机械设计实验培训课件
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整的、轴承是如何预紧的。 5）注意机械的润滑和密封方式。 6）注意观察机械的箱体结构及与其内部各零构件的关系。 3．减速器展示部分
了解各种减速器的用途及结构形式，观察减速器内部零 构件的传动情况。
四．注意事项
1．注意人身安全；特别应注意摇动设备时不要压轧着自己或 别人的手。
2．爱护设备；摇动设备动作要轻，以免损坏设备；
设环形带的总长度不变，则紧边的拉力的增量F1-F0应 等于松边拉力的减小量F0-F2。
即
F1-F0=F0-F2
则 紧边与松边之差称为带传动的有效拉力，即圆周 力等于F=F1-F2。
1.2 带传动的弹性滑动与打滑 滑差率由于弹性滑动不可避免，所以从动轮的圆周
速度小于主动轮的圆周速度，在带传动时，由带的滑动 引起的被动轮速度的降低率称为滑差率。
• 两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子 上的力矩T1（主动电机力矩）、T2（从动电机力柜）迫使 拉钩作用于拉力传感器，传感器输出的电信号正比于T1、 T2的原始信号。
• 原动机的机座设计成浮动结构（滚动滑槽），与牵引钢丝 绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变 砝码大小，即可准确地预定带传动的预拉力F0。用扳手拧 紧螺纹拉杆即可改变带传动中心距，从而改变张紧力。
2、实验系统的组成
实验台外观如图1所示。
图1
如图2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）控制盒（数 据采集箱 ）；（5）个人电脑；（6）打印机。
单片微计算机
带传动机构
主、从动轮转矩传感器 主、从动轮转速传感器
微机接口
主、从动轮转矩显示 主、从动轮转速显示
三、实验操作步骤
• 1.接通电源 • 在接通电源前首先将电机调速旋钮粗调电位器逆时针转到底，使开关“断开”，细
调电位器旋钮逆时针旋到底，按电源开关接通电源，按一下“清零”键，此时主、 被动电机转速显示为“0”，力矩显示为“.”，实验系统处于“自动校零”状态。 校零结束后，力矩显示为“0”。再将粗调调速旋钮顺时针旋转接通“开关”并慢 慢向高速方向旋转，电机起动，逐渐增速，同时观察实验台面板上主动轮转速显示 屏上的转速数，其上的数字即为当时的电机转速。当主电机转速达到预定转速（本 实验建议预定转速为1200~1300转/分左右）时，停止转速调节。此时从动电机转速 也将稳定地显示在显示屏上。
• 2. 加载
•
在空载时，记录主、被动轮转矩与转速。按“加载”键一次，第一个加载指示
机械设计实验
前言
机械设计实验是理论学习基础上的一个 极其重要的实践环节。通过实验可以使学 生加深对《机械设计》课程的基本概念、 基本理论的理解，从而提高学生分析和解 决问题的能力。
每个实验基本内容包括：实验目的、实 验原理、操作步骤、实验内容等。
机械设计
实验一
现场教学
一．实验目的
配合课堂教学及课程进度，为学生展示大量丰富的实际 零件、实际机械、机电一体化设备及创新设计实例，使学生 对实际机械系统增加感性认识，加深理解所学知识，开阔眼 界，拓宽思路，启迪学生的创造性思维并激发创新的欲望， 培养学生最基本的观察能力、动手能力和创造能力。
输出接口
微计算机
CRT显示
打印机
图2
Βιβλιοθήκη Baidu
3、实验机构结构特点
（1）机械结构 本实验台机械部分，主要由两台直流电机组成，如图3
所示。其中一台作为原动机，另一台作为负载的发电机。
图3
（2）检测系统
实验台配数据采集箱一只，承担控制检测、数据处理、自动显示等 功能。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ε—T2及效率曲线η—T2以及有关数据。
• 两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后，由此可获得 必须的转速信号。
1、皮带传动原理
1.1 带传动的分析
预拉力促使带与轮之间具有一定的摩擦力，使得轮子
转动时带动皮带传动。两皮带轮静止时，带各处的拉力 都
等于预紧力F0。传动时，由于带与轮子表面间摩擦力的作
用，带两边出现拉力差异，绕进主动轮和绕出主动轮的一 边的拉力从F0增大到F1，绕出主动轮和绕进被动轮的一边 的拉力由F0减小到F2，F1作用的边称为紧边，F2作用的边 称为松边
• 2. 了解转速、以及扭矩的测量原理与方法； • 3. 绘制带的滑动曲线及传动效率曲线。
二、实验系统
• 本实验台机械部分，主要有两台直流电机组成，其中一台 作为原动机，另一台则作为负载的发电机。
• 对原动机，由单片机调速装置供给电动机电枢以不同的端 电压，实现无级调速。
• 对发电机，每打开一个负载开关，即并上一个负载电阻， 使发电机负载逐步增加，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。
其中，
V1、V2为主、被动轮轮缘的线速度； n1、n2为主、被动轮的转速； d1、d2为主、被动轮的直径。 带的若弹d性1 滑= 动d2只，发则生ε在=(n全1-部n2包) /角n1的，某根一据段实的验接研触究弧结上果，， 随着有效圆周力的增加，弹性滑动的区段也逐渐增大， 当它扩大至整个包角对应的接触弧时，带传动的有效圆 周力也达到最大极限，如果载荷进一步增大，带与带轮 间就发生显著的相对滑动，即产生打滑。打滑将使皮带 磨损加剧，被动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这 种情况应当避免。
3、一般不要从设备或展台上拿下零件；若拿出零件，看完后 应按原样复原，避免零件丢失。
4、不要随便移动设备，以免受伤或损坏设备。
实验项目
带传动实验 齿轮传动效率实验 液体动压轴承实验 轴系结构设计实验 减速机拆装实验 综合设计型实验
实验一
带传动实验
一、实验目的
• 1. 了解带传动的基本原理，并观察、分析 有关带的弹性滑动和打滑等重要物理现象；
二．实验设备及内容
1、 机械零件陈列； 2、减速器陈列；
三．实验要点
1、机械设计陈列部分 1)注意观察各种零件的种类、材料、用途、结构形式及加工方法; 2)应特别注意观察各种零件的失效形式，分析零件的失效原因。 2．真实机械展示部分 1）注意观察各种零构件在机械中的安装情况及相互关系，注
意零构件的定位与固定。 4）注意观察轴的支承方式；注意观察轴的安装位置是如何调
了解各种减速器的用途及结构形式，观察减速器内部零 构件的传动情况。
四．注意事项
1．注意人身安全；特别应注意摇动设备时不要压轧着自己或 别人的手。
2．爱护设备；摇动设备动作要轻，以免损坏设备；
设环形带的总长度不变，则紧边的拉力的增量F1-F0应 等于松边拉力的减小量F0-F2。
即
F1-F0=F0-F2
则 紧边与松边之差称为带传动的有效拉力，即圆周 力等于F=F1-F2。
1.2 带传动的弹性滑动与打滑 滑差率由于弹性滑动不可避免，所以从动轮的圆周
速度小于主动轮的圆周速度，在带传动时，由带的滑动 引起的被动轮速度的降低率称为滑差率。
• 两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子 上的力矩T1（主动电机力矩）、T2（从动电机力柜）迫使 拉钩作用于拉力传感器，传感器输出的电信号正比于T1、 T2的原始信号。
• 原动机的机座设计成浮动结构（滚动滑槽），与牵引钢丝 绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变 砝码大小，即可准确地预定带传动的预拉力F0。用扳手拧 紧螺纹拉杆即可改变带传动中心距，从而改变张紧力。
2、实验系统的组成
实验台外观如图1所示。
图1
如图2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）控制盒（数 据采集箱 ）；（5）个人电脑；（6）打印机。
单片微计算机
带传动机构
主、从动轮转矩传感器 主、从动轮转速传感器
微机接口
主、从动轮转矩显示 主、从动轮转速显示
三、实验操作步骤
• 1.接通电源 • 在接通电源前首先将电机调速旋钮粗调电位器逆时针转到底，使开关“断开”，细
调电位器旋钮逆时针旋到底，按电源开关接通电源，按一下“清零”键，此时主、 被动电机转速显示为“0”，力矩显示为“.”，实验系统处于“自动校零”状态。 校零结束后，力矩显示为“0”。再将粗调调速旋钮顺时针旋转接通“开关”并慢 慢向高速方向旋转，电机起动，逐渐增速，同时观察实验台面板上主动轮转速显示 屏上的转速数，其上的数字即为当时的电机转速。当主电机转速达到预定转速（本 实验建议预定转速为1200~1300转/分左右）时，停止转速调节。此时从动电机转速 也将稳定地显示在显示屏上。
• 2. 加载
•
在空载时，记录主、被动轮转矩与转速。按“加载”键一次，第一个加载指示
机械设计实验
前言
机械设计实验是理论学习基础上的一个 极其重要的实践环节。通过实验可以使学 生加深对《机械设计》课程的基本概念、 基本理论的理解，从而提高学生分析和解 决问题的能力。
每个实验基本内容包括：实验目的、实 验原理、操作步骤、实验内容等。
机械设计
实验一
现场教学
一．实验目的
配合课堂教学及课程进度，为学生展示大量丰富的实际 零件、实际机械、机电一体化设备及创新设计实例，使学生 对实际机械系统增加感性认识，加深理解所学知识，开阔眼 界，拓宽思路，启迪学生的创造性思维并激发创新的欲望， 培养学生最基本的观察能力、动手能力和创造能力。
输出接口
微计算机
CRT显示
打印机
图2
Βιβλιοθήκη Baidu
3、实验机构结构特点
（1）机械结构 本实验台机械部分，主要由两台直流电机组成，如图3
所示。其中一台作为原动机，另一台作为负载的发电机。
图3
（2）检测系统
实验台配数据采集箱一只，承担控制检测、数据处理、自动显示等 功能。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ε—T2及效率曲线η—T2以及有关数据。
• 两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后，由此可获得 必须的转速信号。
1、皮带传动原理
1.1 带传动的分析
预拉力促使带与轮之间具有一定的摩擦力，使得轮子
转动时带动皮带传动。两皮带轮静止时，带各处的拉力 都
等于预紧力F0。传动时，由于带与轮子表面间摩擦力的作
用，带两边出现拉力差异，绕进主动轮和绕出主动轮的一 边的拉力从F0增大到F1，绕出主动轮和绕进被动轮的一边 的拉力由F0减小到F2，F1作用的边称为紧边，F2作用的边 称为松边
• 2. 了解转速、以及扭矩的测量原理与方法； • 3. 绘制带的滑动曲线及传动效率曲线。
二、实验系统
• 本实验台机械部分，主要有两台直流电机组成，其中一台 作为原动机，另一台则作为负载的发电机。
• 对原动机，由单片机调速装置供给电动机电枢以不同的端 电压，实现无级调速。
• 对发电机，每打开一个负载开关，即并上一个负载电阻， 使发电机负载逐步增加，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。
其中，
V1、V2为主、被动轮轮缘的线速度； n1、n2为主、被动轮的转速； d1、d2为主、被动轮的直径。 带的若弹d性1 滑= 动d2只，发则生ε在=(n全1-部n2包) /角n1的，某根一据段实的验接研触究弧结上果，， 随着有效圆周力的增加，弹性滑动的区段也逐渐增大， 当它扩大至整个包角对应的接触弧时，带传动的有效圆 周力也达到最大极限，如果载荷进一步增大，带与带轮 间就发生显著的相对滑动，即产生打滑。打滑将使皮带 磨损加剧，被动轮转速急剧降低，甚至使传动失效，这 种情况应当避免。
3、一般不要从设备或展台上拿下零件；若拿出零件，看完后 应按原样复原，避免零件丢失。
4、不要随便移动设备，以免受伤或损坏设备。
实验项目
带传动实验 齿轮传动效率实验 液体动压轴承实验 轴系结构设计实验 减速机拆装实验 综合设计型实验
实验一
带传动实验
一、实验目的
• 1. 了解带传动的基本原理，并观察、分析 有关带的弹性滑动和打滑等重要物理现象；
二．实验设备及内容
1、 机械零件陈列； 2、减速器陈列；
三．实验要点
1、机械设计陈列部分 1)注意观察各种零件的种类、材料、用途、结构形式及加工方法; 2)应特别注意观察各种零件的失效形式，分析零件的失效原因。 2．真实机械展示部分 1）注意观察各种零构件在机械中的安装情况及相互关系，注
意零构件的定位与固定。 4）注意观察轴的支承方式；注意观察轴的安装位置是如何调