教研室12013年3月實驗一機構認知實驗 1實驗二機構運動簡圖測繪與分析實驗 2實驗三漸開線齒輪范成原理實驗 5實驗四漸開線齒輪參數測量實驗 8實驗五剛性轉子動平衡實驗 14實驗六機械運轉速度波動及調節(jié)實驗 201實驗一機構認知實驗一、目的通過觀察典型機構運動的演示，建立對機器和機構的感性認識。了解常用機構的名稱組成結構的基本特點及運動形式，為今后深入學習機械原理提供直觀的印象。二、設備2．各種典型的機構、機器(如縫紉機、動平衡機、簡易沖床、顎式破碎機、內燃機模型、油泵模型等等)。三、實驗要求構之間內在聯系。哪些是基本形式，哪些是基本形式演變而成的機構。2．觀察各種凸輪機構的原動件和從動件的結構特點及運動不同形式，哪些是平面凸輪，哪3．觀察各種間歇機構的原動件和從動件的運動情況，哪些是平面機構，哪些是空間機構。。四、思考與討論題1．觀察連桿機構陳列柜，思考與討論下列問題：1)你所看到的平面連桿機構由哪些基本構件所組成？何謂曲柄、搖桿、連桿、基架？2)組成平面四桿機構的運動副有什么共同特點？你能說出它們的類型和名稱嗎？3)平面四桿機構有哪些基本類型？有哪些演變形式？你能說出它們的演變途徑嗎？4)觀察連桿上某些點的運動軌跡，何謂連桿曲線？你看到了哪些典型的連桿曲線？1)凸輪機構由哪些構件組成，其中的運動副與連桿機構相比有和異同。3)通過觀察，你能確立直動從動件的最大升距和擺動從動件的最大擺角嗎？1)該柜中各機構中從動件的運動與連桿機構，凸輪機構相比有何不同之處？2)你能說出幾種間歇機構的類型、名稱嗎？2實驗二機構運動簡圖測繪與分析實驗1、掌握根據機器械或機構模型繪制機構運動簡圖的基本技能；2、通過實驗進一步加深理解機構的組成原理，熟悉構件和運動副的代表符號、機構自由度的含義及自由度的計算；3、通過實驗了解機構運動簡圖與實際機械結構的區(qū)別。1、機器(牛頭刨床、插齒機、內燃機等)，機構模型；2、測量工具：鋼尺、內外卡規(guī)、量角器；3、繪圖工具：三角板、圓規(guī)、鉛筆、橡皮擦、草稿紙(學生自備)。任何機構都是由若干構件和運動副組合而成的。從運動學的觀點看，機構的運動僅與構件運動副的數目和種類及它們的相對位置有關。因此，在繪制機構運動簡圖時可以撇開構件的實際外形和運動副的具體構造，而用統一規(guī)定的符號來表示構件和運動副，并按一定的比例尺繪出各運動副的相對位置和機構結構，以此表明實際機構的運動特征，從而便于進行機構的運動分析和動力分析。凡沒有按比例繪出的圖稱機構示意圖，它只能定性的研究機構的某些運動特性(如自由度)；凡按比例尺繪出的圖稱機構運動簡圖，根據機構運動簡圖可定量地分析機構的運動特性。常用運動副的代表符號見表1-1所示。四、方法與步驟1、使被測繪的機器或機構模型緩慢地運動，從原動件開始，循著運動的傳遞路線仔細觀察機構的運動，從而確定組成機構的構件數目。2、根據相互連接的兩構件間的相對運動的性質及接觸情況，確定各個運動副的類型。3、適當選擇最能清楚表達各構件相互關系的面為投影面，選定原動件的位置，按4、計算機構的自由度并以此檢查所繪機構運動簡圖草圖是否正確。應當注意，在計算自由度時應除去虛約束及局部自由度。5、測量與機構運動有關的尺寸(轉動副間的中心距、移動副導路的位置或角度等)按確定的比例尺畫出機構運動簡圖。比例尺叫二圖示長度(比例尺叫二實際長度(m)6、在草圖上自檢無誤后，將圖交指導教師簽字。1、先由指導教師對測繪過程進行講解示范，然后分組進行測繪。2、每個同學應至少測量5個機構。其中齒輪插齒機插刀的主傳動和牛頭刨教具刨頭的主傳34、自由度大于或小于原動件數時會產生什么結果?附：常用運動副的代表符號表1-1常用運動副的代表符號表1-1常用運動副的代表符號站J州餐土也代號yyf皿定助n/IKZ、、礙IdMI畔[1■:OXVOXVTfl工工機構運動簡圖測繪實驗報告4片片片片片片片片片片片片11名稱：機構運動簡圖：=2名稱：機構運動簡圖：=自由度計算：n=P=自由度計算：n=R=3名稱：機構運動簡圖：=4名稱：機構運動簡圖：=5名稱：自由度計算：n=R=機構運動簡圖：=Rh=6名稱：自由度計算：n=R=機構運動簡圖：=自由度計算：n=R=h自由度計算：n=R==四、思考題3、機構自由度的計算對測繪機構運動簡圖有何幫助?5實驗二漸開線齒輪范成原理實驗2、觀察標準齒輪和變位齒輪齒形，分析比較它們的異同點。。2、鉛筆、圓規(guī)、A4紙、三角尺、剪刀等(自備)。范成法是利用一對齒輪(或齒輪齒條)相互嚙合時互為包絡線的原理加工齒輪的。加工時，其中一輪為刀具，另一輪為輪坯。刀具與輪坯在機床傳動鏈作用下一方面按固定傳動比傳動，就像一對真正的齒輪互相嚙合傳動一樣，另一方面齒輪刀具沿輪坯的軸向作往復切削運動和徑向的讓刀運動，為了切出齒高，輪胚沿徑向作進給運動。這樣切出的齒廓就是刀具刀刃在各個位置的若用漸開線作為刀具的齒廓，可以證明其所包絡出來的齒廓也是漸開線?，F在用漸開線齒條刀具加工齒輪，那么加工出的齒廓為漸開線齒廓。因為在實際加工時，我們看不清刀刃形成包絡線輪齒的過程，所以通過齒輪范成儀來表現這一過程。用鉛筆將刀具刀刃不同時刻的各個位置描繪在輪坯紙上，這樣就能清楚地觀察到輪齒范成的過程。aa**在形成過程中，為了保證被加工齒輪的齒根高，刀具的齒頂高應加高。即：h^(aa**圖2-1齒條刀具釘等組成。圓形盤可繞軸心轉動，齒條刀具安裝在溜板上，當移動溜板時借助齒輪齒條的傳動迫使輪坯(圓盤)上的分度圓與溜板上的齒條可以改變，如把齒條中線固定在與輪胚的分度圓相切的位置上,則可繪制出標準齒輪的齒廓；當齒條中線固定在與輪胚的分度圓切線有一段距離時，(即變位距離，其值xm可在溜板兩側的刻度上讀出)，則為按變位距離的大小和方向繪出的正、負變位齒輪的齒廓。根據給定參數制作出的輪胚紙安裝在圓盤上，旋緊大螺母可將紙固定在圓盤上。齒條刀具的基本參數為：x1、分別繪出標準齒輪和變位齒輪的完整齒形2~3個。2、在繪制過程中，注意觀察齒輪產生根切的現象及根切的部位，并分析產生根切的原因，然后繪制不產生根切的齒廓。6六、實驗步驟1輪坯紙的準備 (1)根據給定參數計算分度圓大小，并分別計算出被加工的標準齒輪和正負變位 (變位系數X二0.4)齒輪的齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df和基圓直徑dp，并在紙上畫出分度圓d、齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df。 (2)將圖紙按正變位齒頂圓直徑大小剪下，最后剪下直徑為26mm勺安裝中心孔。輪胚紙的制作應在實驗課前完成。2、標準齒輪的繪制 (1)旋下大螺母，再將輪坯紙裝于圓盤上，用螺母固定。 (2)擰開螺釘，調節(jié)齒條刀具的位置，要求刀具中線與輪坯的分度圓切線重合，再旋緊螺釘，固定刀具的位置。 (3)開始“切制”齒廓時，先將溜板和刀具推向一端，然后每當向另一端推進一個間隔 (2~3)mm就用鉛筆描下刀具齒廓(即刀刃)所占據的所有位置。依此進行，直到把刀具推到另一端為止，那么一系列的刀刃齒廓所包絡的曲線就是漸開線齒形。繪制出的標準齒廓如圖2-2所示。圖圖標準齒廓2-2 (1)旋松螺母，將輪胚紙轉至空白處重新固定；松開螺釘，將齒輪刀具的中線遠 (2)重復標準齒輪繪制方法的第(3)步驟。繪制出的標準齒廓如圖2-3所示。其繪制方法和步驟與繪制正變位齒形基本相同，不同的只是齒條刀具位置的變化，這時刀具的中線與分度圓處于相交的位置，相對分度圓的切線位置向上移動距離5、繪制完畢后取下圖紙，并將范成儀恢復到原狀態(tài)。離輪胚xm圖2-3正變位齒廓七、思考題1齒條刀具的齒頂高和齒根高各等于多少？工標準齒輪時，刀具和輪胚之間相對位置和相對運動有何要求？為什么？73、通過實驗，你所觀察到的根切現象是什么樣的？是由什么原因引起的？避免根切的方法有漸開線齒輪范成原理實驗報告、實驗儀器、實驗原理四、實驗數據及處理齒輪尺寸計算和比較表計算結果結果比較標準齒計算結果結果比較標準齒輪正變位齒輪負變位齒輪正變位負變位齒頂圓直徑分度圓直徑齒根圓直徑分度圓周節(jié)分度圓齒厚分度圓齒槽齒頂厚基圓齒厚齒根高齒頂咼齒全高注：結果在比較欄中：尺寸比標準齒輪大的填入“+”號小的填入“-”號五、思考題齒根高各等于多少？用齒輪刀具加工標準齒輪時，刀具和輪胚之間相對位置和相對運動有何要求？為什3、通過實驗，你所觀察到的根切現象是什么樣的？是由什么原因引起的？避免根切的方實驗三漸開線齒輪參數測量實驗2、通過實驗使學生熟練的掌握使用游標卡尺、齒輪公法線千分卡尺測量漸開線直齒圓柱幾何參數的方法。通過對漸開線直齒圓柱齒輪幾何參數的測量和計算，進一步掌握有關齒輪各幾何參數之間的相互關系。4、通過實驗使學生掌握對測量數據的處理方法，減小測量數據的誤差。8性。2、游標卡尺，齒輪公法線千分卡尺；本實驗要測量和計算的漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數有：齒數z、模數m、分度*圓壓力角:、齒頂高系數0*、頂隙系數c和變位系數x等。*1、確定齒輪的模數m和壓力角:要確定m和：?，首先應測出基圓齒距口，因漸開線的法線切于基圓，故由圖3-1可知，基圓切線與齒廓垂直。因此，用游標卡尺跨過k個齒，測的齒廓間的公法線距離為％毫米，再跨過k1個齒，測的齒廓間的公法線距離為wk1毫米。為保證卡尺的兩個卡爪與齒廓的漸開線部分相切，跨齒數k可以根據被測齒輪的齒數參考表3-1決定。由漸開線的性質可知，齒廓間的公法線AB與所對應的基圓上圓弧ab長度相等，因此得：kkPbSWkkpbSb根據所測得的基圓齒距P，查表3—6可得出相應的m(或D)和〉。因為mcos，且bpp^=式中m和〉都已標準化，所以可根據附表3-6查出其相應的的模數m和壓力角:-O表3-192、確定齒輪的齒頂高系數ha、齒頂系數c和齒全高h當被測齒輪的齒數為偶數時，可用卡尺直接測得齒頂圓直徑dj及齒根圓直徑d如果被測齒f輪齒數為奇數時，則應先測量出齒輪軸孔直徑距離H頂和軸孔到齒根的距離H根。如圖3-2所2Hda=d孔頂df=0孔+2H根ddaa又因為d-m(z2h)aa****導出此*及c*，得出計算的齒全高h。用游標卡尺測量漸開線直齒圓柱齒輪的近似齒全高圖3-2奇數齒齒輪測量原理由此推。3、確定齒輪的變位系數x要確定齒輪是標準齒輪還是變位齒輪，就要確定齒輪的變位系數?？梢圆捎靡韵聝煞N方法確(1)按測得的數據代入下列公式直接計算X式中，da是測量值，da是計算值。若(da-da)>0，則X>0，即被測齒輪是正變位齒輪；若(d/-da)<0，則X<0，即被測齒輪是負變位齒輪；當(da?-da)=O時，被測齒輪是標準齒輪(2)按測得的數據代入下列公式計算出基圓齒厚Sb得到SbJIb二zinv:dddda*-2hc五、實驗步驟1直接數出被測齒輪的齒數2、測量wk、wk*及da和df,每個尺寸應測量三次，分別填入表表3-2公法線測量數據第一次第二次第三次平均值WkW表3-3齒輪的近似齒全高齒輪號數No：第一次第二次齒輪齒數z=第三次平均值表3-4偶數齒齒輪齒頂圓直徑和齒根圓直徑的測量數據測測量序號123平均值偶數齒齒輪z=齒頂圓直徑daH表3-5奇數齒齒輪齒頂圓直徑和齒根圓直徑的測量數據奇數齒齒輪Z=齒頂圓直徑齒根圓直徑df齒頂圓直徑a孔df=d孔+2H根孔頂根測量序號孔df=d孔+2H根孔頂根測量序號123平均值五、思考題2分析比較計算的齒全高h與測量的齒全高h，分析說明兩者的不同。3分析比較確定齒輪的變位系數x的兩種方法，說明那一種方法更準確、4設計出一種新的方法確定齒輪的模數m，并與實驗中介紹的方法進行對比分析,說明那一種方法更準確、更實用。1分析齒輪的哪些誤差會影響到本實驗的測量精度?表3-6基圓齒距Pb=■■:mcos的數值模數徑節(jié)Pb=nncosamDPa=22.50a=200a=150a=14.50125.400:2.9022.952P3.0533.04120.3203.6823.6903.7933.8174.3544.4284.5524.6255.0795.1665.3105.32325.8055.9046.0966.0806.5306.6426.8286.8437.2567.3807.5867.6049.2367.9828.1188.3458.3633.4678.7078.8569.1049.1257.8159.4339.5949.8629.8857.25710.15910.33210.62110.6457310.88411.07111.37911.40645011.61011.80812.13812.1664.513.06113.28513.65513.687514.51214.76115.17315.2084.61815.96316.23716.69016.72864.23317.41517.73118.20718.24918.88619.18919.72419.770720.31720.66521.24221.291823.22023.61724.27624.3329.82226.12226.56927.31127.374.54029.02429.52130.34530.415.30931.92732.47333.38033.457.11734.82935.42636.41436.49837.73238.37839.44939.54040.63441.33042.48442.51843.53744.28245.51845.63246.43947.23448.55348.66552.24453.13854.62254.74858.04959.04360.69160.83163.85464.94766.76066.91472.56173.80375.86476.0380.90781.27882.66084.96885.1620.84787.07088.56491.04091.2500.77095.78797.4191403710.65148727824294400.63509808638060450.564610850550700.50812061080漸開線齒輪參數測量實驗報告基圓齒厚變位系數Q=kwk-(k-1)wk*S二bx2—亠-df2亠亠**m分別按正常齒和短齒兩種情況的ha*及C*的值代入上式，確定ha*及C*(1)公法線測量數據第一次第二次第三次平均值wWc(2)齒輪的近似齒全高h測量數據齒齒輪號數No：第一次H齒輪齒數z=第二次第三次平均值dd(3)偶數齒齒輪齒頂圓直徑和齒根圓直徑的測量數據dd測量序號12:3偶數齒齒輪z=aa齒根圓直徑平均值(4)奇數齒齒輪齒頂圓直徑和齒根圓直徑的測量數據奇奇數齒齒輪Z=齒頂圓直徑da"d=d孔+2H頂123平均值齒根圓直徑測量序號孔孔頂根孔+根af1分析齒輪的哪些誤差會影響到本實驗的測量精度？x，說明那一種方法更準確、更實用。4、設計出一種新的方法確定齒輪的模數m，并與實驗中介紹的方法進行對比分析,說明那一種方法更準確、更實用。實驗四剛性轉子動平衡實驗1、了解剛性轉子動平衡的原理和方法。2、了解動平衡實驗臺的結構及其工作原理，加深對動平衡概念的理解。3、觀察平衡機的平衡過程。1、JPH-A型動平衡試驗機2、轉子試件3、平衡塊1、動平衡機的結構動平衡機的簡圖如圖4-1所示。待平衡的試件3安放在框形擺架1的支承滾輪上，擺架的左端固結在工字形板簧2中，右端呈懸臂。電動機9通過皮帶10帶動試件旋轉;當試件有不平衡質量存在時，則產生離心慣性力使擺架繞工字形板簧上下周期性的振動，通過百分表5可觀察振圖4-1動平衡實驗原理圖通過轉子的旋轉和擺架的振動，可測出試件的不平衡量(或平衡量)的大小和方位。這個測量系統由差速器4和補償盤6組成。差速器4安裝在擺架的右端，它的左端為轉動輸入端(nJ通過柔性聯軸器與試件聯接；右端為輸出端(n3)與補償盤相聯接。差速器由齒數和模數相同的三個圓錐齒輪和一個蝸輪(轉臂H)組成一個周轉輪系 (1)當差速器的轉臂蝸輪不轉動時nH二0,則差速器為定軸輪系，其傳動比為:31H(1)這時補償盤的轉速m與試件的轉速n3大小相等轉向相反。 (2)當m和nH都轉動時，差速器為差動輪系，用差動輪系公式ij=(n3_nH)/(m_n”二_耳)一1Z3蝸輪的轉速nH是通過手柄搖動蝸桿，經蝸桿蝸輪副大速比的減速后得到。因此蝸輪的轉速nH《n1。當nH與m同向時，由(2)式可看到n3：口，這時n3方向不變仍與n1反向但速度減小。當nH與n1反向時由公式(2)可得到n3-n1，這時n3方向還是不變但速度增加。由此可知當手柄不動時補償盤的轉速大小與試件相等轉向相反，正向搖動手柄(蝸輪轉速方向與試件轉速方向相同)補償盤減速，反向搖動手柄補償盤加速。這樣可改變補償盤與試件圓盤之間的相對角位移。這個結論的應用將在后面述說。2、轉子動平衡的力學條件由于轉子材料的不均勻、制造安裝的不準確、結構的不對稱等諸因素使轉子存在不平衡質量。因此當轉子旋轉后就會產生離心慣性力F，組成一個空間力系，使轉子動不平衡。要使轉子達到動平衡，則必須滿足空間力系的平衡條件：xF=0或vMA=0aM=0xMB=0這就是轉子動平衡的力學條件。3、動平衡機的工作原理當試件上有不平衡質量存在時(圖4-2)，試件轉動后則產生離心慣性力Fm2r他可分解成垂直分力Fy和水平分力匸，由于平衡機的工字形板簧和擺架在水平方向 (繞y軸)的抗彎剛度很大，所以水平分力巳對擺架的振動影響很小可忽略不計。而在垂直方向 (繞X軸)的抗彎剛度小，因此垂直分力產生的力矩M二FyLf：/mrLcos：:的作用下，使擺架產設試件圓盤的面1、面2上各有一個不平衡質量g和m2，他們對X軸的慣性力矩為：2要使擺架不振動必須要平衡力矩M2。在試件上選擇圓盤2作為平衡平面，加平衡質量Mp則繞X軸的慣性力矩：2pppppppppp要使這些力矩得到平衡可根據公式(3)來解決。圖4-2動平衡機實驗原理圖又\MA=o，即2(4)式消去32得：2p要使(5)式為零必須滿足：s)2)2滿足上式(6)的條件擺架就不振動了。式中m(質量)和r(矢徑)之積稱為質徑積，mrL稱為質徑轉子不平衡質量的分布是有很大的隨機性，而無法直觀判斷它的大小和相位。因此根難用公式來計算平衡量，但可用實驗的方法來解決，其方法如下：選補償盤作為平衡平面，補償盤的轉速與試件的轉速大小相等，但轉向相反，這時的平衡條件也可按上述方法來求得。在補償盤上加一質量力對x軸的力矩：pjppppjpppp要使上式成立必須有：譏止二mprpLppcosp公式(7)與(6)基本上是一樣，只有一個正負號不同。從圖4-3可進一步比較兩種平衡面進行平衡的特點，表明了滿足平衡條件時平衡質量與不平衡質量之間的相位關系。a)4>z=18()°+4)Pb)4>2=180°c)2=圖4-3平衡時平衡質量與不平衡質量之間的相位關系圖4-3(a)為平衡平面在試件上的平衡情況，在試件旋轉時平衡質量與不平衡質量始終在一個軸平面內，與圖4-3(a)一樣達到完全平衡。其它位置時，它們的相對位置關系如圖4-3(c)所示，用補償盤作為平衡平面來實現擺架的平衡可這樣來操作。在補償盤的任何位置(最好選擇在靠外緣處)試加一個適當的質量，在試件旋轉的狀態(tài)下搖動蝸桿手柄使蝸輪轉動(正轉或反轉)，這時補償盤減速或加速轉動。搖動手柄同時觀察百分表的振幅使其達到最小，這時停止轉動手柄。停機后在原位置再加(或減)一些平衡質量，再開機左右轉動手柄如振幅已很小可認為擺架已達到平衡。最后調整到最小振幅時的手柄位置請保持不動。停機后用手轉動試件使補償盤上的平衡質量轉到最高位置，這時的垂直軸平面就是mi和m2同時存在的軸平面，這個垂直軸平面稱平衡量軸擺架平衡不等于試件平衡，還必須把補償盤上的平衡質量轉換到試件的平衡面上。選試件圓盤2或mp5匚LpL「p二叫rpLp/Lpp (了)的，這樣就求得了在平衡面2上應加的平衡量質徑積mprp。一般情況先選擇半徑r求出m加到平衡面2上，其位置在mp，最高位置的垂直軸平面中。本動平衡機及試件在設計時已取rpLp/rpLp=1，所以mp二mp，這樣可取下mp(平衡塊)直接加到平衡面相應的位置，這樣就完成了第一步平衡工作。根據力系平衡條件(3)，到此才完成一項7MB=O，還必須做7MA=0的平衡工作，這樣才能使試件達到完全平衡。第二步工作：將試件從平衡機上取下重新安裝成以圓盤2為驅動輪，再按上述方法求出平衡面1上的平衡量(質徑積mprp或mp)。這樣整個平衡工作全部完成。1、將試件裝到擺架的滾輪上，把試件右端的法蘭盤與差速器軸端的法蘭盤聯接，裝上傳動皮帶。2、用手轉動試件和搖動蝸桿上的手柄，檢查動平衡機各部分轉動是否正常。松開擺架最右端的兩對鎖緊螺母，調節(jié)擺架下面的支承彈簧使擺架處于水平位置，檢查擺架是否靈活。在差速器右端的支撐板上按放百分表，使之有一定的接觸，并隨時注意振幅大小。3、開機前卸下試件上多余的平衡塊或補償盤上所有的平衡塊，百分表調零。接上電源啟動電機，待擺架振動穩(wěn)定后，調整好百分表的位置并記錄下振幅大小分表的位置以后不要再變動，停機。y0(格)百4、在實驗轉子上加質量塊(4塊平衡塊)，啟動，觀察百分表指示情況，待運轉穩(wěn)定后，記錄百分表振幅最大值。5、在補償盤內加一點平衡量(1~2平衡塊)，啟動，搖動手柄，觀察百分表振幅變化，手柄搖到振幅最小時，停止搖動手柄，記錄振幅大小y1和蝸輪位置角S(差速器外殼上有刻度指示)，停機。(搖動手柄要講究方法：蝸桿安裝在機架上，蝸輪安裝在擺架上，兩者之間有很大的間隙。蝸桿轉動到適當的位置可與蝸輪不接觸，這樣才能使擺架自由地振動，這時觀察振幅。搖動手柄蝸桿接觸蝸輪使蝸輪轉動，這時擺架振動受阻，反搖手柄使螺桿脫離與蝸輪接觸再觀察振幅。這樣間歇性地使蝸輪向前轉動和觀察振幅變化，最終找到振幅最小值的位置)。在不改變蝸輪位置情況下，停機后，轉動試件使補償盤上的平衡塊轉到最高位置。取下平衡塊安裝到試件的平衡面(圓盤2)中相對應6、在補償盤內再加一點平衡量(1-2平衡塊)。按上述方法再進行一次測試。測得的振幅y2蝸輪位置-2，若y2y,y0；、2與相同或略有改變，則表示實驗進行正確。若y2已很小也可視為已達到平衡。停機，按步驟4方法將補償盤上的平衡塊移到試件圓盤2上。解開聯軸器開機讓試件自由轉動若振幅依然很小則第一步平衡工作結束。若還存在一些振幅，可適當地調節(jié)一下平衡塊的7、將試件兩端180對調，即這時圓盤2為驅動盤，圓盤1為平衡面。再按上述方法找出圓0盤1上應加的平衡量。這樣就完成了試件的全部平衡工作。注意事項：2、若試件振動不明顯可人為地加一些不平衡塊。五、實驗數據序號實驗內容轉速(r/min)框架振幅(mm1試件測試2在試件右端圓盤(2)裝4塊平衡塊3在補償盤上配2塊平衡塊4在補償盤上再配2塊平衡塊5將試件調頭，試件測試6在試件右端圓盤(1)裝4塊平衡塊7在補償盤上配1塊平衡塊8在補償盤上再配2塊平衡塊六、思考題1、搖動蝸桿手柄的目的是什么？若滿足指導書中的圖3c所示狀態(tài)機器是否還在振？2、做好該實驗的關鍵是什么？應該怎樣做？3、本機的rpLp/rpLp等于多少？這樣做的目的是什么？4、本機是靠什么測量振動的？轉子動平衡實驗報告動平衡機的簡圖如圖所示。當試件有不平衡質量存在時，則產生離心慣性力使擺架繞工字形板簧上下周期性地振動，通過百分表5可觀察振幅的大小。通過轉子的旋轉和擺架的振動，可測出試件的不平衡量(或平衡量)的大小和方位。2L7蝸桿10皮AB測量系統由差速器4和補償盤6組成。差速器4安裝在擺架的右端，它的左端為轉動輸入端 (ni)通過柔性聯軸器與試件聯接；右端為輸出端(r3)與補償盤相聯接。差速器由齒數和模數相同的三個圓錐齒輪和一個蝸輪(轉臂H)組成一個周轉輪系。轉子存在不平衡質量時，旋轉后就會產生離心慣性力F,組成一個空間力系，使轉子動不平衡。要使轉子達到動平衡，則必須滿足空間力系的平衡條件：這就是轉子動平衡的力學條件。當試件上有不平衡質量存在時，試件轉動后則產生離心慣性力F=m2r。垂直方y向(繞X軸)的抗彎剛度小，因此垂直分力產生的力矩M=FL-，mrLcos「的作用下,y使擺架產生周期性的上下振動。擺架振幅大小就取決于這個力矩的大小。在補償盤的任何位置試加一個適當的質量，在試件旋轉的狀態(tài)下搖動蝸桿手柄使蝸輪轉動(正轉或反轉)，這時補償盤減速或加速轉動。搖動手柄同時觀察百分表的振幅使其達到最小，這時停止四、實驗數據記錄序號序號實驗內容轉速(r/min)框架振幅(mm1試件測試2在試件右端圓盤(2)裝4塊平衡塊3在補償盤上配2塊平衡塊4在補償盤上再配2塊平衡塊5將試件調頭，試件測試6在試件右端圓盤(1)裝4塊平衡塊7在補償盤上配1塊平衡塊8在補償盤上再配2塊平衡塊五、思考題1、搖動蝸桿手柄的目的是什么？若滿足指導書中的圖3c所示狀態(tài)機器是否還在振動？是否完全滿足了平衡條件？2、做好該實驗的關鍵是什么？應該怎樣做？本機的rpLFp/rpLp等于多少？這樣做的目的是什么?44、本機是靠什么測量振動？實驗五機械運轉速度波動及調節(jié)實驗。設計的飛輪尺寸進行比較分析。1、機械運轉速度波動調速實驗臺2、測速傳感器3、數據采集卡4、計算機及實驗軟件如圖5-1所示，機械運轉速度波動及調節(jié)實驗臺由電機、帶傳動、飛輪、離合器、主傳動軸、曲柄滑塊機構、氣缸、節(jié)流閥、測速傳感器和上位計算機等組成。離合器2可以使曲柄軸與主傳動軸聯接或者脫離，分別構成等速穩(wěn)定運轉機械系統和周期性變速穩(wěn)定運轉機械系統，實現兩種機械運轉系統的實驗研究；離合器1可以使飛輪與主傳動軸的聯接或脫離，實現周期性變速穩(wěn)定運轉機械系統用飛輪調節(jié)速度波動的實驗研究；調節(jié)節(jié)流閥12開度大小可以改變機械運轉系統負載的大小，實現不同工作負載情況下周1計算機2數據采集卡3編碼器4帶傳動5軸承6主傳動軸7飛輪8離合器19離合器210曲柄軸11連桿12節(jié)流閥13氣缸14活塞塊15電機圖5-1機械運轉速度波動及調節(jié)實驗原理圖實驗臺測試系統由安裝在主傳動軸的測量光電編碼器3、NIUSB-6009數據采集卡4、上位計算機1及基于Labview技術的應用軟件組成。實驗所用的光電編碼器是一種數字式角度傳720個脈沖信號，數據采集卡完成脈沖信號的采集，傳給上位計算機，在計算機中對信號進行分析處理，并且顯示實驗曲線及實驗結果。四、實驗原理機器的真實運動規(guī)律，是由各構件的質量、轉動慣量和作用于各構件上的力等多方面因素決定的。作用在機器上力的大小和方向的周期性變化、系統內部動能的周期性波動,導致了機器運轉系統主軸角速度的周期性波動變化。作用在機械上的驅動力矩和阻抗力矩是主動件轉角「的周期性函數，且在等效驅動力矩、等效阻力矩及等效轉動慣量變化的公共周期內(實驗中按2二)驅動功等于等效阻抗功時，在穩(wěn)定轉動狀態(tài)下主軸角速度波動亦呈周期性波動變化，其運轉不均勻程度，用運轉速度不均勻系數S表示，大小為：:1-max-'minm式中，「m式中，「為最大角速度；「為最小角速度；」為平均角速度，「'2。maxminmmmax…’min機器運轉周期性速度波動的調節(jié)，就是減小機器速度波動，使其達到機器工作所允許的程度，即機器運轉速度不均勻系數一-匸1為機器運轉速度不均勻系數許用值。周期性速度波動的調節(jié)方法，是在機器中安裝一個具有很大轉動慣量的構件即所謂飛輪，其調速原理簡述如下：在一個周期中最大動能E與最小動能E之差稱為最大盈虧功，以W示之，即maxmin