实验6--机械设计现场认识实验指导书及实验报告

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1、实验6机械设计现场认识实验6.1机械设计现场认识实验指导书一、实验目的1.了解各种常用零件的基本类型、结构形式、工作原理及特点。2.了解各种常用部件的类型、安装、定位、张紧、润滑与维护。3.了解各种传动的特点、应用及相关的国家标准。4.增强对各种零部件的结构及机器的感性认识，便于机械设计课程的教学，提高机械设计能力。二、实验设备CQSG-18B机械零件陈列柜，共有18个展柜，由300多个零部件模型及实物组成。机械设计陈列柜主要展示各种机械零部件的类型、工作原理、应用及结构设计，所展示的机械零部件既有实物也有模型，部分结构做了剖切。由18个展柜组成的机械设计陈列柜展出

2、的内容如下：螺纹联接的基本知识、螺纹联接的应用与设计、键、花键和无键联接、铆焊、胶接和过盈配合联接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、滑动轴承、滚动轴承类型、滚动轴承装置设计、联轴器、离合器、轴的分析与设计、弹簧、减速器、润滑与密封、小型机械结构设计实例等。三、现场教学内容简介第1展柜螺纹联接的基本知识螺纹联接和螺旋传动都是利用螺纹零件工作的，常用的螺纹类型很多，陈列柜里展示的是两类8种，即用于紧固的粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹、圆柱螺纹、圆锥管螺纹和圆锥螺纹；用于传动的矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹以及左、右旋螺纹。螺纹联接在结构上有4种基本类型，即螺栓联接、双头

3、螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。在螺栓联接中，又有普通螺栓联接与配合螺栓联接之分。普通螺栓联接的结构特点是联接件上通孔和螺栓杆间留有间隙，而配合螺栓联接的孔和螺栓杆间则采用过渡配合。除了这4种基本类型外，还可以看到吊环螺钉联接、T形槽螺栓联接、地脚螺栓联接和配合螺栓联接等特殊类型。设计时，可根据需要加以选择。螺纹联接离不开联接件，螺纹联接件种类很多，这里陈列有常见的螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，它们的结构形式和尺寸都已标准化，设计时可根据有关标准选用。第2展柜螺纹联接的应用与设计在螺纹联接中，为了防止联接松脱以保证联接可靠，设计螺纹联接时必须采取有效的防松措

4、施，这里陈列有靠摩擦防松的对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母；靠机械防松的开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝，以及特殊的端铆、冲点等防松方法。绝大多数螺纹联接在装配时都必须预先拧紧，以增强联接的可靠性和紧密性。对于重要的联接，如缸盖螺栓联接，既需要足够的预紧力，但又不希望出现因预紧力过大而使螺栓过载拉断的情况。因此，在装配时要设法控制预紧力。控制预紧力的方法和工具很多，这里陈列的测力矩扳手和定力矩扳手就是常用的工具，测力矩扳手的工作原理是利用弹性变形来指示拧紧力矩的大小，定力矩扳手则利用了过载时卡盘与柱销打滑的原理，调整弹簧的压紧力可以控制拧紧力矩的大小。螺纹联接应

5、用广泛，这里陈列了一些应用方面的模型。在应用中，作为紧固用的螺纹联接，要保证联接强度和紧密性，作为传递运动和动力的螺旋传动，则要保证螺旋副的传动精度，效率和磨损寿命等。为了提高螺栓联接的强度，可以采取很多措施，这里陈列的腰状杆螺栓、空心螺栓、螺母下装弹性元件以及在汽缸螺栓联接中采用刚度较大的硬垫片或密封环密封，都能降低影响螺栓疲劳强度的应力幅。采用悬置螺母、环槽螺母、内斜螺母等均载螺母，能改善螺纹牙上载荷分布不均现象。采用球面垫圈，腰环螺栓联接，在支承面加工出凸台或沉孔座，倾斜支承面处加斜面垫圈等，都能减少附加弯曲应力。此外，采用合理的制造工艺方法，也有利于提高螺栓

6、强度。第3展柜键、花键和无键联接键是一种标准零件，通常用于实现轴与轮毂之间的周向固定，并传递转矩。陈列柜里展示的有键联接的几种主要类型，依次为普通平键联接、导向平键联接、滑键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接。在这些键联接中，普通平键应用最为广泛。花键联接，它由外花键和内花键组成。花键联接按其齿形不同，分为矩形花键，渐开线花键和三角形花键，它们都已标准化。花键联接虽然可以看作是平键联接在数目上的发展，但由于其结构与制造工艺不同，所以在强度、工艺和使用上表现出新的特点。当轴与毂的联接不用键或花键时，统称无键联接。陈列柜里展示的型面联接模型，就属于无键联接的一种。无

7、键联接因减少了应力集中，所以能传递较大的转矩，但加工比较复杂。销主要用来固定零件之间的相对位置，也可用于轴与毂的联接或其它零件的联接，并可传递不大的载荷。还可以作为安全装置中的过载剪断元件，称为安全销。销可分为圆柱销、圆锥销、槽销、开口销等。第4展柜铆焊、胶接和过盈配合联接铆接是一种早就使用的简单机械联接，主要由铆钉和被联接件组成。这里陈列有三种典型的铆缝结构形式，依次为搭接、单盖板对接和双盖板对接。此外，我们还可以看到常用的铆钉在铆接后的七种形式。铆接具有工艺设备简单、抗震、耐冲击和牢固可靠等优点，但结构一般较为笨重，铆件上的钉孔会削弱强度，铆接时一般噪声很大