实验一 带传动实验.doc

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1、机械设计实验指导书集美大学机械设计及理论教研室编集美大学机械基础实验中心2015 年 7 月1目目 录录实验一实验一 机械传动综合实验机械传动综合实验 2实验二实验二 轴系结构设计与分析实验轴系结构设计与分析实验 6实验三实验三 减速器拆装实验减速器拆装实验 92实验一、机械传动综合实验实验一、机械传动综合实验一、一、 实验目的实验目的 1、通过对各种常见机械传动装置的认识，熟悉各种机械传动装置的性能、特点，加深 各种机械传动装置性能的认识和理解； 2、熟悉各种机械传动的基本要求，进行合理布置，并对组合传动方案进行比较，提高 综合动手能力。 二、实验设备结构二、实验设备结构 本实验在“JCY

2、机械传动性能综合实验台”上进行。该实验台以新型实验台的概念设计， 可替代传统的单一实验台（如“带传动实验台” 、 “齿轮传动实验台” ）进行有关典型机械 传动， “带传动” 、 “链传动” 、 “齿轮传动” 、 “蜗轮传动”及其它新型传动等基本实验，更可 进行多级组合传动，如“带齿轮传动” 、 “链齿轮传动” 、 “齿轮链传动” 、 “带链传动”等。采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控 机等模块组成，可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安 装调试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。由种类齐全的机械传动装置、联轴器 动力输出

3、装置、加载装置和控制及测试软件、工控机等组成，其工作原理系统图如下：扭矩测量卡 扭矩测量卡转速调节 负载调节实验台由变频电机作为驱动，转矩转速传感器测量机械传动装置的输入与输出转矩和转 速，磁粉加载器进行转矩加载，全过程采用程控调节或手动调节,同步采样输入输出端的扭 矩、转速及功率。机械传动性能综合实验台各硬件组成部件的结构布局如图 1 所示。1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-试件 5-加载与制动装置 6-工控机 7-电器控制柜 8-台座 123453678222图 1变频 电 机ZJ 扭矩 传感器被试传动机构ZJ 扭矩 传感器负 载工控机工控机3机械传动性能综合实验台外型

4、如图 2 所示。图图 2 实验台组成部件的主要技术参数如表 1 所示。表 1序号组 成 部 件技 术 参 数备 注1变频调速电机550W1 台2ZJ 型转矩转速传感器.规格 10N.m ; 输出讯号幅度不小于 100mV .规格 50N.m; 输出讯号幅度不小于 100mV2 台3机械传动装置(试件)直齿圆柱齿轮减速器 i=5 摆线针轮减速器 蜗杆减速器 i=10 V 型带传动 齿形带传动 Pb=9.525 Zb=80 套筒滚子链传动 Z1=17 Z2=251 台 1 台 1 台 3 根 3 根 3 根4磁粉制动器额定转矩: 50 N.m 激磁电流: 2A 允许滑差功率: 1.1Kw1 台5工

5、控机1 台4三、实验原理三、实验原理 采用模块化结构、可通过利用传动部分中不同部件的选择、组合搭配，通过支承联接， 构成链传动实验台、三角带传动实验台、同步带传动实验台、齿轮传动实验台、蜗杆传动实 验台、带齿轮传动实验台、齿轮链传动实验台、带链传动实验台等多种单级和多级组 合机械传动综合实验台。通过对各种机械传动方案的合理布置，了解各种机械传动装置的性 能特点和适用场合。四、实验步骤与要求四、实验步骤与要求 1、熟悉各种机械传动装置的性能、特点； 2、讨论并确定机械传动方案，绘制实验装置布局简图； 3、根据布局简图在平台上组装出 2 种以上的不同传动方案，确保在平台上安装固定好，比 较各类传动

6、的性能特点； 4、对实验过程中出现的问题提出改进措施或新建议等； 5、搭接实验装置时，由于电动机、被测传动装置、传感器、加载器的中心高不一致，组装 时应选择合适的垫板、支承板、联轴器等，保证处在同轴、等高、同一截面这一条件。 各主要搭接件中心高及轴径尺寸如下: 变频电机 中心高 80mm 轴径 19 ZJ10 转矩转速传感器 中心高 60mm 轴径 14 ZJ50 转矩转速传感器 中心高 70mm 轴径 25 FZ-5 磁粉制动器 法兰式 轴径 25 WPA50-1/10 蜗轮减速器 输入轴轴径 12输出轴轴径 17 齿轮减速器 中心高 120mm 轴径 18 中心距 85.5mm 摆线针轮减

7、速器 中心高 120mm 轴径 20 轴径 35 轴承支承 中心高 120mm 轴径(a) 18 轴径(b) 14、 18 控制面板中： 电源： 接通、断开电源及主电机冷却风扇 自动手动： 选择操作方式 主电机： 开启、关闭变频电机 正转： 输入端 ZJ10 型传感器电机正向转动的开启、关闭 反转： 输入端 ZJ10 型传感器电机反向转动的开启、关闭 正转： 输出端 ZJ50 型传感器电机正向转动的开启、关闭 反转： 输出端 ZJ50 型传感器电机反向转动的开启、关闭 电流粗调： FZ50 型磁粉制动器加载粗调 电流微调： FZ50 型磁粉制动器加载微调图 35五五、实验注意事项实验注意事项

8、（1）本实验台采用的是本实验台采用的是 380V 电源，严禁带电操作，如需带电演示，由指导教师操作电源，严禁带电操作，如需带电演示，由指导教师操作； （2）注意检查各类减速器润滑油实验时的润滑状态； （3）在安装装置时，严禁在地上拖、拉，和用铁质榔头敲打，只能使用橡胶锤轻轻敲打； （4）实验台不工作时、应马上切断电源。六、实验结果与思考题实验结果与思考题 1、绘制所设计的机械传动实验方案布局简图。2、对传动方案进行比较分析，简述该机械传动的性能特点。3、您在实验装置组装的过程中，有无遇到什么问题？您是如何解决的？有何新设想或新建 议等？6实验二实验二 轴系结构设计与分析实验轴系结构设计与分析实

9、验一、实验目的一、实验目的 1. 熟悉并掌握轴及轴上零件的结构形状、功用、工艺要求和装配关系； 2. 熟悉轴的结构设计和轴承部件组合设计的基本要求，掌握轴及轴上零件的定位与固定 方法，轴承的调整、润滑和密封方法； 3. 通过轴系部件的组装与测绘，学会对现有机械部件进行结构分析，培养结构设计能力。二、实验设备二、实验设备1、轴系结构设计与分析实验箱：内装轴、齿轮、蜗杆、轴承、轴承座、端盖、套杯、套 筒、圆螺母、密封件、螺栓、螺母等（如下图） ； 2、工具：游标卡尺、钢板尺、活搬手、内外卡尺等。三、实验内容与要求三、实验内容与要求 1、熟悉轴系结构设计与分析实验箱内的各种零件及功用； 2、指导教师

10、根据附表可以选择性安排每组的实验内容(方案号)或学生自行确定两种以上 实验方案； 3、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计；每组学生根据不同的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件固定， 轴承安装与间隙调节、润滑及密封等问题，对所设计的轴系结构进行分析； 4、绘制轴系结构装配草图。 四、实验步骤四、实验步骤1、明确实验内容，理解设计要求； 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)确定轴向固定方式(两端固定；一端固定、一端游动)；(3)绘制轴系结构方案示意图。4、组装轴系部件根据轴系结构方案，从实验箱中选取合

11、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(参考轴系布置图)； 5、绘制轴系结构装配草图；6、将所有零件放入实验箱内的规定位置。7轴系布置图 五、实验结果五、实验结果 1、轴系结构设计实验方案一（包括轴系布置简图、轴承类型与固定方式、传动件、润滑与 密封方式、轴承端盖等） 。2、轴系结构设计实验方案二（包括轴系布置简图、轴承类型与固定方式、传动件、润滑与 密封方式、轴承端盖等） 。8附表：附表： 轴系结构设计实验方案轴系结构设计实验方案 方案 号轴系布置简图轴承固定 方式传动件润滑 方式密封 方式轴承 端盖1两端固定直齿圆 柱齿轮油润滑 橡胶圈凸缘式2两端固定斜齿圆 柱齿轮油润

12、滑 橡胶圈凸缘式3两端固定直齿圆 柱齿轮脂润滑 橡胶圈凸缘式4两端固定直齿圆 柱齿轮脂润滑毛毡凸缘式5两端固定斜齿圆 柱齿轮脂润滑 橡胶圈凸缘式6两端固定斜齿圆 柱齿轮脂润滑毛毡凸缘式7两端固定直齿圆 柱齿轮脂润滑毛毡嵌入式8两端固定斜齿圆 柱齿轮脂润滑毛毡嵌入式9一端固定 一端游动蜗杆轴 油润滑 橡胶圈凸缘式六、思考题六、思考题： 1、轴上零件的固定方式具体有哪些?2、常用的轴承配置方法有哪些？各适用于哪些场合？你所设计的装配方案中轴承配置方法 属于哪种？9实验三实验三 减速器拆装实验减速器拆装实验一、实验目的一、实验目的 1、熟悉、了解减速器的结构； 2、掌握减速器上各零件的结构、安装位置

13、及作用； 3、加深了解轴与轴承部件的结构。 二、实验设备二、实验设备 1、单级、二级圆柱齿轮减速器； 2、一级蜗轮减速器。 三、测量工具三、测量工具 1、游标卡尺一把 2、内外卡尺各一把 3、活动扳手二把 4、600mm 钢尺一把 5、螺丝刀二把 四、实验内容四、实验内容 1、测量各种螺栓直径：轴承旁联接螺栓直径 d1，箱盖与底座联接螺栓直径 d2，轴承端 盖螺钉直径 d3(专指蜗轮减速器)，窥视孔盖螺钉直径 d4,起盖螺钉直径 d5，吊环螺钉直径 d6； 2、测量箱体有关尺寸：中心距、中心高、壁厚、凸缘高度、加强筋厚度、大齿轮顶圆 与内机壁的距离等； 观察、了解蜗轮减速器箱体侧面宽度与蜗杆的

14、轴承盖外圆之间的关系。 3、掌握轴承部件的安装、拆卸、固定、间隙调整对结构的要求，并且绘制轴承部件结 构草图； 轴承部件包括轴、轴承、轴承端盖、调整垫片、密封垫圈、挡油板等。 4、观察并掌握减速器各辅助零件的用途、结构和位置的要求，包括通气器、窥视孔、 吊钩（或吊环） 、起盖螺钉、定位销、油塞、油标等。 五、实验步骤五、实验步骤 1、拧下盖与座联接螺栓， （蜗轮减速器要先拧下轴承端盖螺钉，取下轴承端盖和垫片） 拔出定位销，借用起盖螺钉打开箱体上盖； 2、取下轴承端盖和垫片； 3、测量各种螺栓的直径。观察螺栓扳手空间尺寸，鱼眼坑的大小、深度。比较螺栓直 径和孔径间的大小关系及防松方式； 4、观察

15、铸造箱体的凸缘宽度，轴承旁凸台高度，拔模斜度，加强筋的位置和作用。了 解箱体加工工艺对结构的要求； 5、分析轴承部件的结构，并绘出结构草图。了解如何实现安装、拆卸、固定和调整； 6、测量实验内容之 2 所列的其他箱体有关尺寸； 7、观察、了解减速器上各辅助零件的用途、结构和位置的要求（实验内容之 4） ； 8、扣上箱盖，将减速器安装好。 六、实验结果六、实验结果 1、绘制减速器中一根轴的轴承部件结构草图。102、将测得的各种螺栓直径填入下表：名 称符 号齿轮减速器蜗轮减速器 轴承旁联接螺栓直径d1 盖与座联接螺栓直径d2 轴承端盖螺钉直径d3 窥视孔盖螺钉直径d4 起盖螺钉直径d5 吊环螺钉直径d63、将测得的箱体有关尺寸填入下表：名 称符 号齿轮减速器蜗轮减速器 a1中心距a2 中心高h 机座壁厚1 机盖壁厚2 机座凸缘厚度b1 机盖凸缘厚度b2 大齿轮顶圆距内机壁距离1 机座筋厚m1 机盖筋厚m2 机座底凸缘厚度b3 凸台高度h1七、思考题：七、思考题： 1、减速器各主要附件的作用是什么？2、轴承端盖有哪些结构形式？各有什么特点？3、一对相互啮合的齿轮，其齿宽应如何考虑？