轴系结构设计实验报告思考题

工业工程专业课

天津大学

机械设计实验室

轴系结构设计实验

工业工程专业课

天津大学轴系结构设计实验

机械设计实验室

实验目的: 实验目的

1. 2. 3. 4.

熟悉常用轴系零部件的结构。 熟悉常用轴系零部件的结构。 加深理解轴的结构设计要领。 加深理解轴的结构设计要领。 设计的基本要求。 掌握轴承组合结构 设计的基本要求。 培养创新意识、提高工程实践能力。 培养创新意识、提高工程实践能力。

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天津大学轴系结构设计实验

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实验步骤: 实验步骤 1、按装配草图，利用模块化轴段组装 阶梯； 2、按装配草图，顺序装配轴上各零件； 3、按自检提纲检查装配结果； 4、修改错误，直到正确为止； 5、按照组装好的轴系，用卡尺测量各零件尺 寸； 6、完成实验报告。实验报告要求如下：

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天津大学轴系结构设计实验

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实验报告要求: 实验报告要求

1、按1:1的比例画出完整的轴系结构装 配图(包括：阶梯轴、轴承、调整垫 片、轴承端盖、密封形式、轴承座、 套筒等); 2、欢迎提出实验改进意见或感想。

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轴系结构设计实验 讲评

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错误结构案例之一： 错误结构案例之一：

混凝土结构基本设计原理

思考题与习题集

第1章 绪论

思考题

1．1钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？ 答：

混凝土结构有以下优点： (1) 材料利用合理； (2) 可模性好；

(3) 耐久性和耐火性较好；

(4) 现浇混凝土结构的整体性好； (5) 刚度大、阻尼大； (6) 易于就地取材。

混凝土结构有以下缺点： (1) 自重大； (2) 抗裂性差； (3) 承载力有限； (4) 施工复杂；

(5) 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。

1．2钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 答：

钢筋和混凝土两种材料能够结合在一起共同工作，除了二者具有相近的线膨胀系数外，更主要的是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体，是共同工作的基础。

1．3本课程主要包括哪些内容？学习本课程要注意哪些问题？ 答：

本课程主要包括内容有

材料物理力学性能、设计方法、钢筋混凝土基本构件包括受弯构件、受压构件、受扭构件、受拉构件、楼盖设计、（预应力混凝土基本构件主要为受拉构件和受弯构件）。 本课程要注意的问题

混凝土结构基本设计原理

思考题与习题集

第1章 绪论

思考题

1．1钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？ 答：

混凝土结构有以下优点： (1) 材料利用合理； (2) 可模性好；

(3) 耐久性和耐火性较好；

(4) 现浇混凝土结构的整体性好； (5) 刚度大、阻尼大； (6) 易于就地取材。

混凝土结构有以下缺点： (1) 自重大； (2) 抗裂性差； (3) 承载力有限； (4) 施工复杂；

(5) 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。

1．2钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 答：

钢筋和混凝土两种材料能够结合在一起共同工作，除了二者具有相近的线膨胀系数外，更主要的是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体，是共同工作的基础。

1．3本课程主要包括哪些内容？学习本课程要注意哪些问题？ 答：

本课程主要包括内容有

材料物理力学性能、设计方法、钢筋混凝土基本构件包括受弯构件、受压构件、受扭构件、受拉构件、楼盖设计、（预应力混凝土基本构件主要为受拉构件和受弯构件）。 本课程要注意的问题

混凝土结构设计思考题及习题集

混凝土结构设计思考题及习题集2 第一章小结 1楼面、屋盖、楼梯等梁板结构设计的步骤是①结构选型和布置②结构计算包括确定简图、计算荷载、内力分析、组合及截面配筋计算等③绘制结构施工图包括结构布置、构件模板及配筋图。上述步骤不仅适用于粱板结构也适用于其它结构设计。 2结构的选型和布置对其可靠性和经济性有重要意义。因此应熟悉各种结构如现浇单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、无梁楼盖、装配式楼盖、叠合式楼盖、无粘结预应力楼盖等结构的受力特点及其结构适用范围以便根据不同的建筑要求和使用条件选择合适的结构类型。 3在现浇单向板肋形楼盖中板和次梁均可按连续梁并采用折算荷载进行计算。对于主梁在梁柱线刚度比≥3的条件下也可按连续梁计算并忽略柱对梁的约束作用。 4在考虑塑性内力重分布计算钢筋混凝土连续梁、板时为保证塑性铰具有足够的转动能力和结构的内力重分布应采用塑性好的HPB235、HRB335级钢筋截面受压区高度x≤0.35h0斜截面应具有足够的抗剪能力为保证结构在使用阶段裂缝不至出现过早和开展过宽设计中应对弯矩调幅予以控制。 5在现浇肋形楼盖中单向板实际上四边支承在主梁和次梁或墙上故将在板的双向同时发生弯曲变形和内力只是当长边与短

《荷载与结构设计方法》习题解答

1 荷载与作用

1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？

结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。

“荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。

1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？

结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。

1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？

荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标

机械设计课程轴系实验指导书

组合式轴系结构设计与分析实验

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. 组合式轴系结构设计分析实验箱

实验箱提供能进行减速器组装的圆柱齿轮轴系，小圆锥齿轮轴系及蜗杆轴系结构设计实验的全套零件。该实验箱能够方便的组合二十种以上的轴系结构方案，具有内容系统方案多样的特点，学生可以在实验老师的指导下，按图选取零件和标准件进行组装分析，也可以另行设计新的方案组装。

该设备主要零件包括底板、轴承、垫圈、孔用弹性挡圈、轴用弹性挡圈、端盖、轴承座、齿轮、蜗杆、圆螺母、轴端挡圈、轴套、键、套杯、螺栓、螺钉、螺母等。

2. 测量及绘图工具

300mm钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、铅笔及三角板（学生自备）等。

三、实验内容与要求

1．指导教师根据下表选择性安排每组的实验内容（实验题号）

机械

轴系结构的分析与测绘

一、实验目的 1.

通过拼装和测绘，熟悉并掌握轴的结构设计以及轴承组合设计的基本要求和方法。

2.了解并掌握轴系结构的基本形式，熟悉轴、轴承和轴上零件的结构、功能和工艺要求。掌握轴系零、部件的定位和固定、装配与调整、润滑与密封等方面的原理和方法。 二、实验内容

1. 根据选定的轴系结构设计实验方案，按照预先画出的装配草图进行轴系结构拼装。检查原设计是否合理，并对不合理的结构进行修改。

2. 测量一种轴系各零、部件的结构尺寸，并绘出轴系结构的装配图，

标注必要的尺寸及配合，并列出标题栏及明细表。 三、实验设备和用具

1. 模块化轴段(可组装成不同结构形状的阶梯轴)。

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、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。

3. 工具：活搬手、胀钳、内、外卡钳、钢板尺、游标卡尺等。 四、实验步骤

1. 利用模块化轴段组装阶梯轴，该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近。

2. 根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系结构设计。

3. 检查轴系结构设计是否合理，并对不合理的结构进

轴系结构的分析与测绘

一、实验目的 1.

通过拼装和测绘，熟悉并掌握轴的结构设计以及轴承组合设计的基本要求和方法。

2.了解并掌握轴系结构的基本形式，熟悉轴、轴承和轴上零件的结构、功能和工艺要求。掌握轴系零、部件的定位和固定、装配与调整、润滑与密封等方面的原理和方法。 二、实验内容

1. 根据选定的轴系结构设计实验方案，按照预先画出的装配草图进行轴系结构拼装。检查原设计是否合理，并对不合理的结构进行修改。

2. 测量一种轴系各零、部件的结构尺寸，并绘出轴系结构的装配图，

标注必要的尺寸及配合，并列出标题栏及明细表。 三、实验设备和用具

1. 模块化轴段(可组装成不同结构形状的阶梯轴)。

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、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。

3. 工具：活搬手、胀钳、内、外卡钳、钢板尺、游标卡尺等。 四、实验步骤

1. 利用模块化轴段组装阶梯轴，该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近。

2. 根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系结构设计。

3. 检查轴系结构设计是否合理，并对不合理的结构进

《荷载与结构设计方法》(柳炳康)习题解答

1 荷载与作用

1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？

结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。

“荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。

1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？

结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。

1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？

荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种

机械设计 轴系设计

机械设计大作业齿轮及轴系零件结构设计机械工程及自动化学院 姓名： 学号： 指导教师： 完成日期 2010 年 11 月 26 日

机械设计 轴系设计

目

录

一、目的…………………………………(3)

二、题目及方案…………………………(3)

三、结构简图……………………………(3)

四、计算内容……………………………(4)

五、参考文献……………………………(12)

附：装配简图

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机械设计 轴系设计

一. 目的1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法 2、培养独立设计能力 3、学会查阅有关手册及设计资料

二. 题目及方案1、题目： 齿轮及轴系零件设计 2、设计方案：输出轴转 项目 速 输出轴 大齿轮 功率 齿数 Z2 数 mn (r/min) (kW) 设计方 170 案 6 大齿轮模 旋角 β 宽度 B (左旋) 9° 22 齿数 Z1 大齿轮螺 大齿轮 小齿轮 限(班、 况 年) 工作年 工作情

113

3

80

26

1/10

平稳

三.结构简图：

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机械设计 轴系设计

计算及说明： 四.计算内容(一)估算轴径 1)选材，定热处理 45 钢，调质， 1 =60MPa 2) 初步确定轴的最小直径 按许用切应力的方法初