一、实验目的
(1)熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系。
(2)熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法,为轴系结构设计提供感性认识。
(3)了解轴承的类型、布置、安装及调整方法,以及润滑和密封方式。
(4)掌握轴承组合设计的基本方法,综合创新轴系结构设计方案。
二、实验设备
(1)组合式轴系结构设计与分析实验箱。箱内提供可组成圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系和蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件,并进行模块化轴段设计,可组装不同结构的轴系部件。
(2)实验箱按照组合设计法,采用较少的零部件,可以组合出尽可能多的轴系部件,以满足实验的要求。实验箱内有齿轮类、轴类、套筒类、端盖类、支座类、轴承类及连接件类等8类40种168个零件。注意:每箱零件只能单独装箱存放,不得与其他箱内零件混杂在一起,以免影响下次实验。
(3)测量及绘图工具。主要有300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。
三、实验原理
1.轴系的基本组成
轴系是由轴、轴承、传动件、机座及其他辅助零件组成的,以轴为中心的相互关联的结构系统。传动件是指带轮、链轮、齿轮和其他做回转运动的零件。辅助零件是指键、轴承端盖、调整垫片和密封圈等一类零件。
2.轴系零件的功用
轴用于支承传动件并传递运动和转矩,轴承用于支承轴,机座用于支承轴承,辅助零件起连接、定位、调整和密封等作用。
3.轴系结构应满足的要求
(1)定位和固定要求:轴和轴上零件要有准确、可靠的工作位置;
(2)强度要求:轴系零件应具有较高的承载能力;
(3)热胀冷缩要求:轴的支承应能适应轴系的温度变化;
(4)工艺性要求:轴系零件要便于制造、装拆、调整和维护。
四、实验内容
(1)根据教学要求给每组学生指定实验内容(圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆轴系等)。
(2)熟悉实验箱内的全套零部件,根据提供的轴系装配图,选择相应的零部件进行轴系结构模型的组装。
(3)分析轴系结构模型的装拆顺序,传动件的周向和轴向定位方法,轴的类型、支承形式、间隙调整、润滑和密封方式。
(4)通过分析并测绘轴系部件,根据装配关系和结构特点画出轴系结构装配示意图。
五、实验步骤(www.xing528.com)
(1)明确实验内容及要求,复习轴的结构设计及轴承组合设计等内容。
(2)每组学生使用一个实验箱,根据给出的轴系结构装配示意图之一,构思轴系结构装配方案。
(3)在实验箱内选取所需要的零部件,进行轴系结构模型的组装。
(4)分析总结轴系结构模型的装拆顺序,传动件的周向和轴向定位方法,轴承的类型、支承形式、间隙调整、润滑和密封方式。
(5)使装配轴系部件恢复原状,整理所用的零部件和工具,放入实验箱内规定位置,经指导教师检查后可以结束实验。
(6)根据实验过程及要求,每个学生写出一份实验报告。
小圆锥齿轮轴系装配方案(正装)如图13-1所示。
图13-1 小圆锥齿轮轴系装配方案(正装)
小圆柱齿轮轴系装配方案如图13-2所示。
图13-2 小圆柱齿轮轴系装配方案之一
小圆柱齿轮轴系装配方案之二如图13-3所示。
图13-3 小圆柱齿轮轴系装配方案之二
大圆柱齿轮轴系装配方案如图13-4所示。
图13-4 大圆柱齿轮轴系装配方案
小圆锥齿轮轴系装配方案(反装)如图13-5所示。
蜗杆轴系装配方案如图13-6所示。
图13-5 小圆锥齿轮轴系装配方案(反装)
图13-6 蜗杆轴系装配方案
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