机械设计实验指导书

1、机械设计实验指导书及报告手册学院专业班级姓名江汉大学机械原理及机械零件教研室二一五年十月实验一 机械传动综合设计实验一、 实验目的1.了解机械传动综合设计实验台的结构与工作原理2.掌握实验台各模块的拆卸与组合方法3.提高学生的动手能力和综合设计能力二、 实验设备ZJS50-3综合设计型机械设计实验台由一下几个模块组成：动力模块：电机测试模块： 转矩转速传感器 机械效率仪传动模块： 齿轮减速器（减速比1.5） 皮带传动 链条传动加载模块： 磁粉制动器联接、调节模块：工作台、调节导轨、爪式联轴器、轴承座、螺栓、垫片、螺母、垫块工具： 拆卸安装工具与测量工具三、 实验原理本实验台利用传动模块中不同库

2、件的选择及组合搭配，通过支承联接及调节模块的选择搭配，可构成多种实验模式。其中包括单级传动与多级传动。四、 实验方法与步骤1.拆卸2. 确定设计方案3. 按照设计好的方案安装联接4. 开机运行5. 填写实验报告实 验 报 告实验名称机械传动综合设计实验实验时间班级姓名学号得分一、实验目的：了解传动形式，培养综合设计能力与动手能力二、实验原理：传动试验台模块化设计故可以组成多种传动形式三、实验装配示意图四、根据所学知识，在同等的条件下，在下面图中分别绘出齿轮传动，链条传动，皮带传动，蜗杆传动的效率示意图并标示。五、实验心得体会实验二 液体动压滑动轴承实验一、实验目的1.了解实验台的构造和工作原理

3、，通过实验加深对动压原理的认识。2.绘制油膜压力径向和轴向分布图，验证理论分布曲线。3.掌握摩擦特征曲线的测定方法，加深对润滑状态与各参数间关系的理解。二、实验原理及装置1概述此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(见图1)，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，即处。该实验还可以测试下列几项内容。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(见图2)。 图1周向油膜压力分布曲线 图2轴向油膜压力分布曲线图3

4、轴承摩擦特性曲线测量径向液体动压滑动轴承在不同转速、一定载荷、一定粘度润滑油情况下的摩擦系数值，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 (见图3)。2实验装置及原理本实验使用湖南长庆科教仪器有限公司生产的HS-B型液体动压轴承实验台如图4所示，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承等组成。图4 滑动轴承试验台1操纵面板2电机3三角带4轴向油压传感器 5外加载荷传感器6螺旋加载杆7摩擦力传感器测力装置8径向油压传感器（7只）9传感器支撑板10主轴11主轴瓦12主轴箱 实验台的主要参数及性能试验主轴瓦：内直径d=60mm有效长度B=110mm粗糙度3

5、.2加载范围 0-1000N(100Kg)摩擦力传感器量程 0-5Kg 精度 0.1%压力传感器量程 0-600Kpa 精度 0.01%加载传感器量程 0-200kg 精度 0.1%测力杆上的测力点与轴承中心距离L=125mm直流伺服电机功率 355W主轴调速范围: 3-500rpm外形尺寸 500×450×440重量 52kg三、实验内容及步骤1在轴承载荷F=70kg时，测量轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，绘制出周向和轴向油膜压力分布曲线。2测定轴承压力、轴转速、润滑油粘度与摩擦系数之间的关系，用计算机进行数据处理，得出轴承f曲线。3液体动压轴承油膜压力周向分布的仿真分析

6、与位置模拟：采用与实验台配套的仿真软件，通过建模与数值仿真，得到液体动压轴承油膜压力周向分布的仿真曲线，以及轴承在不同载荷作用下的最小油膜厚度和偏位角。四、实验操作注意事项1、 外加载荷传感器所加负载不允许超过120kg，以免损坏传感器元件。2、为防止主轴瓦在无油膜运转时烧坏，在面板上装有无油膜报警指示灯，正常工作是指示灯是熄灭的，严禁在指示灯亮时主轴高速运转。3、作摩擦特性曲线实验，应从较高转速（300转/分）降速往下做。加载的外载荷在70100 kg内选择一定值，并在整个过程中，保持着一定值至结束实验。实验三减速器拆装实验一、概述机械类专业学生在学习了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计

7、、机械CAD等课程后，为了进一步培养学生独立设计的能力，还需要进行23周的综合设计能力训练，而减速器是一种普遍通用的机械设备，其结构包括了传动件设计（直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、蝇，蜗杆传动等），支撑件设计（轴、轴承、联轴器等），箱体设计及密封等。是培养学生首次独立完成设计任务的良好参照设备。由于学生首次独立进行机械设计，对传动结构、加工过程、安装形式不不熟悉；对支撑件的结构、加工过程、选材、热处理不熟悉；对箱体结构、铸造（焊接）过程不熟悉；对轴承型号选择、密封形式选择、联接件选择及安装没有经验。所以让学生亲自动手进行减速器实物拆装很有必要。通过减速器拆装实验，可以使学生对减速器各个零部件有直观

8、认识，进一步了解和掌握各个零部件的结构意义、加工工艺、安装方法。尤其是运动件与运动件之间的安装要求、运动件与固定件的安装要求、轴承的拆装等，通过拆装实验，都可以起到事半功倍的作用。二、实验目的1、了解减速器的结构与功用。2、了解减速器各组成零件的结构与功用。3、了解减速器各组成零件的装配关系。4、了解减速器的拆卸、安装与调整过程。5、培养使用工具测量零件的能力，了解拆装工具和结构设计的关系。三、实验设备1、二级展开式圆柱齿轮减速器。2、二级圆锥圆柱齿轮减速器。四、测量及拆装工具1、游标卡尺。2、钢尺。3、扳手五、拆装步骤与实验内容1、拨开减速器箱体两端的定位销2、拧下轴承端盖上的螺栓，取下轴承

9、盖及调整垫片3、拧下箱体联接螺栓及轴承旁联接螺栓。4、取下上箱体。5、测量齿轮端面至箱体内壁的距离并记录，测量输出端大齿轮外圆至箱体内壁的距离和输入端小齿轮外圆至箱体内壁的距离并记录。6、逐级取下轴上的轴承、齿轮等，观察轴的结构。7、目测训练：估计齿轮（蜗轮）的齿数、外圆直径、齿宽、两齿轮的中心距离。然后再用测量工具测量上述尺寸。8、观察了解减速器附件的用途、结构和安装位置的要求。9、目测和测量各种螺栓的直径，地脚螺栓、轴承旁联接螺栓、上下箱体联接螺栓、轴承端盖联接螺栓、窥视孔盖联接螺栓、起盖螺钉、吊环螺钉等。10、测量箱体有关尺寸：两轴承孔间中心距、轴承孔中心高、上下箱体壁厚、上下箱体联接凸

10、缘厚度与宽度等。11、将所测量内容及尺寸填入表格中（记录表格参见实验报告）。12、拆卸、测量完毕，依次装回。13、经指导教师检查装配良好、工具齐全后，方能离开现场。六、注意事项1、实验前认真阅读实验指导书。2、拆装过程中不准用锤子或其它工具打击任何零件。3、拆装过程中同学之间要相互配合，做到轻拿轻放，以防砸伤手脚。4、为防止一次测量误差，同一项目可进行多次测量。5、实验做完后须整理工具，并保持场地清洁卫生。实验报告实验名称减速器拆装实验日期组别姓名班级成绩1、测量数据 减速器编号：名称符号减速器型式及尺寸齿轮减速器蜗杆减速器机座壁厚机盖壁厚1机座凸缘厚度b机盖凸缘厚度b1地脚螺钉的直径df轴承旁联接螺栓直径d1机盖与机座联接螺栓直径d2轴承端盖螺栓直径d3轴承端盖的外径D2窥视孔盖螺栓直径d4大齿轮顶圆（蜗轮外圆）与箱体内壁的距离齿轮端面（蜗轮轮毂）与箱体内壁的距离中心高h中心距A齿轮模数Mn小齿轮齿数Z1大齿轮齿数Z2传动比i螺旋角齿宽b齿宽系数d2、根据观察和测量结果回答下列问题：（1）、减速器的总传动比，其中高速级传动比1，低速级传动比2。（2）、减速器的低速轴左端轴承代号，其全称是；右端轴承代号，其全称是。（3）、减速器轴承采用方法润滑；齿轮采用方法润滑。（4）、齿侧间隙的