实训指导书.doc

机械设计基础实训指导书马雪洁 陈君梅编广东科学技术职业学院机电工程学院前 言机械设计基础课程实训指导书是根据本院机械设计基础课程的教学改革编写并与教材配套使用的实验实训指导书。本指导书根据高职教育的特点，注重学生动手能力、分析和解决问题能力的培养，从培养能力要求出发，来安排实验实训及考核。每个实验实训考核由现场操作考核和分析报告评价两部分组成，各占50；考核分别为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。进行实训，必须首先做好实训前的准备工作，亦即认真预习实训指导书，明确实训目的、原理，步骤，了解实训所用设备、仪器、量具等，实训小组各成员，应认真地进行分工合作，各尽其职，保证顺利完成实训任务。每次实训时，学生应遵守实训室规则，严格按操作规程操作仪器，实训过程要爱护设备，注意人身安全，保持实验室安静、清洁。未经教师同意，不得动用实训室内的其它设备。由于编者水平有限、疏漏错误之处在所难免，恳请使用本指导书的教师和同学批评指正。 编 者 2009.12 目 录实训一 整机的认识和分析专项能力训练认识机器1实训二 平面机构运动简图识读和绘制专项能力训练机构运动简图的测绘和分析3实训三 创新思维专项能力训练平面机构创意设计8实训四 测绘及数据分析专项能力训练 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定23实训五常见机器机构分析、识别和设计专项能力训练 减速器拆装26实训六 轴系零部件的拆装与分析专项能轴系结构分析与拆装30实训七 机械传动系统的分析与创新设计能力训练机械传动系统创意组装实训38实训一 整机的认识和分析专项能力训练认识机器一、实训目的通过参观机械、汽车实训室，认真观看常用机构的演示过程，了解机器与机构的组成和运动原理，了解机器常用机构的运动特性，了解常用零部件的结构特点，加强对机器与机构及机械零部件的认识。配合机械设计基础课程的学习，使学生对机构和机械零部件有一个感性认识。 二、实训设备机械基础实验室内的设备和模型、汽车实训室的汽车模型、机械加工实训室里的车床、铣床、钻床等、生活中常用的小家电、自行车、洗衣机等等。三实训内容1、认识了解机器、机构、机械、构件、零件，了解机器的组成。2、认识了解生活中常用的机构：如小汽车前面的刮雨刷、公共健身器材、公共汽车门的开启的运动路线等。3、认识了解常用的几种传动：带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等。4、认识了解轴、轴承、联轴器、离合器、弹簧等。四、实训步骤1、认真听老师讲解2、仔细观察实物的运动过程3、小组讨论，分析机器、机构的运动路线四、注意事项1、注意安全；2、不要乱动各种模型，以防损坏；五、思考题1、简述何谓机器、机构、机械，以普通车床为例说明机器由哪几部分组成，各部分的作用是什么？2、分析车床的主运动是如何实现的？画出主运动的运动路线图。3、观察生活中的机器、机构。指出一种机构，说明它的主动件、从动件各是什么？实现什么样的运动？实训二 平面机构运动简图识读和绘制专项能力训练机构运动简图的测绘和分析一、实训目的1、学会根据各种机械实物或模型绘制机构运动简图。2、掌握平面机构自由度的计算，理解机构具有确定运动的条件。3、提高对机构及机器的感性认识。4、掌握机构的组成原理，掌握对机构进行分析的方法，为机构的分析与创新设计打下良好基础。二、实训设备及工具1、各类典型机械的实物，如普通车床、缝纫机、牛头刨床等。2、各类典型机械的模型，如内燃机模型、搅拌机模型、颚式破碎机等。3、钢卷尺、游标卡尺、内外卡钳、量角器等（根据需要选用）。4、自备工具：三角板、铅笔、橡皮、圆规、草稿纸。三、实训内容1、根据实训原理，对给定机构模型进行机构运动简图测绘。2、计算机构的自由度。四、实训原理从运动的观点来看，各种机构都是由构件通过各种运动副的联接所组成，机构运动仅与组成机构的构件数目和构件所组成的运动副的类型、数目、相对位置有关。因此，在测绘机构运动简图时，可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定比例表示运动副的相对位置，以此表明实际机构的运动特征。正确的机构运动简图应该符合下列条件：（1）机构运动简图上各构件的尺寸、运动副的相对位置及其性质应保持与原机构的特性一致。（2）机构运动简图应保持原机构的组成特点及运动特点。五、实验步骤1.分析机构的运动，认清固定件、原动件和从动件。2.分析机构的实际构造和运动情况测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清机构是由哪些构件组成的，从而确定组成机构的构件数目；仔细观察各构件之间相对运动特点，根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，从而确定各个运动副的种类。3.作机构示意图合理选择投影面。一般选择机构多数构件的运动平面作为投影面。如果一个投影面不能将机构的运动情况表达清楚，可另行补充辅助投影面；在草稿纸上徙手按规定的符号及构件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图（用数字1、2、3分别标注各构件,用英文字母A、B、C 分别标注运动副）。4.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-2PL-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。5绘制机构运动简图选取适当的比例尺，依照机构示意图，按一定顺序进行绘图，并将比例尺和尺寸标注在图上，即为机构运动简图。注意：画斜线表示机架，在原动件上画箭头表示运动方向。长度比例尺的意义如下： 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： 六.示例：绘制图2-1（a）所示偏心轮机构运动简图（a） （b）图2-1（1）当使原动件（偏心轮）运动时可发现机构具有四个运动单元，机架1相对静止，偏心轮2相对机架作回转运动，连杆3相对机架作平面平行运动，滑块4相对机架作直线运动。（2）根据各相互联接的构件间的接触情况可知，全部四个运动副均系低副：构件2相对机架1绕O点回转，组成一个转动副，其轴心在O点；构件3相对构件2绕A点回转，组成第二个转动副，其轴心在A点；构件4相对构件3绕B点回转，组成第三个转动副，其轴心在B点；构件4相对机架1沿CC作直线移动，组成一个移动副，其导路方向同CC。（3） 该机构为平面机构，选择构件的运动平面为投影面。（4） 适当确定原动件2相对机架1的位置（如图2-1（a）所示），首先画出偏心轮2与机架1组成的转动副O以及滑块4与机架1组成移动副的导路CC，然后以一定比例画出连杆3与偏心轮2组成的转动副轴心A（A是偏心轮的几何中心）。线段OA称为偏心距，即曲柄的长度。再用同一比例画出滑块4与连杆3组成的转动副轴心B，B应在CC上。线段AB代表连杆3的长度。最后用构件和运动副的符号相联接，并用数字标注各构件。如图2-1（b）所示。（5）计算机构自由度F。机构自由度计算公式F3n2PLPH其中，n活动构件数，PL低副数目，PH高副数目六、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？实训三 创新思维专项能力训练 平面机构创意设计一实训目的1加深学生对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特征。2训练学生的工程实践动手能力。3培养学生创新意识和综合设计的能力。二实训设备、零部件及工具1机械运动创新方案拼接实验台组件1）凸轮：基圆半径为18mm，从动推杆的行程为30mm。 高副锁紧弹簧：用于凸轮与从动杆之间的高副形成。2）齿轮：模数2，压力角20，齿数34或42，两齿轮中心距为76mm。3）齿条：模数2，压力角20，单根齿条全长为422mm，两齿条可拼接使用。4）槽轮拔盘：两个主动销。5）槽轮：四槽。6）主动轴：支承主动构件，传递动力。7）转动副轴（或滑块）：用于两构件或三构件形成转动副或两构件形成移动副时作滑块用，也可以使它们相对固定。8）从动轴：支承和固定从动构件。9）主动滑块插件：与主动滑块座配用，可组成作直线运动的主动滑块。10）主动滑块座：与直线电机齿条轴固定，支承并固定主动滑块插件。11）连杆（或滑块导向杆）：中间有10mm宽的长形孔，可调节连杆长度，或作为滑块导向杆使用。12）转动副轴（或滑块）4：用于两构件形成转动副或两构件形成移动副时作滑块用。13）转动副轴（或滑块）2：与固定转轴块（20#）配用，可在连杆长形孔中的某一位置固定并形成转动副。14）转动副轴（或滑块）1：用于两构件形成转动副或两构件形成移动副时作滑块用。15）带垫片螺栓：用于防止连杆与转动副轴的轴向窜动，二者能相对转动。16）压紧螺栓：与压紧连杆垫片配用，用于防止连杆与转动副轴的轴向窜动，二者相对固定。17）层面限位套：用于不同构件运动平面之间的距离限定，以免发生各构件之间运动平面的干涉。18）主动轴皮带轮：固定在主动轴上，使主动构件转动。19）盘杆转动轴：盘类零件与连杆形成转动副时使用，也可以用于两连杆或三连杆形成转动副。20）固定转轴块：与转动副轴（或滑块）配用，可在连杆长形孔中的某一固定位置形成转动副。21）连杆加长螺栓：用于两连杆加长时的固定；与弹簧压紧垫片配用，固定弹簧的位置；用于齿条导向板与齿条的固定。22）曲柄双连杆部件：用于一个主动构件同时提供二个曲柄的机构运动方案。23）齿条导向板：使齿轮与齿条处在同一平面内不脱开。24）压紧连杆垫片：与压紧螺栓配用，使连杆与轴相对固定。25）压紧弹簧垫片：与连杆加长螺栓配用，压紧弹簧端部的圆环。26）内六角螺钉M612：用于将主动滑块座固定在直线电机齿条轴上，将主动滑块插件固定在主动滑块座上。27）内六角紧定螺钉：用于盘类零件与轴的固定。28）滑块：支承主动轴或从动轴，在立柱上任意移动，调整并固定主动轴或从动轴的位置。29）实验台机架：机构运动方案的拼接平台。30）立柱垫圈：与内六角螺钉M835配用固定立柱。31）锁紧滑块方块：与内六角螺钉M625配用锁紧滑块。32）T型螺母：卡在机架的长形孔内，与内六角螺钉M825配用固定电机座或行程开关支座。33）行程开关支座：与内六角螺钉M520配用固定行程开关。34）平垫片、防脱螺母：调整主动轴或从动轴的轴向间隙（轴能转动），防止轴从滑块上脱出，也可以使轴相对机架固定不转动。35）旋转电机座：支承并固定旋转电机。36）直线电机座：支承并固定直线电机。37）内六角螺钉M625：锁紧滑块。38）直线电机控制器：与行程开关配用，可控制直线电机往复运动的行程。39）Z型V带：传递动力。40）直线电机：提供直线运动动力，10mms，不允许改变直线电机的安装位置。旋转电机：提供旋转运动动力，10mms，沿机架的长形孔移动可改变旋转电机的位置。电机上连有220V、50Hz的电源线和插头，电线上串接有手柄开关，能很方便地通、断电机电源。41）行程开关：与直线电机控制器配用，控制直线电机往复运动的行程。42）内六角螺钉M825：与T型螺母配用，固定电机座或行程开关支座。43）保险管2.5A：与直线电机控制器配用，起电路保护作用。2实训工具内六角扳手、活动扳手、卷尺和纸三、实训原理根据拟定的机构运动学尺寸，利用机械运动创新方案拼接实验台提供的零件按机构运动的传递顺序进行拼接。拼接时，首先要分清机构中各构件所占据的运动平面，并且使各构件的运动在相互平行的平面内进行，其目的是避免各运动构件发生干涉。然后，以机架铅垂面为参考面，所拼接的构件以原动构件起始，依运动传递顺序将各杆组由里（参考面）向外进行拼接。机械运动创新方案拼接实验台提供的运动副的拼接过程请参见以下图示方法。实验台机架实验台机架中有5根铅垂立柱，它们可沿X方向移动。移动时请用手轻轻推动，并尽可能使立柱在移动过程中保持铅垂状态。立柱移动到预定的位置后，用螺栓将立柱上、下两端锁紧（安全注意事项：不允许将立柱上、下两端的螺栓卸下，在移动立柱前只需将螺栓旋松即可。）立柱上的滑块可沿Y方向移动。将滑块移动到预定的位置后，用螺栓将滑块紧定在立柱上。按图3-1所示方法即可在XY平面内确定一个固定点，这样活动构件相对机架的联接位置就确定了。图3-1 实验台机架1）转轴相对机架的联接图3-2 转轴与机架的联接图按图3-2示联接好后，其中标号为“6或8”的转轴相对机架作旋转运动。2）转动副的联接图3-3 转动副联接图按图3-3示联接好后，两连杆作相对旋转运动。3）移动副的联接图3-4 移动副联接图按图3-4示联接好后，连杆与转动副轴作相对直线运动。4）齿轮与主（从）动轴的联接图3-5 齿轮与主（从）动轴的联接图按图11-示联接好后，齿轮与转动轴固定，可固接为一活动构件。5）凸轮与主（从）动轴的联接图3-6 凸轮与主（从）动轴的联接图按图3-6示联接好后，凸轮与转动固定，可固接为一活动构件。6）凸轮副的联接图3-7 凸轮副的联接图7）滑块导向杆相对机架的联接图3-8 滑块导向杆相对机架的联接图8）槽轮副的联接图3-9槽轮副联接图10）主动滑块与直线电机齿条轴的联接图3-10 主动滑块与直线电机齿条轴的联接图11）曲柄双连杆部件的使用方法：图3-11 曲柄双连杆部件与连杆的联接图12）齿轮和凸轮与主（从）动轴的并联联接图3-12 齿轮和凸轮与主（从）主动轴的并联联接图13）两齿轮与主（从）动轴的并联联接图3-13 两齿轮与主（从）动轴的并联联接图14）齿条导向板的使用方法图3-14 齿条导向板与齿条的并联联接图15）连杆加长螺栓的联接方法图3-15 连杆加长螺栓与连杆的联接图16）固定转轴块与转动副轴（或滑块）的使用方法图3-16 固定转轴块与转动副轴（或滑块）及连杆的联接图17）盘杆转动轴的使用方法图3-17 盘杆转动轴与齿轮、连杆的联接图18）转动副轴（或滑块）3的使用方法图3-18 转动副轴（或滑块）3 与连杆的联接图四实训内容1绘制实际拼装的机构运动方案简图，并在简图中标注实测所得的机构运动学尺寸。2简要说明机构杆组的拆组过程，并画出所拆杆组简图。3根据你所拆分的杆组，按不同的顺序进行排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪一些？要求用简图表示出来，就运动传递情况作方案比较，并简要说明理由。五、实训步骤1 熟悉实验设备的硬件组成及零件功能。2 自拟机构运动方案或选择提供的机构运动方案作为拼接实验内容。3 详细设计所确定的机构，按比例绘制出机构的运动简图。4 将所选定的机构运动方案根据机构组成原理在“机械运动创新方案拼接实验台”上进行正确拆分与拼接，将机构按运动的传递顺序依次接到原动件和机架上。六、注意事项1. 直线电机控制器使用时，应注意：根据主动滑块移动的距离，通过改变离直线电机较远的行程开关，来调节齿条（相当于滑块）往复运动行程，可调节的最大行程不得大于400mm。2. 所有螺纹类零件只需轻轻用力带紧即可，不能过度用力，以免损坏零件。3. 机构拼接完成后，先用手动试验，确认运动正常后方可开电机。4.实验结束后，各类零件应分门别类放回原处，离开实验室前，应切断所有电源，关好门窗。附录：平面连杆机构创意设计实例题目：牛头刨床主体机构设计一工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于切削平面的加工机床，它是依靠刨刀的往复运动和支承并固定工件的工作台的单向间歇移动来实现对平面的切削加工。刨刀向左运动时切削工件，向右运动时为空回。图3-19 牛头刨床工作台示意图二原始数据及设计要求1刨刀所切削的工件长度L=180mm，并要求刀具在切削工件前后各有一段约0.05L的空刀行程。每分钟刨削30次。2为保证加工质量，要求刨刀在工作行程时速度比较均匀。3为提高生产 ，刨刀应有急回特性，要求行程速比系数K2。三设计任务1构思刨削主体机构运动组成方案，画出机构示意图。2对所构思出的机构方案进行论证及评价，选出较佳方案。3详细设计所确定的机构，按比例绘制出机构的运动简图。4用“机械运动创新方案拼接实验台组件”进行组装试验。5对机构的设计方案提出改进意见。6撰写机构设计及实验组装说明书。案例：牛头刨床主体机构设计方案一 构思刨削主体机构运动组成方案，画出机构示意图。由上设计要求可知，刨削主体机构系统的特点是，在运动方面，有曲柄的回转运动变换成具有急回特性的往复直线运动，且要求执行件行程较大，速度变换平缓；在受力方面，由于执行件（刨刀）受到较大的切削力，故要求机构具有较好的传力特性。根据对牛头刨床主体刨削运动特性的要求，可以列出以下几个运动方案，如图3-20所示。图3-20 刨削主体机构运动组成方案二对所构思出的机构方案进行论证及评价，选出较佳方案。方案（a）采用偏置曲柄滑块机构。结构最为简单，能承受较大载荷，但其有较大的缺点。一是由于执行件行程较大，则要求有较长的曲柄，从而带来机构所需活动空间较大；二是机构随着行程速比系数K的增大，压力角也增大，使传力特性变坏。方案（b）由曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构串联而成。该方案在传力特性和执行件的速度变化方面比方案（a）有所改进，但在曲柄摇杆机构ABCD中，随着行程速比系数K的增大，机构的最大压力角仍然较大，而且整个机构系统所占空间比方案（a）更大。方案（c）由摆动导杆机构和摇杆滑块机构串联而成。该方案克服了方案（b）的缺点，传力特性好，机构系统所占空间小，执行件的速度在工作行程中变化也较缓慢。方案（d）由摆动导杆机构和齿轮齿条机构组成。由于导杆作往复变速摆动，在空回形成中导杆角速度变化剧烈，虽然回程中载荷不大，但齿轮机构会受到较大的惯性冲击，而且在工作行程开始也会突然受到较大切削力的冲击，由此容易引起轮齿的疲劳折断，而且还会引起噪音和振动。此外，扇形齿轮和齿条的加工也较为复杂，成本较高。方案（e）由凸轮机构和摇杆滑块机构所组成。由于凸轮与摇杆滚子也为高副接触，在工作行程开始也会突然受到较大切削力冲击，由此引起附加动载荷，致使凸轮接触表面的磨损和变形加剧。当然，此方案的优点是：容易通过凸轮轮廓设计来保证执行件滑块在工作行程中作匀速运动。比较以上五种方案，从全面衡量得失来看，方案(c)作为刨削主体机构系统较为合理。三详细设计所确定的机构，按比例绘制出机构的运动简图。图3-21 刨削主体机构（六杆导杆机构）设计图1根据运动设计要求（K2），可得到该机构的极位夹角为2由导杆机构的运动特性可知，导杆的角行程60，由此可得到导杆的两个极限位置CD1和CD2。3根据运动要求，可得到刨刀的行程H为HL20.05L18020.05180198200mm由此可确定铰链D的相应位置D1和D2（D1和D2两点的水平距离为H）。4为使机构在运动过程中具有良好的传力特性，特要求设计时使得机构的最大压力角具有最小值，因此经分析得出：只有将构件5的移动导路中心线取在图3-21所示的位置（即D1和D3两点铅垂距离的中点位置），才能保证机构运动过程的最大压力角amax具有最小值。5选定机构的许用压力角a30，则构件4的长度为6合理选则固定铰链A的位置（lAC100 mm），则即可确定曲柄AB的的长度为LABlACsin3050mm实训四 测绘及数据分析专项能力训练 渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定一.实训目的1、掌握应用游标卡尺测量渐开线直齿圆柱齿轮的有关尺寸，从而确定齿轮的基本参数的简单方法。2、通过测量和计算，加深理解齿轮各部分尺寸与基本参数之间的关系，理解渐开线的性质。二.实训设备和工具1、被测齿轮两个（偶、奇数齿各一个）。2、游标卡尺和公法线千分尺各一把。3、计算器。三.实训内容及原理齿轮各部分尺寸一般可以用普通量具测得，而各部分尺寸又与齿轮的齿数、模数、压力角、齿顶高系数等基本参数之间有确定的关系。所以通过测量齿轮的有关尺寸，可以计算出齿轮的基本参数。首先，通过测量齿顶圆直径 与齿根圆直径 计算出全齿高，再用试算法确定齿轮的、与。如4-1图()所示，偶数齿齿轮的与可直接用游标卡尺测量；如4-1图()所示，奇数齿齿轮的与须间接测量， 则 式中,为齿轮内孔直径（）；为齿轮齿顶圆至内孔壁的径向距离（）；为齿轮齿根圆至内孔壁的径向距离（）。根据，分别将、（正常齿）或、（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）。 ()偶数齿齿轮 ()奇数齿齿轮图4-1 齿轮da与df的测量方法然后，通过测量公法线长度求出，进而确定齿轮的压力角。按，确定被测齿轮的跨齿数。4-2图 齿轮公法线长度的测量如4-2图所示测出跨个齿的公法线长度，然后再测出跨1个齿的公法线长度。于是 则 所求得的值应圆整到标准值，如=200 ，=150 等。3、测量标准中心距a四.实训步骤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、和。4、确定各被测齿轮的基本参数：、。5、测量标准中心距a。五、注意事项1、实验前应检查游标卡尺与公法线千分尺的初读数是否为零，若不为零应设法修正为零。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，若卡入齿时不能保证这一点，需调整卡入齿数为，而。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、必须圆整为标准值。5、测量的尺寸精确到小数点后2位。计算时取小数点后两位数字。六、思考题1、测量偶数与奇数齿齿轮的与时，所用的方法有什么不同？为什么？2、由42图可知，齿轮公法线长度的计算公式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？实训五常见机器机构分析、识别和设计专项能力训练 减速器拆装与分析一实训目的1 通过对减速器的拆装与观察，了解减速器的整体布局、结构和功能，掌握减速器各零件的名称和作用。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，如何满足工艺要求和润滑密封的要求。3 通过对减速器某轴系部件的拆装和分析，了解轴上零件的定位方式，轴系和箱体的定位方式，轴承及其间隙调整方法，密封装置等。4. 通过对不同减速器的分析比较，加深对机械零部件结构设计的感性认识，为零部件的设计打下基础了。5. 了解减速器拆装的基本要求、方法和步骤。二 实训设备和工具设备：1.一级圆柱齿轮减速器。2. 二级圆柱齿轮减速器。3. 蜗轮蜗杆减速器。4其它多级减速器。每个小组可选一种减速器拆装。工具：游标卡尺、内卡钳、外卡钳、活扳手、手锤、钢尺、螺丝刀等。三 实训内容1按顺序拆装一种减速器，分析减速器结构和各种零件的功用。2测量和计算所拆减速器的主要参数，并绘制其传动示意图。3分析轴系部件的结构、固定（周向和轴向）及调整方法。四实训原理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。 图5-1 二级圆柱齿轮减速器立体图减速器的种类很多，常见类型有以下三种：圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器和蜗杆减速器，分别见图5-2 ）、）、）所示。）单级圆柱齿轮减速器 ）锥齿轮减速器 ）下置式蜗杆减速器图5-2 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，分别见图5-3 （）、（）、（）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。（）展开式 （）分流式 （）同轴式图5-3 减速器传动布置形式减速器的结构随其类型和要求的不同而各不相同，一般由齿轮、轴、轴承、箱体和附件等组成。图5-4图为单级圆柱齿轮减速器的结构图。箱体为剖分式结构，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。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器，使箱体内外气压平衡，否则易造成漏油。为便于拆卸箱盖，其上装有起盖螺钉。为拆卸方便，箱盖上设有吊耳或吊环螺钉。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。 图5-4 单级圆柱齿轮减速器结构图1起盖螺钉；2通气器；3视孔盖；4箱盖；5吊耳；6吊钩；7箱座；8油标尺；9油塞；10油沟；11定位销减速器的润滑主要指齿轮与轴承的润滑，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请查看其他资料。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。四 实训步骤1. 用手转动高速轴，了解减速器运转的灵活程度。2. 拆下轴承端盖螺钉，取下轴承端盖和垫片。3. 拆下联接上下箱体的全部螺栓，拔出定位销，用起盖螺钉顶起箱盖，并取上下箱盖，放置时结合面应向上。以防结合面擦伤，严禁用螺丝刀或金属硬物在结合面处乱撬或用手锤乱敲。4. 对照图纸观察了解减速器内部各零件的形状、位置和作用，并研究分析其结构的制造工艺。注意轴的结构，轴上零件的固定方法及轴向固定方法与轴承轴向间隙的调整，观察齿轮，轴承的润滑系统及减速器的密封。5. 观察箱体有关尺寸、壁厚、地脚凸缘厚度，轴承旁螺钉尺寸及扳手空间，上下箱体凸缘厚度和高度。筋板的厚度，箱体的圆角，齿轮端面与箱体内壁的距离，大齿轮顶圆与箱体内壁的距离，中心高，箱体的铸造斜度与拨模斜度，了解箱体加工工艺对结构的要求。6. 观察了解减速器各辅助零件、通气孔、窥视孔、油塞、油尺、吊勾、吊环、起盖螺钉、定位销、挡油板等的结构、位置要求。7. 将所有零件、部件擦拭干净，依次装好油塞、油面指标器、吊勾、吊环、通气孔、检查孔盖，并在滚动轴承处涂上黄油，箱体内注入适量机油，将轴装好加上盖箱和轴承盖拧紧全部螺栓。五注意事项1、 装拆用减速器不允许用任何东西乱敲，拆下零件、部件要轻拿轻放 ，严禁碰撞损坏。2、 拧螺钉时要用力适当，螺钉杆和孔要对正，不允许别劲硬拧，以免损坏螺钉孔。3、 装拆零件要细心，要按先后次序放在指定处，不允许乱堆乱放，以免丢失和装错。4、 所用工具、量具及设备发现问题及时向老师报告，无故丢失和损坏者要照价赔偿。5、 实验中应特别注意安全。六、思考题1、拆装螺栓是否要按一定次序？为什么？为何要考虑扳手和空间？2、 齿轮传动和轴承各采用什么形式润滑，为什么？3、 齿轮、轴、轴承为什么采用这样的结构形状？齿轮和滚动轴承在轴上应采用什么样的配合，如何表示？4、 定位销、起盖螺钉、油面指示器、油塞、检查孔和通气孔各起什么作用？5、 为什么要规定润滑油面的最高位置和最低位置，而且大齿轮距箱底的距离较齿轮端面距箱壁距离较大？6、 分析本次实验所用的减速器在结构、工艺等诸方面存在什么问题？应如何改进？实