機械設(shè)計實驗指導(dǎo)書新

10實驗指導(dǎo)書機械根底教研室編寫適用專業(yè):輛工程、農(nóng)業(yè)機械、過程掌握等機械類專業(yè)。貴州大學(xué)二○一二年八月前 言《機械設(shè)計》是機械類各專業(yè)的一門主干技術(shù)根底課程。它在培育學(xué)生的機用。性思維方法和制造性技法等綜合力量。機械傳動性能參數(shù)測試與分析試驗報告ZJS50系列綜合設(shè)計型機械設(shè)計試驗臺是由西南交通大學(xué)國家工科機械根底課程教學(xué)基地研制開發(fā)，成都通達恒力科技制造生產(chǎn)的一種模塊化、多功能、開放式的具有工程背景的型機械設(shè)計綜合試驗裝置。一臺標準型配置的試驗臺可利用種類齊全的動力模塊〔庫、傳動模塊〔庫、支承聯(lián)接及調(diào)整模塊〔庫、加載模塊〔庫、測試模塊〔庫、工具模塊〔庫〕及數(shù)據(jù)處理模塊〔庫，通過對各模塊〔庫〕單一型試驗臺〔〕進展有關(guān)典型機械傳動裝置，輪—鏈傳動”等多種傳動系統(tǒng)的布置優(yōu)化試驗。本試驗臺承受模塊化的構(gòu)造，柔性好，變型功能及綜合性強，具有較好的可操作性及二次開發(fā)性。本試驗臺是一種開放式的型機械設(shè)計綜合試驗裝置，具有真實的工程背景，而非模型或簡潔的玩具性試驗裝置。本試驗臺模塊化主要庫件的構(gòu)造、性能及精度既可用于教學(xué)試驗，亦可用于科研試驗場合，實現(xiàn)一機多用、資源共享，提高設(shè)備使用效率。本試驗臺在教學(xué)試驗中，著重對學(xué)生綜合試驗素養(yǎng)的培育，可實現(xiàn)對學(xué)生進展包括試驗方案的創(chuàng)意設(shè)計、試驗裝置的設(shè)計、搭接、組裝及調(diào)試、試驗測試方法的選擇及應(yīng)用、試驗操作規(guī)程的制定、試驗數(shù)據(jù)測試、試驗結(jié)果分析及試驗裝置構(gòu)造簡圖的繪制等工程試驗技能的培育與訓(xùn)練，打破了傳統(tǒng)機械設(shè)計課程試驗的以驗證性試驗為主的單一化模式，為培育學(xué)生綜合試驗素養(yǎng)以及有驗證性向試驗與理論相結(jié)合模式轉(zhuǎn)化供給了裝備條件，是適于培育學(xué)生創(chuàng)力量及工程實踐力量的抱負的型試驗裝置。二、主要技術(shù)指標1、動力模塊〔庫：Y90L-41.5KW；同步轉(zhuǎn)速：1500r/min；額定電壓下，最大2.3；MM420-150/3〔；〔選配；2、傳動模塊〔庫〕JSQ-XC-120齒輪減速器〔斜齒：減速比1.5，齒數(shù)Z=3、Z=5，1 2螺旋角β=8°16′38″，中心距a=120mm，法面模數(shù)m=2.5；nNRV063ZA，m=3.250Z4，蝸輪齒數(shù)1Z=301:7.5，中心距a=63mm；松開彈簧卡圈可轉(zhuǎn)變輸出軸的方向；2〔3〕V帶傳動：型號Z-1000，帶輪基準直徑d=106mm；鏈傳動：鏈號：08B，鏈節(jié)距p=12.70mm，鏈輪齒數(shù)：Z=21；其它傳動裝置〔選配；、支承聯(lián)接及調(diào)整模塊〔庫：根底工作平臺(工程化的試驗工作平臺可搭接一至四級、三十多種傳動方式)聯(lián)軸器〔美國馬丁公司專利產(chǎn)品〕各種規(guī)格墊塊及聯(lián)接件〔配有美國馬丁公司的專利產(chǎn)品，構(gòu)造先進、裝拆便利〕等；電機-小傳感器墊塊、電機-小傳感器墊塊(擴展)、小傳感器墊塊、大傳感器墊塊-01、大傳感器墊塊-02、蝸桿墊塊、蝸桿墊塊(擴展)、磁粉制動器墊塊等；4、加載模塊〔庫〕WLY-1A穩(wěn)流電源：輸入電壓：AC220V±10﹪，50/60Hz；輸出電流：0～1A；穩(wěn)流精度：1﹪；CZ-5型磁粉制動〔加載〕器：額定轉(zhuǎn)矩50N.m，激磁電流0.8A，允許滑差功率4KW；、測試模塊〔庫：JCO20N.m；轉(zhuǎn)速范圍：0～10000r/min；JC1A50N.m；轉(zhuǎn)速范圍：0～6000r/min；JX-1A0～99999N.m；轉(zhuǎn)速范圍：0～30000r/min；、工具模塊〔庫：配套、齊全的安裝調(diào)整工具。三、試驗臺構(gòu)造及工作原理ZJS50動力模塊、傳動模塊、支承聯(lián)接及調(diào)整模塊、加載模塊、測試模塊、工具模塊及試驗數(shù)據(jù)處理模塊搭接而成，其連接及工作原理系統(tǒng)圖如下：動力庫動力庫被測傳動庫加載庫數(shù)據(jù)處理庫〔掌握柜〕結(jié)果本試驗臺利用傳動模塊〔庫〕中不同庫件的選擇及組合搭配，通過支承聯(lián)接及調(diào)整模塊的選擇搭接，可構(gòu)成三十余種單級及四級傳動試驗?zāi)Ｊ?，其中包?種單級典型機械傳動試驗?zāi)Ｊ?，如：帶傳動試驗臺、鏈傳動試驗臺、齒輪傳動試驗臺、蝸桿傳動〔上置〕試驗臺、蝸桿傳動〔下置〕試驗臺，和十余種由帶、鏈、齒輪、蝸桿等相互組合而成的多級組合機械傳動系統(tǒng)試驗臺，如：帶—齒輪傳動試驗臺、齒輪—鏈傳動試驗臺、帶—鏈傳動試驗臺、帶—齒輪—鏈傳動試驗臺、帶—鏈—齒輪傳動試驗臺等。四、試驗原理和方法η及其測定方法η表示能量的利用程度。在機械傳動中，輸入功率PiPo與損耗功率Pf之和，即PPPi o f

〔1-1〕式中：Pi——輸入功率，KW；Po——輸出功率，KW；Pf——損耗功率，KW。則傳動效η定義為Po 〔1-2〕PPi由力學(xué)學(xué)問知，軸傳遞的功率可按軸的角速度和作用于軸上的力矩由下式求锝PM 2n M n M601000 30000

〔1-3〕PKMra/；n——軸的轉(zhuǎn)速，r/minη可改寫為Mn o o 〔1-4〕Mni i由此可見，假設(shè)能利用儀器測出機械傳動裝置的輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，就可以通過式〔1-4〕η。在本試驗中，承受轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來測量輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象、滑動率測定及預(yù)緊力掌握與測定帶傳動是以帶作為撓性拉曳元件并借助帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運動或動力的一種摩擦傳動。其主要特點是能緩和沖擊，吸取振動，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，構(gòu)造簡潔，過載時將引起帶在帶輪上打滑，因而具有過載保護作用，能適用于中心距較大的工作條件。但帶傳開工作時有彈性滑動，使其傳動效率降低，并造成速度損失而不能保持準確的傳動比；帶傳動的外廓尺寸大；由于工作前需要張緊，使軸上受力較大。帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象及滑動率測定由于帶是彈性體，受力不同時變形〔伸長〕量不等，而帶在工作時，緊邊和松邊的拉力不同，其拉力差及相應(yīng)的變形差造成帶在繞過帶輪時，由于摩擦力的存在，使其在主動輪上消滅輪的線速度大于帶的線速度，而在從動輪上消滅輪的線速度小于帶的線速度的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為帶的彈性滑動。彈性滑動是不行避開的，是帶傳動的固有特性。ε來衡量，其定義為vv nDnD 1 2 v1

1 1 2 nD1 1

〔1-5〕式中：v、v ——主、從動輪的轉(zhuǎn)速，r/min；D、1 2 1 2 1D ——主、從動輪的直徑，m。2因此，只要能測得帶傳動主、從動輪的轉(zhuǎn)速以及帶輪直徑，就可以通過式〔1-5〕計算出ε。ε1%~2%ε>3%時，帶傳動將開頭打滑。帶傳開工作時，當載荷大到使彈性滑動擴展到整個帶與帶輪的接觸弧時，帶在帶輪上開頭全面滑動，這種現(xiàn)象就稱為打滑。打滑時帶的磨損急劇加劇，傳動效率急劇下降，從動輪轉(zhuǎn)速急劇降低甚至停頓運動，致使傳動失效。打滑對正常工作的帶傳動是不期望發(fā)生的，應(yīng)予以避開〔用作過載保護時除外。帶傳動的主要失效形式是帶的磨損、疲乏破壞和打滑。帶的磨損是由于帶與帶輪間的彈性滑動引起的，是不行避開的；帶的疲乏破壞是由于帶在工作中所受的交變應(yīng)力引起的，其與帶傳動的載荷大小、工作狀況、運行時間、帶輪直徑等因素有關(guān)，它也是不行避開的；帶的打滑是由于載荷超過帶的極限工作力量時而產(chǎn)生的，是可以避開的。帶的預(yù)緊力掌握帶傳開工作前需進展張緊，而預(yù)緊力的大小是保證帶傳動能否正常工作的重要條件。預(yù)緊力缺乏，則極限摩擦力小，傳動力量低，簡潔發(fā)生打滑；預(yù)緊力過大，又會使帶的壽命降低，軸和軸承上的壓力增大。單根VF可按下式計算0K2.5 PKF5000

1a

d mv2zv

N 〔1-6〕Ka

——小帶輪包角修正系數(shù)；Pd

——設(shè)計功率，KW；z——V帶根數(shù)；m——V帶每米長的質(zhì)量，Kg/m；v——帶速，m/s。學(xué)院： 專業(yè)： 班級：姓 名試驗時間試驗工程名稱試驗?zāi)康脑囼炓笤囼炘碓囼瀮x器試驗步驟

學(xué)號指導(dǎo)教師

試驗組成績實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)作滑動率及效率曲線并作試驗結(jié)果分析實驗總結(jié)指導(dǎo)老師意見簽名：年月日試驗三：減速箱裝拆試驗2試驗類型：綜合性試驗要求：選修一、試驗?zāi)康模荷铚p速器的構(gòu)造。了解減速器裝配的根本要求及測量〔檢驗〕方法二、試驗內(nèi)容：實際中心距與傳動要求中心距。齒輪軸中心線的平行度。各齒輪在軸上的安裝位置及它們之間的相互位置。相嚙合齒輪的接觸班點。齒輪付嚙合時的側(cè)隙。軸的軸向游隙。三、試驗原理、方法和手段學(xué)生自行獨立的依據(jù)所在組的減速器的構(gòu)造進展安全、不破壞性的裝拆。四、試驗組織運行要求：承受“以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開放模式組織教學(xué)”的形式。五、試驗條件：多種構(gòu)造的減速箱六、試驗步驟認真觀看減速器的外形，外部構(gòu)造〔包括各附件的位置和構(gòu)造〕擰下減速器箱蓋與箱座的聯(lián)接螺檢，并留意其直徑是否全都。擰起蓋螺釘取下減速箱蓋。測量各軸向游隙的大小。2數(shù)中齒輪的齒數(shù)。確定減速器各毋傳動比i1、i??及總傳動比。2認真擦凈每個輪齒輪后，在主動齒輪2-3個齒上涂一薄層紅丹，反復(fù)轉(zhuǎn)動。再由從動輪齒上觀看接觸班點的分布狀況，并測量其尺寸〔參閱圖一〕沿齒長方向。接觸班點時計算：相對尺寸〔百分比〕為接觸班點的長度b扣除超過模數(shù)值的中斷局部c比全B：bC100%B沿齒高方向接觸班點計算，相對尺寸〔百分比〕為接觸班點的平均高度h 比平rh：rh100%hI圖一 圖二轉(zhuǎn)動齒輪輾壓輪齒間的軟鉛片〔留意單方向轉(zhuǎn)過，不要反復(fù)轉(zhuǎn)〕取出軟鉛片用千分尺測量其最薄處的厚度。，將減速器各軸承蓋，輸出軸取出，合上箱蓋用游標尺認真測量各孔徑及孔間〔D1、D2、A〕計算減速器各級中心距；測量中心距：a＝A1(DD)2 1 2完成減速器的裝配。七、思考題1、減速器齒輪中心線平