实验一带传动实验

《机械设计》实验指导书

集美大学诚毅学院机械工程系

编集美大学诚毅学院机械基础实验室

2011年9月

目录

实验一机械传动性能综合实验 (2)

实验二轴系结构设计与分析实验 (16)

实验三减速器拆装实验 (19)

实验一、机械传动性能综合实验

一、实验目的

1、通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摆线针轮等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解；

2、通过组合机械传动装置测试系统，测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；

3、通过实验认识智能化机械传动性能综合实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。

二、实验设备结构及原理

本实验在“JCY机械传动性能综合实验台”上进行。该实验台以新型实验台的概念设计，可替代传统的单一实验台（如“带传动实验台”、“齿轮传动实验台”）进行有关典型机械传动，“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”及其它新型传动等基本实验，更可进行多级组合传动，如“带—齿轮传动”、“链—齿轮传动”、“齿轮—链传动”、“带—链传动”等。采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。由种类齐全的机械传动装置、联轴器动力输出装置、加载装置和控制及测试软件、工控机等组成，其工作原理系统图如下：

实验台由变频电机作为驱动，转矩转速传感器测量机械传动装置的输入与输出转矩和转速，磁粉加载器进行转矩加载，全过程采用程控调节或手动调节，同步采样输入输出端的扭矩、转速及功率。

机械传动性能综合实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。

5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座

机械传动性能综合实验台外型如图2所示。

图2

实验台组成部件的主要技术参数如表1所示。

表1

实验台采用两个扭矩测量卡进行采样，测量精度达到±0.2%FS。

机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果。其控制系统主界面如图3所示。

图3 实验台控制系统主界面

三、实验原理

采用模块化结构、可通过利用传动部分中不同部件的选择、组合搭配，通过支承联接，构成链传动实验台、三角带传动实验台、同步带传动实验台、齿轮传动实验台、蜗杆传动实验台、齿轮－链传动实验台、带－齿轮传动实验台、链－齿轮传动实验台、带－链传动实验台等多种单级典型机械传动及两级组合机械传动性能综合测试实验台。通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的测试，来分析机械传动的性能特点。

实验利用实验台的自动控制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数，如转速n (r/min)、扭矩M (N·m)、功率N(kW)、效率η等。并按照以下关系自动绘制参数曲线：传功比i=n1/n2

扭矩M=9550 N/n（Nm）

效率η=N2/N1= M1n2/ (M2n1)

根据参数曲线（图4所示）可以对被测机械传动装置或传动系统的传动性能进行分析。

图4 参数曲线（示例）

四、实验步骤

1．准备阶段

（1）认真阅读《实验指导书》和《JCY机械传动性能综合实验台配套软件使用说明书》；（2）确定实验类型与实验内容

选择实验 (典型机械传动装置性能测试实验) 时, 可从V带传动、同步带传动、套筒滚子链传动、圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器中，选择1-2种进行传动性能测试实验；选择实验（组合传动系统布置优化实验）时, 则要确定选用的典型机械传动装置及其组合布置方案，并进行方案比较实验；

（3）布置、安装被测机械传动装置（系统）。注意选用合适的调整垫块，确保传动轴之间的同轴度要求；

（4）按《实验台使用说明书》要求对测试设备进行调零，以保证测量精度；

（5）分析实验装置所适应的机械传动装置种类和传动装置的参数范围。

2．测试阶段

（1）打开实验台电源总开关和工控机电源开关；

（2）点击Test显示测试控制系统主界面，熟悉主界面的各项内容；

（3）键入实验教学信息标：实验类型、实验编号、小组编号、实验人员、指导老师、实验日期等；

（4）点击“设置”，确定实验测试参数：转速n1、n2扭矩M1、M2等；

（5）点击“分析”，确定实验分析所需项目：曲线选项、绘制曲线、打印表格等；

（6）启动主电机，进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。加载时要缓慢平稳，否则会影响采样的测试精度；待数据显示稳定后，即可进行数据采样。分级加载，分级采样，采集数据10组左右即可；

（7）从“分析”中调看参数曲线，确认实验结果；

（8）打印实验结果；

（9）结束测试。（注意逐步卸载，再关闭电源开关）

3．分析阶段

（1）对实验结果进行分析；重点分析机械传动装置传递运动的平稳性和传递动力的效率或不同的布置方案对传动性能的影响;

（2）整理实验报告；实验报告的内容主要为：测试数据（表）、参数曲线；对实验结果的分析；实验中的新发现、新设想或新建议等。

五、实验内容与要求

1、实验方案确定，实验设备参数确定

根据给定功率、转速、传动比等确定传动及实验方案，选择实验方案及相关参数；

2、实验装置组装与调整（见实验注意事项）；

3、实验装置所需测试性能的确定，包括效率、扭矩、转速、功率等；

4、绘制实验装置布局简图；

5、实验结果分析，绘制性能参数曲线，进行性能分析，比较各类传动性能特点。

六、使用与操作注意事项

1、实验台的安装环境及安装

(1) 实验台应安装在环境清洁、干燥、无震动、无磁场干扰、无腐蚀气体、有动力源的实验室内。环境温度为10°C～30°C、相对湿度≤85%；

(2) 实验台应放置于坚硬的地面上(不必打地基)、通过脚垫调校到水平位置。

2、实验台各部分的安装连线

本实验台的安装连线较为直观，其步骤如下：

（1）先接好工控机、显示器、键盘和鼠标之间的连线、显示器的电源线接在工控机上、工控机的电源线插在电源插座上；

（2）将主电机、主电机风扇、磁粉制动器、ZJ10传感器（辅助）电机、ZJ50传感器（辅助）电机与控制台连接，其插座位置在控制台背面右上方（见图5）；

（3）输入端ZJ10传感器的信号口Ⅰ、Ⅱ接入工控机内卡TC-1 （300H）信号口Ⅰ、Ⅱ(见图6)；

输出端ZJ50传感器的信号口Ⅰ、Ⅱ接入工控机内卡TC-1 （340H）信号口Ⅱ(见图

6)；

（4）将控制台37芯插头与工控机连接、即将实验台背面右上方标明为工控机的插座与工控机内IO控制卡相连(见图5、图6)。

图5

图6

3、实验前的准备及实验操作

(1)搭接实验装置前、应仔细阅读本实验台的使用说明书，熟悉各主要设备的性能、参数及

使用方法，正确使用仪器设备及测试软件；

(2)搭接实验装置时，由于电动机、被测传动装置、传感器、加载器的中心高均不一致，组

装、搭接时应选择合适的垫板、支承板、联轴器，调整好设备的安装精度、以使测量的数据精确；

各主要搭接件中心高及轴径尺寸如下：

变频电机中心高80mm 轴径φ19

ZJ10转矩转速传感器中心高60mm 轴径φ14

ZJ50转矩转速传感器中心高70mm 轴径φ25

FZ-5磁粉制动器法兰式轴径φ25

WPA50-1/10蜗轮减速器输入轴轴径φ12

输出轴轴径φ17

齿轮减速器中心高120mm 轴径φ18 中心距85.5mm

摆线针轮减速器中心高120mm 轴径φ20 轴径φ35

轴承支承中心高120mm 轴径(a) φ18 轴径(b) φ14、φ18

(3)在有带、链传动的实验装置中，为防止压轴力直接作用在传感器上、影响传感器测试精

度，一定要安装本实验台的专用轴承支承座；

(4)在搭接好实验装置后，用手驱动电机轴，如果装置运转自如，即可接通电源、开启电源

进入实验操作。否则，重调各连接轴的中心高、同轴度，以免损坏转矩转速传感器；

(5)本实验台可进行手动及自动操作，手动操作可通过按动实验台正面控制面板上的按钮

(见图7)，即可完成实验全过程；

控制面板中：

电源：接通、断开电源及主电机冷却风扇

自动－手动：选择操作方式

主电机：开启、关闭变频电机

Ⅰ正转：输入端ZJ10型传感器电机正向转动的开启、关闭

Ⅰ反转：输入端ZJ10型传感器电机反向转动的开启、关闭

Ⅱ正转：输出端ZJ50型传感器电机正向转动的开启、关闭

Ⅱ反转：输出端ZJ50型传感器电机反向转动的开启、关闭

电流粗调：FZ50型磁粉制动器加载粗调

电流微调：FZ50型磁粉制动器加载微调

图7

（6）实验数据测试前，应对测试设备进行参数设置与调零，以保证测量精度，其具体步骤如下：

1）参数设置

a）打开工控机，双击桌面的快捷方式“Test”进入软件运行界面；

b）按下控制台电源按钮，控制台上选择自动、按下主电机按钮；

c）下拉菜单C设置部分

在报警参数对话框内第一报警参数、第二报警参数不必理睬，定时记录数据可设置为零或大于10min，意思为采用手动记录数据、不用定时记录数据，采样周期为1000ms 即可；

在可供显示的参数对话框内，可供显示的参数已经打勾，故此对话框可不理睬（可供显示的参数也就是显示面板上所能显示的参数）；

在设置扭矩传感器常数框内，用户根据输入端扭矩传感器和输出端扭矩传感器铭牌上的标识，正确填写对话框内系数、扭矩量程和齿数，框内的小电机转速和扭矩零点可暂不填入；

C设置部分的配置流量传感器串口参数与设定压力温度等传感器参数两对话框，如果本实验台不能做压力、温度、流量等方面的测试，则可不理睬；

d) 下拉菜单A分析部分

在绘制曲线的对话框内：Y轴坐标名称可任意选择一种、二种…或全选，但局限于可供显示的那几种试验参数。其余X轴坐标名称先设置为t、曲线拟合法先设置为折线法，x、y坐标值先设置为自动，待正式测试时根据需要再作适当调整。准确完成以上步骤，参数设置即完成；

2）调零

a）点击主界面下拉菜单中的T试验部分，起动输入端扭矩传感器和输出端扭矩传感器上部的小电机，此时显示面板上n1和n2应分别显示小电机的转速、M1和M2

应分别显示传感器扭矩量程（M1一般为10±3Nm、M2一般为50±10Nm）。然

后点动电机控制操作面板上的电机转速调节框、调节主电机转速，如果此时小电

机和主轴旋转方向相反、转速叠加，说明小电机旋转方向正确，可进行下一步骤。

如果此时显示面板上n1和n2数值减小（可能n1数值减小、可能n2数值减小、

也可能n1n2数值均减小）则要重新调整小电机旋向、直至两小电机转速均与主轴

转速叠加为止；

b）小电机旋向正确后，将主轴转速回调至零，然后再次点击下拉菜单C设置部分选择T，系统再次弹出‘设置扭矩转速传感器参数’对话框，此时只需分别按下输

入端和输出端调零框右边一钥匙状按钮，便可自动调零，存盘后返回主界面，调

零结束；

（7）接好实验装置，正确调零后，其手动操作和自动操作程序简述如下：

a、自动操作

1）打开工控机、双击桌面的快捷方式“Test”进入软件运行界面；

2）按下控制台电源按钮、控制台上选择自动、按下主电机按钮（如调零后未关机而直接进行自动操作，以上两项可免）；

3）在主界面被测参数数据库内，填入实验类型、实验编号、小组编号、指导老师、实验人员等。切记！实验编号必须填写，其它可填可不填，然后‘装入’，即按

动数据操作面板中被测参数装入按钮；

4）通过软件运行界面电机转速调节框调节电机速度；

5）通过电机负载调节框缓慢加载，待显示面板上数据稳定后按动手动记录按钮记录数据，加载及手动记录数据的次数则视实验本身的需要而定；

6）卸载后打印出数据和曲线图；

7）关机。

b、手动操作

1）打开工控机、双击桌面的快捷方式“Test”进入软件运行界面；

2）按下控制台电源按钮、接通电源，同时选择手动、按下主电机按钮；

3）在主界面被测参数数据库内，填入实验类型、实验编号、小组编号、指导老师、实验人员等。切记！实验编号必须填写，其它可填可不填，然后‘装入’，即

按动数据操作面板中被测参数装入按钮；

4）通过软件运行界面电机转速调节框调节电机速度；

5）通过转动控制台电流粗调、电流微调缓慢加载，待显示面板上数据稳定后按动手动记录按钮记录数据。加载及手动记录数据的次数则视实验本身的需要而

定；

6）卸载后打印出数据和曲线图；

7）关机。

4、实验注意事项

（1）本实验台采用的是风冷式磁粉制动器，注意其表面温度不得超过80°C，实验结束后应及时卸除载荷；

（2）在施加试验载荷时，“手动”应平稳地旋转电流微调旋钮，“自动”也应平稳地加载，并注意输入传感器的最大转矩分别不应超过其额定值的120%；

（3）无论做何种实验，均应先启动主电机后加载荷，严禁先加载荷后开机；

（4）在试验过程中，如遇电机转速突然下降或者出现不正常的噪声和震动时，必须卸载或紧急停车（关掉电源开关），以防电机温度过高、烧坏电机、电器及其它意外事故；

（5）注意检查各类减速器润滑油实验时的润滑状态；

（6）传感器本身是一台精密仪器，严禁手握轴头搬运（对于小规格尤其要注意）；严禁在地上拖、拉；在安装联轴器时，严禁用铁质榔头敲打；

（7）实验台不工作时，应切断电源。

附：JCY机械传动性能综合实验台配套软件说明书

该配套软件是为机械传动性能实验台专门编写的软件，本软件用BORLAND C++BUILDER5编写，主要由下拉菜单、显示面板、电机控制操作面板、数据操作面板、被试件参数数据库、测试记录数据库六大部分构成，其优点是：贴近用户、使用方便、功能强大、操作简单。

快速入门及注意事项:

1、运行软件:

双击桌面的快捷方式就能进入该软件运行环境了。

2、界面总览

以上就是软件的运行界面，主要由：

（1）下拉菜单

（2）显示面板

（3）电机控制操作面板

（4）数据操作面板

（5）被测参数数据库

（6）测试记录数据库

六部分组成，其中电机控制操作面板主要用于控制试验台架，下拉菜单中可以设置各种参数，显示面板用于显示试验数据，测试记录数据库，用于存放并显示临时测试数据，被测参数数据库,用来存放被测参数, 数据操作面板主要用来操作两个数据库中的数据。

一、数据操作面板主要由数据导航控件组成，其作用主要是对被测参数数据库和测试记录数据库中的数据进行操作。其中:

数据导航控件:

这些按钮的作用依次是,前进一个记录、插入一个记录、前进至最后一个记录、删除当前记录、编辑记录、确认编辑有效、放弃编辑、添加一个记录。

二、电机控制操作面板由电机转速调节框、被测件参数装入按钮，测试参数自动采样按钮、停止采样按钮、手动采样按钮、主电机电源开关按钮、电机负载调节框及负载满度调节滑竿构成。

1、电机转速调节框:

通过调节此框内数值可改变变频器频率，进而调节电机转速，变频器最高频率由变频器设置。

2、被测参数装入按钮:

根据被试件参数数据库表格中的“实验编号”，装入与编号相符的实验数据，并在下面表格中显示。

3、测试参数自动采样按钮:

试验台开始运行后，由计算机自动进行采样并记录下采样点的各参数，按下此按钮后，用户对数据的采样无须干预。

4、停止采样按钮:

按下此按钮，计算机停止对试验数据进行采样。

5、手动采样按钮:

如果用户选择手动采样方式，那么在整个试验期间，用户必须在认为需要采集数据的时刻按下此按钮，计算机会将该时刻采集的试验数据填入下面表格中显示并等待用户进行下一个采样点的采样。

6、主电机电源开关:

按下此按钮可以打开关闭主电机电源，并且通过图象显示当前电机电源状态。（由于此开关影响继电器寿命，故现为虚设，主电机电源开关现设置于工作台控制面板上。）

7、电机负载调节框:

控制此调节框，计算机将控制电机负载的大小（磁粉制动器）。调节框数值为0-100可调，负载满度由后面的满度调节滑竿控制。

三、下拉菜单由文件，设置，试验，分析四部分组成。

1、文件菜单:

文件主菜单内包括退出系统菜单项，选择此菜单项将退出本软件系统。

2、设置菜单:

设置主菜单内包括“基本试验常数”，“选择测试参数”，“设定转矩转速传感器参数”，“配置流量传感器串口参数”，“设定压力温度等传感器参数”菜单项。

a.选择“基本试验常数”菜单项，将弹出设置报警参数窗口

用户可根据实际情况进行参数的选择填写，其中要注意的是“定时记录数据”框内数据为计算机对试验数据采样的时间，单位为分钟，本实验台测试时以手动数据采样为佳，故一般“定时记录数据”框内数据设置为0或大于10。采样周期为计算机自动采样时连续采集两个采样点时间隔的时间，定为1000ms即可。其余第一报警参数，第二报警参数框可不予理睬。

b.“选择测试参数”被选中时，系统弹出“选择试验时应显示的测试参数”对话框

用户可以根据自己的需要选择显示的参数，开始测试时计算机将根据用户的选择来显示相应的数据。本实验台如无压力、温度、流量测试项目的话，可供显示的试验参数共8项，对话框内打勾之处即是。

c.选择“设定转矩转速传感器参数”时，系统弹出“设置扭矩转速传感器参数”对话框

用户应根据输入端扭矩传感器和输出端扭矩传感器铭牌上的标识正确填写对话框内系数，扭矩量程和齿数。

注意:填写小电机转速时，用户必须启动传感器上小电机，此时测试台架主轴应处于静止状态，按下小电机转速旁一齿轮图标按钮，计算机将自动检测小电机转速，并填入该框内。当主轴转速低于100转/分钟时，必须启动传感器上小电机且小电机转向必须同主轴相反！机械台架每次重新安装后都需要进行扭矩的调零，但是没必要每次测试都进行调零。调零时要注意，输入和输出一定要分开调零。调零分为精细调零和普通调零，当进行精细调零时，要先断开负载和联轴器，然后主轴开始转动，进行输入调零，接下来接好联轴器，主轴转动，进行输出调零。当进行普通调零时则没有这么麻烦，无须断开联轴器，直接开动小电机进行调零就可以了。但小电机转动方向必须与主轴转动方向相反，处于零点状态时用户只需按下调零框右边一钥匙状按钮，便可自动调零。

d.选择“配置流量传感器串口参数”时，将会弹出“配置设备串行口”对话框

根据实际情况，本实验台测试时，无需理睬此对话框

e.选择“设定压力温度等传感器参数”，将弹出“传感器常数”对话框

用户可根据传感器的使用说明进行正确配置并调节零点。如实验台没有压力、温度测试内容，则可不理睬此对话框。

3、试验菜单:

试验主菜单内包括“主电机电源”，“输入端小电机p正转电源”，“输入端小电机p反转电源”，“输出端小电机p正转电源”，“输出端小电机p反转电源”，“开始采样”，“停止采样”，“记录数据”，“覆盖当前记录”菜单项。

a.主电机电源，功能相当于电机控制操作面板上的主电机电源按钮。

b.输入端输出端小电机正反转电源，此四个菜单项可分别控制输入端输出端传感器上小电机的正反转，以保证测试时小电机转向同主轴转向相反。

c.开始采样，功能相当与电机控制操作面板上的开始采样按钮。

d.停止采样，功能相当与电机控制操作面板上的停止采样按钮。

e.记录数据，功能相当与电机控制操作面板上的手动记录数据。

f.覆盖当前记录，此菜单项将新的记录替换当前记录。

4、分析菜单:

分析主菜单内包括“设置曲线选项”，“绘制曲线”，“打印试验表格”菜单项。

a.打开绘制曲线选项，系统会弹出“绘制曲线选项”对话框

用户根据自己的需要选择要绘制曲线的参数项，其中，标记采样点的作用是在曲线图上用小圆点标记出数据的采样点，曲线拟合算法为用数学方法将曲线进行预处理，以便试验数据的分析;

b.绘制曲线选项，即根据用户的选择绘制出整个试验采样数据的曲线图;

C．打印。

实验二轴系结构设计与分析实验

一、实验目的

1.熟悉并掌握轴及轴上零件的结构形状、功用、工艺要求和装配关系；

2.熟悉轴的结构设计和轴承部件组合设计的基本要求，掌握轴及轴上零件的定位与固定

方法，轴承的调整、润滑和密封方法；

3.通过轴系部件的组装与测绘，学会对现有机械部件进行结构分析，培养结构设计能力。

二、实验设备

1、轴系结构设计与分析实验箱：内装轴、齿轮、蜗杆、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、

圆螺母、密封件、螺栓、螺母等（如下图）；

2、工具：游标卡尺、钢板尺、活搬手、内外卡尺等。

三、实验内容与要求

1、熟悉轴系结构设计与分析实验箱内的各种零件及功用；

2、指导教师根据附表可以选择性安排每组的实验内容(方案号)或学生自行确定两种以上实

验方案；

3、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计；

每组学生根据不同的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件固定，轴承安装与间隙调节、润滑及密封等问题，对所设计的轴系结构进行分析；

4、绘制轴系结构装配草图。

四、实验步骤

1、明确实验内容，理解设计要求；

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

(1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号；

(2)确定轴向固定方式(两端固定；一端固定、一端游动)；

(3)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(参考轴系布置图)；

5、绘制轴系结构装配草图；

6、将所有零件放入实验箱内的规定位置。

轴系布置图

五、实验结果

1、轴系结构设计实验方案一（包括轴系布置简图、轴承类型与固定方式、传动件、润滑与密封方式、轴承端盖等）。

2、轴系结构设计实验方案二（包括轴系布置简图、轴承类型与固定方式、传动件、润滑与密封方式、轴承端盖等）。

于哪种？

实验三减速器拆装实验

一、实验目的

1、熟悉、了解减速器的结构；

2、掌握减速器上各零件的结构、安装位置及作用；

3、加深了解轴与轴承部件的结构。

二、实验设备

1、单级、二级圆柱齿轮减速器；

2、一级蜗轮减速器。

三、测量工具

1、游标卡尺一把

2、内外卡尺各一把

3、活动扳手二把

4、600mm钢尺一把

5、螺丝刀二把

四、实验内容

1、测量各种螺栓直径：轴承旁联接螺栓直径d

1，箱盖与底座联接螺栓直径d

2

，轴承端盖

螺钉直径d

3(专指蜗轮减速器)，窥视孔盖螺钉直径d

4

,起盖螺钉直径d

5

，吊环螺钉直径d

6

；

2、测量箱体有关尺寸：中心距、中心高、壁厚、凸缘高度、加强筋厚度、大齿轮顶圆与内机壁的距离等；

观察、了解蜗轮减速器箱体侧面宽度与蜗杆的轴承盖外圆之间的关系。

3、掌握轴承部件的安装、拆卸、固定、间隙调整对结构的要求，并且绘制轴承部件结构草图；

轴承部件包括轴、轴承、轴承端盖、调整垫片、密封垫圈、挡油板等。

4、观察并掌握减速器各辅助零件的用途、结构和位置的要求，包括通气器、窥视孔、吊钩（或吊环）、起盖螺钉、定位销、油塞、油标等。

五、实验步骤

1、拧下盖与座联接螺栓，（蜗轮减速器要先拧下轴承端盖螺钉，取下轴承端盖和垫片）拔出定位销，借用起盖螺钉打开箱体上盖；

2、取下轴承端盖和垫片；

3、测量各种螺栓的直径。观察螺栓扳手空间尺寸，鱼眼坑的大小、深度。比较螺栓直径和孔径间的大小关系及防松方式；

4、观察铸造箱体的凸缘宽度，轴承旁凸台高度，拔模斜度，加强筋的位置和作用。了解箱体加工工艺对结构的要求；

5、分析轴承部件的结构，并绘出结构草图。了解如何实现安装、拆卸、固定和调整；

6、测量实验内容之2所列的其他箱体有关尺寸；

7、观察、了解减速器上各辅助零件的用途、结构和位置的要求（实验内容之4）；

8、扣上箱盖，将减速器安装好。

六、实验结果

1、绘制减速器中一根轴的轴承部件结构草图。

机械设计实验报告带传动

实验一 带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带 图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。 （1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min ；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U ”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n 1、n 2。 （2）扭矩测量装置 电动机输出转矩1T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩1T 、2T 相等。

机械设计试验指导书

上海百睿机电设备有限公司– https://www.docsj.com/doc/725491087.html, 机械设计试验指导书 第一次机械设计结构展示与分析 一、实验目的 1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式； 2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式； 3.了解常用的润滑剂及密封装置； 4.了解常用紧固联接件的类型； 5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。 二、实验设备 机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。 三、实验内容、步骤 在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下： 1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物； 2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物； 3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物； 4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。 四、注意事项 注意保护零件陈列柜中的零件。 五、实验作业 1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各 有哪些类型？ 2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。 六、问题思考 1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？ 2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？ 3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？ 4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？ 5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？ 6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？ 7.弹簧的主要类型和功用是什么？ 8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？ 9.零件和构件的本质区别是什么？ 常用带传动效率测试分析实验台

机械设计基础实验指导书

机械设计基础实验指导书

目录 实验一机构运动简图绘制 (1) 实验二齿轮范成原理 (2) 实验三带传动实验 (3) 实验四齿轮效率实验 (6) 实验五减速器拆装 (9) 实验报告一 (10) 实验报告二 (11) 实验报告三 (12) 实验报告四 (14) 实验报告五 (15)

实验一 机构运动简图的测绘和分析 一.实验目的 1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。 2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。 二.实验设备 1. 机械实物及机械模型。 2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。 3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。 三.原理和方法 1. 原理 机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。 2. 测绘方法 ⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。 ⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。 ⑶在草稿纸上绘出机构示意图。用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。 ⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。 ⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ （m/mm ）。在实验报告纸上画出机构运动 简图。

实验二 齿轮范成原理 一.实验目的 1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。 2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二.实验设备与工具 1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸 齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==?==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。 2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。 三.原理和方法 范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。实验时，齿条代表切削刀具，齿条节线与被加工齿轮的分度圆做纯滚动。这样，刀具刀刃各位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆半径无穷大的渐开线），所以包络出的齿廓必为渐开线。 当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为标准齿轮；如果是齿条中线的一条平行线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为变位齿轮。 四.实验步骤 1. 根据齿条刀具的基本参数和被加工齿轮的齿数以及变位系数计算出标准齿轮和变位齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并画在绘图纸上。 2. 将图纸固定在齿轮范成仪的圆盘上，对准中心，调节刀具中心线与齿轮毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。开始时将刀具推向最右边，然后将溜板慢慢向左移动。每移动一定距离，在代表齿轮毛坯的图纸上用铅笔描下刀具的刀刃位置，直到形成三个完整的齿形为止。 3. 使刀具离开轮坯中心线，移动xm 毫米（=0.4×20），再用上法推出三个变位齿轮的齿形。

机械设计实验指导书1

机械设计实验指导书

目录 实验一机械零件列柜演示实验 (4) 实验二带传动分析 (6) 实验三轴系结构分析 (11) 实验四减速器结构分析 (14) 实验五滑动轴承实验 (16) 实验六机械设计课程设计列柜演示实验 (22) 实验七机械传动系统方案设计和性能测试综合实验指导书 (24)

学生实验守则 一、学生实验前应认真预习相关实验容，明确实验目的、容、步骤，对指导教师的抽查提问回答不 合要求者，须重新预习，否则不准其做实验。 二、学生在实验中，应听从指导教师及实验人员的安排，在使用精密、贵重仪器时，必须按要求操 作以确保设备的安全使用，禁止随意动用与本实验无关的仪器设备，若对实验容持有创见性的改革，实施前必须经指导人员同意后方可进行。 三、学生应认真地进行实验，严格按操作规程办事，正确记录实验数据，实验后要认真做好实验报 告，认真分析实验结果、处理实验数据。 四、严格考勤，对无故缺席实验的学生以旷课论处，不得补做；对请假的学生，须另行安排时间予 以补做。 五、实验完毕后，学生必须按规定断电、关水、关气、整理设备、清扫场地，经指导教师检查合格 后方可离开。如发现有损坏仪器设备、偷盗公物者，一经查实，须追究责任，视情节按有关规定论处。 六、实验室应保持安静，不准高声喧哗、吸烟，注意环境卫生。实验时应注意安全，节约水、电、 气，遇到事故应切断电（气）源，并向指导教师报告

实验一机械零件列柜演示实验 一、实验设备： XJ-10B型精选机械零件列柜、铅笔、橡皮、直尺等绘图工具、钢笔或圆珠笔等二、实验目的： 了解常用机械零件的构造及应用。 三、实验要求： 1.回答每一柜中一个简答题； 2.画出主动斜齿轮、主动锥齿轮、主动蜗杆的受力图。 四、实验容：

机器人实验指导书

实验1机器人机械系统 一、实验目的 1、了解机器人机械系统的组成； 2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用； 3、掌握机器人单轴运动的方法； 二、实验设备 1、RBT-5T/S02S教学机器人一台 2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套 3、装有运动控制卡的计算机一台 三、实验原理 RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。机器人的传动简图如图2——1所示。 图2-1机器人的传动简图 Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。 本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。 下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。1、同步齿形带传动 同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同

步齿形带传动。 同步齿形带传动如下特点： 1.平均传动比准确； 2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小； 3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛； 4.效率较高，约为0.98。 5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。 同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。带的模数 m 及宽度b 越大，则能传递的圆周力也越大。 图2-2同步齿形带传动结构 2.谐波传动 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 图2-3谐波传动原理 图2-3示出一种最简单的谐波传动工作原理图。 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

机械设计带传动实验心得体会

机械设计带传动实验心得体会篇一：机械设计实验报告带传动 实验一带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n1、n2和扭矩T1、T2。 2、计算输入功率P1、输出功率P2、滑动率?、效率?。 3、绘制滑动率曲线?—P2和效率曲线?—P2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有

主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。（1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n1、n2。（2）扭矩测量装置 电动机输出转矩T1 (主动轮转矩)、和发电机输入转矩T2 (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转

机械传动实验指导书

机械设计制造及自动化专业实验 机械传动系统方案设计和性能测试 实验指导书 2012-10-10 机械工程学院 实践技能及培训中心

目录 一、实验目的 (1) 二、实验设备介绍 (1) 三、实验任务 (3) 四、实验台的使用与操作 (3) 1．实验台各部分的安装连线 (4) 2．实验前的准备及实验操作 (4) 五、实验步骤 (5) 六、测试软件介绍 (6) 1．界面总览 (6) ２．数据操作面板 (6) ３．电机控制操作面板 (6) ４．下拉菜单 (7) 附录1机械传动方案设计和性能测试综合实验报告错误！未定义书签。 附录2实验系统各模块展示 (17) 附录3转矩转速传感器介绍 (18) 附录4实验注意事项 (26)

一、实验目的 1. 掌握机械传动合理布置的基本要求，机械传动方案设计的一般方法，并利用机械 传动综合实验台对机械传动系统组成方案的性能进行测试，分析组成方案的特点； 2. 通过实验掌握机械传动性能综合测试的工作原理和方法，掌握计算机辅助实验的 新方法。 3. 测试常用机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运 动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等)，加深对常见机械传动性能的认识和理解； 二、实验设备介绍 1 实验台系统组成 “机械传动性能综合测试实验台”由机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机几个模块组成，另外还有实验软件支持。系统性能参数的测量通过测试软件控制，安装在工控机主板上的两块转矩转速测试卡和转矩转速传感器联接，如图1和图2所示。 图1 机械传动测试系统组成示意图 变频电机 ZJ 扭矩传感器 被试传 动机构 ZJ 扭矩传感器 负载 工控机 转速调节 负载调节 扭矩测量卡 扭矩测量卡 D/A 转换卡

带传动的滑动率和效率测定的试验方案设计

带传动的滑动率和效率测定的实验方案设计 一、实验目的 1．深入了解带传动的原理以及传动摩擦和滑动时候的相关问题。2．深入了解、掌握机械带传动效率及滑动率测量方法及原理，了解测量过程所使用的仪器、仪表以及传感器的工作原理。 3．观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。 ??—F曲线）的测定和—F4．通过对滑动曲线（曲线）和效率曲线（分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。 二、实验的理论依据 由于带是弹性体，受力不同的时候伸长量不等，使带传动发生弹性滑动现象。在带绕带轮滑动传动时候，带的压力由F下降到F所以带的弹21 性变形也要相应减小，亦即带在逐渐缩短，带的速度要落后于带轮，因此两者之间必然发生相对滑动。同样的现象也发生在从动轮上，但是情况恰好相反。带从松边转到紧边时，带所受到的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。带与带轮间同样也发生相对滑动。 其中：带收到的张紧力F，紧边拉力F，松边拉力F。201则：有效拉力F=F- F等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和F f12带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为

v?vDn?2122??(1?)?100%nvD111 m/s；v、v——分别为主动轮、从动轮的圆周速度，单位：式中21；——分别为主动轮、从动轮的转速，n、nr/min21。、D——分别为主动轮、从动轮的直径，mmD21的增大而F1）随着带的有效拉力所示，如图2-1带传动的滑动（曲线 增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。点时，滑动率小于临界点F?当有效拉力F成线性关系，带处于弹性滑与有效拉力F?超过临界点F动工作状态；当有效拉力F带处于弹性滑动点以后，滑动率急剧上升，效率曲线1-滑动曲线2-当有效拉力等与打滑同时存在的工作状态。带传动的滑动曲线和效率曲线图2-1 时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。图中曲线F 于max?之间关系的曲线。为带传动的效率曲线，即表示带传动效率与有效拉力F2点以F超过临界点F?当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力后，传动效率急剧下降。，这时等于或稍小于临界点F?带传动最合理的状态，应使有效拉力F?，并且还有余力负担短时间（如启带传动的效率最高，滑动率=1% ~ 2% 动时）的过载。 三、实验台的结构与工作原理型带传动实验台。该实验—本实验的设备是PCA 2-2台由主机和测量系统两大部分组成，如图所示。 8

机械设计实验指导书

第4章机械性能和工作能力的测试与分析 4.1 概述 提高机械及其零部件的性能和工作能力是提高机械产品质量的关键。机械及其零部件的性能和工作能力的测试涉及运动学特性、动力学特性、精确度、承载能力、可靠性、安全性、人机工程、节能环保等，项目和内容十分广泛，其基本内容包括机械传动的效率、振动、噪声等，这些测试项目常常作为评定机械产品性能的基本质量指标。因此，掌握机械性能和工作能力的测试方法，对于研究、改进和创新机械以及对机械设备进行故障诊断具有重要的意义。 4.2 机械设计展示开放实验 4.2.1 实验目的 通过实验对各种机械零部件、各种传动装置的结构组成形式以及润滑与密封、零件的失效形式等有一个比较全面的认识与了解。 4.2.2 实验设备 机械设计示教板，由18个陈列柜组成，如图4-1所示。 图4-1 机械设计示教板 4.2.3 实验内容 （1）螺纹联接1：螺纹的类型、螺纹联接的基本类型、常见的各种螺纹联接件； （2）螺纹联接2：螺纹联接的防松、提高螺纹联接强度的措施、螺纹联接的装拆； （3）键、销和花键联接； （4）铆、焊、粘和过盈联接； （5）带传动1：V带传动、平带传动、同步带传动及带传动的张紧装置； （6）带传动2：平带的材料与接头形式、V带的结构与型号、其它带传动、各种带轮的结构； （7）链传动：滚子链的结构与接头形式、齿形链、无级变速链、起重链、链传动的布置与张紧； （8）齿轮和蜗杆传动：齿轮的结构、蜗杆的类型、蜗轮的结构； （9）滑动轴承：轴瓦与衬的材料、滑动轴承的结构、动压滑动轴承油膜压力分布； （10）滚动轴承1：滚动轴承的结构、常用类型与代号、尺寸系列、滚动轴承的装拆； （11）滚动轴承2：内圈和外圈的固定方法、轴承的预紧与调整、密封、轴承座的形式； （12）联轴器：刚性固定式、刚性可移式、弹性联轴器、安全联轴器； （13）离合器：牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器、离心式离合器、超越离合器； （14）轴1：轴的承载类型、轴的结构类型、轴的结构设计； （15）轴2：轴上零件的定位； （16）弹簧：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、组合弹簧以及弹簧的应用； （17）润滑与密封：润滑装置、密封件、润滑剂； （18）机械零件的失效形式：残余变形、断裂、磨损、胶合、点蚀、腐蚀。

带传动实验指导

带传动实验指导书 金悦 姓名班级学号 西安交通大学 机械基础实验教学中心 http://202.117.29.254 2012年9月

目录 §1-1 概述 (1) §1-2 预习报告 (1) §1-3 实验原理...........…………………………………………… 一、实验系统的组成...........………………………………………… 1、实验系统的组成...........………………………………………… 2、主要技术参数...........……………………………………………… 3、实验机结构特点...........………………………………………………（1）机械结构...........………………………………………………（2）电测系统...........……………………………………………… 二、实验原理及测试方法...........…………………………………… 1、转速测量...........……………………………………………… 2、转矩测量...........……………………………………………… 3、加载原理...........……………………………………………… 4、电机调速...........……………………………………………… §1-4 实验步骤...........……………………………………… 一、人工记录操作方法...........……………………………………… 二、与计算机接口操作方法...........……………………………………… 三、校零与标定...........………………………………………………§1-5 实验任务...........………………………………………… §1-6 实验报告...........…………………………………………

带传动实验报告

带传动实验 一、实验目的 1、测定滑动率ε和传动效率η，绘制2T -ε滑动曲线及2T -η效率曲线 2、测定带传动的滑动功率。 3、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。 二、设备和原理 (一) 实验设备的主要技术参数 1、直流电机功率：2台×50W 2、主动电机调速范围：500～2000转/分 3、额定转矩：T=0.24N. M=2450g .cm 4、实验台尺寸：长×宽×高＝600×280×300 5、电源：220V 交流 (二)实验设备的结构特点 1、机械结构 本实验的机械部分，主要由两台直流电机组成，如图14-1所示。其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发动机。 对原动机，由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速。 图14-1 实验台机械结构 1、从动直流电机 2、从动带轮 3、传动带 4、主动直流电机 5、主动带轮 6、

牵引绳 7、滑轮 8、砝码 9、拉簧 10、浮动支座11、固定支座 12、底座 13、拉力传感器 对发动机，每按一下“加载”按键，及并上一个负载电阻，使发电机负载逐步增加，电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。 两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T1(主动电机力矩)、T2（从动电机力矩）迫使拉钩作用于拉力传感器（序号13），传感器输出的电讯号正比于T1、T2，因而可以作为测定T1、T2的原始讯号。 原动机的机座设计成浮动结构（滚动滑槽），与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确预定带传动的预拉力F0。 两台电机的转速传动器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的环形槽（本图未表示）中，由此可获得必需的转速讯号。 三、实验步骤 1、不同型号传动带需在不同预拉力F0的条件下进行试验，也可对同一型号传动带，采用不同预拉力，试验不同预拉力对传动性能的影响。为了改变预拉力F0，如图14-1所示，只需改变砝码8的大小。 2、接通电源 在接通电源前首先将电机调速旋钮逆时针转至“最低速”（0 速）位置，揿电源开关接通电源，按一下“清零”键，将调速旋钮时针相向“高速”方向旋转，电机由起动，逐渐增速，同时观察实验台面板上主动论转速显示屏上的转速数，其上的数字即为当时的电机转速。当主电机转速达到预定转速（本实验建议预定转速为1800转/分左右）时，停止转速调节。此时从动电机转速也将稳定的显示在显示屏上。 3、转矩零点及放大倍数调整 在空载状态下调整机台背面（参见图14-2）调零电位器，使被动转矩显示（参见图14-4）上的转矩数0～0.030N.M，主动轮在0.050～ 0.090N.M。 待调零稳定后（一般在转动调零电位器后，显示器跳动2～3次即可达到稳定值）按加载键一次，最左地1个加载指示灯亮，待主、被动轮转速及转矩显示稳定后，调节主动轮放大倍数电位器，使主动轮转矩增量略大于被动轮转矩增量（一般出厂时已调好）。显示稳定后按清零键，在进行调零。如此反复几次，即可完成转矩零点数放大倍数调整。 4、加载 在空载时，记录主、被动轮转矩与转速。按“加载”键一次，第一加载指示灯高，待显示基本稳定后记下主、被动轮的转矩及转速值。再按“加载”键一次，第二个加载指示灯亮，待显示稳定后再次记下主、被动轮的转矩及转速。第三次按“加载”键，三个加载指示灯亮，记录下主、被动轮的转距、转速。 重复上述操作，直至7个加载指示灯亮，记录下八组数据。根据这八组数据便可作出带传动滑动曲线ε－T2及效率曲线η－T2。 在记录下各组数据后应及时按“清零”键。显示灯泡全部熄灭,机构处于空载状态,关电源前,应将电机调速至零,然后再关闭电源。

星期四的实验报告-带传动

实验二 带传动的滑动率和效率测定 一、实验目的 1．了解实验台的结构及工作原理，了解机械的转矩、转速等机械参数的测量手段。 2．观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。 3．通过对滑动曲线（ε —F 曲线）和效率曲线（η—F 曲线）的测定和分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。 二、实验的理论依据 带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。因此，带传动需以一定的预紧力F 0紧套在两个带轮上，使带与带轮的接触面上产生正压力。工作时，由于带与轮面间的摩擦力作用，使带传动的紧边拉力F 1和松边拉力 F 2不等，两者之差F =F 1-F 2, 即为带的有效拉力，它等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和F f 。在一定条件下，摩擦力有一极限值，如果工作载荷超过极限值，带就在轮面上打滑，传动不能正常工作。预紧力F 0愈大，带传动的传动能力愈大。 由于带是弹性体，受力不同时带的弹性变形不等。紧边拉力大，相应的伸长变形量也大。在主动轮上，当带从紧边转到松边时，拉力逐渐降低，带的弹性变形逐渐变小而回缩，带的运动滞后于带轮。也就是说，带与带轮之间产生了相对滑动。而在从动轮上，带从松边转到紧边时，带所受到的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。带与带轮间同样也发生相对滑动。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的滑动，称为弹性滑动。这种弹性滑动在带传动中是不可避免的，其结果是使从动带轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使传动比不准确，并引起带传动效率的降低以及带本身的磨损。 带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为 %100)1(1 122121?-=-= n D n D v v v ε （1） 式中 v 1、v 2——分别为主动轮、从动轮的圆周速度，单位：m/s ； n 1、n 2——分别为主动轮、从动轮的转速，r/min ； D 1、D 2——分别为主动轮、从动轮的直径，mm 。 如图2-1所示，带传动的滑动（曲线1）随着带的有效拉力F 的增大而增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。当有效拉力F 小于临界点F '点时，滑动率与有效拉力F 成线性关系，带处于弹 性滑动工作状态；当有效拉力F 超过临界点F '点以后，滑动率急剧上升，带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。当有效拉力等于F max 时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。图中曲线2为带传动的效率曲线，即表示带传动效率η与有效拉力F 之间关系的曲线。当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力F 超过临界点F '点以后，传动效率急剧下降。 带传动最合理的状态，应使有效拉力F 等于或稍小于临界点F '，这时带传动的效率最高，滑动率ε =1% ~ 2%， 并且还有余力负担短时间（如启动时）的过载。 三、实验台的结构与工作原理 本实验的设备是PC —A 型带传动实验台。该实验 1-滑动曲线 2-效率曲线 图2-1 带传动的滑动曲线和效率曲

一、带传动实验指导及实验报告

带传动实验 一、实验目的 （1）、在不同负载的情况下，手工抄录主动轮转速、主动轮转矩、被动轮转速、被动轮转矩，然后根据此数据计算并绘出弹性滑动曲线和传动效率曲线。 （2）、随着带传动负载逐级增加，用计算机进行数据处理与分析，并输出滑动曲线、效率曲线和所有实验数据。 二、实验内容和设备 1、实验系统的组成 图1 2、主要技术参数：直流电机功率50W 、主动电机调速范围0~1800转/分、额定转矩T=2450g ·cm 、电源220V/50Hz 3、实验机结构特点 （1）机械部分 本实验台机械部分，主要由两台直流电机组成，如图2所示。其中一台作为原动机，另一台则为负载的发电机。 1、从动直流发电机 2、从动带轮 3、传动带 4、主动带轮 5、主动直流发电机 1、从动直流发电机 2、从动带轮 3、传动带 4、主动带轮 5、主动直流发电机 6、牵引绳 7、滑轮

8、砝码9、拉簧 10、浮动支座11、固定支座 12、电测箱13、拉力传感器 图2 14、标定杆 原动机是由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压，实现无级调速。发电机由每按一下“加载”就并上一个负载电阻，使发电机负载逐步增加，电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，既发电机的负载增大，实现了负载的改变。 两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T1、T2迫使拉钩作用于拉力传感器，传感器输出的电信号正比于T1、T2的原始信号。 原动机的机座设计成浮动结构，与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确地预定带传动的预拉力F0。 两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后的环槽中，由此可获得转速信号。 （2）电测系统 电测系统装在实验台电测箱内，如图1所示。附设单片机，承担数据采集、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。实时显示带传动过程中主动轮转速、转矩和从动轮转速、转矩值。通过微机接口外接PC机，显示并打印输出带传动的滑动曲线ε—T2及效率曲线η—T2及相关数据。 电测箱操作部分主要集中在箱体正面的面板，面板的布置如图3所示。 图3 三、实验原理和方法 （1）设置预拉力，如需试验不同预拉力F0对传动性能的影响，可通过改变砝码8的大小来改变预拉力F0。 （2）打开计算机，运行带传动实验系统，选择端口，然后用鼠标点击采集“数据采集”菜单，等待数据输入。 （3）将实验台粗调电位器逆时针转到底，使开关断开，细调电位器也逆时针旋到底。打开实验机电源，按“清零”键，几秒钟后，数码管显示“0”，自动校零完成。 （4）顺时针转动粗调电位器，开关接通并使主动轮转速稳定在工作转速（一

带传动及其特性实验报告(精)

南昌大学实验报告 学生姓名 : 学号专业班级 : 实验类型:□ 验证■ 综合□ 设计□ 创新实验日期 : 2013年 10月 11日实验成绩 : 一、实验项目名称 :带传动及其特性实验二、实验目的 1. 了解带传动的预紧和加载方式; 2. 了解带传的的弹性滑动和打滑的区别; 3.了解带传动的拉力与滑动率、与效率之间的关系 4. 了解转速、转速差以及扭曲的测量方法。 三、实验基本原理 ? 滑动率 主、从动轮圆周速度分别为 V1 = πdd1n160000(m/s V2 = πdd2n2 60000 (m/s 由于带的弹性滑动引起的从动圆周速度的降低率称为滑动率ε,即 ε= v1 - v2v1*100% = d1n1 - d2n2d1n1*100% = n1 - n2

n1 *100% (d1 =d2 ? 传动效率 η= P2P1= T2n2 T1n1 *100% (1P 、 2P 分别为主动轮的输入功率和从动轮的输出功率 随着负载的改变, 1n 、 2n 和 1T 、 2T 值也将随之改变。这样,可以获得不同负载下的 ε和η值,由此可以得出带传动的滑动率曲线和效率曲线。改变带的预紧力 0F ,又可以 得到在不同预紧拉力下的一组测试数据。 显然, 实验条件相同且预紧力 0F 一定时, 滑动率的大小取决于负载的大小, 1F 与 2F 之间的差值越大,则产生弹性滑动的范围也随之增大。当带在整个接触弧上都产生滑动时,就会沿带轮表面出现打滑现象,这时,带传动已不能正常工作。所以打滑现象是应该避免的。滑动曲线上临界点(A 和 B 所对应的有效拉力即不产生打滑现象时带所能传递的最大有效拉力。通常,我们以临界点为界,将降曲线分为两个区,即弹性滑动区和打滑区(见图 1-3所示

《机械设计》实验一(带传动的滑动率曲线与效率曲线测定)pdf

验证性实验指导书 实验名称：带传动的滑动率曲线与效率曲线测定 实验简介：带传动在工作中，滑动现象是不可避免的，通过本实验可以观察带传动的打滑现象，绘出滑动曲线和效率曲线，从而加深对带传动工作原理的特点的认识，并初步学会实验技能。 适用课程：机械设计 实验目的：A验证带传动滑动率曲线及效率曲线；B观察带传动的打滑现象；C了解实验台高效节能的电封闭加载原理；D 了解常用机械量的测量原理及方法。 面向专业：机械类 实验项目性质：验证性（课内必做） 计划学时： 2学时 实验分组： 2人/组 实验照片：

《机械设计》课程实验 实验一 带传动的滑动率曲线与效率曲线测定 带传动在工作中，滑动现象是不可避免的，本实验的目的和要求是：观察带传动的打滑 现象，绘出滑动曲线和效率曲线，从而加深对带传动工作原理的特点的认识，并初步学会实验技能。 一、 实验目的 1. 验证带传动滑动率曲线及效率曲线； 2. 观察带传动的打滑现象； 3. 了解实验台高效节能的电封闭加载原理； 4. 了解常用机械量的测量原理及方法。 二、 实验设备 带传动的滑动率与效率测定试验台 图1-1是试验台的结构简图，它有两台直流电机，电机1和电机2。在试验中，我们将用电机1通过进行试验的皮带拖着电机2发电来给皮带加上负载。具体的加载原理和方法，下面一节再详细介绍。 电机1的定子用轴承固定在支架上，并加以平衡，可以自由摆动，称为悬支电机。这样结构是为了便于通过固联在定子上的力臂和放在它旁边的磅秤，测量电机工作时转子上的转矩。因为按电动机工作的电机，定子上由反作用力产生的转矩，大小与转子转矩相等（摩擦力忽略不计），方向与转子产生转矩相反。这台电机试验时按电动机工作，转子顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的左侧。转矩T1可由下式计算： 1 1 T P L =× (4) 式中：P1——磅秤的读数(kg) L ——为力臂长度，L=400mm 右边的电机2也用相同的方法支承在它的支架上，因为这台电机在试验中按发电机工作，发电机定子上的转矩的大小和方向均与转子转矩相同，现在转子为顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的右边。转矩T2的求法和力臂的长度，与电机1相同，即

带传动实验指导书

四、实验台主要技术参数： 直流电机功率：355 KW 调速范围：50~1500 rpm 预紧力最大值：3 Kgf 测力杆力臂长：L1=L2=120 mm 带轮直径：D1=D2=120 mm 测力杆刚度系数：K1=K2=0.24 N/格

百分表：精度0.01mm，测量范围0~10mm 实验带：聚酰胺片基平带（L20×800GB11063-89） 发电机负载：0、40W、80W、120W、160W、200W、240W、280W、320W共九档 五、实验注意事项： 1、带与带轮应保持清洁，不得沾油，否则可用汽油或酒精清洗后用抹布擦干； 2、启动电源开关前，应将面板上转速旋钮逆时针旋到止位，以免电机突然高速运动产生冲击损坏传感器。同时还应加上一定的砝码，使带张紧，并断开发电机所有的负载； 3、采集数据时，一定要等转速窗口数据稳定及百分表指针摆动幅度小于4格后再进行采集，两次采集间隔5~10秒钟； 4、当带加载至打滑时，运转时间不能过长，以防带过度磨损。 六、实验要求： 严格按步骤进行实验，认真采集数据，完成实验报告。 三、带传动实验报告 班级：学号：姓名：成绩： 组号：本组人数：时间：2013年 10月 15日 一、实验目的 二、实验台工作条件 测力杆力臂长：L1=L2= 带轮直径：D1=D2= 测力杆刚度系数：K1=K2= 实验带： 三、实验数据及处理： 1、初拉力F0= N时的测试数据： n1 n2 △n εT1 T2 η0 1 2 3 4 5 6 7

2、初拉力F0= N时的测试数据： n1n2△nεT1T2η0 1 2 3 4 5 6 7 3、带传动弹性滑动曲线和效率曲线： 四、思考题 1. 带传动的弹性滑动和打滑有何区别？ 2.预紧力大小对带的应力及带传动承载能力有何影响？ 3.如何计算带的弹性滑动率ε及效率η？

带传动实验报告

带传动实验报告 一、实验目的 1、观察带传动的弹性滑动与打滑现象。 2、测出带传动弹性滑动系数、效率与负载的关系,绘出滑动曲线与效率曲线。 3、掌握转速、转速差与转矩的测量方法。 二、实验设备及仪器 带传动实验台、转速表与秒表等。 三、实验设备结构及测量原理 实验台外形结构如图1所示,主要由动力及传动系统、负载调节、转矩测量与单行滑动显示装置等部分组成。 能,使作为负载的发热丝绕组升温。若改变发热丝的电流强度,即可改变负载大小。载荷不同带传动的弹性滑动程度也不同,由装在发电机端部测转差盘上的光轴(由五个发光二极管沿 ?与电动机转速1n之比即可求径向排列而成)发转速度之快慢显示出来。根据光轴逆转速度n 得滑动系数ε。发电机工作时对电动机产生阻转矩2T,它与其角速度2ω之积为发电机的输出功率2P,而2P与由电动机输出的功率1P之比值就就是带传动的效率η。 四、实验内容 1、效率测量 电动机输出的功率一部分消耗于带、轴承等的摩擦损耗,绝大部分经发电机负载盘转化为焦耳-楞次热。

11221111111222222222,60306030n n n n P T F L F L P T F L F L ππππωω== ==== 效率: 2222 1 11122 12 11 100%P n F L P n F L n F L L n F ηη= ==∴= 由上式可知,只要测出两轮转速与两个拉力计读出的示值,即可计算出效率。 2、 滑动系数测量 带传动时由于有弹性滑动,所以从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,即,故弹性滑动系数: 121122 111 121211 V V D n D n V D n D D n n n n n ππεπε--= ==-?∴= =(12,D D 为主、从动轮直径) 带传动的弹性滑动现象可从发电机的测转差盘上光轴逆转速度之快慢直接地瞧到。 3、 绘制曲线图 由图3可知,带传动的有效拉力为 111122T F L F D D = = 实验过程,11,D L 保持不变,1F 正比于F ,因此可用1F 大小表征有效驱动力的大小。根据1,,F εη值即可绘出如图4所示的弹性滑动系数曲线图与效率曲线图。 五、 数据记录及处理 1、 实验数据

机械设计实验指导书(1)

机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年

目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17)

实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。

四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏

带传动实验台设计

选题背景 带传动实验台设计 1 选题背景 1.1 选题背景，意义极其应用前景 1.1.1 选题背景 现代科学技术飞速发展，为高校的教学提出了更高，更新的要求。适应于现代 科学技术发展的高校教学改革势在必行，而作为实践环节的实验教学的教学内容，仪 器设备，手段方法的改革理应首当其冲。本研究课题正是顺应这一形式要求而提出的。传统的带传动性能实验设备大而笨，数据测试方法落后，测试数据耗时，实验过程烦琐，不能完全达到实验的教学目标。更为严重的是这种落伍于现代科技发展的实验手段对于学生和了解现代工程技术意识是一个严重的障碍。 本论文拥有资料：目录、中英文摘要、正文、设计图纸 查看地址：https://www.docsj.com/doc/725491087.html, 国内许多院校和科研机构比如重庆大学，山东大学，湖北汽车工业学院等已经进行了带传动的改革研究，基本上实现了数据的自动检测，处理和曲线显示，并能进行计算机辅助教学。但是，带传动实验中的控制部分不尽人意，目前绝大多数实验台只能进行恒定加载或简单的程序控制阶梯加载，实验结果与现场测试依然有较大的差距；恒速控制也主要通过手动调节，自动化程度低。 （1）随着社会对知识面的掌握要求越来越广，学生学习的课程也在增多，除了传统的必修课程，又增加了一些适应时代科技发展和社会要求的选修课。作为工科类学生还需要掌握一定的人文，艺术类的知识，。此外，学生还必须利用课余时间加强计算机，外语方面的知识，或从事一些科技创新活动等。传动的实验教学模式要求全班集体占用一定实验课时来完成实验，缺乏机动性。 （2）随着高校生员的扩张。实验设备和实验教学师资出现紧缺趋势，传统的实验教学模式面临着可能出现质量打折的问题 （3）如果有更多的实验仪器，那么学生可以根据自己的业余时间自主，机动地，通过适当的预约登记的方式，分批地完成实验。既加强了机动性又缓和了实验设备和实验师资紧张的问题。小批量的，自主为主的实验还可大大提高实验教学效果。