机械设计实验指导书（部分）要点 - 图文(4)

机械设计实验指导书

根据轴系结构方案，从实验箱中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。

5、 绘制轴系结构草图。

6、 测量零件结构尺寸（支座不用测量），并作好记录。 7、 将所有零件放入实验箱内，交还所借工具。

8、 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，要求装配关系表达正确，注明必要尺寸（如支承跨距、齿轮直径与宽度、主要配合尺寸），填写标题栏和明细表。

注意事项：

1、实验零件铝合金制作，在选用时，不得任意敲打、锤锉，以免伤害零件表面，影响今后使用。

2、爱惜零件，不得丢失，每箱零件只能单独装箱存放，不得与其他箱内零件混杂在一起。

3、每套实验箱配备有说明书和装配图，图纸需爱惜使用，不得弄脏、损坏和丢失，实验完成后将说明书存放试验箱中。

五、实验报告要求

1、实验目的。

2．画出所选题号轴系的结构简图。

3、要求正确、清晰地完成实验步骤的第8项（轴系装配图）。

4、轴系结构分析（简要说明轴上零件定位固定，滚动轴承安装、调整、润滑与密封等问题）

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附录2 DCS－II型 带传动测试系统

一、 实验系统的组成

1、系统组成

附图2－1 实验系统组成框图

如附图2－1所示，实验系统主要包括如下部分： (1)带传动机构 (2)主、从动轮转矩传感器

(3)主、从动轮转速传感器 (4)电测箱（与带传动机构装为一体） (5)个人电脑 (6)打印机 2．主要技术参数

(l)直流电机功率： 2台×5OW (2)主动电机调速范围： O～1800 rpm (3)额定转矩： T=

(5)电源： 220V AC/5OHz

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(4)实验台尺寸： 长×宽×高 =600×280×300㎜

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3、实验台机械结构，附图2－2

附图2－2 实验台机械结构

1.砝码；2.滑轮；3.牵引绳；4.拉簧；5.浮动支座；6.主动直流电动机；7.主动带轮； 8.力传感器； 9.传动带；10.固定支架；11.从动带轮；12.从动直流发电机；13.标定杆；14.电测箱

4、电测系统

电测系统装在实验台电测箱内，如附图2－2所示。附设单片机，承担数据采集、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。能实时显示带传动过程中主动轮转速，转矩和从动轮的转速、转矩值。如通过微机接口外接PC机，这时就可自动显示并能打印输出带传动的滑动曲线 —T2 及传递效率曲线η—T2及相关数据。

电测箱操作部分主要集中在箱体正面的面板，面板的布置如附图2－3所示。

附图2－3

在电测箱背面备有微机 RS232 接口、主、被动轮转矩放大、调零旋钮等，其布置情况如附图2－4所示。

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附图2－4

1、电源插座； 2、被动力矩放大倍数调节； 3、主动力矩放大倍数调节； 4、被动力矩调零； 5、主动力矩调零； 6、RS-232 接口

二、 实验原理

1、初拉力的调节

本实验台，如附图2－2所示，由两台直流电机组成，左边是主动直流电动机6，产生主动转矩，通过皮带，带动右边的从动直流发电机12。原动机机座设计成浮动结构(滚动滑槽)，以便于测定电机的工作转矩。直流发电机12的支承架固定在机架上，主动直流电动机6的支承架则可沿机架上的导轨移动，上下导轨之间置有钢球，以减少摩擦力的影响。在主动直流电动机6的一侧连着砝码1，皮带的初拉力通过牵引钢丝绳3、定滑轮2作用于浮动支承架5上。改变砝码大小，即可准确地预定带传动的预拉力FO。

2、调速、加载原理

对原动机6，由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速。本实验台中设计了粗调和细调两个电位器, 可精确的调节主动电机的转速值。

直流发动机12的输出电压通过面板的“加载”按键控制电子开关，逐渐接通并联的负载电阻（本设备采用电烙铁的内芯电阻），使发电机的输出功率逐渐增加，也即改变了带传动的功率大小，使主动直流电动机的负载功率逐级增加。每按一下“加载” 按键，即并上一个负载电阻，电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变（原理见附图2－5）。

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附图2－5直流发电机加载示意图

3、转矩测量

如前所示（参见附图2－1）实验台上的两台电机均设计为悬挂支承，当传递载荷时，传动力矩分别通过固定在电机定子外壳上的杠杆受到转子力矩的反方向力矩测得。该转矩通过杠杆及拉钩作用于拉力传感器上而产生支反力，使定子处于平衡状态。所以得到以下结论。

主动轮上的转矩为 T1=L1·F1（Nm） 从动轮上的转矩为 T2=L2·F2（Nm）

F1、F2分别为拉力传感器上所受的力，由传感器转换为正比于所受力的电压信号，再经过A/D转换将模拟量变换为数字量，并送往单片微机中，经过计算得到T1、T2，分别由实验台LED显示器显示测量值。

4、转速测量

两台电机的转速，分别由安装在实验台两电机带轮背后环形槽中的红外交电传感器上测出。带轮上开有光栅槽，由交电传感器将其角位移信号转换为电脉冲输入单片计算机中计数，计算得到两电机的动态转速值，并由实验台上的LED显示器显示上来也可通过微机接口送往PC机进一步处理。（参见附图2－6）

附图2－6

5．利用实验装置的四路数字显示信息，在不同负载的情况下，手工抄录主动轮转速、主动轮转矩、被动轮转速、被动轮转矩，然后根据此数据计算并绘出弹性滑动曲线和传动效率曲线。

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