《机械设计实验指导书2022年.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计实验指导书2022年.docx（36页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、机械设计试验指导书主编：杨胜平重庆科技学院机械根底试验教学中心内容简介“机械设计试验”是高等工科院校机械根底试验的核心内容之一，它对于培育学生的工程实践力量、科学试验力量、创力量及动手力量起着重要的作用。本书依据机械设计试验的体系，将试验分为感知型试验、根本型试验、综合设计型 试验和争论创型试验 4 大类型。内容主要包括：带传动装置性能参数测试与分析、链传动装置性能参数测试与分析、齿轮传动装置性能参数测试与分析、蜗杆传动装置性能 参数测试与分析、机械传动系统搭接、滑动轴承根本性能测试、轴系构造创意组合设计、减速器拆装、机械构造感知与分析等。本书主要作为高等工科院校机械类、近机械类的机械设计课程
2、的试验教材，也可作为相关人员进展教学、科研及实际工作的参考书。序 言重庆科技学院“机械根底试验教学中心”自建立以来，坚持整合优势资源，实施精 品化战略。经过多年的建设，进展了一系列的改革与实践，形成了以高素养创人才和 共性化人才培育为目标、以创与实践力量培育为核心、以提高科学试验素养和工程实 践力量为主线的的机械根底试验教学体系，开设了能满足不同层次教学要求的试验课 程，构建了以感知认知型试验模块、根本型试验模块、综合设计型试验模块及争论创型试验模块为构架的机械根底试验教学平台。本书是重庆科技学院“机械根底试验教学中心”组织出版的系列教材之一，是高等院校机械类、近机械类机械设计课程的试验教材。
3、机械设计试验是高等工科院校机械根底试验的核心内容之一。它对于培育学生的工 程实践力量、科学试验力量、创力量及动手力量起着重要的作用。针对21 世纪高素养创人才和共性化人才培育要求，依据夯实根底、跟踪前沿的原则，本书依据机械设 计试验的体系，将试验分为感知型试验、根本型试验、综合设计型试验和争论创型实 验 4 大类型，其中的试验工程、内容和方法以重庆科技学院“机械根底试验教学中心” 现有的试验资源为根底，各个院校可依据自己的具体状况进展取舍。本书共 9 个试验，试验一、试验二、试验三、试验四由杨胜平、李光苹编写，试验五、试验九由廖先菊编写，试验六由杨波编写，试验七由杨晓兰编写，试验八由韩贤武编写
4、，杨胜平副教授担当主编。本书由西南交通大学国家级教学名师吴鹿鸣教授担当主 审，对本书的编写和修订提出了贵重的意见，在此致以诚意的感谢和崇高的敬意。在本 书的编写过程中，机械根底教研室的白继强、韦志锋、陆笑容、安培文、邓杰、冯霞、刘敬花等教师都做出了奉献，在这里也向他们表示感谢。限于编者水平有限，加之时间仓促，书中疏漏和不妥之处，诚请读者批判指正。编 者2023 年 12 月目 录试验一 带传动装置性能参数测试与分析1试验二 链传动装置性能参数测试与分析5试验三 齿轮传动装置性能参数测试与分析7试验四 蜗杆传动装置性能参数测试与分析9试验五 机械传动系统搭接11试验六 滑动轴承根本性能测试13试
5、验七 轴系构造创意组合设计19试验八 减速器拆装23试验九 机械构造感知与分析28I试验一 带传动装置性能参数测试与分析一、试验目的1. 把握转速、转矩、传动功率、传动效率等机械传动性能参数测试的根本原理和方法。2. 了解带传动装置的特点，对带传动装置的传动功率大小范围有定量的生疏。3. 了解带传动中的弹性滑动和打滑现象及其与带传开工作力量之间的关系。4. 了解ZJS50 系列综合设计型机械设计试验装置的根本构造及其工作原理。二、试验内容1. 观看带传动的弹性滑动及打滑现象。2. 绘制带传动效率曲线及滑动率曲线。三、试验装置试验装置承受西南交大研制的ZJS50 系列综合设计型试验装置。ZJS5
6、0 系列综合设计型试验装置如图 1-1 所示，试验装置的根本构造框图如图 1-2 所示，试验装置的掌握原理框图如 1-3 所示，试验装置的数据采集及加载原理框图如图1-4 所示。装置具体介绍见网站： :/ZJS50 系列“综合设计型机械设计试验装置”简介.pdf1-1 ZJS50 系列综合设计型试验装置图 1-2 试验装置的根本构造框图10图 1-3 试验装置的掌握原理框图图 1-4 试验装置的数据采集及加载原理框图四、试验原理和方法1. 传动效率 及其测定方法效率 表示能量的利用程度。在机械传动中，输入功率P 应等于输出功率 P 与损i0耗功率 Pf之和，即PoP =P +if(1-1)式中
7、：P 为输入功率，kW；P 为输出功率，kW；P 为损耗功率，kW。则传动效iof率 定义为Ph =0Pi(1-2)由力学学问知，轴传递的功率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求得P = M w =2pnM=pnM1-360 100030000式中：P 为轴传递的功率，kW；M 为作用于轴上的力矩，Nm； 为轴的角速度，rad/s；n 为轴的转速，r/min。则传动效率 可改写为00h = M nM ni i1-4由此可见，假设能利用仪器测出机械传动装置的输入转矩和转速以及输出转矩和转速，就可以通过式1-4计算出传动装置的传动效率 。在本试验中，承受转矩转速传感器来测量输入转矩和转速以及输
8、出转矩和转速。2. 带传动的弹性滑动、打滑现象及其滑动率的测定由于带是弹性体，它在受力不同时变形伸长量不等。带在工作时，紧边和松边的拉力不同，这就形成了拉力差及相应的变形差，进而造成带在绕过带轮时，在摩擦力 的作用下，其在主动轮部位消灭带轮的线速度大于带的线速度，而在从动轮部位消灭带 轮的线速度小于带的线速度的现象，这种现象称为带的弹性滑动。由于带传动是摩擦传 动，摩擦力是这类传动所必需的，所以弹性滑动是不行避开的，是带传动固有的特性。带的弹性滑动通常以滑动率 来衡量，其定义为e = v1 - v2 = n1D1 - n2 D21-5v1n1D11212式中，v 、v 为主、从动轮的圆周速度，
9、m/s； n 、n 为主、从动轮的转速，r/min；12D 、D 为主、从动轮的直径，mm。因此，只要能测得带传动主、从动轮的转速以及带轮直径，就可以通过式1-5 计算出带传动的滑动率 。带传动的滑动率 一般为 1%2%；当 3%时，带传动将开头打滑。带传开工作过程中，当载荷大到使弹性滑动扩展到整个带与带轮的接触弧时，带在带轮上开头全面滑动，这种现象就称为打滑。打滑时带的磨损急速加剧，传动效率急剧下降，从动轮转速急剧降低甚至停顿转动，致使传动失效。打滑现象对于正常工作的带传来说是不期望发生的，应予以避开用作过载保护时除外。带传动的主要失效形式是带的磨损、疲乏破坏和打滑。带的磨损是由于带与带轮间
10、 的弹性滑动引起的，是不行避开的；带的疲乏破坏是由于带在工作中所受的交变应力引 起的，与带传动的载荷大小、工作状况、运行时间、带轮直径等因素有关，也是不行避开的；而带的打滑是由于载荷超过带的极限工作力量而产生的，是可以避开的。五、试验步骤与方法1. 观看相关试验平台的各局部构造，检查试验平台上各设备、电路及各测试仪器间的信号线、连接线是否牢靠连接。2. 用手转动被测传动装置，检查其是否转动敏捷及有无阻滞现象。3. 试验数据测试前，应对测试设备进展调零。调零时，应将传感器负载侧联轴器脱开，启动主电动机，调整 JX-1A 机械效率仪的零点，以保证侧量精度，在负载不便脱开时，启动传感器顶部的小电机，
11、并使其转向与试验时传感器输出轴的转向相反，按仪 器或试验测试软件的“清零”键，使仪器转矩显示为零，停顿传感器顶部的小电动机转动，调零完毕，即可开头试验。4. 启动主电动机进展试验数据测试。试验测量应从空载开头，无论进展何种试验， 均应先启动电机，后施加载荷，严禁先加载后开机。在施加试验载荷时，应平稳旋动WLY-1A 稳流电源的激磁旋扭，并留意输入传感器的最大转矩不应超过其额定值的 120%。5. 在试验过程中，如遇电机及其他设备的转速突然下降或者消灭不正常的噪音、振动或温升时，必需卸载或紧急停车，以防电机突然转速过高而烧坏电机、设备及其他意外事故的发生。6. 试验测试完毕后，关闭掌握柜主电源及
12、各测试设备电源。7. 依据试验要求，完成试验报告。六、思考题1. 影响带传动的弹性滑动与传动力量的因素有哪些？对传动有何影响？2. 带传动的弹性滑动现象与打滑现象有何区分？它们产生的缘由是什么？当D1=D2 时推断打滑发生在哪上带轮上？分析其缘由？试验二 链传动装置性能参数测试与分析一、试验目的1. 把握转速、转矩、传动功率、传动效率等机械传动性能参数测试的根本原理和方法。2. 了解链传动装置的特点，对链传动装置的传动功率大小范围有定量的生疏。3. 通过试验，了解链传动的动态特性(多边形效应)及其对链传动的影响。4. 了解ZJS50 系列综合设计型机械设计试验装置的根本构造及其工作原理。二、试
13、验内容1.观看链传动的动态特性多边形效应，绘制链传动效率曲线。三、试验装置试验装置承受西南交大研制的 ZJS50 系列综合设计型试验装置装置简介见试验一 带 传 动 装 置 性 能 参 数 测 试 与 分 析 ， 装 置 详 细 介 绍 见 网 站 ： :/ 系列“综合设计型机械设计试验装置”简介.pdf。四、试验原理和方法效率 表示能量的利用程度。在机械传动中，输入功率P 应等于输出功率 P 与损i0耗功率 Pf之和，即PoP =P +if(2-1)式中：P 为输入功率，kW；P 为输出功率，kW；P 为损耗功率，kW。则传动效iof率 定义为Ph =0Pi(2-2)由力学学问知，轴传递的功
14、率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求得P = M w =2pnM= pnM2-360 100030000式中：P 为轴传递的功率，kW；M 为作用于轴上的力矩，Nm； 为轴的角速度，rad/s；n 为轴的转速，r/min。则传动效率 可改写为M nh =0 02-4M ni i由此可见，假设能利用仪器测出机械传动装置的输入转矩和转速以及输出转矩和转速，就可以通过式2-4计算出传动装置的传动效率 。在本试验中，承受转矩转速传感器来测量输入转矩和转速以及输出转矩和转速。五、试验步骤与方法1. 观看相关试验平台的各局部构造，检查试验平台上各设备、电路及各测试仪器间的信号线、连接线是否牢靠连接。
15、2. 用手转动被测传动装置，检查其是否转动敏捷及有无阻滞现象。3. 试验数据测试前，应对测试设备进展调零。调零时，应将传感器负载侧联轴器脱 开，启动主电动机，调整 JX-1A 机械效率仪的零点，以保证侧量精度，在负载不便脱开时，启动传感器顶部的小电机，并使其转向与试验时传感器输出轴的转向相反，按仪 器或试验测试软件的“清零”键，使仪器转矩显示为零，停顿传感器顶部的小电动机转动，调零完毕，即可开头试验。4. 启动主电动机进展试验数据测试。试验测量应从空载开头，无论进展何种试验， 均应先启动电机，后施加载荷，严禁先加载后开机。在施加试验载荷时，应平稳旋动WLY-1A 稳流电源的激磁旋扭，并留意输入
16、传感器的最大转矩不应超过其额定值的 120%。5. 在试验过程中，如遇电机及其他设备的转速突然下降或者消灭不正常的噪音、振动或温升时，必需卸载或紧急停车，以防电机突然转速过高而烧坏电机、设备及其他意外事故的发生。6. 试验测试完毕后，关闭掌握柜主电源及各测试设备电源。7. 依据试验要求，完成试验报告。六、思考题1. 链传动装置的效率与哪些因素有关？为什么？2. 链传动有什么特点？其应用范围如何？试验三 齿轮传动装置性能参数测试与分析一、试验目的1. 把握转速、转矩、传动功率、传动效率等机械传动性能参数测试的根本原理和方法。2. 了解齿轮传动装置的特点，对齿轮传动装置的传动功率大小范围有定量的生
17、疏。3. 了解ZJS50 系列综合设计型机械设计试验装置的根本构造及其工作原理。二、试验内容1.绘制齿轮传动的效率曲线三、试验装置试验装置承受西南交大研制的 ZJS50 系列综合设计型设计试验装置装置简介见实 验 一 带 传 动 装 置 性 能 参 数 测 试 与 分 析 ， 装 置 详 细 介 绍 见 网 站 ： :/ 系列“综合设计型机械设计试验装置”简介.pdf。四、试验原理和方法效率 表示能量的利用程度。在机械传动中，输入功率P 应等于输出功率 P 与损i0耗功率 Pf之和，即PoP =P +if(3-1)式中：P 为输入功率，kW；P 为输出功率，kW；P 为损耗功率，kW。则传动效
18、iof率 定义为Ph =0Pi(3-2)由力学学问知，轴传递的功率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求得P = M w =2pnM= pnM3-360 100030000式中：P 为轴传递的功率，kW；M 为作用于轴上的力矩，Nm； 为轴的角速度，rad/s；n 为轴的转速，r/min。则传动效率 可改写为M nh =0 03-4M ni i由此可见，假设能利用仪器测出机械传动装置的输入转矩和转速以及输出转矩和转速，就可以通过式3-4计算出传动装置的传动效率 。在本试验中，承受转矩转速传感器来测量输入转矩和转速以及输出转矩和转速。五、试验步骤与方法1. 观看相关试验平台的各局部构造，检查试
19、验平台上各设备、电路及各测试仪器间的信号线、连接线是否牢靠连接。2. 用手转动被测传动装置，检查其是否转动敏捷及有无阻滞现象。3. 试验数据测试前，应对测试设备进展调零。调零时，应将传感器负载侧联轴器脱 开，启动主电动机，调整 JX-1A 机械效率仪的零点，以保证侧量精度，在负载不便脱开时，启动传感器顶部的小电机，并使其转向与试验时传感器输出轴的转向相反，按仪 器或试验测试软件的“清零”键，使仪器转矩显示为零，停顿传感器顶部的小电动机转动，调零完毕，即可开头试验。4. 启动主电动机进展试验数据测试。试验测量应从空载开头，无论进展何种试验， 均应先启动电机，后施加载荷，严禁先加载后开机。在施加试
20、验载荷时，应平稳旋动WLY-1A 稳流电源的激磁旋扭，并留意输入传感器的最大转矩不应超过其额定值的 120%。5. 在试验过程中，如遇电机及其他设备的转速突然下降或者消灭不正常的噪音、振动或温升时，必需卸载或紧急停车，以防电机突然转速过高而烧坏电机、设备及其他意外事故的发生。6. 试验测试完毕后，关闭掌握柜主电源及各测试设备电源。7. 依据试验要求，完成试验报告。六、思考题1. 齿轮传动装置的效率与哪些因素有关？为什么？2. 齿轮传动有什么特点？其应用范围如何？试验四 蜗杆传动装置性能参数测试与分析一、试验目的1. 把握转速、转矩、传动功率、传动效率等机械传动性能参数测试的根本原理和方法。2.
21、 了解蜗杆传动装置的特点，对蜗杆传动装置的传动功率大小范围有定量的生疏。3. 了解ZJS50 系列综合设计型机械设计试验装置的根本构造及其工作原理。二、试验内容1.绘制蜗杆传动的效率曲线三、试验装置试验装置承受西南交大研制的 ZJS50 系列综合设计型设计试验装置装置简介见实 验 一 带 传 动 装 置 性 能 参 数 测 试 与 分 析 ， 装 置 详 细 介 绍 见 网 站 ： :/ 系列“综合设计型机械设计试验装置”简介.pdf。四、试验原理和方法效率 表示能量的利用程度。在机械传动中，输入功率P 应等于输出功率 P 与损i0耗功率 Pf之和，即PoP =P +if(4-1)式中：P 为
22、输入功率，kW；P 为输出功率，kW；P 为损耗功率，kW。则传动效iof率 定义为Ph =0Pi(4-2)由力学学问知，轴传递的功率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求得P = M w =2pnM= pnM4-360 100030000式中：P 为轴传递的功率，kW；M 为作用于轴上的力矩，Nm； 为轴的角速度，rad/s；n 为轴的转速，r/min。则传动效率 可改写为M nh =0 04-4M ni i由此可见，假设能利用仪器测出机械传动装置的输入转矩和转速以及输出转矩和转速，就可以通过式4-4计算出传动装置的传动效率 。在本试验中，承受转矩转速传感器来测量输入转矩和转速以及输出转矩
23、和转速。五、试验步骤与方法1. 观看相关试验平台的各局部构造，检查试验平台上各设备、电路及各测试仪器间的信号线、连接线是否牢靠连接。2. 用手转动被测传动装置，检查其是否转动敏捷及有无阻滞现象。3. 试验数据测试前，应对测试设备进展调零。调零时，应将传感器负载侧联轴器脱 开，启动主电动机，调整 JX-1A 机械效率仪的零点，以保证侧量精度，在负载不便脱开时，启动传感器顶部的小电机，并使其转向与试验时传感器输出轴的转向相反，按仪 器或试验测试软件的“清零”键，使仪器转矩显示为零，停顿传感器顶部的小电动机转动，调零完毕，即可开头试验。4. 启动主电动机进展试验数据测试。试验测量应从空载开头，无论进
24、展何种试验， 均应先启动电机，后施加载荷，严禁先加载后开机。在施加试验载荷时，应平稳旋动WLY-1A 稳流电源的激磁旋扭，并留意输入传感器的最大转矩不应超过其额定值的 120%。5. 在试验过程中，如遇电机及其他设备的转速突然下降或者消灭不正常的噪音、振动或温升时，必需卸载或紧急停车，以防电机突然转速过高而烧坏电机、设备及其他意外事故的发生。6. 试验测试完毕后，关闭掌握柜主电源及各测试设备电源。7. 依据试验要求，完成试验报告。六、思考题1. 蜗杆传动装置的效率与哪些因素有关？为什么？2. 蜗杆传动有什么特点？其应用范围如何？试验五 机械传动系统搭接一、试验目的1. 培育学生综合设计力量和整
25、部机器设计的思想。2. 生疏、培育了解各种原动机、传动机和工作机的构造，分析机械系统中各零部件的作用及装配关系。3. 加深对多种齿轮副构造型式的生疏；了解它们所组成的多种传动系统。4. 依据传动系统的需要，学习怎样合理选择轴承部件；把握轴承部件的安装、协作、紧固、调整、润滑、密封等学问。5. 通过试验学会和把握机械工卡量具的使用和获得长度测量、角度测量等尺寸与形位公差测量的相关学问。二、试验要求1. 拟订一种机械系统设计方案可从网站： :/ 中供给的方案中选择，绘制系统简图。2. 依据所确定的传动方案，选出所需的齿轮副和轴。3. 依据齿轮副的受力分析，选出所需轴承。如仅受径向力或受轴向力很小时
26、，可选 用向心球轴承；如轴向力较大时，可选用圆锥滚子轴承，这种轴承必需成对使用，放在轴的两端各一个或轴的一端两个，另一端放其它型号轴承，也可悬臂，但这种轴承的间 隙必需调整。4. 按预先拟订的传动方案组装该机械系统，分析系统中各局部的构造特点及功用。5. 测定传动机和工作机的主要参数，绘制机构传动示意图。6. 测量减速器传动副的齿轮间隙及接触精度，测量轴承的轴向间隙并了解间隙调整方法。三、试验设备试验设备承受湖南长庆研制的 JCYC 创意组合机械系统搭接综合试验台。如图5-1 所示。四、试验步骤与方法1. 依据机械系统设计方案，搭接试验平台，选用原动机、齿轮、轴、轴承、轴承座、密封件、工作机和
27、联轴器等，并对它们进展主要尺寸的测量，将测得的数据填入试验记 录表中。2. 依据设计方案，进展原动机、传动系统、工作机和联轴器的组装紧固。3. 组装过程中应承受教师的指导和检查。4. 组装完毕并经教师认可后，翻开电源开关，进展局部机器的运转试验。5. 试验完毕后，拆卸所组装的机械系统，将全部零部件原位摆好。图 5-1 JCYC 创意组合机械系统搭接综合试验台五、思考题1. 找到链传动与带传动最正确组合方式，并依靠试验的数据给出证明。2. 争论并确定出综合噪声评定传动系统噪声的方案。3. 如何综合评价传动系统的优劣？给出一个加权的评价指标体系。4. 找到带传动与齿轮传动的最正确组合方式，并依靠试
28、验的数据给出证明。试验六 滑动轴承根本性能测试一、试验目的1. 把握试验装置的构造原理，了解滑动轴承的润滑方式、轴承试验台的加载方法以及轴承试验台主轴的驱动方式及调速的原理。2. 把握试验台所承受的测试用传感器的工作原理。3. 通过试验测试的周向油膜压力分布及轴向油膜压力分布，把握滑动轴承中流体动压油膜形成的机理及滑动轴承承载机理。4. 通过试验把握工况参数和轴承参数的变化对滑动轴承润滑性能及承载力量的影响。二、试验内容1. 测试轴承中间平面上周向油膜压力分布曲线如图 6-1a 和轴向油膜压力分布曲线如图 6-1c；2. 测试周向油膜压力分布曲线图的承载重量的曲线如图 6-1b，求轴承的端泄影
29、响系数 K。考虑有限宽轴承在宽度 B 方向的端泄对油膜承载量的影响，其影响系数K 为：K F6-1pmBd式中，F 为轴承外载荷，N；B 为轴承有效工作宽度，mm；d 为轴颈直径，mm；p为依据油膜压力承载重量的曲线图求出动压油膜的平均压力，如图6-1b 所示。m图 6-1a 为实测上轴瓦上均布测点 17 位置处的油膜压力形成的周向油膜压力分布曲线；图 6-1b 为过这 7 个分点分别引垂线段 1-1“、2-2“、7-7“，使之分别等于图 6-a 中的油膜压力值的垂直重量后连成的光滑曲线，该曲线被称为动压油膜的承载重量曲线；图 6-1c 为轴向油膜压力分布曲线。图 6-1 滑动轴承油膜压力分布
30、曲线图依据承载重量曲线和直径所围成的图形面积等于平均压力 p与直径围成的矩形面m积相等的条件，通过数方格数的方法即可求出p大小，将 p代人式(6-1)即可求出 K。mm三、试验装置试验装置承受西南交通大学研制的 ZHS20 系列滑动轴承综合试验台如图 6-2 所示。该试验台主要由主轴驱动系统、静压加载系统、轴承润滑系统、油滑压力测试系统、油温测试系统、摩擦因素测试系统以及数据采集与处理系统等组成。装置具体介绍见网站： :/ 系列滑动轴承综合试验台简介.pdf1-沟通伺服电动机 2-轴向油压压力变送器 3-静压加载压力变送器4-轴向油压压力变送器17 号 5-滚动轴承 6-调压阀7-摩擦力传感器
31、测力装置 8-试验主轴箱 9-液压油箱 10-机座图 6-2 ZHS20 系列滑动轴承综合试验台四、试验原理滑动轴承用于支承转动零件，是一种在机械中被广泛应用的重要零部件。依据轴承 的工作原理，滑动轴承属于滑动摩擦类型。滑动轴承中的润滑油假设能形成肯定的油膜厚 度而将作相对转动的轴承与轴颈外表分开，则运动副外表就不发生接触，从而降低摩擦、削减磨损，延长轴承的使用寿命。依据流体润滑形成原理的不同，润滑油膜分为流体静压润滑外部供压式及流体压润滑内部自生式，本试验争论流体动压轴承试验。流体动压润滑轴承其工作原理是通过轴颈旋转，借助流体粘性将润滑油带入轴颈与轴瓦协作外表的收敛楔形间隙内，由于润滑油由大
32、端入口至小端出口的流淌过程中必需满足流体流淌连续性条件，从而润滑油在间隙内就自然形成周向油膜压力见图6-3，在油膜压力作用下，轴颈由图 6-3a 所示的位置被推向图 6-3b 所示的位置。a停车状态时b运转状态时图 6-3 动压油膜的形成当动压油膜的压力 p 在载荷 F 方向分力的合力与载荷 F 平衡时，轴颈中心处于某一相应稳定的平衡位置O ，O 位置的坐标为O e，。其中e=OO，称为偏心距；1111为偏位角轴承中心O 与轴颈中心O 连线与外载荷F 作用线间的夹角。1随着轴承载荷、转速、润滑油种类等参数的变化以及轴承几何参数如宽径比、相对间隙的不同，轴径中心的位置也随之发生变化。对处于工况参
33、数随时间变化下工作的非稳态滑动轴承，轴心的轨迹将形成一条轴心轨迹图。为了保证形成完全的液体摩擦状态，对于实际的工程外表，最小油膜厚度必需满足以以下条件：S Rh= (minz1+Rz2)(6-2)式中，S 为安全系数，通常取 S2，Rz1、Rz2 分别为轴颈和轴瓦孔外表粗糙度的十点高度。滑动轴承试验是分析滑动轴承承载机理的根本试验，它是分析与争论轴承的润滑特性以及进展滑动轴承创设计的重要实践根底。五、试验步骤与方法1. 观看试验台的各局部构造、检查油路及电路是否牢靠连接。2. 用手转动轴瓦，使其摇摆敏捷、无阻滞现象。3. 依据试验台操纵面板见图 6-4，按图示按钮功能使总电源、油压系统及主轴系
34、统处于接通位置，这时系统进入工作状态。ZHS20 滑动轴承综合试验台电源指示灯按扭 1此按钮旋转至“开”的位置，接通装置电源；油压系统启动按钮 2用于启动油压系统电机；油压系统停顿按钮 3用于停顿油压系统电机；主轴系统启动按钮 4用于启动伺服电机主轴驱动电机；主轴系统停顿按钮 5用于停顿伺服电机；急停旋钮 6在应急状况下，压下此旋钮可切断整个系统电源；按箭头方向旋转后，旋钮弹起即可恢复供电图 6-4 试验台操纵面板布置图说明：无论做何种试验，均应先启动液压系统电机，后启动主轴驱动电机伺服电机，确保主轴旋转前有充分的供油。在试验过程中，如遇电机转速突然下降或者消灭不正常的噪音和振动时，必需按急停
35、按钮紧急停车，以防电机突然转速过高而烧坏电机与电器，防止意外事故的发生。4. 进入滑动轴承试验计算机软件系统。 启动界面图 6-5 系统首界面 点击试验治理菜单中的“试验治理”，进入试验治理系统见图 6-6。图 6-6 进入试验治理系统试验人员自行输入“试验时间”、“试验记录号”、“试验分组号”、“试验人员”、“试验指导教师”等，点击返回。 点击试验分类菜单，将会显示出可供选择的 “径向滑动轴承油膜压力分布曲线”、“f-曲线”及“p-f-n 曲线”3 种类型试验。选择“径向滑动轴承油膜压力分布曲线”菜单，开头试验“滑动轴承根本性能根本型”见图 6-7。图 6-7 轴承油膜压力分布曲线该界面显示
36、有：主轴的转速、油压以及周向的7 个油膜压力等。p 点击“静压加载”数字框，弹出键盘，设置加载压力建议用 =0.10.15Mpa。0 点击油泵掌握菜单，选择“启动”，启动油压系统。 油压升起后，点击“当前转速”数字框，设置主轴转速建议用 n=200500r/min. 观看油膜周向和轴向压力的分布曲线，假设曲线模糊，请点击“稳定取值”按钮， 同时观看右边的油膜压力数值显示窗口内的8 个点的油膜压力值。 曲线稳定后，点击暂停采样，再点击打印按钮打印当前窗口。 试验完成后，依据周向油膜压力分布曲线承载图，求出油膜平均压力p值，并m计算 K 值。停顿系统运行时，务必先关闭主轴驱动电机按“轴停顿”键，等
37、主轴驱动电机停顿转动后再卸载轴承静压载荷调“静压加载”键，最终关闭液压系统电机，以减轻轴瓦磨损。停顿主轴：点击“轴停顿”。停顿油压系统：选择油泵掌握菜单下的“停顿”即可。六、思考题1. 哪些因素影响液体动压轴承的承载力量及其动压油膜的形成？2. 当载荷增加或转速上升时，油膜压力分布曲线有什么变化？3. 轴向压力分布曲线与轴承宽径比B/d 之间有什么关系？当B/d4 及 B/d1/4 两种状况下，它们的轴向油膜压力分布有何明显差异？求解流休动力润滑雷诺方程的简化方程时又有何不同？试验七 轴系构造创意组合设计一、试验目的生疏并把握轴系构造设计中有关轴的构造设计、滚动轴承组合设计的根本方法。二、试验
38、设备与工具1. 组合式轴系构造设计分析试验箱试验箱供给能进展减速器圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系构造设计试验的全套零件。2. 测量及绘图工具300mm 钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。三、试验内容试验题号 齿轮类型 载荷1轻转速低条件其他条件示意图小直齿轮小锥齿轮10中高锥齿轮与轴分开11轻低发热量小蜗杆12重中发热量大1. 指导教师依据下表选择安排每组的试验内容(试验题号)2中高34大直齿轮中重低中56小斜齿轮轻中中高78大斜齿轮中重中低9轻低锥齿轮轴2. 进展轴的构造设计与滚动轴承组合设计每组学生依据试验题号的要求，进展轴系构造设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定轴
39、承的安装与调整、润滑及密封等问题。3. 绘制轴系构造装配图4. 每人编写试验报告一份四、试验步骤与方法1. 明确试验内容，理解设计要求2. 复习有关轴的构造设计与轴承组合设计的内容与方法3. 构思轴系构造方案 依据齿轮类型选择滚动轴承型号。 确定支承轴向固定方式(两端固定，一端固定、一端游动)。 依据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑)。 选择端盖形式(凸缘式、嵌入式)，并考虑端盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟)。 考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题。 绘制轴系构造方案示意图。4. 组装轴系部件依据轴系构造方案，从试验箱中选取适宜零件并组装成轴系部件，并检查所设
40、计组装的轴系构造是否正确。5. 绘制轴系构造草图。6. 测量零件构造尺寸(支座不用测量)，并作好记录。7. 将全部零件放入试验箱内的规定位置，交还所借工具。8. 依据构造草图及测量数据，绘制轴系构造装配图，要求装配关系正确，注明必要尺寸。9. 写出试验报告。五、思考题1. 在所设计的轴系构造中传动零件承受的轴向固定方法有哪些？2. 在所设计的轴系构造中轴系承受的是何种支承固定方式及其适用场合？3. 在所设计的轴系构造中，轴承组合密封方式名称及其适用的润滑剂种类是什么？六、组合式轴系构造设计图例如图例 7-1图例 7-2图例 7-3图例 7-4图例 7-5图例 7-6图例 7-7试验八 减速器拆
41、装一、试验目的1. 生疏减速器的根本构造，了解常用减速器的用途及特点。2. 了解减速器各组成零件的构造及功用，并分析其构造工艺性。3. 了解减速器中零件的装配关系及安装、调整过程。4. 了解轴承和齿轮的润滑。5. 学习减速器的根本参数测定方法。6. 为课程设计时，能设计一台合理的减速器打下良好的根底。二、试验设备与工具1. 一级圆柱齿轮减速器。2. 拆装工具。3. 测量工具。三、减速器概述减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件，为了提高电动机的效率，原动机供给的回转速度一般比工作机械所需的转速高，因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间，用以降低输入的转速
42、并相应地增大输出的转矩，在机器设备中被广泛承受。作为机械类专业的学生有必要生疏减速器的构造与设计，本试验为了使同学了解减速器的一般构造设计、主要零件加工工艺而设立的，对于具体的减速器技术设计过程在“机械设计课程设计”这一课程中予以介绍。试验中应留意把握减速器的构造、主要零件的加工工艺。减速器的根本构造由箱体、轴系零部件和附件三局部组成。图 8-1、图 8-2 为单级圆柱齿轮减速器，现结合该图简要介绍该减速器的构造。 图 8-1 减速器的构造图 8-2 减速器的构造1. 箱体构造减速器的箱体用来支承和固定轴系零部件，应保证传动零件轴线相互位置的正确 性，因此轴孔必需准确加工。箱体必需具有足够的强
43、度和刚度，以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不均。为了增加箱体的刚度，通常在箱体上制出筋板。为便于轴系零部件的安装和拆卸，箱体通常制成剖分式。剖分面一般取在轴线所在的水平面内即水平剖分，以便于加工。箱盖件 4和箱座件 20之间用螺栓件 17、18、19 和件 31、32、33连成一整体，为使轴承座旁的联接螺栓尽量靠近轴承座孔，并增加轴承支座的刚性，应在轴承座旁制出凸台。设计螺栓孔位置时，应留意留出扳手空间。箱体通常用灰铸铁HT150 或 HT200铸成，对于受冲击载荷的重型减速器也可承受铸钢箱体。单件生产时为了简化工艺，降低本钱可承受钢板焊接箱体。2. 轴系零件图中高速级的小齿轮与轴制成一体件 10。大齿轮与轴分开制造，用一般平键件15作周向固定。轴上零件用轴