機械設(shè)計實驗指導(dǎo)

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)書合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院機械原理及零件教研室機械原理及零件實驗室OO 二年六月機械設(shè)計基礎(chǔ)課程，與工程制圖、電工學、工程力學等一樣， 是我國高等工業(yè)學校機械類、近機械類和非機械類各專業(yè)的一門技術(shù) 基礎(chǔ)課。根據(jù)國家教委 1995 年頒發(fā)修訂的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學 基本要求中，實驗課是其中一個重要教學環(huán)節(jié)。通過實驗教學使學 生了解機器是由機構(gòu)組成的，了解機器基本組成要素 機械零件在 各類機械中的功用及性能，以便更好的學習機械設(shè)計基礎(chǔ)課程， 為學習專業(yè)設(shè)備中的機械部分提供必要的基礎(chǔ)。為了搞好本課程的實驗教學，我們挑選了機構(gòu)認識、機械零件認 識、機構(gòu)運動簡圖測繪、齒輪范成原

2、理、直齒圓柱齒輪參數(shù)測定與分 析、齒輪傳動、帶傳動和減速器結(jié)構(gòu)分析及拆裝等 8 項實驗供任課教 師根據(jù)不同專業(yè)選選擇。本指導(dǎo)書中術(shù)語、名詞、計量單位等全部符合國家最新標準。 由于水平有限，書中錯誤和不適之處敬請廣大教師和同學提出批 評指導(dǎo)。機械原理及零件教研室 機械原理及零件實驗室2002.6合肥工業(yè)大學學生實驗守則1學生應(yīng)按照課程教學計劃，準時上實驗課，不得遲到早退。2實驗前認真閱讀實驗指導(dǎo)書，明確實驗?zāi)康?、步驟、原理，預(yù)習有關(guān)的理 論知識，并接受實驗教師的提問和檢查。3進入實驗室必須遵守實驗室的規(guī)章制度。 不得高聲喧嘩和打鬧， 不準抽煙、 隨地吐痰和亂丟雜物。有凈化要求的實驗室，進入必須換

3、拖鞋。4做實驗時必須嚴格遵守儀器設(shè)備的操作規(guī)程， 愛護儀器設(shè)備， 節(jié)約使用材 料，服從實驗教師和技術(shù)人員指導(dǎo)。未經(jīng)許可不得動用與本實驗無關(guān)的儀器設(shè)備 及其它物品。5實驗中要細心觀察， 認真記錄各種試驗數(shù)據(jù)。不準敷衍， 不準抄襲別組數(shù) 據(jù)，不得擅自離開操作崗位。6實驗時必須注意安全， 防止人身和設(shè)備事故的發(fā)生。若出現(xiàn)事故， 應(yīng)立即 切斷電源，及時向指導(dǎo)教師報告，并保護現(xiàn)場，不得自行處理。7實驗完畢，應(yīng)主動清理實驗現(xiàn)場。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查儀器設(shè)備、工具、材料 和實驗記錄后方可離開。8實驗后要認真完成實驗報告， 包括分析結(jié)果、 處理數(shù)據(jù)、繪制曲線及圖表。 在規(guī)定時間內(nèi)交指導(dǎo)教師批改。9在實驗過程中，由于

4、不慎造成儀器設(shè)備、器皿、工具損壞者，應(yīng)寫出損壞 情況報告，并接受檢查，由領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)情況進行處理。10凡違反操作規(guī)程，擅自動用與本實驗無關(guān)的儀器設(shè)備、私自拆卸儀器而 造成事故和損失的，肇事者必須寫出書面檢查，視情節(jié)輕重和認識程度，按章程 預(yù)以賠償。合肥工業(yè)大學1999.7實驗一機構(gòu)認識實驗1實驗二機械零件認識實驗4實驗三機構(gòu)運動簡圖測繪實驗 11實驗四齒輪范成原理實驗 16實驗五直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定與分析實驗 21實驗六齒輪傳動實驗28實驗七帶傳動實驗34實驗八減速器結(jié)構(gòu)分析及拆裝實驗 41實驗一 機構(gòu)認識實驗一、實驗?zāi)康?. 初步了解機械原理課程所研究的各種常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、類型、特點及 應(yīng)用實

5、例。2. 增強學生對機構(gòu)與機器的感性認識。二、實驗方法 陳列室展示各種常用機構(gòu)的模型，通過模型的動態(tài)展示，增強學生對機 構(gòu)與機器的感性認識。實驗教師只作簡單介紹，提出問題，供學生思考，學生通 過觀察，對常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、類型、特點有一定的了解。對學習機械原理課程產(chǎn) 生一定的興趣。三、實驗內(nèi)容（ 一 ） 對機器的認識 通過實物模型和機構(gòu)的觀察，學生可以認識到：機器是由一個機構(gòu)或幾個機 構(gòu)按照一定運動要求組合而成的。所以只要掌握各種機構(gòu)的運動特性，再去研究 任何機器的特性就不困難了。在機械原理中，運動副是以兩構(gòu)件的直接接觸形式 的可動聯(lián)接及運動特征來命名的。如：高副、低副、轉(zhuǎn)動副、移動副等。（ 二

6、） 平面四桿機構(gòu) 平面連桿機構(gòu)中結(jié)構(gòu)最簡單，應(yīng)用最廣泛的是四桿機構(gòu)，四桿機構(gòu)分成三大 類：即鉸鏈四桿機構(gòu)；單移動副機構(gòu)；雙移動副機構(gòu)。1. 鉸鏈四桿機構(gòu)分為：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)，即根據(jù)兩 連架桿為曲柄，或搖桿來確定。2. 單移動副機構(gòu)，它是以一個移動副代替鉸鏈四桿機構(gòu)中的一個轉(zhuǎn)動副演化 而成的。可分為：曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄搖塊機構(gòu)、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)及擺動導(dǎo)桿機構(gòu) 等。3. 雙移動副機構(gòu)是帶有兩個移動副的四桿機構(gòu)，把它們倒置也可得到：曲柄 移動導(dǎo)桿機構(gòu)、雙滑塊機構(gòu)及雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)。（ 三 ） 凸輪機構(gòu) 凸輪機構(gòu)常用于把主動構(gòu)件的連續(xù)運動，轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹栏竦匕凑疹A(yù)定規(guī)律 的運動。只要適當設(shè)

7、計凸輪廓線，便可以使從動件獲得任意的運動規(guī)律。由于凸 輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，因此廣泛應(yīng)用于各種機械，儀器及操縱控制裝置中。凸輪機構(gòu)主要有三部分組成，即：凸輪 （ 它有特定的廓線 ） 、從動件 （它由凸輪 廓線控制著 ） 及機架。凸輪機構(gòu)的類型較多，學生在參觀這部分時應(yīng)了解各種凸輪的特點和結(jié)構(gòu)， 找出其中的共同特點。（ 四 ） 齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機構(gòu)。具有傳動準確、可靠、 運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、承載能力大、體積小、效率高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機器中。根據(jù) 輪齒的形狀齒輪分為：直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸輪、蝸桿。 根據(jù)主、從動輪的兩軸線相對位置，齒輪傳動分為：平行軸

8、傳動、相交軸傳動、 交錯軸傳動三大類。1平行軸傳動的類型有：外、內(nèi)嚙合直齒輪機構(gòu)、斜齒圓柱齒輪機構(gòu)、人字 齒輪機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)等。2相交軸傳動的類型有圓錐齒輪機構(gòu)，輪齒分布在一個截錐體上，兩軸線夾 角常為 90°。3交錯軸傳動的類型有：螺旋齒輪機構(gòu)、圓柱蝸輪蝸桿機構(gòu)，弧面蝸輪蝸桿 機構(gòu)等。在參觀這部分時，學生應(yīng)注意了解各種機構(gòu)的傳動特點，運動狀況及應(yīng)用范 圍等。4齒輪機構(gòu)參數(shù)齒輪基本參數(shù)有齒數(shù)z、模數(shù)m分度圓壓力角a、齒頂高系數(shù)h*a、頂隙系數(shù) c*等。參觀這部分時，學生需要掌握：什么是漸開線 ?漸開線是如何形成的 ?什么是 基圓和漸開線發(fā)生線？并注意觀察基圓、發(fā)生線、漸開線三者間

9、關(guān)系，從而得出 漸開線有什么性質(zhì) ?再就觀察擺線的形成，要了解什么是發(fā)生圓 ? 什么是基圓 ? 動點在發(fā)生圓上 位置發(fā)生變化時，能得到什么樣軌跡的擺線 ?同時還要通過參觀總結(jié)出：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等參數(shù)變化對齒形有何影響 ? （ 五） 周轉(zhuǎn)輪系 通過各種類型周轉(zhuǎn)輪系的動態(tài)模型演示，學生應(yīng)該了解什么是定軸輪系？什 么是周轉(zhuǎn)輪系？根據(jù)自由度不同，周轉(zhuǎn)輪系又分為行星輪系和差動輪系。它們有 什么差異和共同點？差動輪系為什么能將一個運動分解為兩個運動或?qū)蓚€運動 合成為一個運動 ?周轉(zhuǎn)輪系的功用、形式很多，各種類型都有它自己的缺點和優(yōu)點。在我們今 后的應(yīng)用中應(yīng)如何避開缺點，發(fā)揮優(yōu)點等等都是需要學生實驗后

10、認真思考和總結(jié) 的問題。（ 六 ） 其他常用機構(gòu) 其他常用機構(gòu)常見的有棘輪機構(gòu)；摩擦式棘輪機構(gòu)；槽輪機構(gòu)；不完全齒輪 機構(gòu)；凸輪式間歇運動機構(gòu)；萬向節(jié)及非圓齒輪機構(gòu)等。通過各種機構(gòu)的動態(tài)演 示學生應(yīng)知道各種機構(gòu)的運動特點及應(yīng)用范圍。（ 七） 機構(gòu)的串、并聯(lián) 展柜中展示有實際應(yīng)用的機器設(shè)備、儀器儀表的運動機構(gòu)。從這里可以看出， 機器都是由一個或幾個機構(gòu)按照一定的運動要求串、并聯(lián)組合而成的。所以在學 習機械原理課程中一定要掌握好各類基本機構(gòu)的運動特性，才能更好地去研究任 何機構(gòu)（復(fù)雜機構(gòu) ）特性。實驗二 機械零件認識實驗一、實驗?zāi)康?初步了解機械設(shè)計課程所研究的各種常用零件的結(jié)構(gòu)、類型、特點及 應(yīng)

11、用。2了解各種標準零件的結(jié)構(gòu)形式及相關(guān)的國家標準。3了解各種傳動的特點及應(yīng)用。4了解各種常用的潤滑劑及相關(guān)的國家標準。5增強對各種零部的結(jié)構(gòu)及機器的感性認識。二、實驗方法學生們通過對實驗指導(dǎo)書的學習及 “機械零件陳列柜” 中的各種零件的展示， 實驗教學人員的介紹，答疑及同學的觀察去認識機器常用的基本零件，使理論與 實際對應(yīng)起來，從而增強同學對機械零件的感性認識。并通過展示的機械設(shè)備、 機器模型等，使學生們清楚知道機器的基本組成要素機械零件。三、實驗內(nèi)容（一）螺紋聯(lián)接 螺紋聯(lián)接是利用螺紋零件工作的，主要用作緊固零件。基本要求是保證聯(lián)接 強度及聯(lián)接可靠性，同學們應(yīng)了解如下內(nèi)容：1螺紋的種類：常用的

12、螺紋主要有普通螺紋、米制錐螺紋、管螺紋、梯形螺 紋、矩形螺紋和鋸齒螺紋。前三種主要用于聯(lián)接，后三種主要用于傳動。除矩形 螺紋外，都已標準化。除管螺紋保留英制外，其余都采用米制螺紋。2螺紋聯(lián)接的基本類型： 常用的有普通螺栓聯(lián)接，雙頭螺柱聯(lián)接、 螺釘聯(lián)接 及緊定螺釘聯(lián)接。除此之外，還有一些特殊結(jié)構(gòu)聯(lián)接。如專門用于將機座或機架 固定在地基上的地腳螺栓聯(lián)接，裝在大型零部件的頂蓋或機器外殼上便于起吊用 的吊環(huán)螺釘聯(lián)接及應(yīng)用在設(shè)備中的 T 型槽螺栓聯(lián)接等。3螺紋聯(lián)接的防松：防松的根本問題在于防止螺旋副在受載時發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。 防松的方法，按其工作原理可分為摩擦防松、機械防松及鉚沖防松等。摩擦防松 簡單、方便

13、，但沒有機械防松可靠。對重要聯(lián)接，特別是在機器內(nèi)部的不易檢查 的聯(lián)接，應(yīng)采機械防松。常見的摩擦防松方法有對頂螺母，彈簧墊圈及自鎖螺母 等；機械防松方法有開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈及串聯(lián)鋼絲等；鉚沖防松 主要是將螺母擰緊后把螺栓未端伸出部分鉚死，或利用沖頭在螺栓未端與螺母的 旋合處打沖，利用沖點防松。4提高螺紋聯(lián)接強度的措施1）受軸向變載荷的緊螺栓聯(lián)接，一般是因疲勞而破壞。為了提高疲勞強度， 減小螺栓的剛度，可適當增加螺栓長度，或采用腰狀桿螺栓與空心螺栓。2）不論螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)如何， 所受的拉力都是通過螺栓和螺母的螺紋牙相接 觸來傳遞的，由于螺栓和螺母的剛度與變形的性質(zhì)不同，各圈螺紋牙上的受

14、力也 是不同的。為了改善螺紋牙上的載荷分布不均程度，常用懸置螺母或采用鋼絲螺 套來減小螺栓旋合段本來受力較大的幾圈螺紋牙的受力面。3）為了提高螺紋聯(lián)連強度， 還應(yīng)減小螺栓頭和螺栓桿的過渡處所產(chǎn)生的應(yīng)力 集中。為了減小應(yīng)力集中的程度，可采用較大的過渡圓角和卸載結(jié)構(gòu)。在設(shè)計、 制造和裝配上應(yīng)力求避免螺紋聯(lián)接產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，以免降低螺栓強度；4）再就是采用合理的制造工藝方法， 來提高螺栓的疲勞強度。 如采用冷鐓螺 栓頭部和滾壓螺紋的工藝方法或用采用表面氮化、氰化、噴丸等處理工藝都是有 效方法。在掌握上述內(nèi)容，通過參觀螺紋聯(lián)接展柜，同學應(yīng)區(qū)分出：什么是普通螺 紋、管螺紋、梯形螺紋和鋸齒螺紋；能認識什

15、么是普通螺紋、雙頭螺紋、螺釘 及緊定螺釘聯(lián)接；能認識摩擦防松與機械防松的零件；了解聯(lián)接螺栓的光桿 部分做得比較細的原因是什么等問題。（二）標準聯(lián)接零件標準聯(lián)接零件一般是由專業(yè)企業(yè)按國標（GB成批生產(chǎn)，供應(yīng)市場的零件。 這類零件的結(jié)構(gòu)形式和尺寸都已標準化，設(shè)計時可根據(jù)有關(guān)標準選用。通過實驗 學生們要能區(qū)分螺栓與螺釘；能了解各種標準化零件的結(jié)構(gòu)特點，使用情況；了 解各類零件有那些標準代號，以提高學生們對標準化意識。1螺栓：一般是與螺母配合使用以聯(lián)接被聯(lián)接零件， 無需在被聯(lián)接的零件上 加工螺紋，其聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，種類較多，應(yīng)用最廣泛。其國家標準有： GB5782-5786六角頭螺栓、GB31

16、.131.3六角頭帶孔螺栓、GB8方頭螺栓、GB27 六角頭鉸制孔用螺栓、GB37T形槽用螺栓、GB799地腳螺栓及GB89900雙頭螺 栓等。2螺釘：螺釘聯(lián)接不用螺母， 而是緊定在被聯(lián)接件之一的螺紋孔中，其結(jié)構(gòu) 與螺栓相同，但頭部形狀較多以適應(yīng)不同裝配要求。常用于結(jié)構(gòu)緊湊場合。其國 家標準有：GB65開槽圓柱頭螺釘；GB67開槽盤頭螺釘；GB68開槽沉頭螺釘；GB818 十字槽盤頭螺釘；GB819十字槽沉頭螺釘；GB820十字槽半沉頭螺釘；GB70內(nèi)六 角圓柱頭螺釘；GB71開槽錐端緊定螺釘；GB73開槽平端緊定螺釘；GB74開槽凹 端緊定螺釘；GB75開槽長圓柱端緊定螺釘；GB834滾花高

17、頭螺釘；GB780各種 內(nèi)六角緊定螺釘；GB886各類方頭緊定螺釘；GB84847各類十字自攻螺釘； GB5285284各類開槽自攻螺釘；GB6560-6561各類十字頭自攻鎖緊螺釘；GB825 吊環(huán)螺釘?shù)取?螺母：螺母形式很多，按形狀可分為六角螺母、四方螺母及圓螺母；按聯(lián) 接用途可分為普通螺母，鎖緊螺母及懸置螺母等。應(yīng)用最廣泛的是六角螺母及普 通螺母。其國家標準有：GB6176171、GB6176176 1型及2型A B級六角 螺母；GB41 1型C級螺母；GB6172A B級六角薄螺母；GB6173A B六角薄型細 牙螺母；GB6178 GB6180 1、2 型 A B 級六角開槽螺母；G

18、B9457 GB9458 1、2 型，A、B級六角開槽細牙螺母；GB56六角厚螺母；GB6184六角鎖緊螺母；GB39 方螺母；GB806滾花高螺母；GB923蓋形螺母；GB805扣緊螺母；GB812 GB810 圓螺母及小圓螺母；GB62蝶形螺母等。4墊圈：墊圈種類有平墊、彈簧墊及鎖緊墊圈等。平墊圈主要用于保護被聯(lián) 接件的支承面，彈簧及鎖緊墊圈主要用于摩擦和機械防松場合，其國家標準有： GB97.1 97.2、GB95- 96、GB848 GB5287各類大、小及特大平墊圈；GB852工字 鋼用方斜墊圈；GB853槽鋼用方斜墊圈；GB861.1及GB862.1內(nèi)齒、外齒鎖緊墊圈； GB93

19、GB7244 GB859各種類彈簧墊圈；GB85855單耳、雙耳止動墊圈；GB856 外舌止動墊圈；GB858圓螺母止動墊圈。5擋圈：常用于軸端零件固定之用。其國家標準有： GB891892 螺釘、螺 栓緊固軸端擋圈；GB893.1893.2A型B型孔用彈性擋圈；GB894.1894.2A型B 型軸用彈性擋圈；GB895.1895.2孔用、軸用鋼絲擋圈；GB886軸肩擋圈等。（三）鍵、花鍵及銷聯(lián)接1 鍵聯(lián)接：鍵是一種標準零件， 通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳 遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導(dǎo)向。其主要類型有： 平鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接。各類鍵使用的場合不同，鍵

20、槽的加工工藝也 不同?？筛鶕?jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點，使用要求和工作條件來選擇，鍵的尺寸則應(yīng)符 合標準規(guī)格和強度要求來取定。其國家標準有：GB1091099各類普通平鍵、導(dǎo)向鍵及各類半圓鍵；GB1561566各類楔鍵、切向鍵及薄型平鍵等。2花鍵聯(lián)接：花鍵聯(lián)接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成。適用于定心精度要求高、 裁荷大或經(jīng)?；频穆?lián)接?；ㄦI聯(lián)接的齒數(shù)、尺寸，配合等均按標準選取，可用 于靜聯(lián)接或動聯(lián)接。按其齒形可分為矩形花鍵（GB1144和漸線形花鍵（GB3478.1）, 前一種由于多齒工作，承載能力高、對中性好、導(dǎo)向性好、齒根較淺、應(yīng)力集中 較小、軸與轂強度削弱小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在飛機、汽車、拖拉機、機床及農(nóng)

21、業(yè) 機械傳動裝置中；漸形線花鍵聯(lián)接，受載時齒上有徑向力，能起到定心作用，使 各齒受力均勻，強度、壽命長等特點，主要用于載荷較大、定心精度要求較高以 及尺寸較大的聯(lián)接。3銷聯(lián)接：銷主要用來固定零件之間的相對位置時，稱為定位銷，它是組合 加工和裝配時的重要輔助零件；用于接接時，稱為聯(lián)接銷，可傳遞不大的載荷； 作為安全裝置中的過載剪斷元件時，稱為安全銷。銷有多種類型，如圓錐銷、槽銷、銷軸和開口銷等，這些均已標準化，主要國標代號有：GB119 GB20 GB878 GB879 GB117 GB118 GB881 GB877等。各種銷都有各自的特點，如：圓柱銷多次拆裝會降低定位精度和可靠性；錐 銷在受橫

22、向力時可以自鎖， 安裝方便， 定位精度高， 多次拆裝不影響定位精度等。以上幾種聯(lián)接，通過展柜的參觀同學們要仔細觀察其結(jié)構(gòu)，使用場合，并能 分清和認識以上各類零件。（四）機械傳動 機械傳動有螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒傳動及蝸桿傳動等。各種傳動都 有不同的特點和使用范圍，這些傳動知識同學們在學習“機械設(shè)計”課程中都有 要詳細講授。在這里主要通過實物觀察，增加同學們對各種機械傳動知識的感性 認識，為今后理論學習及課程設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。1螺旋傳動： 螺旋傳動是利用螺紋零件工作的， 作為傳動件要求保證螺旋副 的傳動精度，效率和磨損壽命等。其螺紋種類有矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋 等。按其用途可分傳力螺

23、旋、傳導(dǎo)螺旋及調(diào)整螺旋三種；按摩擦性質(zhì)不同可分為 滑動螺旋、滾動螺旋及靜壓螺旋等。滑動螺旋常為半干摩擦，摩擦阻力大、傳動效率低（一般為 3060%;但其 結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，易于自鎖，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但在低速時可能出現(xiàn)爬行；其螺紋 有側(cè)向間隙，反向時有空行程，定位精度和軸向剛度較差，要提高精度必須采用 消隙機構(gòu);磨損快?；瑒勇菪龖?yīng)用于傳力或調(diào)整螺旋時，要求自鎖，常采用單線 螺紋;用于傳導(dǎo)時，為了提高傳動效率及直線運動速度，常采用多線螺紋（線數(shù) n=34）。滑動螺旋主要應(yīng)用于金屬切削機床進給； 分度機構(gòu)的傳導(dǎo)螺紋，摩擦壓 力機及千斤頂?shù)膫鲃?。滾動螺旋因螺旋中含有滾珠或滾子，在傳動時摩擦阻力小，傳動效率

24、高（一 般在 90%以上）；起動力矩小，傳動靈活、工作壽命長等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造較 難；滾動螺旋具有傳動可逆性（可以把旋轉(zhuǎn)動變?yōu)橹本€運動，也可把直線運動變 成轉(zhuǎn)運動），為了避免螺旋副受載時逆轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的機構(gòu)；其運轉(zhuǎn)平穩(wěn)， 起動時無顫動，低速時不爬行；螺母與螺桿經(jīng)調(diào)整預(yù)緊后，可得到很高的定位精 度（6卩m/0.3m）和重復(fù)定位精度（可達12卩m）,并可提高軸的剛度；其工作 壽命長、不易發(fā)生故障，但抗沖擊性能較差。主要用在金屬切削精密機床和數(shù)控 機床、測試機械、儀表的傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋及起重、升降機構(gòu)和汽車、拖拉機 轉(zhuǎn)向機構(gòu)的傳力螺旋；飛機、導(dǎo)彈、 船舶、 鐵路等自控系統(tǒng)的傳導(dǎo)和傳力螺旋

25、上。靜壓螺旋是為了降低螺旋傳動的摩擦，提高傳動效率，并增強螺旋傳動的剛 性的抗振性能，將靜壓原理應(yīng)用于螺旋傳動中，制成靜壓螺旋。因為靜壓螺旋是 液體摩擦，摩擦阻力小，傳動效率高（可達 99%），但螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜；其具有傳動 的可逆性，必要時應(yīng)設(shè)置防止逆轉(zhuǎn)的機構(gòu)；工作穩(wěn)定，無爬行現(xiàn)象；反向時無空 行程，定位精度高，并有較高軸向剛度；磨損小及壽命長等特點。使用時需要一 套壓力穩(wěn)定、溫度恒定、有精濾裝置的供油系統(tǒng)。主要用于精密機床進給，分度 機構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋。2. 帶傳動：是帶被張緊（預(yù)緊力）而壓在兩個帶輪上，主動輪帶輪通過摩擦 帶動帶以后，再通過摩擦帶動從動帶輪轉(zhuǎn)動。它具有傳動中心距大、結(jié)構(gòu)簡單、 超

26、載打滑（減速）等特點。常有平帶傳動、 V 型帶傳動，多楔帶及同步帶傳動等。 平帶傳動結(jié)構(gòu)最簡單， 帶輪容易制造。 在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多； V型帶為一整圈，無接縫，故質(zhì)量均勻，在同樣張緊力下，V型帶較平帶傳動 能產(chǎn)生更大的摩擦力，再加上傳動比較大、結(jié)構(gòu)緊湊，并標準化生產(chǎn)，因而應(yīng)用 廣泛；多楔帶傳動兼有平帶和 V型帶傳動的優(yōu)點，柔性好、摩擦力大、能傳遞的功 率大，并能解決多根V型帶長短不一使各帶受力不均勻的問題。主要用于傳遞功 率較大而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合，傳動比可達 10，帶速可達 40m/s。同步帶是沿縱向制有很多齒，帶輪輪面也制有相應(yīng)齒，它是靠齒的嚙合進行 傳動，可使帶與輪的速度一

27、致等特點。3. 鏈傳動：是由主動鏈輪齒帶動鏈以后，又通過鏈帶動從動鏈輪，屬于帶有 中間撓性件的嚙合傳動。與屬于摩擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打 滑現(xiàn)象，能保持準確的平均傳動比， 傳動效率高。 按用途不同可分為傳動鏈傳動、 輸送鏈傳動和起重鏈傳動。輸送鏈和起重鏈主要用在運輸和起重機械中，而在一 般機械傳動中，常用的傳動鏈。傳動鏈有短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈） ，齒形鏈等。 在滾子鏈中為使傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，宜選用小節(jié)距單排鏈，當速度高、功 率大時則選用小節(jié)距多排鏈。齒形鏈又稱無聲鏈，它是由一級帶有兩個齒的鏈板左右交錯并列鉸鏈而成。 齒形鏈設(shè)有導(dǎo)板，以防止鏈條在工作時發(fā)生側(cè)向竄動。與滾

28、子鏈相比，齒形鏈傳 動平穩(wěn)、無噪聲、承受沖擊性能好、工作可靠。鏈輪是鏈傳動的主要零件，鏈輪齒形已標準化（GB1244 GB10855鏈輪設(shè)計主要是確定其結(jié)構(gòu)尺寸，選擇材料及熱處理方法等。4. 齒輪傳動：齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一， 型式多、應(yīng)用廣泛。其主要特點是：效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、傳動比穩(wěn)定等?？勺龀砷_式、半 開式及封閉式傳動。失效形式主要有輪齒折斷、齒面點銹、齒面磨損、齒面膠合 及塑性變形等。常用的漸開線齒輪有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、標準錐齒齒輪 傳動、圓弧齒圓柱齒傳動等。齒輪傳動嚙合方式有內(nèi)嚙合、外嚙合、齒輪與齒條 嚙合等。參觀時一定要了解各種齒輪特征，主要

29、參數(shù)的名稱及幾種失效形式的主 要特征，使實驗在真正意義上的與理論教學上產(chǎn)生互補作用。5. 蝸桿傳動：蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機 構(gòu)，兩軸線交錯的夾角可為任意角，常用的為 90°。蝸桿傳動有下述特點：當使用單頭蝸桿（相當于單線螺紋）時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒距，因此能實現(xiàn)大傳動比。在動力傳動中，一般傳動比i=5 80；在分度機構(gòu)或手動機構(gòu) 的傳動中，傳動比可達 300；若只傳遞運動，傳動比 可達 1000。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。在傳動中，蝸桿齒 是連續(xù)不斷的螺旋齒，與蝸輪嚙合是逐漸進入與逐漸退出，故沖擊載荷小，傳動 平衡，噪聲低

30、；但當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時，蝸桿傳動便 具有自鎖；再就是蝸桿傳動與螺旋傳動相似，在嚙合處的有相對滑動，當速度很 大，工作條件不夠良好時會產(chǎn)生嚴重摩擦與磨損，引起發(fā)熱，摩擦損失較大，效 率低。根據(jù)蝸桿形狀不同，分為圓柱蝸桿傳動，環(huán)面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動。通 過實驗同學應(yīng)了解蝸桿傳動結(jié)構(gòu)及蝸桿減速器種類和形式。（ 五 ） 軸系零、部件1. 軸承：軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應(yīng)用的部件之一。軸承根據(jù)摩擦性質(zhì)不同分 為滾動軸承和滑動軸承兩大類。滾動軸承由于摩擦系數(shù)小，起動阻力小，而且它已標準化（標準代號有：GB/T281、GB/T276 GB/T288 GB/T292、GB/T285 G

31、B/T5801、 GB/T297 GB/T301及GB/T4663 GB/T5859等），選用，潤滑、維護都很方便，因 此在一般機器應(yīng)用較廣?；瑒虞S承按其承受載荷方向的不同分為徑向滑動軸承和 止推軸承；按潤滑表面狀態(tài)不同又可分為液體潤滑軸承 不完全液體潤滑軸承及 無潤滑軸承 （指工作時不加潤滑劑 ）；根據(jù)液體潤滑承載機理不同，又可分為液體 動力潤滑軸承 （簡稱液體動壓軸承 ）和液體靜壓潤滑軸承 （簡稱液體靜壓軸承 ）。軸承理論課程，將詳細講授機理 結(jié)構(gòu) 材料等， 并且還有實驗與之相配合， 這次實驗同學們主要要了解各類，各種軸承的結(jié)構(gòu)及特征，擴大自己的眼界。2軸：軸是組成機器的主要零件之一。 一

32、切作回轉(zhuǎn)運動的傳動零件 （如齒輪 蝸輪等 ），都必須安裝在軸上才能進行運動及動力的傳遞。 軸的主要功用是支承回 轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。按承受載荷的不同，可分為轉(zhuǎn)軸 心軸和傳動軸三類；按軸線形狀不同，可 分為曲軸和直軸兩大類， 直軸又可分為光軸和階梯軸。 光軸形狀簡單， 加工容易， 應(yīng)力集中源少，但軸上的零件不易裝配及定位；階梯軸正好與光軸相反。所以光 軸主要用于心軸和傳動軸， 階梯軸則常用于轉(zhuǎn)軸； 此外，還有一種鋼絲軟軸 （撓性 軸） ，它可以把回轉(zhuǎn)運動靈活地傳到不開敞的空間位置。軸的失效形式主要是疲勞斷裂和磨損。防止失效的措施是：從結(jié)構(gòu)設(shè)計上力 求降低應(yīng)力集中 （ 如減小直徑差，加大過渡圓

33、半徑等，可詳看實物 ） 再就是提高軸 的表面品質(zhì)，包括降低軸的表面粗糙度，對軸進行熱處理或表面強化處等。軸上零件的固定，主要是軸向和周向固定。軸向固定可采用軸肩 軸環(huán) 套 筒 擋圈 圓錐面 圓螺母 軸端擋圈 軸端擋板 彈簧擋圈 緊定螺釘方式； 周向固定可采用平鍵 楔鍵 切向鍵，花鍵 圓柱銷 圓錐銷及過盈配合等聯(lián)連 方式。軸看似簡單，但軸的知識，內(nèi)容都比較豐富，完全掌握是很不容易。只有通 過理論學習及實踐知識的積累 （多看 多觀察 ）逐步掌握。（ 六 ） 彈簧 彈簧是一種彈性元件，它可以在載荷作用產(chǎn)生較大的彈性變形。在各類機械 中應(yīng)用十分廣泛。主要應(yīng)用于：1. 控制機構(gòu)的運動，如制動器、離合器中

34、的控制彈簧，內(nèi)燃機氣缸的閥門彈 簧等。2. 減振和緩沖，如汽車、火車車廂下的減振簧，及各種緩沖器用的彈簧等。3. 儲存及輸出能量，如鐘表彈簧，槍內(nèi)彈簧等。4. 測量力的大小，如測力器和彈簧秤中的彈簧等。彈簧的種類比較多，按承受的載荷不同可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈 簧及彎曲彈簧四種；按形狀不同又可分為螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、碟形彈簧、板簧 和平面渦卷彈簧等， 觀看時要看清各種彈簧的結(jié)構(gòu)、 材料，并能與名稱對應(yīng)起來。（ 七 ） 潤滑劑及密封1. 潤滑劑：在摩擦面間加入潤滑劑不僅可以降低摩擦，減輕磨損，保護零件 不遭銹蝕，而且在采用循環(huán)潤滑時還能起到散熱降溫的作用。由于液體的不可壓 縮性，潤滑油膜還具有緩沖、吸振的能力。使用膏狀潤滑脂，既可防止內(nèi)部的潤 滑劑外泄，又可阻止外部雜質(zhì)侵入，避免加劇零件的磨損，起到密封作用。潤滑劑可分為氣體、液體，半固體和固體四種基本類型。在液體潤滑劑中應(yīng) 用最廣泛的是潤滑油，包括礦物油、動植物油、合成油和各種乳劑。半固體潤滑 劑主要是指各種潤滑脂，它是潤滑油和稠化劑的穩(wěn)定混合物。固體潤油劑是任何 可以形成固體膜以減少摩擦阻力的物質(zhì)，如石墨、三硫化鉬、聚四氟乙烯等。任 何氣體都可作為氣體潤滑劑，其中用的最多的是空氣，主要用在氣體軸承中。各 類潤滑劑潤滑原理，性能教課中都會講授。液體、半固體潤滑劑，在生產(chǎn)中其成 份及各種分類 （品種） 都是嚴格按照國家