机械设计实验培训课件

• 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。
输出接口
微计算机
CRT显示
打印机
图2
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。
• 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
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。
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；
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。
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
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。
• 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
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。
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；
• 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。