轴系结构设计实验：优化方法与实践

【实验目的】

（1）了解并掌握轴、轴承、轴系结构；

（2）了解轴上零件的功能、定位、固定方式、结构及装配；

（3）熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法；

（4）建立对轴系结构的感性认识及巩固所学轴系结构设计的理论知识。

【实验仪器与设备】

（1）创意组合式轴系结构设计实验箱；

（2）钢尺，游标卡尺，内、外卡钳，铅笔，三角板等。

【实验内容】

设计圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆轴系的结构。

1.每组自行选择实验内容

轴系结构设计实验内容如表3.4.1所示。

表3.4.1　轴系结构设计实验内容

2.进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计

根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择、轴上零件定位固定、轴承安装与调节等问题。

3.绘制轴系结构装配图

根据实验题号要求，绘制轴系结构装配图。

【实验步骤】

（1）明确实验内容，理解设计要求。(www.xing528.com)

（2）复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法。

（3）构思轴系结构方案：

①根据齿轮类型选择滚动轴承型号；

②确定支承轴固定方式（两端固定或一端固定、一端游动）；

③根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑、油润滑）；

④选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）；

⑤考虑轴上零件的定位与固定、轴承间隙调整等问题。

（4）组装轴系部件，根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确。

（5）绘制轴系结构草图。

（6）测量零件结构尺寸（支座不用测量），并作好记录。

（7）将所有零件放入实验箱内的规定位置，交还所借工具。

（8）根据结构草图及测量数据，绘制轴系结构装配图，要求装配关系表示正确，注明必要尺寸（如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸）。

（9）写出实验报告。

【实验数据及数据处理】

（1）测绘零件结构尺寸。

（2）绘制轴系结构装配图。

（3）轴系结构设计说明：说明轴上零件的定位固定，滚动轴承的安装、调整、润滑与密封。

【分析与思考】

（1）轴为什么要做成阶梯形状？哪些部分被称为轴颈、轴身或轴肩？它们的尺寸是根据什么来确定的？轴各段的过渡部位结构应注意什么？

（2）轴上零件、轴承在轴上的轴向位置是如何固定的？轴系中是否采用了卡圈、挡圈、锁母、紧定螺钉、压板、定位套筒等零件？它们起何作用？结构形状有何特点？