机械系统搭接与测试综合实验台实验指导书

  

一、实验目的
1、通过机械系统搭接实验,进一步了解机械传动系统的基本结构与设计要求;
2、通过机械系统搭接实验,了解通过搭接组合进行机械传动系统创新设计的基本方式,提高机械创新意识;
3、通过对典型机械系统的性能参数(线位移、角位移、角加速度)的测试与数字化分析,进一步了解典型机械系统的特点,掌握测试与分析的方法,提高工程实践能力。
二、实验台组成与工作原理
机械系统搭接与测试综合实验台主要由机械传动装置、控制系统、信息测量和计算机处理系统组成(图1)。

图1 电气原理框图
机械传动装置包括安装平台和搭接机构或传动零部件(平面连杆机构、齿轮机构、带传动、链传动、联轴器等)。图2所示为其中的一种搭接方式。

图2 实验台机械传动装置例
用与实验测试分析的计算机界面如图3所示。

图3 实验测试分析的计算机界面
三、实验台功能与性能
机械系统搭接实验在机械系统搭接实验台上进行。它是一种开放性的实验台。
该实验台可以实现快速搭接组合,且可随意在安装位置允许的情况进行新的组合。
该实验台装有变速机构,且装有角位移传感器,使学习者可清晰地分析到速度输入与输出的变化。
该实验台配有曲柄摇杆装置、曲柄滑块装置、位移传感器,可实现运动轨迹可视化。
该实验台采用适应高速动态参数测试的PCI数模采集卡进行数据采集,测试速度快、精度高、性能稳定。
计算机测试分析软件功能强大,可自动或人机结合进行测试分析、运动模拟、理论仿真、保存数据和提交实验报告模板。
计算机插槽采用PC104总线架构,确保测试精度。
机械系统搭接方式可以在下面的方案中选择:
1):带传动
2):链传动
3):单级齿轮传动
4):多级齿轮传动
5):曲柄摇杆机构
6):曲柄滑块机构
7):爪式联轴器传动
8):联轴器传动
9):错误传动系统
10):带传动+链传动
11):链传动+齿轮传动
12):爪式联轴器传动+齿轮传动
13):齿轮传动+曲柄摇杆机构
14):齿轮传动+曲柄滑块机构
15):齿轮传动+制动器
16):带传动+制动器
17):链传动+制动器
18):爪式联轴器传动+制动器
此外,学习者还可以根据自己的创意进行其他的搭接。
该实验台提供以下5种典型机构的测试与分析:
(1)齿轮传动(角位移,角加速度测试);
(2)带传动(角位移,角加速度测试);
(3)链传动(角位移,角加速度测试);
(4)曲柄摇杆机构(曲柄,摇杆:角位移,角加速度测试);
(5)曲柄滑块机构曲柄(角位移,角加速度测试;滑块:直线位移及加速度测试)。
四、实验台主要技术参数
JXD型便携式机械系统搭接与分析实验台的主要技术参数为:
直流电动机:功率:125W     转速:0-250转/分
直流电动机:功率:375W     转速:0-250转/分
测试传感器:角位移传感器:输出电压:0-5V     脉冲数:500P   2支
直线位移传感器:输出电压:0-5V   量程:160-L    1支
摆动传感器:输出电压:0-5V       量程:0-90     1支
外形:2050×780×860
五、实验步骤
1.认真阅读实验指导书。
2.确定搭接方案。
1)选取相关零件。
2)进行搭接   
在搭接的过程中用塞规和水平仪调整轴的水平,当轴不水平时机械振动较大,当轴水平时机械振动较小。
3、进行机械系统的性能分析实验。
1)打开电器控制面板(注意:必须在搭接完毕后才能打开面板,以免发生安全事故)
2)将调速开关调到最底转速。
3)打开总电源开关。
4)打开电机电源。
5)慢慢调速:平面机构的调速在0-45n/min;传动装置调速在0-200n/min
6)打开计算机主机。
7)根据搭接方案选择测试项目。
8)待转速稳定后,选择测试。
9)分析数据。
4.完成实验报告。
六、注意事项
(1)开机时必需无负载且电机转速由慢到快;
(2)实验时必须注意安全。女生必须戴帽,将长发盘于帽中。操作者必须紧扣衣袖扣;
(3)工件在旋转过程中,不许用手触摸旋转部位。
(4)375W电机不适合驱动平面机构。
附录:搭接方式的传动简图

方案1

方案2
实验报告
 
一、熟悉搭接方案。
二、绘制齿轮机构实测传动比曲线

三、进行齿轮机构传动比不均匀实测数据分析。