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1、实验二 带传动实验实验学时：2实验类型：验证性实验要求：必开一、实验台目的：1、掌握测定皮带传动滑差率和效率及绘制实测曲线。2、学生可利用计算机在软件界面说明文件的指导下，独立自主地进行实验，培养学生 的实际动手能力。二、实验内容：1、皮带传动滑动曲线和效率曲线的测量绘制：该实验装置采用压力传感器和 A/D 卡采集主动带轮和从动带轮的驱动力矩力和阻力矩 力，采用光电传感器和 A/D 板采集主、从动带轮的转速。最后输入计算机进行处理分析， 作出实测滑动曲线和效率曲线。使学生了解带传动的弹性滑动和打滑对传动效率的影响。2、皮带传动运动弹性滑动和打滑现象动画模拟： 该实验装置配置的计算机多媒体软件，
2、在输入实测主、从动带轮的转速后，通过数模计 算作出带传动运动模拟，可清楚观察带传动的弹性滑动和打滑现象动画图象。三、实验设备1、实验台简介：Li101砝码和动需诸台台主要结构架39、灯泡组10、机座机壳11、操纵面板6、平皮带 7、光电测速装置r1、电机移动底板传感器 4、转矩力测杆5、主动电动机（1）主要结构及工作原理该实验传动系统，由皮带6 和一个装有主动带轮的直流伺服电动机组件，另一个装有从 动带轮的直流伺服发电机组件构成。（2）、主动轮电机 5 为特制两端带滚动轴承座的直流伺服电机，滚动轴承座固定在一个 滑动的底板1 上，电机外壳（定子）未固定可相对其两端滚动轴承座转动。滑动的底板能相
3、 对机座10 在水平方向滑动。（3）、砝码架和砝码2 与滑动底板通过绳和滑轮相连，用于张紧皮带；加上或减少法码， 即可增加或减少皮带初拉力。从动轮电机8 也为特制两端带滚动轴承座的直流伺服发电机， 电机外壳（定子）未固定可相对其两端滚动轴承座转动，轴承座固定在机座机壳上。（4）、发电机和灯泡9，以及实验台内的电子加载电路组成实验台加载系统，该加载系 统可通过计算机软件主界面的加载按钮控制，也可用面板上触摸按钮（加载按钮和卸载按钮） 进行手动控制和显示。（5）、可转动两电机的外壳上装有测力杆4，把电机外壳转动时产生的转矩力传递给传 感器。主、从动皮带轮扭矩力可直接在面板各自的数码管上读取，并传到
4、计算机中进行处理 分析。（6）、两电机后端装有光电测速装置和测速转盘 7，测速方式为红外线光电测速；主、 从动皮带轮转速可直接在面板各自的数码管上读取，并传到计算机中进行处理分析。（7）、直流电动机的调速电源，采用先进的脉冲宽度调制的调速电源；2、主要技术参数直流电机功率为 355W主电机调速范围 501500rpm皮带初拉力值为 23.5kg.f杠杆测力臂长度L=L2=120mm （L 电动机、发电机中心至传感器中心的距离）皮带轮直径 D1=D2=120mm压力传感器 精度为1%测量范围为050N测速范围： 50转/分1500转/分灯泡额定功率：共320W （8个40W）3、电气装置工作原理
5、 该仪器电气测量控制由三个部分组成：（1）、电机调速部分：该部分采用专用的由脉宽调制（PWM）原理设计的直流电机调 速电源，调节面板上的调速旋钮对电动机进行调速。（2）、仪器控制直流电源及传感器放大电路部分：该电路板由直流电源及传感器放大电 路组成，直流电源主要向显示控制板和4组传感器放大电路供电,和将4个传感器的测量信 号放大到规定幅度供显示控制板采样测量。（3）、显示测量控制部分：该部分由单片机、A/D转换、加载控制电路和RS-232接口 组成。A/D转换控制电路负责转速测量和4路传感器信号采样，采集的各参数除送面板进行 显示外。经由 RS-232 接口送上位机（电脑）进行数据分柝处理。加
6、载控制电路主要用于计算机对负荷灯泡组加载，也可通过面板上的触摸按钮对灯泡组 进行手工加载和卸载。实验台可脱机（电脑），用手工对各采集的实验数据进行记录处理。四、实验步骤：1、打开计算机，单击“皮带传动”图标，进入皮带传动的封面。单击左键，进入皮带 传动实验说明界面。2、皮带传动实验说明界面下方单击“实验”键，进入皮带传动实验分析界面。3、启动实验台的电动机，待皮带传动运转平稳后，可进行皮带传动实验。在实验台的 操作面板上开动总电源，均匀按动调速按钮，同时按动加载按钮置零，待皮带转速平稳后， 在皮带传动实验界面上单击“稳定测试”，对带传动的主动轮、从动轮的转速，以及主动轮、 从动轮的转矩，进行第
7、一个工况的数据采集和处理，并在皮带传动实验界面的虚拟仪表上显 示。4、在实验台的操作面板上按动加载按钮12次，待皮带转速平稳后，在皮带传动实验 界面上再次单击“稳定测试”，进行第二个工况的数据采集和处理。如此类推，直至皮带打滑， 结束测试。5、在皮带传动实验界面上单击“实测曲线”，在皮带传动实验界面上作出带传动的实测 滑差效率曲线图。6、若实验结果不够理想，在皮带传动实实验界面上单击“重做实验”，即可从第3步开始 重做一次实验。7、在皮带传动实验分析界面下方单击“运动模拟”键，观察皮带传动的运动和弹性滑 动及打滑现象。8、如果要打印皮带传动滑动曲线和效率曲线。在该界面下方单击“打印”键，打印机
8、 自动打印出皮带传动滑动曲线和效率曲线。9、如果实验结束，单击“退出”，返回 Windows 界面。五、实验操作注意事项：1、启动电源开关前，需将面板上的调速旋钮逆时针旋到底（转速最低位置）。以避免电 机高速运动带来的冲击损坏传感器。在法码架上加上一定的法码使皮带张紧，以确保实验安 全。2、实验台的 R232 连接线与计算机接口，不允许带电插拔。以免损坏电电脑。3、做实验测试前，先开机将皮带转速调至1000 转/分以上，运转10 分钟以上。使实验 台皮带预热性能稳定。4、在实验中采集数据时，一定要等数据采集窗口的数据稳定后再进行采集 ，每采集一 次，时间间隔5-10 秒钟。5、当皮带加载至打滑
9、时， 运转时间不能过长，防止损坏皮带。6、在皮带万一飞出的情况下，一般可将皮带调头，再装上进行实验。在皮带调头，实 验仍不能进行的情况下，则需将电机支座固定螺钉松动，适当调整两个带轮的轴线的平行后， 再拧紧螺钉。再做实验。六、实验报告1、数据记录功率（N）滑差率（ ）率n 效2、作出N七、N-n曲线图。3、结果分析。实验七 轴系结构分析与设计实验实验学时：2实验类型：验证性实验要求：必开一、实验目的 1、了解并掌握轴、轴承和轴上零件的结构与功用，工艺要求，装配关系； 2、了解轴与轴承及轴上零件的定位、固定及调整方式等，以建立轴系结构的感性认识 并巩固轴系结构设计理论知识。二、实验要求1. 根据
10、所给图，分析一种典型轴系的结构包括轴及轴上零件的各部形状及功用，轴承 类型、安装、固定和调整方式，润滑及密封装置类型和结构特点。按照图纸，将零件以及标 准件选配齐全，进行组装。2. 利用已有的实验零件，进行创意组合设计。三、实验设备与原理 实验设备采用“创意组合式轴系结构设计实验箱”。该套轴系结构设计实验箱比较完整 地概括了轴系部分教学与教材的内容，基本零件中共有40 种168个零件。 提供装配方案最 多可达到31 种。具有内容系统方案多样的特点，同时还可利用两块底板处于不同的位置（同 一平面或垂直平面），实现创意组合及相互传动。学生可以按照给出的设计方案选用零件及 标准件进行组装分析，也可另
11、行设计新的方案组装。可选用的设计方案如下，部分装配图参见附录。 1单球组合2单球垫组合3单球环组合 4单球嵌组合5单球 嵌套组合 6单推垫组合 7.单球盖嵌套组合8单推盖嵌套组合 9.单推垫组合 10.单球垫轴齿组合 11单推垫轴齿组合 12.单推垫 中轴齿组合 l 3.单球双推垫轴齿组合 l 4.套双拒垫轴锥组合 1 5.套一双一推一垫一轴一锥一锁组合l 6.单一球一垫一密组合17.单一球一垫一压密组合 l 8.单球双平推垫轴齿组合1 9单推垫外调组合2 0.单推轴蜗组 合21.单一球调一垫组合2 2.单一球一轴挡组合2 3.单一球一垫一轴挡一嵌组合2 4.单一球一 垫轴挡组合2 5.单球垫
12、中轴齿组合2 6.单调心垫中轴齿组合27.单 球垫中轴齿密组合2 8.单球垫中轴齿闷密组合2 9.单背推垫组 合 3 0.单球双背推垫轴齿组合31.单调心双背推垫轴齿组合四、实验步骤1. 分析装配图图纸或新方案的轴系结构，分析轴的内部结构、形状、尺寸与轴的强度、 加工、装配的关系；了解轴上各零件的用途，轴承类型、布置、安装调整方式；了解轴上零 件的定位、固定方法，润滑和密封结构等。2. 按照装配图及零件明细表，将零件及标准紧固件选配齐全，分先后步骤在底板上一步 步进行组装，一直到完全符合装配图为止，再转动轴类旋转零件，是否转动灵活。，并可进 行结构分析、讨论。注意事项：1. 该套零件全部采用铝
13、合金制作，在选用时不得任意敲打、锤挫，以免伤害零件表面影 响今后使用。2. 爱惜零件，不得丢失，每箱零件只能单独装箱存放不得与其它箱内零件混杂在一起。3. 每套实验箱配备有说明书和装配图，图纸需爱惜使用。不得弄脏、损坏和丢失，实验 完成后将说明书存放在箱中。五、思考题1. 为什么轴通常要做成中间大两头小的阶梯形状?如何区分轴上的轴颈、轴头和轴身各 轴段，它们的尺寸如何确定的?对轴各段的过渡部分和轴肩结构有何要求?2. 轴承采用什么类型?选择的根据是什么?它们的布置和安装方式有何特点?3. 轴系固定方式是 “两端固定”还是“一端固定，一端游动”，为什么?如何考虑轴的 受热伸长问题?4. 轴承和轴上零件在轴上的轴向位置是如何固定的?轴系中是否采用了卡圈、挡圈、锁 紧螺母、紧定螺钉、压板和定位套简等零件，它们的作用是什么，结构形状有何特点?5. 轴承间隙是如何调整的?调整方式有何特点?6. 如何调整轴系中圆锥齿轮副和蜗杆副的啮合位置，以保证传动良好?7. 传动零件和轴承采用何种润滑方式?轴承采用何种密封装置，有何特点?六、实验报告1、轴系装配图（另附）2、思考题讨论附录：几中典型轴结构示意图
