机械设计实验 2

1、实验二 带传动的特性测试与分析实验一、实验目的1、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。2、测定弹性滑动率与所传递的载荷和带传效率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。3、了解带传动实验台的设计原理与扭矩、转速的测量方法。二、实验内容概述观察带传动中的弹性滑动和打滑现象，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线三、实验设备及原理原理：实验中带传动是利用中间挠性件的摩擦传动，它是靠带与带轮的摩擦来传递动力，带本身是一个具有较大挠性的弹性体，工作时由于带松边、紧边的拉力不等，造成了带绕入和绕出带时的弹性变形量不一致，从而使带在轮上产生滑动现象。由于弹性滑动与打滑现象

2、，以及带传动的效率都与带传递的载荷的大小有密切关系，本实验台用灯泡作负荷。本实验台由主机和测量系统两大部分组成。1、主机主机是一个装有平带的传动装置。主电机是直流电动机装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮，通过平带带动从动轮，从动轮装在直流发电机的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为带传动的加载装置，砝码通过钢丝绳，定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的初拉力。开启灯泡，以改变发电机的负载电阻，随着开启灯泡的增多，发电机的负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带传动传递的载荷刚好达到所能传递的最大有效圆周力时，带开始打滑，当负

3、载继续增加时则完全打滑。2、测量系统测量系统由电转速测定装置和电机的测扭矩装置两部分组成。A、光电测转速装置在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转盘，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带轮的转速。B、扭矩测量装置主动轮的矩T1和从动轮的扭矩T2均通过电动机外壳来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动，当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子旋转的同向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的反向倾倒，它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳

4、上的测力计所测得的力矩来平衡。即：主动轮上的扭矩下（N·mm）从动轮上的扭矩下（N·mm）式中、 测力计上百分表的读数 、 测力计算定值 、 测力计的力臂 = =120mm同学们只要测得不同负载下主动轮的转速N1和从动轮的转速N2以及主动轮的扭矩T1和从动轮的扭矩T2，就可算出在不同的有效拉力下的弹性滑动率以及效率之值。以有效拉力F为横坐标，分别以不同载荷下的和之值为纵坐标，就可以画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。四、实验方法1、接通电源，实验台的指示灯亮，检查一下测力计的测力杆是否处于平衡状态，若不平衡则调整到平衡。2、加砝码3kg，使带具有初拉力。3、慢慢地洞顺时针方

5、向旋转调速按钮，使电机从开始运转逐渐加速到N1=1000转/分左右，记录N2、Q1、Q2一组数据。4、打开一个灯泡（即加载），记录一组N1、N2、Q1和Q2数据，注意此时N1和N2之间的差值，即观察带的弹性滑动现象。5、逐渐增加负载（即每次打开一个40瓦的灯泡）重复第4步，直到3%左右，带传动开始进入打滑区，若再打开灯泡，则N1和N2之差值迅速增大。6、实验时注意事项、调速时应缓慢旋转调速按钮，若使电机突然旋转很快，容易使设备中保险烧断。、设备连续使用不得超过3个小时。、本实验主要参数：带轮直径D1=120mm，D2=120mm测力杆长度L1=120mm，L2=120mmK1=k2=0.034

6、N/格 五、实验报告内容及要求1、完成数据记录，完成实验报告2、思考题 实验中带的打滑现象是在什么情况下发生的？如何消除打滑？ 带传动的效率如何测定？解释传动效率和有效拉力的关系？ 传动的滑动率如何测定？分析滑动曲线和效率曲线的关系。 实验三 组合式轴系结构设计与分析实验一、实验目的 1、熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法； 2、熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系； 3、熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法； 4、了解轴承的的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。 二、实验内容概述（见表）1、指导教师根据下表选择性安排每组的

7、实验内容(实验题号)实验题号已 知 条 件齿轮类型载荷转速其他条件示意图1小直齿轮轻低2中高3大直齿轮中低4重中5小斜齿轮轻中6中高7大斜齿轮中中8重低9小锥齿轮轻低锥齿轮轴10中高锥齿轮与轴分开11蜗杆轻低发热量小12重中发热量大2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择，轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。三、实验设备及原理 1、原理：轴系是轴，轴承和安装于轴上的传动体，密封件及定位组件组成。其主要功能是支撑旋转零件，传递转矩和运动。轴系按其在传动链中所处的地位不同可分为传动轴轴系和主轴轴系，一般对传动轴的要求不高，而

8、作为执行件的主轴对保证机械功能，完成机械主要运动有着直接的影响，因此对主轴有较高的要求。2、 组合式轴系结构设计与分析实验箱（提供组成圆柱齿轮轴系、小圆锥齿轮轴系、蜗杆轴系三类轴系结构模型的成套零件）； 3、测量及绘图工具（钢板尺、游标卡尺、内外卡钳等）； 4、各类装卸工具（螺丝刀、扳手等）。 四、实验方法 1、明确实验内容，理解设计要求，预习轴的结构设计及轴承组合设计等内容（教材）； 2、构思轴系的结构方案： （1）根据齿轮类型选择滚动轴承型号； （2）确定支承轴向固定方式（两端固定：一端固定、一端游动）； （3）根据齿轮圆周速度（高、中、低）确定轴承润滑方式（脂润滑、油润滑）； （4）选择端盖形式（凸缘式、嵌入式）并考虑透盖处密封方式（毡圈、皮碗、油沟）； （5）考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题； （6）绘制轴系结构方案示意图。 3、组装轴系部件 根据轴系结构方案，选取合适零件并组装成轴系部件，检查所设计组装的轴系结构是否正确。 4、绘制轴系结构草图。 5、测量轴系主要装配尺寸（如支承跨距）零件主要结构尺寸（支座不用测量），并做好实验数据记录。 6、将轴系部件恢复原状，所以零件放入实验箱内，整理工具，实验结束。7、根据结构草图及测量数据，在3号图纸上用1:1比例绘制轴系结构装配图，要求装配关