2022年机械零部件认知实验 .pdf

第 3 部分机械设计实验3.1 机械零部件认知实验3.1.1实验目的1初步了解机械设计课程所研究的各种常用零件的结构、类型、特点及应用。2了解各种标准件的结构形式及相关的国家标准。3了解各种传动的特点及应用。4增强对各种零部件的结构及机器的感性认识。3.1.2实验方法学生通过对实验指导书的学习及“机械零件陈列柜”中的各种零件的展示，实验教案人员的介绍、答疑及同学的观察去认识机器常用的基本零件，使理论与实际对应起来，从而增强同学对机械零件的感性认识。并通过展示的机械设备、机器模型等，使学生清楚知道机器的基本组成要素机械零件。3.1.3实验内容3.1.3.1螺纹联接螺纹联接是利用螺纹零件工作的，主要用作紧固零件。基本要求是保证联接强度及联接可靠性，同学们应了解如下内容：1螺纹的种类：常用的螺纹主要有普通螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿螺纹。前者主要用于联接，后三种主要用于传动。2螺纹联接的基本类型：常用的有普通螺栓联接，双头螺柱联接、螺钉联接及紧定螺钉联接。3螺纹联接的防松：常见的摩擦防松方法有对顶螺母，弹簧垫圈及自锁螺母等；机械防松方法有开口销与六角开槽螺母、止动垫圈及串联钢丝等；铆冲防松主要是将螺母拧紧后把螺栓末端伸出部分铆死，或利用冲头在螺栓末端与螺母的旋合处打冲，利用冲点防松。4提高螺纹联接强度的措施通过参观螺纹联接展柜，同学应区分出：什么是普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿螺纹；能认识什么是普通螺纹、双头螺纹、螺钉及紧定螺钉联接；能认识摩擦防松与机械防松的零件。3.1.3.2标准联接零件精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页通过实验学生们要能区分螺栓与螺钉；能了解各种标准化零件的结构特点，使用情况；了解各类零件有哪些标准代号，以提高学生们对标准化意识。1螺栓：一般是与螺母配合使用以联接被联接零件，无需在被联接的零件上加工螺纹，其联接结构简单，装拆方便，种类较多，应用最广泛。2螺钉：螺钉联接不用螺母，而是紧定在被联接件之一的螺纹孔中，其结构与螺栓相同，但头部形状较多以适应不同装配要求。常用于结构紧凑场合。3螺母：螺母形式很多，按形状可分为六角螺母、四方螺母及圆螺母；按联接用途可分为普通螺母，锁紧螺母及悬置螺母等。应用最广泛的是六角螺母及普通螺母。4垫圈：垫圈种类有平垫、弹簧垫圈及锁紧垫圈等。平垫圈主要用于保护被联接件的支承面，弹簧垫圈及锁紧垫圈主要用于摩擦和机械防松场合，国家标准可参考有关设计手册或教科书。5挡圈：常用于轴端零件固定之用。3.1.3.3键、花键及销联接1键联接：键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。其主要类型有：平键联接、楔键联接和切向键联接。2花键联接：花键联接是由外花键和内花键组成，可用于静联接或动联接。3销联接：销主要用来固定零件之间的相对位置时，称为定位销，它是组合加工和装配时的重要辅助零件；用于接接时，称为联接销，可传递不大的载荷；作为安全装置中的过载剪断元件时，称为安全销。销有多种类型，如圆锥销、槽销、销轴和开口销等，这些均已标准化。参观展柜时，同学们要仔细观察以上几种联接的结构及使用场合，并能分清和认识以上各类零件。3.1.3.4机械传动机械传动有螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动及蜗杆传动等。1螺旋传动：螺旋传动是利用螺纹零件工作的，作为传动件要求保证螺旋副的传动精度，效率和磨损寿命等。其螺纹种类有矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹等。按其用途可分传力螺旋、传导螺旋及调整螺旋三种；按摩擦性质不同可分为滑动螺旋、滚动螺旋及静压螺旋等。2. 带传动：是带被张紧（预紧力）而压在两个带轮上，主动轮带轮通过摩擦带动带以后，再通过摩擦带动从动带轮转动。它具有传动中心距大、结构简精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页单、超载打滑（减速）等特点。常有平带传动、V型带传动，多楔带及同步带传动等。3. 链传动：是由主动链轮带动链以后，又通过链带动从动链轮，属于带有中间挠性件的啮合传动。与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率高。按用途不同可分为传动链传动、输送链传动和起重链传动。输送链和起重链主要用在运输和起重机械中，而在一般机械传动中，常用的传动链。4. 齿轮传动：齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，型式多、应用广泛。其主要特点是：效率高、结构紧凑、工作可靠、传动稳定等。常用的渐开线齿轮有直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、标准锥齿齿轮传动、圆弧齿圆柱齿传动等。齿轮传动啮合方式有内啮合、外啮合、齿轮与齿条啮合等。参观时一定要了解各种齿轮特征，主要参数的名称及几种失效形式的主要特征，使实验在真正意义上的与理论教案产生互补作用。5. 蜗杆传动：蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可为任意角，常用的为90。根据蜗杆形状不同，分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动。通过实验同学应了解蜗杆传动结构及蜗杆减速器种类和形式。3.1.3.5轴系零、部件1. 轴承：轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。根据摩擦性质不同轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承由于摩擦系数小，起动阻力小，而且它已标准化，选用，润滑、维护都很方便，因此在一般机器应用较广。滑动轴承按其承受载荷方向的不同分为径向滑动轴承和止推轴承；按润滑表面状态不同又可分为液体润滑轴承、不完全液体润滑轴承及无润滑轴承( 指工作时不加润滑剂 ) ；根据液体润滑承载机理不同，又可分为液体动力润滑轴承(简称液体动压轴承 ) 和液体静压润滑轴承( 简称液体静压轴承) 。2. 轴：轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件( 如齿轮、蜗轮等 ) ，都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。3.1.3.6 弹簧弹簧是一种弹性元件，它可以在载荷作用产生较大的弹性变形。在各类机械中应用十分广泛。主要应用于：1. 控制机构的运动，如制动器、离合器中的控制弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页2. 减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧，及各种缓冲器用的弹簧等。3. 储存及输出能量，如钟表弹簧，枪内弹簧等。4. 测量力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。弹簧的种类比较多，按承受的载荷不同可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧四种；按形状不同又可分为螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧和平面盘簧等。观看时要注意各种弹簧的结构、材料，并能与名称对应起来。3.1.3.7密封机器在运转过程中及气动、液压传动中需要润滑剂、气、油润滑、冷却、传力保压等，在零件的接合面、轴的伸出端等处容易产生油、脂、水、气等渗漏。为了防止这些渗漏，在这些地方常要采用一些密封的措施。但密封方法和类型很多，如填料密封，机械密封、 O形圈密封，迷宫式密封、离心密封、螺旋密封等。这些密封广泛应用在泵、水轮机、阀、压气机、轴承、活塞等部件的密封中。学生们在参观时应认清各类密封零件及应用场合。3.1.4实验步骤1. 通过观察，分清原动机、传动系统、工作机和控制系统等组成部分。2. 参观常用机械零部件陈列柜，找出机器中所使用的典型零部件的名称及编号。3. 通过目测，绘制典型零部件的结构草图。4. 填写实验报告。五、实验要求课内完成实验内容，课后进行分析比较，回答思考题，写出心得体会，完成实验报告。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页机械零部件认知实验实 验 报 告班 级：学 号：姓 名：成 绩：组 号：本组人数：时间：年月日一、本次实验的目的是什么？二、本次实验的内容有哪些？三、选定某一机械装置，绘制其典型零件的设计草图，并分析其工作原理，指出它有哪些通用零部件组成及各零部件的作用四、思考题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页1. 齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？2. 轴承根据工作时的摩擦性质分为哪几类？滚动轴承的主要失效形式有哪几种？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页