機械設計實驗 2

1、實驗二 帶傳動的特性測試與分析實驗一、實驗目的1、觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象以及它們與帶傳遞的載荷之間的關系。2、測定彈性滑動率與所傳遞的載荷和帶傳效率之間的關系，繪制帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線。3、了解帶傳動實驗臺的設計原理與扭矩、轉速的測量方法。二、實驗內(nèi)容概述觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現(xiàn)象，繪制帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線三、實驗設備及原理原理：實驗中帶傳動是利用中間撓性件的摩擦傳動，它是靠帶與帶輪的摩擦來傳遞動力，帶本身是一個具有較大撓性的彈性體，工作時由于帶松邊、緊邊的拉力不等，造成了帶繞入和繞出帶時的彈性變形量不一致，從而使帶在輪上產(chǎn)生滑動現(xiàn)象。由于彈性滑動與打滑現(xiàn)象

2、，以及帶傳動的效率都與帶傳遞的載荷的大小有密切關系，本實驗臺用燈泡作負荷。本實驗臺由主機和測量系統(tǒng)兩大部分組成。1、主機主機是一個裝有平帶的傳動裝置。主電機是直流電動機裝在滑座上，可沿滑座滑動，電機軸上裝有主動輪，通過平帶帶動從動輪，從動輪裝在直流發(fā)電機的軸上，在直流發(fā)電機的輸出電路上，并接了八個燈泡，每個40瓦，作為帶傳動的加載裝置，砝碼通過鋼絲繩，定滑輪拉緊滑座，從而使帶張緊，并保證一定的初拉力。開啟燈泡，以改變發(fā)電機的負載電阻，隨著開啟燈泡的增多，發(fā)電機的負載增大，帶的受力增大，兩邊拉力差也增大，帶的彈性滑動逐步增加。當帶傳動傳遞的載荷剛好達到所能傳遞的最大有效圓周力時，帶開始打滑，當負

3、載繼續(xù)增加時則完全打滑。2、測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)由電轉速測定裝置和電機的測扭矩裝置兩部分組成。A、光電測轉速裝置在主動輪和從動輪的軸上分別安裝一同步轉盤，在轉盤的同一半徑上鉆有一個小孔，在小孔一側固定有光電傳感器，并使傳感器的測頭正對小孔。帶輪轉動時，就可在數(shù)碼管上直接讀出帶輪的轉速。B、扭矩測量裝置主動輪的矩T1和從動輪的扭矩T2均通過電動機外殼來測定。電動機和發(fā)電機的外殼支承在支座的滾動軸承中，并可繞與轉子相重合的軸線擺動，當電動機啟動和發(fā)電機負載后，由于定子磁場和轉子磁場的相互作用，電動機的外殼將向轉子旋轉的同向傾倒，發(fā)電機的外殼將向轉子旋轉的反向傾倒，它們的傾倒力矩可分別通過固定在定子外殼

4、上的測力計所測得的力矩來平衡。即：主動輪上的扭矩下（N·mm）從動輪上的扭矩下（N·mm）式中、 測力計上百分表的讀數(shù) 、 測力計算定值 、 測力計的力臂 = =120mm同學們只要測得不同負載下主動輪的轉速N1和從動輪的轉速N2以及主動輪的扭矩T1和從動輪的扭矩T2，就可算出在不同的有效拉力下的彈性滑動率以及效率之值。以有效拉力F為橫坐標，分別以不同載荷下的和之值為縱坐標，就可以畫出帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線。四、實驗方法1、接通電源，實驗臺的指示燈亮，檢查一下測力計的測力桿是否處于平衡狀態(tài)，若不平衡則調(diào)整到平衡。2、加砝碼3kg，使帶具有初拉力。3、慢慢地洞順時針方

5、向旋轉調(diào)速按鈕，使電機從開始運轉逐漸加速到N1=1000轉/分左右，記錄N2、Q1、Q2一組數(shù)據(jù)。4、打開一個燈泡（即加載），記錄一組N1、N2、Q1和Q2數(shù)據(jù)，注意此時N1和N2之間的差值，即觀察帶的彈性滑動現(xiàn)象。5、逐漸增加負載（即每次打開一個40瓦的燈泡）重復第4步，直到3%左右，帶傳動開始進入打滑區(qū)，若再打開燈泡，則N1和N2之差值迅速增大。6、實驗時注意事項、調(diào)速時應緩慢旋轉調(diào)速按鈕，若使電機突然旋轉很快，容易使設備中保險燒斷。、設備連續(xù)使用不得超過3個小時。、本實驗主要參數(shù)：帶輪直徑D1=120mm，D2=120mm測力桿長度L1=120mm，L2=120mmK1=k2=0.034

6、N/格 五、實驗報告內(nèi)容及要求1、完成數(shù)據(jù)記錄，完成實驗報告2、思考題 實驗中帶的打滑現(xiàn)象是在什么情況下發(fā)生的？如何消除打滑？ 帶傳動的效率如何測定？解釋傳動效率和有效拉力的關系？ 傳動的滑動率如何測定？分析滑動曲線和效率曲線的關系。 實驗三 組合式軸系結構設計與分析實驗一、實驗目的 1、熟悉并掌握軸系結構設計中有關軸的結構設計、滾動軸承組合設計的基本方法； 2、熟悉并掌握軸、軸上零件的結構形狀及功用、工藝要求和裝配關系； 3、熟悉并掌握軸及軸上零件的定位與固定方法； 4、了解軸承的的類型、布置、安裝及調(diào)整方法，以及潤滑和密封方式。 二、實驗內(nèi)容概述（見表）1、指導教師根據(jù)下表選擇性安排每組的

7、實驗內(nèi)容(實驗題號)實驗題號已 知 條 件齒輪類型載荷轉速其他條件示意圖1小直齒輪輕低2中高3大直齒輪中低4重中5小斜齒輪輕中6中高7大斜齒輪中中8重低9小錐齒輪輕低錐齒輪軸10中高錐齒輪與軸分開11蝸桿輕低發(fā)熱量小12重中發(fā)熱量大2、進行軸的結構設計與滾動軸承組合設計每組學生根據(jù)實驗題號的要求，進行軸系結構設計，解決軸承類型選擇，軸上零件定位固定軸承安裝與調(diào)節(jié)、潤滑及密封等問題。三、實驗設備及原理 1、原理：軸系是軸，軸承和安裝于軸上的傳動體，密封件及定位組件組成。其主要功能是支撐旋轉零件，傳遞轉矩和運動。軸系按其在傳動鏈中所處的地位不同可分為傳動軸軸系和主軸軸系，一般對傳動軸的要求不高，而

8、作為執(zhí)行件的主軸對保證機械功能，完成機械主要運動有著直接的影響，因此對主軸有較高的要求。2、 組合式軸系結構設計與分析實驗箱（提供組成圓柱齒輪軸系、小圓錐齒輪軸系、蝸桿軸系三類軸系結構模型的成套零件）； 3、測量及繪圖工具（鋼板尺、游標卡尺、內(nèi)外卡鉗等）； 4、各類裝卸工具（螺絲刀、扳手等）。 四、實驗方法 1、明確實驗內(nèi)容，理解設計要求，預習軸的結構設計及軸承組合設計等內(nèi)容（教材）； 2、構思軸系的結構方案： （1）根據(jù)齒輪類型選擇滾動軸承型號； （2）確定支承軸向固定方式（兩端固定：一端固定、一端游動）； （3）根據(jù)齒輪圓周速度（高、中、低）確定軸承潤滑方式（脂潤滑、油潤滑）； （4）選擇端蓋形式（凸緣式、嵌入式）并考慮透蓋處密封方式（氈圈、皮碗、油溝）； （5）考慮軸上零件的定位與固定，軸承間隙調(diào)整等問題； （6）繪制軸系結構方案示意圖。 3、組裝軸系部件 根據(jù)軸系結構方案，選取合適零件并組裝成軸系部件，檢查所設計組裝的軸系結構是否正確。 4、繪制軸系結構草圖。 5、測量軸系主要裝配尺寸（如支承跨距）零件主要結構尺寸（支座不用測量），并做好實驗數(shù)據(jù)記錄。 6、將軸系部件恢復原狀，所以零件放入實驗箱內(nèi)，整理工具，實驗結束。7、根據(jù)結構草圖及測量數(shù)據(jù)，在3號圖紙上用1:1比例繪制軸系結構裝配圖，要求裝配關