機械設計基礎實驗

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1、機械設計基礎實驗一、實驗目的1了解帶傳動實驗臺結構及工作原理。 2觀看帶傳動中的彈性滑動和打滑現象。3把握改變初拉力對帶傳動能力的阻礙。 4繪制帶傳動滑動曲線和效率曲線。二、實驗設備及原理實驗設備：DCS帶傳動測試系統 實驗臺的工作原理：傳動帶裝在主動輪和從動輪上，直流電動機和發電機均由一對滾動軸承支撐，而使電機的定子可繞軸線擺 動，從而通過測矩系統，直截了當測出主動輪和從動輪的工作轉矩-和T2。主動輪和從動輪的轉速n1和n2是通過調速旋紐來調控, 并通過測速裝置直截了當顯示出來。如此，就能夠得到在相應工況下的一組實驗結果：帶傳動的滑動系數：n in 12n1x 1000；式中i為傳動比，由于

2、實驗臺的帶輪直徑D1=D2, i=1o因此n n 二-42 X 100, n01帶傳動的傳動效率：耳=2 =x 100 0p Tn01 1 1式中： P、P2主動輪、從動輪的功率隨著發電機負載的改變，T、T2和片、n2值也將隨之改變。如此，能夠獲得幾個工況下的和值，由此能夠給出這套帶傳動的 滑動率曲線和效率曲線。改變帶的預緊力F0,又能夠得到在不同預緊拉力下的一組測試數據。三、實驗內容與實驗步驟（一）人工記錄操作方法1預備工作1）檢查實驗臺，使各機件處于完好狀態；2）將傳動帶裝在主動帶輪和從動帶輪上；3）加上砝碼 1，使產生所需初拉力 F0；4）將電機調速旋鈕逆時針方向轉到底。2實驗步驟1）接

3、通電源（單向 220V）o2）按清零鍵，將調速旋鈕順時針向高速方向旋轉，電機由啟動逐步增速，同時觀看實驗臺面板上主動輪轉速的顯示數， 其上的數字即為當時的主動電機轉速。當主動電機轉速達到1400轉/分左右時，停止轉速調劑?，F在從動電機轉速也將穩固地 顯示在面板上。3）在空載狀態下調整實驗臺背面的調零電位器（參見圖24），使從動輪轉矩顯示的數字在0.030 Nmm左右，主動輪轉矩顯示 的數字在0.090 Nmm左右（參見圖23）。4）待調零穩固后（一樣在轉動調零電位器后，顯示器數字跳動 23 次，即可達到穩固值），按加載鍵一次，最左第一個加載指 示燈亮，待主、從動輪的轉矩及轉速顯示穩固后，調劑主

4、動轉矩放大倍數電位器，使主動輪轉矩增量略大于從動輪轉矩增量。顯 示穩固后，按清零鍵，再進行調零。如此反復幾次，即可完成轉矩零點放大倍數的調劑。5）加載 在空載時，記錄下主、從動輪轉矩與轉速值。按加載鍵一次，第個加載指示燈亮，待顯示差不多穩固后， 記錄下主、從動輪的轉矩及轉速值。再按加載鍵一次，第二個加載指示燈亮，待顯示穩固后，再次記下主、從動輪的轉矩及 轉速值。重復上述操作，直至8個加載指示燈亮，記錄下8組數據，便能夠畫出帶傳動的滑動曲線eT2圖及效率曲線nT2 圖。在記錄下各組數據后，應及時按清零鍵。顯示等全部熄滅，機構處于空載狀態，關電源前，應將電機調速至零，然后再關 閉電源。另外，為便于

5、記錄數據，在實驗臺的面板上還設置了保持鍵，每次加載數據差不多穩固以后，按保持鍵，即可 使當時的轉矩、轉速顯示值穩固不變。按任意鍵，可脫離保持狀態。（二）實驗臺與運算機接口在DCS-II型帶傳動實驗臺背面上設有RS-232串行接口，可通過所附的信號線直截了當和運算機相聯，組成智能帶傳動實驗 系統。操作步驟為：1在關電源的狀態下，將信號線端接到實驗機 RS-232 插座，另一端接到運算機串行輸出口（串行口 1#或串行口 2#均可， 但不管連線或拆線時，都應先關閉運算機和實驗機電源，以免燒壞接口元件）。2打開運算機，在 DOS 狀態下插入軟盤，運行 DCSEXE 文件，屏幕將提示要求輸入串行口通道號

6、，依照信號線所接的 通道，輸入1#或 2#通道，經回車確認后屏幕將顯現功能菜單，依照菜單，選擇輸入功能并按回車確定，運算機將處于等待信 號輸入狀態。3打開實驗臺電源，調整主、從動輪轉矩零點及放大倍數至合適位置（方法同前）。4按一下 加載鍵，待轉速穩固后一樣需要23個顯示周期再按一下加載鍵，如此反復，直至實驗臺面板上四 組數碼管全部顯示8888，說明所采數據已全部送至運算機。5當實驗機全部顯示8888時，運算機屏幕將全部顯示所采集的8 組數。6移動功能菜單的光標，選擇曲線功能，屏幕將顯示本次實驗的曲線和數據。 7移動功能菜單的光標至打印功能，打印機將打印實驗曲線和數據。8實驗過程中如需調出本次數

7、據，只需將光標移至輸入功能，并回車確認，同時按下實驗臺的送數鍵，數據即被送 至運算機，可用上述6、7 項操作進行畫圖打印。9次實驗終止后如需連續實驗，可按下實驗臺的清零鍵，同時將運算機屏幕上的菜單項選擇至輸入，重復上 述47 項即可。10實驗終止后，關閉實驗機的電源，將運算機屏幕上的菜單項選擇至退出，回車確認后即可退出。退出后應及時關閉 運算機。四、實驗記錄運算結果F0= kg五、用坐標紙繪制P2e滑動率曲線，P2效率曲線。六、摸索題帶傳動的彈性滑動和打滑現象有何區別？它們各自產生的緣故是什么？三、減速器拆裝實驗1實驗目的(1) 了解傳動裝置中各種軸承部件的組合設計特點及其調整方法；(2) 通

8、過軸上零件的拆裝，了解階梯軸設計的一樣原那么；(3) 培養分析、判定和正確設計軸承部件的能力。2實驗任務：(1)了解減速器各部分的結構，并分析其結構工藝性。 了解減速箱各部分的裝配關系和比例關系。熟悉減速器的拆裝和調整過程 3實驗所用的工具、設備、儀器每試驗小組二級LQ250型 或JZQ 250型減速器一臺游標卡尺一把3、活扳手二把4、套筒扳手一套5、鋼板尺一把4.實驗內容了解鑄造箱體的結構。觀看、了解減速器附屬零件的用途，結構安裝位置的要求。測量減速器的中心距，中心高、箱座下凸緣及箱蓋上凸緣的寬度和厚度、筋板厚度、齒輪端面與箱體內壁的距離、大齒輪頂 圓與箱體底壁之間的距離、軸承內端面至箱內壁

9、之間的距離。了解軸承的潤滑方式和密封裝置，包括外密封的型式，軸承內側的擋油環、封油環的作用原理及其結構和安裝位置。 認實真觀看減速器外部各部分的結構。 用板手拆下觀看孔蓋板，考慮觀看孔位置是否恰當，大小是否合適。 拆卸箱蓋a、用扳手拆卸上，下箱體之間的連接螺栓、拆下定位銷。將螺栓，螺釘、墊片、螺母和銷釘放在盤中，以免丟失，然后擰動啟 蓋螺釘使上下箱體分離，卸下箱蓋。b、認真觀看箱體內各零部件的結構和位置。c、測量實驗內容了解所要求的尺寸。d、卸下軸承蓋，將軸和軸上零件一起從箱內取出，按合理順序拆卸軸上零件。裝配 按原樣將減速器裝配好，裝配時按先內部后外部的合理順序進行，裝配軸套和滾動軸承時，應

10、注意方向，注意滾動軸承的合理 裝拆方法，經指導教師檢查合格后才能合上箱蓋，注意退回啟蓋螺釘，并在裝配上、下箱蓋之間螺栓前應先安裝好定位銷，最后擰 緊各個螺栓。切勿盲目拆裝，拆卸前要認真觀看零、部件的結構及位置，考慮好拆裝順序，拆下的零、部件要統一放在盤中，以免丟失和 損壞。愛護工具、儀器及設備，小心認真拆裝幸免損壞。實驗數據名稱符號數據mm中心距a1a2中心高H各齒輪的齒數Z各齒輪的寬度B箱座上凸緣的厚度b箱座上凸緣的寬度k箱座下凸緣的厚度P箱座下凸緣的寬度ki上筋板厚度mi下筋板厚度m2齒輪端面蝸輪輪轂 與箱體內壁的間距a大齒輪頂圓蝸輪外圓 與箱體內壁的間隙A軸承內端面至箱體內壁的距 離l2

11、8摸索題： 對減速器的拆裝，指出哪些地點不合理并提出改進意見。答：拆裝減速器時，要運用好工具，不能使用蠻力，不僅會讓自己受傷，而且對減速器會造成損害。在測量數據時，要找對恰當的 測量方法，選對測量的工具，如此測得的數據準確，也事半功倍。另外，測量的順序也專門重要，我組就因順序錯誤造成大齒輪頂 圓與箱體底面的距離偏差較大。參考數據，不得照抄：名稱符號數據mm減速器編號5一裝配形式II一中心矩ai100.53149.42a2中心高H145.30各齒輪齒數zZ1=11 Z2=88 Z3= 14 Z4= 85運算傳動比ii1= 8i2=6.07i=48.56各齒輪寬度BB1=58 B2=65 B3=4

12、0 B4=78箱座上凸緣的厚度b14.08/14.93/19.27箱座上凸緣的寬度k100.07/101.66/149.53箱座下凸緣的厚度P13.55/14.50/22.04箱座下凸緣的寬度ki98.09/100.25/154.16上筋板厚度14.08下筋板厚度m28.23齒輪端面與箱體內壁的間距a11.20/55.1大齒輪頂圓與箱體內壁的間隙A15.51大齒輪頂圓與箱體底面的距離A215軸承內端面至箱內壁的距離l211.1機構運動簡圖測繪實驗一、實驗目的1. 通過對各種機械實物或模型的測繪，繪制機構運動簡圖，了解運動副的實際結構；2. 熟練把握機構自由度的運算，驗證機構具有確定運動的條件。

13、二、實驗設備和工具1. 假設干機械實物或機構模型；2. 鋼直尺；3. 自備鉛筆、橡皮、草稿紙。三、實驗原理機構的運動僅與機構中構件的數目，各構件組成的運動副的類型、數目以及各運動副的相對位置有關，而與構件的復雜外形和運動 副的具體結構無關。用簡單的線條或圖形輪廓表示構件，以規定的符號代表運動副，按一定比例尺寸關系確定運動副的相對位置， 繪制出反映機構在某一位置時各構件間相對運動關系的簡圖，即機構運動簡圖。四、實驗內容1. 繪制機構運動簡圖，并運算機構的自由度；2. 判定原動件數目與原動件數目是否相等，分析機構運動的確定性。五、實驗步驟1. 確定機構中構件的數目緩慢地驅動被測繪的機械實物或機構模

14、型，確定原動件。從原動件開始認真觀看所測繪機構中各構件的運動，分出運動單元，確定 機構的構件數目，進而確定原動件、執行構件、機架及各從動件。2. 確定運動副的類型和數目 依照相聯接的兩構件間的接觸情形及相對運動性質，確定各運動副的類型和數目。3. 合理選擇機構運動簡圖的投影面一樣選擇與機構的多數構件的運動平面相平行的平面作為投影面，必要時也能夠就機構的不同部分選擇兩個或兩個以上的投影面， 然后展開到同一平面上，或者把主運動簡圖上難以表達清晰的部分，另繪一局部簡圖?？傊?，以簡單清晰地把機構的運動情形正確 地表示出來為原那么。4. 畫出機構運動簡圖的草圖將原動件轉到某一適當位置，以便在繪制機構運動

15、簡圖時，能清晰地表示各構件之間和運動副之間的相對位置。依照各構件在投影 面上的投影狀況，從原動件開始，循著運動傳遞路線，在草稿紙上，按規定的符號，目測各運動副的相對位置，使實物與機構運動 簡圖大致成比例，徒手畫出機構簡圖的草圖。5運算機構的自由度F = 3n - 2P - PnP機構的自申度用F表示，運算平面機構自由度的公式為lh，其中n為機構中活動構件的數目，L為平面低副數目， H 為平面高副數目。將運算結果與實物對比，觀看自由度是否與原動件數目相等，專門注意機構中存在虛約束、局部自 由度、復合鉸鏈情形下自由度的運算。6.確定比例尺，作正式的機構運動簡圖，注明構件的運動學尺寸。 認真測量機構

16、的運動學尺寸，任意假定原動件的位置，并按一定的比例繪制機構運動簡圖。 運動學尺寸是指同一構件上兩運動副元素之間的相對位置參數。通常包含以下幾類： 1關于同一構件上任意兩轉動副，其中心間的距離即為運動學尺寸，假設該構件是機架，那么還需加上兩轉動副中心連線與參考 直線之間的夾角。2關于同一構件上兩移動副，假如其導路方向線平行，其導路中心線間的垂直距離即為機構的運動學尺寸。 3關于同一構件上某一轉動副與另一移動副，那么從轉動副中心到移動副導路中心線間的垂直距離即為機構的運動學尺寸。4在高實際長度m的輪廓形狀應按實際描畫。 依照測圖示運動度mm，選定比例尺l 在實驗報告紙上，用三角板和圓規，將上述草圖，按選定的比例尺，畫出正式的機構運動簡圖。六、本卷須知1. 繪制機構運動簡圖時，須將原動件轉到某一適當位置，使各構件不相互重疊；2. 注意一個構件在中部與其它構件用轉動副聯接的表示方法；3. 機架的相關尺寸不應遺漏；4. 兩個運動副不在同一運動平面時，應注意其相對位置尺寸的測量方法。七、摸索題1. 何謂機構運動簡圖？2. 機構具有確定運動的條件是什么？