机械设计实验指导书新

10实验指导书机械根底教研室编写适用专业:辆工程、农业机械、过程掌握等机械类专业。贵州大学二○一二年八月前 言《机械设计》是机械类各专业的一门主干技术根底课程。它在培育学生的机用。性思维方法和制造性技法等综合力量。机械传动性能参数测试与分析试验报告ZJS50系列综合设计型机械设计试验台是由西南交通大学国家工科机械根底课程教学基地研制开发，成都通达恒力科技制造生产的一种模块化、多功能、开放式的具有工程背景的型机械设计综合试验装置。一台标准型配置的试验台可利用种类齐全的动力模块〔库、传动模块〔库、支承联接及调整模块〔库、加载模块〔库、测试模块〔库、工具模块〔库〕及数据处理模块〔库，通过对各模块〔库〕单一型试验台〔〕进展有关典型机械传动装置，轮—链传动”等多种传动系统的布置优化试验。本试验台承受模块化的构造，柔性好，变型功能及综合性强，具有较好的可操作性及二次开发性。本试验台是一种开放式的型机械设计综合试验装置，具有真实的工程背景，而非模型或简洁的玩具性试验装置。本试验台模块化主要库件的构造、性能及精度既可用于教学试验，亦可用于科研试验场合，实现一机多用、资源共享，提高设备使用效率。本试验台在教学试验中，着重对学生综合试验素养的培育，可实现对学生进展包括试验方案的创意设计、试验装置的设计、搭接、组装及调试、试验测试方法的选择及应用、试验操作规程的制定、试验数据测试、试验结果分析及试验装置构造简图的绘制等工程试验技能的培育与训练，打破了传统机械设计课程试验的以验证性试验为主的单一化模式，为培育学生综合试验素养以及有验证性向试验与理论相结合模式转化供给了装备条件，是适于培育学生创力量及工程实践力量的抱负的型试验装置。二、主要技术指标1、动力模块〔库：Y90L-41.5KW；同步转速：1500r/min；额定电压下，最大2.3；MM420-150/3〔；〔选配；2、传动模块〔库〕JSQ-XC-120齿轮减速器〔斜齿：减速比1.5，齿数Z=3、Z=5，1 2螺旋角β=8°16′38″，中心距a=120mm，法面模数m=2.5；nNRV063ZA，m=3.250Z4，蜗轮齿数1Z=301:7.5，中心距a=63mm；松开弹簧卡圈可转变输出轴的方向；2〔3〕V带传动：型号Z-1000，带轮基准直径d=106mm；链传动：链号：08B，链节距p=12.70mm，链轮齿数：Z=21；其它传动装置〔选配；、支承联接及调整模块〔库：根底工作平台(工程化的试验工作平台可搭接一至四级、三十多种传动方式)联轴器〔美国马丁公司专利产品〕各种规格垫块及联接件〔配有美国马丁公司的专利产品，构造先进、装拆便利〕等；电机-小传感器垫块、电机-小传感器垫块(扩展)、小传感器垫块、大传感器垫块-01、大传感器垫块-02、蜗杆垫块、蜗杆垫块(扩展)、磁粉制动器垫块等；4、加载模块〔库〕WLY-1A稳流电源：输入电压：AC220V±10﹪，50/60Hz；输出电流：0～1A；稳流精度：1﹪；CZ-5型磁粉制动〔加载〕器：额定转矩50N.m，激磁电流0.8A，允许滑差功率4KW；、测试模块〔库：JCO20N.m；转速范围：0～10000r/min；JC1A50N.m；转速范围：0～6000r/min；JX-1A0～99999N.m；转速范围：0～30000r/min；、工具模块〔库：配套、齐全的安装调整工具。三、试验台构造及工作原理ZJS50动力模块、传动模块、支承联接及调整模块、加载模块、测试模块、工具模块及试验数据处理模块搭接而成，其连接及工作原理系统图如下：动力库动力库被测传动库加载库数据处理库〔掌握柜〕结果本试验台利用传动模块〔库〕中不同库件的选择及组合搭配，通过支承联接及调整模块的选择搭接，可构成三十余种单级及四级传动试验模式，其中包括5种单级典型机械传动试验模式，如：带传动试验台、链传动试验台、齿轮传动试验台、蜗杆传动〔上置〕试验台、蜗杆传动〔下置〕试验台，和十余种由带、链、齿轮、蜗杆等相互组合而成的多级组合机械传动系统试验台，如：带—齿轮传动试验台、齿轮—链传动试验台、带—链传动试验台、带—齿轮—链传动试验台、带—链—齿轮传动试验台等。四、试验原理和方法η及其测定方法η表示能量的利用程度。在机械传动中，输入功率PiPo与损耗功率Pf之和，即PPPi o f

〔1-1〕式中：Pi——输入功率，KW；Po——输出功率，KW；Pf——损耗功率，KW。则传动效η定义为Po 〔1-2〕PPi由力学学问知，轴传递的功率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求锝PM 2n M n M601000 30000

〔1-3〕PKMra/；n——轴的转速，r/minη可改写为Mn o o 〔1-4〕Mni i由此可见，假设能利用仪器测出机械传动装置的输入转矩和转速以及输出转矩和转速，就可以通过式〔1-4〕η。在本试验中，承受转矩转速传感器来测量输入转矩和转速以及输出转矩和转速。带传动的弹性滑动和打滑现象、滑动率测定及预紧力掌握与测定带传动是以带作为挠性拉曳元件并借助带与带轮间的摩擦力来传递运动或动力的一种摩擦传动。其主要特点是能缓和冲击，吸取振动，运转平稳，噪声小，构造简洁，过载时将引起带在带轮上打滑，因而具有过载保护作用，能适用于中心距较大的工作条件。但带传开工作时有弹性滑动，使其传动效率降低，并造成速度损失而不能保持准确的传动比；带传动的外廓尺寸大；由于工作前需要张紧，使轴上受力较大。带传动的弹性滑动和打滑现象及滑动率测定由于带是弹性体，受力不同时变形〔伸长〕量不等，而带在工作时，紧边和松边的拉力不同，其拉力差及相应的变形差造成带在绕过带轮时，由于摩擦力的存在，使其在主动轮上消灭轮的线速度大于带的线速度，而在从动轮上消灭轮的线速度小于带的线速度的现象，这种现象称为带的弹性滑动。弹性滑动是不行避开的，是带传动的固有特性。ε来衡量，其定义为vv nDnD 1 2 v1

1 1 2 nD1 1

〔1-5〕式中：v、v ——主、从动轮的转速，r/min；D、1 2 1 2 1D ——主、从动轮的直径，m。2因此，只要能测得带传动主、从动轮的转速以及带轮直径，就可以通过式〔1-5〕计算出ε。ε1%~2%ε>3%时，带传动将开头打滑。带传开工作时，当载荷大到使弹性滑动扩展到整个带与带轮的接触弧时，带在带轮上开头全面滑动，这种现象就称为打滑。打滑时带的磨损急剧加剧，传动效率急剧下降，从动轮转速急剧降低甚至停顿运动，致使传动失效。打滑对正常工作的带传动是不期望发生的，应予以避开〔用作过载保护时除外。带传动的主要失效形式是带的磨损、疲乏破坏和打滑。带的磨损是由于带与带轮间的弹性滑动引起的，是不行避开的；带的疲乏破坏是由于带在工作中所受的交变应力引起的，其与带传动的载荷大小、工作状况、运行时间、带轮直径等因素有关，它也是不行避开的；带的打滑是由于载荷超过带的极限工作力量时而产生的，是可以避开的。带的预紧力掌握带传开工作前需进展张紧，而预紧力的大小是保证带传动能否正常工作的重要条件。预紧力缺乏，则极限摩擦力小，传动力量低，简洁发生打滑；预紧力过大，又会使带的寿命降低，轴和轴承上的压力增大。单根VF可按下式计算0K2.5 PKF5000

1a

d mv2zv

N 〔1-6〕Ka

——小带轮包角修正系数；Pd

——设计功率，KW；z——V带根数；m——V带每米长的质量，Kg/m；v——带速，m/s。学院： 专业： 班级：姓 名试验时间试验工程名称试验目的试验要求试验原理试验仪器试验步骤

学号指导教师

试验组成绩实验内容及数据实验内容及数据作滑动率及效率曲线并作试验结果分析实验总结指导老师意见签名：年月日试验三：减速箱装拆试验2试验类型：综合性试验要求：选修一、试验目的：生疏减速器的构造。了解减速器装配的根本要求及测量〔检验〕方法二、试验内容：实际中心距与传动要求中心距。齿轮轴中心线的平行度。各齿轮在轴上的安装位置及它们之间的相互位置。相啮合齿轮的接触班点。齿轮付啮合时的侧隙。轴的轴向游隙。三、试验原理、方法和手段学生自行独立的依据所在组的减速器的构造进展安全、不破坏性的装拆。四、试验组织运行要求：承受“以学生自主训练为主的开放模式组织教学”的形式。五、试验条件：多种构造的减速箱六、试验步骤认真观看减速器的外形，外部构造〔包括各附件的位置和构造〕拧下减速器箱盖与箱座的联接螺检，并留意其直径是否全都。拧起盖螺钉取下减速箱盖。测量各轴向游隙的大小。2数中齿轮的齿数。确定减速器各毋传动比i1、i„„及总传动比。2认真擦净每个轮齿轮后，在主动齿轮2-3个齿上涂一薄层红丹，反复转动。再由从动轮齿上观看接触班点的分布状况，并测量其尺寸〔参阅图一〕沿齿长方向。接触班点时计算：相对尺寸〔百分比〕为接触班点的长度b扣除超过模数值的中断局部c比全B：bC100%B沿齿高方向接触班点计算，相对尺寸〔百分比〕为接触班点的平均高度h 比平rh：rh100%hI图一 图二转动齿轮辗压轮齿间的软铅片〔留意单方向转过，不要反复转〕取出软铅片用千分尺测量其最薄处的厚度。，将减速器各轴承盖，输出轴取出，合上箱盖用游标尺认真测量各孔径及孔间〔D1、D2、A〕计算减速器各级中心距；测量中心距：a＝A1(DD)2 1 2完成减速器的装配。七、思考题1、减速器齿轮中心线平