機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)機(jī)電學(xué)院機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室20069第四章機(jī)械設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)41 機(jī)械零件的性能與參數(shù)測(cè)試機(jī)械及其零部件的性能和工作能力，是關(guān)系機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域大量問(wèn)題是綜合性的，不僅要進(jìn)行理論分析和純數(shù)學(xué)定量分析，而且必須用實(shí)驗(yàn)的方法解決。眾所周知，許多參數(shù)和工作能力的確定，大都是建立在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的取得，已成為構(gòu)建新理論，研究、改進(jìn)和創(chuàng)新機(jī)械的重要途徑。機(jī)械及零部件性能和工作能力的測(cè)試，涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)特性、動(dòng)力學(xué)特性、精確度、承載能力、可靠性、安全性、人機(jī)工程、節(jié)能環(huán)保等，內(nèi)容相當(dāng)廣泛，需根據(jù)具體情況而定。根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)并結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件，本節(jié)將選擇

2、在實(shí)驗(yàn)室條件下，在機(jī)械性能、結(jié)構(gòu)及參數(shù)測(cè)試分析等方面，對(duì)實(shí)驗(yàn)基本原理、裝置組成、方法和實(shí)現(xiàn)步驟有所了解、，領(lǐng)會(huì)和進(jìn)一步深化啟迪。這里也對(duì)機(jī)械性能和工作能力測(cè)試提出注意下列幾點(diǎn)：1實(shí)驗(yàn)原理和方法的正確性、可行性和合理性。2實(shí)驗(yàn)設(shè)備能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，盡可能一機(jī)多用；具有適宜的準(zhǔn)確度和足夠的強(qiáng)度與剛度。盡量符合實(shí)際工況；使用性能好并節(jié)省人力、物力。3加載裝置是試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵部件，要加載可靠、準(zhǔn)確穩(wěn)定、能實(shí)現(xiàn)空載起動(dòng)，并能在運(yùn)轉(zhuǎn)中改變加載的大小和方向，便于測(cè)量和進(jìn)行模擬試驗(yàn)。螺栓聯(lián)結(jié)實(shí)驗(yàn)螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握測(cè)試受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接的受力和變形曲線(xiàn)（即變形協(xié)調(diào)圖）。2掌握求聯(lián)接件（螺栓）剛度C

3、1、被聯(lián)接件剛度C2、相對(duì)剛度C1/C1+C2。3了解試驗(yàn)預(yù)緊力和相對(duì)剛度對(duì)應(yīng)力幅的影響，以考察對(duì)螺栓疲勞的影響。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖41、2分別為為L(zhǎng)B-87型、LBX-84型螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)組成示意圖；在圖41中，手輪1相當(dāng)于螺母，與螺栓桿2相連。；套筒3相當(dāng)于被聯(lián)接件，擰緊手輪1就可將聯(lián)接副預(yù)緊，并且聯(lián)接件受拉力作用，被聯(lián)接件受壓力作用。在螺栓桿和套筒上均貼有電阻應(yīng)變片，用電阻應(yīng)變儀測(cè)量它們的應(yīng)變來(lái)求受力和變形量。測(cè)力環(huán)4是用來(lái)間接的指示軸向工作載荷的。擰緊加載手輪（螺母）6使拉桿5產(chǎn)生軸向拉力，經(jīng)過(guò)測(cè)力環(huán)4將軸向力作用到螺桿上。測(cè)力環(huán)上的百分表讀數(shù)正比于軸向載荷的大小。LB-87型螺栓聯(lián)接實(shí)

4、驗(yàn)機(jī)的主要實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下:1)螺栓材料為45號(hào)鋼，彈性模量E1=2.06×105N/mm2，螺栓桿直徑d=10mm，有效變形計(jì)算長(zhǎng)度L1=130mm。2）套筒材料為45號(hào)鋼，彈性模量E2=2.06×105N/mm2，兩件套筒外徑分別為D=31和32，內(nèi)徑為D1=27.5mm，有效變形計(jì)算長(zhǎng)度L2=130mm.。2測(cè)試儀器1）YJ-26型數(shù)字電阻應(yīng)變儀。圖41 LB-87型螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。1-預(yù)緊手輪；2-螺栓桿；3-被連接件；4-測(cè)力環(huán)；5-拉桿；6-加載手輪6 5 4 3 2 1DD1dL 2）YJ-18型數(shù)字電阻應(yīng)變儀。3）PR10-18型預(yù)調(diào)平衡箱。圖4 LBX-

5、84型實(shí)驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-加載手輪 2-拉桿 3-測(cè)力計(jì)百分表 4-測(cè)力環(huán) 5-套筒6- 電阻應(yīng)變片 7-螺栓 8-背緊手輪 9-予緊手輪三實(shí)驗(yàn)原理1力與變形協(xié)調(diào)關(guān)系FDnbmmnF0D0QpFQpQ圖4力變形協(xié)調(diào)圖在螺栓聯(lián)接中，當(dāng)聯(lián)接副受軸向載荷后，螺栓受拉力，產(chǎn)生拉伸變形；被聯(lián)接件受壓力，產(chǎn)生壓縮變形，根據(jù)螺栓（聯(lián)接件）和被聯(lián)接件預(yù)緊力相等，可把二者的力和變形圖線(xiàn)畫(huà)在一個(gè)坐標(biāo)系中，如43所示。當(dāng)聯(lián)接副受工作載荷后，螺栓因受軸向工作載荷F作用，其拉力由預(yù)緊力p增加到總拉力Q，被聯(lián)接件的壓緊力Qp減少到剩余預(yù)緊力Qp，這時(shí)，螺栓伸長(zhǎng)變形的增量1，等于被聯(lián)接件壓縮變形的恢復(fù)2，即1=2=，也就是說(shuō)變

6、形的關(guān)系是協(xié)調(diào)的。因此，又稱(chēng)為變形協(xié)調(diào)圖。力與變形之比Q/稱(chēng)為剛度，知道了力和變形的大小便可計(jì)算出連接副的剛度的大小，即力與變形之比Q/稱(chēng)為剛度。 C1=Q1/為螺栓剛度；C2=Q2/2為被聯(lián)接件剛度。C1/C1+C2稱(chēng)為螺栓的相對(duì)強(qiáng)度。在力-變形圖上，剛度表現(xiàn)為圖線(xiàn)的斜率。為了提高螺栓的疲勞強(qiáng)度，通常采用降低C或增加C2的方法以降低載荷的變化值F。2主要公式螺栓聯(lián)接的受力和變形，采用在試件上貼電阻應(yīng)變片，并配接電阻應(yīng)變儀加以測(cè)量，通常應(yīng)變儀測(cè)量的數(shù)值為微應(yīng)變，其可以表示為式: （4-1） 應(yīng)變片的接線(xiàn)按半橋接到應(yīng)變儀上。材料在彈性限度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系為： ()故螺栓拉力為: (3)被聯(lián)接

7、件（套筒）壓力為： (4)螺栓伸長(zhǎng)變形為： (5)套筒壓縮變形為： (6)軸向工作載荷可由測(cè)力環(huán)中百分表讀數(shù)測(cè)出： (47)式中：K測(cè)力環(huán)剛度，單位為：公斤/格；S百分表讀數(shù)指針格數(shù)；3.測(cè)試系統(tǒng)說(shuō)明1）測(cè)試系統(tǒng)原理示意圖如圖4-4所示，圖中R1、R1,為貼在螺栓或套筒上的電阻應(yīng)變片，即受力應(yīng)變片；R2、R2，為溫度補(bǔ)償片，貼在與螺栓材料相同的零件上；R1、R1，、R2、R，2共同組成外測(cè)量半橋，Z3、Z4為應(yīng)變儀的內(nèi)半橋電阻，與R1、R2組成一個(gè)全橋。R1R1R2R2Z4UZ3R0AB放大器檢波( )A/D結(jié)果顯示圖4.測(cè)試系統(tǒng)連接原理圖 2）測(cè)量前應(yīng)對(duì)電橋調(diào)平衡，即在電阻應(yīng)變片未受力的情況

8、下，其阻值未發(fā)生改變，電橋的輸出信號(hào)值為零。當(dāng)螺栓和被聯(lián)接件受力時(shí)，則貼在其上的電阻應(yīng)變片R1、R'1的電阻值將發(fā)生變化，即電橋的信號(hào)輸出與受力件的變形成正比，經(jīng)放大器將其電壓信號(hào)放大和檢波后，經(jīng)A/D換成與模擬量對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，顯示器顯示出螺栓或套筒的微應(yīng)變量值，經(jīng)計(jì)算后可得到聯(lián)接副的聯(lián)接件與被連接件的力和變形的數(shù)值。四實(shí)驗(yàn)步驟用LB-84實(shí)驗(yàn)機(jī)步驟）在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，按上圖4所示的線(xiàn)路連接原理圖，將連線(xiàn)接好。）將LBX-84實(shí)驗(yàn)機(jī)的螺栓聯(lián)接處于卸載狀態(tài)，測(cè)力環(huán)應(yīng)處于不受力狀態(tài)，且把百分表小指針調(diào)為零。）打開(kāi)應(yīng)變儀電源，后面板開(kāi)關(guān)打到半橋處。）按下“基0”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“電阻平衡”電位器

9、，使顯示為0000。）按下“標(biāo)定”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“靈敏度”電位器，使顯示為-5000，并反復(fù)調(diào)平衡（零點(diǎn)）和定標(biāo)（）。電橋調(diào)平衡：使加載及預(yù)緊手輪處于松弛狀態(tài)，按下應(yīng)變儀測(cè)量銨鈕，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的電位器的電阻值，使應(yīng)變儀的輸出值為零。加預(yù)緊力：參照LBX-84實(shí)驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)原理說(shuō)明，松開(kāi)手輪6，松開(kāi)背緊手輪8，擰緊手輪9，使應(yīng)變儀指示為500，背緊1，松開(kāi)手輪9，則完成預(yù)緊。6).施加軸向載荷：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪6，通過(guò)測(cè)力環(huán)對(duì)螺栓連接副施加軸向工作載荷，最大工作載荷應(yīng)控制為百分表不超過(guò)40小格，在此范圍內(nèi)使百分表分別為10、20、30、40小格進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)。通過(guò)切換開(kāi)關(guān)分別記錄螺栓、套筒的微應(yīng)變量數(shù)值并記錄。

10、8).測(cè)試完畢后，卸去軸向工作載荷，卸除預(yù)緊力。2用LB-87實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1).將YJ-18應(yīng)變儀與Pr10-18預(yù)調(diào)箱聯(lián)系好。2).將被測(cè)應(yīng)變片引線(xiàn)A1 BC(螺栓)、A2 BC（套筒）分別于預(yù)調(diào)箱的1路、2路的A、B、C 連接好，LB-87實(shí)驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)手輪松開(kāi)，即螺栓處于無(wú)載狀態(tài)。3).測(cè)試系統(tǒng)調(diào)零：按下YJ-18應(yīng)變儀電源開(kāi)關(guān)，分別按下“10”、“1”開(kāi)關(guān)，在連接副未受力的情況下，將預(yù)調(diào)箱切換開(kāi)關(guān)分別打到1路和2路，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的“電阻平衡”電位器，使應(yīng)變儀顯示的數(shù)值為零，則儀器調(diào)零結(jié)束。4).加預(yù)緊力：轉(zhuǎn)手輪1，并將電阻箱切換開(kāi)關(guān)到1路，按螺栓的應(yīng)變值為500左右進(jìn)行預(yù)緊。分別將切換開(kāi)關(guān)

11、進(jìn)行切換到1、2路，記錄下應(yīng)變儀顯示的微應(yīng)變值。加軸向載荷：擰動(dòng)手輪6，依次按百分表10、20、30、40小格進(jìn)行加載，分別測(cè)量螺栓、套筒的微應(yīng)變值。5).卸載：松開(kāi)手輪6，測(cè)力環(huán)百分表讀數(shù)為零，卸載完畢。6).卸預(yù)緊力：松開(kāi)預(yù)緊手輪1。五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1給各油杯及螺母端面加潤(rùn)滑油。2螺栓最大應(yīng)變值800，應(yīng)避免螺栓過(guò)載，最小應(yīng)變值1 400，應(yīng)避免施加軸向工作載荷后聯(lián)接開(kāi)縫，建議預(yù)緊力選在螺栓應(yīng)變值500左右。六思考題1求相對(duì)剛度C1/C1+C2，并與教材介紹的數(shù)值對(duì)比分析。2.考察聯(lián)接件剛度不同時(shí)，對(duì)螺栓應(yīng)力幅的影響，將兩個(gè)套筒在預(yù)緊力相同的F圖線(xiàn)畫(huà)在同一坐標(biāo)中進(jìn)行分析比較。412機(jī)械傳動(dòng)系

12、統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)一 、工程應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)問(wèn)題提出近代機(jī)械象汽車(chē)、收錄機(jī)、繪圖機(jī)等設(shè)備中都采用了不同形式的傳動(dòng)，常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)方式有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等形式，近代機(jī)械象汽車(chē)、收錄機(jī)、繪圖機(jī)等設(shè)備中都采用了不同形式的傳動(dòng)。其每種傳動(dòng)形式有其特定的應(yīng)用特征和場(chǎng)合。傳動(dòng)部件是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，其零件的設(shè)計(jì)也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。由于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與綜合運(yùn)用，涉及了零件加工、裝配等工藝方面的問(wèn)題較多，所以實(shí)踐性較強(qiáng)。在機(jī)械設(shè)計(jì)的工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定，決定了系統(tǒng)功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)。不同形式的傳動(dòng)有何特點(diǎn)？選用不同形式的傳動(dòng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)將會(huì)有何影響？在傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該

13、注意那些問(wèn)題？通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以熟悉和掌握傳動(dòng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法，不僅可以加深課堂上所學(xué)知識(shí)的理解與記憶，還可以培養(yǎng)同學(xué)的工程實(shí)踐技能，為后面的課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練打好基礎(chǔ)。二 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 了解帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的構(gòu)成及其應(yīng)用特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)其組成元件； 22 了解不同類(lèi)型及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用；323 了解幾種常見(jiàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)、組成、制作、安裝與校準(zhǔn)方法。424 能將幾種傳動(dòng)形式組合，并完成安裝調(diào)試工作。525 掌握齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中的多軸、混軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及校準(zhǔn)方法。三 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要應(yīng)用的設(shè)備為JCYC創(chuàng)意組合機(jī)械系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，關(guān)于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做如下說(shuō)明；圖1. JCYC創(chuàng)意組合機(jī)械系統(tǒng)綜

14、合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作面?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)存儲(chǔ)面板存儲(chǔ)單元控制板31 系統(tǒng)的主要組成辨示（最好加引線(xiàn)）JCY-C機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖1所示，此系統(tǒng)包括一個(gè)活動(dòng)的工作站，用于裝配機(jī)械系統(tǒng)的的標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)板，存儲(chǔ)面板，儲(chǔ)存組件的存儲(chǔ)單元。工作臺(tái)板包含四塊金屬板，每一個(gè)工作臺(tái)板都設(shè)計(jì)有用于裝配組件的狹槽和孔，工作站還包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制單元。32 存儲(chǔ)面板組件：軸面板1、軸面板2、帶面板、鏈面板；齒輪面板1、齒輪面板2、不合格件面板、機(jī)構(gòu)面板；這些面板裝配在工作臺(tái)的頭頂上方架子上。圖2 .存儲(chǔ)零件面板 33 組件存儲(chǔ)單元（抽屜）抽屜存儲(chǔ)單元中含有以下類(lèi)別的物品：測(cè)量?jī)x器、墊片和按鍵；帶、鏈；裝配器具、緊固標(biāo)準(zhǔn)件。系統(tǒng)主要安裝

15、部件及測(cè)量與校正零件：常轉(zhuǎn)速電機(jī)、齒輪電機(jī)、電機(jī)支座、帶式制動(dòng)器、轉(zhuǎn)速計(jì)；支撐座制動(dòng)器、數(shù)字轉(zhuǎn)速表及常用工具圖3.常用安裝部件及工具四 、實(shí)驗(yàn)選題與要求4要求同學(xué)在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)，從實(shí)驗(yàn)必做的題目中選擇至少2項(xiàng)以上，完全由同學(xué)自主設(shè)計(jì)并塔接完成；根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求，制定實(shí)驗(yàn)初步方案，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)所提供的硬件系統(tǒng)中，選擇零配件，并完成系統(tǒng)制作與校準(zhǔn)等內(nèi)容要求。一1。 單一傳動(dòng)系統(tǒng)類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目：實(shí)驗(yàn)題目序號(hào)實(shí)驗(yàn)題目名稱(chēng)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)題目（一）V帶傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)組成方案，并進(jìn)行搭接、校準(zhǔn)，計(jì)算傳動(dòng)比，調(diào)整負(fù)載大小并觀察傳動(dòng)比的變化，找出V帶工作過(guò)程中滑差率的影響因素，并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)題目（二）

16、（選作）鏈傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)組成方案，了解鏈傳動(dòng)的構(gòu)成、認(rèn)識(shí)組成元件；掌握單排滾子鏈的結(jié)構(gòu)極其安裝的、校準(zhǔn)方法；調(diào)整負(fù)載大小并觀察運(yùn)轉(zhuǎn)情況，思考與其它傳動(dòng)形式進(jìn)行對(duì)比，并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)題目（三）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)組成方案，并進(jìn)行搭接、校準(zhǔn)，計(jì)算傳動(dòng)比等操作，掌握齒側(cè)間隙的確定及測(cè)量方法，并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。42 傳動(dòng)系統(tǒng)綜合運(yùn)用類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目：實(shí)驗(yàn)題目序號(hào)實(shí)驗(yàn)題目名稱(chēng)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)題目（四）多軸、混合軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)了解多軸、混合軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的功能及其應(yīng)用；確定傳動(dòng)方案，輸出軸轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、力矩、傳動(dòng)比的計(jì)算，能正確選擇、使用聯(lián)軸器，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)題目（五）

17、齒輪傳動(dòng)與V帶傳動(dòng)組合實(shí)驗(yàn)將兩種傳動(dòng)方案分別搭接成：V帶傳動(dòng)（高速）齒輪（低速）、齒輪傳動(dòng)（高速）V帶（低速）；分析傳動(dòng)方案的合理性，觀測(cè)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并給出初步的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)題目（六）鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者可將三種傳動(dòng)形式自主的通過(guò)設(shè)計(jì)組合，成為傳動(dòng)功能完整的機(jī)械系統(tǒng)。43實(shí)驗(yàn)要求：同學(xué)在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)，從實(shí)驗(yàn)題目中選擇至少2項(xiàng)以上，同學(xué)自主完成設(shè)計(jì)并塔接；根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求，制定實(shí)驗(yàn)初步方案，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)所提供的硬件系統(tǒng)中，選擇零配件，并完成系統(tǒng)制作與校準(zhǔn)等內(nèi)容要求。五 、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟51 V帶傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要點(diǎn)5111） 主要組成零部件及必要工具：電機(jī)、電機(jī)支撐座

18、、水平儀、百分表與磁性表座、直尺、轉(zhuǎn)速表等。512）. 選擇主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪并測(cè)量帶輪直徑D1、 D2；計(jì)算傳動(dòng)比；5.1.3）.塔接V帶傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，調(diào)整制動(dòng)力的大小，改變V帶張緊力.1.4）. 測(cè)試彈性滑動(dòng)與打滑對(duì)轉(zhuǎn)速輸出的影響。5.1.5）.搭接過(guò)程要測(cè)試軸及帶輪的徑向跳動(dòng)，軸的水平度；制動(dòng)器安裝在從動(dòng)軸上，安裝結(jié)果示意圖如圖5.1.6）. 安裝完畢進(jìn)行檢查，經(jīng)指導(dǎo)老師確認(rèn)后作好開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備。5.1.7）. 開(kāi)機(jī)并做相關(guān)的測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)。加載情況主動(dòng)帶輪直徑D1主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1從動(dòng)帶輪直徑D2從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2理論傳動(dòng)比i實(shí)際傳動(dòng)比i輕載重載過(guò)載圖5.鏈傳動(dòng)5.2 鏈傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

19、要點(diǎn)5.2.1）選擇傳動(dòng)中的鏈輪，測(cè)量主動(dòng)、從動(dòng)鏈輪齒數(shù)，計(jì)算傳動(dòng)比，系統(tǒng)為減速傳動(dòng)；5.2.2）.安裝并校準(zhǔn)單排滾子鏈傳動(dòng)硬件系統(tǒng)，檢查軸的安裝精度，安裝簡(jiǎn)易傳動(dòng)輸出制動(dòng)器；安裝結(jié)果參考圖示 加載情況主動(dòng)輪齒數(shù)Z1、節(jié)距P1從動(dòng)輪齒數(shù)Z2、節(jié)距P2中心距a輸入軸轉(zhuǎn)速n1輸出軸轉(zhuǎn)速n2輕載Z1=P1=Z2=P2=過(guò)載5.3 單級(jí)齒輪傳動(dòng)過(guò)程要點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)臺(tái)硬件系統(tǒng)中確定一種單級(jí)齒輪傳動(dòng)方式，可以是單級(jí)錐齒輪、斜齒輪、直齒輪傳動(dòng)中的任意一種形式，轉(zhuǎn)速輸出結(jié)果為減速傳動(dòng)，測(cè)量齒輪主要的特征參數(shù)，對(duì)于齒側(cè)間隙的測(cè)量可采用簡(jiǎn)易方法，即用保險(xiǎn)絲放入兩齒輪嚙合處，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其厚度，并做好數(shù)據(jù)記錄。齒輪特征

20、參數(shù)小齒輪大齒輪齒數(shù)Z， 模數(shù) mZ1= m1=Z1= m2=分度圓直徑d標(biāo)準(zhǔn)中心距a齒測(cè)間隙5.4 . 多軸傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要點(diǎn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)所提供的硬件條件，設(shè)計(jì)三軸以上的多軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)的傳動(dòng)方式完全由同學(xué)自主設(shè)計(jì)并塔接完成，要求轉(zhuǎn)速輸出為減速傳動(dòng)，總傳動(dòng)比不小于10，可包括直齒輪傳動(dòng)（平行軸傳動(dòng)）、斜齒輪傳動(dòng)（相交軸傳動(dòng)），合理分配傳動(dòng)比，畫(huà)出設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，做必要的數(shù)據(jù)記錄。傳動(dòng)軸數(shù)總傳動(dòng)比輸入軸轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速輸入軸轉(zhuǎn)向輸出軸轉(zhuǎn)向5.5 . 傳動(dòng)組合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要點(diǎn)V帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)都是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中經(jīng)常應(yīng)用的傳動(dòng)方式，由于有各自應(yīng)用特點(diǎn)，實(shí)際中經(jīng)常出現(xiàn)兩種甚至兩種

21、以上的組合傳動(dòng)方式，以利用如：利用V帶傳動(dòng)能夠減少傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊和振動(dòng)，以及過(guò)載自保護(hù)功能；而齒輪傳動(dòng)能夠傳遞較大鈕扭矩及高的傳動(dòng)效率；鏈傳動(dòng)不僅能減少傳動(dòng)沖擊而且能夠?qū)崿F(xiàn)大中心距的平行軸傳動(dòng)。 同學(xué)可以自主擬訂傳動(dòng)組合方案，可以是任意兩種傳動(dòng)形式的組合，也可以三種傳動(dòng)形式的組合，總的傳動(dòng)比選擇在10-15之間為宜。搭接制作時(shí)選擇V帶傳動(dòng)為高速級(jí)，各級(jí)傳動(dòng)安裝精度的調(diào)整。畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)組成方案簡(jiǎn)圖，分析傳動(dòng)的平穩(wěn)性的影響因素。六.回答問(wèn)題6.1解釋V帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑概念，如何減輕和避免彈性滑動(dòng)和過(guò)載打滑現(xiàn)象？6.2解釋一般將V帶傳動(dòng)作為高速級(jí)傳動(dòng)？6.3齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙的作用及對(duì)齒輪傳動(dòng)

22、性能的影響？動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是徑向加載的液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可以測(cè)試動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的軸向、周向油膜壓力分布曲線(xiàn)，摩擦特性曲線(xiàn)。 一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉動(dòng)壓滑動(dòng)軸承油膜壓力分布規(guī)律，了解影響油膜壓力分布規(guī)律因素的因素，并根據(jù)油膜壓力分布曲線(xiàn)確定軸承端泄影響系數(shù)Kb；2.測(cè)定動(dòng)壓滑動(dòng)著稱(chēng)的摩擦特征曲線(xiàn)，并考察影響摩擦系數(shù)的因素。圖4HZS-1型動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)示意圖1-液壓油箱；2-加載壓力表；3-減壓閥；4-溢流閥；5-軸承供油壓力表；6-軸承箱；7-變速箱；8-調(diào)速盤(pán)；9-座體；10-油泵電機(jī)開(kāi)關(guān)；11-主電源開(kāi)關(guān)；12-調(diào)速電機(jī)二實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及原理圖410實(shí)驗(yàn)軸承箱1-7壓力指示表；

23、8-軸向壓力指示表；9-軸；10-測(cè)力計(jì)；11-測(cè)力桿；12-實(shí)驗(yàn)軸承；13-平衡錘；14-加載油腔蓋1動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)裝置圖9為試驗(yàn)臺(tái)總體布置，試驗(yàn)臺(tái)的總開(kāi)關(guān)在其正面下方。圖40為實(shí)驗(yàn)軸承箱，件號(hào)9為主軸，由一對(duì)D級(jí)滾動(dòng)軸承支撐。JZT型調(diào)速器電動(dòng)機(jī)的可靠調(diào)速范圍為1201200轉(zhuǎn)/分，為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)中有一個(gè)兩級(jí)變速箱，當(dāng)手柄向右傾斜，主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同；當(dāng)手柄向左傾斜，主軸為電機(jī)轉(zhuǎn)速的1/6。因此主軸的可靠調(diào)速范圍為201200轉(zhuǎn)/分。1動(dòng)壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)裝置圖9為試驗(yàn)臺(tái)總體布置，試驗(yàn)臺(tái)的總開(kāi)關(guān)在其正面下方。圖40為實(shí)驗(yàn)軸承箱，件號(hào)9為主軸，由一對(duì)D級(jí)滾動(dòng)軸

24、承支撐。JZT型調(diào)速器電動(dòng)機(jī)的可靠調(diào)速范圍為1201200轉(zhuǎn)/分，為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)中有一個(gè)兩級(jí)變速箱，當(dāng)手柄向右傾斜，主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同；當(dāng)手柄向左傾斜，主軸為電機(jī)轉(zhuǎn)速的1/6。因此主軸的可靠調(diào)速范圍為201200轉(zhuǎn)/分。2.油膜壓力測(cè)量裝置12為試驗(yàn)軸承，空套在主軸上，軸承內(nèi)徑d60mm，有效寬度60mm 。在軸承中間橫剖面上，沿軸向開(kāi)7個(gè)測(cè)壓孔，在1200 范圍內(nèi)均勻分布，測(cè)壓表17通過(guò)管路分別于測(cè)壓孔相聯(lián)。距軸承中間剖面L/4（即15mm）處，軸承上端有一個(gè)測(cè)壓孔，表頭8與其相聯(lián)。圖4-11 重錘拉力計(jì)工作原理圖1-圓盤(pán)；2-傳動(dòng)放大齒輪；3-重錘3.實(shí)驗(yàn)軸承加載及軸承供

25、油裝置采用液壓加載方式,在機(jī)座內(nèi)有一液壓系統(tǒng),液壓油經(jīng)油泵,壓力控制閥及管路,分別給軸承和加載油腔供油件號(hào)14為加載蓋板，固定在箱體上，加載油腔在水平面上的投影面積為60cm2 ，隨著液壓油的壓力的增加,軸承的載荷也相應(yīng)的增加,4.摩擦力矩的測(cè)量裝置在軸承外圓左側(cè)裝有測(cè)桿11，吊環(huán)裝在測(cè)桿上以供測(cè)量摩擦力距用，測(cè)力計(jì)10通過(guò)吊環(huán)與測(cè)力桿相連接，測(cè)點(diǎn)與軸承中心的距離為150mm，軸承外圓上裝有兩個(gè)平衡錘13，用以在軸承安裝之前做靜平衡,如圖4-11所示。測(cè)量摩擦力矩時(shí)，將拉力計(jì)上的吊鉤與環(huán)F連接，即可測(cè)得摩擦力矩。測(cè)桿通過(guò)吊環(huán)作用在拉力計(jì)上的力F，有重錘予以平衡，其F數(shù)值可由公式4-18求得。

26、( 418)。式中R為圓盤(pán)半徑，W為重錘之重量，L1 為通過(guò)齒輪放大，可使表頭指針轉(zhuǎn)角放大10倍，表頭刻度即為F的實(shí)際值，單位為克。三實(shí)驗(yàn)方法及步驟 測(cè)定動(dòng)壓滑動(dòng)軸承的油膜壓力分布，確定軸承端泄影響系數(shù)Kb 。圖43軸向油膜壓力分布曲線(xiàn) 圖42周向油膜壓力分布曲線(xiàn)1）測(cè)試方法開(kāi)啟油泵，調(diào)節(jié)溢流閥及減壓手柄，使加載油腔壓力及軸承提供油壓力均在1Kgf/cm2 以下；將變速手柄放在低速檔上；調(diào)節(jié)控制器按鈕，使轉(zhuǎn)速指針在最低速位置；將軸承左側(cè)的測(cè)桿用卡板鎖?。粏?dòng)主電機(jī)，然后調(diào)節(jié)控制器旋鈕，使指針讀數(shù)在100200min1 ，再將變速手柄旋到高速檔，使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到1000min1 ，調(diào)節(jié)溢流閥，將加

27、載油壓調(diào)到P04kgf/cm2 ，此時(shí)軸承載荷WP0 ×608kgf（軸承自重8kgf）。運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，待各壓力表指針?lè)€(wěn)定后，自左至右一次記錄七個(gè)周向壓力表及軸向壓力表的讀數(shù)；與此同時(shí)用溫度計(jì)測(cè)量出口油溫。2）周向油膜壓力分布曲線(xiàn) 按照?qǐng)D4-12所示做一圓，取其直徑為軸承內(nèi)徑d，現(xiàn)在圓周上定出七個(gè)壓力表所接油孔位置，通過(guò)這些點(diǎn)沿半徑延長(zhǎng)方向以一定的比例尺量出所測(cè)量的相應(yīng)壓力表的讀數(shù)值，用曲線(xiàn)板將各壓力向量的末端聯(lián)成一光滑曲線(xiàn)，這就是軸承中間剖面的周向油膜壓力分布曲線(xiàn)。由油膜周向壓力分布曲線(xiàn)，可求得軸承中間剖面上的平均壓強(qiáng)，如圖4、13所示，將圓周上1、2、3··&#

28、183;7各點(diǎn)投影到另一水平直線(xiàn)上，在相應(yīng)點(diǎn)的垂線(xiàn)上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的壓力值，將其端點(diǎn)1、2、3···7聯(lián)成一光滑曲線(xiàn)，求出曲線(xiàn)的面積，然后取出Pm，使其所圍面積與所求得面積相等，此Pm值即為軸承中間剖面上的平均壓強(qiáng)。圖44軸承摩擦特性曲線(xiàn)3）做油膜軸向壓力分布曲線(xiàn)做一水平線(xiàn)取其長(zhǎng)度為軸承有效寬度（B=60mm）,在中點(diǎn)垂線(xiàn)上按一定比例尺畫(huà)出該點(diǎn)的壓力P4 ，端點(diǎn)為4在距中點(diǎn)兩邊各距B/4（即15mm）處，沿垂線(xiàn)方向畫(huà)出壓力P8，軸承水平軸線(xiàn)兩端的壓力均為0，將0、8、4、8、0 五點(diǎn)聯(lián)成一光滑曲線(xiàn)，此曲線(xiàn)即為軸承油膜軸向壓力分布曲線(xiàn)如圖5，用前述方法可求出其平均壓強(qiáng)Pa

29、、4）.確定端泄時(shí)軸向壓力分布的影響系數(shù)Kb由軸向壓力分布曲線(xiàn)求Kb1的值； (419)式中：W軸承承載量，可按世紀(jì)載荷計(jì)（kgf）;Pm軸承中間剖面上的平均壓強(qiáng)（kgf/cm2）; B軸承有效寬度（cm）; d軸承內(nèi)徑（cm）;由軸向壓力分布曲線(xiàn)求出Kb2值： (20)式中：Pa前面所求得軸向平均壓強(qiáng)（kgf/cm2 ）； P4 軸承中間剖面中點(diǎn)的油膜壓強(qiáng)（kgf/cm2 ），比較Kb1 與Kb2 看其是否相符？是否符合拋物線(xiàn)分布規(guī)律。2軸承摩擦特性曲線(xiàn)的測(cè)定 測(cè)試原理參見(jiàn)圖11，軸承摩擦特性理論曲線(xiàn)見(jiàn)圖4-14。將軸承加載至P0 =4Kgf/ cm2 （即W248kgf），在將主軸調(diào)至10

30、00min1 ，然后轉(zhuǎn)動(dòng)拉力計(jì)表盤(pán)，使指針歸零，解脫測(cè)桿卡板，把吊鉤掛在測(cè)力桿的吊環(huán)上，待指針?lè)€(wěn)定后，記錄其數(shù)值。然后依次將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)速到800，600，200，80，40，10，5，2，記錄各轉(zhuǎn)速時(shí)的拉力計(jì)讀數(shù)，改變軸承載荷，使P02kgf/ cm2 取W128kgf，重復(fù)記錄各轉(zhuǎn)速時(shí)拉力計(jì)的讀數(shù)。然后列表計(jì)算各轉(zhuǎn)速時(shí)之摩擦系數(shù)f，軸承特征值，計(jì)算公式如下：摩擦系數(shù)： (21)式中：F拉力計(jì)讀數(shù)（克）；W軸承載荷（克）； L測(cè)桿之力臂（1150mm）； d軸承內(nèi)徑（d60mm）。軸承特征值： (2)式中：潤(rùn)滑油動(dòng)力粘度（Pa·s），根據(jù)所測(cè)出口油溫，及室溫求出平均溫度tm，可根據(jù)教

31、材或圖，4-的粘度和溫度曲線(xiàn)，查出相應(yīng)機(jī)械油軸承工作區(qū)的運(yùn)動(dòng)粘度，然后再轉(zhuǎn)換成動(dòng)力粘度。n主軸轉(zhuǎn)速(min-1);P主軸之平均壓強(qiáng)（N/mm2或MPa），PW/d×B。四實(shí)驗(yàn)機(jī)主要參數(shù)實(shí)驗(yàn)軸承：直徑：d=60mm；有效長(zhǎng)度了：l=60mm； 材料：銅合金ZQSn6-6-3,表面粗糙度Ra6.3,自重80N（包括壓力表及平衡錘等）； 加載范圍 0-300N;轉(zhuǎn)速范圍 101200r/min.； 軸承靜壓油墊受力面積 60才cm2；圖4-15進(jìn)油溫度與平均溫度關(guān)系曲線(xiàn) 圖4-16 溫度與黏度曲線(xiàn)10號(hào)潤(rùn)滑油溫度曲線(xiàn)及黏度-溫度-黏度變化曲線(xiàn)如圖4-15、4-16。五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1啟動(dòng)電機(jī)

32、時(shí)，必須先開(kāi)動(dòng)油泵，然后再由低速啟動(dòng)電機(jī)，逐漸加大轉(zhuǎn)速，不可把變速手柄放在高速檔（右側(cè)）啟動(dòng)，以免扭曲動(dòng)力過(guò)大。2為了保證拉力計(jì)的精度，只有測(cè)軸向摩擦力矩時(shí)，才允許解脫測(cè)力桿卡板。3在混合摩擦區(qū)工作時(shí)間盡量短，以避免軸承磨損4軸承供油壓力必須保持在1kg/ cm2 左右，以便消除靜壓對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，同時(shí)保護(hù)硅膠進(jìn)油管不致?lián)p壞。5測(cè)出口油時(shí)務(wù)必注意水銀玻璃溫度計(jì)不可碰撞金屬物體。六 思考題1為什摩油膜壓力分布曲線(xiàn)會(huì)隨轉(zhuǎn)速而改變?2為末軸承摩擦系數(shù) f會(huì)隨轉(zhuǎn)速而改變? 計(jì)算機(jī)輔助滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)一系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成如圖4傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)放大器A/D軟件軟件計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果圖417系統(tǒng)組成圖壓力表二實(shí)驗(yàn)手段：

33、現(xiàn)有滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)HZS型。1).傳感器：通過(guò)三通接口與原實(shí)驗(yàn)臺(tái)的壓力表相并聯(lián)，其輸出電壓與油壓成正比；2).放大器：路單級(jí)自補(bǔ)償運(yùn)算放大器，芯片為7650;3).A/ D 轉(zhuǎn)換： 12 位,16 通道，將放大器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。4).計(jì)算機(jī)：個(gè)人計(jì)算機(jī)， 386 機(jī)以上。5).輸出結(jié)果：屏幕顯示并可接打印機(jī)，打印粗實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告。三.軟件系統(tǒng)組成1).程序流程框圖：（見(jiàn)圖 4-18 ）2).軟件簡(jiǎn)要說(shuō)明：所有文件全部復(fù)制在兩張盤(pán)內(nèi)，即 1 號(hào)盤(pán)或 2 號(hào)盤(pán)。1號(hào)盤(pán)內(nèi)裝有全部的運(yùn)行文件及打印圖形驅(qū)動(dòng)程序， 2 號(hào)盤(pán)內(nèi)裝有一個(gè) BASICA.EXE 文件。軟件將在 213 E 中文操作

34、系統(tǒng)的前提下自動(dòng)執(zhí)行。四.系統(tǒng)的操作方法1).啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)至 800-1000 rpm ，壓力調(diào)節(jié)到公斤，測(cè)量出口溫度值。將計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)連接好。2)檢查A/D板：將自檢程序盤(pán)放入A驅(qū)動(dòng)器，在"A>" 下運(yùn)行基本;運(yùn)行 ADDDA13 文件，進(jìn)入菜單項(xiàng);選 "2" 即可觀察通道的工作狀態(tài)，即：輸入懸空時(shí)，顯示模擬量為 9 V ，數(shù)字為 4095 。啟動(dòng)輸入菜單選擇壓力測(cè)試啟動(dòng)A/DA/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示軸向,周向壓力分布顯示f- 曲線(xiàn)由鍵盤(pán)輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)摩擦特性實(shí)驗(yàn)(f-)系統(tǒng)準(zhǔn)備好了嗎？N等待圖4-18 程序流程圖3).油膜壓力的測(cè)

35、量： 打開(kāi)放大器電源，將 1 號(hào)盤(pán)放入A驅(qū)動(dòng)器，號(hào)盤(pán)放入 B 驅(qū)動(dòng)器中； 在"C>" 下，啟動(dòng) 213 鍵，鍵入汽車(chē)并回車(chē)，進(jìn)入 213 E 下的中文操作系統(tǒng)； 由"C>" 轉(zhuǎn)入 " A>" 下，鍵入批處理文件名 ZCSY 。程序會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。用戶(hù)只需根據(jù)自己的需要進(jìn)行菜單選擇并在屏幕提示下進(jìn)行操作，鍵入壓力測(cè)量對(duì)應(yīng)的標(biāo)示字母；計(jì)算機(jī)將對(duì)壓力進(jìn)行數(shù)據(jù)采集（ 8 個(gè)壓力值）；執(zhí)行完數(shù)據(jù)采集后，將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以數(shù)據(jù)文件的形式存入磁盤(pán)。五摩擦特性曲線(xiàn)的計(jì)算).在主菜單選擇提示下，選擇摩擦特性曲線(xiàn)計(jì)算對(duì)應(yīng)標(biāo)示字母。由鍵盤(pán)鍵入

36、測(cè)量摩擦特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并顯示 f- 圖形，并回到主菜單。2).當(dāng)需要實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告時(shí)，調(diào)主菜單中“打印輸出”，即可連續(xù)打印任意多份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。六實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)開(kāi)始或過(guò)程中請(qǐng)勿隨意插在計(jì)算機(jī)的 A/ D 轉(zhuǎn)換板，以免損壞其中的某些芯片。2. 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)測(cè)試并消除計(jì)算機(jī)中的病毒。一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解彈簧實(shí)驗(yàn)機(jī)的工作原理；2.測(cè)定壓縮彈簧與拉伸彈簧的實(shí)際特性，并與理論特性特性相比較；3.測(cè)定壓縮彈簧與拉伸彈簧的實(shí)際特性，并與理論特性相比；4.測(cè)定有初應(yīng)力拉伸彈簧的實(shí)際剛度和初應(yīng)力。圖4-20 TLS-200實(shí)驗(yàn)機(jī)組成1-上拉鉤；2-拉桿；3-立拄；4-手柄；5-下拉鉤；6-齒條；

37、7-限位圈；8-游標(biāo)尺；9-上壓盤(pán)；10-下壓盤(pán)；11管座；12-升降手柄；13-升降座；14-底座；15-傳感器；16-實(shí)驗(yàn)力、數(shù)顯表二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具1. TLS-200數(shù)顯式彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)。2. TLS-500數(shù)顯式彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)。3. 游標(biāo)卡尺一把。4. 試驗(yàn)拉伸彈簧一個(gè)，彈簧材料65Mn。5. 實(shí)驗(yàn)壓縮彈簧一個(gè)，彈簧材65Mn。圖4-19 TLS-500實(shí)驗(yàn)機(jī)組成1-傳感器；2-游標(biāo)尺；3-顯示器；4-標(biāo)尺；5-限位桿；6-定位套；7-限位圈；8-升降座；9-限位螺釘；10-上拉鉤；11-下拉鉤；12-手柄；13-拉桿；14-上壓盤(pán)；15-下壓盤(pán)；16-底座三實(shí)驗(yàn)原理和方法實(shí)驗(yàn)

38、機(jī)結(jié)構(gòu)如圖419，420所示：試驗(yàn)機(jī)是由加載部分、位移游標(biāo)尺、傳感器測(cè)力、負(fù)荷數(shù)顯組成。以TLS-200試驗(yàn)機(jī)為例（參照?qǐng)D4-20）：當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄4時(shí)，帶動(dòng)齒輪齒條6，使上壓盤(pán)9下降，當(dāng)下壓盤(pán)10或上拉鉤1受力后，通過(guò)對(duì)負(fù)荷傳感器15施力，負(fù)荷傳感器把實(shí)驗(yàn)力變成電信號(hào)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)顯表16顯示，位移通過(guò)上壓盤(pán)與升降座13的相對(duì)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，由游標(biāo)尺8讀出。以TLS-500試驗(yàn)機(jī)為例（參照?qǐng)D4-19）：轉(zhuǎn)動(dòng)手柄12，帶動(dòng)升降座8運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)上拉鉤10或下壓盤(pán)15施加試驗(yàn)力，通過(guò)拉桿13形成的框架對(duì)傳感器向下拉，傳感器把試驗(yàn)力變成電信號(hào)。四實(shí)驗(yàn)步驟：1測(cè)量螺旋彈簧的幾何參數(shù)，計(jì)算理論彈簧剛度，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告表

39、一2了解彈簧試驗(yàn)機(jī)的工作原理，熟悉試驗(yàn)機(jī)面板說(shuō)明及設(shè)置。參閱彈簧試驗(yàn)機(jī)面板說(shuō)明。3操作與測(cè)量：）接通“電源”：按下“電源”鍵，預(yù)熱30分鐘。2）設(shè)置“上限”與“下限”值：TCS-200 上限= N ；下限= N TCS-500 上限= N；下限= N3）標(biāo)定儀器：按“標(biāo)定”琴鍵開(kāi)關(guān)，調(diào)整“標(biāo)定電位器”。使實(shí)驗(yàn)力數(shù)顯表顯示標(biāo)定值：TLS-200標(biāo)定值=0354，TLS-500標(biāo)定值=2617。 4）調(diào)零：按下“測(cè)量”琴鍵開(kāi)關(guān)，波段開(kāi)關(guān)設(shè)置為“正常”時(shí)，調(diào)整“調(diào)零電位器”，使實(shí)驗(yàn)力數(shù)表顯示為零。 5）游標(biāo)尺清零：轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使上壓盤(pán)下降與下壓盤(pán)接觸，施加壓力，當(dāng)（見(jiàn)表一1），游標(biāo)尺立即清零，這樣便于

40、在以后的測(cè)量中清除掉因受力所帶來(lái)的下壓盤(pán)下沉的不利影響。 6）根據(jù)彈簧的壓縮（拉伸）的最大工作行程設(shè)置限位圈的高度，并用限位手柄鎖緊。 7）實(shí)際測(cè)量壓縮彈簧：將壓縮彈簧放在下壓盤(pán)受力中心的位置上，略轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，上壓盤(pán)下降一個(gè)距離，使彈簧剛好穩(wěn)定在安裝位置上，記錄試驗(yàn)力數(shù)顯表和游標(biāo)尺的讀數(shù)，作為安裝載荷和安裝變形量，然后依次讀取不同載荷下的變形量。填寫(xiě)記錄。加載值不得超過(guò)額定力值。 8）減載測(cè)量：從額定力值逐步減載，減至安裝載荷，實(shí)驗(yàn)力和位移值記錄表中。 9）實(shí)際測(cè)量拉伸彈簧：將拉伸彈簧掛在上拉鉤與下拉鉤之間，測(cè)量方法同上。 10）測(cè)量完畢將彈簧取下，使上、下壓盤(pán)復(fù)位，不要使傳感器受力。 11）關(guān)

41、“電源”，整理好試驗(yàn)用品。表 壓縮彈簧拉伸彈簧額定力值N自重N總力值最大工作行程額定力值N 自重N總力值N最大工作行程TLS-200TlS-5004繪制彈簧的特性曲線(xiàn)：圖4-21 彈簧實(shí)驗(yàn)機(jī)操作面板示意圖1-電源開(kāi)關(guān)；2-波段開(kāi)關(guān)；3-數(shù)顯表；4-指示表；5-電位器；6-琴鍵開(kāi)關(guān)1） 在直角坐標(biāo)系中繪制壓縮彈簧的特性曲線(xiàn)。2）在直角坐標(biāo)系中繪制拉伸彈簧的特性曲線(xiàn)。5實(shí)驗(yàn)面板及其操作說(shuō)明1）試驗(yàn)力數(shù)顯表-直讀顯示實(shí)驗(yàn)力值（牛頓N）。2）“上限”波段開(kāi)關(guān)按下此鍵可以設(shè)定上限實(shí)驗(yàn)力值。3）“上限電位器”-旋轉(zhuǎn)此電位器，設(shè)定上限值的大小。4）“上限指示燈”-當(dāng)實(shí)驗(yàn)力超出上限設(shè)定值時(shí)此燈亮。5）“下限”

42、波段開(kāi)關(guān)-可以設(shè)定下限實(shí)驗(yàn)力值。6）“下限電位器”-旋轉(zhuǎn)此電位器，設(shè)定下限值的大小。7）“下限指示燈”-當(dāng)實(shí)驗(yàn)力超出下限設(shè)定值時(shí)燈亮。8）“正常指示燈”-當(dāng)實(shí)驗(yàn)值處于上、下限值時(shí)此燈亮9）“正?！?波段開(kāi)關(guān)-按下此鍵實(shí)驗(yàn)力數(shù)顯表顯示實(shí)際測(cè)量值。10）“調(diào)零電位器”-在沒(méi)加力之前，旋轉(zhuǎn)此電位器使數(shù)顯表顯示實(shí)驗(yàn)力值11）“標(biāo)定”琴鍵開(kāi)關(guān)-按下-按下此鍵數(shù)顯表顯示標(biāo)定值。12）“標(biāo)定電位器”-旋轉(zhuǎn)此電位器調(diào)整標(biāo)定值（TLC-200）13）“測(cè)量”琴鍵開(kāi)關(guān)-按下此鍵，數(shù)顯表顯示實(shí)驗(yàn)力值。14）“電源”-撥此開(kāi)關(guān)，可接通和關(guān)掉實(shí)驗(yàn)機(jī)電源。五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1設(shè)置上、下限時(shí)不可數(shù)顛倒。2在測(cè)量時(shí)若顯示值大于上

43、限值的10%，蜂鳴器鳴叫，提醒操作者不要繼續(xù)加載，以免損壞傳感器。六思考題1根據(jù)曲線(xiàn)圖計(jì)算實(shí)際拉、壓彈簧剛度，并與理論剛度比較。2試論彈簧剛度對(duì)彈簧特性的影響。3初拉力對(duì)拉彈簧特性曲線(xiàn)有何影響?42 機(jī)械零件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)一.工程應(yīng)用與問(wèn)題的提出軸系結(jié)構(gòu)是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。由于軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及的加工工藝、裝配工藝方面的問(wèn)題較多，實(shí)踐性較強(qiáng)。為提高教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，開(kāi)展軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是很有必要的。任何回轉(zhuǎn)機(jī)械大多都有軸系結(jié)構(gòu)，軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中很重要，如何根據(jù)軸的回轉(zhuǎn)要求、決定軸系組成及支撐解決方案;根據(jù)功能

44、要求決定軸系的總體組成結(jié)構(gòu)；軸上零件的軸向定位、周向定位設(shè)計(jì)，是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。為了設(shè)計(jì)出合理的的軸系，有必要熟悉常見(jiàn)的軸系結(jié)構(gòu)。圖1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以熟悉和掌握軸的結(jié)構(gòu)和軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，不僅加深對(duì)課堂上所學(xué)知識(shí)的理解與記憶，還可以對(duì)同學(xué)進(jìn)行技法訓(xùn)練，培養(yǎng)工程實(shí)踐技能，為后面的綜合課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練打好基礎(chǔ)，還可以培養(yǎng)同學(xué)的創(chuàng)新意識(shí)。上圖1所示為一典型的軸系組成結(jié)構(gòu)示意圖例。二實(shí)驗(yàn)?zāi)康?深入了解及認(rèn)識(shí)軸系部件的結(jié)構(gòu)形式，熟悉零件的結(jié)構(gòu)形狀、工藝、作用；2熟悉和掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸承組合設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法；3對(duì)所設(shè)計(jì)的組成方案，進(jìn)行組裝與測(cè)繪等操作的動(dòng)手技能的訓(xùn)練。三

45、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具1組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)箱所提供的零件，能進(jìn)行圓柱齒輪軸系，小圓錐齒輪軸系及蝸桿軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)有齒輪類(lèi)、軸類(lèi)、套筒類(lèi)、端蓋類(lèi)、支座類(lèi)、軸承類(lèi)及連接件等8類(lèi)100多個(gè)零件，見(jiàn)表1、表2。表1：軸系軸上主要零件零件編號(hào)零件名稱(chēng)件數(shù)零件編號(hào)零件名稱(chēng)件數(shù)1直齒掄軸用支座（油用）2件2直齒掄軸用支座（脂用）2件3蝸桿軸用支座1件4錐輪軸用支座1件5錐齒輪軸用套環(huán)2件6蝸桿用套環(huán)1件7組裝底座2件8大直齒輪1件9大斜齒輪1件10小直齒輪1件11小斜齒輪1件12小錐齒輪1件13大直齒輪用軸1件14小直齒輪用軸1件15兩端固定式蝸桿1件16固游式用蝸桿1件17錐齒輪用軸1件18

46、錐齒輪軸1件19大凸緣式透蓋1件20大凸緣式悶蓋1件21凸緣式透蓋（脂用）1件22凸緣式悶蓋（脂用）1件23凸緣式透蓋（油用）4件24凸緣式悶蓋（油用）1件25凸緣式透蓋（迷宮）1件26迷宮式軸套1件27嵌入式透蓋2件28嵌入式悶蓋1件29聯(lián)軸器A1件30聯(lián)軸器B1件31無(wú)骨架油封壓蓋1件32套筒24件33調(diào)整墊片16件34檔油環(huán)4件35調(diào)整環(huán)2件軸端壓板6件37甩油環(huán)6件表1：軸系軸上主要國(guó)標(biāo)件零件編號(hào)零件名稱(chēng)件數(shù)零件編號(hào)零件名稱(chēng)件數(shù)1軸承302062件2軸承62062件3鍵8*354件4軸承N2061件5鍵6*354件6圓螺母M30*1.52件7圓螺母止動(dòng)圈302件8骨架油封2件9軸用彈性

47、卡圈301件10無(wú)骨架油封2件11M8*154件12M8*256件13M6*2510件14M4*104件154墊圈4件16檔圈鉗1件17羊毛氈圈302件186件2.測(cè)量及工具：300mm鋼板尺、游標(biāo)卡尺、內(nèi)外卡鉗、鉛筆、三角板、活扳手、小橡膠錘等。四實(shí)驗(yàn)要求及方法1了解軸系系統(tǒng)的組成熟悉軸向、周向定位的常見(jiàn)方法，對(duì)照實(shí)物研究零件的各部位名稱(chēng)與功能特點(diǎn)。2設(shè)計(jì)方案及操作每名同學(xué)從所給出的4項(xiàng)軸系功能題目中選擇不少于2項(xiàng)，并完成零件的選擇、組成方案的初步設(shè)計(jì)、修改與優(yōu)化、組裝、必要的測(cè)繪等操作。根據(jù)所給硬件及設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)場(chǎng)作出設(shè)計(jì)草案；提出軸系組成方案，組合出合理的軸系部件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)繪制A4幅面的結(jié)構(gòu)圖，重要軸向尺寸的標(biāo)注，各零件的功用說(shuō)明表。3.結(jié)果檢查（1）軸上各零件能否裝到指定位置；（2）軸上零件的軸向、周向是否可靠定位；（3）軸承游隙是否需要調(diào)整，如何調(diào)整。（4）軸系能否實(shí)現(xiàn)工作的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是否靈活。（5）軸系沿軸線(xiàn)方向位置是否固定，若固定原因是什么。4編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)報(bào)告幅面為A4紙，應(yīng)包括以下內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、所選題目、設(shè)計(jì)草案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（結(jié)構(gòu)圖A4紙，定位零件組成說(shuō)明）、回答思考題。5實(shí)驗(yàn)題目題目1：軸