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1、机械传动综合设计系统实验一、实验目的1.机械传动综合设计实验课是重要实践性环节,通过实验能够使学生巩固对课堂教学内 容的理解,拓展学习理论知识的应用性。2.掌握方案设计,优化机械传动组合设计,培养和锻炼学生的实际工作能力和动手能力。3掌握机械零部件设计,使学生掌握机械传动设计及其部件性能和实验方法,熟悉常用 检测仪器、仪表的性能和操作,培养学生利用计算机动态采集数据、绘图的能力。二、实验设备1、机构部分:ZJS50-A 综合设计型机械设计实验台,可利用传动库中不同库件的选择及组合搭配,通 过支承联接及调节模块的选择搭接,构成带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、带齿轮 传动、齿轮链传动、带链动、
2、带齿轮链传动试验台等多种单级典型机械传动及多级 组合极小传动试验台。配套的电子仪器有转速转矩传感器、转速转矩功率显示仪、磁粉制动 器、直流稳流电源、计算机及实验软件等。机构部分如图 1.1 所示。平板图1.1综合设计型机械传动实验台根据上述总体布置简图可知,试验台由平板、导板、原动机(电机)、工作机(磁粉制 动器)、转矩转速传感器(、)、用所提供传动零件组合出的传动方案(安装在图中减速 器的位置)以及各种支座组成。2、测试系统部分:测试系统由数据采集并分析系统,加载系统两大部分构成。输入转矩转速传感器、输 出转矩转速传感器、输入转矩转速功率测量仪、输出转矩转速功率测量仪及计算机构成数 据采集并
3、分析系统的硬件部分;磁粉制动器、如图 1.2 所示。WLK-A 稳流电源式手动加载控制器构成;加载系统的硬件部分;编制相应的控制、采集、测试、分析软件构成整个测试系统的软件部分。测试系统部分图1.2测试系统部分三、实验原理 交流电动机(或电磁调速电动机)作为运动和动力的输入部分 内调整:磁粉制动器作为加载器,由稳流电源改变激磁电流大小 输入输出的转矩转速,其转速可以在一定范围,可由转矩转速传感器通过转矩转速功率测量仪 可以测出不同工况下机械传动效率。以获得不同的负载力矩:当设计传动时,如传递的功率P、传动比i和工作条件已定,优、缺点。因(或扭矩仪)测得:这样而就产生了怎样合理选择传动的类型问题
4、。就本实验只讨论机械传动中摩擦传动和啮合传动,它们的分类如图则不同类型的传动各有其1.3。图 1.3 机械传动类型四、实验内容1、根据给定的要求,设计出相应的传动方案(如带传动、蜗杆传动、齿轮传动、摆线 针轮带传动、齿轮链传动、齿轮链带传动等)。2、对不同的方案进行传动效率测试。3、对测试结果进行评估,通过比较效率、成本、噪声、振动等一系列的因素得出最佳 传动方案。五、注意事项1、学生搭接实验装置时,应仔细阅读使用说明书,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支承、联接件,传感器的安装同 心度0.1mm,调整好设备的安装精度,以使测量的数据精确。2
5、、实验数据测试前,应对测试设备进行调零。调零时脱开负载侧梅花形联轴器,启动 电动机,调节 TR1-B 的零点,联接好梅花形联轴器,则可进行测量。环境温度的变化会直接影响仪器的测量精度,如果环境温度超出范围,须对传感器标定 系数值进行修正,即将 TR-1B 系数修正后使用,才能保证测试精度。温度系数的修正按下式计算:Xt=Xt01+G(t-t0)式中:Xt-温度为 t 时的传感器系数。Xt0-温度为 t0 时所标定的传感器系数(即铭牌上的传感器温度系数);t-测量时的实际温度环境;t0-标定传感器系数时的环境温度;G 剪切弹性模量 G 的温度系数,其值在这里取为 0.027%。例如,传感器出厂时
6、的标定系数为 7215 是在 10下进行标定的,现在环境为 36的情 况下使用,其修正系数应为:Xt 7215(10.27%26)7164,即将传感器的标定系数修正为 7164,并在使用时将 TR-1B 的系数置于 7164,若环境温 度仍为 10,则系数仍为 7215。3、要求每个实验小组 68 人,由学生独立操作完成实验。学生须发挥创造性思维能力,设置实验对象和设计试验方法,从中掌握常用实验方法,熟悉检测仪器、仪表的性能和操作。做到.开机时,应先接通各测量仪器的电源,检查仪器是否工作正常,各调节旋钮是否都 在零位,然后再启动电动机。电动机应在正转挡启动。加载前,应及时开通冷却水,对磁粉制动器进行冷却。关机前,应先卸载,WLK 控制器调 0,然后调低电动机转速,再关电机,关仪器,最后关冷却水。机周围应无较强振动的机器工作和强电磁场干扰。各测量仪器上的开关和旋钮不得任意拨动,以免损坏元件和带来测量误差甚至错误 的测量。五、实验参考资料1、ZJS50-A 综合设计型机械设计试验台测试软件使用说明书2、TR-1B 转矩转速功率测量仪使用说明书3、WLK 型手动控制器使用说明书