機械設計綜合實驗指導書及實驗報告

1、機械設計綜合實驗指導書及實驗報告班級學號姓名機械基礎實驗中心雷代明2017年3月精選第一部分 機械設計實驗一 機械零件認知與分析實驗一、實驗目的1、熟悉常用的機械零件的基本結構，以便對所學理論知識產生一定的感性認識。2、分析常用機械零件的基本構造及制造原理。3、了解常用機械零件的實際使用情況。二、實驗內容通過觀察，掌握常用的機械零件的基本結構及應用場合。三、實驗簡介機械零件陳列觀摩，共包括：(1) 螺紋聯(lián)接與應用(2) 鍵、花鍵、銷、鉚、焊、鉸接(3) 帶傳動(4) 鏈傳動(5) 齒輪傳動(6) 蝸桿傳動(7) 滑動軸承與潤滑密封(8) 滾動軸承與裝置設計(9) 軸的分析與設計(10) 聯(lián)軸器

2、與離合器。共 10 個陳列柜，羅列了機械設計內容中大多數(shù)常用的基本零件與標準件，并對相應 的零件進行了結構和基本受力分析，聯(lián)接和安裝的基本方法的說明，有些常用的零件還給 出了簡單的應用舉例。通過本實驗的觀摩，學生可以對照書本所學的基本內容，初步領會機械設計的一些常 用零部件的基本設計與應用原理，從而達到舉一反三的教學目的，對其所學的課本理論知 識進一步鞏固和深化。四、實驗要求1、2、3、4、學生必須帶上課本，以便于與書本內容進行對照觀察。 進入實驗室必須保持安靜，不得大聲喧嘩，以免影響其他同學。 不得私自打開陳列柜，不得用手觸摸各種機械零件模型。 服從實驗人員的安排，認真領會機械零件的構造原理

3、。五、思考題1、常用螺紋聯(lián)接的方法有哪些 ?精選2、說明無鍵聯(lián)結的優(yōu)缺點.3、在帶傳動中，帶張緊的方法有哪些 ？4、 軸上零件軸向常用的定位方法有哪些？舉例說明。第二章滑動軸承實驗實驗二滑動軸承基本性能實驗一、概述滑動軸承用于支承轉動零件，是一種在機械中被廣泛應用的重要零部件。根據軸承的 工作原理，滑動軸承屬于滑動摩擦類型?；瑒虞S承中的潤滑油若能形成一定的油膜厚度而 將作相對轉動的軸承與軸頸表面分開，則運動副表面就不發(fā)生接觸，從而降低摩擦、減少 磨損，延長軸承的使用壽命。（外部供壓式）及流體動壓根據流體潤滑形成原理的不同，潤滑油膜分為流體靜壓潤滑 潤滑（內部自生式），本章討論流體動壓軸承實驗。

4、流體動壓潤滑軸承其工作原理是通過軸頸旋轉，借助流體粘性將潤滑油帶入軸頸與軸瓦配合表面的收斂楔形間隙內，由于潤滑油由大端入口至小端出口的流動過程中必須滿足 流體流動連續(xù)性條件，從而潤滑油在間隙內就自然形成周向油膜壓力（見圖2-1）,在油膜壓力作用下，軸頸由圖 2-1（a）所示的位置被推向圖2-1（b）所示的位置。當動壓油膜的壓力P在載荷F方向分力的合力與載荷 F平衡時，軸頸中心處于某一相 應穩(wěn)定的平衡位置 Oi, Oi位置的坐標為 Oi（e,妨。其中e=00i，稱為偏心距；0為偏位 角（軸承中心0與軸頸中心01連線與外載荷F作用線間的夾角）。精選隨著軸承載荷、轉速、潤滑油種類等參數(shù)的變化以及軸承

5、幾何參數(shù)(如寬徑比、相對間隙)的不同，軸頸中心的位置也隨之發(fā)生變化。對處于工況參數(shù)隨時間變化下工作的非穩(wěn)態(tài)滑動軸承，軸心的軌跡將形成一條軸心軌跡圖。為了保證形成完全的液體摩擦狀態(tài)對于實際的工程表面，最小油膜厚度必須滿足下 列條件：hminS(RziRz2)(2 1)式中，S為安全系數(shù)，通常取S2; Rzl、Rz2盈分別為軸頸和軸瓦孔表面粗糙度的十點高 度?；瑒虞S承實驗是分析滑動軸承承載機理的基本實驗，它是分析與研究軸承的潤滑特性 以及進行滑動軸承創(chuàng)新性設計的重要實踐基礎。根據要求不同，滑動軸承實驗分為基本型、綜合設計型和研究創(chuàng)新型三種類型。二、實驗目的軸承實驗臺的加載方法以及(1) 掌握實驗裝

6、置的結構原理，了解滑動軸承的潤滑方式、 軸承實驗臺主軸的驅動方式及調速的原理。(2) 掌握實驗臺所采用的測試用傳感器的工作原理。掌握滑動軸承中流體動壓(3) 通過實驗測試的周向油膜壓力分布及軸向油膜壓力分布， 油膜形成的機理及滑動軸承承載機理。(4) 通過實驗掌握工況參數(shù)和軸承參數(shù)的變化對滑動軸承潤滑性能及承載能力的影響。三、實驗內容對于基本型實驗，實驗內容如下：(1) 軸承中間平面上周向油膜壓力分布曲線圖見圖2-2(a)和軸向油膜壓力分布曲線圖(見圖 2-2(c)。(2) 周向油膜壓力分布曲線圖的承載分量的曲線圖見圖2 2。(b),求軸承的端泄影響K可由下式系數(shù)K?？紤]有限寬軸承在寬度B方向

7、的端泄對油膜承載量的影響，其影響系數(shù)求出：式中，F(xiàn)為軸承外載荷，N ; B為軸承有效工作寬度，mm; d為軸頸直徑，mm； pm為根據油膜壓力承載分量的曲線圖求出的動壓油膜的平均壓力，如圖22(b)所示。圖2 2(a)為實測上軸瓦上均布測點17位置處的油膜壓力形成的周向油膜壓力分布曲線；圖(b)為過這7個分點分別弓I垂線段I 一 1”、2 2”、77”，使之分別等于圖 (a)中的油膜壓力值的垂直分量后連成的光滑曲線，該曲線被稱為動壓油膜的承載分量曲線；pm與直徑圍成的矩形面積圖(c)為軸向油膜壓力分布曲線。根據承載分量曲線和直徑所圍成的圖形面積等于平均壓力精選02 2即可求四、實驗裝置實驗裝置

8、采用西南交通大學研制的ZHS20系列滑動軸承綜合實驗臺。該實驗臺主要由主軸驅動系統(tǒng)、靜壓加載系統(tǒng)、軸承潤滑系統(tǒng)、油膜壓力測試系統(tǒng)、油溫測試系統(tǒng)、摩擦因 素測試系統(tǒng)以及數(shù)據采集與處理系統(tǒng)等組成。1主軸驅動系統(tǒng)及電機選擇實驗臺的主軸支承在實驗臺箱體上的一對滾動軸承上。該主軸的驅動電機需滿足無極調 速、低速大轉矩及實驗過程中能快速啟停等要求。（直流）伺服電動機等驅動電機主要有交流異步電動機、直流電動機、步進電機、交流 類型。交流伺服電動機的工作原理與普通交流異步電動機相似，但交流伺服電動機的轉子電 阻比異步電機的大得多，其轉矩特性（轉矩T與轉差率S的關系）也因此較普通電機有很大區(qū)別（見圖2-3）。它

9、可使臨界轉差率大于1這樣不僅使轉矩特性更接近于線性，而且具有較大的起動轉矩，因此，伺服電機具有起動快、靈敏度高的特點。目前，基于稀土永磁體的交流永磁伺服驅動系統(tǒng)，能提供最高水平的動態(tài)響應和扭矩 密度。所以用交流伺服驅動取替?zhèn)鹘y(tǒng)交流調速、直流和步進調速驅動，以便使系統(tǒng)性能達 到一個全新的控制水平，從而獲得更寬的調速范圍和更大的低速扭矩。因此，本實驗臺選 用了交流伺服電動機，其優(yōu)點歸納如下：（1）控制精度高。交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證，因此，交流伺服具有極高的精選控制精度。(2) 低頻特性好。 步進電機在低速時易ft確 ft史鼻漳電錮ft0082-3 ns電豹機的轉JEWS

10、出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象；普通交 流電機由變頻器進行調速， 在低頻時的力矩小；直流電 機在低速的控制極不穩(wěn)定。 而交流伺服電機運轉非常 平穩(wěn)，即使在低速時也不會 出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系 統(tǒng)具有共振抑制功能，可以 克服機械的剛性不足缺點， 并且系統(tǒng)內部具有頻率解 析功能(FI叮)，。可檢測出機 械的共振點，便于調整系統(tǒng)。(3) 矩頻特性好。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速(一般為1 000 r / rai n)以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。(4) 過載能力強。交流伺服電機具有較強的過載能力。它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額 定轉矩的3倍，可用于克服慣性負載在啟

11、動瞬間的慣性力矩。(5) 運行穩(wěn)定。交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部 構成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖現(xiàn)象，控制性能更為可靠。(6) 響應速度快。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，從靜止加速到其額定轉速 1 000 t./min僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。2 .液壓系統(tǒng)實驗臺的液壓系統(tǒng)功能，一是為實驗軸承提供循環(huán)潤滑系統(tǒng)，二是為軸承靜壓加載系 統(tǒng)提供壓力供油。液壓系統(tǒng)框圖如圖24所示。為了保證液壓加載系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該系統(tǒng)采用變頻恒壓的控制方式。變頻恒壓供油系 統(tǒng)主要由油泵、變頻器、壓力傳感器組成，如圖2 5所示。通過壓力傳感

12、器對加載系統(tǒng)的壓力監(jiān)測，實時調節(jié)油泵電機的轉速使電機一油泵一液壓油路系統(tǒng)組成一個閉環(huán)控制系 統(tǒng)。由于在各種轉速下形成的油膜壓力和端泄情況有一定的差別，通過變頻恒壓系統(tǒng)能真 正地實現(xiàn)在各種轉速下的加載壓力保持不變。p0時，載荷若液壓加載系統(tǒng)向固定于箱座上的加載蓋板內的油腔輸送的供油壓力為 即施加在軸瓦上，則軸承載荷為：F 9.81( PoA Go)(2 3)l kgf=0.980665 N。式中，P0為油腔供油壓力，kqf/cm2; A為油腔在水平面上投影面積，A=60 cm2； Go為初始載荷（包括軸瓦自重、壓力變送器重量等），Go=7.5 kgf。注：由于實際需要，本書保留了一些非國際標準制

13、單位，3 .油膜壓力變送系統(tǒng)在軸瓦上半部承載區(qū)軸承寬度的中間剖面上，沿周向均勻分布鉆有 17共7個小孔,精選分別在小孔處安裝壓力變送器。當軸旋轉到一定轉速后，在軸承內形成動壓油膜，通過壓 力變送器測出油膜壓力值，并在計算機上顯示周向油膜壓力分布曲線(見圖22)。在軸瓦的有效寬度B的1 /4處，安裝軸向油膜壓力變送器8,測出位置8處的油膜壓力P8,根據軸向油膜壓力分布對稱原理，可以測得軸向油膜壓力分布曲線見圖2 2(c)。本實驗臺采用壓阻式壓力變送器，它由壓力敏感部件與壓力變送器部件組成。(1)壓力敏感部件。擴散硅壓阻式壓力傳感器的工作原理：以擴散硅材料制成的膜片作為彈性敏感元件， 其硅晶片上通

14、過微機加工工藝構成一個惠斯通電橋，如圖2 6所示，圖中，表示恒流源，R表示電橋阻值，U表示激勵電壓，Vo表示電橋輸出電壓。當有外部壓力作用時，膜片發(fā) 生彈性變形，膜片的一部分受壓縮，另一部分則受拉伸。兩個電阻位于膜片的壓縮區(qū)，另 兩個位于位伸區(qū)，并聯(lián)成惠斯通全橋形式，以使輸出信號最大。圖2-6恵斯通電橋(2)壓力變送器部件(性能參數(shù)見表2 1)。因壓力傳感器是一個在硅晶片上通過加工工藝構成的一個惠斯通電橋，該電橋橋阻的變化與作用在其上的外部作用力大小成正比例關系。為了將電阻變化量轉換為電壓信號， 給電橋提供最大2 mA DC的恒流源，用于激勵壓力傳感器工作。信號放大和轉換處理電路將惠斯通電橋產

15、生的電壓信號線性放大處理后，將其轉換為420 mA DC的工業(yè)標準信號變送輸出構成壓力變送器。其主要性能特點如下。 穩(wěn)定性高。每年漂移優(yōu)于 0. 2%滿量程。 溫度系數(shù)小。由于在生產過程中對產品精密地校準及補償，使其溫度誤差極小。 適應性強。產品量程寬，過程連接形式、制造材料、結構具有多樣化特征，因而可 適應工業(yè)測量中的各種場合及不同的介質。 安裝維護方便。產品可任意安裝在各測量點而不影響其性能。表21壓力變送器的性能參數(shù)表量程O 1. 2Mpa允許過載200 %供電電壓24 VDC，范圍電源：1230 VDC輸出信號420mADC(二線制)精度 0. 5%補償溫度范圍0 +60C工作溫度范圍

16、-10 +80 C財嗣畫J：血也oirraBTITLEIKjxuaETSxratszjzta圈aiSaSSIC 雲TTHHn rnTxmI*AA34ft1(as4tt4# 應CaMHWibsw，1B3-1 精選4 .油溫測試系統(tǒng)在軸承的入口處和出口處分別安裝溫度傳感器各一只，分別采集軸承入口處的潤滑油油溫tl和出口處的油溫t2，則可得到潤滑油的平均溫度tmtm=( tl+ t2)/ 2, 一般情況下tm不大于75 C。5.滑動軸承控制系統(tǒng)實驗臺的8個油膜壓力傳感器、液壓加載傳感器、測摩擦因數(shù)用的拉壓負荷傳感器以及油溫傳感器采集的測試數(shù)據通過A / D轉換器，以RS485總線方式傳送到計算機的實

17、驗數(shù)據采集及處理軟件系統(tǒng)，直接在屏幕上顯示出來，或由打印機打印輸出實驗結果。主軸電機的轉速大小通過計算機進行設置，設置值通過RS485總線送到伺服電機驅動器，由伺服電機驅動器控制電機的轉速。油壓加載系統(tǒng)的壓力是由實驗人員在電腦上設置加載壓力po與液壓加載壓力傳感器的反饋值進行比較，再通過 PID調節(jié)運算，將動態(tài)地改變變頻器的輸出頻率，使其液壓加 載壓力保持恒定。實驗臺的控制原理框圖如圖27所示。五、實驗裝置的操作步驟及方法(1) 網上預習“滑動軸承實驗”課件。(2) 觀察實驗臺的各部分結構、檢查油路及電路是否可靠連接.(3) 用手轉動軸瓦，使其擺動靈活、無阻滯現(xiàn)象。(4) 根據實驗臺操縱面板(

18、見圖2 8)，按圖示按鈕功能使總電源、油壓系統(tǒng)及主軸系統(tǒng) 處于接通位置，這時系統(tǒng)進入工作狀態(tài)。ft# oUH承話0 &從12圖28實驗臺操縱面板布置圖電源按鈕1,將此按鈕旋轉至“開”的位置，接通裝置電源；油壓系統(tǒng)啟動按鈕精選2,用于啟動油壓系統(tǒng)電機；油壓系統(tǒng)停止按鈕3,用于停止油壓系統(tǒng)電機；主軸系統(tǒng)啟動按鈕4，用于啟動伺服電機（主軸驅動電機）；主軸系統(tǒng)停止按鈕 5,用于停止伺服電機；急停 旋鈕6，在應急情況下，壓下此旋鈕可切斷整個系統(tǒng)的電源；按箭頭方向旋轉后，旋鈕彈 起即可恢復供電。說明：無論做何種實驗，均應先啟動液壓系統(tǒng)電機， 后啟動主軸驅動電機（伺服電機）， 確保主軸旋轉前有充足的供油。在

19、實驗過程中，如遇電機轉速突然下降或者出現(xiàn)不正常的 噪音和振動時，必須按急停按鈕緊急停車，以防電機突然轉速過高而燒壞電機與電器，防 止意外事故的發(fā)生。（5） a入滑勒釉承實時算機ftff系統(tǒng)n啟動界/KJ- g :_-.imUWHM曲喚剛格丄=；-=K叫.f“虬點擊實驗管理蕖時的“實驗會a”，進人實驗管理康 （見圖2-10）.T T 屮 i f _ I實人員自行人-實驗時何氣-實蛇求號*實驗分組號“實弱人員F實騙導老師”等，點擊返回。點擊實驗分類菜單，將會顯示出可供選擇的“徑向滑動軸承油膜壓力分布曲線”精選“f-入曲線”及“ p-f-n曲線” 3種類型實驗。選擇“徑向滑動軸承油墨壓力分布曲線”

20、菜單，開始本章實驗 1 “滑動軸承基本性能（基本型）”（見圖2-11 ）。該界面顯示有：主軸的轉速、油壓以及周向的7個油膜壓力等。 點擊“靜壓加載”數(shù)字框，彈出鍵盤，設置加載壓力（建議用戶0=0 .10.15 MPa）。 點擊油泵控制菜單，選擇“啟動”，啟動油壓系統(tǒng)。 油壓升起后，點擊“當前轉速”數(shù)字框，設置主軸轉速 健議用n=200500r/ min）。 觀察油膜周向和軸向壓力的分布曲線，如果曲線模糊，請點擊“穩(wěn)定取值”按鈕，同時觀察右邊的油膜壓力數(shù)值顯示窗口內的8個點的油膜壓力值。PJI bj. cwKii NrfiM聊 k/叭祁*1)訂匸;兇我并2丸二:世理* * 75-MF nr ut

21、 HP Mf I r MPn.tk 39 4及B/d3%時，帶傳動將開始打滑。帶傳動工作過程中，當載荷大到使彈性滑動擴展到整個帶與帶輪的接觸弧時，r/min, ; Di、(1 5)計算帶在帶輪上開始全面滑動，這種現(xiàn)象就稱為打滑。打滑時帶的磨損急速加劇， 傳動效率急劇下降, 從動輪轉速急劇降低甚至停止轉動，致使傳動失效。打滑現(xiàn)象對于正常工作的帶傳動來說 是不希望發(fā)生的，應予以避免 （用作過載保護時除外）。帶傳動的主要失效形式是帶的磨損、疲勞破壞和打滑。帶的磨損是由于帶與帶輪間的 彈性滑動引起的，是不可避免的；帶的疲勞破壞是由于帶在工作中所受的交變應力引起的， 與帶傳動的載荷大小、工作狀況、運行時

22、間、帶輪直徑等因素有關，也是不可避免的；而 帶的打滑是由于載荷超過帶的極限工作能力而產生的，是可以避免的。（2）帶的預緊力控制與測定。帶傳動在工作前需進行張緊，而預緊力的大小是保證帶傳動能否正常工作的重要條件。 預緊力不足，則帶與帶輪間的極限摩擦力小、傳動能力低、容易發(fā)生打滑；預緊力過大， 又會使帶的壽命降低、軸和軸承上的壓力增大。單根V帶最合適的預緊力 Fo可按下式計算：Fo500 2.5 1 旦 mv2K ZV(1 6)Pd為設計功率，kW; z為V帶的根數(shù)；m為V帶每米 m/S。式中，K a為小帶輪包角修正系數(shù)； 長的質量，kg / m;可為帶速，nL-4力翊CM精選在帶傳動中，為了測定

23、預緊力F0,通常是在帶與帶輪的切邊中點處加一垂直于帶邊的 載荷G,使其產生規(guī)定的撓度 f（使切邊長每100 mrn產生1.6 mn的撓度f）來控制，如圖I 4所示。圖中切邊長可以實測，或用下式計算:mm。式中，盤為兩輪軸間距，切邊長t在載荷G作用下產生的撓度載荷G值可由下式計算:新安裝的V帶:運轉后的V帶:最小極限值:4為1.6tf (mm)1001.5FoFo161.3FoFo16FoFo /(N)(N)f2(D2 D1)(mm)(1 7)(1 8)(1 9)(1 10)16(1 11)式中，F(xiàn)o為預緊力修正值（見表1 3），N。帶型Fo (N)普通V帶Y6Z10A15B20C29D59E1

24、08表13V帶的預緊力修正值FoG值亦可以參考表1 4,其中G值的上限用于新 V帶。100ST 7 104. 66-S.3 3.5-5.55.5-7A1 9.5-148-1212-1855-* 101015Bi125-200200Za42lS-2222-3312.5-lB ie-171c40054-8530-43145-TOi25-38iD363-600XSQO-74-108:10341壷362-Wi -斛一Up50TS75-WBE500-800 RM145-217 j217-3231124-156186*260100-150150-225五、實驗步驟與方法(1) 點擊進入“西南交通大學機械基

25、礎實驗教學示范中心”網站，網上預習“單級傳動 裝置性能參數(shù)測試實驗”課件。(2) 觀察相關實驗平臺的各部分結構，檢查實驗平臺上各設備、電路及各測試儀器間的信號線、連接線是否可靠連接。(3) 用手轉動被測傳動裝置，檢查其是否轉動靈活及有無阻滯現(xiàn)象。(4) 實驗數(shù)據測試前，應對測試設備進行調零。 調零時，應將傳感器負載側聯(lián)軸器脫開， 啟動主電動機，調節(jié) JX 1A機械效率儀的零點，以保證測量精度；在負載不便脫開時，啟動傳感器頂部的小電動機，并使其轉向與實驗時傳感器輸出軸的轉向相反，按儀器(或實驗測試軟件)的“清零”鍵，使儀器轉矩顯示為零；停止傳感器頂部的小電動機轉動，調零 結束，即可開始實驗。(5

26、) 啟動主電動機進行實驗數(shù)據測試。實驗測量應從空載開始，無論進行何種實驗，均應先啟動電機，后施加載荷，嚴禁先加載后開機。在施加實驗載荷時，應平穩(wěn)旋動WLY1A穩(wěn)流電源的激磁旋扭，并注意輸入傳感器的最大轉矩不應超過其額定值的120%。(6) 在實驗過程中，如遇電機及其他設備的轉速突然下降或者出現(xiàn)不正常的噪音、振動或溫升時，必須卸載或緊急停車，以防電機突然轉速過高而燒壞電機、設備及其他意外事故的發(fā)生。(7) 實驗測試完畢后，關閉控制柜主電源及各測試設備電源。(8) 根據實驗要求，完成實驗報告。 ZJS50系列“綜合設計型機械設計實驗裝置實驗教學測試軟件系統(tǒng)”簡介進入“綜合設計型機械設計實驗裝置實驗

27、教學測試軟件系統(tǒng)”，其主菜單包含：、實驗管理、變量設置、實驗報告、系統(tǒng)設置卜幫助、退出功能。1 .系統(tǒng)設置其子菜單有串口設置、參數(shù)設置與機械效率儀調零。串口設置。精選1 5所示。9。將機械效率儀的輸出信號接點擊系統(tǒng)設置下的串口子菜單，進入“串口參數(shù)選擇”對話框。首先根據實際情 況進行串口選擇，接下來的波特率、數(shù)據位、停止位及通道地址的設置則如圖 機械效率儀輸出通道地址設置為10，輸入通道地址設置為入測試計算機的串口 1(C0IVII)或串口 2( g M2)。串口選擇g波特率兩,停止位PI*輸出I輸入&1:嚇91-5 -審口選擇對話ft(2) 參數(shù)設置I 6所示。點擊系統(tǒng)設置下的參數(shù)子菜單，進

28、入“參數(shù)選擇”對話框，如圖苗備隔I圖1-6 參選S”對話根據使用的轉矩轉速傳感器的說明書(銘牌)進行扭矩系數(shù)設置，根據空載時的數(shù)據進 行扭矩零點編輯。(參見相關的機械效率儀使用說明書(3) 調零。點擊系統(tǒng)設置下的調零子菜單，按照上一步輸入的扭矩零點數(shù)據調整機械效率儀的 零點。2 .變量設置點擊變量設置，進入“變量設置”對話框 (見圖1 7)。測量參數(shù)與系統(tǒng)預置參數(shù)均 不能被修改，前者是直接測量，后者是根據直接測量的數(shù)據經過計算得到的。其中：傳動效率=輸出功率/輸入功率滑動率；(主動輪線速度一從動輪線速度 )/主動輪線速度若實驗需要，可自行定義測量參數(shù)，方法是：點擊“+”按鈕增加一行，錄入“參數(shù)

29、名稱”、“參數(shù)符號”和“計算公式”，點擊“2”按鈕完成參數(shù)添加?！咀⒁狻坑嬎愎街兴玫臏y量數(shù)據只能是輸入轉矩T1、輸出轉矩 T2;輸入轉速ni、輸出轉速n2；輸入功率P1和輸出功率P2。精選nNmn1(Anin口TiUrn哼1刊啊占*-F .1. n * - 1 I P ttP九PTVn仙1P1-Mil珂龍ITT*&卡“曰鋁糾BBi-7 “變郴 IS 一3 .實驗數(shù)據測試系統(tǒng)(1)錄入實驗的基本信息。點擊實驗管理菜單，選擇“新建實驗”項, 圖1 8所示。實驗記錄號是由系統(tǒng)自動生成的 成的。使用者在相應的編輯欄中錄入實驗分組編號、 擊“確定”按鈕進入“實驗參數(shù)設置”對話框。進入“實驗記錄基本

30、信息”對話框，如12位(8位年月日編碼+4位流水號)數(shù)字構實驗人員名單、指導教師姓名后，點#!WaW噸TsatAfl夢碎91“ 工駅飛斟*r對話精選設置實驗參數(shù)（見圖1 9）。CMRim 選擇實驗類型。 錄入相應的實驗參數(shù)。其中最大輸入功率（kW）、最高輸入轉速（r/min）是用于計算轉矩（或工作拉力）的量程。 在調速實驗中，最高輸入轉速也是第一條效率曲線的轉速默認值。建議實驗時第一條曲線 在此最高轉速下測試。（3）橫、縱坐標與量程選擇?！皺M、縱坐標與量程選擇”對話框如圖1 10所示，其操作方式為：精選*1像 磋標擇*對惜fi 點擊“”按鈕，從下拉菜單中選擇合適的橫坐標。 點擊“”按鈕，進入“

31、選擇縱坐標”對話框，最多可選擇4個不同的縱坐標。 點擊“量程”按鈕，進入“量程修改”對話框，設置縱坐標量程。(4) 實驗數(shù)據采集。:數(shù)據采集有連續(xù)實驗參數(shù)錄入完成后，點擊“確定”按鈕進入實驗數(shù)據采集界面，采樣和單步采樣兩種方式： 連續(xù)采樣。點擊連續(xù)采樣按鈕，系統(tǒng)將以IHz采樣頻率連續(xù)地從轉矩轉速傳感器讀取轉速、轉 矩和功率數(shù)據，同時進行機械傳動效率的計算、顯示和繪圖?！咀⒁狻吭趯嶒炌瓿珊?，應先點擊“采樣結束”按鈕停止采樣，再卸載，否則傳動效 率曲線將會失真。 單步采樣。在系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，點擊一次 單步采樣按鈕，系統(tǒng)將從轉矩轉速傳感器讀取一組轉 速、轉矩和功率數(shù)據，同時進行機械傳動效率的計算、顯

32、示和繪圖。多次點擊便可得到多 組數(shù)據，這樣可得到較“連續(xù)采樣”更平滑的傳動效率曲線圖。 調速實驗。若要比較不同輸入轉速下的傳動效率特性，可在采樣結束后，點擊：“調速實驗”按鈕，錄入新的輸入轉速，重復前述采樣步驟便可得到不同轉速下的傳動效率曲線。精選(5) 數(shù)據保存。實驗完成后，點擊“采樣結束”按鈕停止數(shù)據采集，點擊“保存按鈕可將實驗數(shù)據 保存，以便查詢和打印。若對實驗結果不滿意，可點擊“取消”按鈕。(6) 退出實驗。點擊“退出”按鈕即可退出實驗。4. 實驗數(shù)據的查詢和打印(1)進入查詢界面。點擊實驗報告菜單項，進入“實驗數(shù)據查詢”界面，如圖1 11所示。二_- b 13.益i稼釘.抻題f 山矗

33、.4.區(qū)-巒？昭3哲.X 匸”, 汕心 號爲左晉昌唇箱遙逼噩筑豊一 窘Bshshhbibiibv BmHHBSSnac B豳舉帝fiaOHD曬SSHF as碉鶴蠱噩SSISHi BniaeaanBDi . q aUKb Maun I *-飛91-U Gttit瘠滿”界面(2) 設置查詢范圍。系統(tǒng)默認的查詢范圍是所有實驗記錄。用戶可通過選擇“起始日期”和“截止日期” 來設置查詢范圍。(3) 查詢實驗結果。點擊“查詢”按鈕，可得到所謾范圍內的所有實驗記錄。點擊“箭頭”按鈕則依次顯 示出歷次實驗記錄的數(shù)據和效率曲線圖。(4) 橫、縱坐標與量程編輯。點擊“”按鈕，從下拉菜單中選擇合適的橫坐標； 點擊“

34、”按鈕，進入“選擇縱坐標”對話框，最多可選擇4個不同的縱坐標。 點擊“量程”按鈕，進入“量程修改”對話框，修改縱坐標量程。(5) 打印實驗報告。點擊“打印”按鈕，系統(tǒng)將以第 (4)步所選的縱、橫坐標與量程打印當前實驗記錄的實驗報告。首先打印傳動效率曲線，同時彈出“是否打印實驗測試數(shù)據”對話框，如圖1 12所示。102Ji_IKl-U否打印SttX試對常點擊Yes按鈕，打印實驗測試數(shù)據。點擊“ No ”按鈕，則不打印實驗測試數(shù)據。(6) 刪除歷史記錄。查詢并顯示出要刪除的歷史實驗記錄，點擊“Can cel”按鈕進行歷史記錄的刪除。5. 退出系統(tǒng)點擊菜單“退出”按鈕，退出“綜合設計型機械設計實駐裝

35、置實驗教學測試軟件系統(tǒng)”思考題1 .影響帶傳動的彈性滑動與傳動能力的因素有哪些t耐傳動有何影響。2 .帶傳動的彈性滑動現(xiàn)象與打滑現(xiàn)象有何區(qū)別？它們產生的原因是什么 ？當D1=D2時判斷打滑發(fā)生在哪個帶輪上并試分析原因？3 .嚙合傳動裝置的效率與哪些因素有關？為什么？。4 .嚙合傳動中各種傳動類型各有什么特點？其應用范圍如何。5 .通過實驗，比較帶傳動與鏈傳動的主要特點及應用范圍。6.通過實驗，討論摩擦傳動與嚙合傳動的主要特性如何？精選實驗四 組合式軸系結構設計與分析實驗、實驗目的1熟悉并掌握軸系結構設計中有關軸的結構設計、滾動軸承組合設計的基本方法;2. 熟悉并掌握軸、軸上零件的結構形狀及功用

36、、工藝要求和裝配關系；3. 熟悉并掌握軸上零件的定位與固定方法；4了解軸承的類型、布置、安裝及調整方法，以及潤滑和密封方式。二、實驗設備1創(chuàng)意組合式軸系結構設計與分析實驗箱。實驗箱由8類40種168件零件組成，能方便的組合出數(shù)十種軸系結構方案。具有開 設軸系結構設計和軸系結構分析兩大項實驗功能，對培養(yǎng)和提高學生的機械設計能力、機 械結構能力及機構創(chuàng)新能力的具有明顯的效果。%f *2. 繪圖工具300mm鋼板尺、游標卡尺、內外卡鉗、鉛筆、三角板等。三、實驗內容與要求1指導教師可以選擇性安排每組的實驗內容或學生自行確定實驗方案。實驗表格齒輪類型小直齒輪大直齒輪已 載荷 輕 中 中 重小斜齒輪大斜齒

37、輪中中重輕知 轉速 低 高 低 中 中 高 中 低 低條其他條件錐齒輪軸6060_070e 7 7-rf6060 -L706k 6710小錐齒輪錐齒輪與 軸分開37082302進行軸的結構設計與滾動軸承組合設計。每組學生根據實驗要求，進行軸系結構設計，解決軸承類型選擇、軸上零件定位固定、 軸承安裝與調節(jié)、潤滑及密封等問題。3繪制軸系結構裝配圖。4每人編寫實驗報告一份。四、實驗步驟1. 明確實驗內容，理解設計要求。2. 復習有關軸的結構設計與軸承組合設計的內容與方法。3. 構思軸系結構方案（1）根據齒輪類型選擇滾動軸承型號。）。確定支承軸向固定方式（兩端固定；一端固定、一端游動 根據齒輪圓周速度

38、（高、中、低）確定軸承潤滑方式（脂潤滑、油潤滑）。（4）選擇軸承端蓋形式（凸緣式、嵌入式）并考慮透蓋處密封方式（氈圈、皮碗、油溝等）。 考慮軸上零件的定位與固定，軸承間隙調整等問題。（6）繪制軸系結構方案示意圖。4組裝軸系部件根據軸系結構方案，從實驗箱中選取合適零件并組裝成軸系部件、檢查所設計組裝的 軸系結構是否正確。5.繪制軸系結構草圖。6 .將所有零件放入實驗箱內的規(guī)定位置。7.寫出實驗報告。五、參考結構圖01/01a1ttl早T甲丿圖殲六、時間安排1學生選擇題目進行軸系的初步設計課下進行，2、現(xiàn)場搭接軸系結構，根據搭接的正確軸系改圖，3、 畫出正確結構裝配圖，課后進行，2小時。rp擊丄i

39、r關2w翱 )I2小時；2小時;I圖4七、實驗作業(yè)撰寫實驗報告、上交繪制的軸系結構裝配圖。八、問題思考1 、軸為什么做成階梯形狀，哪些部位叫做軸頸、軸頭、軸身或軸肩，它們的尺寸是 怎樣確定的，軸各段的過渡部位結構應注意什么？2、是什么，3、么結構，4、5、 是什么？6、軸系中是否采用了卡圈、檔圈、緊定螺釘、壓板、定位套筒等零件，它們的作用 結構形狀有何特點？軸承采用什么類型，它們的布置和安裝方式有什么特點，軸承的鎖緊和固定是什 如何調整軸承間隙及軸承軸向位置？ 軸系采用什么密封裝置，為什么？軸上傳動件及軸承采用什么潤滑方式，是否在軸承里惻采用了擋油環(huán)，它的作用 軸系各零件的材料是什么？（如測繪

40、模型樣品，則要求選定各零件的材料）第二部分 液氣壓傳動與控制實驗五 油路認識實驗（必做）1、 了解油路組成， 及使用方法。、實驗目的建立起實際油路的感性認識，了解在回路中各種液壓元件的作用2、 了解 JSXA 型液壓綜合實驗臺的構成，熟悉其操作方法，為以后的實驗做準備。二、實驗裝置JSXA 型液壓綜合實驗臺是根據“液壓傳動” 等課程的學生分組設計實驗的要求而設 計的，其各種液壓元件基本上都由透明的有機玻璃，并按實物大小制作而成，因而能仔細 觀察各液壓元件內的工作狀態(tài)。本實驗臺正面豎立了一塊布滿直徑 6 毫米的定位孔矩陣的實驗工作板，每個液壓元件 都有兩個長 20 毫米的定位銷，實驗時可將所需液

41、壓元件插入實驗板上。實驗臺桌面右邊為“電氣控制操作臺”。操作臺左邊FU為直流24V電磁閥電源的保險管，“電源”為總電源開關，按下開關，按鈕開關的紅色指示燈亮，同時電壓表指示為2530V,說明控制部分基本正常。三、實驗步驟1、步驟 首先按實驗要求合理、正確布置油路（如圖a、1）。b、打開總閥的轉閥，使油泵無負載。C、開啟“油泵”開關，油泵啟動，再把總閥的溢流閥全部打開，然后關閉總閥的轉閥，使油泵的油從溢流閥溢出，此時油泵仍在無負載的情況下運轉，總 閥上的壓力表指針指向零。d、慢慢地調節(jié)總閥的溢流閥， 使壓力慢慢地升高， 最高壓力PmaxW 1mPa（總閥上壓力 表讀出），此后即可操作液壓回路。e、按圖1布置好回路后，回路半自動循環(huán)，快進： 1DT通電，其余斷電。油泵（1） 油7電磁閥（4