轴系结构设计实验
【精品】轴系零件结构设计实验
轴系结构设计与测绘实验轴系结构设计应满足以下要求：1）轴和轴上的零件要有确定的轴向工作位置和可靠的轴向、周向固定；2）轴应便于加工，轴上的零件易于拆装；3）轴的受力合理，并尽量减少应力集中；4）轴承固定方式应符合给定的设计条件，轴承间隙调整方便；5）锥齿轮轴系的位置应能作轴向调整。
一、实验目的1．通过轴系结构的观察分析，理解轴、轴承、轴上零件的结构特点，建立对轴系结构的感性认识2．熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法；3．了解并掌握轴、轴承和轴上零件的结构与功用、工艺要求、装配关系、轴与轴上零件的定位、固定及调整方法等，巩固轴系结构设计理论知识；4．分析并了解润滑及密封装置的类型和机构特点；5．了解并掌握轴承类型、布置和轴承相对机座的固定方式。
二、实验设备1、直齿圆柱齿轮轴系、斜齿圆柱齿轮轴系、圆锥齿轮轴系和蜗杆轴系结构模型。
2.轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、止退垫圈、轴端挡板、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等。
3.工具包括钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、三角板等。
三、实验内容指导教师根据教学要求给每组指定实验内容（圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系或蜗杆分析）；分析并测绘轴系部件，绘制轴系结构草图，测定和标注各部分尺寸，分析轴头、轴颈等各部分结构特点，并提出自己的见解和评价。
对圆柱齿轮轴系、锥齿轮轴系及蜗杆轴系进行以下分析：分析轴的各部分结构、尺寸与强度、刚度、加工装配的关系；1、分析轴上零件的用途、定位及固定方式；2、分析轴承类型、布置和轴系相对机座的固定方式；3、了解润滑及密封装置的类型和结构特点。
轴系测绘1、测绘轴各段直径、长度及主要零件尺寸（对于拆卸困难或无法测量的有关尺寸，可以根据实物相对大小和结构关系估算出结构尺寸）。
2、由手册中查出：滚动轴承、键、密封件等有关标准件的尺寸。
画出轴系结构装配图1、对照轴系实物按机械制图要求画出轴系结构装配图（比例取1：1）；2、对轴承的箱体部分只要求画出与轴承和端盖相配的局部；3、在图上标注必要的尺寸：两支撑间跨距，齿轮分度圆直径及宽度，主要的轴孔配合尺寸及公差；轴系结构设计说明（说明轴上零件的定位与固定、滚动轴承的安装、调整，润滑与密封方法）四、实验步骤1、明确实验内容，复习轴的结构设计及轴承组合设计等内容；2、观察与分析轴承的结构特点；3、测量轴系主要装配尺寸（如支承跨距）和零件主要结构尺寸（支座不用测量）。
轴系结构设计实验报告
轴系结构设计实验报告轴系结构设计实验报告实验者：同组者：班级：日期：一、实验目的1、熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计，滚动轴承组合设计的基本方法；2、熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系；3、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法；4、了解轴承的类型、布置、安装及调整方法以及润滑和密封方式。
二、实验设备1、组合式轴系结构设计分析试验箱。
试验箱提供能进行减速器援助齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。
2、测量及绘图工具300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。
三、实验步骤1、明确实验内容，理解设计要求；已知条件：绘制传动零件支撑原理简图：2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法；3、构思轴系结构方案根据齿轮类型选择滚动轴承型号；轴承类别选择依据确定支承轴向固定方式；轴承轴向固定方式选择依据根据齿轮圆周速度确定轴承润滑方式；润滑方式选择依据选择端盖形式并考虑透盖处密封方式；密封方式选择依据考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题；如何定位选择依据绘制轴系结构方案示意图。
4、组装轴系部件根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。
轴系结构方案示意图5、测量零件结构尺寸，并作好记录。
6、将所有零件放入试验箱内的规定位置，交还所借工具。
7、根据结构草图及测量数据，在图纸上绘制轴系结构装配图，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸，填写标题栏和明细表。
8、写出实验报告。
四、实验结果分析1、轴上各键槽是否在同一条母线上。
2、轴上各零件能否装到指定位置。
3、轴上零件的轴向、周向固定是否可靠。
4、轴承能否拆下。
5、轴承游隙是否需要调整，如何调整？6、轴系位置是否需要调整，如何调整？7、轴系能否实现工作的回转运动，运动是否灵活？8、轴系沿轴线方向是否固定，若未固定原因是什么？五、实验结果1、绘制轴系结构设计装配图2、按实验结果分析部分题目进行自检的结果。
轴系结构实验讲稿PPT课件
题号7
33－38号 39－44号
题号8 题号9
45－48号 49－54号
题号10 题号11
编辑课件
4
2．进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计 根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴
承类型选择，轴上零件定位固定，轴承安装与调节、润 滑及密封等问题。
3．组装轴系部件 根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组
圆锥 滚子 轴承
类型 尺寸系 组合 代号 列代号 代号
3
02 302
3
03 303
3
13 313
3
20 320
3
22 322
3
23 323
3
29 329
3
30 330
3
31 331
3
32 332
编辑课件
特性
能承受较大的 径向负荷和单向 的轴向负荷。极 限转速较低 。
内、外圈可分
离，故轴承游隙
可在安装时调整，
BL
l1 l2
B-l1=2~3mm，(B+L)-(l1+l2)=2~3mm
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33
③圆螺母 圆螺母作轴上零件的轴向固定，可承受大的轴向力，但轴上螺
纹处有较大的应力集中，会降低轴的疲劳强度，故一般用于固定轴 端的零件，为防止松脱，常用双螺母（a）或圆螺母加止退垫圈防 松（b）。
双圆螺母
止退垫圈
(a)
3.载荷性质：当有径向冲击载荷时，应选用滚子轴承或螺 旋滚子轴承。
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10
（1）直齿圆柱齿轮受力分析 （《机械设计》教材P96图 6.6。
Fr1 n1
Ft1
Ft2
n2
轴系结构设计实验报告
轴系结构设计实验报告轴系结构设计实验报告引言轴系结构是机械工程中的一个重要概念，它涉及到机械装置中的轴、轴承和传动装置等元件。
轴系结构的设计对于机械装置的稳定性和性能有着重要的影响。
本实验旨在通过设计和测试不同轴系结构的性能，探索轴系结构的设计原则和优化方法。
实验目的本实验的目的是研究不同轴系结构的设计对于机械装置性能的影响，具体包括以下几个方面：1. 了解不同轴系结构的基本原理和特点；2. 掌握轴系结构的设计方法和步骤；3. 测试和分析不同轴系结构的性能差异；4. 探索轴系结构的优化方法。
实验装置和方法本实验使用了一台模拟机械装置，包括轴、轴承和传动装置等元件。
实验过程如下：1. 选择不同类型的轴承，包括滚动轴承和滑动轴承，并安装在不同的轴上；2. 设计和制造不同类型的轴系结构，包括单支撑轴系、双支撑轴系和悬臂轴系等；3. 测试不同轴系结构的转动摩擦力、刚度和振动等性能指标；4. 分析和比较不同轴系结构的性能差异；5. 根据实验结果，进行轴系结构的优化设计。
实验结果和讨论通过实验测试和数据分析，我们得到了以下结果和讨论：1. 不同类型的轴承对轴系结构的性能有着显著的影响。
滚动轴承具有较小的摩擦力和较高的刚度，适用于高速和高负荷的工况；而滑动轴承具有较大的摩擦力和较低的刚度，适用于低速和低负荷的工况。
2. 不同类型的轴系结构对机械装置的性能也有着显著的影响。
单支撑轴系具有较大的刚度和较小的振动，适用于要求较高精度和稳定性的工况；双支撑轴系具有较小的刚度和较大的振动，适用于要求较高速度和动态响应的工况；悬臂轴系则适用于较小负荷和较简单的工况。
3. 轴系结构的优化设计需要综合考虑不同性能指标之间的矛盾和平衡。
例如，在追求较大刚度的同时，需要注意振动的控制和减小摩擦力的影响。
结论通过本实验，我们深入了解了轴系结构的设计原理和方法，并通过实验测试和数据分析，探索了不同轴系结构的性能差异和优化设计。
我们发现不同类型的轴承和轴系结构对机械装置的性能有着重要的影响，需要根据具体工况和要求进行选择和设计。
轴系设计与分析实验
轴系结构设计与分析实验一、实验目的1）深入了解轴系部件的结构形式、轴上零件的结构形状、工业要求装配关系及其作用；2）熟悉掌握轴、轴上零件的固定（周向固定、轴向固定）及定位方法；3）了解轴承的类型、布置安装及密封方式调整方法。
二、实验设备1）组合式轴系结构设计分析实验箱2）测量及绘图工具：300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板等。
三、实验内容及要求1）明确实验内容，理解设计要求；以三人为一组进行以下实验2）构思轴系结构方案①根据齿轮类型选择滚动轴承型号；②确定支承轴向固定方式（两端固定或一端固定、一端游动）；③根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑或油润滑）；④选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）；⑤考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题；⑥绘制轴系结构方案示意图。
3）组装轴系部件参照轴结构图，根据轴系结构方案，从实验箱选择合适零件并组装成轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确。
4）绘制轴系结构草图5）测量零件基本尺寸（支座不用测量）并记录6）实验结束，整理实验用具7）写实验报告：根据量数据及轴系结构草图简图；指出该轴系结构的轴承类型及润滑密封方式，轴上零件（齿轮）的固定定位方法及适用于何种工作状况（载荷、转速大小）使用附：结构图轴系6轴系结构设计与分析实验报告专业__________班级__________姓名___________成绩________一、实验目的二、实验结果1）绘制直齿圆柱齿轮轴系结构装配简图a)该轴系所选择的轴承类型是轴承的润滑方式为润滑，采用密封；适用于（重、中等、轻）载荷速度的场合。
b)说明齿轮如何实现轴向固定、周向固定；c)该轴系能否承受轴向载荷？如果能在图中标出该轴系能承受的轴向载荷的方向；如果有轴向载荷，该轴向载荷能否很大？d)该轴系结构如何对轴上零件进行轴向调整？2）绘制斜齿圆柱齿轮轴系结构装配简图a)该轴系所选择的轴承类型是轴承的润滑方式为润滑，采用密封；适用于（重、中等、轻）载荷速度的场合。
轴系结构综合设计实验
实验五轴系结构综合设计实验一、实验目的：1. 了解机械传动装置中滚动轴承支撑轴系结构的基本类型和应用场合；2. 根据各种不同的工作条件，初步掌握滚动轴承支撑轴系结构设计的基本方法。
3. 通过模块化轴系搭接实践，进一步掌握滚动轴承支撑轴系结构中工艺性、标准化、轴系的润滑和密封等知识。
二、实验设备：1、模块化轴系搭接系统：提供可实现多方案组合的基本轴段，以及轴系常用的零件如轴套、轴承、端盖、密封件，机架等；2、测量与装拆工具；三、实验内容：实验题目见附表四、实验步骤及要求：1、根据装配草图选择模块化轴段，按照预定的设计方案，组装阶梯轴零件；该轴应与草图中的轴一致或尽可能相近；2、装配好轴承支座；3、根据轴系结构设计装配草图，选用相应的轴上零部件，按照装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系结构设计；4、检查轴系结构设计是否合理，若发现错误或是不合理之处，应修改轴系结构设计方案，并重新组装轴系结构；合理的轴系结构应满足：（1）、轴上零件应可靠地定位和固定（在轴向上及周向上）；（2）、轴上零件应符合装配工艺要求，装拆方便；（3）、轴的结构应具有良好的加工工艺性；（4）、轴承的组合设计要合理，应符合给定的设计条件，轴承间隙调整要检查轴承内外圈的固定方式，此时需特别注意该端轴承是作为固定端还是游动端；轴承的装拆工艺性；轴承的润滑及密封；轴承间隙的调整等）；（5）、锥齿轮轴系和蜗轮轴系的位置在轴向上应能够调整，以满足啮合要求；5、测绘各个零件的实际结构尺寸（底板不测绘，轴承座只测量轴向宽度）；6、细心拆卸轴系各零部件，放回箱内并排列整齐；工具擦拭干净放回原处；7、在实验报告上按1：1比例完成轴系结构装配图，符合制图标准，标注主要零件的配合尺寸。
（零件序号、标题栏可省略）。
五、思考题1、为什么轴通常要做成中间大两头小的阶梯形状？如何区分轴上的轴颈，轴头和轴身各轴段，它们的尺寸是如何确定的？对轴各段的过度部分和轴肩结构有何要求？2、轴承采用什么类型？选择的根据是什么？它们的布置和安装方式有何特点？3、轴系固定方式是用“两端固定”还是“一端固定，一端游动”，为什么？如何考虑轴的受热伸长问题？4、轴承和轴上零件在轴上位置是如何固定的？轴系中是否采用了轴用弹性挡圈，挡圈，锁紧螺母，紧定螺钉，和定位套筒等零件，它们的作用是什么？5、传动零件和轴承采用何种润滑方式？轴承采用何种密封装置，有何特点？六、时间安排1、学生选择题目进行轴系的初步设计课下进行，2小时；2、现场搭接轴系结构，根据搭接的正确轴系改图，2小时；3、画出正确结构装配图，课后进行，2小时。
机械零件实验三 - 轴系设计分析实验
实验三轴系设计分析实验一、实验目的和要求（1）熟悉常用轴系零部件的结构及功能；（2）掌握轴系结构设计基本要求；二、主要仪器设备（1）轴系实验箱（2）工具：钢板尺、内外卡钳、铅笔、三角板等三、实验原理圈骨架式密封将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。
毛毡式密封富有弹性,可作为防震、密封，组织紧密,孔隙小,可作为良好的过滤材料。
甩油环+密封件用在轴承或齿轮的润滑。
四、实验内容及实验数据记录1.选择的轴系部件设计实验方案进行认真分析；2.根据轴系部件设计实验方案从实验箱中选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系部件结构设计。
3.安装完成后检查轴承结构是否合理，并对不合理结构提出修改方案。
4.完成装配草图。
草图如下：五、轴系部件结构分析（1）轴系支点的轴向固定结构选择、特点及应用场合➢两端单向固定结构适用于温升不高的短轴。
为补偿轴的热伸长，对于深沟球轴承，在一端轴承外圈和端盖之间应留有一定间隙，对于角接触轴承，安装时应在轴承内部留有适当轴向游隙。
➢一端固定，一端游动的结构适用于温度变化较大，支点距离较大的长轴。
➢两端游动结构适用于要求轴做双方向的轴向游动，而其轴向工作位置靠轴上传动件本身的限位作用来保证的情况。
（2）轴滚动轴承类型、选择原因及组合方式载荷较大时应选用线接触的滚子轴承;承受纯轴向载荷时选用推力轴承;主要承受径向载荷时应选用深沟球抽承，同时承受径向和轴向载荷时应选择角接触轴承;当轴向载荷比径向绒荷大很多时，常用推力轴承和深沟球轴承的组合结构;承受冲击载荷时宜选用滚子轴承。
转速高时.应采用点接触的球轴承，转速更高时，可采用超轻或特轻系列的轴承。
当轴承的结构尺寸、精度相同时，球轴承比滚子轴承径向间隙小。
在支点跨距大或难以保证两轴承孔的同轴度时，应选抒调心轴承。
具有调心性能的滚动轴承必须在轴的两端成对使用。
如果一端采用调心轴承，另一端使用不能调心的轴承，则不能起调心作用。
实验12-轴系的结构设计
实验12 轴系得结构设计一、概述：二、轴系结构就是机械得重要组成部分, 也就是机械设计课程得核心教学内容。
由于轴系结构设计设计得问题多、实践性强、灵活性大, 因此既就是教师讲授得难点, 也就是学生学习中最不易掌握得内容。
本实验通过学生自己动手, 经过设计、装配、调整、拆卸等全过程, 不仅可以增强学生对轴系零部件结构得感性认识, 还能帮助学生深入理解轴得结构设计、轴承组合结构设计得基本要领, 达到提高设计能力与工程实践能力得目得。
三、实验目得:1.熟悉常用轴系零部件得结构；2.掌握轴得结构设计基本要求；3.掌握轴承组合结构设计得基本方法。
三、实验设备1. 模块化轴段（可组装成不同结构形状得阶梯洲）；2. 轴上零件: 齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴乘座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性垫圈、孔用弹性垫圈、螺钉、螺母等；3、工具: 活搬手、游标卡尺、胀钳。
四、实验准备1. 从轴系结构设计实验方案表中选择设计实验方案号；2. 根据实验方案规定得设计条件确定需要哪些轴上零件；3. 绘出轴系结构设计装配草图（参考教材图15-21—15-25得形式）, 并注意以下几点:①设计应满足轴得结构设计、轴承组合设计得基本要求, 如轴上零件得固定、装拆、轴承间隙得调整、密封、轴得结构工艺性等；（暂不考虑润滑问题）②标出每段轴得直径与长度, 其余零件得尺寸可不标注。
各项准备工作应在进实验室前完成。
五、实验步骤1. 以自己设计得装配草图为依据, 根据阶梯轴得直径与长度尺寸, 逐段选择完全对应或基本对应得模块化轴段, 并用双头螺柱将各轴段组装成一个完整得阶梯轴。
该轴应与装配草图中得设计尺寸尽可能一致；① 2. 根据轴系结构设计装配草图, 选择相应得零件实物, 按装配工艺要求顺序装在轴上, 完成轴系结构设计；②3、自行检查轴系结构方案得合理性, 对不合理之处进行修改, 直到装配出合理得结构。
检查时应考虑以下问题：③轴上各键槽就是否在同一条母线上；④轴上各零件就是否处于指定位置；⑤轴上各零件得固定（周向、轴向）就是否可靠、合理（如防松、轴承拆卸等）；⑥轴系能否实现回转运动, 运动就是否灵活；⑦轴系沿轴线方向得位置就是否固定, 及轴向力能否传到机座上；⑧轴承游隙如何调整；轴系得轴向位置就是否需要调整？需要时, 如何调整；例图: 学生常犯错误注意:渡圆角及润滑问题。
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实验四轴系结构设计实验报告
姓名：胡映光班级： 11级机自1班学号： 11051011035 成绩：实验日期：教师签字：
一、实验目的
1．深入了解及认识轴系部件的结构形式，熟悉零件的结构形状、工艺、作用；2．熟悉和掌握轴的结构设计和轴承组合设计的基本要求和设计方法；
3．对所设计的组成方案，进行组装与测绘等操作的动手技能的训练。
二、实验手段与实验内容
1．组合式轴系结构设计分析实验箱
实验箱所提供的零件，能进行圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计，实验箱内有齿轮类、轴类、套筒类、端盖类、支座类、轴承类及连接件等8类100多个零件
2.测量及工具
300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔、三角板、活扳手、小橡胶锤等。
三、实验结果
1．轴系组成结构图
2．轴系结构分析（组成零件功能表）
序号零件名称数量功能作用
1 支座 4 支撑，固定轴
2 螺钉42 紧固连接
3 键12 传递转矩和运动
4 轴 4 转动零件传递运动、扭矩或弯矩
5 轴套33 轴向定位，保户轴
6 挡圈20 轴向固定，防止其它零件窜动，密封
7 垫片 6 减少摩擦，分散压力
8 套筒 4 轴向固定
9 联轴器 2 联接不同机构中的两根轴，传递扭矩
10 端盖13 密封，防尘
11 蜗杆 2 传递转矩和运动
12 齿轮 5 传递运动和动力
13 螺母 2 固定
四、回答问题
1.滚动轴承一般采用什么润滑方式进行润滑？
答：常用的方式有脂润滑和油润滑两类。
常用的油润滑方法有油浴润滑﹑滴油润滑﹑飞溅润滑﹑喷油润滑﹑油雾润滑。
2.轴上的两个键槽或多个键槽为什么常常设计成加工在一条直线上。
答：为了加工方便。