09机械零件设计实验指导书_11.8.4_.docx

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1、机械零件设计实验指导书汕头高校机械电子工程系编本试验教程指导书是依据机械零件设计教学大纲要求，结合本系的实际状况编写的。机械零件设计试验是理论学习基础上的一个极其重要的实践环节。通过试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实力。机械设计课程试验项目设计包括演示性、验证性、设计性以及创新性四类试验，项目的设置符合学生的相识规律和实际水平，实现了以学生自我训练为主的教学模式。学生通过试验教学驾驭基本的试验操作方法，能够正确地运用仪器设备、正确地取得试验数据。培育了学生正确记录、处理和表达试验结果的实力；在不同类型试验中，学生均可通过选择试验方法、选择试

2、验条件和仪器达到设计试验的目的；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，恳请广阔读者指责指正。书目试验一机械零件相识试验1I.1试验目的11.2 设备和工具11.3 试验原理及内容11.4 思索题3试验二机械传动组合测试试验42.1 试验目的42.2 设备和工具42.3 试验原理42.4 试验内容及要求62.5 试验步骤72.6 思索题8试验三轴系设计分析试验93.1 试验目的93.2 设备和工具93.3 试验原理93.4 试验内容及要求103.5 试验步骤113.6 思索题12试验四机械构件组合试验134.1 试

3、验目的134.2 设备和工具134.3 试验原理134.4 试验内容及要求164.5 试验步骤164.6 思索题17试验一机械零件相识试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。机械零件认知试验是帮助学生理解和驾驭该课程理论学问的重要基础环节，在整个教学过程中具有非常重要的地位。通过这次试验，使学生相识基本的机械零件，加深理解机械设计基础理论学问，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。1.1 试验目的(1)提高对机器零件的感性相识，熟识各种基本机械零件的结构、作用及原理。(2)初步驾驭基本机械零件及相关组合构件的应用方法及留

4、意事项，巩固机械零件设计等基本学问。1.2 设备和工具(1)机械零件陈设柜(2)基本模型教具1.3 试验原理及内容机械零件示教陈设柜如下:r-E-Ti*,一2号bMBUBUMAMWfVJ7修坤77rrIt不，*SBGUkSCttWfYGG；4，划-.-,-7-r三r二二Aa-1.avjXwTiIfJ1(11序号与名称第一柜螺纹联接的基本内容其次柜螺纹联接第三柜常用标准件与键联接第四柜花键和销联接第五柜第六柜第七柜第八柜钾、焊、粘和过盈联接带传动的主要类型带传动张紧装置链传动第九柜第十柜第十一柜第十二柜齿轮传动蜗杆传动滑动轴承滚动轴承第十三柜第十四柜第十五柜第十六柜滚动轴承组合设计联轴器离合器轴

5、的类型与应用第十七柜第十八柜第十九柜其次十柜轴上零件的固定方法弹簧机座零件分类润滑与密封1.4 思索题(1)螺纹联接类别及应用场合(2)列举键、花键和销的联接方式及应用的优缺点。(3)列举V型带、同步带、链、齿轮的应用优缺点。(4)联轴器与离合器的区分。(5)滑动轴承与滚动轴承的优缺点及应用场合。(6)列举各种类型的滚动轴承的应用特点。试验二机械传动组合测试试验机械系统创意组合及参数可视化分析试验台是机械设计创意及综合设计试验设备，可进行有关“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”及将以上各传动机构随意搭接的“综合机械传动”等试验方案设计，并且通过计算机进行限制，实现预期的运动和数据

6、处理，能够加深学生对典型机械传动性能的相识和理解，达到开发学生创建性的目的。2.1 试验目的(1)相识机械设计综合试验台的工作原理，驾驭计算机协助试验的新方法；(2)驾驭典型机械传动装置的组装设计方法；(3)驾驭机械传动参数测试方法，熬炼机械传动过程参数分析实力。2.2设备和工具(1)JZCS-III(B)机械系统创意组合及参数可视化分析试验台；(2)工具：组装、拆卸工具：十字起子、活动板手、内六角板手等。2.3试验原理1试验台结构匚图1试验台结构1-沟通变频电机2-转矩转速传感器3-磁粉制动器4-滑块联轴器5-转矩转速传感器6-从动链轮7-齿轮减速箱8-链条9-主动链轮图1所示试验台结构为齿

7、轮-链传动的多级传动组合，试验台主要由驱动部分(沟通变频电机1)、传动部分(齿轮减速箱7、主动链轮9、链条8、从动链轮6)、加载部分(磁粉制动器3)和测试部分(转矩转速传感器2、5)组成。2、测试限制系统组成图2测试限制系统图试验利用试验台的自动限制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数，如转速n(rmin)扭矩M(N.m)、功率P(k.w)o并依据以下关系绘制参数曲线：传功比i=nln2扭矩M=9550P/n(Nm)传功效率n=P2P1=M2n2Mlnl依据参数曲线可以对被测机械传动装置或传动系统的传动性能进行分析。3、主要技术参数1） .动力部分沟通变频电机YP-50-055-4：额定功

8、率0.55KW,电压380/220V,额定频率50Hz,电流1.8/3.1A,同步转速1500rmin,额定转矩3.8Nm；变频限制器调速范围：0-1500rmin,调速精度：0.1%。2） .加载部分CZ5磁粉制动器功率3.5KW,加载范围0-50N-m。3） .传动部分a.圆柱齿轮减速器：减速比1:10,摆线针轮减速器：减速比1:11,涡轮减速器：减速比1:10;b.同步带传动：带轮齿数Z=34,Z2=51,节距1.=9.42,聚胺脂同步带3X121X20、38720mm;三角带传动:带轮基准直径D=80,D2=120,三角带A-1000mm、A-700；平皮带传动：小带轮直径Dk80mm

9、,D2=120mm,1.=985（复合材料）。c.链传动：链轮Z1=20,Z2=25,滚子链08B-1X76,08B-lX56d.螺纹传动：公称直径d=32mm,螺距t=4mm,线数n=l,三种螺纹：矩形、梯形、锯齿形。4） .测试部分NJO转矩转速传感器两个，额定转矩2050Nm,转速范围0-6000rmin,精度均为0.1%；2.4试验内容及要求典型一级传动内容典型二级传动方案内容带传动带/链/同步带-圆柱齿轮/摆线针轮传动同步带传动链传动圆柱齿轮/摆线针轮-带/链/同步带传动圆柱齿轮传动带-链传动摆线针轮传动蜗轮传动摆线针轮传动-圆柱齿轮传动螺纹传动以上几种传动组合，均采纳模块化组合结构

10、，每个模块（驱动模块一一沟通变频电机1和转矩转速传感器2的组合、一个或多个传动模块、加载模块磁粉制动器3和转矩转速传感器5的组合）之间采纳滑块联轴器、挠性爪形联轴器或链轮联轴器进行快速连接，详细安装布局图见附件2,学生还可依据自己的拼装方案进行组装。选择几种试验方案进行试验组装，测试比较。无论选择哪类试验，其基本内容都是通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的测试,来分析机械传动的性能特点。2.5试验步骤打算阶段测试阶段分析阶段确定试验参数曲线转速n扭矩M功率p效率传动比i图3试验步骤1、打算阶段(1)细致阅读试验指导书，搭接试验装置前应细致阅读本试验台的说明书，熟识各主要设备性能、参数

11、及运用方法，正确运用仪器设备及教学专用软件；(2)确定试验类型与试验内容；确定选用的典型机械传动装置及其组合布置方案，并进行方案比较试验。(3)布置、安装被测机械传动装置(系统)。搭接试验装置时，由于电动机、被测试传动装置、传感器、加载器的中心高不一样，搭接时应选择合适的垫板、支撑座、联轴器，调整好设备的安装精度，从而保证测试的数据精确；(4)在搭接好试验装置后，用手驱动电机轴，假如装置运转敏捷，便可接通电源，进入试验装置，否则应细致检查并分析造成运转干涉的缘由，并重新调整装配，直到运转敏捷。(5)要求对测试设备进行调零，以保证测量精度。2.测试阶段(D打开试验台电源总开关和工控机电源开关；(

12、2)点击TeSt显示测试限制系统主界面，熟识主界面的各项内容；(3)键入试验教学信息标：试验类型、试验编号、小组编号、试验人员、指导老师、试验日期等；(4)点击“设置”，确定试验测试参数：转速nl、n2扭矩Ml、M2等；(5)点击“分析”，确定试验分析所需项目：曲线选项、绘制曲线、打印表格等；(6)启动主电机，进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。加载时要缓慢平稳，否则会影响采样的测试精度；待数据显示稳定后，即可进行数据采样。分级加载，分级采样，采集数据10组左右即可；(7)从“分析”中调看参数曲线，确认试验结果；(8)打印试验结果；(9)结束测试。留意逐步卸载，关闭电源开

13、关。2.6思索题如何提高机械效率？本次试验中机械效率的提高是什么缘由？试验三轴系设计分析试验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。由于轴系结构设计设计的问题多、实践性强，敏捷性大，因此既是老师讲授的难点，也是学生学习中最不易驾驭的内容。本试验通过学生自己动手，经过设计、装配、调整、拆卸等全过程，不仅可以增加学生对轴系零部件结构的感性相识，还能帮助学生深化理解轴承组合结构设计的基本要领，达到提高设计实力和工程实践实力的目的。3.1试验目的(1)熟识常用轴系零部件的结构；(2)驾驭轴的结构设计基本要求；(3)驾驭轴承组合结构设计的基本方法。3.2设备和工具(1)轴系试验箱(

14、2)工具：活动扳手、钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等3.3试验原理模块化轴段(可组装成不同结构形态的阶梯轴)；轴上零件：齿轮、蜗轮、带轮、联轴器、轴承、端盖、套杯、套通、圆螺母、轴端、挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等；1、基本标准件名称及规格深沟球轴承6205圆锥滚子轴承30205单向推力球轴承8204圆柱孔调心球轴承1205圆柱滚子轴承角接触球轴承轴承座上盖轴承座下座双轴承座上盖双轴承座下座轴承闷盖轴承透盖嵌入式闷盖嵌入式透盖阶梯轴挡圈52B型孔用弹性挡圈斜齿轮轴挡圈22B型轴用弹性挡圈直齿轮轴轴端挡圈锥齿轮轴轴间挡圈石棉密封垫轴承隔套油封PD22*40*10过渡套骨架橡胶油封毡圈22羊毛毡圆螺母毡圈30羊毛毡调整垫、标准型弹簧垫圈、键、垫圈、螺栓、螺钉、螺母、底板等2、轴系布置简图(1)齿轮轴系1h-l-III-J-I(2)蜗杆轴系OO1T-OOT三三(3)锥齿轮轴系IIIJI3、轴系装配方案选择(1)主要承受单向轴向力(2)承受大的双向轴向力及肯定的径向力(3)蜗轮蜗