實(shí)驗(yàn)四 機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1.通過(guò)測(cè)試常見機(jī)械傳動(dòng)裝置(如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等)在傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力過(guò)程中的參數(shù)曲線(速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動(dòng)比曲線、功率曲線及效率曲線等),加深對(duì)常見機(jī)械傳動(dòng)性能的認(rèn)識(shí)和理解;
2. 通過(guò)測(cè)試由常見機(jī)械傳動(dòng)組成的不同傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)曲線,掌握機(jī)械傳動(dòng)合理布置的基本要求;
3. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)智能化機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理,掌握計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的新方法, 培養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的能力。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)臺(tái)
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介
本實(shí)驗(yàn)在“機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)”上進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu),由不同種類的機(jī)械傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、變頻電機(jī)、加載裝置和工控機(jī)等模塊組成,學(xué)生可以根據(jù)選擇或設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)類型、方案和內(nèi)容,自己動(dòng)手進(jìn)行傳動(dòng)連接、安裝調(diào)試和測(cè)試,進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)各硬件組成部件的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示。
圖1實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)布局
1-變頻調(diào)速電機(jī)??? 2-聯(lián)軸器?? 3-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器?? 4-試件
5-加載與制動(dòng)裝置? 6-工控機(jī)?? 7-電器控制柜?????? 8-臺(tái)座
實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成部件的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。表1
?
序號(hào) |
組 成 部 件 |
技 術(shù) 參 數(shù) |
備?? 注 |
1 |
變頻調(diào)速電機(jī) |
550W |
? |
? 2 |
? ZJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 |
Ⅰ.規(guī)格? 10N.m ; 輸出訊號(hào)幅度不小于100mV Ⅱ.規(guī)格? 50N.m; 輸出訊號(hào)幅度不小于100mV |
? |
? ? 3 |
? ? 機(jī)械傳動(dòng)裝置(試件) |
直齒圓柱齒輪減速器 i=5 擺線針輪減速器 蝸桿減速器 i=10 V型帶傳動(dòng) 齒形帶傳動(dòng) Pb=9.525? Zb=80 套筒滾子鏈傳動(dòng)? Z1=17? Z2=25 |
1臺(tái) WPA50-1/10 O型帶3根 1根 |
? 4 |
? 磁粉制動(dòng)器 |
額定轉(zhuǎn)矩: 50 N.m 激磁電流: 允許滑差功率: 1.1Kw |
? |
5 |
工控機(jī) |
? |
? |
機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用自動(dòng)控制測(cè)試技術(shù)設(shè)計(jì),所有電機(jī)程控起停,轉(zhuǎn)速程控調(diào)節(jié),負(fù)載程控調(diào)節(jié),用扭矩測(cè)量卡替代扭矩測(cè)量?jī)x,整臺(tái)設(shè)備能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理,自動(dòng)輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,是高度智能化的產(chǎn)品。其控制系統(tǒng)主界面如圖2所示。
圖2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)主界面
機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理如圖3所示。
圖3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理
四、實(shí)驗(yàn)原理
運(yùn)用“機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)”能完成多類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(表2),學(xué)生自主選擇或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類型與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
?
表2
類型編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 |
被測(cè)試件 |
項(xiàng)目適用對(duì)象 |
備? 注 |
A |
典型機(jī)械傳動(dòng)裝置性能測(cè)試實(shí)驗(yàn) |
在帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)(新增)、蝸桿傳動(dòng)等中選擇 |
???p> 本科 |
? |
B |
組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化實(shí)驗(yàn) |
由典型機(jī)械傳動(dòng)裝置按設(shè)計(jì)思路組合 |
本科 |
部分被測(cè)試件由教師提供,或另購(gòu)?fù)卣剐詫?shí)驗(yàn)設(shè)備 |
C |
新型機(jī)械傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn) |
新開發(fā)研制的機(jī)械傳動(dòng)裝置 |
研究生 |
被測(cè)試件由教師提供,或另購(gòu)?fù)卣剐詫?shí)驗(yàn)設(shè)備 |
無(wú)論選擇哪類實(shí)驗(yàn), 其基本內(nèi)容都是通過(guò)對(duì)某種機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)方案性能參數(shù)曲線的測(cè)試, 來(lái)分析機(jī)械傳動(dòng)的性能特點(diǎn);
實(shí)驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)控制測(cè)試技術(shù),能自動(dòng)測(cè)試出機(jī)械傳動(dòng)的性能參數(shù), 如轉(zhuǎn)速n (r/min)、扭矩M (N.m)、功率N(K.w)。并按照以下關(guān)系自動(dòng)繪制參數(shù)曲線:
傳功比?? I=n1/n2???? 扭矩??? M=9550 N/n? (Nm)
傳功效率?? η=N2/N1= M1 n2/ M2 n1
根據(jù)參數(shù)曲線(圖4所示)可以對(duì)被測(cè)機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)性能進(jìn)行分
五、實(shí)驗(yàn)步驟
參考圖5所示實(shí)驗(yàn)步驟,用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
1.?準(zhǔn)備階段
(1)認(rèn)真閱讀《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》和《實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用說(shuō)明書》;
(2)確定實(shí)驗(yàn)類型與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;
選擇實(shí)驗(yàn)A(典型機(jī)械傳動(dòng)裝置性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)) 時(shí), 可從V帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、套筒滾子鏈傳動(dòng)、圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器中,選擇1-2種進(jìn)行傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn);
選擇實(shí)驗(yàn)B(組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化實(shí)驗(yàn))時(shí), 則要確定選用的典型機(jī)械傳動(dòng)裝置及其組合布置方案,并進(jìn)行方案比較實(shí)驗(yàn)。如表3所示。表3
?
?編?? 號(hào) |
組合布置方案a |
組合布置方案b |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B1 |
V帶傳動(dòng)-齒輪減速器 |
齒輪減速器-V帶傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B2 |
同步帶傳動(dòng)-齒輪減速器 |
齒輪減速器-同步帶傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B3 |
鏈傳動(dòng)-齒輪減速器 |
齒輪減速器-鏈傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B4 |
帶傳動(dòng)-蝸桿減速器 |
蝸桿減速器-帶傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B5 |
鏈傳動(dòng)-蝸桿減速器 |
蝸桿減速器-鏈傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B6 |
V帶傳動(dòng)-鏈傳動(dòng) |
鏈傳動(dòng)- V帶傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B7 |
V帶傳動(dòng)-擺線針輪減速器 |
擺線針輪減速器- V帶傳動(dòng) |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容B8 |
鏈傳動(dòng)-擺線針輪減速器 |
擺線針輪減速器-鏈傳動(dòng) |
選擇實(shí)驗(yàn)C(新型機(jī)械傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)) 時(shí), 首先要了解被測(cè)機(jī)械的功能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(3)布置、安裝被測(cè)機(jī)械傳動(dòng)裝置(系統(tǒng))。注意選用合適的調(diào)整墊塊,確保傳動(dòng)軸之間的同軸線要求;
? (4)按《實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用說(shuō)明書》要求對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行調(diào)零,以保證測(cè)量精度。
2.測(cè)試階段
(1)打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源總開關(guān)和工控機(jī)電源開關(guān);
(2)點(diǎn)擊Test顯示測(cè)試控制系統(tǒng)主界面,熟悉主界面的各項(xiàng)內(nèi)容;
(3)鍵入實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息標(biāo):實(shí)驗(yàn)類型、實(shí)驗(yàn)編號(hào)、小組編號(hào)、實(shí)驗(yàn)人員、指導(dǎo)老師、實(shí)驗(yàn)日期等;
(4)點(diǎn)擊“設(shè)置”,確定實(shí)驗(yàn)測(cè)試參數(shù):轉(zhuǎn)速n1、n2 扭矩M1、M2等;
(5)點(diǎn)擊“分析”,確定實(shí)驗(yàn)分析所需項(xiàng)目:曲線選項(xiàng)、繪制曲線、打印表格等;
(6)啟動(dòng)主電機(jī),進(jìn)入“試驗(yàn)”。使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快至接近同步轉(zhuǎn)速后(鏈輪70左右,蝸輪蝸桿90左右),進(jìn)行加載。加載時(shí)要緩慢平穩(wěn),否則會(huì)影響采樣的測(cè)試精度;待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后,即可進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。分級(jí)加載(一次升5),分級(jí)采樣,采集數(shù)據(jù)10組左右即可;
(7)?從“分析”中調(diào)看參數(shù)曲線,確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
(8)?打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
(9)?結(jié)束測(cè)試。注意逐步卸載,關(guān)閉電源開關(guān)。
3.分析階段
(1)?對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析;對(duì)于實(shí)驗(yàn)A和實(shí)驗(yàn)C,重點(diǎn)分析機(jī)械傳動(dòng)裝置傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和傳遞動(dòng)力的效率。對(duì)于實(shí)驗(yàn)B, 重點(diǎn)分析不同的布置方案對(duì)傳動(dòng)性能的影響。
(2)?整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告;實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容主要為:測(cè)試數(shù)據(jù)(表)、參數(shù)曲線;對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析;實(shí)驗(yàn)中的新發(fā)現(xiàn)、新設(shè)想或新建議。
《機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告
班級(jí)______學(xué)號(hào)______姓名________同組人______
實(shí)驗(yàn)日期______ 指導(dǎo)老師_________
一、?實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1.?需測(cè)試的傳動(dòng)方案組合布置示意:
2. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及圖表:
?傳 動(dòng) 方 案1?傳 動(dòng) 方 案2
轉(zhuǎn) 速n1??
轉(zhuǎn) 速n2??
扭 矩M1 (N.m)??
扭 矩M2 (N.m)??
功 率N1(K.w)??
功 率N(K.w)??
傳功效率?? η??
參數(shù)曲線圖表:
3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與總結(jié):
評(píng)論
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