機(jī)械行業(yè)基礎(chǔ)知識管理實(shí)驗(yàn)

1、目 錄緒論1訓(xùn)練一 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪3訓(xùn)練二 齒輪范成原理6實(shí)驗(yàn)三 動平衡實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)四 速度波動調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)12實(shí)驗(yàn)五 機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實(shí)驗(yàn)17實(shí)驗(yàn)六 平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及運(yùn)動測試分析實(shí)驗(yàn)18實(shí)驗(yàn)七 平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動仿真分析實(shí)驗(yàn)19實(shí)驗(yàn)八 螺栓聯(lián)接靜動態(tài)實(shí)驗(yàn)21實(shí)驗(yàn)九 螺旋傳動效率實(shí)驗(yàn)25實(shí)驗(yàn)十 帶傳動實(shí)驗(yàn)29實(shí)驗(yàn)十一 液體動壓軸承實(shí)驗(yàn)31實(shí)驗(yàn)十二 機(jī)械傳動性能綜合測試實(shí)驗(yàn)37實(shí)驗(yàn)十三 滾動軸承綜合性能測試分析實(shí)驗(yàn)41實(shí)驗(yàn)十四 機(jī)械傳動設(shè)計(jì)及多軸搭接實(shí)驗(yàn)43實(shí)驗(yàn)十五 減速器拆裝實(shí)驗(yàn)45緒 論機(jī)械基礎(chǔ)課（工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、創(chuàng)造工程學(xué)等）是實(shí)踐性和理論性均很強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能依附于理論教學(xué)，但是

2、更不能與理論教學(xué)完全脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力與開拓創(chuàng)新能力為目的。我們按照從機(jī)械認(rèn)識、機(jī)械設(shè)計(jì)到機(jī)械研究創(chuàng)新的認(rèn)識規(guī)律，構(gòu)建了以學(xué)生自我訓(xùn)練為主，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的更為寬廣和開放的“五個層次”實(shí)驗(yàn)課程體系：引導(dǎo)認(rèn)知、基本訓(xùn)練、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐。將工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、創(chuàng)造工程學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)融為一體?！拔鍌€層次”實(shí)驗(yàn)課程體系架構(gòu)如下：幾何體認(rèn)知、機(jī)械發(fā)展與未來認(rèn)知引導(dǎo)認(rèn)知 機(jī)械原理認(rèn)知、機(jī)械設(shè)計(jì)認(rèn)知 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)認(rèn)知 構(gòu)形設(shè)計(jì)和繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖室基本訓(xùn)練 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪 齒輪范成原理 動平衡實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 速度波動調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn) 帶傳動實(shí)驗(yàn)，液

3、體動壓軸承實(shí)驗(yàn) （包括綜合性、設(shè)計(jì)性和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目） 機(jī)械傳動方案綜合及性能分析實(shí)驗(yàn) 平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及運(yùn)動測試分析實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實(shí)驗(yàn)，螺紋傳動綜合性能分析實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn) 機(jī)械傳動設(shè)計(jì)及多軸搭接實(shí)驗(yàn) 滾動軸承組合設(shè)計(jì)及綜合性能分析實(shí)驗(yàn)靜態(tài)與動態(tài)螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動仿真分析實(shí)驗(yàn)減速箱結(jié)構(gòu)分析及裝拆實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)作品制作“五個層次”的實(shí)驗(yàn)作為一個有機(jī)的整體，又各具相對獨(dú)立的系統(tǒng)和明確的目標(biāo)：（1）引導(dǎo)認(rèn)知在學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)課程之前設(shè)置的“啟蒙作業(yè)” ：通過實(shí)物和模型的動態(tài)展示，讓學(xué)生得到有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的“啟蒙教育”。（2）基本訓(xùn)練機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)必不可少的基本技能的訓(xùn)

4、練：通過構(gòu)形設(shè)計(jì)和繪圖計(jì)算機(jī)繪圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪等項(xiàng)目的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力、構(gòu)形能力、圖形表達(dá)能力，機(jī)構(gòu)綜合能力，為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（3）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)機(jī)械系統(tǒng)基本原理、基本實(shí)驗(yàn)方法的初步剖析：讓學(xué)生通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)掌握機(jī)械系統(tǒng)基本原理、基本實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、分析問題和解決問題的能力。（4）綜合實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)能力和開拓創(chuàng)新能力培養(yǎng)的提升性實(shí)驗(yàn)：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是綜合性很強(qiáng)的實(shí)踐活動，包括機(jī)電液的綜合、方案和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、功能與結(jié)構(gòu)研究創(chuàng)新，按綜合性設(shè)計(jì)性研究創(chuàng)新性的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程，由我中心實(shí)驗(yàn)教師自行設(shè)計(jì)了一組以學(xué)生自我訓(xùn)練為主、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究創(chuàng)新性

5、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力，開拓創(chuàng)新能力，分析問題和解決問題的能力。（5）創(chuàng)新實(shí)踐創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的蓓蕾工程：根據(jù)以學(xué)生為主體、以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我訓(xùn)練為主、重視學(xué)生個性發(fā)展、適應(yīng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，通過讓學(xué)生根據(jù)自己的特長和興趣，進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作，并參加各類大獎賽。培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力，工程實(shí)踐能力，開拓創(chuàng)新能力，提出問題和解決問題的能力。根據(jù)“五個層次”實(shí)驗(yàn)課程體系和機(jī)械類機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，編寫了這本適應(yīng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教材。其內(nèi)容涵蓋基本訓(xùn)練、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。由于時間倉促，本教材還有許多不足之處尚未彌補(bǔ)，如有疏漏的地方，望請指正。訓(xùn)練一 機(jī)構(gòu)運(yùn)動

6、簡圖測繪一、訓(xùn)練目的： 1掌握對實(shí)際機(jī)械或模型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪的基本技能。2了解機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)的區(qū)別，加深和鞏固機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算等理論知識。二、訓(xùn)練工具1機(jī)構(gòu)模型一組、鋼尺一把等；2草稿紙、鉛筆等（自備）。三、訓(xùn)練要求：1實(shí)驗(yàn)前，認(rèn)真預(yù)習(xí)教材及有關(guān)參考資料，弄清機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)示意圖的概念及繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時的注意事項(xiàng)。2每人測繪四個機(jī)構(gòu)簡圖，（其中兩個機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，二個機(jī)構(gòu)示意圖）。要求包括四連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等, 其中至少有一個根據(jù)實(shí)物繪制的簡圖。3每人完成一份實(shí)驗(yàn)報告（運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算、體會與建議等）。四、原理及方法：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖是反映機(jī)構(gòu)運(yùn)動情況的簡單圖

7、形，由于機(jī)構(gòu)運(yùn)動情況僅與機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件數(shù)及其所組成的各運(yùn)動副的數(shù)目、種類、相對位置有關(guān)。因此，在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，可以撇開構(gòu)件的復(fù)雜外形和運(yùn)動副的具體結(jié)構(gòu)，而用簡單的線條和規(guī)定符號來代替構(gòu)件、運(yùn)動副，并按一定的比例尺定出運(yùn)動副的相對位置，這樣繪制的圖形叫做機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與原機(jī)構(gòu)具有完全相同的運(yùn)動特征，它不僅可以簡明地表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況，而且還可以根據(jù)該圖對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動及動力分析。不按比例繪出的圖形稱為機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖或機(jī)構(gòu)示意圖，它只能定性研究機(jī)構(gòu)的某些運(yùn)動特性。下面以平面機(jī)構(gòu)為例說明機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪的步驟及方法。五、訓(xùn)練步驟：在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，要把該機(jī)構(gòu)的實(shí)際構(gòu)造和運(yùn)動情況搞清楚

8、，首先要定出其運(yùn)動輸入（原動）部分和運(yùn)動輸出（工作）部分，然后再沿著運(yùn)動傳遞的路線，把運(yùn)動輸入和輸出之間各個傳動部分搞清楚，這樣才能正確繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。下面我們以圖1（a）所示偏心輪機(jī)構(gòu)模型為例，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪及機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算。1認(rèn)清組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)。測繪時，緩慢轉(zhuǎn)動手柄使機(jī)構(gòu)運(yùn)動，注意觀察機(jī)構(gòu)中哪些構(gòu)件是活動構(gòu)件，哪個構(gòu)件是固定構(gòu)件，哪個是運(yùn)動輸入構(gòu)件，哪個是運(yùn)動輸出構(gòu)件，并逐一編排構(gòu)件序號。如圖2中所示、等。2判斷各構(gòu)件間組成的運(yùn)動副的性質(zhì)及種類和數(shù)目。緩慢轉(zhuǎn)動手柄，根據(jù)相聯(lián)兩構(gòu)件的接觸及相對運(yùn)動情況，確定各個運(yùn)動副的性質(zhì)和種類。如偏心輪2與固定構(gòu)件1是圓柱面接觸，其相對運(yùn)動是繞

9、A點(diǎn)轉(zhuǎn)動，故構(gòu)件2與構(gòu)件1在A點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動副；同樣構(gòu)件3與構(gòu)件2在偏心輪2上B點(diǎn)、滑塊4與構(gòu)件3在銷軸中心C點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動副；滑塊4沿固定構(gòu)件1的方向xx移動，故滑塊4與構(gòu)件1組成移動副。此機(jī)構(gòu)有三個轉(zhuǎn)動副和一個移動副，共有四個低副。3選擇視圖面繪出機(jī)構(gòu)示意圖。選擇視圖面的原則是以與大多數(shù)構(gòu)件運(yùn)動平面相平行的平面作為視圖面。在草稿紙上首先定出與機(jī)架組成運(yùn)動副的大致位置，然后按規(guī)定的符號及構(gòu)件的聯(lián)接次序徒手畫出機(jī)構(gòu)示意圖。對于組成轉(zhuǎn)動副的構(gòu)件，不管其實(shí)際形狀如何，都只用兩轉(zhuǎn)動副之間的連線代表，例如AB代表構(gòu)件，BC代表構(gòu)件3。對于組成移動副的構(gòu)件，不管其截面形狀如何，一般用滑塊或?qū)U表示，例如滑快4代

10、表構(gòu)件4，并通過滑快上轉(zhuǎn)動副C的中心線xx代表構(gòu)件4與構(gòu)件1相對移動的方向線。機(jī)架打斜線表示，如構(gòu)件1。原動件上打箭頭表示，如構(gòu)件2。對于組成高副的構(gòu)件，也必須按照表11中規(guī)定的符號表示（或畫出接觸處兩運(yùn)動副元素的實(shí)際形狀來表示）。4計(jì)算自由度并校核計(jì)算結(jié)果是否正確 由機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式可得：根據(jù)計(jì)算所得機(jī)構(gòu)自由度F=1，該機(jī)構(gòu)只有一個原動件即偏心輪，所以機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)與自由度數(shù)相等。該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動。若計(jì)算機(jī)的自由度與原動件數(shù)不符時，必須檢查所繪制的簡圖或機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算是否有誤，直至計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際情況。5測量機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)尺寸并按比例繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。仔細(xì)測量機(jī)構(gòu)的有關(guān)運(yùn)動學(xué)尺寸（如轉(zhuǎn)動

11、副的中心距、移動副方向線、線間的夾角等），如測量AB桿、BC桿的長度、滑快4的移動方向線xx至轉(zhuǎn)動副A的距離。將數(shù)據(jù)記錄好，然后選擇恰當(dāng)?shù)拈L度比例尺l（m/mm）,按比例畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（圖11b）. 6繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，完成實(shí)驗(yàn)報告。六、課外訓(xùn)練作業(yè) 1試?yán)L制2-3個牛頭刨模型或?qū)嵨锏臋C(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析；2試?yán)L制2-3個油泵模型或?qū)嵨锏臋C(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析；3試?yán)L制2-3個其他機(jī)構(gòu)模型或?qū)嵨锏臋C(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析。訓(xùn)練二 齒輪范成原理一、訓(xùn)練目的 1、掌握用范成法加工漸開線齒輪齒廓的基本原理，觀察齒廓形成的過程； 2、了解漸開線齒廓產(chǎn)生根切現(xiàn)象、原因及避

12、免根切的方法，建立變位齒輪概念；3、要求仔細(xì)觀察插齒機(jī)插齒的范成原理及范成過程；3、比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位的異同點(diǎn)，分析了解它們的齒形變化及各參數(shù)的關(guān)系。二、訓(xùn)練工具1插齒機(jī)、齒輪范成儀；2范成齒廓的齒輪毛坯的圖紙；3學(xué)生自備：計(jì)算器、圓規(guī)、削尖的鉛筆、三角板、橡皮擦及小刀等物。三、訓(xùn)練要求1每組一人，繪制標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的齒廓圖各一張；齒廓圖要求至少有兩個以上完整的齒廓曲線2每人一份實(shí)驗(yàn)報告。四、原理及方法范成法是利用一對齒輪嚙合時，其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪。加工時，其中一輪為刀具，另一輪為毛坯，毛坯和刀具之間仍然保持固定速比的傳動，它們的對滾運(yùn)動如同一對互相嚙合的齒輪的運(yùn)動，同時

13、刀具還沿毛坯軸向作切削運(yùn)動，這樣加工所得到的齒輪的齒廓曲線就是刀具的刀刃在各個位置的包絡(luò)線。若用漸開線作為刀具的齒廓曲線，則包絡(luò)線亦必為漸開線。由于在實(shí)際加工時，看不到刀刃在各個位置形成包絡(luò)線的過程，故通過齒輪范成儀來實(shí)現(xiàn)毛坯與刀具之間的形成過程。為了保證毛坯與齒條刀具的固定速比的傳動，也就要求毛坯的（即轉(zhuǎn)動的齒輪圓盤）分度圓與齒條刀具的節(jié)線相切、齒條刀具的移動速度與毛坯分度圓的圓周速度相等。在齒條刀具上并標(biāo)有范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪時兩條對“零”的刻度線。切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，應(yīng)使齒條刀具的分度線（中線）與齒輪毛坯的分度圓相切，即齒條刀具準(zhǔn)確對“零”刻度線，這就可以利用范成儀來加工一個標(biāo)準(zhǔn)齒輪的圖形。 齒輪加

14、工示意圖切制變位齒輪時，應(yīng)使齒條刀具的分度線（中線）向前或向后平行移動一段距離 xm(x為變位系數(shù)、m為加工齒輪時刀具的模數(shù))。即齒條刀具的刀頂線與變位齒輪毛坯的齒根圓相切并留下鉛筆所畫的位置。這樣可以加工一個變位齒輪的圖形。刀具的齒頂線若超出極限嚙合點(diǎn)N1時齒廓的齒根部位產(chǎn)生了根切，齒根已切好的漸開線齒廓被切去一部分，這種現(xiàn)象就稱為根切現(xiàn)象。為了避免根切現(xiàn)象，使齒條刀具的分度線（中線）向后（遠(yuǎn)離齒輪毛坯中心）平行移動一段距離xm，使刀具的齒頂線不超出極限嚙合點(diǎn)N1就可以，作一個正變位齒輪的范成實(shí)驗(yàn)。取移距值要適宜，當(dāng)移距值超過一定極限時，齒頂會變尖。（一般齒頂圓的齒厚應(yīng)保證在0.25m0.4

15、m）。齒輪不產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)的計(jì)算公式：xmin=(zmin-z)ha*zmin.。所以，只需將齒條刀具平行向齒輪毛坯齒頂部移動距離不小于xminm，這樣加工出來的變位齒輪可避免根切現(xiàn)象。五、訓(xùn)練步驟1根據(jù)已知的刀具基本參數(shù)a、m、ha*、C* 和被加工齒輪的分度圓直徑，計(jì)算出被加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)、基園、齒根圓及齒頂圓的直徑。2擰下范成儀齒輪上的壓板，將毛坯圖紙的中心與范成儀的中心重合，然后將壓板擰緊。3調(diào)節(jié)刀具的中線，使與被加工齒輪的分度圓相切（或調(diào)節(jié)刀具的齒頂線，使與毛坯的齒根圓相切），此時，刀具處在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪的位置上。4開始“切制”齒廓時，即將所有的準(zhǔn)備工作都做好了，此時將齒條

16、刀和毛坯作純滾動的移動到一端，然后向另一端走刀（移動），移動的距離不要太大，太大了會使?jié)u開線出現(xiàn)不圓滑，造成產(chǎn)品報廢現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)移動距離為不使?jié)u開線出現(xiàn)毛刺為宜。當(dāng)移動了一個不大的距離使齒條刀刃切入毛坯齒頂圓時，用削尖的鉛筆描下刀具刀刃的位置，直到形成兩個完整的輪齒齒廓，刀具走到另一端不能再走為止。5用標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒廓檢驗(yàn)所繪得的漸開線齒廓，觀察有無根切現(xiàn)象。如有根切，分析其原因。觀察刀具的齒頂線是否超過極限嚙合點(diǎn)N，若超過了，就會產(chǎn)生根切。6計(jì)算正變位齒輪的基園，齒根圓及齒頂圓的直徑；重新調(diào)整刀具，使刀具離開毛坯的分度圓，即向毛坯的齒頂部移動一段距離xminm， 這時刀具的齒頂線與變位齒輪的根圓

17、相切。按2、4步驟切制變位齒輪的輪齒齒廓。7全部加工完時，取下圖紙，觀察標(biāo)準(zhǔn)齒廓與變位齒廓有什么異同點(diǎn)并按要求寫出實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)三 動平衡實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?鞏固和驗(yàn)證剛性回轉(zhuǎn)件動平衡理論與方法；2掌握動平衡實(shí)驗(yàn)臺的工作原理和操作方法；3掌握平衡精度的基本概念二設(shè)備和工具1通用電測回轉(zhuǎn)件動平衡機(jī)。2普通天平和平衡質(zhì)量（橡皮泥）。三實(shí)驗(yàn)要求每2-3人一組，每人完成一份實(shí)驗(yàn)報告。四實(shí)驗(yàn)原理及方法質(zhì)量分布不在同一回轉(zhuǎn)達(dá)面內(nèi)的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，其不平衡都可以認(rèn)為是在兩個任選回轉(zhuǎn)面內(nèi)，由矢量半徑分別為 ro和 ro的兩個不平衡質(zhì)量mo和m產(chǎn)生。因此只需針對mo和mo進(jìn)行平衡就可以達(dá)到回轉(zhuǎn)構(gòu)件動平衡的目的。本實(shí)驗(yàn)就是

18、使用通用電測回轉(zhuǎn)件動平衡機(jī)，分別測定所選平衡校正面內(nèi)相應(yīng)的不平衡質(zhì)徑積moro和moro的大小和相位，并加以校正，最后達(dá)一所要求的平衡。圖1如圖1所示動平衡機(jī)主要由機(jī)架、轉(zhuǎn)子、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和測量系統(tǒng)四部分組成。轉(zhuǎn)子通過一對彈性構(gòu)件懸掛或支撐在機(jī)架上，能在垂直于試件轉(zhuǎn)動軸線的水平方向自由擺動。實(shí)驗(yàn)時轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器，傳動帶由電動機(jī)驅(qū)動作自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子的不平衡質(zhì)徑所產(chǎn)生的離心慣性力迫使試件架往復(fù)擺動。傳感器直接安裝在試件架上。當(dāng)轉(zhuǎn)子往復(fù)擺動時，傳感器就輸出一周期信號，此信號送入測量系統(tǒng)進(jìn)行測量。 相 位 轉(zhuǎn) 速 顯 示 A O電 表X2 重 輕 轉(zhuǎn)速 相位X1 X3 左 右衰 減 器 圖2：電器控制操縱

19、面板 五動平衡機(jī)實(shí)驗(yàn)步驟：1打開電源，啟動電機(jī)，使轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)。2將輸入“衰減器”開關(guān)指向X1檔，若電表超過滿刻度，則將開關(guān)順次轉(zhuǎn)向高衰減檔位，以減弱信號輸入。3“左、右”開關(guān)指向右，即接通了支架右端傳感器，此電表讀示右端不平衡。如果開關(guān)指向左，即接通了轉(zhuǎn)子左端傳感器，此時電表讀數(shù)表示左端的不平衡值。4“重、輕” ： 開關(guān)指向重，表示相位角度指示處要加配重，開關(guān)指向輕，表示相位角度指示處要減少重量。5“轉(zhuǎn)速、相位”開關(guān)，指向轉(zhuǎn)速，表示“相位轉(zhuǎn)速顯示”是顯示轉(zhuǎn)速；若本開關(guān)轉(zhuǎn)向相位，表示“相位轉(zhuǎn)速顯示”是相位。6“電表”的讀數(shù)反映了要加減平衡配重的相對大小。7停機(jī)，分別在“相位轉(zhuǎn)速顯示”的相位處加（減

20、）平衡配重。8再啟動動平衡機(jī)，若所對應(yīng)的端面的電表讀數(shù)都減小，但沒有達(dá)到預(yù)定要求，說明所加平衡配重不夠。這樣重復(fù)幾次，直要達(dá)到預(yù)定的要求，此時平衡結(jié)束。實(shí)驗(yàn)四 速度波動調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)調(diào)速實(shí)驗(yàn)，觀察機(jī)械的周期性波動現(xiàn)象，并掌握利用飛輪進(jìn)行速度波動調(diào)節(jié)的原理和方法；2通過利用傳感器、工控機(jī)等先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，訓(xùn)練掌握現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)測試手段和方法，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力；3通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論數(shù)據(jù)的比較，分析誤差產(chǎn)生的原因增強(qiáng)工程意識，樹立正確的設(shè)計(jì)理念。二實(shí)驗(yàn)要求每2-3人一組，每人完成一份實(shí)驗(yàn)報告。三實(shí)驗(yàn)臺使用說明：1基本參數(shù) 被測機(jī)構(gòu)為曲柄滑動機(jī)構(gòu)，如圖1所示

21、： B n 1 A e C 圖1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)各桿長度：曲柄LAB=50mm; 連桿LBC=180mm, 曲柄轉(zhuǎn)速n1=1325r/min已知生產(chǎn)阻力為拉伸彈簧，當(dāng)拉伸長度L時的拉伸阻力F為：L=5mm, F=0kg； L=10mm, F=5kg； L=15mm，F(xiàn)=15kg。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容( 1 ) 曲柄的真實(shí)運(yùn)動仿真：通過數(shù)模計(jì)算得出真實(shí)運(yùn)動規(guī)律，作出曲柄等效驅(qū)動力矩線圖、等效阻力矩線圖，角速度線圖和角加速度線圖；進(jìn)行速度波動調(diào)節(jié)計(jì)算，得出最大盈虧功Wmax和速度不均勻系數(shù)的值。( 2 ) 曲柄真實(shí)運(yùn)動的實(shí)測： 通過曲柄上的角位移傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換和處理，并輸入計(jì)算機(jī)顯示出實(shí)測

22、的曲柄角速度線圖和角加速度線圖；與理論角速度線圖和角加速度線圖分析比較使學(xué)生了解機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)對曲柄速度波動的影響。( 3 ) 分別不裝飛輪、在曲柄軸上裝大飛輪或小飛輪，觀察并比較它們的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻性。三實(shí)驗(yàn)原理和方法作用在機(jī)械上的驅(qū)動力矩和阻力矩是主動件轉(zhuǎn)角的周期性函數(shù)。且在等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩及等效轉(zhuǎn)動慣量變化的公共周期（這里均為360o），驅(qū)動功=阻抗功時，在穩(wěn)定轉(zhuǎn)動期間主動件的速度（角速度）波動值按周期性波動，其運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻程度，用運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)表示，其大小為： = max - min m max 周期中最大角速度； min 周期中最小角速度；m 平均角速度： =（max+min）

23、/2。所謂機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)周期性速度波動的調(diào)節(jié)，其目的就在于減小速度波動，使其達(dá)到機(jī)器工作所允許的程度；或者說，減小機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)使其不超過許用值。周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法，是在機(jī)器中安裝一個具有很大轉(zhuǎn)動慣量的構(gòu)件即所謂飛輪，其調(diào)速原理簡述如下：在一個周期中最大動能Emax與最小動能Emax之差稱為最大盈虧功，以 W 示之，即： W = Emax Emin =（1/2）（JO+JF）（max2 - min2）JO 忽略等效轉(zhuǎn)動慣量中的變量部分機(jī)械的等效轉(zhuǎn)動慣量；JF 飛輪等效轉(zhuǎn)動慣量。 = W m2( jo + Jf ) 因此，當(dāng)機(jī)器等效力矩已給定時，最大盈虧功是一確定值。欲減小max min

24、的值，可增大等效轉(zhuǎn)動慣量JO或增大m。機(jī)器做好后JO是一個確定值，故在機(jī)器中外加一個轉(zhuǎn)動慣量為JF的飛輪，即可減小max min，來達(dá)到調(diào)速的目的四實(shí)驗(yàn)步驟：1打開計(jì)算機(jī)，單擊“速度波動調(diào)節(jié)”圖標(biāo)，進(jìn)入速度波動調(diào)節(jié)試驗(yàn)臺軟件系統(tǒng)的封面。單擊左鍵，進(jìn)入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原始參數(shù)輸入界面。2啟動實(shí)驗(yàn)臺電動機(jī)，待曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，測定電動機(jī)的功率，填入?yún)?shù)輸入界面的對應(yīng)參數(shù)框內(nèi)。3在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原始參數(shù)輸入界面左下方單擊“進(jìn)入實(shí)驗(yàn)”鍵，進(jìn)入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄運(yùn)動仿真與測試分析界面?！八俣葘?shí)測”，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸，顯示曲柄實(shí)測的角速度，角加速度曲線圖。 圖 24在曲柄滑塊的曲柄運(yùn)動仿真與測試分析界面

25、的左下方單擊“等效力矩”鍵，等效力矩鍵變?yōu)椤八俣确抡妗?，動態(tài)顯示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)即時位置和曲柄動態(tài)的等效驅(qū)動力矩、等效阻力矩線圖，單擊“速度仿真”鍵“速度仿真”鍵變?yōu)椤暗刃Я亍?，動態(tài)顯示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)即時位置和曲柄動態(tài)的角速度、角加速度曲線圖。單擊“速度實(shí)測”，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸，顯示曲柄實(shí)測的角速度，角加速度曲線圖。5如果要打印仿真等效驅(qū)動力矩線圖、等效阻力矩線圖，角速度、角加速度線圖和實(shí)測的角速度、角加速度曲線圖，在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄運(yùn)動仿真與測試分析界面下方，單擊“打印”鍵，打印機(jī)自動打印。6在曲柄軸上加上大飛輪進(jìn)行測試；記錄實(shí)驗(yàn)測試運(yùn)動曲線；7將大飛輪卸下加上小飛輪；記錄實(shí)驗(yàn)測試運(yùn)動曲線；

26、8不加飛輪測試；記錄實(shí)驗(yàn)測試運(yùn)動曲線。五問題討論1分析大飛輪與小飛輪調(diào)速后傳動平穩(wěn)性的影響？哪一種好？為什么？2飛輪調(diào)速方法適用于那類機(jī)構(gòu)？3平均轉(zhuǎn)速提高后，速度不均勻系數(shù)怎樣變化？六軟件操作說明（ 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)輸入界面說明）1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原始參數(shù)說明A 曲柄原始參數(shù)曲柄AB的長度：LAB = 0.05 m； 曲柄質(zhì)心S1到A點(diǎn)距離：LAS1= 0.025m；平衡塊的轉(zhuǎn)動慣量： JP = 0.00674kgm2；飛輪1的轉(zhuǎn)動慣量： JF = 0.00657kgm2 ；(未加飛輪)飛輪2的轉(zhuǎn)動慣量： JF = 0.00814 kgm2 ；(加小飛輪)飛輪3的轉(zhuǎn)動慣量： JF = 0.013

27、36 kgm2 ；(加大飛輪)曲柄AB的質(zhì)量(不包括MP1)： M1 = 0.253kg；曲柄AB繞質(zhì)心S1的轉(zhuǎn)動慣量(不包括) ：JS1 = 0.000142kgm2。B 連桿原始參數(shù)連桿BC的長度： LBC = 0.18 m； 連桿質(zhì)心S2到B點(diǎn)距離：LBS2 =0.045 m；連桿BC的質(zhì)量M2=0.579kg； 連桿繞質(zhì)心S2的轉(zhuǎn)動慣量JS1= 0.00081kgm2。C 滑塊原始參數(shù) 滑塊質(zhì)量： M3 = 0.335 kg； 偏距值(上為正) ：e = - 0.02m。D 彈簧原始參數(shù)彈簧剛度值：K = 1100 N/m； 彈簧初壓值：L = 0.01m。E 動力原始參數(shù)： 電動機(jī)（

28、曲柄）的功率P：可調(diào)090；電動機(jī)（曲柄）的特性系數(shù)： G = 9.72rpm/Nm；許用速度不均勻系數(shù)：按機(jī)械要求選?。环抡嬗?jì)算步長D：按計(jì)算精度選取。2功能鍵說明：進(jìn)入實(shí)驗(yàn)：單擊此鍵，進(jìn)入曲柄運(yùn)動仿真與測試分析界面；如要打印仿真等效力矩線圖，等效阻力矩線圖、角速度、角加速度線圖和實(shí)測角速度、角加速度線圖，在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄運(yùn)動仿真與測試界面的下方單擊“打印”。關(guān)閉音樂：單擊此鍵，音樂關(guān)閉，同時關(guān)閉音樂變?yōu)榇蜷_音樂；說 明：單擊此鍵，彈出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原始參數(shù)以及界面操作說明框；返 回：單擊此鍵，返回主界面；退 出：單擊此鍵，結(jié)束程序的運(yùn)行，返回WINDOWS界面。實(shí)驗(yàn)五 機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合實(shí)驗(yàn)一

29、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深學(xué)生對平面機(jī)構(gòu)的組成原理認(rèn)識，進(jìn)一步了解機(jī)構(gòu)組成及運(yùn)動特性；2訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐動手能力。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識及綜合設(shè)計(jì)的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具1、ZBSC平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合分析測試實(shí)驗(yàn)臺附件：齒輪、齒條、槽輪、凸輪、轉(zhuǎn)動軸、連桿、各種連接組合零部件等。2、裝拆工具：十字起子、活動板手、內(nèi)六角板手、鋼板尺、卷尺等。3（自備）草稿紙、筆、繪圖工具等三、實(shí)驗(yàn)要求1每2-3人一組，每一組實(shí)驗(yàn)前擬一份機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)后提交新設(shè)計(jì)方案；2完成實(shí)驗(yàn)后各組將機(jī)械零部件“物還原位”，老師驗(yàn)收后方可離去；3每人完成一份實(shí)驗(yàn)報告。四、實(shí)驗(yàn)原理及方法根據(jù)平面機(jī)構(gòu)的組成原理：任何平面機(jī)構(gòu)都可以由若干

30、個基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上而構(gòu)成，故可通過選定的機(jī)構(gòu)類型，拼裝該機(jī)構(gòu)并進(jìn)行分析。五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1自行到實(shí)驗(yàn)室熟悉本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)裝置，各種零部件、裝拆工具的功用。了解機(jī)構(gòu)的拼接方法，擬訂自己的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案的拼接步驟；2自擬或課本提供的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案做為拼接對象；3拼接機(jī)構(gòu)，將各基本桿組按運(yùn)動傳遞規(guī)律順序拼接到原動件和機(jī)架上。4、繪制運(yùn)動簡圖，分析所拼接的平面機(jī)構(gòu)5根據(jù)平面機(jī)構(gòu)的組成的原理，利用常用的零部件拼接調(diào)整，設(shè)計(jì)一種具有新型的帶發(fā)明創(chuàng)造性的組合機(jī)構(gòu)。每一組提交一份機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。6最后把組合機(jī)構(gòu)安裝在實(shí)驗(yàn)平臺上，進(jìn)行測試分析、運(yùn)動分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、擬定這次實(shí)驗(yàn)的步驟，并寫出實(shí)驗(yàn)報告。

31、實(shí)驗(yàn)六 平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及運(yùn)動測試分析實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深學(xué)生對平面機(jī)構(gòu)的組成原理認(rèn)識，進(jìn)一步了解機(jī)構(gòu)組成及運(yùn)動特性；2訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐動手能力。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識及綜合設(shè)計(jì)的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具1、ZBSC平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合分析測試實(shí)驗(yàn)臺附件：齒輪、齒條、槽輪、凸輪、轉(zhuǎn)動軸、連桿、各種連接組合零部件等。2、裝拆工具：十字起子、活動板手、內(nèi)六角板手、鋼板尺、卷尺等。3（自備）草稿紙、筆、繪圖工具等三、實(shí)驗(yàn)要求1每2-3人一組，每一組實(shí)驗(yàn)前擬一份機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)后提交新設(shè)計(jì)方案；2完成實(shí)驗(yàn)后各組將機(jī)械零部件“物還原位”，老師驗(yàn)收后方可離去；3每人完成一份實(shí)驗(yàn)報告。四、實(shí)驗(yàn)原理及方法根據(jù)

32、平面機(jī)構(gòu)的組成原理：任何平面機(jī)構(gòu)都可以由若干個基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上而構(gòu)成，故可通過選定的機(jī)構(gòu)類型，拼裝該機(jī)構(gòu)并進(jìn)行分析。五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1自行到實(shí)驗(yàn)室熟悉本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)裝置，各種零部件、裝拆工具的功用。了解機(jī)構(gòu)的拼接方法，擬訂自己的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案的拼接步驟；2自擬或課本提供的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案做為拼接對象；3拼接機(jī)構(gòu)，將各基本桿組按運(yùn)動傳遞規(guī)律順序拼接到原動件和機(jī)架上。4、繪制運(yùn)動簡圖，分析所拼接的平面機(jī)構(gòu)5根據(jù)平面機(jī)構(gòu)的組成的原理，利用常用的零部件拼接調(diào)整，設(shè)計(jì)一種具有新型的帶發(fā)明創(chuàng)造性的組合機(jī)構(gòu)。每一組提交一份機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。6最后把組合機(jī)構(gòu)安裝在實(shí)驗(yàn)平臺上，進(jìn)行測試分析、運(yùn)動分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)

33、果分析、擬定這次實(shí)驗(yàn)的步驟，并寫出實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)七 平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動仿真分析實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?以機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線，以機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)測試的原理和方法。掌握利用運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)測試結(jié)果，重新調(diào)整、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的原理和方法，從而培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力。2 通過本系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深入了解機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)及幾何參數(shù)對機(jī)構(gòu)運(yùn)動及動力性能的影響，從而對機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)（機(jī)構(gòu)平衡、機(jī)構(gòu)真實(shí)運(yùn)動規(guī)律，速度波動調(diào)節(jié)）有一個完整的認(rèn)識。3 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)多媒體交互式教學(xué)方式，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)課件的指導(dǎo)下，獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇實(shí)驗(yàn)臺操作及虛擬仿真，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力及

34、獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力，了解現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)代測試手段。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 實(shí)驗(yàn)臺共由三種基本機(jī)構(gòu)組成：四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和平面凸輪機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)的參數(shù)均可變化，以達(dá)到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。 三、實(shí)驗(yàn)要求1每2-3人一組，每一組實(shí)驗(yàn)前擬一份預(yù)習(xí)報告；2完成實(shí)驗(yàn)后，每人完成一份實(shí)驗(yàn)報告。四、實(shí)驗(yàn)原理及方法實(shí)驗(yàn)臺由電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、檢測傳感口組成，檢測傳感口包括光珊角位移傳感口及直線位移傳感口，每臺實(shí)驗(yàn)臺配有檢測系統(tǒng)一套，分析仿真軟件一套，可顯示運(yùn)動軌入構(gòu)運(yùn)動軌出的構(gòu)件的運(yùn)動變化曲線（速度、位移、加速度）及仿真曲線。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動檢測仿真與分析。2、 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動

35、檢測仿真與分析。3、 基本平面凸輪輪廓設(shè)計(jì)及運(yùn)動檢測仿真與分析。實(shí)驗(yàn)八 螺栓聯(lián)接靜動態(tài)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解螺栓聯(lián)接在擰緊過程中各部分的受力情況。2計(jì)算螺栓相對剛度，并繪制螺栓聯(lián)接的受力變形圖。3驗(yàn)證受軸向工作載荷時，預(yù)緊螺栓聯(lián)接的變形規(guī)律。4通過螺栓動載實(shí)驗(yàn)，改變螺栓聯(lián)接的相對剛度，觀察螺栓動應(yīng)力幅值的變化，以驗(yàn)證提高螺栓聯(lián)強(qiáng)度的各項(xiàng)措施。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具1LZS螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)臺一臺，2LSD1A靜動態(tài)測量儀一臺，計(jì)算機(jī)及專用軟件等實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器。3記錄紙、筆等三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 1完成基本螺栓聯(lián)接靜動態(tài)實(shí)驗(yàn)、增加螺栓剛度時的靜動態(tài)實(shí)驗(yàn)、增加被聯(lián)接件剛度時的靜動態(tài)實(shí)驗(yàn)、改用彈性墊片時的靜動態(tài)實(shí)

36、驗(yàn)等內(nèi)容實(shí)驗(yàn)；2作好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象和數(shù)據(jù)變化；3遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，切記接線、開啟電源時要注意安全；4每2-3人一組，每人一份實(shí)驗(yàn)報告。四螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)與工作原理（如圖1所示）1聯(lián)接部分包括M16空心螺栓、大螺母、墊片組成?？招穆菟ㄙN有測拉力扭矩兩組變應(yīng)片，分別測量螺栓在擰緊時，所受的預(yù)拉力和扭矩?？招穆菟ǖ膬?nèi)孔中裝有M8螺栓，擰緊或松開其上的手柄，即可改變空心螺栓的實(shí)際受載面積，以達(dá)到改變聯(lián)接件剛度的目的。墊片組由剛性和彈性兩種墊片組成。2被聯(lián)接件部分由上板、下板和八角環(huán)組成，八角環(huán)上貼有應(yīng)變片，測量被聯(lián)接件受力大小，中部有錐形孔，插入或拔出錐塞即改變八角

37、環(huán)受力，以改變被聯(lián)接件系統(tǒng)的剛度。3加載部分由蝸輪、蝸桿、挺桿和彈簧組成，挺桿上貼有應(yīng)變片，用以測量所加工作載荷 的大小，蝸桿一端與電機(jī)相聯(lián)，另一端裝有手輪，啟動電機(jī)或轉(zhuǎn)動手輪，使挺桿上升或下降，以達(dá)到加載、卸載的目的。五實(shí)驗(yàn)步驟及方法（一） 實(shí)驗(yàn)臺及儀器的預(yù)調(diào)與連接：1實(shí)驗(yàn)臺：取出八角環(huán)上兩錐塞，松開空心螺栓上M8小螺桿，裝上剛性墊付片，轉(zhuǎn)動手輪使挺桿降下，處于卸載位置。將兩塊千分表分別安裝在表架上，使表頭分別與上板面（靠外側(cè)）和螺栓頂面接觸，用以測量聯(lián)接件（螺栓）和被聯(lián)接件的變形量。手?jǐn)Q大螺母至恰好與墊片接觸。（預(yù)緊初始值）螺栓不應(yīng)有松動的感覺，分別將兩千分表調(diào)零。圖12測量儀：配套的4根

38、輸出線的插頭將各點(diǎn)插座連接好，各測點(diǎn)布置：電機(jī)側(cè)八角環(huán)上方為螺栓拉力，下方為螺栓扭力。手輪側(cè)八角環(huán)上方為八角環(huán)壓力，下方為挺桿壓力。然后將各測點(diǎn)輸出線分別接于測量儀背面1、2、3、4通道的A、B、C接線端子上。注意黃色地線接B端子（中點(diǎn)）。3計(jì)算機(jī)：用配套的串口數(shù)據(jù)線接儀器背面的9芯插座，另一端接計(jì)算機(jī)上的A/D板接口。啟動計(jì)算機(jī)，按軟件使用和說明書要求和步驟操作進(jìn)入實(shí)驗(yàn)臺靜態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)界面后。單擊空調(diào)零鍵后對“應(yīng)變測量值”框中的數(shù)據(jù)清零，如串口數(shù)據(jù)聯(lián)接無誤，則該輸入框中會有數(shù)據(jù)顯示并跳動。4調(diào)節(jié)靜動態(tài)測量儀：通過測量儀上的選擇開關(guān)，分別切換至各對應(yīng)點(diǎn)，調(diào)節(jié)對應(yīng)的“電阻平衡”電位器，使數(shù)碼管為“

39、0”，進(jìn)行測點(diǎn)的電阻平衡。（二）實(shí)驗(yàn)方法與步驟：1、螺栓聯(lián)接靜態(tài)實(shí)驗(yàn)：用扭力矩扳手預(yù)緊被試螺栓，當(dāng)板手力矩為3040N時，取下板手，完成螺栓預(yù)緊。進(jìn)入靜態(tài)螺栓界面，將附錄表中給定的標(biāo)定系數(shù)由鍵盤輸入到相應(yīng)的“參數(shù)給定”框中。將千分表測量的螺栓拉變形和八角環(huán)壓變形值輸入到相應(yīng)的“千分表值輸入”框中。單擊“預(yù)緊測試”鍵，對預(yù)緊的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。用手將實(shí)驗(yàn)臺上的手輪逆時鐘（面對手輪）旋轉(zhuǎn)，使挺桿上升到一定高度，對螺栓軸向加載，加載高度16mm。高度值可通過塞入16mm的測量棒確定，然后將千分表測到的變形值再次輸入到相應(yīng)的“千分表值輸入”框中。單擊“加載測試鍵”，進(jìn)行軸向加載的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；單

40、擊“實(shí)測曲線”鍵，做出螺栓聯(lián)接對受力和變形的實(shí)測綜合變形圖；單擊“理論曲線”鍵，做出螺栓聯(lián)接對受力和變形的理論曲線圖形； 單擊“打印”鍵，打印實(shí)測曲線圖形和理論曲線圖形；完成上述操作后，靜態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)結(jié)束，單擊“返回”鍵可返回主界面。2、螺栓聯(lián)接動態(tài)實(shí)驗(yàn) 螺栓聯(lián)的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)束返回主界面后，單擊動態(tài)螺栓鍵，進(jìn)入動態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)界面； 重復(fù)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)方法與步驟中的34步； 取下實(shí)驗(yàn)臺右側(cè)手輪開啟實(shí)驗(yàn)臺電動機(jī)開關(guān)，單擊“動態(tài)測試”鍵，使電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)30秒左右。進(jìn)行動態(tài)加載工況的采集和處理； 單擊“測試曲線”鍵，做出工作載荷變化時螺栓拉力和八角環(huán)壓力變化的實(shí)際波形圖；單擊“理論曲線”鍵，做出工作載荷變化時螺栓拉

41、力和八角環(huán)壓力及工作載荷變化的理論波形圖； 單擊“打印”鍵，打印實(shí)測波形圖和理論波形圖； 完成上述操作后，動態(tài)螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)結(jié)束。3實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)好電源，清理好儀器和實(shí)驗(yàn)臺。4分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報告。（三）注意事項(xiàng) 1電機(jī)的接線必須正確，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r鐘（面向手輪正面）；2進(jìn)行動態(tài)實(shí)驗(yàn)開啟電機(jī)電源開關(guān)前，必須先把手輪卸下來，避免電機(jī)轉(zhuǎn)動時發(fā)生安全事故，并可減少實(shí)驗(yàn)臺振動和噪聲；實(shí)驗(yàn)九 螺旋傳動效率實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康穆菪齻鲃邮抢寐輻U和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳變?yōu)橹本€運(yùn)動，同時傳遞運(yùn)動和動力。LXL1型螺旋傳動實(shí)驗(yàn)臺采用滑動螺旋傳動方式，通過LXL控制相實(shí)現(xiàn)螺紋

42、在一定負(fù)載下正反運(yùn)轉(zhuǎn)，并選配不同參數(shù)的矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒螺紋等廣泛應(yīng)用的傳動螺紋類型，運(yùn)用現(xiàn)代測試手段和自行開發(fā)的測試軟件，計(jì)算與實(shí)測相結(jié)合而獲得給定螺紋參數(shù)和螺紋類型的傳動效率，并繪制效率曲線圖。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備及配件（一）實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示： 1-行程開關(guān) 2-螺旋工作副 3-支承座 4-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 5-聯(lián)軸器 6-減速器 7-直流電機(jī) 8-底座（二）實(shí)驗(yàn)臺技術(shù)指標(biāo)1 驅(qū)動電機(jī)：92瓦直流電機(jī)驅(qū)動，通過調(diào)速電路實(shí)現(xiàn)額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)無級調(diào)速，調(diào)速范圍：01500轉(zhuǎn)/分；2 螺紋參數(shù)：螺距P=3、4、6；公稱直徑=30，制造精度8級；3 測量精度±3%；（三

43、）LXL控制箱操作使用說明控制箱是整個系統(tǒng)的控制中心，它向直流電機(jī)、傳感器、行程開關(guān)等元器件輸送不同的電壓。為避免接線錯誤而導(dǎo)致使用故障，在線路連接接頭設(shè)計(jì)上，插口與插頭一一對應(yīng)，互不相同。操作步驟： 1按后面板各插口連接電源線及信號線路； 2接通前面板總電源開關(guān)； 3按下前面板啟動按鈕； 4順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕，逐步調(diào)節(jié)運(yùn)行速度。（四）工作機(jī)構(gòu)裝拆方法實(shí)驗(yàn)臺每臺配備3套類型相同而螺距不同（螺距P=3、4、6）的螺桿，測完一套，則更換另一套。通過測得三套數(shù)據(jù)繪制成曲線。實(shí)驗(yàn)過程中，螺紋裝拆步驟是：1斷開電源；2松開左、右支承座前后止動螺釘；3卸下載荷（砝碼）后，松開蝴蝶螺母并從絲桿母上卸下固定螺

44、桿；4用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，使十字聯(lián)軸器槽口垂直朝上，整體取出螺旋機(jī)構(gòu)；4 更換螺旋機(jī)構(gòu)。三、實(shí)驗(yàn)程序（一）螺旋傳動效率實(shí)驗(yàn)原理螺紋傳動效率是隨升角增加、當(dāng)量摩擦角減小而減小。具體計(jì)算方法是：運(yùn)動方向與負(fù)載方向相反其中：升角 當(dāng)量摩擦角 n螺紋線數(shù) p當(dāng)量摩擦角 d2螺紋中徑f螺紋副摩擦系數(shù)； 螺紋牙斜角運(yùn)動方向與負(fù)載方向相同2測試原理及數(shù)據(jù)處理通過扭矩轉(zhuǎn)速傳感器適時采集扭矩M和轉(zhuǎn)速n，每次采集五組取平均值，實(shí)測效率的計(jì)算按如下公式：運(yùn)動方向與負(fù)載方向相反運(yùn)動方向與負(fù)載方向相同 其中： F軸向負(fù)荷 （二）測試指導(dǎo)軟件系統(tǒng)操作使用說明1輸入?yún)?shù)；2輸入測量值框螺桿軸向負(fù)荷（每個砝碼5KG）；3點(diǎn)擊 理

45、論曲線；4卸去載荷；點(diǎn)擊空載測試；5加載后，點(diǎn)擊加載測試。注意觀擦數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，并連測4次，獲得被測螺紋效率，且構(gòu)成實(shí)測曲線中的一個點(diǎn)；6更換另外兩種同類型不同螺距的螺紋，按以上步驟測試，獲得實(shí)測曲線上另外兩個點(diǎn)；7點(diǎn)擊繪制曲線，程序按測得的三點(diǎn)繪制給定類型不同升角的效率曲線。（三）實(shí)驗(yàn)臺使用過程中的安全、維護(hù)及注意事項(xiàng)為避免實(shí)驗(yàn)過程中因使用、維護(hù)不當(dāng)，而產(chǎn)生意外事故或安全事故，實(shí)驗(yàn)前務(wù)必做好以下安全維護(hù)工作：1行程開關(guān)工作狀態(tài)檢查：（1）檢查方法：螺桿轉(zhuǎn)動使螺母作直線滑動，由于滑動距離的限制，螺桿必須在極限位置時反轉(zhuǎn)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)是通過一對行程開關(guān)來控制的，因此行程開關(guān)不能失靈。檢查辦法是：接通

46、控制箱，螺旋裝置工作，用手按下行程開關(guān)（行程開關(guān)電壓<24伏）25秒，觀察電機(jī)是否反轉(zhuǎn)（為避免反轉(zhuǎn)啟動過快而燒壞電機(jī)，啟動間隔時間設(shè)定為25秒）。（2）故障排除方法：檢查行程開關(guān)接線是否松動；檢查行程開關(guān)是否通電（必要時還需檢查電壓）；行程開關(guān)是否損壞（行程開關(guān)故障率為1/1000000）。2加載鋼絲鍋工作狀態(tài)檢查螺旋傳動工作負(fù)荷是由砝碼組重量通過鋼絲繩施加于螺母而產(chǎn)生的，每個砝碼重5KG，工作負(fù)荷要求10KG（即兩個砝碼）。為避免鋼絲因磨損而拉斷，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)定期更換鋼絲繩，以免砸傷學(xué)生。3LXL控制箱工作狀態(tài)檢查LXL控制箱是整個實(shí)驗(yàn)臺的供電系統(tǒng)，其功能是變壓、調(diào)速、定時以及電機(jī)正反轉(zhuǎn)

47、控制，工作過程中要留心控制箱前面板電流、電壓表讀數(shù)是否穩(wěn)定和過載，表讀數(shù)較不穩(wěn)定時，要予以檢查。4潤滑狀態(tài)檢查定期給減速器、被測螺旋副加潤滑油。（四）打印曲線，進(jìn)行結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)十 帶傳動實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象2、 觀察帶傳動初拉力對傳動能力的影響3、 測繪滑動曲線和效率曲線二、實(shí)驗(yàn)臺簡介及工作原理圖1 主要結(jié)構(gòu)及工作原理本實(shí)驗(yàn)臺的電動機(jī)為直流無級調(diào)速，采用先進(jìn)的調(diào)速電路，測速方式為紅外線光電測速，皮帶輪轉(zhuǎn)速和扭矩可直接在面板上準(zhǔn)確讀取讀取，也可輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行測試分析。實(shí)驗(yàn)臺有一主動電機(jī)5作驅(qū)動使用，它固定在一個以水平方向移動的滑動底板1上，與從動電機(jī)8用一根

48、平皮帶6連接，在與滑動底板1相連的法碼架上加上法碼2作為預(yù)緊力，即可拉緊皮帶6。從動電機(jī)8作發(fā)電機(jī)使用，其電樞繞組兩端接上燈泡9作為負(fù)載。當(dāng)工作運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)定子未固定可轉(zhuǎn)動，其外殼上裝有測力桿4，支點(diǎn)壓在壓力傳感器3上，通過控制電路可得到電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，其數(shù)值可在面板11上各自的數(shù)碼管上顯示。兩電機(jī)后端裝有光電測速裝置7和測速轉(zhuǎn)盤，所測轉(zhuǎn)速可在面板11上各自的數(shù)碼管上顯示。同樣，所測得的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速也可輸送到計(jì)算機(jī)、打印機(jī)，將數(shù)據(jù)和變化曲線打印出來，提供分析。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1皮帶傳動滑動曲線和效率曲線的測量繪制：2觀察和分析帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象及其對傳動效率的影響。3每2-3人一

49、組，每人一份實(shí)驗(yàn)報告。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 打開計(jì)算機(jī)，單擊“皮帶傳動”圖標(biāo)，進(jìn)入皮帶傳動的封面，單擊左鍵進(jìn)入皮帶傳動實(shí)驗(yàn)說明界面。2、 在皮帶傳動實(shí)驗(yàn)說明界面下單擊“實(shí)驗(yàn)”鍵，進(jìn)入皮帶傳動實(shí)驗(yàn)分析界面。3、 啟動實(shí)驗(yàn)臺的電動機(jī)，待皮帶傳動運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，可進(jìn)行皮帶傳動實(shí)驗(yàn)。4、 單擊“穩(wěn)定測試”鍵，穩(wěn)定記錄實(shí)時顯示的皮帶傳動實(shí)測結(jié)果；單擊“實(shí)測曲線”鍵，顯示皮帶傳動滑動曲線和效率曲線。5、 如果要打印皮帶傳動滑動曲線和效率曲線。在該界面下方單擊打印鍵，打印機(jī)自動打印出皮帶傳動滑動曲線和效率曲線。6、 如果實(shí)驗(yàn)結(jié)束，單擊退出，返回window界面。五、實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)1、 通電前準(zhǔn)備 a、b、c請查

50、原稿。2、 通電后，電動機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示的四位數(shù)碼管亮。3、 調(diào)節(jié)調(diào)旋鈕，使電動機(jī)和發(fā)電機(jī)有一定轉(zhuǎn)速，測速電路可同時測出它們的轉(zhuǎn)速。4、 此后即可按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求操作。實(shí)驗(yàn)十一 液體動壓軸承實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?觀察滑動軸承在啟動過程中的摩擦現(xiàn)象，加深對形成液體動壓條件的理解； 2了解滑動軸承動壓油膜的形成過程與現(xiàn)象；3了解摩擦系數(shù)、轉(zhuǎn)速、力的測量方法；測定液體動壓軸承摩擦特性曲線，了解滑動軸承摩擦特性，考察影響摩擦系數(shù)的因素。二 、實(shí)驗(yàn)要求:1繪出滑動軸承在一定轉(zhuǎn)速下的徑向油壓分布曲線; 求軸承的承載能力；2繪出滑動軸承的確摩擦特性曲線；三、實(shí)驗(yàn)原理：我們知道動壓油膜形成有三個條件，即：

51、 兩工作表面必須有鍥形間隙； 兩工作表面必須有相對滑動速度（相對速度）其運(yùn)動方向必須保證潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面流出； 兩工作表面必須連續(xù)充滿潤滑油或其他粘性液體 ?；瑒虞S承形成動壓油膜的過程如下圖所示。靜止時，軸承與軸頸直接接觸，如圖（a）徑向間隙使軸承與軸頸配合面之間形成鍥形間隙，其間充滿潤滑油。由于潤滑油具有粘性和附著于金屬表面的特性，因而當(dāng)軸頸回轉(zhuǎn)時，依靠附著在軸上的油層帶動潤滑油擠入鍥形間隙。因?yàn)橥ㄟ^間隙的油量不變 （流體連續(xù)條件），而間隙的截面逐漸變小，所以油層中必然產(chǎn)生液體動壓力，它力圖鍥開配合面以支撐外載荷。當(dāng)各種參數(shù)協(xié)調(diào)時，液體動壓力能使軸中心與軸瓦中心有一偏距 。最小油膜度hmin 在軸頸與軸承中心連線上。液體動壓力的分布如圖(c)所示。當(dāng)軸剛啟動的前一瞬間，軸與軸瓦直接接觸，它們之間的摩擦為干性摩擦，摩擦系數(shù)f比較大；隨著軸的轉(zhuǎn)動，液體油被帶進(jìn)鍥形，此時軸與軸瓦之間的摩擦為半干摩擦，摩擦系數(shù)f相對減小；隨著液體油被大量帶進(jìn)軸與軸瓦間，此時油把軸與軸瓦