標準選用。通過實驗學(xué)生們要能區(qū)分螺栓與螺釘；能了解各種標準化零件的結(jié)構(gòu)特點，使用情況；了解各類零件有那些標準代號，以提高學(xué)生們對標準化意識。6 / 301螺栓：一般是與螺母配合使用以聯(lián)接被聯(lián)接零件，無需在被聯(lián)接的零件上加工螺紋，其聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，種類較多，應(yīng)用最廣泛。其國家標準有：GB57825786六角頭螺栓、GB31.131.3六角頭帶孔螺栓、GB8方頭螺栓、GB27六角頭

11、鉸制孔用螺栓、GB37 T形槽用螺栓、GB799地腳螺栓及GB897900雙頭螺栓等。2螺釘：螺釘聯(lián)接不用螺母，而是緊定在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，其結(jié)構(gòu)與螺栓相同，但頭部形狀較多以適應(yīng)不同裝配要求。常用于結(jié)構(gòu)緊湊場合。其國家標準有：GB65開槽圓柱頭螺釘；GB67開槽盤頭螺釘；GB68開槽沉頭螺釘；GB818十字槽盤頭螺釘；GB819十字槽沉頭螺釘；GB820十字槽半沉頭螺釘；GB70內(nèi)六角圓柱頭螺釘；GB71開槽錐端緊定螺釘；GB73開槽平端緊定螺釘；GB74開槽凹端緊定螺釘；GB75開槽長圓柱端緊定螺釘；GB834滾花高頭螺釘；GB7780各種內(nèi)六角緊定螺釘；GB8386各類方頭緊定螺釘；

12、GB845847各類十字自攻螺釘；GB52825284各類開槽自攻螺釘；GB65606561各類十字頭自攻鎖緊螺釘；GB825吊環(huán)螺釘?shù)取?螺母：螺母形式很多，按形狀可分為六角螺母、四方螺母及圓螺母；按聯(lián)接用途可分為普通螺母，鎖緊螺母及懸置螺母等。應(yīng)用最廣泛的是六角螺母及普通螺母。其國家標準有：GB61706171、GB61756176 1型及2型A、B級六角螺母；GB41 1型C級螺母；GB6172A、B級六角薄螺母；GB6173A、B六角薄型細牙螺母；GB6178、GB6180 1、2型A、B級六角開槽螺母；GB9457、GB9458 1、2型，A、B級六角開槽細牙螺母；GB56六角厚螺母

13、；GB6184六角鎖緊螺母；GB39方螺母；GB806滾花高螺母；GB923蓋形螺母；GB805扣緊螺母；GB812、GB810圓螺母及小圓螺母；GB62蝶形螺母等。4墊圈：墊圈種類有平墊、彈簧墊及鎖緊墊圈等。平墊圈主要用于保護被聯(lián)接件的支承面，彈簧及鎖緊墊圈主要用于摩擦和機械防松場合，其國家標準有：GB97.197.2、GB9596、GB848、GB5287各類大、小及特大平墊圈；GB852工字鋼用方斜墊圈；GB853槽鋼用方斜墊圈；GB861.1及GB862.1內(nèi)齒、外齒鎖緊墊圈；GB93、GB7244、GB859各種類彈簧墊圈；GB854855單耳、雙耳止動墊圈；GB856外舌止動墊圈；

14、GB858圓螺母止動墊圈。5擋圈：常用于軸端零件固定之用。其國家標準有：GB891892螺釘、螺栓緊固軸端擋圈；GB893.1893.2A型B型孔用彈性擋圈；GB894.1894.2A型B型軸用彈性擋圈；GB895.1895.2孔用、軸用鋼絲擋圈；GB886軸肩擋圈等。（三）鍵、花鍵及銷聯(lián)接7 / 301鍵聯(lián)接：鍵是一種標準零件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導(dǎo)向。其主要類型有：平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接。各類鍵使用的場合不同，鍵槽的加工工藝也不同。可根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點，使用要求和工作條件來選擇，鍵的尺寸則應(yīng)符合標準規(guī)格和強度要求

15、來取定。其國家標準有：GB10961099各類普通平鍵、導(dǎo)向鍵及各類半圓鍵；GB15631566各類楔鍵、切向鍵及薄型平鍵等。2花鍵聯(lián)接：花鍵聯(lián)接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成。適用于定心精度要求高、裁荷大或經(jīng)常滑移的聯(lián)接。花鍵聯(lián)接的齒數(shù)、尺寸，配合等均按標準選取，可用于靜聯(lián)接或動聯(lián)接。按其齒形可分為矩形花鍵（GB1144）和漸線形花鍵（GB3478.1），前一種由于多齒工作，承載能力高、對中性好、導(dǎo)向性好、齒根較淺、應(yīng)力集中較小、軸與轂強度削弱小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在飛機、汽車、拖拉機、機床及農(nóng)業(yè)機械傳動裝置中；漸形線花鍵聯(lián)接，受載時齒上有徑向力，能起到定心作用，使各齒受力均勻，強度、壽命長等特點，主要

16、用于載荷較大、定心精度要求較高以及尺寸較大的聯(lián)接。3銷聯(lián)接：銷主要用來固定零件之間的相對位置時，稱為定位銷，它是組合加工和裝配時的重要輔助零件；用于接接時，稱為聯(lián)接銷，可傳遞不大的載荷；作為安全裝置中的過載剪斷元件時，稱為安全銷。銷有多種類型，如圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等，這些均已標準化，主要國標代號有：GB119、GB20、GB878、GB879、GB117、GB118、GB881、GB877等。各種銷都有各自的特點，如：圓柱銷多次拆裝會降低定位精度和可靠性；錐銷在受橫向力時可以自鎖，安裝方便，定位精度高，多次拆裝不影響定位精度等。以上幾種聯(lián)接，通過展柜的參觀同學(xué)們要仔細觀察其結(jié)構(gòu)，使用場

17、合，并能分清和認識以上各類零件。（四）機械傳動機械傳動有螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒傳動及蝸桿傳動等。各種傳動都有不同的特點和使用范圍，這些傳動知識同學(xué)們在學(xué)習(xí)“機械設(shè)計”課程中都有要詳細講授。在這里主要通過實物觀察，增加同學(xué)們對各種機械傳動知識的感性認識，為今后理論學(xué)習(xí)及課程設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。8 / 301螺旋傳動：螺旋傳動是利用螺紋零件工作的，作為傳動件要求保證螺旋副的傳動精度，效率和磨損壽命等。其螺紋種類有矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋等。按其用途可分傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋及調(diào)整螺旋三種；按摩擦性質(zhì)不同可分為滑動螺旋、滾動螺旋及靜壓螺旋等?；瑒勇菪榘敫赡Σ粒Σ磷枇Υ?、傳動效率低（一般為3

18、060%）；但其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，易于自鎖，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但在低速時可能出現(xiàn)爬行；其螺紋有側(cè)向間隙，反向時有空行程，定位精度和軸向剛度較差，要提高精度必須采用消隙機構(gòu)；磨損快?；瑒勇菪龖?yīng)用于傳力或調(diào)整螺旋時，要求自鎖，常采用單線螺紋；用于傳導(dǎo)時，為了提高傳動效率及直線運動速度，常采用多線螺紋（線數(shù)n=34）。滑動螺旋主要應(yīng)用于金屬切削機床進給；分度機構(gòu)的傳導(dǎo)螺紋，摩擦壓力機及千斤頂?shù)膫鲃?。滾動螺旋因螺旋中含有滾珠或滾子，在傳動時摩擦阻力小，傳動效率高（一般在90%以上）；起動力矩小，傳動靈活、工作壽命長等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造較難；滾動螺旋具有傳動可逆性（可以把旋轉(zhuǎn)動變?yōu)橹本€運動，也可把直線運動變

19、成轉(zhuǎn)運動），為了避免螺旋副受載時逆轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的機構(gòu)；其運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，起動時無顫動，低速時不爬行；螺母與螺桿經(jīng)調(diào)整預(yù)緊后，可得到很高的定位精度（6m/0.3m）和重復(fù)定位精度（可達12m），并可提高軸的剛度；其工作壽命長、不易發(fā)生故障，但抗沖擊性能較差。主要用在金屬切削精密機床和數(shù)控機床、測試機械、儀表的傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋及起重、升降機構(gòu)和汽車、拖拉機轉(zhuǎn)向機構(gòu)的傳力螺旋；飛機、導(dǎo)彈、船舶、鐵路等自控系統(tǒng)的傳導(dǎo)和傳力螺旋上。靜壓螺旋是為了降低螺旋傳動的摩擦，提高傳動效率，并增強螺旋傳動的剛性的抗振性能，將靜壓原理應(yīng)用于螺旋傳動中，制成靜壓螺旋。因為靜壓螺旋是液體摩擦，摩擦阻力小，傳動效率高（可

20、達99%），但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜；其具有傳動的可逆性，必要時應(yīng)設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的機構(gòu)；工作穩(wěn)定，無爬行現(xiàn)象；反向時無空行程，定位精度高，并有較高軸向剛度；磨損小及壽命長等特點。使用時需要一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定、有精濾裝置的供油系統(tǒng)。主要用于精密機床進給，分度機構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋。2.帶傳動：是帶被張緊（預(yù)緊力）而壓在兩個帶輪上，主動輪帶輪通過摩擦帶動帶以后，再通過摩擦帶動從動帶輪轉(zhuǎn)動。它具有傳動中心距大、結(jié)構(gòu)簡單、超載打滑（減速）等特點。常有平帶傳動、V型帶傳動，多楔帶及同步帶傳動等。平帶傳動結(jié)構(gòu)最簡單，帶輪容易制造。在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多；9 / 30V型帶為一整圈，無接縫，故質(zhì)量均勻，在同樣張緊

21、力下，V型帶較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，再加上傳動比較大、結(jié)構(gòu)緊湊，并標準化生產(chǎn)，因而應(yīng)用廣泛；多楔帶傳動兼有平帶和V型帶傳動的優(yōu)點，柔性好、摩擦力大、能傳遞的功率大，并能解決多根V型帶長短不一使各帶受力不均勻的問題。主要用于傳遞功率較大而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合，傳動比可達10，帶速可達40m/s。同步帶是沿縱向制有很多齒，帶輪輪面也制有相應(yīng)齒，它是靠齒的嚙合進行傳動，可使帶與輪的速度一致等特點。3.鏈傳動：是由主動鏈輪齒帶動鏈以后，又通過鏈帶動從動鏈輪，屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。與屬于摩擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能保持準確的平均傳動比，傳動效率高。按用途不同可分為傳動

22、鏈傳動、輸送鏈傳動和起重鏈傳動。輸送鏈和起重鏈主要用在運輸和起重機械中，而在一般機械傳動中，常用的傳動鏈。傳動鏈有短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈），齒形鏈等。在滾子鏈中為使傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，宜選用小節(jié)距單排鏈，當速度高、功率大時則選用小節(jié)距多排鏈。齒形鏈又稱無聲鏈，它是由一級帶有兩個齒的鏈板左右交錯并列鉸鏈而成。齒形鏈設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條在工作時發(fā)生側(cè)向竄動。與滾子鏈相比，齒形鏈傳動平穩(wěn)、無噪聲、承受沖擊性能好、工作可靠。鏈輪是鏈傳動的主要零件，鏈輪齒形已標準化(GB1244、GB10855)鏈輪設(shè)計主要是確定其結(jié)構(gòu)尺寸，選擇材料及熱處理方法等。4.齒輪傳動：齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之

23、一，型式多、應(yīng)用廣泛。其主要特點是：效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、傳動比穩(wěn)定等?？勺龀砷_式、半開式及封閉式傳動。失效形式主要有輪齒折斷、齒面點銹、齒面磨損、齒面膠合及塑性變形等。常用的漸開線齒輪有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、標準錐齒齒輪傳動、圓弧齒圓柱齒傳動等。齒輪傳動嚙合方式有內(nèi)嚙合、外嚙合、齒輪與齒條嚙合等。參觀時一定要了解各種齒輪特征，主要參數(shù)的名稱及幾種失效形式的主要特征，使實驗在真正意義上的與理論教學(xué)上產(chǎn)生互補作用。10 / 305.蝸桿傳動：蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機構(gòu)，兩軸線交錯的夾角可為任意角，常用的為90°。蝸桿傳動有下述特點：當使

24、用單頭蝸桿（相當于單線螺紋）時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒距，因此能實現(xiàn)大傳動比。在動力傳動中，一般傳動比i=580；在分度機構(gòu)或手動機構(gòu) 的傳動中，傳動比可達300；若只傳遞運動，傳動比可達1000。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。在傳動中，蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，與蝸輪嚙合是逐漸進入與逐漸退出，故沖擊載荷小，傳動平衡，噪聲低；但當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時，蝸桿傳動便具有自鎖；再就是蝸桿傳動與螺旋傳動相似，在嚙合處的有相對滑動，當速度很大，工作條件不夠良好時會產(chǎn)生嚴重摩擦與磨損，引起發(fā)熱，摩擦損失較大，效率低。根據(jù)蝸桿形狀不同，分為圓柱蝸桿傳動，環(huán)面蝸桿傳動

25、和錐面蝸桿傳動。通過實驗同學(xué)應(yīng)了解蝸桿傳動結(jié)構(gòu)及蝸桿減速器種類和形式。(五)軸系零、部件1.軸承：軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應(yīng)用的部件之一。軸承根據(jù)摩擦性質(zhì)不同分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。滾動軸承由于摩擦系數(shù)小，起動阻力小，而且它已標準化(標準代號有：GB /T281、GB/T276、GB/T288、GB/T292、GB/T285、GB/T5801、GB/T297、GB/T301及GB/T4663、GB/T5859等)，選用，潤滑、維護都很方便，因此在一般機器應(yīng)用較廣?；瑒虞S承按其承受載荷方向的不同分為徑向滑動軸承和止推軸承；按潤滑表面狀態(tài)不同又可分為液體潤滑軸承、不完全液體潤滑軸承及無潤滑軸承(

26、指工作時不加潤滑劑)；根據(jù)液體潤滑承載機理不同，又可分為液體動力潤滑軸承(簡稱液體動壓軸承)和液體靜壓潤滑軸承(簡稱液體靜壓軸承)。軸承理論課程，將詳細講授機理、結(jié)構(gòu)、材料等，并且還有實驗與之相配合，這次實驗同學(xué)們主要要了解各類，各種軸承的結(jié)構(gòu)及特征，擴大自己的眼界。2軸：軸是組成機器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件(如齒輪、蝸輪等)，都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。按承受載荷的不同，可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類；按軸線形狀不同，可分為曲軸和直軸兩大類，直軸又可分為光軸和階梯軸。光軸形狀簡單，加工容易，應(yīng)力集中源少，但軸上的零件不易

27、裝配及定位；階梯軸正好與光軸相反。所以光軸主要用于心軸和傳動軸，階梯軸則常用于轉(zhuǎn)軸；此外，還有一種鋼絲軟軸(撓性軸)，它可以把回轉(zhuǎn)運動靈活地傳到不開敞的空間位置。12 / 30軸的失效形式主要是疲勞斷裂和磨損。防止失效的措施是：從結(jié)構(gòu)設(shè)計上力求降低應(yīng)力集中(如減小直徑差，加大過渡圓半徑等，可詳看實物)再就是提高軸的表面品質(zhì)，包括降低軸的表面粗糙度，對軸進行熱處理或表面強化處等。軸上零件的固定，主要是軸向和周向固定。軸向固定可采用軸肩、軸環(huán)、套筒、擋圈、圓錐面、圓螺母、軸端擋圈、軸端擋板、彈簧擋圈、緊定螺釘方式；周向固定可采用平鍵、楔鍵、切向鍵，花鍵、圓柱銷、圓錐銷及過盈配合等聯(lián)連方式。軸看似簡

28、單，但軸的知識，內(nèi)容都比較豐富，完全掌握是很不容易。只有通過理論學(xué)習(xí)及實踐知識的積累(多看、多觀察)逐步掌握。(六)彈簧彈簧是一種彈性元件，它可以在載荷作用產(chǎn)生較大的彈性變形。在各類機械中應(yīng)用十分廣泛。主要應(yīng)用于：1.控制機構(gòu)的運動，如制動器、離合器中的控制彈簧，內(nèi)燃機氣缸的閥門彈簧等。2.減振和緩沖，如汽車、火車車廂下的減振簧，及各種緩沖器用的彈簧等。3.儲存及輸出能量，如鐘表彈簧，槍內(nèi)彈簧等。4.測量力的大小，如測力器和彈簧秤中的彈簧等。彈簧的種類比較多，按承受的載荷不同可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧及彎曲彈簧四種；按形狀不同又可分為螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、碟形彈簧、板簧和平面渦卷彈簧等，

29、觀看時要看清各種彈簧的結(jié)構(gòu)、材料，并能與名稱對應(yīng)起來。(七)潤滑劑及密封1.潤滑劑：在摩擦面間加入潤滑劑不僅可以降低摩擦，減輕磨損，保護零件不遭銹蝕，而且在采用循環(huán)潤滑時還能起到散熱降溫的作用。由于液體的不可壓縮性，潤滑油膜還具有緩沖、吸振的能力。使用膏狀潤滑脂，既可防止內(nèi)部的潤滑劑外泄，又可阻止外部雜質(zhì)侵入，避免加劇零件的磨損，起到密封作用。12 / 30潤滑劑可分為氣體、液體，半固體和固體四種基本類型。在液體潤滑劑中應(yīng)用最廣泛的是潤滑油，包括礦物油、動植物油、合成油和各種乳劑。半固體潤滑劑主要是指各種潤滑脂，它是潤滑油和稠化劑的穩(wěn)定混合物。固體潤油劑是任何可以形成固體膜以減少摩擦阻力的物質(zhì)

30、，如石墨、三硫化鉬、聚四氟乙烯等。任何氣體都可作為氣體潤滑劑，其中用的最多的是空氣，主要用在氣體軸承中。各類潤滑劑潤滑原理，性能教課中都會講授。液體、半固體潤滑劑，在生產(chǎn)中其成份及各種分類(品種)都是嚴格按照國家有關(guān)標準進行生產(chǎn)。學(xué)生們不但要了解展柜展出油劑，脂劑各種實物，潤滑方法與潤滑裝置，還應(yīng)了解其相關(guān)國家標準，如潤滑油的粘度等級GB3141標準；石油產(chǎn)品及潤滑劑的總分類GB498標準；潤滑劑GB7631.17631.8標準等。國家標準中油劑共有20大組類、70余個品種，脂劑有14個種類品種等。2.密封機器在運轉(zhuǎn)過程中及氣動、液壓傳動中需潤滑劑、氣、油潤滑、冷卻、傳力保壓等，在零件的接合面

31、、軸的伸出端等處容易產(chǎn)生油、脂、水、氣等滲漏。為了防止這些滲漏，在這些地方常要采用一些密封的措施。但密封方法和類型很多。如填料密封，機械密封、O形圈密封，迷宮式密封、離心密封、螺旋密封等。這些密封廣泛應(yīng)用在泵、水輪機、閥、壓氣機、軸承、活塞等部件的密封中。學(xué)生們在參觀時應(yīng)認清各類密零件及應(yīng)用場合。 13 / 30實驗二 漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定一、 實驗?zāi)康? 掌握用游標卡尺測定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的方法；2 通過測量和計算，熟練掌握齒輪各幾何參數(shù)之間的相互關(guān)系。二、 實驗設(shè)備和工具1 被測齒輪一對；2 游標卡尺（精度0.02mm）；3 機械零件手冊；4 漸開線函數(shù)表、紙、筆、計算器

32、（自備）。三、 實驗原理本實驗是用游標卡尺來測量，通過計算得出一對直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)。漸開線直齒圓柱的基本參數(shù)有：齒數(shù)Z、模數(shù)m、分度圓壓力角、齒頂高系數(shù)ha*、徑向間隙系數(shù)C*、。一對互相嚙合的齒輪的基本參數(shù)有：嚙合角、中心距a。以上各參數(shù)的測量原理和方法如下：1測定模數(shù)m和壓力角 如圖31所示，當量具在被測齒輪上跨K個齒時，其公法線長度應(yīng)為若所跨齒數(shù)為K+1時，則公法線長度為所以 （1）有因為所以 （2）Pb為齒輪基圓周節(jié)，可以從（1）式中求得，由齒輪標準可知，可能為150，也可能為200，故分別用150和200代入式（2），算得兩個模數(shù)，取數(shù)值接近于標準模數(shù)的一組m和為被測齒輪的模數(shù)

33、和壓力角。為保證量具的卡腳與齒廓的漸開線部分相切，所需的跨齒數(shù)可參照表1。14 / 30圖31 公法線長度測量示意圖表1 跨齒數(shù)齒數(shù)Z12171827283637454654556364727381跨齒數(shù)K2345678915 / 30實驗三 減速器的結(jié)構(gòu)分析一、 目的1、 了解各種常用減速器的基本結(jié)構(gòu)和用途；2、 了解減速器各部份的結(jié)構(gòu)特點，分析其結(jié)構(gòu)的工藝性；3、 了解各部份之間的比例關(guān)系。二、 設(shè)備和工具1、 各種類型的減速器；2、 活動搬手、鋼尺、啟子等。三、 步驟1、在打開減速器之前，先對減速器外形進行觀察； （1）了解減速器的名稱、類型、總傳動比、輸入軸與輸出軸伸出端的結(jié)構(gòu)情況，用

34、手轉(zhuǎn)動減速器的輸入軸，看減速器轉(zhuǎn)動是否靈活。 （2）了解減速器的箱體結(jié)構(gòu)，觀察箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、地腳板、軸承處凸緣、軸承旁螺栓凸臺、加強筋、箱座螺栓、軸承旁螺栓、軸承端蓋、軸承端蓋螺釘、地腳螺栓通孔等結(jié)構(gòu)形狀、尺寸關(guān)系和作用。 （3）了解減速器上裝有哪些附件，有何功用及其布置情況，注意觀察孔，觀察孔蓋，通氣器（或通氣螺塞），環(huán)首螺釘，箱體吊鉤，定位銷，起蓋螺釘，油面指示器，油塞各指減速器上的哪一部分。 2、按下列次序打開減速器： （1）用板手松開軸承端蓋螺釘，取下端蓋（嵌入式端蓋無此項）。 （2）取下定位銷。 （3）取下上，下箱體各聯(lián)接螺栓。 （4）用起蓋螺釘頂起箱蓋，然后取下箱蓋。 3、觀

35、察減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，測定減速器主要技術(shù)參數(shù)： （1）所用軸承類型，軸和軸承的布置情況。 （2）軸和軸承在減速中的軸向固定方式，軸向間隙的調(diào)整方式。 （3）齒輪（或蝸桿，蝸輪）與軸承的潤滑方式，在箱體的剖分面上是否有集油槽或排油槽。潤滑油進入集油槽的途徑。 16 / 30（4）伸出軸的密封方式，軸承是否有內(nèi)密封。 （5）測定減速器主要參數(shù)。 齒輪傳動：查明齒數(shù)，測定中心距及螺旋角，計算出各級傳動比、總傳動比和模數(shù)等。 蝸桿傳動：查明蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)，測定中心距及螺旋角方向，計算傳動比和模數(shù)等。 （6）測定齒輪在軸上的位置坐標（至箱壁的距離）。 （7）繪制減速器結(jié)構(gòu)簡圖。 4、從減速器上取出軸系

36、部件，按取下的順序依次放好： （1）了解軸上各零件的拆裝順序。 （2）了解軸的結(jié)構(gòu)、及軸頸、軸肩、軸肩圓角、軸環(huán)、倒角、鍵槽、螺紋、退刀槽、越程槽、配合面、非配合面各有何功用。 （3）繪制一軸系部件裝配草圖。 5、按原樣裝配好減速器。 6、注意事項 （1）每組同學(xué)進行實驗時拆下的零件、部件要放好位置，不能和其他組拆下的零部件相混淆（因這些減速器的零件沒有互換性）。 （2）拆裝時，根據(jù)所拆裝零件合理地使用工具、量具，不能用工具或其它硬件用力敲擊零件，以免損壞。 （3）裝配位置一定要準確，如有一個零件沒裝配到準確位置，則將影響其他零部件的安裝，減速器裝配完畢后輸入輸出應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，并須經(jīng)指導(dǎo)教師驗收

37、。 7、主要參數(shù)a、m、的測量方法。（1）中心距a的幾種測量方法，如下圖所示： d1+d2方法一：a = A2 + （測量3次） 2 d1+d2方法二：a = A2 （測量3次） 2 A1+A2方法三：a = （測量2次） 2 中心距a的測量17 / 30（2）齒輪模數(shù)m的測定 h方法一：測出全齒高，則m= ，再按標準模數(shù)系列選取標準值。 2.25 da方法二：測出齒頂圓直徑da，則m= ，再按標準模數(shù)系列選取標準值。 Z+2對于直齒圓柱齒輪可利用上述二種方法測出模數(shù)m；對于直齒圓錐齒輪，則需測出圓錐齒輪大端的全齒高h作為計算m的數(shù)據(jù)；對于斜齒圓柱齒輪，也可利用上述方法確定向模數(shù)mn，但此處利用齒頂圓直徑計算時，damn =Z/ cos+2 齒頂圓直徑da，對于偶數(shù)齒的齒輪可用游標卡尺直接測量，對于奇數(shù)齒輪則分別測出齒輪孔徑D，齒輪孔到齒頂?shù)木嚯xH，則da=D+2H。（3）斜齒圓柱輪螺旋角的確定方法方法一：將紙放平在輪齒上，用鉛筆涂黑紙面得到輪齒的痕跡，再用量角器測出角的大小。方法二：用游標卡尺量出齒輪軸向厚高B和齒長L（沿螺旋方