試驗1經(jīng)典機械運動方案展示和分析及機構(gòu)運動簡圖測繪1.1試驗?zāi)繕?biāo)經(jīng)過對(1)測繪時使被測繪機械緩慢地運動，從原動件開始仔細觀察機構(gòu)運動，分清各個運動單元，從而確定組成機構(gòu)構(gòu)件數(shù)目。(2)依據(jù)相互連接兩構(gòu)件間接觸情況及相對運動特點，確定各個運動副類型。(3)在初稿紙上徒手按要求符號及構(gòu)件連接次序，從原動件開始，逐步畫出機構(gòu)運動簡圖草圖。用數(shù)字1、2、3、…分別標(biāo)注各構(gòu)件，用字母A、B、C、…分別標(biāo)注各運動副。(4)仔細測量和機構(gòu)運動相關(guān)尺寸，即轉(zhuǎn)動副間中心距和移動副某點導(dǎo)路方位線等，選定原動件位置，并按下式選擇一定百分比尺畫出正式機構(gòu)運動簡圖。百分比尺1.4試驗步驟和要求對于指定多個機器或機構(gòu)，要求其中最少有兩種需按百分比尺繪制機構(gòu)運動簡圖，其它可憑目測，使圖和實物大致成百分比，這種不按百分比尺繪制簡圖通常稱為機構(gòu)示意圖。計算機構(gòu)自由度，并將結(jié)果和實際機構(gòu)自由度對照，觀察計算結(jié)果和實際是否相符。對上述機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析（高副低代、分離桿組、確定桿組和機構(gòu)等級等）。1.5思索題和試驗匯報1.思索題經(jīng)過本試驗，敘述機構(gòu)運動簡圖內(nèi)涵。機構(gòu)運動簡圖應(yīng)正確反應(yīng)實際機構(gòu)中哪些項目？繪制機構(gòu)運動簡圖時，原動件位置為何能夠任意選擇？會不會影響簡圖正確性？機構(gòu)自由度計算對測繪機構(gòu)運動簡圖有何幫助？機構(gòu)含有確定運動條件是什么？對所測繪機構(gòu)能否改善和創(chuàng)意新機構(gòu)運動簡圖？2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容(1)填寫完成下表內(nèi)容試驗1：經(jīng)典機械運動方案展示和分析及機構(gòu)運動簡圖測繪試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師(1)機構(gòu)編號機構(gòu)名稱機構(gòu)運動簡圖百分比尺機構(gòu)運動尺寸：所含桿組機構(gòu)自由度計算機構(gòu)等級(2)機構(gòu)編號機構(gòu)名稱機構(gòu)運動簡圖百分比尺機構(gòu)運動尺寸：所含桿組機構(gòu)自由度計算機構(gòu)等級(3)機構(gòu)編號機構(gòu)名稱機構(gòu)運動簡圖百分比尺機構(gòu)運動尺寸：所含桿組機構(gòu)自由度計算機構(gòu)等級(4)機構(gòu)編號機構(gòu)名稱機構(gòu)運動簡圖百分比尺機構(gòu)運動尺寸：所含桿組機構(gòu)自由度計算機構(gòu)等級(2)思索題討論(3)試驗心得和提議試驗2齒輪傳動效率測定和分析2.1試驗?zāi)繕?biāo)了解機械傳動效率測定原理，掌握用扭矩儀測定傳動效率方法；測定齒輪傳動傳輸功率和傳動效率；了解封閉加載原理。2.2試驗設(shè)備和工具齒輪傳動效率試驗臺；測力計；數(shù)據(jù)處理和分析軟件；計算機、打印機。2.3試驗原理和方法1.齒輪傳動效率及其測定方法齒輪傳動功率損失關(guān)鍵在于：(1)嚙合面摩擦損失；(2)輪齒攪動潤滑油時油阻損失；(3)輪軸支承在軸承中和軸承內(nèi)摩擦損失。齒輪傳動效率即指一對齒輪從動輪（軸）輸出功率和主動輪（軸）輸入功率之比。對于采取滾動軸承支承齒輪傳動，滿負(fù)荷時計入上述損失后，平均效率如表3.1所表示。表2.1齒輪傳動平均效率傳動類型齒輪精度等級和結(jié)構(gòu)型式6、7級，閉式8級，閉式脂潤滑，開式圓柱齒輪傳動0.980.970.95圓錐齒輪傳動0.970.960.94測定效率方法關(guān)鍵有兩種：開放功率流式和封閉功率流式。前者借助一個加載裝置（機械制動器、電磁測功器或磁粉制動器）來消耗齒輪傳動所傳輸能量。其優(yōu)點是和實際工作情況一致，簡單易行，試驗裝置安裝方便；缺點是動力消耗大，對于需作較長時間試驗場所（如疲憊試驗），消耗能力尤其嚴(yán)重。以后者采取輸出功率反饋給輸入方法，電源只供給齒輪傳動中摩擦阻力所消耗功率，能夠大大減小功耗，所以這種試驗方案采取較多。2.封閉式試驗臺加載原理圖3.1表示一個加載系統(tǒng)，電機功率經(jīng)過聯(lián)軸器1傳到齒輪2，帶動齒輪3及同一軸上齒輪6，齒輪6再帶動齒輪5。齒輪5軸和齒輪2軸之間以一只特殊聯(lián)軸器和加載器相聯(lián)接。設(shè)齒輪齒數(shù)，齒輪5轉(zhuǎn)速為(r/min)、扭矩為，則齒輪5處功率為若齒輪2、5軸不作封閉聯(lián)接，則電機功率為式中為傳動系統(tǒng)效率。而當(dāng)封閉加載時，在不變情況下，齒輪2、3、6、5形成封閉系統(tǒng)內(nèi)力產(chǎn)生封閉力矩，其封閉功率為該功率不需全部由電機提供，此時電機提供功率僅為由此可見，，若，則封閉式加載功率消耗僅為開放式加載功率1/20。圖2.1加載系統(tǒng)圖2.2試驗臺結(jié)構(gòu)3.效率計算要計算效率，應(yīng)先決定被試齒輪2處于主動還是被動。在齒輪傳動中，主動輪轉(zhuǎn)向和輪齒嚙合作用力形成扭矩方向相反，而從動輪轉(zhuǎn)向則和輪齒嚙合作用力形成扭矩方向相同。圖3.1所表示，由電機聯(lián)軸器1決定方向和齒輪2所受扭矩方向相反，所以持論2為主動輪。設(shè)齒輪2、3間傳動效率為，齒輪6、5間傳動效率為（均含支承軸承效率及攪油損失，方便于計算），則電機供給功率可計算以下電機力矩當(dāng)設(shè)平均效率時，由上式可得若電機轉(zhuǎn)向和圖3.1中所表示由聯(lián)軸器力矩1表示方向相反（本試驗所采取試驗臺便是這種情況），砝碼形成負(fù)荷將保持捏合面不變。從齒輪2轉(zhuǎn)一直判定，轉(zhuǎn)向和所承受輪齒嚙協(xié)力扭矩方向相同，所以齒輪2即為被動輪，而齒輪3和5就成為主動輪，功率流方向變?yōu)?→6→3→2。此時功率流功率大于傳出功率，則電機供給摩擦功率為所以則平均效率為4.試驗臺結(jié)構(gòu)試驗臺結(jié)構(gòu)圖3.2所表示。其中電機1懸掛式安裝，2是重錘式測力計，3是兩套相同傳動比齒輪減速器，經(jīng)過聯(lián)軸器和加載器4組成封閉加載回路，5是機架，6是電器控制箱。若測力計讀數(shù)為f(mN)，測力矩臂長為l=195mm，則功耗力矩為減速器采取了螺旋槽加載機構(gòu)，圖3.3所表示。其螺旋角。當(dāng)砝碼1重量G(N)經(jīng)動滑輪2施加于滑架3時，滑架即在滑軌4上移動。因為螺旋槽作用，此時銷軸5不動，而槽體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，帶動軸6旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生加載力。加載受力情況圖3.3上圖所表示。Q為螺旋槽壓在銷軸上載荷，其分力和加載砝碼重量相平衡，即；分力則為圓周力，它乘以作用半徑r即為作用在封閉系統(tǒng)內(nèi)封閉力矩。圖2.3螺旋槽加載機構(gòu)當(dāng)初，。測力計結(jié)構(gòu)和作用原理見試驗12。2.4試驗步驟和要求脫開測力計掛鉤并調(diào)零。判定電機轉(zhuǎn)向應(yīng)為測力桿向下回轉(zhuǎn)。卸去全部砝碼，使加載器銷軸處于軸向移動起點周圍約2~3mm處。手扶測力桿，開啟電機，空轉(zhuǎn)一分鐘。將測力桿掛上測力計掛鉤，讀出空載下功耗力矩力。（該力矩是和載荷無關(guān)原因所引發(fā)損失，如軸承空載阻力，密封件阻力，箱體內(nèi)攪油損失等）。逐步加載到砝碼重250N，每次加載后運轉(zhuǎn)5~10min使趨于穩(wěn)定狀態(tài)，統(tǒng)計砝碼重及測力計讀數(shù)，同時注意此兩數(shù)之間是否大致保持對應(yīng)關(guān)系。如有顯著不正常，則應(yīng)查明原因采取方法后重做一遍。數(shù)據(jù)正常則停機。將數(shù)據(jù)輸入計算機，打印出加載力矩、功耗力矩及傳動效率諸值，并作出曲線和曲線圖。2.5思索題和試驗匯報1.思索題為何基礎(chǔ)為直線關(guān)系，而則為曲線關(guān)系？油溫對傳動效率將有何影響？加載力矩測量值介入了哪些誤差？2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容(1)填寫完成下表內(nèi)容試驗2：齒輪傳動效率測定和分析試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師試驗臺型號及規(guī)格齒輪箱傳動比：齒輪模數(shù)：加載軸轉(zhuǎn)速：r/min加載力矩范圍：加載軸電機功率：W測力計型號及規(guī)格潤滑油種類溫度序號加載功耗G(N)1234567891011121314試驗3經(jīng)典機械結(jié)構(gòu)展示及拆裝和測繪3.1試驗?zāi)繕?biāo)了解經(jīng)典機械功用和傳動機構(gòu)組成情況和運動、動力傳輸路線和變換形式；了解經(jīng)典機械中各零部件結(jié)構(gòu)特點、裝配關(guān)系及其調(diào)整方法；經(jīng)過拆裝深入熟悉和掌握經(jīng)典機械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計通常標(biāo)準(zhǔn)；了解零部件測繪方法，培養(yǎng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和反求設(shè)計能力。3.2試驗設(shè)備和工具多種經(jīng)典傳動裝置；多種常見拆裝工具和測量工具。3.3試驗步驟和要求打開傳動裝置機蓋，仔細觀察傳動裝置運動和動力輸入、輸出件、傳輸路線和變換形式，分析其功用和所含傳動機構(gòu)類型，繪制傳動系統(tǒng)示意圖。觀察各零部件結(jié)構(gòu)特點、裝配關(guān)系及其調(diào)整方法，用手感覺配合松緊程度和間隙大小，考慮合理拆裝次序。按次序拆下各零部件并作統(tǒng)計，將拆下零部件按一定次序放置，以免丟失、損壞，方便于裝配。選擇其中代表性結(jié)構(gòu)（如軸系）徒手繪制其裝配草圖。選擇2個關(guān)鍵零件，繪制其結(jié)構(gòu)草圖，并經(jīng)過實測，標(biāo)注全部尺寸，推測配合處配合制、名義尺寸和配合精度等級和公差，從功效要求考慮，選擇合理形位公差和表面粗糙度。將傳動裝置按一定次序安裝并調(diào)整好，使其運轉(zhuǎn)靈活。3.4思索題和試驗匯報1.思索題傳動裝置中為實現(xiàn)零部件周向和軸向定位和固定采取了哪些方法？傳動裝置中哪些零件需要對安裝間隙進行調(diào)整，采取什么方法進行調(diào)整？機械結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意和考慮哪些問題？結(jié)構(gòu)測繪時怎樣才能取得較為正確測量結(jié)果？2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容(1)填寫完成下表內(nèi)容試驗4：經(jīng)典機械結(jié)構(gòu)展示及拆裝和測繪試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師傳動裝置名稱：所含傳動機構(gòu)類型及名稱：傳動系統(tǒng)示意圖：裝配結(jié)構(gòu)草圖：零件結(jié)構(gòu)草圖：(2)思索題討論(3)試驗心得和提議試驗4漸開線直齒圓柱齒輪幾何參數(shù)測定和分析4.1試驗?zāi)繕?biāo)掌握利用游標(biāo)卡尺測定漸開線直齒圓柱齒輪基礎(chǔ)參數(shù)方法；經(jīng)過測量和計算，熟練掌握齒輪各參數(shù)之間相互關(guān)系和漸開線性質(zhì)。4.2試驗設(shè)備和工具一對齒輪（齒數(shù)為奇數(shù)和偶數(shù)各一個）；游標(biāo)卡尺（游標(biāo)讀數(shù)值小于0.05mm）；漸開線函數(shù)表、計算工具（學(xué)生自備）。4.3試驗原理和方法單個漸開線直齒圓柱齒輪基礎(chǔ)參數(shù)有：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)、變位系數(shù)；一對漸開線直齒圓柱齒輪嚙合基礎(chǔ)參數(shù)有：嚙合角、中心距。本試驗用游標(biāo)卡尺來測量輪齒，并經(jīng)過計算得出一對直齒圓柱齒輪基礎(chǔ)參數(shù)。其原理以下：1.確定齒輪模數(shù)和壓力角圖4.1齒輪公法線長度測量標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪公法線長度計算以下：圖7.1所表示，若卡尺跨個齒，其公法線長度為同理，若卡尺跨個齒，其公法線長度則應(yīng)為所以(4.1)又因所以(4.2)式中為齒輪基圓齒距，它由測量得到公法線長度和代入式(7.1)求得?？赡苁?，也可能是，故分別用和代入式(7.2)算出模數(shù)，取模數(shù)最靠近標(biāo)準(zhǔn)值一組和，即為所求齒輪模數(shù)和壓力角。為了使卡尺兩個卡腳能確保和齒廓漸開線部分相切，所需跨齒數(shù)按下式計算(4.3)或直接由表7.1查出。表4.1跨齒數(shù)12~1819~2728~3637~4546~5455~6364~7223456782.確定齒輪變位系數(shù)依據(jù)齒輪齒厚公式得(4.4)式中可由以上公法線長度公式求得，即(4.5)將式(7.5)代入式(7.4)即可求出變位系數(shù)。3.確定齒輪齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)依據(jù)齒輪齒根高計算公式(4.6)又(4.6a)式(7.6)中齒根圓直徑可用游標(biāo)卡尺測定，所以可求出齒根高。在式(7.6a)中僅和未知，因為不一樣齒制和均為已知標(biāo)準(zhǔn)值，故分別用正常齒制、和短齒制、兩組標(biāo)準(zhǔn)值代入，符合式(7.6a)一組即為所求值。4.確定一對相互嚙合齒輪嚙合角和中心距一對相互嚙合齒輪，用上述方法分別確定其模數(shù)、壓力角和變位系數(shù)、后，可用下式計算嚙合角和中心距：(4.7)(4.8)試驗時，可用游標(biāo)卡尺直接測定這對齒輪中心距，測定方法圖7.2所表示。首先使該對齒輪作無齒側(cè)間隙嚙合，然后分別測量齒輪孔徑、及尺寸，由此得（4.9)圖4.2中心距測量4.4試驗步驟和要求數(shù)出齒輪齒數(shù)。由式(7.3)計算或查表確定跨齒數(shù)。測量公法線長度和及齒根圓直徑、中心距，讀數(shù)精度至0.01mm。注意，每個尺寸應(yīng)測量三次，記入試驗匯報附表，取其平均值作為測量結(jié)果。逐一計算齒輪參數(shù)，記入試驗匯報附表。最終將計算中心距和實測中心距進行比較。4.5思索題和試驗匯報1.思索題經(jīng)過兩個齒輪參數(shù)測定，試判別該對齒輪能否相互嚙合。如能，則深入判別其傳動類型是什么？在測量齒根圓直徑時，對齒數(shù)為偶數(shù)和奇數(shù)齒輪在測量方法上有何不一樣？公法線長度測量是依據(jù)漸開線什么性質(zhì)？怎樣分析跨齒數(shù)計算公式(7.3)？2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容(1)填寫完成下表內(nèi)容試驗4：漸開線直齒圓柱齒輪幾何參數(shù)測定和分析試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師齒輪編號測量數(shù)據(jù)齒數(shù)跨齒數(shù)測量次數(shù)123平均值123平均值齒公法線長度齒公法線長度孔徑尺寸中心距計算數(shù)據(jù)基圓齒距模數(shù)壓力角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)基圓齒厚分度圓直徑變位系數(shù)嚙合角中心距中心距相對誤差(2)思索題討論(3)試驗心得和提議試驗5漸開線直齒圓柱齒輪范成5.1試驗?zāi)繕?biāo)經(jīng)過試驗掌握用范成法制造漸開線齒輪齒廓基礎(chǔ)原理；了解漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象原因和避免根切方法；分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪異同點。5.2試驗設(shè)備和工具齒輪范成儀；圓規(guī)、三角尺、繪圖紙、剪刀、兩支不一樣顏色鉛筆或圓珠筆（學(xué)生自備）；“齒輪范成試驗”電教片、放像機。5.3試驗原理和方法范成法是利用一對齒輪（或齒輪齒條）相互嚙合時其共軛齒廓互為包絡(luò)線原理來加工輪齒一個方法。加工時，其中一齒輪（或齒條）為刀具，另一輪為輪坯，二者對滾，同時刀具還沿輪坯軸向作切削運動，最終輪坯上被加工出來齒廓就是刀具刀刃在各個位置包絡(luò)線，其過程仿佛一對齒輪（或齒輪齒條）作無齒側(cè)間隙嚙合傳動一樣。為了看清楚齒廓形成過程，能夠用圖紙做輪坯。在不考慮切削和讓刀運動情況下，刀具和輪坯對滾時，刀刃在圖紙上所印出各個位置包絡(luò)線，就是被加工齒輪齒廓曲線。圖8.1所表示齒輪范成儀，圓盤2（相當(dāng)于待切齒輪）繞固定于機架1上軸心O轉(zhuǎn)動，在圓盤周緣刻有凹槽，槽內(nèi)嵌兩根鋼絲3，其中心線（圖中圓盤2上虛線為鋼絲3中心線）形成圓相當(dāng)于被加工齒輪分度圓。兩根鋼絲一端分別固定在圓盤2上B、，另一端分別固定在拖板4A、處，拖板在機架上沿水平方向移動時，鋼絲便拖動圓盤轉(zhuǎn)動。這和被加工齒輪相對于齒條刀具運動相同。圖5.1齒輪范成儀在拖板4上還裝有帶齒條刀具6小拖板5，轉(zhuǎn)動螺旋7可使其相對于拖板4垂直移動，從而可調(diào)整齒條刀具中線至輪坯中心距離。在齒輪范成儀中，已知齒條刀具參數(shù)為：壓力角；齒頂高系數(shù)；徑向間隙系數(shù)；模數(shù)；被加工齒輪分度圓直徑。5.4試驗步驟和要求依據(jù)已知刀具參數(shù)和被加工齒輪分度圓直徑，計算被加工齒輪基圓、不發(fā)生根切最小變位系數(shù)和最小變位量、標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒頂圓和齒根圓直徑和變位齒輪齒頂圓和齒根圓直徑。然后依據(jù)計算數(shù)據(jù)將上述六個圓畫在同一張紙上，并沿最大圓圓周剪成圓形紙片，作為本試驗用“輪坯”。把“輪坯”安裝到范成儀圓盤上，必需注意對準(zhǔn)中心。調(diào)整齒條刀具中線，使其和被加工齒輪分度圓相切。刀具處于切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時安裝位置上?！扒兄啤饼X廓時，先把刀具移向一端，使刀具齒廓退出輪坯中標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒頂圓；然后每當(dāng)?shù)毒呦蛄硪欢艘苿?~3mm距離時，描下刀刃在圖紙輪坯上位置，直到形成兩個完整輪齒齒廓曲線為止。此時應(yīng)注意輪坯上齒廓形成過程。觀察根切現(xiàn)象（用標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒廓檢驗所繪得漸開線齒廓或觀察刀具齒頂線是否超出被加工齒輪極限點）。重新調(diào)整刀具，使刀具中線遠離輪坯中心，移動距離為避免根切最小變位量，再“切制”齒廓。此時也就是刀具齒頂線和變位齒輪根圓相切。根據(jù)上述操作過程，一樣能夠“切制”得到兩個完整正變位齒輪齒廓曲線。為便于比較，此齒廓可用另一個顏色筆畫出。5.5思索題和試驗匯報1.思索題試驗得到標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓和正變位齒輪齒廓（圖8.2所表示）形狀是否相同？為何？經(jīng)過試驗，你所觀察到根切現(xiàn)象發(fā)生在基圓之內(nèi)還是基圓之外？是什么原因引發(fā)？怎樣避免根切？比較用同一齒條刀具加工出標(biāo)準(zhǔn)齒輪和正變位齒輪以下參數(shù)尺寸：、、、、、、、、、、，其中哪些變了？哪些沒有變？為何？經(jīng)過試驗對范成齒廓和變位齒廓創(chuàng)意有何體會？2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容填寫完成下表內(nèi)容試驗5：漸開線直齒圓柱齒輪范成試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師原始數(shù)據(jù)齒條：模數(shù)mm；壓力角；齒頂高系數(shù)=；徑向間隙系數(shù)=。被加工齒輪：分度圓半徑mm。齒輪幾何尺寸計算名稱符號計算公式計算結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)齒輪變位齒輪齒數(shù)最小變位系數(shù)基圓半徑齒頂圓半徑齒根圓半徑(2)思索題討論(3)試驗心得和提議圖5.2標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓和正變位齒輪齒廓試驗6帶傳動特征6.1試驗?zāi)繕?biāo)了解帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象、打滑現(xiàn)象及其和帶傳動工作能力關(guān)系。經(jīng)過試驗，測出帶傳動彈性滑動系數(shù)、傳動效率和帶傳動預(yù)緊拉力之間關(guān)系曲線。了解試驗臺結(jié)構(gòu)原理，掌握扭矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差、效率測試方法。6.2試驗設(shè)備和工具帶傳動特征試驗臺；計算工具（學(xué)生自備）。6.3試驗原理和方法1.帶傳動彈性滑動和傳動效率帶傳動是靠摩擦力作用而工作，其關(guān)鍵失效形式是帶磨損、疲憊損壞和打滑。帶磨損是因為帶和帶輪之間相對滑動引發(fā)，是不可避免；帶疲憊破壞是因為帶傳動中交變應(yīng)力引發(fā)，和帶傳動載荷大小、運行時間、工作情況、帶輪直徑等相關(guān)，它也是不可避免；帶打滑是因為載荷超出帶傳動能力而產(chǎn)生，是能夠避免。因為帶在傳動運動過程中，緊邊和松邊拉力不一樣，使得帶在緊邊彈性變形大于松邊彈性變形，在帶繞過帶輪時，因為摩擦力存在，在主動輪上出現(xiàn)輪線速度大于帶線速度，在從動輪上出現(xiàn)輪線速度小于帶線速度現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是帶彈性滑動。彈性滑動是帶傳動主、從動輪產(chǎn)生速度差關(guān)鍵原因，是帶傳動效率降低和帶磨損關(guān)鍵原因，也是帶傳動關(guān)鍵特點。彈性滑動通常以滑動系數(shù)來衡量，其定義為(9.1)這里v1、v2分別為主、從動輪轉(zhuǎn)動線速度；、分別為主、從動輪轉(zhuǎn)速；D1、D2分別為主、從動輪直徑。通常帶傳動滑動系數(shù)為（1~2）%。帶傳動效率是指從動輪輸出功率P2和主動輪輸入功率P1比值，即(9.2)式中，M1、M2分別為主、從動輪轉(zhuǎn)矩。所以，只要測得帶傳動主、從動輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，就能夠取得帶傳動轉(zhuǎn)速差、彈性滑動系數(shù)和傳動效率。在本試驗中，我們采取轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來測量兩軸轉(zhuǎn)速和扭矩。2試驗原理在圖9.1中，電機軸經(jīng)過聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器聯(lián)結(jié)，傳感器和主動輪聯(lián)結(jié)；主動輪經(jīng)過帶將動力傳輸?shù)綇膭虞?，從動輪再?jīng)過傳感器、聯(lián)軸器和發(fā)電機相聯(lián)。這么，經(jīng)過兩個轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，就能夠分析測量主、從動輪軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，從而對帶傳動特征進行計算。變頻器變頻器電阻絲電機發(fā)電機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器主動輪從動輪帶圖9.1帶傳動特征試驗臺結(jié)構(gòu)原理圖為了調(diào)整主動輪轉(zhuǎn)速，本試驗采取變頻器調(diào)整三相交流電機轉(zhuǎn)速；而載荷調(diào)整，則采取調(diào)整發(fā)電機勵磁電流，使發(fā)電電壓增加，從而增大電阻消耗方法。另外，還能夠經(jīng)過調(diào)整張緊輪位置，改變帶傳動包角大?。ㄟ@只是包角調(diào)整一個方法，改變方向帶輪直徑也能夠改變包角）；經(jīng)過調(diào)整張緊彈簧位置改變初始預(yù)緊力。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩采取光電傳感器測量，其結(jié)構(gòu)圖9.2。發(fā)光管發(fā)光管接收管遮光盤光孔彈性軸圖6.2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器圖中兩遮光盤被固定在彈性軸兩端，兩盤上透光孔位置一致，光電開關(guān)分別被固定在兩個遮光盤周圍。每個光孔經(jīng)過光電傳感器時，電信號就會有改變。所以電信號能夠反應(yīng)光孔位置。另外，電信號改變次數(shù)（頻率）又反應(yīng)了遮光盤轉(zhuǎn)過圈數(shù)即轉(zhuǎn)速。若遮光盤上透光孔數(shù)為k，則電信號頻率F和轉(zhuǎn)速n關(guān)系為：(9.3)所以，經(jīng)過測量光電傳感器頻率，即可取得被測軸轉(zhuǎn)速。假設(shè)在沒有載荷時，兩個光電傳感器電信號相位差為零（能夠經(jīng)過機械加工確保），在有載荷后，彈性軸將發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，從而使得電信號產(chǎn)生相位差。假設(shè)彈性軸長度為L，剪切模量為G，截面極慣矩為J，負(fù)載扭矩為M，則電信號相位差為：(9.4)從而經(jīng)過測量兩個光電傳感器電信號相位角，即可得到被測軸傳輸扭矩。6.4試驗步驟和要求將張緊輪調(diào)整到不起作用位置，這時候包角為180o；將預(yù)緊彈簧完全放松，壓緊主動輪浮動機構(gòu)。將變頻器轉(zhuǎn)速旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底，將測控儀面板負(fù)載旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底。（不然易有危險）打開測量儀表電源，這時變頻器和測控儀全部會有響聲。輕觸測控儀面板開啟/停止按鈕，測控儀開始顯示數(shù)據(jù)。按一下變頻器開啟/停止按鈕，微微旋轉(zhuǎn)變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)整旋鈕，至其顯示器顯示1.0，這時記下測控儀顯示主、從動輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，作為靜態(tài)無載荷時數(shù)據(jù)。調(diào)整變頻器轉(zhuǎn)速旋鈕，直到其顯示40.0。將負(fù)載旋鈕緩慢旋轉(zhuǎn)，沒旋轉(zhuǎn)20o，統(tǒng)計一組主從動輪數(shù)據(jù)，直到旋轉(zhuǎn)到底。將負(fù)載控制旋鈕和變頻器轉(zhuǎn)速調(diào)整旋鈕旋轉(zhuǎn)到零位（逆時針到底）。不改變張緊輪位置，只改變張緊彈簧并固定，使預(yù)緊力增大，反復(fù)步驟1~8。不改變張緊彈簧力，只改變張緊輪位置，使包角變小，反復(fù)步驟1~8。6.5思索題和試驗匯報1.思索題帶傳動效率和哪些原因相關(guān)？為何？帶滑動系數(shù)和哪些原因相關(guān)？為何？怎樣使儀器測量零點得到自動校準(zhǔn)？試考慮扭矩其它測量方法。2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容(1)填寫完成下表內(nèi)容試驗6：帶傳動特征試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師包角=1800，張緊力小時數(shù)據(jù)12345678包角=1800，張緊力大時數(shù)據(jù)12345678包角<1800，張緊力小時數(shù)據(jù)12345678包角<1800，張緊力大時數(shù)據(jù)12345678(2)思索題討論(3)試驗心得和提議試驗7回轉(zhuǎn)件動平衡7.1試驗?zāi)繕?biāo)鞏固和驗證剛性回轉(zhuǎn)件動平衡理論和方法；掌握動平衡試驗臺工作原理和操作方法；掌握平衡精度基礎(chǔ)概念。7.2試驗設(shè)備和工具通用電測回轉(zhuǎn)件動平衡機；試件（在校正平面上含有校正孔轉(zhuǎn)子）；平衡質(zhì)量（和校正孔對應(yīng)螺釘、螺母和墊圈和適量橡皮泥）；一般天平；外卡尺、鋼皮尺；活動扳手。7.3試驗原理和方法質(zhì)量分布不在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)回轉(zhuǎn)構(gòu)件，其不平衡全部能夠認(rèn)為是在兩個任選回轉(zhuǎn)面內(nèi)、由矢量半徑分別為和兩個不平衡質(zhì)量和產(chǎn)生。所以，只需針對和進行平衡就能夠達成回轉(zhuǎn)構(gòu)件動平衡目標(biāo)。本試驗就是使用通用電測回轉(zhuǎn)件動平衡機，分別測定所選平衡校正面內(nèi)對應(yīng)不平衡質(zhì)徑積和大小和相位，并加以校正，最終達成所要求動平衡。通用電測回轉(zhuǎn)件動平衡機適用面廣，能對多種不一樣機械結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)件進行動平衡測量，同時也能用于現(xiàn)場動平衡。其工作原理以下：圖7.1通用電測回轉(zhuǎn)件動平衡機結(jié)構(gòu)組成圖13.1所表示，動平衡機關(guān)鍵由機架、試件架、驅(qū)動機構(gòu)和測量系統(tǒng)四部分組成。試件架經(jīng)過一對彈性構(gòu)件懸掛（或支撐）在機架上，能在垂直于試件轉(zhuǎn)動軸線水平方向自由擺動。試驗時試件兩個軸頸安放在試件架上兩個滾動軸承上，經(jīng)過聯(lián)軸器、傳動帶由電機驅(qū)動作自由轉(zhuǎn)動。此時試件不平衡質(zhì)徑積所產(chǎn)生離心慣性力就迫使試件架往復(fù)擺動。傳感器（磁電式）直接安裝在試件架上，當(dāng)試件架往復(fù)擺動時，傳感器就輸出一周期性信號，此信號送入測量系統(tǒng)進行測量。動平衡機電路結(jié)構(gòu)框圖圖13.2所表示。由磁電式速度傳感器取得振動信號經(jīng)放大、積分后轉(zhuǎn)換成振動位移信號，再經(jīng)跟蹤濾波器濾波后，去掉干擾信號，取出振動信號。經(jīng)放大、檢波后輸出給模擬表頭指示出振幅。振動信號經(jīng)放大整形后輸入到單片微機一個接口，而基準(zhǔn)信號經(jīng)過整形電路后輸入到單片微機另一個接口，單片微機經(jīng)過比較基準(zhǔn)信號和振動信號之間相位差，來確定不平衡量所在相位，然后經(jīng)過軟件送出不平衡量相位值，用數(shù)碼管顯示出來。圖72動平衡機電路結(jié)構(gòu)框圖7.4試驗步驟和要求左、右輸入信號插入插孔，接上基準(zhǔn)信號，“轉(zhuǎn)速，相位”開關(guān)放在相位一邊，共測量三次，第一次不加重，第二次加左面，第三次加右面。開啟電機，“左，右”開關(guān)放在左，統(tǒng)計下振幅和相位值；“左，右”開關(guān)放在右，統(tǒng)計下振幅和相位值；關(guān)閉電機。左面加一已知重量，統(tǒng)計下重量和安裝相位角；開啟電機，“左，右”開關(guān)放在左，統(tǒng)計下振幅和相位值；“左，右”開關(guān)放在右，統(tǒng)計下振幅和相位值；關(guān)閉電機。右面加一已知重量，統(tǒng)計下重量和安裝相位角；開啟電機，“左，右”開關(guān)放在左，統(tǒng)計下振幅和相位值；“左，右”開關(guān)放在右，統(tǒng)計下振幅和相位值；關(guān)閉電機。統(tǒng)計下計算機解算軟件所需要數(shù)據(jù)，填滿試驗匯報中統(tǒng)計表格即可。表中各欄為計算機軟件所需數(shù)據(jù)，當(dāng)運行解算軟件時，計算機會給出所需符號及數(shù)據(jù)，讓你填入。當(dāng)數(shù)據(jù)添完后，不平衡量大?。ㄗ螅?、（右）及相位（左）、（右）數(shù)據(jù)會自動解算出來。7.5思索題和試驗匯報1.思索題哪些類型試件需要進行動平衡試驗？試驗理論依據(jù)是什么？試件經(jīng)動平衡后是否還需要進行靜平衡？指出影響動平衡精度部分原因。2.試驗匯報基礎(chǔ)內(nèi)容(1)填寫完成下表內(nèi)容試驗7：回轉(zhuǎn)件動平衡試驗匯報學(xué)生姓名學(xué)號組別試驗日期成績指導(dǎo)老師試加重(克)試加重相位“左，右”開關(guān)衰減開關(guān)幅值相位(度)第一次左左第一次右右第二次左克左第二次右克右第三次左克左第三次右克右結(jié)果左右(2)思索題討論(3)試驗心得和提議試驗8機電系統(tǒng)創(chuàng)意組裝試驗8.1、試驗?zāi)繕?biāo)利用慧魚創(chuàng)意組合模型搭接機電一體化產(chǎn)品模型。了解次序控制過程所需基礎(chǔ)組合件。依據(jù)提供機械組件，搭制可實現(xiàn)一定相關(guān)動作裝置，并依據(jù)一定動作要求在適宜位置安放傳感器，最終編制PLC控制軟件實現(xiàn)裝置次序控制。8.2、試驗器材計算機技術(shù)組合包，傳感技術(shù)組合包機械元件有：齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿、帶、鏈、萬向聯(lián)軸節(jié)、連桿、凸輪、彈簧、曲軸、鉸鏈、底座、減速器。電氣元件有：直流電機、可調(diào)直流變壓器、傳感器、紅外線發(fā)射裝置、發(fā)光器件、接口電路板。氣動元件有：儲氣罐、氣缸、活塞、手動氣閥、電磁氣閥、氣管等。8.3、試驗原理組合模型提供多種高度塊以調(diào)整個組件相對位置，各組件組合方法采取燕尾槽嵌合和圓柱銷插接。位置傳感器類似于限位開關(guān)，含有常開常閉兩種形式，可依據(jù)具體要求加以選擇。將位置開關(guān)和PLC相接時，開關(guān)兩引線，應(yīng)分別和PLC公共點和輸入點（XOX1等）相連。為實現(xiàn)運動件位置控制可將對應(yīng)傳感器輸出信號送至PLC，并由PLC控制電機開關(guān)。8.4、試驗步驟1、依據(jù)圖例或自行構(gòu)思一個運動裝置，要求有三種以上運動。2、依據(jù)不一樣要求經(jīng)過基礎(chǔ)機構(gòu)元件及傳感器庫自行創(chuàng)意并搭建機電一體化產(chǎn)品模型。3、用手運動各可動部件，確保它們能正常動作。4、安裝電動機。5、編制PLC控制軟件。6、用編制軟件進行實現(xiàn)模型裝置次序控制運轉(zhuǎn)。下面舉例說明多個機器人具體試驗過程。1、三自由度機器人，它功效是能夠?qū)崿F(xiàn)搬運工件作用，包含腰部大臂和夾鉗。腰部能夠?qū)崿F(xiàn)左右旋轉(zhuǎn)運動，大臂能夠?qū)崿F(xiàn)上下俯仰運動，夾鉗則能夠?qū)崿F(xiàn)夾取物體。該三自由度機器人總共包含到6個行程開關(guān)和3個電動機，其中驅(qū)動腰部旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動大臂俯仰，驅(qū)動夾鉗開閉是利用三個電動機來實現(xiàn)。其中用于限定夾鉗開閉位置，用于對腰部旋轉(zhuǎn)進行計數(shù)，限定了大臂仰起后極限位置，用于對夾鉗驅(qū)動州旋轉(zhuǎn)次數(shù)進行計數(shù)，對大臂處蝸桿旋轉(zhuǎn)次數(shù)進行統(tǒng)計和限制腰部旋轉(zhuǎn)極限位置是利用6個行程開關(guān)來實現(xiàn)。（1）根據(jù)裝配圖組裝出機器人（參考設(shè)備使用說明書）。（2）根據(jù)連線圖將機器人各部分和計算機數(shù)據(jù)線連好。（3）用計算機中軟件（LLWIN）對機器人進行控制操作。（4）對軟件進行改編，使機器人實現(xiàn)更多功效。2、跟蹤光源移動機器人，它功效是能夠跟蹤光源而運動。跟蹤光源移動機器人由驅(qū)動部分，控制部分及接口電路組成。驅(qū)動部分由電動機及減速器組成，關(guān)鍵提供動力?？刂撇糠謩t由多個傳感器組成，用于提供反饋信號。接口電路是為了和計算機連接而專門制作。跟蹤光源移動機器人共總使用了4個行程開關(guān)，2個電動機和兩個光電傳感器。其中Poweron/off是電源開關(guān)。其中計算右驅(qū)動輪轉(zhuǎn)數(shù)，給左驅(qū)動輪轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)是利用兩個行程開關(guān)控制。當(dāng)利用傳感器來控制，光線照到它們時，會產(chǎn)生電信號。它們一左一右，用來分辨光源位置。利用兩個電機來驅(qū)動左、右輪正反轉(zhuǎn)。（1）根據(jù)裝配圖搭接出跟蹤光源移動機器人（參考設(shè)備使用說明書）此機器人關(guān)鍵依靠齒輪傳動，所以裝配精度要求較高，這是傳動平穩(wěn)確保。因為需要用到計數(shù)開關(guān)，脈沖輪裝配一定要適宜。裝配過程中能夠用手轉(zhuǎn)動脈沖輪，當(dāng)計數(shù)開關(guān)發(fā)出均勻“噠，噠”聲，表示記數(shù)開關(guān)能夠正常工作。