1、1广州城市职业学院机械设计基础学生实习指导书信息与汽车机电工程学院编制2009 年 2 月2目 录1. 实训一 低碳钢、铸铁的拉伸和压缩实验 42. 实训二 机构运动简图的测绘及机构 CAD 设计 93. 实验三 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定及 CAD 设计 134. 实验四 减速器的拆装及其轴系的结构分析 16 5. 实验五 综合实验 206. 学生实验（训）报告 213说明1.本手册适用于课程设置的实践实训教学环节。2.根据广州城市职业学院实习（训）教学管理规定 ，凡进入实习（训）教学阶段的学生均按实习（训）教学大纲和实习（训）计划的要求，在实习（训）过程中认真做好实习（训）情况记录，完成
2、实习（训）报告（设计）等工作任务。3.认真填写各项内容记录，若某项内容的纸张不够填写可另附纸张。实习（训）结束后，应将本手册提交指导教师审阅。4.各专业的实习（训）要求不尽相同，若手册中的实习（训）报告格式不适应用于专业实习（训）报告（设计）的要求，可另行确定报告（设计）的格式。5.学生实习（训）记录、实习（训）报告等材料是实习（训）教学的重要资料，将作为教师指导实习（训）工作检查和考核的依据，请各教学单位注意收集保存。4实训一 低碳钢、铸铁的拉伸和压缩实验1.实验目的（1）观察分析低碳钢的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程，比较其力学性能。（2）测定低碳钢材料的 s、 b、 、 ；测定铸铁材料的
3、 b和 y。（3）了解万能材料试验机的结构原理，能正确独立操作使用。2.实验设备及工具（1）液压摆式万能材料试验机。（2）xy 记录仪。（3）游标卡尺。（4）拉伸和压缩试件。3.拉伸和压缩试件为了便于比较各种材料在拉伸和压缩时的力学性能，拉伸试件按国标 GB/T63971986 制作，压缩试件按国标 GB/T7314-1987 制作。如图所示，拉伸试件采用哑铃状，由工作部分、圆弧过渡部分和夹持部分组成。若以 L 表示试件工作部分标距，d 表示试件直径，则拉伸试件有短试件（L5d）和长试件（L10d）两种。本试验采用长试件。5压缩试件通常为圆柱状，如实 1-2 图所示。试件受压时，两端面与试验机
4、压头间的摩擦力很大，约束了试件的横向变形，试件越短，影响越大，实验结果越不准确。因此，试件应有一定的长度。但是，试件太长又容易产生纵向弯曲而失稳。铸铁压缩实验时取 L(12) d。4.实验原理和方法（1）低碳钢拉伸实验 将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓慢加载（加载速度对力学性能是有影响的，速度越快，所测的强度值就越高），直至将试件拉断。低碳钢试件在静拉伸试验中，通常可直接得到拉伸曲线，即 FL 曲线，如实 1-3 图所示。用准确的拉伸曲线可直接换算出应力应变曲线。观察拉伸曲线可见试件依次经过弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段等四个阶段，其中前三个阶段是均匀变形的。 弹性阶段 是指拉伸
5、图上的 OA段。在弹性阶段，存在一比例极限点 A，对应的应力为比例极限 p,此部分载荷与变形是成比例的，材料的弹性模量 E 应在此范围内测定。屈服阶段 对应拉伸图上的 BC 段。在低碳钢的拉伸曲线上，当载荷增加到一定数值时出现的锯齿现象。屈服阶段中一个重要的力学性能就是屈服点。低碳钢材料存在上屈服点和下屈服点，不加说明，一般都是指下屈服点。上屈服点对应拉伸图中的 B 点，记为 FSU，即试件发生屈服而力首次下降前的最大力值。下屈服点记为 FSL，是指不计初始瞬时效应的屈服阶段中的最小力值。金属材料的屈服是宏观塑性变形开始的一种标志。一般通过指针法或图示法来确定屈服点，综合起来具体做法可概括为：
6、当屈服出现一对峰谷时，则对应于谷低点的位置就是屈服点；当屈服阶段出现多个波动峰谷时，则除去第一个谷值后所余最小谷值点就是屈服点。用上述方法测得屈服载荷，然后计算出屈服点、下屈服点和上屈服点： sF S/A ， SL=FSL /A ， SUF SU/A。强化阶段 对应于拉伸图中的 CD 段。变形强化标志着材料抵抗继续变形的能力在增强。这也表明材料要继续变形，就要不断增加载荷。在强化阶段如果卸载，弹性变形会随之消失，塑性变形将会永久保留下来。强化阶段的卸载路径与弹性阶段平行。卸载后重新加载时，加载线仍与弹性阶段平行。重新加载后，材料的比例极限明显提高，而塑性性能会相应下降。这种现象称之为形变硬化或
7、冷作硬化。冷作硬化是金属材料的宝贵性质之一。工程中利用冷作硬化工艺的例6子很多，如挤压、冷拔、喷丸等。D 点是拉伸曲线的最高点，载荷为 Fb，对应的应力是材料的强度极限或抗拉极限，记为 b， F b/A。 缩颈阶段 对应于拉伸图的 DE 段。载荷达到最大值后，由于材料本身存在缺陷，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成缩颈。缩颈阶段，承载面积急剧减小，试件承受的载荷也不断下降，直至断裂。断裂后，试件的弹性变形消失，塑性变形则永久保留在破断的试件上。材料的塑性性能通常用试件断后残留的变形来衡量。轴向拉伸的塑性性能通常用伸长率和断面收缩率来表示，计算公式见第四章。塑性材料缩颈部分的变形在总变形中占很
8、大比例，研究表明，低碳钢试件缩颈部分的变形占塑性变形的 80左右。测定断后伸长率时，缩颈部分及其影响区的塑性变形都包含在内，这就要求断口位置到最邻近的标距端线的距离不小于 L/3，此时可直接测量试件标距两端的距离得到 L1。否则就要用移位法（见有关资料）使断口居于标距的中央附近。若断口落在标距之外则试验无效。 试件标距对伸长率 的影响把试件断裂后的塑性伸长量L 分成均匀变形阶段的伸长量L 1 和缩颈阶段的伸长量 L2两部分。研究表明，L 1 沿试件标距长度均匀分布， L2主要集中于缩颈附近。远离缩颈处的变形较小，L 1 要比 L2小得多，一般L 1 不会超过 L2的 5。实验与理论研究表明，L
9、 1与试件初始标距长度 L 成正比，而 L2与试样横截面面积的大小 A 有关，伸长率为/A，其中 、 是材料常数。则对于同一种材料，只有在试件的A值为常数的条件下，其断后伸长率 才是常数。若面积 A 相同时，L 大，则 小；反之，则 大。故有 5 10。（2）铸铁拉伸实验 铸铁是典型的脆性材料，拉伸曲线如图所示，可以近似认为经弹性阶段直接断裂。断裂面平齐且为闪光的结晶状组织，说明是由拉应力引起的。其强度指标也只有抗拉强度 b，用实验测得的最大力值 Fb，除以试样的原始面积 A，就得到铸铁的抗拉强度 b，即 =Fb/A。7（3）铸铁压缩实验 铸铁在压缩实验过程中，压缩曲线有明显的非线性。试件在到
10、达最大压缩载荷时有明显的塑性变形，圆柱形被压缩成鼓形，最后破坏。测出压缩破坏载荷 Fb，按式 by=Fb/A 计算铸铁的抗压强度 by。进行压缩试验时，常用球面支承加载，以保证试件端面与垫板均匀接触、均匀受压和压力通过试件轴线。实 l-5 图给出了铸铁压缩试验的支承、曲线和断口情况。5.实验步骤(1)试件准备 在低碳钢试件上划出长度为 L 的标距线，并把 L 分成 n 等份（一般 10 等份）。对于拉伸试件，在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向测量直径，以其平均值计算各横截面面积，再取三者中的最小值为试件的 A。对于压缩试件，以试件中间截面相互垂直方向直径的平均值计算 A。(2)试
11、验机准备 对于液压试验机，根据试件的材料和尺寸选择合适的示力盘和相应的摆锤。对于电子拉力试验机，要选择合适的量程和加载速度。标定记录仪的 x轴（一般为变形 L）和y轴（一般为拉力 F）。(3)安装试件(4)正式实验 控制液压机的进油阀或电子拉力试验机的升降开关缓慢加载。实验过程中，注意记录 FS 值。屈服阶段后，打开峰值保持开关，以便自动记录 Fb 值。(5)关机取试件 试件破坏后，立即关机。取下试件，量取有关尺寸。观察断口形貌。6.实验结果处理以表格的形式处理实验结果。根据记录的原始数据，计算出低碳钢的 s、 b、 和 ，铸铁的抗拉强度 b和抗压强度 by。7.思考题(1)本次实验自动绘制的
12、低碳钢拉伸曲线中，横坐标量 L 与试件标距内的变形量是否一致，为什么？(2) 材料和面积相同而标距长短不同的两根比例试样，其断后伸长率 5和 10是否相同？(3) 实验时如何观察低碳钢的屈服点？测定 s时为何要对加载速度提出要求？(4) 比较低碳钢拉伸、铸铁拉伸和压缩的断口，分析破坏的力学原因。8实验名称 日 期 班 级 姓 名 学号 成 绩 1.试件尺寸 1.试件尺寸拉伸试件尺寸试验前 试验后直径 d/mm最小截面断后标距缩颈直径缩颈面积 A/mm2 L1/mm d1/mm A1/mm2材料名称标距L/mm平均 平均 平均 压缩试件尺寸材料 直径 d/mm 长度 L/mm2.实验数据及计算结
13、果强 度 塑 性受力形式材料 屈服载荷Fs/kN最大载荷Fb/kN屈服点 s/MPa抗拉(压)强度 b/MPa伸长率(%)断面收缩率(%)拉伸压缩3.绘制 一 曲线图（在下面三图中绘制出低碳钢、铸铁的拉压 曲线图）图 1 图 2 图 3 实训二 机构运动简图的测绘及机构 CAD 设计9一、实验目的1、 熟悉机构运动简图的绘制方法，掌握从实际机构中测绘机构运动简图的技能；2、 巩固机构结构分析原理及自由度计算方法；3、 加深理解平面四杆机构的演化过程及验证曲柄存在条件。4、 简单了解和运用机构 CAD 设计软件系统进行机构运动仿真和项目设计。二、实验设备及工具1、 测绘用各种机构实物模型；2、
14、测量用尺、分规、铅笔及草稿纸。3、 CADCAM 实验室和机构 CAD 设计软件系统三、实验原理1、机构运动简图的常用符号如图 1 至图 4 所示（详见机械制图GB446084“机构运动简图符号” ） 。（1）转动副，如图 1 所示。（a）全为活动构件时（b）构件 1 为机架时图 1 转动副（2）移动副，如图 2 所示。（a）全为活动构件时（b）构件 1 为机架时图 2 移动副（3）高副，如图 3 所示。（a）全为活动构件时（b）构件 1 为机架时图 3 高副（4）构件图例，如图 4 所示10（a）具有两个运动副元素时（b）具有三个运动副元素时（c）具有四个运动副元素时图 4 构件图例2、实验
15、原理机构各部分的运动，是由其原动件的运动规律、该机构中各运动副的类型（高副、低副，转动副、移动副等）和机构的运动尺寸来决定的，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及固联方式等无关。所以，只要根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，就可以用运动副的代表符号和简单的线条把机构的运动简图作出来。正确的机构运动简图中各构件的尺寸、运动副的类型和相对位置以及机构组成形式应与原机构保持一致，从而保证机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特性，以便根据该图对机构进行运动及动力分析。所谓机构运动简图就是从运动的观点出发，用规定的符号和简单的线条按一定的尺寸比例来表示实际机构的组成及各构件
16、间相对运动关系。3、绘制机构运动简图的方法及步骤（1）分析机构的实际构造和运动情况任选原动件并缓慢转动，根据各构件之间有无相对运动，分清机构是由哪些构件组成的；按照机构运动的传递顺序，仔细观察各构件之间相对运动的性质，从而确定运动副的类型和数目。（2）合理选择投影面和原动件位置，作机构示意图选择恰当的投影面，一般选择与大多数构件的运动平面相平行的平面为视图平面；合理选择原动件的一个位置，以便简单清楚地将机构的运动情况正确地表达出来。撇开各构件的具体结构形状，找出每个构件上的所有运动副，用简单的线条联接该构件上的所有运动副元素来表示每一个构件。即用简单的线条和规定符号来代表构件和运动副，从而在所
17、选投影面上作出机构的示意图。（3）计算机构的自由度并检验机构示意图是否正确a、机构自由度计算公式：F=3n-2P L-PH式中： n机构活动构件数PH平面低副个数PL平面高副个数b、核对计算结果机构具有确定运动的条件为：机构的自由度大于零且等于原动件数。因本实验中各机构模型均具有确定的运动，故各机构计算自由度应与其原动件数相同：否则说明所作示意图有误，应对机构重新进行分析、作示意图。注意：转动副和移动副虽同为低副，但因其运动性质不同，在作示意图时一定不能混淆互换。可单单通过自由度计算，又不能发现转动副与移动副相混淆的错误情况，故应将所作图中的各运动副类型与原机构进行逐一核对检查。11（4）量取
18、运动尺寸运动尺寸是指与机构运动有关的、能确定各运动副相对位置的尺寸。在原机构上量取机构的运动尺寸，并将这些尺寸标注在机构示意图上。（5）绘制机构运动简图选取适当的长度比例尺，依照机构示意图，按一定顺序进行绘图，并将比例尺标注在图上，即为机构运动简图。长度比例尺的意义如下： )m(图 示 长 度实 际 长 度l例如：某构件的长度 LAB=1m，绘在图上的长度 AB=1000mm，则长度比例尺为：mABl 01.（6）标注比例尺和运动尺寸，画斜线表示机架，在原动件上画箭头表示运动方向。四、例题：绘制出偏心轮机构的运动简图，并计算其自由度。图 5（a） 图 5（b）1、选择手柄作为原动件并缓慢转动，
19、根据各构件之间有无相对运动，分清机构是由哪些构件组成的。在图 5（a）中，机构由 1机架，2手柄（即曲柄，本例中取为原动件） ，3连杆，4滑块（即从动件）组成。2、从原动件开始，按照机构运动的传递顺序，仔细观察各构件之间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目。在图 5（a）中，曲柄 2 为原动件，则运动传递顺序为：曲柄 2，连杆 3，滑块 4。回转件的回转中心是相对回转表面的几何中心，而构件 2 可以绕构件 1 的偏心轴 A 作相对转动，故构件 3 与构件 2 在 B 点处也组成转动副；构件 4 与构件 3 在 C 点处又组成转动副；构件 4 沿 X-X 方向在构件 1 上作相对直线运动，组成
20、移动副。3、合理选择原动件的一个位置，以便简单清楚地将机构的运动情况正确地表达出来，如图5（b）所示，用规定的符号和简单的线条画出机构的示意图。4、计算机构自由度（1）机构自由度计算公式：F=3n-2P L-PH本例所作示意图中，n=3，P L=4，P H=0，代入上式得： F=3n-2PL-PH=33-24-0=1（2）核对计算结果观察各构件的运动可知该机构的运动是确定的，则机构的自由度应大于零且等于原动件数，由计算得：F=1=原动件数，从而验证以上所作机构示意图的正确性。5、量取运动尺寸在构件 2、3 上分别量取两相临转动副中心之间的距离 LAB、L BC；量取转动副 A 到滑块运动轨迹
21、X-X 之间的距离，并将所量尺寸标注在机构示意图上。6、作图（略）五、实验内容121、据上述原理对选择 23 种机构进行机构运动简图测绘，并说明是何种机构，并计算机构的自由度。2、并可任意选择一种机构验证曲柄存在的条件。3、运用机构 CAD 软件系统，输入机构尺寸，观察运动仿真结果。4、机构 CAD 设计，运用机构 CAD 软件系统，进行项目设计：内容包括机构的位置，轨迹和函数的综合设计。 （该试验内容可选，不需要全做）六、实验报告实验名称：机构运动简图的测绘与分析班级 姓名 实验日期 1、按比例绘制机构运动简图机构名称：比例尺：机构运动简图：机构自由度计算：F=2、机构运动仿真过程3、机构
22、CAD 设计过程七、思考题：1、 机构运动简图应包括哪些内容？2、 原动件选取不同、原动件位置不同对绘制机构运动简图有什么影响？3、 在绘制机构运动简图时，应标注哪些尺寸？4、 机构运动简图为什么一定要计算自由度？5、 一个正确的机构运动简图应能说明哪些内容？实验名称 日 期 班 级 姓 名 学 号 成 绩 机构 1 名称： 机构示意图： 机构运动简图： l ()m或实验三、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定及 CAD 设计1.实验目的13（1）掌握用常用量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。（2）通过测量和计算，加深理解齿轮各参数之间的相互关系和渐开线的性质。2.实验设备和工具（1）被测齿轮两
23、个（偶、奇数齿各一个）。（2）游标卡尺和公法线千分尺各一把。（3）CADCAM 实验室和齿轮 CAD 设计软件系统3.实验原理（1）通过测量齿顶圆直径 ad与齿根圆直径 fd计算出全齿高 h，再用试算法确定齿轮的 m、*ah与 c。如实 4-1 图 a所示，偶数齿齿轮的 与 f可直接用游标卡尺测量；如实 4-1 图 b所示，奇数齿齿轮的 ad与 f须间接测量 12adDH， 2fd则 1()/fh式中, D为齿轮内孔直径（ m）； 为齿轮齿顶圆至内孔壁的径向距离（ m）； 2H为齿轮齿根圆至内孔壁的径向距离（ ）。a)偶数齿齿轮 b)奇数齿齿轮实 4-1 图 齿轮 da 与 df 的测量方法根
24、据*(2hc，分别将*1ah、 *0.25c（正常齿）或*0.8ah、 *.3c（短齿）代入进行试算，所求得的模数 /()接近标准值者即为该齿轮的实际模数（一定要圆整成标准值）。对于变位齿轮，由于*2am,按上述方法确定 时可能会与标准值差异较大而难以圆整。这时可先假定一个 的标准值，再根据 cosbp与后述确定压力角 值结合起来验证。若试算出来的 接近标准值，即可判断该 值是正确的。（2）通过测量公法线长度求出 bp，进而确定齿轮的压力角 。按 (/9)0.5kz，确定被测齿轮的跨齿数 k。14如实 4-2 图所示测出跨 k个齿的公法线长度 kW，然后再测出跨 k1 个齿的公法线长度1kW。
25、实 4-2 图 齿轮公法线长度的测量于是 1cosbkpm 则 1cosbkar()W所求得的 值应圆整到标准值，如 =20， =15 等。（3）计算出变位系数 x。因为 cos(0.5)kmkzinv 2sixm若测得的 kW与计算出来的 k相等，则说明 ，该齿轮为标准齿轮；若 kW，则 sinkWx2ikm即可求出被测齿轮的变位系数 x。4.实验步骤（1）熟悉游标卡尺与公法线千分尺的使用和正确读数方法。（2）数出被测齿轮的齿数并作好记录。（3）测量各齿轮的 ad、 f、 kW和 1。（4）确定各被测齿轮的基本参数： m、 、*ah、 c及变位系数 x。5.注意事项（1）实验前应检查游标卡尺
26、与公法线千分尺的初读数是否为零，若不为零应设法修正。15（2）齿轮被测量的部位应选择在光整无缺陷之处，以免影响测量结果的正确性。在测量公法线长度时，必须保证卡尺与齿廓渐开线相切，若卡入 1k齿时不能保证这一点，需调整卡入齿数为 1k，而 1bkpW。（3）测量齿轮的几何尺寸时，应选择不同位置测量 3 次，取其平均值作为测量结果。（4）通过实验求出的基本参数 m、 、*ah、 c必须圆整为标准值。（5）测量的尺寸精确到小数点后第 2 位。计算 x时取小数点后两位数字。6.思考题（1）测量偶数与奇数齿齿轮的 ad与 f时，所用的方法有什么不同？为什么？（2）由实 42 图可知，齿轮公法线长度的计算
27、公式为 (1)kbWps，此公式是依据渐开线的哪条性质推导得到的？（3）影响公法线长度测量精度的因素有哪些？ 实验名称 日期 班 级 姓名 学号 成绩 1.测量数据模数制齿轮 已知参数测量内容*1ah(正常齿)0.8(短齿)*0.25c(正常齿)3(短齿)测量次数 1 2 3 平均值/admf齿数为偶数时( z= )被测齿轮编号( )()/2fh测量次数 1 2 3 平均值/D1Hm21ad2fadfh的测量齿数为奇数时( z= )被测齿轮编号( )1h2.计算结果 */(2)amhc=确定 m、 哦1ros/kWm=k 判定被测齿轮是否为标准齿轮，并计算变位系数 ()/2inkx结论：16实
28、验四、减速器的拆装及其轴系的结构分析1.实验目的（1）通过对减速器的拆装与观察，了解减速器的整体结构、功能及设计布局。（2）通过减速器的结构分析，了解其如何满足功能要求和强度、刚度要求、工艺（加工与装配）要求及润滑与密封等要求。（3）通过对减速器中某轴系部件的拆装与分析，了解轴上零件的定位方式、轴系与箱体的定位方式、轴承及其间隙调整方法、密封装置等；观察与分析轴的工艺结构。（4）通过对不同类型减速器的分析比较，加深对机械零、部件结构设计的感性认识，为机械零、部件设计打下基础。2.实验设备和工具（1）拆装用减速器 单级直齿圆柱齿轮减速器，两级直齿圆柱齿轮减速器，锥齿轮减速器，蜗杆减速器（下置式）
29、。（2）观察、比较用减速器 单级斜齿圆柱齿轮减速器，两级斜齿圆柱齿轮减速器，蜗杆减速器（上置式），摆线针轮行星减速器。（3）活动扳手、手锤、铜棒、钢直尺、铅丝、轴承拆卸器、游标卡尺、百分表及表架。（4）煤油若干量、油盘若干只。(5) 在 CAD/CAM 实验室进行减速器虚拟实验,可以很清楚的观察，从而对各种类型的减速器的结构及零件有深刻的认识。3.减速器的类型与结构减速器是一种由封闭在箱体内的齿轮、蜗杆蜗轮等传动零件组成的传动装置，装在原动机和工作机之间用来改变轴的转速和转矩，以适应工作机的需要。由于减速器结构紧凑、传动效率高、使用维护方便，因而在工业中应用广泛。减速器常见类型有以下三种：圆柱
30、齿轮减速器、锥齿轮减速器和蜗杆减速器，分别见实 5-l图 a、 b、 c所示。）单级圆柱齿轮减速器 b）锥齿轮减速器 c）下置式蜗杆减速器实 5-1 图 减速器的类型在圆柱齿轮减速器中，按齿轮传动级数可分为单级、两级和多级。蜗杆减速器又可分为蜗杆上置式和蜗杆下置式。两级和两级以上的减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式三种形式，分别见实 5-2 图 a、 b、 c所示。展开式用于载荷平稳的场合，分流式用于变载荷的场合，同轴式用于原动机与工作机同轴的特殊的工作场合。减速器的结构随其类型和要求的不同而异，一般由齿轮、轴、轴承、箱体和附件等组成。实5-3 图为单级圆柱齿轮减速器的结构图。17箱
31、体为剖分式结构，由箱盖和箱座组成，剖分面通过齿轮轴线平面。箱体应有足够的强度和刚度，除适当的壁厚外，还要在轴承座孔处设加强肋以增加支承刚度。a）展开式 b）分流式 c）同轴式实 5-2 图 减速器传动布置形式一般先将箱盖与箱座的剖分面加工平整，合拢后用螺栓联接并以定位销定位，找正后加工轴承孔。对支承同一轴的轴承孔应一次镗出。装配时，在剖分面上不允许用垫片，否则将不能保证轴承孔的圆度误差在允许范围内。箱盖与箱座用一组螺栓联接。为保证轴承孔的联接刚度，轴承座安装螺栓处做出凸台，并使轴承座孔两侧联接螺栓尽量靠近轴承座孔。安装螺栓的凸台处应留有扳手空间。 为便于箱盖与箱座加工及安装定位，在剖分面的长度
32、方向两端各有一个定位圆锥销。箱盖上设有窥视孔，以便观察齿轮或蜗杆蜗轮的啮合情况。窥视孔盖上装有通气 实 5-3 图 单级圆柱齿轮减速器结构图器，使箱体内外气压平衡，否则易造成漏油。 1起盖螺钉；2通气器；3视孔盖；4箱盖；为便于拆卸箱盖，其上装有起盖螺钉。 5吊耳；6吊钩；7箱座；8油标尺；为拆卸方便，箱盖上设有吊耳或吊环螺 9油塞；10油沟；11定位销钉。为搬运整台减速器，在箱座上铸有吊钩。箱座上设有油标尺用来检查箱内油池的油面高度。最低处有放油油塞，以便排净污油和清洗箱体内腔底部。箱座与基座用地脚螺栓联接，地脚螺栓孔端制成沉孔，并留出扳手空间。4.减速器的润滑与密封减速器的润滑主要指齿轮与
33、轴承的润滑，其润滑方式及润滑剂的选择见第 17 章。减速器需密封的部位很多，可根据不同的工作条件和使用要求选择不同的密封结构。轴伸出端的密封和轴承靠箱体内侧的密封见第 17 章。箱体接合面的密封通常于装配时在箱体接合面上涂密封胶或水玻璃。5.实验步骤（1）观察减速器外部结构，判断传动级数、输入轴、输出轴及安装方式。（2）观察减速器的外形与箱体附件，了解附件的功能、结构特点和位置，测出外廓尺寸、18中心距、中心高。（3）测定轴承的轴向间隙。固定好百分表，用手推动轴至一端，然后再推动轴至另一端，百分表所指示出的量值差即是轴承轴向间隙的大小。（4）拧下箱盖和箱座联接螺栓，拧下端盖螺钉（嵌入式端盖除外
34、），拔出定位销，借助起盖螺钉打开箱盖。（5）测定齿轮副的侧隙。将一段铅丝插入齿轮间，转动齿轮碾压铅丝，铅丝变形后的厚度即是齿轮副侧隙的大小，用游标卡尺测量其值。（6）仔细观察箱体剖分面及内部结构、箱体内轴系零部件间相互位置关系，确定传动方式。数出齿轮齿数并计算传动比，判定斜齿轮或蜗杆的旋向及轴向力、轴承型号及安装方式。绘制机构传动示意图。（7）取出轴系部件，拆零件并观察分析各零件的作用、结构、周向定位、轴向定位、间隙调整、润滑、密封等问题。把各零件编号并分类放置。（8）分析轴承内圈与轴的配合，轴承外圈与机座的配合情况。（9）在煤油里清洗各零件。（10）拆、量、观察分析过程结束后，按拆卸的反顺序
35、装配好减速器。（11）在 CAD/CAM 实验室进行减速器虚拟实验,对减速器进行虚拟拆卸和装配，可以很清楚观察，对各种类型的减速器的结构及零件有深刻的认识。6.注意事项（1）减速器拆装过程中，若需搬动，必须按规则用箱座上的吊钩缓吊轻放，并注意人身安全。（2）拆卸箱盖时应先拆开联接螺钉与定位销，再用起盖螺钉将盖、座分离，然后利用盖上的吊耳或环首螺钉起吊。拆开的箱盖与箱座应注意保护其结合面，防止碰坏或擦伤。（3）拆装轴承时须用专用工具，不得用锤子乱敲。无论是拆卸还是装配，均不得将力施加于外圈上通过滚动体带动内圈，否则将损坏轴承滚道。7.思考题（1）箱体结合面用什么方法密封？（2）减速器箱体上有哪些
36、附件？各起什么作用？分别安排在什么位置？（3）测得的轴承轴向间隙如不符合要求，应如何调整？（4）轴上安装齿轮的一端总要设计成轴肩（或轴环）结构，为什么此处不用轴套？（5）扳手空间如何考虑？正确的扳手空间位置如何确定？实验名称日 期 班 级 姓 名 学 号 成 绩 1.拆装减速器的主要参数减速器名称 1a1z 中 心 距 2192z 中 心 高 H 3外廓尺寸 长宽高 齿数及旋向 4地脚螺栓孔距 长宽 1i轴承代号及数量2传 动 比 i齿轮(蜗杆、蜗轮) 润滑方式轴 承 齿轮副侧隙 有相对运动的部位 密封方式无相对运动的部位 高 速 级 模 数 nm低 速 级 锥齿轮的分锥角 1 2蜗 杆 参
37、数 q 1z 2.绘制减速器传动示意图（图中应标出中心距、输入轴、输出轴、齿轮代号及旋向、轴承代号等）3.列出减速器外观附件名称4.轴系结构分析（选择填空题）（1）分析对象为 （高速、中速、低速）轴系。（2）齿轮(或蜗轮)在轴上的轴向定位是由 （轴肩、轴套、端盖、挡圈）实现的。周向定位是由 （销、键、过盈配合、紧定螺钉）实现的。（3）轴承在轴上的轴向定位是由 （轴肩、轴套、端盖、挡圈）实现的，周向定位是由 （销、键、过盈配合、紧定螺钉）实现的。（4）轴系在箱体上的定位是由 （轴承座孔、端盖、螺钉）实现的。（5）需要进行间隙调整的地方是 （轴向间隙、径向间隙），调整方法是 （调整螺母、调整螺钉、
38、增减调整垫片）。需调整的原因是 （转动灵活、齿轮啮合好、保持适当的间隙）。（6）轴肩长度应比齿轮（蜗轮）轮毂宽度 （大、小），才能使齿轮（蜗轮）轴向定位。（7）轴肩高度应比轴承内圈外径 （大、小、相等），以便对轴承进行拆装。（8）轴承端盖与轴承外圈接触处的厚度不能太 （厚、薄），否则将与 相碰擦。（9）轴承端盖孔与轴外径之间应留有足够的 （轴向间隙、径向间隙），以避免二者碰擦，而此处的泄漏问题由 （密封装置、回油装置、防尘装置）避免。20实验五：综合实验项目一: 数控车床拆装实训1、实验目的：(1)通过拆装使学生对 CK9930 数控台式车床结构和组成有实际的认识、并掌握各个零件的名称和作用；
39、(2)掌握该数控机床机械部分传动系统工作原理及机床主轴定位方式；(3)培养学生读懂装配图的能力；(4)培养学生亲自动手拆装机械系统的能力；(5)训练学生机械零件测绘能力。2、实验设备及工具：数控车床一台以及拆装用工具一套。3、实验步骤(1)根据设备提供的清单，认识了解不同的零部件；(2)了解车床的整体结构特点和装配方式；(3)看懂待拆装的车床机械传动系统装配图，并找到待拆装的各部位连接零件；(4)拆装车床各个部分或者选择一个部件拆装：4、拆装过程需要记录的问题：(1)数控车床的类型和车削加工特点；(2)同步带传动的类型和特点；(3)车床主轴的连接与定位方式；(4)步进电机输出传动的特点；(5)
40、刀架的进给传动方式；(6)溜板箱的进给方式；(7)尾座与导轨的连接和限位特点；(8)尾座套筒的移动限位特点。项目 2: 机电一体化综合实验1、实验目的：通过对柔性系统的观察与分析，理解常用机构在机械传动中的应用, 通过参观机械类的装备,机床设备,生产流水线或数控机床,在现场学习，加深对课堂知识的理解和应用，加强感性认识，做到理论和实践相结合。2、实验环境：(1)机电一体化综合实验(2)自动控制生产线或机电一体化模型(3)广州数控机床厂,国际(全国)机械设备或装备展览会3、实验内容(1)了解机械和设备性能和制造加工工艺过程(2)了解机械和设备结构和组成(3)了解机械和设备的操作和基本维护知识(4) 了解机械和设备的现状和发展趋势4、实验总结撰写一篇关于机械设备装备或自动控制生产线的参观学习总结21广 州 城 市 职 业 学 院学 生 实 验 （ 训 ） 报 告教学单位 专业/班级姓 名 学 号 指导教师实验（训）名称 时 间 地 点 学时数实验（训）内容要求22学生实验（训）报告（ 此 表 可 从 校 园 网 下 载 ）23数据：L1=64.4mmL2=6.7L3=59.7L4=7.6教师评语注：此表适用于课内实验、实训；学生每完成一个完整的实验（训）内容，填写一份报告，交指导教师批改。课程结束后，实验（训）报告作为教学文件由教学单位保存。24http:/
