機(jī)械性能及工作能力測(cè)定實(shí)驗(yàn)

1、第七章 機(jī)械性能及工作能力測(cè)定實(shí)驗(yàn) 7.1 概述機(jī)械零部件的性能和工作能力直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)械零部件的性能和工作能力與運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性、承載能力、精確度等密切相關(guān)，機(jī)械零件加工制造過(guò)程的很多問(wèn)題也難以進(jìn)行精確的理論分析和定量研究，因此必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行機(jī)械零部件的性能和工作能力的測(cè)試。工程設(shè)計(jì)中許多系數(shù)和工作能力的確定都是在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出的。機(jī)械性能和工作能力的測(cè)試項(xiàng)目和內(nèi)容十分廣泛，需根據(jù)具體情況而定。機(jī)械零部件工作能力和性能的試驗(yàn)方法一般分為臺(tái)架試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)兩大類。試驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)具體機(jī)械類型、要求和結(jié)構(gòu)而定。例如齒輪的檢測(cè)包括運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)平穩(wěn)性、接觸精度、齒側(cè)間

2、隙等等?；瑒?dòng)軸承實(shí)驗(yàn)是測(cè)量滑動(dòng)軸承軸套與轉(zhuǎn)軸間隙中的油膜在圓周方向的壓力分布。帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)定彈性滑動(dòng)和打滑，并求出帶傳動(dòng)的工作效率。帶傳動(dòng)效率實(shí)驗(yàn)是在預(yù)定帶的圓周速度值、預(yù)緊力值的條件下，測(cè)量工作載荷F由小到大過(guò)程中，效率的變化情況。根據(jù)教學(xué)基本要求，本章介紹幾個(gè)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以便了解機(jī)械性能和工作能力測(cè)試的實(shí)驗(yàn)原理、裝置、方法和技能。實(shí)驗(yàn)過(guò)程還應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：1)實(shí)驗(yàn)原理和方案的正確性、可能性和合理性；2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅⒕哂泻线m的準(zhǔn)確度和足夠的強(qiáng)度和剛度。3)實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)盡量符合實(shí)際工況，并盡量節(jié)省人力、物力。4)加載部件是試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵部分，要正確標(biāo)定，并能實(shí)現(xiàn)空載起動(dòng)

3、、加載準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定，在運(yùn)轉(zhuǎn)中能改變加載的大小和方向，便于測(cè)量。5)合理設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備試件。6)注意觀察和采集數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)完畢要正確撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。7.2 齒輪檢測(cè)技術(shù)齒輪機(jī)構(gòu)是各種機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的一種機(jī)構(gòu)。它可以用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有傳動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確可靠、傳動(dòng)效率高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用廣泛，種類繁多，其中直齒圓柱齒輪是齒輪機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣、最簡(jiǎn)單、最基本的一種類型。齒輪檢測(cè)的內(nèi)容包括運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)平穩(wěn)性、接觸精度、齒側(cè)間隙等等。本節(jié)主要以直齒圓柱齒輪為對(duì)象講述有關(guān)齒輪的檢測(cè)技術(shù)，主要包括齒輪基本參數(shù)的測(cè)定和齒輪的范成技術(shù)。實(shí)驗(yàn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有：齒數(shù)、

4、模數(shù)、分度圓壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)和變位系數(shù)等。這些參數(shù)可以通過(guò)測(cè)量而獲得。齒數(shù) 齒輪圓周表面上的輪齒總數(shù)。模數(shù) 當(dāng)給定齒輪的齒數(shù)及齒距時(shí)，分度圓直徑可由下式求出。 但由于為無(wú)理數(shù)，給設(shè)計(jì)、制造等帶來(lái)不便。為了便于設(shè)計(jì)、制造及互換使用，于是將規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，此值稱為模數(shù)，即，單位為mm。模數(shù)是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)，齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，則齒輪尺寸也越大。為了便于制造、檢驗(yàn)和互換使用，齒輪的模數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化，如表71所示。表71 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列第一系列1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50第 二系 列1.75 2.25 2.7

5、5 （3.25） 3.5 （3.75） 4.5 5.5 （6.5） 7 9 （11） 14 18 22 28 （30） 注：選用模數(shù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列，其次是第二系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡量不用壓力角 如圖71所示 齒廓接觸點(diǎn)所受的正壓力方向（即齒廓在該點(diǎn)的法線方向）與該齒輪繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度方向所夾的銳角稱為漸開(kāi)線在該處的壓力角，用表示。齒廓上各點(diǎn)的壓力角是不相同的，壓力角的大小影響齒輪的傳力效果及齒輪的抗彎強(qiáng)度，我國(guó)規(guī)定分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，即 。在某些場(chǎng)合也可采用、和等的齒輪圖 71齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，齒輪的齒頂圓和齒根圓之間的徑向尺寸稱為齒全高，用表示，而分度圓以上的齒高稱為齒頂高

6、，用表示，。分度圓以下的齒高稱為齒根高，用表示，。式中和分別稱為齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。這兩個(gè)系數(shù)在我國(guó)也已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其標(biāo)準(zhǔn)值為，。也有非標(biāo)準(zhǔn)的短齒，其值為，。 1掌握應(yīng)用游標(biāo)卡尺測(cè)量漸開(kāi)線齒輪的有關(guān)尺寸，從而確定齒輪的基本參數(shù)的簡(jiǎn)單方法； 2. 通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，掌握齒輪各部分尺寸與基本參數(shù)的關(guān)系，理解和鞏固漸開(kāi)線的性質(zhì)。1. 被測(cè)量齒輪；2游標(biāo)卡尺；2. 學(xué)生自備計(jì)算器、紙和筆等文具。 齒輪各部分尺寸一般可以用普通量具測(cè)量，而各部分尺寸又與齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角、齒頂高系數(shù)和變位系數(shù)x等基本參數(shù)之間有確定的關(guān)系，所以通過(guò)測(cè)量齒輪的有關(guān)尺寸，可以計(jì)算出齒輪的基本參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)利用游標(biāo)卡尺測(cè)量

7、齒輪的齒頂圓直徑，齒根圓直徑和公法線長(zhǎng)度，從而計(jì)算出齒輪基本參數(shù)。如圖7-2所示，用游標(biāo)卡尺兩量爪的測(cè)量平面與漸開(kāi)線齒廓相切，所測(cè)量的跨距稱為齒輪的公法線長(zhǎng)度，以w表示。游標(biāo)卡尺的兩量爪所跨的齒數(shù)n不能太少也不能太多,跨齒數(shù)n由齒輪的齒數(shù)z決定，可查看表7-2. 圖72表72 齒數(shù)z12-1819-2627-3637-4546-5455-6364-7273-81跨齒數(shù)n23456789 由圖7-2可得齒輪公法線長(zhǎng)度wn為： (7-1)同理，如果跨齒數(shù)為(n+l)，其公法線長(zhǎng)度為； (7-2)由式(2)減式(1)得 (7-3)又因 上兩式聯(lián)立可得齒輪模數(shù): (7-4) (一)、確定齒輪的模數(shù)m和

8、壓力角 1. 記錄被測(cè)齒輪的編號(hào)和齒數(shù)z，根據(jù)z查表72可得跨齒數(shù)n。 2. 用游標(biāo)卡尺盡量精確地測(cè)量跨n個(gè)和(n+l)個(gè)齒的公法線長(zhǎng)度各三次，每次測(cè)量不同的齒廓，而且必須使量爪的測(cè)量平面與齒廓相切，然后記下每次的讀數(shù)，并填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)的表74中，取其平均值作為公法線長(zhǎng)度和。3將和和或代入式(4)，計(jì)算出模數(shù)和 ,然后把它們與標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表(GB1357-87)比較，選取其中與某標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)同值或與其接近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)作為該齒輪的模數(shù)m(標(biāo)準(zhǔn)化)，而它所對(duì)應(yīng)的壓力角就是齒輪的壓力角。(二）、確定齒輪的變位系數(shù)x 根據(jù)齒輪基圓齒厚公式 (7-5)將公式(3)代入式(2)整理得: (7-6)將上兩式聯(lián)立整

9、理后，得到變位系數(shù) (7-7)（三）、確定齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù) 用游標(biāo)卡尺盡量精確地測(cè)量齒頂圓直徑和齒根圓直徑各三次,并取其平均值，作為和填入表74中。計(jì)算分度圓直徑d=zm，并利用齒頂高公式 (7-8)又因： (7-9)由（8）和（9）式得齒頂高系數(shù) (7-10) 由式（10）計(jì)算出的齒頂高系數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)值，然后查表73取其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頂隙系數(shù)。 表73齒 輪類 別齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)正常齒10.25短 齒0.80.3齒輪參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)日期班 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)老師 成 績(jī) 將測(cè)量數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果填入下表（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。表74齒 輪 編 號(hào)齒輪齒數(shù)z跨測(cè)齒數(shù)n公法線長(zhǎng)度WnW

10、n+1WnWn+1WnWn+1測(cè)量次數(shù)123公法線長(zhǎng)度平均值計(jì)算基圓周節(jié)pb模數(shù)m（計(jì)算值）=20º=15º標(biāo)準(zhǔn)化后取值m變位系數(shù)x分度圓直徑d=zm齒頂圓直徑齒根圓直徑齒頂高系數(shù) 計(jì)算值標(biāo)準(zhǔn)值頂隙系數(shù)c* 二、思考題 決定漸開(kāi)線齒廓形狀的基本參數(shù)主要有那些？測(cè)量公法線長(zhǎng)度時(shí)，卡尺的量爪若在漸開(kāi)線齒廓的不同位置相切，對(duì)所測(cè)量的公法線長(zhǎng)度有無(wú)影響？為什么？在測(cè)量齒頂圓直徑和齒根圓直徑時(shí)，對(duì)偶數(shù)齒和奇數(shù)齒的齒輪在測(cè)量方法上有什么不同？l掌握用范成法切制漸開(kāi)線齒輪齒廓的基本原理；2了解漸開(kāi)線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因及避免根切的方法；3分析和比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點(diǎn)。1齒輪范成

11、儀；2自備齒輪毛坯一張(如圖75所示)、繪圖圓規(guī)及三角板、計(jì)算器和鉛筆等文具。凡是符合齒廓嚙合基本定律的曲線都可作為齒廓曲線，常用的齒廓曲線有擺線、漸開(kāi)線、圓弧線等，其中使用最廣泛的是漸開(kāi)線。漸開(kāi)線齒廓可以通過(guò)插齒、滾齒加工形成。其基本原理是運(yùn)用一對(duì)齒輪在嚙合時(shí)，其共軛齒廓互為包絡(luò)線。不過(guò)在加工時(shí)不是一對(duì)齒輪嚙合，而是齒坯與滾刀或插齒刀相互嚙合，并保持固定的傳動(dòng)比，與此同時(shí)，刀具還沿著輪坯的軸向做往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。如圖7-3所示。 圖 73這樣加工出來(lái)的齒廓就是刀具的刀刃在各個(gè)位置的包絡(luò)線。如果用漸開(kāi)線作為刀具的齒廓，根據(jù)共軛原理，其包絡(luò)線必定也是漸開(kāi)線.這種加工漸開(kāi)線齒廓的方法就是范成法。當(dāng)然，

12、在機(jī)器的實(shí)際加工中，我們看不到刀刃在各個(gè)位置所形成的包絡(luò)線，在實(shí)驗(yàn)中，我們用齒輪范成儀來(lái)顯示齒條刀具與齒輪毛坯之間的范成運(yùn)動(dòng)，并用鉛筆將刀刃的各個(gè)位置畫(huà)在紙制毛坯上，這樣我們就可以清楚地觀察 到齒輪范成的全過(guò)程。齒輪范成法加工漸開(kāi)線齒廓，是利用一對(duì)齒輪互相嚙合傳動(dòng)時(shí)齒廓互為包絡(luò)線的原理。如將其中一個(gè)齒輪的齒廓磨成刀刃（即齒輪刀具），另一為齒輪毛坯，當(dāng)?shù)毒吆妄X輪毛坯的分度圓相切并作純滾動(dòng)時(shí)，齒輪刀具的刀刃就可以在齒輪毛坯上切出齒廓。這與一對(duì)相互嚙合的 齒條齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)完全相同。 圖74圖7-4是齒輪范成儀的示意圖，其中扇形盤2繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，用壓板1和螺母7將代表齒輪毛坯的圖紙固定在扇形盤2上

13、，擰松螺釘6，可調(diào)整齒條刀具3與齒輪毛坯之間的徑向距離，螺釘6將齒條刀具2固定在滑板4上，滑板沿固定軌道5作住復(fù)橫向移動(dòng)，為了保證扇形盤2與滑板4作相對(duì)純滾動(dòng)，范成儀的扇形盤與滑板采用齒輪齒條嚙合傳動(dòng)。 1. 根據(jù)下表所給的基本參數(shù)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪和負(fù)變位齒輪的分度圓、基圓、齒頂圓和齒根圓的直徑，并將它們記錄下來(lái)填入表75中。齒條刀具參數(shù)齒輪參數(shù)mm 2如圖75所示，在圖紙上畫(huà)出分度圓，并把它分成三等份(如圖中的OA、OB、OC)，分別作其角平分線（如圖中虛線中的OD、OE、OF），然后過(guò)角平分線與分度圓的交點(diǎn)，分別作OD、OE、OF的垂線。 3. 在圖紙上分別畫(huà)出標(biāo)準(zhǔn)齒輪，正變位齒

14、輪和負(fù)變位齒輪的齒頂圓和齒根圓，它們分別代表1/3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪和負(fù)變位齒輪的毛坯。并沿各齒頂圓將多余的圖紙剪去，又以輪坯的中心為圓心，剪出=16mm的圓孔。 圖751將范成儀的螺母7擰松，拿下壓板1，把毛坯中心的圓孔套在O軸上。然后使毛坯和扇形盤2對(duì)心，并調(diào)整齒條刀具3和輪坯之間的徑向距離,使代表標(biāo)準(zhǔn)齒輪毛坯部分的角平分線及其垂線分別與扇形盤 2的中線OO及其垂線DD重合，然后放下壓板1，鎖緊螺母7。松開(kāi)螺釘6，上下移動(dòng)刀具3，使其中線EE與毛坯分度圓相切(即EE線與DD線重合)，則調(diào)好了毛坯與刀具間的徑向距離，然后鎖緊螺釘6。 2. 將固連在滑板4上的刀具3推移到右或左端，然后向另

15、一端慢慢移動(dòng)，每移動(dòng)一小段距離 (約23毫米)，則用削尖的鉛筆描畫(huà)出刀具3的刀刃(每畫(huà)一筆，相當(dāng)于刀具切削輪坯的齒槽間一刀)，如此重復(fù)，直至刀具移到另一端，則在毛坯紙上描畫(huà)出34個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓。這樣描繪出的刀具刀刃在各個(gè)位置時(shí)的軌跡包絡(luò)線，就形成了漸開(kāi)線齒廓。 3. 擰松螺母7，將毛坯轉(zhuǎn)過(guò)120°，描繪正變位齒輪毛坯的漸開(kāi)線齒廓。依據(jù)步驟1，調(diào)整輪坯與扇形盤對(duì)心，并保證EE線與DD線重合，然后將刀具3向外移動(dòng)xm毫米，鎖緊螺釘6，并左右移動(dòng)刀具，觀察其頂線是否依次切于毛坯根圓，否則，應(yīng)輕輕擰松螺釘6，進(jìn)行微調(diào)，直至滿足上述要求。重復(fù)步驟2，則在輪坯紙上描畫(huà)出3-4個(gè)完整的正變位

16、齒輪的齒廓曲線。 4. 同理，再將輪坯轉(zhuǎn)過(guò)120°，使負(fù)變位齒輪毛坯與扇形盤對(duì)心，并使EE線與DD線重合，然后將刀具移向輪坯中心xm毫米，鎖緊螺釘6。同樣，刀具頂線應(yīng)切于輪坯根圓，重復(fù)步驟2，則可以在輪坯紙上描畫(huà)出3-4個(gè)完整的負(fù)變位齒輪的齒廓曲錢。齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)日期班 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)老師 成 績(jī) 一、 根據(jù)齒輪參數(shù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪和負(fù)變位齒輪各部分的尺寸，并將結(jié)果填入下面的表格中。然后以標(biāo)準(zhǔn)齒輪為準(zhǔn)，比較正變位和負(fù)變位齒輪尺寸變化情況。 表75名稱計(jì) 算 結(jié) 果結(jié) 果 比 較標(biāo) 準(zhǔn)齒 輪正變位齒 輪負(fù)變位齒 輪正變位齒 輪負(fù)變位齒 輪分度圓直徑d基圓直

17、徑db齒頂圓直徑da齒根圓直徑df分度圓周節(jié)p分度圓齒厚s分度圓齒槽寬e齒頂圓齒厚sa齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒全高h(yuǎn)二、附上所描繪的齒廓圖紙，在圖上標(biāo)出各個(gè)圓的半徑,并用彩筆描出齒廓曲線的根切段。三、思考題漸開(kāi)線齒廓的根切現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的? 如何避免? 在圖形上如何判斷齒廓是否根切?與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，正變位齒輪哪些參數(shù)發(fā)生了變化？怎樣變化的？推想若采用負(fù)變位又將如何？3標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪相比，其齒廓形狀有什么異同點(diǎn)？7.3 機(jī)械傳動(dòng)性能綜合試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)測(cè)試常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)裝置（如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等）在傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力過(guò)程中的參數(shù)曲線(速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動(dòng)比曲線、功率曲線及效

18、率曲線等),加深對(duì)常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)性能的認(rèn)識(shí)和理解；2. 通過(guò)測(cè)試由常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)組成的不同傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)曲線，掌握機(jī)械傳動(dòng)合理布置的基本要求；3. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)智能化機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理，掌握計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的新方法, 培養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)備本實(shí)驗(yàn)在“機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)”上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu)，由不同種類的機(jī)械傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、變頻電機(jī)、加載裝置和工控機(jī)等模塊組成，學(xué)生可以根據(jù)選擇或設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)類型、方案和內(nèi)容，自己動(dòng)手進(jìn)行傳動(dòng)連接、安裝調(diào)試和測(cè)試，進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)各硬件組成部件的結(jié)構(gòu)布局如圖7.6所示。252262143

19、3978 圖7.6實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)布局1-變頻調(diào)速電機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 4-試件5-加載與制動(dòng)裝置 6-工控機(jī) 7-變頻器 8電器控制柜 9-臺(tái)座 實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成部件的主要技術(shù)參數(shù)如表7.6所示。表7.6序號(hào)組 成 部 件技 術(shù) 參 數(shù)備 注1變頻調(diào)速電機(jī)550WYP-50-0.55-4-B32ZJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器.規(guī)格 5N.m ;輸出訊號(hào)幅度不小于100mV.規(guī)格 50N.m;輸出訊號(hào)幅度不小于100mV3機(jī)械傳動(dòng)裝置(試件)直齒圓柱齒輪減速器 i=5蝸桿減速器 i=10V型帶傳動(dòng)齒形帶傳動(dòng) Pb=9.525 Zb=80套筒滾子鏈傳動(dòng) Z1=17 Z2=25WPA50-1/10O型

20、帶3根08A型3根4磁粉制動(dòng)器額定轉(zhuǎn)矩: 50 N.m激磁電流: 2A允許滑差功率: 1.1Kw5工控機(jī)PC-500為了提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精度，實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用兩個(gè)扭矩測(cè)量卡進(jìn)行采樣。測(cè)量精度達(dá)到±0.2%FS，能滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研生產(chǎn)試驗(yàn)的實(shí)際需要。機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用自動(dòng)控制測(cè)試技術(shù)設(shè)計(jì)，所有電機(jī)程控啟停，轉(zhuǎn)速程控調(diào)節(jié)，負(fù)載程控調(diào)節(jié)，用扭矩測(cè)量卡替代扭矩測(cè)量?jī)x，整臺(tái)設(shè)備能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，自動(dòng)輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是高度智能化的產(chǎn)品。其控制系統(tǒng)主界面如圖7.7所示。圖7.7 實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)主界面機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理如圖7.8所示。負(fù)載ZJ扭矩傳感器機(jī)械傳動(dòng)裝置（試件）ZJ扭矩傳感器

21、變頻電機(jī)扭矩測(cè)量卡扭矩測(cè)量卡負(fù)載調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)工控機(jī)圖7.8 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理實(shí)驗(yàn)原理運(yùn)用“機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)”能完成多類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（表7.7），教師可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要指定，也可以讓學(xué)生自主選擇或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類型與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。表7.7類型編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱被測(cè)試件項(xiàng)目適用對(duì)象備 注A典型機(jī)械傳動(dòng)裝置性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)在帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等傳動(dòng)中選擇專科本科B組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化實(shí)驗(yàn)由典型機(jī)械傳動(dòng)裝置按設(shè)計(jì)思路組合本科部分被測(cè)試件由教師提供,或另購(gòu)公司的拓展性實(shí)驗(yàn)設(shè)備C新型機(jī)械傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)新開(kāi)發(fā)研制的機(jī)械傳動(dòng)裝置研究生被測(cè)試件由教師提供,或另購(gòu)公司的拓展性實(shí)驗(yàn)設(shè)備 無(wú)論選擇哪類實(shí)

22、驗(yàn), 其基本內(nèi)容都是通過(guò)對(duì)某種機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)方案性能參數(shù)曲線的測(cè)試, 來(lái)分析機(jī)械傳動(dòng)的性能特點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制測(cè)試技術(shù)，能自動(dòng)測(cè)試出機(jī)械傳動(dòng)的性能參數(shù), 如轉(zhuǎn)速n (r/min)、扭矩M (N.m)、功率N (K.w)。并按照以下關(guān)系自動(dòng)繪制參數(shù)曲線：傳功比 i=n1/n2扭矩 M=9550 N/n (Nm)傳功效率 =N2/N1= M1 n2/ M2 n1根據(jù)參數(shù)曲線（圖7.9所示）可以對(duì)被測(cè)機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)性能進(jìn)行分析。圖7.9 參數(shù)曲線（示例）四、實(shí)驗(yàn)步驟參考圖7.10所示實(shí)驗(yàn)步驟，用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)A實(shí)驗(yàn)B實(shí)驗(yàn)C確定實(shí)驗(yàn)類型與內(nèi)容準(zhǔn)備階段安裝被測(cè)裝

23、置調(diào)試測(cè)試設(shè)備轉(zhuǎn)速n 扭矩M功率N 效率傳動(dòng)比 i測(cè)試階段設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析分析階段實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖7.10 實(shí)驗(yàn)步驟1. 準(zhǔn)備階段（1）認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用說(shuō)明書(shū)；（2）確定實(shí)驗(yàn)類型與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；選擇實(shí)驗(yàn)A(典型機(jī)械傳動(dòng)裝置性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)) 時(shí), 可從V帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、套筒滾子鏈傳動(dòng)、圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器中，選擇1-2種進(jìn)行傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn);選擇實(shí)驗(yàn)B（組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化實(shí)驗(yàn)）時(shí), 則要確定選用的典型機(jī)械傳動(dòng)裝置及其組合布置方案，并進(jìn)行方案比較實(shí)驗(yàn)。如表7.8所示。表7.8 編 號(hào)組合布置方案a組合布置方案b實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B1V帶傳動(dòng)-齒輪減速器齒輪減速器-V帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B2同步帶傳動(dòng)-齒輪減速器齒輪減速器-同步帶傳動(dòng) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B3鏈傳動(dòng)-齒輪減速器齒輪減速器-鏈傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B4