齒輪傳動實驗報告

　　1.通過測試常見機(jī)械傳動裝置(如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等)在傳遞運動與動力過程中的參數(shù)曲線(速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動比曲線、功率曲線及效率曲線等),加深對常見機(jī)械傳動性能的認(rèn)識和理解;

　　2. 通過測試由常見機(jī)械傳動組成的不同傳動系統(tǒng)的參數(shù)曲線，掌握機(jī)械傳動合理布置的基本要求;

　　3. 通過實驗認(rèn)識智能化機(jī)械傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理，掌握計算機(jī)輔助實驗的新方法, 培養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計性實驗與創(chuàng)新性實驗的能力。

　　二、實驗設(shè)備

　　螺栓聯(lián)接實驗臺

　　三、實驗設(shè)備簡介

　　本實驗在“機(jī)械傳動性能綜合測試實驗臺”上進(jìn)行。本實驗臺采用模塊化結(jié)構(gòu)，由不同種類的機(jī)械傳動裝置、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)計的實驗類型、方案和內(nèi)容，自己動手進(jìn)行傳動連接、安裝調(diào)試和測試，進(jìn)行設(shè)計性實驗、綜合性實驗或創(chuàng)新性實驗。

　　機(jī)械傳動性能綜合測試實驗臺各硬件組成部件的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示。

　　圖1實驗臺的結(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-加載與制動裝置 6-工控機(jī) 7-電器控制柜 8-臺座

　　實驗臺組成部件的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

　　機(jī)械傳動性能綜合測試實驗臺采用自動控制測試技術(shù)設(shè)計，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)，用扭矩測量卡替代扭矩測量儀，整臺設(shè)備能夠自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，自動輸出實驗結(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 實驗臺控制系統(tǒng)主界面

　　機(jī)械傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理如圖3所示。

　　圖3 實驗臺的工作原理

　　四、實驗原理

　　運用“機(jī)械傳動性能綜合測試實驗臺”能完成多類實驗項目(表2)，學(xué)生自主選擇或設(shè)計實驗類型與實驗內(nèi)容。

　　無論選擇哪類實驗, 其基本內(nèi)容都是通過對某種機(jī)械傳動裝置或傳動方案性能參數(shù)曲線的測試, 來分析機(jī)械傳動的性能特點;

　　實驗利用實驗臺的自動控制測試技術(shù)，能自動測試出機(jī)械傳動的性能參數(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)可以對被測機(jī)械傳動裝置或傳動系統(tǒng)的傳動性能進(jìn)行分

　　五、實驗步驟

　　參考圖5所示實驗步驟，用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行實驗操作。

　　1. 準(zhǔn)備階段

　　(1)認(rèn)真閱讀《實驗指導(dǎo)書》和《實驗臺使用說明書》;

　　(2)確定實驗類型與實驗內(nèi)容;

　　選擇實驗A(典型機(jī)械傳動裝置性能測試實驗) 時, 可從V帶傳動、同步帶傳動、套筒滾子鏈傳動、圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器中，選擇1-2種進(jìn)行傳動性能測試實驗;

　　選擇實驗B(組合傳動系統(tǒng)布置優(yōu)化實驗)時, 則要確定選用的典型機(jī)械傳動裝置及其組合布置方案，并進(jìn)行方案比較實驗。如表3所示。

　　選擇實驗C(新型機(jī)械傳動性能測試實驗) 時, 首先要了解被測機(jī)械的功能與結(jié)構(gòu)特點。

　　(3)布置、安裝被測機(jī)械傳動裝置(系統(tǒng))。注意選用合適的調(diào)整墊塊，確保傳動軸之間的同軸線要求;

　　(4)按《實驗臺使用說明書》要求對測試設(shè)備進(jìn)行調(diào)零，以保證測量精度。

　　2.測試階段

　　(1)打開實驗臺電源總開關(guān)和工控機(jī)電源開關(guān);

　　(2)點擊Test顯示測試控制系統(tǒng)主界面，熟悉主界面的各項內(nèi)容;

　　(3)鍵入實驗教學(xué)信息標(biāo)：實驗類型、實驗編號、小組編號、實驗人員、指導(dǎo)老師、實驗日期等;

　　(4)點擊“設(shè)置”，確定實驗測試參數(shù)：轉(zhuǎn)速n1、n2 扭矩M1、M2等;

　　(5)點擊“分析”，確定實驗分析所需項目：曲線選項、繪制曲線、打印表格等;

　　(6)啟動主電機(jī)，進(jìn)入“試驗”。使電動機(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。加載時要緩慢平穩(wěn)，否則會影響采樣的測試精度;待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。分級加載(一次升5)，分級采樣，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)實驗結(jié)果;

　　(8) 打印實驗結(jié)果;

　　(9) 結(jié)束測試。注意逐步卸載，關(guān)閉電源開關(guān)。

　　3.分析階段

　　(1) 對實驗結(jié)果進(jìn)行分析;對于實驗A和實驗C，重點分析機(jī)械傳動裝置傳遞運動的平穩(wěn)性和傳遞動力的效率。對于實驗B, 重點分析不同的布置方案對傳動性能的影響。

　　(2) 整理實驗報告;實驗報告的內(nèi)容主要為：測試數(shù)據(jù)(表)、參數(shù)曲線;對實驗結(jié)果的分析;實驗中的新發(fā)現(xiàn)、新設(shè)想或新建議。

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