機械設計實驗指導書

1、帶傳動實驗一、工程應用實例帶傳動具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、傳動距離大、造價低廉以及緩沖吸振等特點，在近代機械中被廣泛應用。例如汽車、收錄機、打印機等各種機械中都采用不同形式的帶傳動。由于普通帶傳動是依靠帶與帶輪間的摩擦力來傳遞載荷，摩擦會產生靜電，因此帶傳動不宜用于有大量粉塵場合的傳動，以免引起爆炸，例如麻紡廠中的紡織機械。二、實驗問題的提出由于帶的彈性模量較低，在帶傳動過程中會產生彈性滑動，導致帶的瞬時傳動比不是常量。另一方面，當帶的工作載荷超過帶與帶輪間的最大摩擦力時，帶與帶輪間會產生打滑，帶傳動這時不能正常工作而失效。帶傳動的彈性滑動、帶輪與帶間的摩擦產生能量損耗，本實驗將讓你親自觀察帶傳

2、動的彈性滑動、打滑現象，分析彈性滑動曲線與帶傳動的效率。三、 實驗目的1、 觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現象；2、 了解帶的初拉力、帶速等參數的改變對帶傳動能力的影響，測繪出彈性滑動曲線；3、 掌握轉速、扭矩、轉速差及帶傳動效率的測量方法。四、 實驗設備及儀器1、 實驗設備實驗臺結構如圖21所示。傳動帶裝在主動輪5和從動輪9上，直流電動機和直流發(fā)電機的轉子均有一對滾動軸承支承；電機定子可繞軸線擺動，在定子上裝有測力杠桿2和10，杠桿2、10分別壓在測力計3和11上，當電動機和發(fā)電機工作時，便能容易地測量出電動機和發(fā)電機的工作轉矩。直流電動機安裝在滑動支架上，在砝碼重力的作用下，使電機向左移動，傳

3、動帶被張緊，在帶中產生預拉力，改變砝碼重量即可改變預拉力。用可控硅調速裝置對電動機進行無級調速，采用直流發(fā)電機和一組燈泡作為負載。圖21 實驗臺結構圖整流、起動、調速、加載以及控制系統(tǒng)等電氣部分，都裝在機身內。皮帶試驗機還配有雙路數顯轉速計和轉矩測試裝置，進行相應的轉速和轉矩測量。2、基本原理（1） 調速和加載電機的直流電源由可控硅整流裝置供給，轉動電位器可改變可控硅控制角，提供給電動機電樞不同的端電壓，以實現無級調速電機轉速。加載是通過改變發(fā)電機激磁電壓實現的。逐個按動燈泡負載電阻開關，使發(fā)電機激磁電壓加大，電樞電流增大，隨之電磁轉矩增大。由于電動機與發(fā)電機產生相反的電磁轉矩，發(fā)電機的電磁轉

4、矩對電動機而言，即為負載轉矩。所以改變發(fā)電機的激磁電壓，也就實現了負載的改變。（2） 轉速的測量對主、從動帶輪軸回轉轉速的測量，由光電傳感器和雙路數字轉速計完成。其測試原理框圖見圖22。圖22 轉速測量原理（3） 轉矩的測量轉動力矩分別通過固定在定子外殼上的杠桿2和10受到轉子力矩的反方向力矩測得，該轉矩與測力計的支反力產生的轉矩相平衡，使定子處于平衡狀態(tài)。所以得到以下結論主動輪上的轉矩：從動輪上的轉矩：式中，為測力計的標定值。（N/格）是百分表上變化格數。是測力杠桿力臂長度。（m）（4） 帶傳動的圓周力、彈性滑動系數和效率帶傳動的圓周力公式：（21）帶傳動的彈性滑動系數：（22）帶傳動的效率

5、：（23）式中，分別為主、從動輪功率（KW） 分別為主、從動輪轉速（rpm）隨著負載的改變（F的改變），的值也改變，這樣可獲得一組和值，然后可繪出滑動曲線和效率曲線。五、 實驗方法及步驟1、 開關接通前，檢查調速旋鈕是否處在“零”位置。2、 加上砝碼，使帶加上預緊張力。3、 把測力杠桿壓在測力計上，把百分表指針調“零”。4、 接通電源，平穩(wěn)調節(jié)調速旋鈕，使轉速達到某一定值。測出和，并讀下百分表讀數和，記錄在實驗報告中。5、 把負載箱接在發(fā)電機的輸出端。通過開關改變接入發(fā)電機輸出電路中燈泡的數目，即可改變負載，每增加一次負載，調節(jié)調速旋鈕使主動輪轉速保持為一定值。測出和，并記錄百分表和，直到發(fā)生

6、打滑為止。6、 開啟計算機，運行程序，輸入所測數據，畫出實驗數據曲線，并討論實驗曲線的變化規(guī)律，分析其中的原理。 封閉功率流式齒輪傳動效率的測定一、 工程應用實例齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪、平面齒輪與不完全齒輪等；齒形有漸開線、擺線、圓弧、雙圓弧、螺旋面等。由于齒輪傳動功率比帶傳動與鏈傳動大，在機器設計中得到廣泛應用。漸開線齒輪具有中心距可分性與嚙合角不變性，加工工藝成熟等優(yōu)點，是常用的齒輪形式。齒輪傳動的效率較高，并且齒輪傳動的效率與齒輪的精度等級有關。二、 實驗問題的提出如何測定齒輪傳動的效率是本實驗的內容，怎樣設計能耗低的齒輪試驗臺？在齒輪變速箱廠對所生產的大量齒輪要進行跑合試驗，如何減少

7、電能消耗呢？三、 實驗目的1、 了解封閉功率流式齒輪試驗臺的基本原理、特點及測定齒輪傳動效率的方法。2、 測定齒輪傳動的效率和功率方法。四、 實驗設備及儀器（一）A型試驗臺1、封閉式齒輪試驗臺的加載原理封閉式功率流式齒輪試驗臺的結構如圖41所示。動力電機1通過聯軸器2傳到剛性軸5，剛性軸5上固連著齒數和模數均相同的齒輪3和3。齒輪3和3分別帶動齒輪4和4。齒輪4和加載用的蝸輪固聯，并固定套在套筒軸8上，在套筒軸8內置有彈性軸6，在彈性軸6上左端固聯齒輪，右端固聯加載用的特殊聯軸器9。在加載器上用杠桿加載得到封閉力矩。驅動電機設計成搖擺式，用測力裝置和百分表測量電機的輸出扭矩。圖41 齒輪試驗臺

8、的結構示意圖設齒輪齒數，齒輪的轉速為（rpm），扭矩為（N·m），則齒輪的轉速為（rpm），扭矩為（N·m），則齒輪處的功率為 （KW） （41）如果齒輪4和的軸不作封閉聯接，則電機輸出功率為 (KW) (42)式中，傳動系統(tǒng)效率。當封閉加載時，在不變的情況下，齒輪形成封閉系統(tǒng)，其封閉功率為 (KW) (43)該功率不需全部由電機提供，此時電機功率僅為 （KW） （44）由此可見，若為95，則封閉加載的功率消耗僅為開式加載功率的20分之一。2、效率計算要計算效率，應先判斷被測齒輪3處于主動還是被動。在齒輪傳動中，主動輪的轉向與輪齒所受的圓周力引起的力矩方向相反，而從動輪的轉

9、向與該輪上所受的圓周力產生的力矩方向相同。由圖41可知，齒輪3為主動輪，齒輪3的轉向與所受力矩方向相反。設齒輪3、4間的傳動效率為，齒輪和間的傳動效率為,效率和中均包含支承的軸承效率，以便于計算。則電機的功率為 （45）式中，封閉功率則電機的輸出力矩（46）式中，封閉力矩當與相同時，則平均效率為 （47）若齒輪3的轉向與輪齒所受圓周力產生的力矩方向相同，則齒輪3即為被動輪，而齒輪和4成為主動輪。功率流的方向為齒輪43。此時功率流功率大于傳出的功率，則電機供給的功率為（48）（49）即平均效率為（410）3、 加載和測力用加載杠桿在加載器上施加封閉扭矩后（參加圖42），轉動加載器10中的螺桿，將

10、角調至，即使加載杠桿呈水平狀態(tài)，此時所加封閉扭矩為（411）封閉功率為 （412）式中，L加載杠桿臂長，L=0.5m G加載砝碼產生的重力，N 由加載杠桿及砝碼架自重產生的扭矩 齒輪4的轉速，rpm圖42 加載杠桿示意圖 圖43 平衡電機測力裝置電動機的輸出扭矩，由圖43測力裝置得到 （N.m）(413)式中，K測量裝置中測力器的剛度系數；N/格百分表讀數；（1格0.01mm）與電機固連的杠桿力臂長；0.1m電機的輸出功率為 （KW） （414）則試驗齒輪的效率為（415）（二）B型試驗臺（CLS-型齒輪試驗臺）CLS-型試驗臺為小型臺式封閉功率流式齒輪試驗臺，采用懸掛式齒輪箱不停機加載方式，

11、加載方便、操作簡單安全，耗能少。在數據處理方面，既可直接用抄錄數據手工計算方法，也可以和計算機接口組成具有數據采集處理，結果曲線顯示，信息儲存、打印輸出等多種功能的自動化處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有重量輕、機電一體化相結合等特點。本試驗臺可進行齒輪傳動效率試驗，小模數齒輪的承載能力試驗。通過試驗，使學生能了解封閉功率流式齒輪試驗臺的基本原理特點及齒輪傳動效率的測試方法。1、主要技術參數：（1）試驗齒輪模數 m=2（2）齒數Z4=Z3=Z2=Z1=38（3）中心距A=76mm（4）速比i=1（5）直流電機額定功率P=300W（6）直流電機轉速N=01100r/m（7）最大封閉扭矩TB=15NM（8）最大

12、封閉功率PB=1.5KW2、機械結構試驗臺的結構如圖1（a）所示，由定軸齒輪副、懸掛齒輪箱、扭力軸、雙萬向連軸器等組成一個封閉機械系統(tǒng)。 圖44齒輪實驗臺結構簡圖1、懸掛電機 2、轉矩傳感器 3、浮動連軸器 4、霍耳傳感器 5、定軸齒輪副 6、剛性連軸器 7、懸掛齒輪箱 8、砝碼 9、懸掛齒輪副 10、萬向連軸器 11、永久磁鋼 電機采用外殼懸掛結構，通過浮動連軸器和齒輪相連，與電機懸臂相連的轉矩傳感器把電機轉矩信號送入實驗臺電測箱，在數碼顯示器上直接讀出。電機轉速由霍耳傳感器4測出，同時送往電測箱中顯示。3、效率計算（1）封閉功率流方向的確定由圖44可知，試驗臺空載時，懸臂齒輪箱的杠桿通常處

13、于水平位置，當加上一定載荷之后（通常加載法碼是0.5kg以上），懸臂齒輪箱會產生一定角度的翻轉，這時扭力軸將有一力矩T9作用于齒輪9（其方向為順時針），萬向節(jié)軸也有一力矩T9作用于齒輪9，（其方向也順時針，如忽略磨擦，T9=T9）。當電機順時針方向以角速度轉動時，T9與的方向相同，T9與方向相反，故這時齒輪9為主動輪，齒輪9為從動輪，同理齒輪5為主動輪，齒輪5為從動輪，封閉功率流方向如圖44所示，其大小為：（KW）該功率流的大小決定于加載力矩和扭力軸的轉速，而不是決定于電動機。電機提供的功率僅為封閉傳動中損耗功率，即：則 對單對齒輪為總效率，若=95%，則電機供給的能量，其值約為封閉功率值的1

14、/10，是一種節(jié)能高效的試驗方法。（2）封閉力矩T9的確定由圖44可以看出，當懸掛齒輪箱杠桿加上載荷后，齒輪9、齒輪9就會產生扭矩，其方向都是順時針，對齒輪9中心取矩，得到封閉扭矩T9：（本試驗臺T9是所加載荷產生扭矩的一半）即：（N·m）式中，W為所加砝碼重量，N；L是加載杠桿長度，L=0.3m。則平均效率為式中，是電動機輸出轉矩（電測箱輸出轉矩顯示值）；電機為順時針旋轉。4、電子系統(tǒng)（1）系統(tǒng)框圖電測箱內電子系統(tǒng)的結構框內如圖45所示圖45 實驗系統(tǒng)框圖實驗臺電測箱內附設單片機，承擔檢測、數據處理、信息記憶，自動數字顯示及傳送等功能。若通過串行接口與計算機相聯，就可由計算機對所采

15、集數據進行自動分析處理、并能顯示及打印齒輪傳遞效率曲線及曲線和全部相關數據。（2）操作部分操作部分主要集中在電測箱正面的面板上，面板的布置如圖46所示： 圖46面板布置圖在電測箱背面?zhèn)溆形CRS232接口，轉矩、轉速輸入接口等，其布置情況如圖47所示： 圖47 電測箱后板布置圖1、調零電位器 2、轉矩放大倍數電位器 3、力矩輸出接口 4、接地端子 5、轉速輸入接口 6、轉矩輸入接口 7、RS232接口 8、電源開關 9、電源插座 五、 實驗方法及步驟（一）A型試驗臺1、首先用手動檢查一下機器轉動是否靈活；2、松開加載器上的聯接螺釘，抬起加載蝸桿使其與加載器上的蝸輪嚙合；3、用加載杠桿在加載器上

16、施加封閉扭矩加載后，轉動加載螺桿，將角調至，使加載杠桿呈水平狀態(tài)；4、擰緊加載器上的聯接螺釘，加載完畢后，取下杠桿；5、放下加載蝸桿，使其與蝸輪脫離接觸；6、將測力裝置上的百分表調“零”；7、開機，調至所需轉速800rpm1000rpm；待轉速穩(wěn)定后，測定電動機的輸出扭矩；8、逐步加載砝碼重量，改變封閉扭矩，重復上述試驗步驟，記錄砝碼重量與測力計讀數；9、開啟計算機，調動程序，輸入數據，作出曲線和曲線。（二）B型試驗臺（CLS-型齒輪試驗臺）1、人工記錄操作方法（1）系統(tǒng)聯接及接通電源齒輪實驗臺在接通電源前，應首先將電機調速旋鈕逆時針轉至最低速“O速”位置，將傳感器轉矩信號輸出線及轉速信號輸出

17、線分別插入電測箱后板和實驗臺上相應接口上，然后撳電源開關接通電源。打開電測箱后板上的電源開關，并按一下“清零鍵”，此時，輸出轉速顯示為“0”，輸出轉矩顯示數“.”，實驗系統(tǒng)處于“自動校零”狀態(tài)。校零結束后，力矩顯示為“0”。（2）轉矩零點及放大倍數調整（a）零點調整在齒輪實驗臺不轉動及空載狀態(tài)下，使用萬用表接入電測箱后板力矩輸出接口3（見圖47）上，電壓輸出值應在11.5V范圍內，否則應調整電測箱后板上的調零電位器（若電位器帶有鎖緊螺母，則應先松開鎖緊螺母，調整后再鎖緊）。零點調整完成后按一下“清零”鍵，待轉矩顯示“0”后表示調整結束。（b）放大倍數調整“調零”完成后，將實驗臺上的調速旋鈕順時

18、針慢慢向“高速”方向旋轉，電機起動并逐漸增速，同時觀察電測箱面板上所顯示的轉速值。當電機轉速達到1000轉/分左右時，停止轉速調節(jié)，此時輸出轉矩顯示值應在0.98-1 Nm之間，（此值為出廠時標定值），否則通過電測箱后板上的轉矩放大倍數電位器加以調節(jié)。調節(jié)電位器時，轉速與轉矩的顯示值有一段滯后時間。一般調節(jié)后待顯示器數值跳動兩次即可達到穩(wěn)定值。（3）加載調零及放大倍數調整結束后。為保證加載過程中機構運轉比較平穩(wěn)，建議先將電機轉速調低。一般實驗轉速調到500800轉/分為宜。待實驗臺處于穩(wěn)定空載運轉后（若有較大振動，要按一下加載法碼吊籃或適當調節(jié)一下電機轉速），在法碼吊籃上加上第一個法碼。觀察輸

19、出轉速及轉矩值，待顯示穩(wěn)定（一般加載后轉矩顯示值跳動2-3次即可達穩(wěn)定值）后，按一下“保持鍵”，使當時的轉速及轉矩值穩(wěn)定不變，記錄下該組數值。然后按一下“加載鍵”，第一個加載指示燈亮，并脫離“保持”狀態(tài)，表示第一點加載結束。在吊籃上加上第二個法碼，重復上述操作，直至加上八個法碼，八個加載指示燈亮，轉速及轉矩顯示器分別顯示“8888”表示實驗結束。根據所記錄下的八組數據便可作出齒輪傳動的傳動效率-T9曲線及T1-T9曲線。注：在加載過程中，應始終使電機轉速基本保持在預定轉速左右。在記錄下各組數據后，應先將電機調速至零，然后再關閉實驗臺電源。2、與計算機接口實驗方法在CLS-型齒輪傳動實驗臺電控箱

20、后板上設有RS-232接口，通過所附的通訊連接線和計算機相聯，組成智能齒輪傳動實驗系統(tǒng)，操作步驟為：（1）系統(tǒng)聯接及接通電源在關電源的狀態(tài)下將隨機攜帶的串行通訊連接線的一端接到實驗臺電測箱的RS-232接口，另一端接入計算機串行輸出口（串行口1#或2#均可，但無論聯線或拆線時，都應先關閉計算機和電測箱電源，否則易燒壞接口元件）。其余方法同前（2）轉矩零點及放大倍數調整方法同前（3）打開計算機打開計算機，運行齒輪實驗系統(tǒng),首先對串口進行選擇,如有必要,在串口選擇下拉菜單中有一欄機型選擇,選擇相應的機型,然后點擊數據采集功能,等待數據的輸入。（4）加載同樣，加載前就先將電機調速至500-800轉/

21、分之間，并在加載過程中應始終使電機轉速基本保持在預定值。（a）實驗臺處于穩(wěn)定空載狀態(tài)下，加上第一個法碼，待轉速及轉矩顯示穩(wěn)定后，按一下“加載鍵”（注：不需按“保持鍵”）第一個加載指示燈亮。加第二個法碼，顯示穩(wěn)定后再按一下“加載鍵”，第二個加載指示燈亮，第二次加載結束。如此重復操作，直至加上八個法碼，按八次“加載鍵”，八個加載指示燈亮。轉速、轉矩顯示器都顯示“8888”，表明所采數據已全部送到計算機。將電機調速至“0”并卸下所有法碼。（b）當確認傳送數據無誤（否則再按一下“送數鍵”）后，用鼠標選擇“數據分析”功能，屏幕所顯示本次實驗的曲線和數據。接下來就可以進行數據擬合等一系列的工作了。 如果在

22、采集數據過程中，出現采不到數據的現象，請檢查串口是否接牢，然后重新選擇另一串口，重新采集，如果采集的數據有錯，請重新用實驗臺產生數據，再次采集，或者重新選擇機型，建議選擇較好的機型。（c）移動功能菜單的光標至“打印”功能，打印機將打印實驗曲線和數據。（d）實驗結束后，用鼠標點擊“退出”菜單，即可退出齒輪實驗系統(tǒng)。退出后應及時關閉計算機及實驗臺電測箱電源。（e）注意：如需拆、裝RS-232串行通訊線，必須將計算機及試驗臺的電源關斷。液體動壓徑向軸承實驗一、 工程應用實例由于液體動壓滑動軸承其摩擦損失小、抗沖擊載荷能力強，大量用于水電站、火電站等大型機電設備的主軸系統(tǒng)設計中，是目前高轉速、重載荷主

23、軸系統(tǒng)設計中廣泛采用的設計方案。二、 實驗問題的提出液體動壓滑動軸承是如何工作的？液體動壓潤滑油膜是如何形成的？液體動壓潤滑滑動軸承的特性與哪些因素有關？如何測量液體動壓潤滑滑動軸承的特性？三、 實驗目的1、觀察分析滑動軸承在起動過程中的摩擦現象及潤滑狀態(tài)，加深對形成流體動壓潤滑油膜條件的理解。2、可以測試流體動壓力p、滑動速度V與摩擦系數f之間的關系，并繪出滑動軸承的特性曲線。3、通過實驗數據處理，繪制出滑動軸承油膜中的壓力分布曲線。4、了解滑動軸承的試驗及其性能的測試方法。圖51 液體動壓潤滑膜形成的過程四、 實驗原理滑動軸承形成動壓潤滑油膜的過程如圖51所示。當軸靜止時，軸承孔與軸頸直接

24、接觸，如圖51a所示。徑向間隙使軸頸與軸承的配合面之間形成楔形間隙，其間充滿潤滑油。由于潤滑油具有粘性而附著于零件表面的特性，因而當軸頸回轉時，依靠附著在軸頸上的油層帶動潤滑油擠入楔形間隙。因為通過楔形間隙的潤滑油質量不變（流體連續(xù)運動條件），而楔形中的間隙截面逐漸變小，潤滑油分子間相互擠壓，從而油層中必然產生流體動壓力，它力圖擠開配合面，達到支承外載荷的目的。當各種參數協調時，液體動壓力能保證軸的中心與軸瓦中心有一偏心距e。最小油膜厚度存在于軸頸與軸承孔的中心連線上。液體動壓力的分布如圖41©所示。液體動壓潤滑能否建立，通常用曲線來判別。圖52中f為軸頸與軸承之間的摩擦系數，為軸承

25、特性系數，它與軸的轉速n，潤滑油動力粘度、潤滑油壓強p之間的關系為式中，；N/mm。是軸承承受的徑向載荷；d是軸承的孔徑，本實驗中，d=60mm；是軸承有效工作長度，對本實驗軸承，取=70mm。特性曲線上的A點是軸承由混合潤滑向流體潤滑轉變的臨界點。此點的摩擦系數為最小，此點相對應的軸承特性系數稱為臨界特性系數，以表示。A點之右，即區(qū)域為流體潤滑狀態(tài)；A點之左，即區(qū)域稱為邊界潤滑狀態(tài)。根據不同條件所測得的f和之值，我們就可以作出曲線，用以判別軸承的潤滑狀態(tài)，能否實現在流體潤滑狀態(tài)下工作。圖52 摩擦特性曲線 (Stribeck曲線)五、 實驗臺的結構與工作原理滑動軸承實驗臺主要由滑動軸承、機械

26、傳動、測試裝置三部分組成。本實驗室有二種滑動軸承實驗臺。1、A型實驗臺結構及原理如圖53所示圖53a A型滑動軸承實驗臺示意圖圖53b B型滑動軸承實驗臺示意圖實驗所用的軸瓦6是包角為180的半瓦，由青銅材料制成，置于軸5上部，軸的下半部浸在裝有46號機械油的油池中。當主軸轉動時，將油帶入軸與軸瓦之間的收斂楔形間隙內，形成動壓油膜。軸的轉速用直流電機B調速。主軸轉速的測試是利用光電轉速傳感器和轉速數字顯示儀來進行測量的（也可用手動轉速表等儀器測量）。軸與軸瓦間徑向油膜壓力的測量，通過壓力表11來進行?；瑒虞S承摩擦力與摩擦系數是通過測力杠桿3與測力計4（百分表）來測試的，測量滑動軸承摩擦系數的結

27、構如圖54所示。圖54 測量摩擦系數的結構示意圖由于軸瓦測力杠桿聯接成一體，當主軸轉動時，軸瓦在摩擦力矩和彈簧支反力矩作用下處于平衡狀態(tài)，因此可用百分表測出摩擦力矩。摩擦力矩：（51）式中，軸與軸瓦間的摩擦力，（N） d主軸直徑，mm彈簧支承反力矩： （N m）（52）式中，R彈簧支反力， （N）百分表上指針轉動格數K彈簧剛度 （N/格）L測力杠桿的臂長，mm根據力平衡條件：即 摩擦力為 （53）求出摩擦力后，根據作用在軸瓦上的徑向載荷，可以用下式求出摩擦系數f。 （54）作用在軸瓦上的載荷是由砝碼通過加載杠桿9和加載支桿8加上去的。它包括加載系統(tǒng)和軸瓦的自重。故有 （N） （55）式中，G是

28、砝碼重量（N）。單位壓力p可用下式計算： （MPa） (56)式中，軸瓦寬度B=130mm；軸瓦上油槽寬度l=19mm。圖55 C型滑動軸承結構示意圖2、C型試驗臺的結構與原理所用的試驗臺如圖56所示，其由三部分組成。（1） 變速傳動系統(tǒng)。由可控硅調速裝置、直流電動機和減速箱組成，可使軸頸在40500rpm之間進行無級調速。（2） 試驗系統(tǒng)。由軸、軸承與潤滑油組成。軸由一對滾動軸承支承，軸瓦懸置在軸上，軸瓦的上半部開了9個小孔，安裝有9只壓力表，用來測量油膜壓力。（3） 加載與測量裝置。加載系統(tǒng)由杠桿A，B，C，D，E及砝碼G組成，其中A桿與軸瓦固連在一起。軸瓦對軸所產生的徑向載荷為（57）式

29、中，系數20.5為杠桿E的放大倍數；為軸瓦、壓力表和杠桿等零件的自重，其值為202N。用壓力表測定滑動軸承內不同位置的油膜壓力，周向安裝了7只壓力表，每只間隔；軸向安裝了3只壓力表，間距為30mm。軸的回轉轉速用光電轉速表測定，并用數字顯示儀顯示出精確讀數。潤滑油的粘度也需測定，先用半導體測溫計測出潤滑油的溫度，而后按附錄中的圖查出潤滑油的運動粘度，再根據公式求出潤滑油的動力粘度。軸頸作用在軸瓦上的摩擦力矩T，可以通過測定臺秤上的讀數R，再按下式求得式中，杠桿A的臂長L=532mm；R為磅稱支反力讀數。摩擦系數f值為（58）六、 實驗內容1、繪制滑動軸承中油膜壓力分布曲線與承載量曲線。起動電機

30、，控制主軸轉速，當軸承中形成壓力油膜后，壓力表指針穩(wěn)定在某一位置上，由左向右依次記錄各壓力表上顯示的壓力值。根據測出的油壓大小按一定比例繪制油壓分布曲線，如圖56所示。具體畫法是沿著圓周表面從左向右畫出角度分別為等分，得出壓力表1、2、3、4、5、6、7的位置，通過這些點與圓心連線，在它們的延長線上，將壓力表測出的壓力值，按0.1MPa:5mm的比例畫出壓力向量。實驗臺壓力表顯示數值的單位是大氣壓。（1大氣壓），換算成國際單位制的壓力值。（）。經各點連成平滑曲線，這就是位于軸承寬度中部的油膜中壓力在圓周方向的分布曲線。為了確定軸承的的承載量，用（i=1,2.7）求出壓力分布向量在載荷方向上（y

31、軸）的投影值。然后，將這些平行于y軸的向量移到直徑08上，為清楚起見，將直徑08平移到圖56的下面部分，在直徑08上先畫出軸承圓周表面上壓力表油孔位置的投影點。然后通過這些點畫出上述相應的各點壓力在載荷方向上的分量，即點位置，將各點平滑地連接起來，所形成的曲線即為在載荷方向上的壓力分布。在直徑上作一矩形，采用方格坐標紙，使其面積與曲線所包圍的面積相等，則該矩形的邊長即為軸承中該截面上的油膜中平均徑向壓力。滑動軸承處于流體摩擦（液體摩擦）狀態(tài)工作時，其油膜承載量與外載荷相平衡，軸承內油膜的承載量可用下式求出（59）式中，W軸承內油膜承載能力 外加徑向載荷軸承端泄對其承載能力的影響系數軸承的徑向平

32、均單位壓力B軸瓦長度軸瓦內徑潤滑油的端泄對軸承內的壓力分布及軸承的承載能力影響較大，通過實驗可以觀察其影響，具體方法如下。由實驗測得的每只壓力表的壓力代入下式，可求出在軸瓦中心截面上的平均單位壓力： （510）軸承端泄對軸承承載能力的影響系數，由公式（511）求得 （511）圖56 徑向壓力分布與承載量曲線2、繪制滑動軸承的特性曲線滑動軸承的特性曲線見圖52。參數為潤滑油的動力粘度，潤滑油的粘度受到壓力與溫度的影響，由于實驗過程時間短，潤滑油的溫度變化不大；潤滑油的壓力一般低于20MPa，因此可以認為潤滑油的動力粘度是一個近似常數。根據查表可得46號機械油在時的動力粘度為0.34PaS。n為軸

33、的轉速，是一個實驗中可調節(jié)的參數。軸承中的平均比壓可用下式計算 （512）在實驗中，通過調節(jié)軸的轉速n，從而改變，將各種轉速所對應的摩擦力矩和摩擦系數求出，即可畫出曲線。七、 實驗方法及步驟1、 開啟油泵電機，使油泵工作，對軸承供油。（A型試驗臺無此項步驟）；2、 啟動電機，開機前應使調速電位器置在最低極限位置；3、 調節(jié)電機速度，逐漸加速，使試驗機的滑動軸承主軸、A型機調至800rpm、B型機調至400rpm；4、 加載，先加一塊重量，觀察記錄各壓力表的讀數值；5、 改變載荷，重復上一項步驟；6、 改變轉速，A型機調至300rpm；C型機調至100rpm；重復上一項步驟，并觀察各壓力表的讀數

34、值；7、 摩擦特性曲線的測定：在載荷一定的情況下，調節(jié)軸的轉速，依次從高到低調節(jié)轉速；對應每一轉速，在測力計或磅秤上讀出相應的讀數值，并記錄；A型機上不能測定非液體摩擦區(qū)的摩擦系數，但可通過觀察燈泡的亮暗進行。8、 改變載荷，重復上一項步驟，比較曲線的重合情況；9、 卸去載荷，然后停車，關閉油泵；10、 編制計算程序，將實驗測得數據輸入計算機，繪制油膜壓力分布曲線、滑動軸承摩擦特性曲線。3 / 26文檔可自由編輯打印減速器拆裝實驗一、實驗目的1、要求了解減速器鑄造箱體內的結構以及齒輪和軸系等的結構；2、了解軸上零件的定位和固定、齒輪和軸承的潤滑、密封以及減速器附屬零件的作用、構造和安裝位置；3

35、、熟悉減速器的拆裝和調整過程；4、了解拆裝工具和結構設計的關系。5、通過軸上零件的拆裝，進一步熟悉并掌握階梯軸設計的一般原則；6、培養(yǎng)分析、判斷和正確設計軸承部件的能力。二、實驗設備1、兩級三軸圓柱齒輪減速器；2、兩級圓錐圓柱齒輪減速器；3、單級蝸桿減速器；4、兩極分流式減速器；5、兩極同軸式減速器；三、拆裝工具和測量工具1、活扳手；2、套筒扳手；3、榔頭；4、內外卡鉗；5、游標卡尺；6、鋼板尺四、實驗內容和要求了解鑄造箱體的結構。觀察、了解減速器附屬零件的用途，結構安裝位置的要求。測量減速器的中心距，中心高、箱座下凸緣及箱蓋上凸緣的寬度和厚度、筋板厚度、齒輪端面與箱體內壁的距離、大齒輪頂圓與箱體底壁之間的距離、軸承內端面至箱內壁之間的距離（本減速器有6個軸承，有6個這樣的距離，選