機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)和性能測(cè)試

機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)和性能測(cè)試第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-1零件測(cè)繪的方法和步驟

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解軸類、盤類零件的基本結(jié)構(gòu)；2.了解與學(xué)會(huì)通用量具使用的基本技能；3.熟練掌握徒手測(cè)繪零件草圖的基本技能；4.熟練應(yīng)用AutoCAD繪制零件圖的能力。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1.了解實(shí)驗(yàn)用軸類、盤類零件的結(jié)構(gòu)、用途及加工工藝；2.正確掌握徒手測(cè)繪零件草圖的基本技能，根據(jù)給定軸類、盤類零件的實(shí)物，徒手正確地繪制出二~五個(gè)零件的草圖；3.根據(jù)被測(cè)零件的每段形狀與結(jié)構(gòu)，選擇合適的量具測(cè)量其相應(yīng)尺寸；4.除公差與配合外，正確標(biāo)注零件草圖的名義尺寸；5.根據(jù)徒手測(cè)繪零件草圖，能正確應(yīng)用AutoCAD繪制出相應(yīng)的二~五個(gè)完整的零件圖（除公差與配合外）；6.本實(shí)驗(yàn)應(yīng)與§2-1通用量具的認(rèn)識(shí)一章節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一起復(fù)習(xí)及使用，了解通用量具的認(rèn)識(shí)與使用。三實(shí)驗(yàn)用工具及量具1.若干個(gè)被測(cè)軸類零件、盤類零件；2.游標(biāo)卡尺（普通、數(shù)顯、帶表），外徑千分尺（分厘卡），內(nèi)徑千分尺，萬能角尺，深度卡尺，孔距游標(biāo)卡尺，半徑規(guī)，實(shí)驗(yàn)用平臺(tái)等。第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四零件測(cè)繪的方法和步驟零件測(cè)繪是根據(jù)實(shí)際零件畫出它的結(jié)構(gòu)圖形，測(cè)量出它的相應(yīng)尺寸和制訂出它的技術(shù)要求。測(cè)繪時(shí)，首先畫出零件草圖即徒手圖，然后根據(jù)零件草圖畫出零件工作圖，為設(shè)計(jì)機(jī)器、修配零件和準(zhǔn)備配件創(chuàng)造條件。因此，工程技術(shù)人員必須具備徒手繪圖的能力1．徒手測(cè)繪零件草圖的方法和步驟(1)徒手繪圖前，先了解該零件的名稱、用途、材料，并對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；(2)根據(jù)被測(cè)零件的形狀與結(jié)構(gòu)，選擇合理的視圖方向與數(shù)量、剖面位置等；(3)在草圖合適的位置上，先畫出零件各視圖的基準(zhǔn)線、中心線,請(qǐng)見圖9-1a；(4)從左至右繪制被測(cè)零件的輪廓圖，詳細(xì)地畫出零件的外部及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀,請(qǐng)見圖9-1b；(5)根據(jù)被測(cè)零件的每段形狀與結(jié)構(gòu)，選擇相應(yīng)的量具測(cè)量其相應(yīng)尺寸；(6)在各視圖相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖形部位上，正確標(biāo)注測(cè)量尺寸；(7)除公差與配合外，完成徒手測(cè)繪零件草圖；(8)將被測(cè)零件與測(cè)繪零件草圖比較，檢查尺寸是否完整、遺漏。2．AutoCAD繪制零件圖的方法和步驟(1)首先建立不同類型的層，例如粗實(shí)線、剖面線、細(xì)實(shí)線、中心線、虛線、尺寸線等層，并相應(yīng)設(shè)置為白色、黃色、藍(lán)色、紅色、綠色、粉紅色等顏色；(2)根據(jù)徒手測(cè)繪的零件草圖，應(yīng)用AutoCAD正確繪制出其零件圖；(3)除公差與配合外，應(yīng)完成完整的CAD零件圖（A4圖紙）(4)應(yīng)用AutoCAD繪制的零件圖，它的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸應(yīng)與徒手測(cè)繪的零件草圖一致。圖9-1a圖9-1b圖9-1離合滑塊零件測(cè)繪示意圖第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五五注意事項(xiàng)1.請(qǐng)按照每個(gè)桌上給定的被測(cè)零件與通用量具，進(jìn)行相應(yīng)的零件草圖測(cè)繪實(shí)驗(yàn)工作；2.每個(gè)桌上給定的被測(cè)零件與通用量具不能與其它桌上給定的零件與通用量具對(duì)換，以免影響本實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行；3.在實(shí)驗(yàn)過程中，請(qǐng)按規(guī)定操作，正確使用量具與繪制零件草圖；4.愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與量具，完成零件測(cè)繪實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)檢查一下被測(cè)零件與量具是否有遺漏，保證被測(cè)零件與量具完好無缺；5.測(cè)繪完成后，將被測(cè)零件與量具擦干凈，清點(diǎn)后放入工具箱，交與指導(dǎo)教師核實(shí)認(rèn)可后，方可結(jié)束本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，離開實(shí)驗(yàn)室。六思考題1.為什么測(cè)量零件直徑要用不同規(guī)格的千分尺？2.零件外徑可用哪幾種量具測(cè)量？3.零件外表面軸向尺寸可用哪幾種量具測(cè)量？4.零件內(nèi)徑可用哪幾種量具測(cè)量？5.零件內(nèi)溝槽內(nèi)徑可用哪幾種量具測(cè)量？6.零件內(nèi)孔軸向尺寸（深度）可用哪幾種量具測(cè)量？7.零件表面角度用何量具測(cè)量？使用時(shí)應(yīng)注意什么？8.零件表面圓弧用何量具測(cè)量？第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-2機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．通過觀察了解機(jī)械零、部件的類型和結(jié)構(gòu)，掌握其特點(diǎn)和應(yīng)用；

2．了解機(jī)械零件的工作原理，為深入理解與學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)打好基礎(chǔ)；

3．通過觀察機(jī)械零件的失效形式，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（一）帶傳動(dòng)

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1認(rèn)識(shí)各種帶傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)；

1.2了解各種帶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（剖面、截型、長(zhǎng)度等）；

1.3了解V帶傳動(dòng)的張緊方法；

1.4了解V帶輪的結(jié)構(gòu)。

2.實(shí)驗(yàn)要求

2.1了解各種帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍；

2.2仔細(xì)觀察平帶、V帶、同步齒形帶的剖面，了解它們的構(gòu)造；

2.3觀察各種V帶輪的輪緣、輪輻和輪轂的形狀；

2.4仔細(xì)觀察滑道式張緊裝置、擺架式張緊裝置、自動(dòng)張緊裝置和張緊輪裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（二）齒輪傳動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1了解齒輪傳動(dòng)類型；1.2了解齒輪嚙合時(shí)的受力方向；1.3了解齒輪輪齒的各種失效形式；1.4了解各種齒輪的結(jié)構(gòu)形式；1.5了解加工齒輪的原理、方法及刀具；1.6了解常用齒輪材料。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1觀察齒輪傳動(dòng)的各種形式，了解齒輪軸線間的相互位置、裝配要求及其嚙合情況；2.2掌握正確判斷齒輪所受嚙合力的方向及力的分解；2.3觀察齒輪各種失效形式的外部特征及其損壞的部位；2.4觀察各種齒輪的孔、輪轂、輪輻、輪緣的形式，觀察齒輪軸的形式；2.5了解仿形法和范成法加工齒輪所用的刀具及這兩種加工方法的特點(diǎn)與適用場(chǎng)合。第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五(三)蝸桿傳動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1了解蝸桿傳動(dòng)形式；1.2了解蝸桿、蝸輪參數(shù)、常用材料及其結(jié)構(gòu)形式；1.3了解蝸輪輪齒、蝸桿輪齒的各種失效形式；1.4了解蝸桿傳動(dòng)自鎖現(xiàn)象及其特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1觀察蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)形式，了解蝸桿軸線與蝸輪軸線的相互位置；2.2當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)，觀察蝸輪的轉(zhuǎn)向與蝸桿螺旋線方向、蝸桿軸轉(zhuǎn)向間的關(guān)系，并利用左、右手定則準(zhǔn)確判斷受力方向；2.3仔細(xì)觀察主平面上蝸桿齒形與蝸輪齒形以及相互嚙合情況；2.4觀察蝸輪結(jié)構(gòu)，對(duì)組合式蝸輪仔細(xì)了解其輪緣與輪芯的材料及聯(lián)接形式2.5在蝸桿傳動(dòng)中當(dāng)蝸輪主動(dòng)時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，產(chǎn)生自鎖的條件是什么？第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（四）軸1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1通過實(shí)物觀察，了解軸的類型；1.2了解軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的主要問題；1.3了解軸的結(jié)構(gòu)工藝性；1.4了解軸的失效形式。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1仔細(xì)觀察軸的外形，了解光軸、階梯軸、曲軸、軟軸及特殊用途的軸如凸輪軸、偏心軸等；2.2了解回轉(zhuǎn)零件在軸上的定位方法和它們各自的特點(diǎn)，如何根據(jù)具體情況選擇軸向和周向定位方式；2.3了解軸上開螺紋退刀槽和砂輪越程槽的作用第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（五）聯(lián)軸器與離合器1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1了解常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和工作原理；1.2了解常用離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1仔細(xì)觀察剛性固定式聯(lián)軸器的幾種結(jié)構(gòu)形式、性能特點(diǎn)及使用場(chǎng)合2.2仔細(xì)觀察剛性可移式聯(lián)軸器的幾種結(jié)構(gòu)形式、性能特點(diǎn)及使用場(chǎng)合2.3仔細(xì)觀察彈性可移式聯(lián)軸器的幾種結(jié)構(gòu)形式、性能特點(diǎn)及使用場(chǎng)合2.4仔細(xì)觀察牙嵌式離合器的牙齒形狀、性能特點(diǎn)；2.5仔細(xì)觀察多盤式摩擦離合器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（六）滾動(dòng)軸承1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1掌握滾動(dòng)軸承各組成部分的名稱、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)；1.2了解滾動(dòng)軸承的基本類型及其在承載能力、自動(dòng)調(diào)心、極限轉(zhuǎn)速、內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)、間隙調(diào)整等方面的特點(diǎn)；1.3熟悉并掌握滾動(dòng)軸承代號(hào)所表示的含義；1.4了解滾動(dòng)軸承主要失效形式及其產(chǎn)生的原因；1.5了解滾動(dòng)軸承外圈與座孔的配合以及相應(yīng)的固定方法，了解滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合以及相應(yīng)的固定方法；1.6了解并掌握滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)的內(nèi)容、組合形式與要求；1.7了解滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)中常用的密封形式。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1觀察深溝球軸承的組成部分名稱和形狀，觀察滾動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)外圈固定和外圈旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈固定的兩種情況不同點(diǎn)；2.2仔細(xì)觀察1、2、3、5、6、7、N、NA類軸承內(nèi)、外圈滾道及滾動(dòng)體的形狀，了解它們承受載荷大小、方向，內(nèi)、外圈是否可分離，是否能自動(dòng)調(diào)心等；2.3熟悉各種軸承的類型代號(hào)、尺寸代號(hào)、直徑系列代號(hào)的表示方法及含義；2.4觀察軸承內(nèi)圈在軸上的固定方式以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)，觀察軸承外圈在座孔中的固定方式以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)，觀察并分析軸相對(duì)于機(jī)架是否有軸向定位；2.5觀察各種密封裝置，并注意它們的應(yīng)用場(chǎng)合、適用范圍和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（七）滑動(dòng)軸承1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1了解整體式徑向滑動(dòng)軸承和對(duì)開式徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；1.2了解軸套及軸瓦上油溝的位置及形式；1.3了解軸套、軸瓦材料及滑動(dòng)軸承的失效形式；1.4了解流體動(dòng)力潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承液體潤(rùn)滑原理;1.5了解圓柱、橢圓、多油楔、可傾瓦軸承孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；1.6了解自動(dòng)調(diào)心軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；1.7了解靜壓軸承結(jié)構(gòu)及組成。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1仔細(xì)觀察有軸套和無軸套整體式滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)，并了解它們是如何固定在軸承座上的？軸套又是如何固定在軸承孔中的？如何加潤(rùn)滑劑的？2.2仔細(xì)觀察對(duì)開式滑動(dòng)軸承由幾部分組成，軸瓦在軸承座上的軸向及周向采用哪些方式進(jìn)行固定？2.3仔細(xì)觀察油孔及油溝位置及其各種形狀；2.4了解軸瓦常用材料的主要性能要求，觀察常用軸瓦材料；2.5觀察滑動(dòng)軸承常見失效形式，掌握其外部特征；2.6著重了解形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的原理和條件；2.7了解橢圓、多油楔、可傾瓦軸承動(dòng)壓特性、應(yīng)用場(chǎng)合；2.7了解靜壓軸承工作原理和條件。第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（八）螺紋聯(lián)接1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1認(rèn)識(shí)常用螺紋類型及相應(yīng)的螺紋聯(lián)接件，能區(qū)分它們的應(yīng)用場(chǎng)合；1.2了解螺紋聯(lián)接的合理結(jié)構(gòu)和防松方法；1.3了解各種螺紋聯(lián)接件在工作中的受力情況。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1注意觀察并比較基本螺紋聯(lián)接中所使用的螺栓、雙頭螺柱、螺釘及緊定螺釘?shù)仍陂L(zhǎng)度、裝拆方法、被聯(lián)接件厚度及孔加工要求上有何不同？2.2仔細(xì)觀察螺紋聯(lián)接的螺紋孔中的螺紋深度，支承面形狀和扳手空間等；2.3了解雙螺母防松、彈簧墊圈防松的工作原理。第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（九）鍵、花鍵、銷聯(lián)接1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1了解鍵、花鍵及銷聯(lián)接的類型、作用和應(yīng)用場(chǎng)合。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1仔細(xì)觀察平鍵、半圓鍵、導(dǎo)向平鍵的結(jié)構(gòu)和裝配方法，了解鍵、槽的工作面，并思考輪轂、軸上鍵槽是如何加工的？2.2仔細(xì)觀察各種花鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和裝配方法，有哪幾種定心方式？如何應(yīng)用？輪轂與軸上鍵槽是如何加工的？第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（十）彈簧1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1了解彈簧的基本類型；1.2了解彈簧的基本結(jié)構(gòu)；1.3了解彈簧的主要失效形式。2.實(shí)驗(yàn)要求2.1彈簧按受載不同可分為哪幾種？按形狀不同又可分為哪幾種？2.2彈簧的功用可歸納為哪幾種？各適合于哪幾種彈簧？2.3仔細(xì)觀察彈簧失效后斷面形狀，并與受載情況相聯(lián)系。第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三思考題1.平帶、V帶、同步齒形帶傳動(dòng)各有什么特點(diǎn)？它們各自用于何種場(chǎng)合？有哪些張緊方法？特點(diǎn)如何？2.窄V帶與同厚度的普通V帶相比，其寬度較小而承載能力較大，為什么？3.當(dāng)齒輪根圓直徑與軸徑接近時(shí)，為什么要將齒輪與軸做成一體？4.為什么蝸桿多為蝸桿軸的結(jié)構(gòu)形式，而蝸輪多為組合結(jié)構(gòu)形式？5.為什么兩配對(duì)齒輪都可用鋼制造，而蝸桿、蝸輪卻不能都用鋼制造？6.在蝸桿傳動(dòng)中，為什么只有當(dāng)蝸輪主動(dòng)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生自鎖，而蝸桿主動(dòng)時(shí)，則不會(huì)發(fā)生自鎖？7.心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)軸的受載特點(diǎn)是什么？受載截面上的應(yīng)力分布如何？8.相同直徑的空心軸與實(shí)心軸比較，其剛度是增加了還是減低了，為什么？9.判斷自行車軸、汽車傳動(dòng)軸、行車傳動(dòng)軸、鉆床主軸、火車輪軸、減速器軸各屬于什么類型的軸？10.剛性可移式聯(lián)軸器依靠什么補(bǔ)償兩軸位置偏斜？11.彈性可移式聯(lián)軸器依靠什么補(bǔ)償兩軸位置偏斜和吸振緩沖？12.多盤式摩擦離合器的盤數(shù)越多越好嗎？13.一般情況下球軸承比滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速高而承載能力卻比滾子軸承低，為什么？14.哪些類型的軸承可以自動(dòng)調(diào)心？為什么能自動(dòng)調(diào)心？15.推力軸承兩座圈孔徑是否相同？哪個(gè)裝在軸上？哪個(gè)放在座孔內(nèi)？它為什么不能承受徑向載荷？為什么不宜用于高速？16.為什么剖分式滑動(dòng)軸承的剖分面上做成臺(tái)階？17.為什么軸瓦在軸承孔中必須要有軸向和周向定位？18.軸瓦上為什么要開油溝？如何開設(shè)？19.為什么被聯(lián)接件上常做有凸臺(tái)或魚眼坑？什么是扳手空間？20.為什么要防松？常見的防松原理及防松裝置有幾種？22.普通螺紋聯(lián)接中，當(dāng)受有橫向載荷時(shí)，可采用哪些卸載方式？23.平鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接工作時(shí)，力是如何從輪轂傳遞給軸的？在平鍵和花鍵哪些部位產(chǎn)生應(yīng)力24.為什么說花鍵聯(lián)接的對(duì)中性能好，承載能力大？花鍵聯(lián)接起導(dǎo)向作用嗎？第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-3帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)及工作原理；2.觀察帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象；3.掌握帶傳動(dòng)中轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的基本測(cè)定方法；4.繪制帶傳動(dòng)的滑動(dòng)曲線及效率曲線。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求

1.了解帶傳動(dòng)在不同的初拉力、不同的轉(zhuǎn)速下的載荷與滑動(dòng)率、載荷與效率的關(guān)系；掌握帶傳動(dòng)中轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的基本測(cè)定方法；并繪制其滑動(dòng)曲線及效率曲線。

2.利用RS232串行線，將實(shí)驗(yàn)裝置與PC機(jī)直接連通。隨帶傳動(dòng)負(fù)載逐級(jí)增加，計(jì)算機(jī)根據(jù)專用軟件自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，并輸出滑動(dòng)曲線、效率曲線和所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)和工作原理本實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分主要由兩臺(tái)直流電機(jī)組成，左邊一臺(tái)是直流電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生主動(dòng)轉(zhuǎn)矩，通過皮帶，帶動(dòng)右邊的直流發(fā)電機(jī)。（見圖9-2）直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓通過面板上的“加載”按鍵控制電子開關(guān)，逐級(jí)接通并聯(lián)的負(fù)載電阻（如圖9－3所示），使發(fā)電機(jī)的輸出功率逐級(jí)增加，也即改變了皮帶傳送的功率大小，使主動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率逐級(jí)增加。兩臺(tái)電機(jī)均為懸掛支承，當(dāng)傳遞載荷時(shí)，作用于電機(jī)定子上的力矩T1（主動(dòng)電機(jī)力矩）、T2（從動(dòng)電機(jī)力矩）迫使拉鉤作用于拉力傳感器，傳感器輸出的電信號(hào)正比于T1T2的原始信號(hào)，兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器（紅外光電傳感器）分別裝在帶輪背后的環(huán)形槽中，通過電測(cè)箱，就能實(shí)時(shí)顯示T1、、T2、、n1、、n2。原動(dòng)機(jī)的機(jī)座設(shè)計(jì)成浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，與牽引繩、定滑輪、砝碼一起組成帶傳動(dòng)預(yù)拉力機(jī)構(gòu)，改變砝碼大小就可改變預(yù)拉力F0。圖9－3直流發(fā)電機(jī)加載示意圖1從動(dòng)直流發(fā)電機(jī)2從動(dòng)帶輪3傳動(dòng)帶4主動(dòng)帶輪；5主動(dòng)直流發(fā)電機(jī)6牽引繩7滑輪8砝碼；9、拉簧；10、浮動(dòng)支座；11、拉力傳感器；12、固定支座；13、電測(cè)箱；14、標(biāo)定桿圖9－2實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電測(cè)系統(tǒng)裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電測(cè)箱內(nèi)，如圖9-4所示。附設(shè)單片機(jī)，承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、信息記憶、自動(dòng)顯示等功能。能實(shí)時(shí)顯示帶傳動(dòng)過程中主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩值。如通過微機(jī)接口外接PC機(jī)，這時(shí)就可自動(dòng)顯示并打印輸出帶傳動(dòng)的滑動(dòng)曲線及效率曲線和有關(guān)數(shù)據(jù)。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)距傳感器主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速傳感器單片微計(jì)算機(jī)主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)距顯示主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速顯示輸出接口微機(jī)接口微計(jì)算機(jī)CRT顯示打印機(jī)圖9－4實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成框圖第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四基本參數(shù)測(cè)定方法1．滑差率ε測(cè)定帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶受到拉力會(huì)產(chǎn)生彈性變形，由于緊邊和松邊的拉力不同，因而彈性變形也不同，造成從動(dòng)帶輪圓周速度v2低于主動(dòng)帶輪速度v1，其相對(duì)降低率通常稱為帶傳動(dòng)滑動(dòng)系數(shù)或滑差率，用ε表示。

ε＝（v1-v2）/v1×100％＝(πd1n1－πd2n2)/πd1n1×100%

當(dāng)主動(dòng)輪直徑與從動(dòng)輪直徑相等時(shí),

即d1＝d2時(shí)，則

ε＝(n1-n2)/n

×100%2.帶傳動(dòng)效率測(cè)定帶傳動(dòng)工作時(shí)，由于彈性滑動(dòng)的影響，造成帶的摩擦發(fā)熱和帶的磨損，也使傳動(dòng)效率降低。帶傳動(dòng)效率實(shí)驗(yàn)是在預(yù)定帶的圓周速度v值、預(yù)緊力F0值條件下，工作載荷從小到大過程中，效率的變化狀況。根據(jù)公式P1＝(T1N1)/9550，P2＝(T2N2)/9550式中P1

、P2為輸入、輸出功率，單位為kW;T1

、T2為輸入、輸出轉(zhuǎn)矩，單位為N.m;N1

、N2為輸入、輸出轉(zhuǎn)速，單位為r/min.效率η值可表示為

η＝P2/P1＝(T2N2)/(T1N1)×100%第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五五實(shí)驗(yàn)操作步驟

1．人工記錄操作方法（1）設(shè)置預(yù)拉力F0

不同型號(hào)傳動(dòng)帶需在不同預(yù)拉力F0的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，也可對(duì)同一型號(hào)傳動(dòng)帶，采用不同的預(yù)拉力，試驗(yàn)不同預(yù)拉力對(duì)傳動(dòng)性能的影響。如果想改變預(yù)拉力，只需改變圖9－2中砝碼8的大小。（2）接通電源①先將電機(jī)調(diào)速旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，使開關(guān)“斷開”，然后再按電源開關(guān)接通電源。②按一下“清零”鍵，此時(shí)主、被動(dòng)輪電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示窗為“0”，轉(zhuǎn)矩顯示窗為“.”,系統(tǒng)處于自動(dòng)校零狀態(tài),校零結(jié)束后,轉(zhuǎn)矩窗顯示為“0”。③將粗調(diào)調(diào)速旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)接通“開關(guān)”，慢慢調(diào)速，直至主動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到了預(yù)定轉(zhuǎn)速為至。（建議預(yù)定轉(zhuǎn)速為1200～1300轉(zhuǎn)/分左右）。此時(shí)，從動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速也將顯示在顯示屏上。第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（3）加載①空載時(shí),記錄主、被動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。②按“加載”鍵一次，第一個(gè)加載指示燈亮，使用細(xì)調(diào)旋鈕調(diào)整主電機(jī)轉(zhuǎn)速，使其保持在預(yù)定轉(zhuǎn)速內(nèi)，待顯示穩(wěn)定后（一般顯示器跳動(dòng)2～3

次即可達(dá)穩(wěn)定值），記下主、被動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩值。③再按（加載）鍵一次，第二個(gè)加載燈亮，再用細(xì)調(diào)旋鈕調(diào)整主電機(jī)轉(zhuǎn)速，仍保持預(yù)定轉(zhuǎn)速，待穩(wěn)定后再記下轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩值。④再按（加載）鍵，重復(fù)以上操作，直至7個(gè)加載指示燈亮，記下8組數(shù)據(jù)。然后改變初拉力，按上述程序重復(fù)操作一遍。⑤將電機(jī)粗調(diào)、細(xì)調(diào)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)至“關(guān)斷”狀態(tài)，再按“清零”鍵，顯示指示燈全部熄滅，機(jī)構(gòu)處于關(guān)斷狀態(tài)，等待下次實(shí)驗(yàn)或關(guān)閉電源。（4）根據(jù)8組數(shù)據(jù)計(jì)算ε、η值并繪制帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線ε――T2及效率曲線η――T2。注：a.在每次加載過程中，應(yīng)始終使主動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速基本保持在預(yù)定轉(zhuǎn)速左右。

b.為便于記錄數(shù)據(jù),在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的面板上設(shè)有“保持”鍵，每次加載數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定后，按“保持”鍵可使轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在當(dāng)時(shí)的顯示值不變。按任意鍵，可脫離“保持”狀態(tài)。第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.計(jì)算機(jī)接口操作方法(1)連接RS232通訊線在帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)后板上設(shè)有RS232串行接口，可通過所附的通訊線直接和計(jì)算機(jī)相連，組成帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。如果采用多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器，則需要首先將多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器通過RS232通訊線連接到計(jì)算機(jī)，然后用雙端插頭電話線，將帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)連接到多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的任一個(gè)輸入口。(2)啟動(dòng)機(jī)械教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在圖5－26主界面右上角串口選擇框中選擇相應(yīng)串口號(hào)（COM1或COM2）。在主界面左邊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目框中點(diǎn)擊“帶傳動(dòng)鍵”。在圖9－5界面中，點(diǎn)擊“串口選擇鍵”正確選擇（COM1或COM2）。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集鍵”等待數(shù)據(jù)輸入。圖9－5帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主窗體第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（3）數(shù)據(jù)采集及分析①將實(shí)驗(yàn)臺(tái)粗調(diào)速電位器逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，使開關(guān)斷開，細(xì)調(diào)電位器也逆時(shí)針旋到底。打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，按“清零”鍵，幾秒鐘后，數(shù)碼管顯示“0”，自動(dòng)校零完成。②順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)粗電位器，并使主動(dòng)輪穩(wěn)定在工作轉(zhuǎn)速（一般取1200～1300r/min左右），按下“加載”鍵再調(diào)整主動(dòng)轉(zhuǎn)速（用細(xì)調(diào)電位器）使其仍保持在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再按“加載”鍵，以此往復(fù)，直至實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上的八個(gè)發(fā)光管指示燈全亮為止。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上四組數(shù)碼管將全部顯示“8888”，表明所采數(shù)據(jù)已全部送入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)屏幕將顯示所采集的八組主、被動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩值。此時(shí)應(yīng)將電機(jī)粗、細(xì)調(diào)速電位器逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，使“開關(guān)”斷開。③移動(dòng)鼠標(biāo)，選擇“數(shù)據(jù)分析”功能，屏幕將顯示本次實(shí)驗(yàn)的曲線和數(shù)據(jù)。如圖9－6所示。④移動(dòng)鼠標(biāo)至“打印功能”，打印機(jī)將打印實(shí)驗(yàn)曲線和數(shù)據(jù)。六思考題1．彈性滑動(dòng)產(chǎn)生的原因是什么？2．皮帶打滑產(chǎn)生的原因是什么？對(duì)傳動(dòng)有何影響？圖9－6實(shí)驗(yàn)結(jié)果示例第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-4螺栓組受力分析實(shí)驗(yàn)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)了解螺栓組受傾覆力矩時(shí)每個(gè)螺栓的受力分布情況。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1.了解螺栓組聯(lián)接試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)與操作；2.測(cè)定受傾覆力矩的螺栓組聯(lián)接中每個(gè)螺栓所受的工作拉力，畫出螺栓的受力變形圖，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原理

目前實(shí)驗(yàn)用的螺栓組聯(lián)接試驗(yàn)臺(tái)種類較多，圖9-7是其中螺栓組聯(lián)接試驗(yàn)臺(tái)之一（LST-II），它們的工作原理和結(jié)構(gòu)基本相同。螺栓組聯(lián)接是由二行各五個(gè)螺栓分布在支架14上與機(jī)座11聯(lián)接而成。加載裝置由兩級(jí)杠桿12、13組成，其桿長(zhǎng)之比均為1：10，則總杠桿比值為1：100倍，即加載砝碼16通過二級(jí)杠桿作用在螺栓組連接支架上的力就增大100倍。螺栓組的受力變形，通過應(yīng)變儀檢測(cè)螺栓上的電阻應(yīng)邊片15的伸長(zhǎng)量得到。1，2，……-試驗(yàn)螺栓；11-機(jī)座；12-二級(jí)杠桿；13-一級(jí)杠桿；14-支架；15-電阻應(yīng)變片；16-加載砝碼圖9-7LST-Ⅱ型螺栓組聯(lián)接試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五試驗(yàn)時(shí)，砝碼16加上后。支架14與機(jī)座11的聯(lián)接接合面受到一個(gè)橫向載荷和傾覆力矩的聯(lián)合作用。傾覆力矩為：（9-1）

O-O左側(cè)螺栓受到工作拉力作用：

（9-2）

（9-3）螺栓的受力是通過貼在螺栓中段上的電阻應(yīng)變片15的變形并借助電阻應(yīng)變儀而測(cè)得，電阻應(yīng)變儀的測(cè)量原理見§3-4。所以螺栓所受的工作拉力為：

（9-4）式中：E—螺栓材料的彈性模量，對(duì)于鋼E=2.1×MPa；

d—被測(cè)螺栓直徑，mm；

ε—應(yīng)變量；

σ—被測(cè)螺栓處的拉應(yīng)力,MPa。第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四實(shí)驗(yàn)操作步驟1.首先將各被測(cè)螺栓上的電阻應(yīng)變片兩端引線與電阻應(yīng)變儀的預(yù)調(diào)平衡箱輸入端相連接；2.檢查試驗(yàn)臺(tái)各部分與儀器是否正常，電阻應(yīng)變儀各部分連線是否正常3.接通電源并預(yù)熱后，調(diào)整電阻應(yīng)變儀，將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“靜”，用小型螺絲刀調(diào)整指針到零位，使得應(yīng)變儀的電阻平衡。然后將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“預(yù)”，再用螺絲刀調(diào)整指針到零位，使得預(yù)調(diào)平衡箱上的電容平衡。用這種方法對(duì)每一個(gè)螺栓測(cè)量點(diǎn)在“靜”、“預(yù)”之間反復(fù)調(diào)整數(shù)次后，電橋即可達(dá)到平衡狀態(tài)；4.逐一均勻地?cái)Q緊各螺栓，使每個(gè)螺栓具有相同的預(yù)緊初拉力和初應(yīng)變5.對(duì)螺栓組聯(lián)接進(jìn)行加載，在電阻應(yīng)變儀上測(cè)量出每個(gè)螺栓的相應(yīng)應(yīng)變量，如此重復(fù)三次測(cè)量，計(jì)算出平均應(yīng)變量和平均應(yīng)力。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-5機(jī)械傳動(dòng)效率測(cè)定實(shí)驗(yàn)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解封閉式齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)；2.掌握封閉式齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)的原理、特點(diǎn)，及測(cè)定齒輪傳動(dòng)效率的方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求測(cè)試封閉式齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)在不同載荷、不同轉(zhuǎn)速下的傳動(dòng)效率，繪制或輸出T1-T9關(guān)系曲線及η－T9曲線。其中T1為電機(jī)輸出扭矩，T9為封閉扭矩，η為齒輪傳動(dòng)效率。三實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1.技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)齒輪模數(shù)m＝2mm 齒數(shù)Z1＝Z2＝Z3＝Z4＝38 速比i＝1直流電機(jī)額定功率P＝300W直流電機(jī)轉(zhuǎn)速n＝0-1100r/min最大封閉扭矩T＝15N·m最大封閉功率P＝1.5KW第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要有定軸齒輪副、懸掛齒輪箱、扭力軸、聯(lián)軸器等組成一個(gè)封閉的機(jī)械系統(tǒng)。（見圖9－8）電機(jī)采用外殼懸掛結(jié)構(gòu)，通過聯(lián)軸器與齒輪相連。與電機(jī)懸臂相連的轉(zhuǎn)矩傳感器把電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)送入電測(cè)箱，電機(jī)轉(zhuǎn)速由霍耳傳感器測(cè)出，送入電測(cè)箱，在數(shù)碼顯示器上直接讀出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速值。3．實(shí)驗(yàn)臺(tái)特點(diǎn)齒輪封閉試驗(yàn)臺(tái)最大的優(yōu)點(diǎn)是省能源，該功率流的大小，決定于加載力矩的大小和扭力軸的轉(zhuǎn)速，而不是決定電機(jī)，電機(jī)提供的功率僅為封閉傳動(dòng)中摩擦損耗的功率，而這種功率一般只有總功率的5－10％，因此，可大大節(jié)省能源，實(shí)現(xiàn)用小功率能耗作大功率齒輪箱試驗(yàn)，這在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中顯得尤為重要。1、懸掛電機(jī)；2、轉(zhuǎn)矩傳感器；3、浮動(dòng)聯(lián)軸器；4、霍耳傳感器；5、定軸齒輪副；6、剛性聯(lián)軸器；7、懸掛齒輪箱；8、砝碼；9、懸掛齒輪副；10、扭力軸；11、萬向聯(lián)軸器；12、永久磁鋼圖9－8齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四工作原理及基本參數(shù)測(cè)定方法1.封閉功率流方向的確定試驗(yàn)臺(tái)空載時(shí)，懸臂齒輪箱的杠桿通常處于水平位置，當(dāng)加上一定載荷之后，懸臂齒輪箱會(huì)產(chǎn)生一定角度的翻轉(zhuǎn)，這時(shí)扭力軸將有一力矩T9作用于齒輪9（其方向?yàn)轫槙r(shí)針），萬向節(jié)軸也有一力矩T9′（其方向也是順時(shí)針，如忽略摩擦，T9′＝T9）。當(dāng)電機(jī)順時(shí)針方向以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，T9與ω方向相同，T9′與ω方向相反，故這時(shí)齒輪9為主動(dòng)輪，T9′為從動(dòng)輪，同理齒輪5ˊ主動(dòng)輪，齒輪5為從動(dòng)輪，封閉功率流方向如圖9－8所示，其大小為：

P9＝T9×N9/9550=P9′（KW）該功率的大小決定于加載力矩和扭力軸的的轉(zhuǎn)速，而不是決定于電動(dòng)機(jī)。電機(jī)提供的功率僅為封閉傳動(dòng)中的損耗功率，即：P1=P9-P9×η總

故η總＝（P9-P1）/P9=（T9-T1）/T9

單對(duì)齒輪η＝第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.封閉力矩T9的確定取實(shí)驗(yàn)臺(tái)的浮動(dòng)齒輪箱為獨(dú)立體,其上除了懸臂掛重W以外，兩扭軸斷割處作用有扭矩T9′、T9，由于本試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)比為1，故T9′＝T9＝T，根據(jù)獨(dú)立體的平衡原理，外力對(duì)O2取矩，如圖9－9所示得：

T9′＋T9＝2T＝WL

T==T9=T9′

W——所加砝碼重力（N）L——加載杠桿長(zhǎng)度L＝0.3m圖9－9封閉試驗(yàn)臺(tái)懸臂掛重的計(jì)量關(guān)系第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五五實(shí)驗(yàn)操作步驟1.人工記錄操作方法①接通電源前，先將電機(jī)調(diào)速旋鈕轉(zhuǎn)至最低速“0速”位置。然后按電源開關(guān)，接通電源。②按“清零鍵”，此時(shí)輸出轉(zhuǎn)速顯示為“0”，輸出轉(zhuǎn)距顯示為“.”,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于“自動(dòng)校零”狀態(tài)，校零結(jié)束后，轉(zhuǎn)距顯示為“0”。③再將調(diào)速旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，慢慢增速，一般實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速調(diào)到300—800轉(zhuǎn)/

分為宜。④在砝碼籃上加第一個(gè)砝碼，觀察輸出轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩值，待顯示穩(wěn)定（一般加載后轉(zhuǎn)矩跳動(dòng)2—3次即可達(dá)穩(wěn)定值）后，按一下“保持鍵”，記錄該組數(shù)值，然后按一下“加載鍵”，第一個(gè)加載指示燈亮，并脫離“保持”狀態(tài)，表示第一次加載結(jié)束。⑤在砝碼籃上加上第二個(gè)砝碼，重復(fù)上述操作，直至加上八個(gè)砝碼，八個(gè)指示燈亮，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩顯示器分別顯示“8888”，表示一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束。⑥改變轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩，重復(fù)上面4，5的操作。⑦將電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至零，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源。⑧根據(jù)所記錄下的八組數(shù)據(jù)計(jì)算出齒輪傳動(dòng)效率；繪制η—T9曲線及

T1—T9曲線。注意：在加載過程中，應(yīng)始終使電機(jī)轉(zhuǎn)速基本保持在預(yù)定轉(zhuǎn)速左右。第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.與計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)方法①連接RS232通訊線在齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電測(cè)箱后板上設(shè)有RS-232接口,通過通訊連接線和計(jì)算機(jī)相連,組成智能齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在關(guān)電源的狀態(tài)下將隨機(jī)攜帶的串行通訊連接線的一端接到實(shí)驗(yàn)臺(tái)電測(cè)箱的RS232接口，另一端接入計(jì)算機(jī)串行輸出口（但無論連線或拆線時(shí)，都應(yīng)先關(guān)閉計(jì)算機(jī)和電測(cè)箱電源，否則易燒壞接口元件）。②啟動(dòng)機(jī)械教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)打開計(jì)算機(jī)，運(yùn)行齒輪實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在圖5－26主界面右上角串口選擇框中選擇相應(yīng)串口號(hào)（COM1或COM2）在主界面左邊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目框中點(diǎn)擊“齒輪傳動(dòng)”鍵。在圖9－10界面中點(diǎn)擊串口選擇鍵，正確選擇（COM1或COM2）然后點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集功能，等待數(shù)據(jù)的輸入。圖9－10齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)主窗體第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五③數(shù)據(jù)采集與分析加載前先將電機(jī)調(diào)速至300—800轉(zhuǎn)/分之間，并在加載過程中應(yīng)始終使電機(jī)轉(zhuǎn)速基本保持在預(yù)定值。a.實(shí)驗(yàn)臺(tái)處于穩(wěn)定空載狀態(tài)下，加上第一個(gè)砝碼，待轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩顯示穩(wěn)定后，按一下“加載鍵”（注：不需按保持鍵），第一個(gè)加載指示燈亮。加第二個(gè)砝碼，顯示穩(wěn)定后再按下“加載鍵”，第二個(gè)加載指示燈亮，第二次加載結(jié)束。如此重復(fù)操作，直至加上八個(gè)砝碼，按八次加載鍵，八個(gè)加載指示燈亮。轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩顯示器都顯示“8888”，表明所采數(shù)據(jù)已全部送到計(jì)算機(jī)。將電機(jī)調(diào)速至“0”，并卸下所有砝碼。b.當(dāng)確認(rèn)傳送數(shù)據(jù)無誤（否則再按一下“送數(shù)鍵”）后，用鼠標(biāo)選擇“數(shù)據(jù)分析”功能，屏幕所顯示本次實(shí)驗(yàn)的曲線和數(shù)據(jù)，如圖9－11所示。接下來就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合等一系列的工作了。c.移動(dòng)功能菜單的光標(biāo)至“打印”功能，打印機(jī)將打印實(shí)驗(yàn)曲線和數(shù)據(jù)。六思考題1.封閉式齒輪試驗(yàn)的工作原理是什么？2.封閉式齒輪試驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是什么？圖9－11實(shí)驗(yàn)結(jié)果示例第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9－5－2開式傳動(dòng)效率測(cè)定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解機(jī)械傳動(dòng)效率測(cè)定的原理和方法；

2.初步學(xué)會(huì)使用相應(yīng)的設(shè)備和儀器；

3.分析轉(zhuǎn)速與負(fù)載轉(zhuǎn)矩對(duì)減速器傳動(dòng)效率的影響。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求

1.當(dāng)減速器輸入轉(zhuǎn)速恒定時(shí)（600轉(zhuǎn)/分），改變減速器負(fù)載轉(zhuǎn)矩，測(cè)試不同轉(zhuǎn)矩時(shí)減速器的傳動(dòng)效率值；

2.當(dāng)減速器負(fù)載轉(zhuǎn)矩即輸出轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，改變減速器的輸入轉(zhuǎn)速，測(cè)試不同轉(zhuǎn)速時(shí)減速器的傳動(dòng)效率值；

3.分別繪制效率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩，效率與輸入轉(zhuǎn)速的曲線圖。第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三實(shí)驗(yàn)設(shè)備與構(gòu)造本實(shí)驗(yàn)的整個(gè)系統(tǒng)如下：調(diào)速電機(jī),轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器,被測(cè)減速器,轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器,磁粉制動(dòng)器，如圖9-12所示調(diào)速電機(jī)作為本系統(tǒng)的動(dòng)力源?？梢酝ㄟ^控制箱調(diào)節(jié)激磁電流來改變電機(jī)的輸出軸的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器可以把測(cè)試到的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送到轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，我們可以在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x上直接讀到轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速值。磁粉制動(dòng)器作為本系統(tǒng)的負(fù)載，我們可以通過調(diào)節(jié)直流電源的輸出電壓來控制磁粉制動(dòng)器的激磁電流，從而調(diào)節(jié)磁粉制動(dòng)器的滑差扭矩，即實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)負(fù)載的調(diào)節(jié)。為減小振動(dòng)及彎矩對(duì)測(cè)試精度的影響，保證轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的精度和壽命，本系統(tǒng)各傳動(dòng)軸之間須嚴(yán)格調(diào)整同軸度，并采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接。在測(cè)試前，須對(duì)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x進(jìn)行自校和調(diào)零，儀器要有可靠的接地，方能保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。磁粉制動(dòng)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，須保證良好的水冷卻條件，以及時(shí)散發(fā)制動(dòng)器內(nèi)部因摩擦而產(chǎn)生的熱量，改善磁粉制動(dòng)器的工作情況，延長(zhǎng)使用壽命。1電磁調(diào)速電機(jī);2彈性聯(lián)軸器;3,5.轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器;4.被測(cè)減速器;6.磁粉制動(dòng)器;7.調(diào)速電機(jī)控制箱;8,9.轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x;10.直流電源圖9-12機(jī)械傳動(dòng)效率實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)η＝P2/P1=M2·n2/M1·n1=M2/（M1i減）式中：η—效率；

P1－輸入功率；

P2－輸出功率；

M1－被測(cè)減速器輸入轉(zhuǎn)矩；

M2－被測(cè)減速箱輸出轉(zhuǎn)矩；

n1－被測(cè)減速器輸入轉(zhuǎn)速；

n2－被測(cè)減速器輸出轉(zhuǎn)速。

所以我們只要測(cè)出減速器的輸入轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，便可以代入上述公式，得出被測(cè)減速器的傳動(dòng)效率。五實(shí)驗(yàn)步驟1.把減速器輸入轉(zhuǎn)速恒定在600轉(zhuǎn)/分，改變減速器負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從100N·m、150N·m、200N·m、

250N·m……到350N·m為止，分別記下輸入、輸出扭矩，并計(jì)算相應(yīng)的效率值。2.把減速器負(fù)載轉(zhuǎn)矩即輸出轉(zhuǎn)矩恒定在200N·m，改變減速器的輸入轉(zhuǎn)速，從每分鐘400轉(zhuǎn)、500

轉(zhuǎn)、600轉(zhuǎn)、……到900轉(zhuǎn)為止，分別記下輸入、輸出扭矩，并計(jì)算相應(yīng)的效率值。3.分別繪制傳動(dòng)效率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩；傳動(dòng)效率與輸入轉(zhuǎn)速的曲線圖。六思考題1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明轉(zhuǎn)速和負(fù)載轉(zhuǎn)矩對(duì)該減速器效率的影響，并分析其原因。2．嚴(yán)格地說，本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的效率值，是否就完全等于該減速器的效率？3．除了本實(shí)驗(yàn)的方法以外，是否還有其他測(cè)試減速器的方法？第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-6液體動(dòng)壓軸承試驗(yàn)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測(cè)定油膜壓力周向分布曲線及沿軸向分布曲線以驗(yàn)證其理論分布規(guī)律，并考慮影響油膜壓力分布的因素，計(jì)算實(shí)測(cè)端泄對(duì)軸承軸向壓力分布的影響系數(shù)K值?？雌涫欠穹嫌湍毫ρ刂芟驋佄锞€分布規(guī)律；2.觀察載荷和轉(zhuǎn)速改變時(shí)油膜壓力的變化情況；3.測(cè)定液體動(dòng)壓軸承摩擦特性曲線，并考慮影響摩擦系數(shù)的因素。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求

1．實(shí)驗(yàn)條件：當(dāng)加載供油壓力P0＝0.2MPa和P0＝0.4MPa時(shí)，觀察8只壓力表數(shù)值的變化情況，當(dāng)壓力表數(shù)值穩(wěn)定后，分別記下8只壓力表讀數(shù)；

2.繪制周向油膜壓力分布曲線圖；

3．繪制軸向油膜壓力分布曲線圖第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三試驗(yàn)設(shè)備本試驗(yàn)項(xiàng)目采用HZS－1液體動(dòng)壓軸承試驗(yàn)臺(tái)。1.總體布置圖9-13為試驗(yàn)臺(tái)總體布置。圖中1為試驗(yàn)軸承箱，由聯(lián)軸器與變速箱7相連，6為液壓箱，裝于底座9內(nèi)部，12為調(diào)速電機(jī)，8為調(diào)速電機(jī)控制器，5為加載油腔壓力表，由溢流閥4控制油腔壓力，2為軸承供油壓力表，由減壓閥3控制其壓力，10為油泵電機(jī)開關(guān)，11為電機(jī)開關(guān)，總開關(guān)位于試驗(yàn)臺(tái)正面。1．軸承箱；2．軸承供油壓力表；3．減壓閥；4．溢流閥；5．加載供油壓力表；6．液壓箱；7．變速箱；8．調(diào)速電機(jī)控制器；9．底座；10．油泵電機(jī)開關(guān)；11．主電機(jī)開關(guān)；12．調(diào)速電機(jī)圖9-13HZS-1液體動(dòng)壓軸承試驗(yàn)臺(tái)總體布置第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.試驗(yàn)軸承箱圖9-14為試驗(yàn)軸承箱。圖中3為主軸，由二只滾動(dòng)軸承支承，8為試驗(yàn)軸承，空套在主軸上，軸承內(nèi)徑d＝60mm，有效長(zhǎng)度L＝60mm，在中間剖面，即有效長(zhǎng)度1/2處的剖面上沿周向開有七只測(cè)壓孔，在120°內(nèi)均勻分布；距中間剖面1/4L處，即距周向測(cè)壓孔15mm處，在垂直方向開有一只測(cè)壓孔，圖中1為七只壓力表與七只周向測(cè)壓孔相聯(lián)，2為一只與軸向測(cè)壓孔相聯(lián)的壓力表，4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。軸承外園左測(cè)裝有測(cè)桿5，環(huán)6裝在測(cè)面上供測(cè)量摩擦力矩用。環(huán)6與軸承中心的距離為150mm，軸承外園上裝有二平衡錘7，用以在軸承安裝前做靜平衡。在箱體左側(cè)裝有一重錘式拉力計(jì)。其工作原理見圖9-15，重錘7固定在圓盤2上，圓盤2與大齒輪6旋轉(zhuǎn)，大齒輪帶動(dòng)小齒輪4及指針5旋轉(zhuǎn)。1.與周向測(cè)壓孔相聯(lián)的七只壓力表；2．與軸向測(cè)壓孔相聯(lián)的8號(hào)壓力表；3．主軸；4．加載蓋板；5．測(cè)桿；

6．測(cè)環(huán)；7．兩平衡錘；8．試驗(yàn)軸承；圖9-14試驗(yàn)軸承箱1.吊鉤；2．圓盤；3．表盤；4．小齒輪；5．指針；6．大齒輪；7．重錘圖9-15拉力計(jì)原理圖第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3．變速箱試驗(yàn)臺(tái)采用JZT型調(diào)速電機(jī)，其速度范圍為120～1200r/min無級(jí)變速。由控制器上的調(diào)速旋鈕控制其轉(zhuǎn)速，變速箱用皮帶與調(diào)速電機(jī)相連。皮帶傳動(dòng)比為2.5，變速箱為一密封的箱體，內(nèi)有兩對(duì)齒輪，其速比各為24/60及60/25，由摩擦離合器控制。當(dāng)變速手柄桿位于右方時(shí)，速比為24/60的一對(duì)齒輪工作；當(dāng)手柄桿位于左方時(shí)，速比為60/25的一對(duì)齒輪工作。變速箱和調(diào)速電機(jī)配合可得到20-1200r/min無級(jí)變速，按速度標(biāo)牌計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，如圖9-16所示。圖9-16速度標(biāo)牌

第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四試驗(yàn)方法及步驟1.油膜壓力分布的測(cè)定(1)測(cè)試步驟開啟油泵，調(diào)節(jié)溢流閥及減壓閥手柄，使加載油腔壓力及軸承供油壓力均在0.1MPa以下。將變速手柄桿放在低速擋上，調(diào)節(jié)控制器旋鈕，使轉(zhuǎn)速指針在最低速。開主電機(jī)開關(guān)，然后調(diào)節(jié)控制器旋鈕，使指針讀數(shù)在100~200r/min之間。再將變速手柄放到高速擋，逐漸調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到1000r/min左右，加載荷，調(diào)節(jié)溢流閥手柄，將加載供油壓力調(diào)到P0=0.4MPa，此時(shí)載荷F=P0（N/mm2）×6000（mm2）+80（N）（80N為軸承自重），觀察8只壓力表讀數(shù)。逐漸降低轉(zhuǎn)速，觀察8只壓力表讀數(shù)變化情況，最后將轉(zhuǎn)速調(diào)至800~1000r/min，待各壓力表讀數(shù)穩(wěn)定后自左至右依次記錄7只壓力表及軸向壓力表8的讀數(shù)第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（2）做周向油膜壓力分布曲線按照?qǐng)D9-17作一圓，取其直徑為軸承內(nèi)徑d，先在圓周上定出7只壓力表所接油孔位置，通過這些點(diǎn)沿半徑延長(zhǎng)方向按一定比例尺（可取1cm=0.4MPa）標(biāo)出所測(cè)得的相應(yīng)壓力表讀數(shù)值，將各壓力向量末端聯(lián)成一光滑曲線，即得軸承中間剖面油膜壓力分布曲線。由油膜周向壓力分布曲線可求得軸承中間剖面上的平均單位壓力如圖9-17所示；將圓周上1、2、……7各點(diǎn)投影到一水平直線上，在相應(yīng)點(diǎn)的垂線上標(biāo)出對(duì)應(yīng)得壓力值，將其端點(diǎn)1ˊ、2ˊ、……7ˊ聯(lián)成一光滑曲線，用數(shù)方格的方法近似求出此曲線所圍的面積，然后取Pm使其所圍矩形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單位壓力。（3）做軸向油膜壓力分布曲線作一水平線取其長(zhǎng)度為軸承有效長(zhǎng)度L=60mm，在中點(diǎn)的垂線上按前述比例尺標(biāo)出該點(diǎn)的壓力P4，（端點(diǎn)為4ˊ）。在距兩端L/4=15mm處沿垂線方向各標(biāo)出壓力P8（圖9-14中壓力表8得讀數(shù)），軸承兩端壓力均為0，將0、8ˊ、4ˊ、8ˊ、0五點(diǎn)聯(lián)成一光滑曲線，即得軸承油膜軸向壓力分布曲線（圖9-18），觀察其形狀，看其是否符合拋物線分布規(guī)律。如時(shí)間許可，可改變工況，重復(fù)上述試驗(yàn)，以進(jìn)一步了解各參數(shù)對(duì)油膜壓力分布的影響圖9-17油膜周向壓力分布曲線圖9-18油膜軸向壓力分布曲線第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（4）求實(shí)測(cè)K值

K為端泄對(duì)油膜軸向壓力分布的影響系數(shù)，可按下式計(jì)算：式中：F—為承載量，按實(shí)際載荷計(jì)；

Pm—為軸承中間剖面上的平均單位壓力；

l—為軸承有效長(zhǎng)度；

d—為軸承內(nèi)徑。依照油膜壓力沿軸向拋物線分布規(guī)律，K值應(yīng)近似為0.7，將所求得之K值與此值加以比較，看其是否符合油膜壓力沿軸向拋物線分布規(guī)律。第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（2）軸承摩擦特性曲線的測(cè)定將加載壓力調(diào)至P0=0.4MPa（此時(shí)載荷F=2480N），轉(zhuǎn)速調(diào)至800~1000r/mim，將拉力計(jì)吊鉤連接在軸承測(cè)力桿頂端的吊環(huán)上，放下?lián)鯄K，觀察拉力計(jì)讀數(shù)，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄其讀數(shù)值，然后依次將主軸轉(zhuǎn)速調(diào)至800、600、200、100、50、20r/mim（臨界值附近的轉(zhuǎn)速可根據(jù)具體情況選擇），記錄各轉(zhuǎn)速時(shí)之拉力計(jì)讀數(shù)。測(cè)量加載油墊回油溫度作為進(jìn)油溫度t進(jìn)，列表計(jì)算各轉(zhuǎn)速時(shí)之軸承特性值λ及摩擦系數(shù)f，繪軸承特性曲線如圖9-19。

f及λ之計(jì)算公式如下：式中：G0-為拉力計(jì)讀數(shù)，單位為gf，則G=0.0098G0，N；

F-為載荷（F=P0×6000+80），N；

L-為力臂，即測(cè)力桿吊環(huán)與軸承中心的距離，L=150mm；

d-為軸承內(nèi)徑，d=60mm。當(dāng)P0=0.4MPa時(shí)，f=0.02G×10-3

當(dāng)P0=0.2MPa時(shí)，f=0.039G×10-3圖9-19軸承特性曲線

第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五式中：η—為潤(rùn)滑油絕對(duì)粘度，單位為Pa.S，其值可根據(jù)實(shí)測(cè)進(jìn)油溫度t進(jìn)。由圖9-20查得近似的軸承平均油溫tm，再根據(jù)tm由圖9-21查得；

n—為轉(zhuǎn)速，單位為rpm；

p—為軸承比壓，單位為N/mm2，p可按表9-1查得。P0（N/mm2）0.40.30.2F（N）248018801280p（N/mm2）0.6890.5220.356

10#機(jī)油p0=4kg/m2

圖9-20進(jìn)油溫度t進(jìn)與平均溫度tm關(guān)系曲線表9-1P0與F、p的關(guān)系圖9-21油溫與粘度關(guān)系曲線（10#機(jī)油）

第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五9-7減速器性能與結(jié)構(gòu)分析一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．了解減速器結(jié)構(gòu)、熟悉各零件的名稱、形狀、用途和各零件之間的裝配關(guān)系２．觀察齒輪的軸向固定方式及安裝順序；３．