試驗(yàn)四、機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)指導(dǎo)書一、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^測試常見機(jī)械傳動(dòng)裝置〔如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等〕在傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力過程中的參數(shù)曲線(速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動(dòng)比曲線、功率曲線及效率曲線等),加深對常見機(jī)械傳動(dòng)性能的生疏和理解；通過測試由常見機(jī)械傳動(dòng)組成的不同傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)曲線，把握機(jī)械傳動(dòng)合理布置的根本要求；通過試驗(yàn)生疏智能化機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)臺(tái)的工作原理，把握計(jì)算機(jī)關(guān)心試驗(yàn)的方法,培育進(jìn)展設(shè)計(jì)性試驗(yàn)與創(chuàng)性試驗(yàn)的力氣。二、試驗(yàn)設(shè)備本試驗(yàn)在“機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)臺(tái)”上進(jìn)展。本試驗(yàn)臺(tái)承受模塊化構(gòu)造，由不同種類的機(jī)械傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、變頻電機(jī)、加載裝置和工控機(jī)等模塊組成，學(xué)生可以依據(jù)選擇或設(shè)計(jì)的試驗(yàn)類型、方案和內(nèi)容，自己動(dòng)手進(jìn)展傳動(dòng)連接、安裝調(diào)試和測試，進(jìn)展設(shè)計(jì)性試驗(yàn)、綜合性試驗(yàn)或創(chuàng)性試驗(yàn)。機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)臺(tái)各硬件組成部件的構(gòu)造布局如圖1所示。112324232568711-變頻調(diào)速電機(jī)2-聯(lián)軸器3-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4-試件5-加載與制動(dòng)裝置6-工控機(jī)7-電器把握柜8-臺(tái)座試驗(yàn)臺(tái)組成部件的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。361序號組成部件技術(shù)參數(shù)序號組成部件技術(shù)參數(shù)備注1變頻調(diào)速電機(jī)550WⅠ.規(guī)格10N.m;2ZJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器100mVⅡ.規(guī)格50N.m;100mV直齒圓柱齒輪減速器i=51臺(tái)蝸桿減速器i=10WPA50-1/103機(jī)械傳動(dòng)裝置(試件)V型帶傳動(dòng)O3根齒形帶傳動(dòng)Pb=9.525 Zb=80套筒滾子鏈傳動(dòng)Z1=17 Z2=251根08A3根額定轉(zhuǎn)矩:50N.m4磁粉制動(dòng)器激磁電流:2A允許滑差功率:1.1Kw5工控機(jī)1、動(dòng)力局部0.55KW1500r/min380V。變頻器： 輸入規(guī)格AC3PH380-460V50/60HZ；輸出規(guī)格AC0～240V1.7KVA4.5A；變頻范圍2～200HZ。2、測試局部ZJ10型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器：額定轉(zhuǎn)矩10N.m；轉(zhuǎn)速范圍0～6000r/min；ZJ50型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器：額定轉(zhuǎn)矩50N.m；轉(zhuǎn)速范圍0～5000r/min；TC-1轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測試卡：扭矩測試精度±0.2%FS；轉(zhuǎn)速測量精度±0.1%；PC-400數(shù)據(jù)采集把握卡。3、被測局部〔1〕直齒圓柱齒輪減速器：減速比1：5；齒數(shù)Z1=19 Z2=95；法向模數(shù)ｍｎ＝1.5；中心距ａ＝85.5ｍｍ；擺線針輪減速器： 減速比1：9；蝸輪減速器：減速比1：10；蝸桿頭數(shù)Z1=1；中心距a=50ｍｍ；〔4〕同步帶傳動(dòng)：帶輪齒數(shù)Z1=18 Z2=25；節(jié)距LP=9.525；2L型同步帶3×16×80。 37〔5〕三角帶傳動(dòng)：帶輪基準(zhǔn)直徑D1=70mm D2=115mm 0型帶L內(nèi)=900mm；帶輪基準(zhǔn)直徑D1=76mmD2=145mm0L內(nèi)=900mm；帶輪基準(zhǔn)直徑D1=70mmD2=88mm0型帶L內(nèi)=630mm?！?〕鏈傳動(dòng)：鏈輪Z1=17 Z2=25 滾子鏈08A－1×71滾子鏈08A－1×53滾子鏈08A－1×66。4、加載局部FZ－5型磁粉制動(dòng)(加載)50N.m0～2A；1.1KW。5、測量局部為了提高試驗(yàn)設(shè)備的精度，試驗(yàn)臺(tái)承受兩個(gè)扭矩測量卡進(jìn)展采樣。測量精度到達(dá)±%FS，能滿足教學(xué)試驗(yàn)與科研生產(chǎn)試驗(yàn)的實(shí)際需要。理，自動(dòng)輸出試驗(yàn)結(jié)果，是高度智能化的產(chǎn)品。其把握系統(tǒng)主界面如圖2所示。2試驗(yàn)臺(tái)把握系統(tǒng)主界面3變頻電機(jī)變頻電機(jī)ZJ扭矩傳感器被試傳動(dòng)機(jī)構(gòu)ZJ扭矩傳感器負(fù)載扭矩測量卡扭矩測量卡轉(zhuǎn)速調(diào)整負(fù)載調(diào)整工控機(jī)機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)臺(tái)的工作原理如圖3所示。變頻變頻電機(jī)ZJ扭矩傳感器機(jī)械傳動(dòng)〔試件〕ZJ扭矩傳感器負(fù)載扭矩測量卡扭矩測量卡轉(zhuǎn)速調(diào)整負(fù)載調(diào)整工控機(jī)3試驗(yàn)臺(tái)的工作原理6、試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)造及原理本試驗(yàn)臺(tái)由種類齊全的機(jī)械傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器動(dòng)力輸出裝置、加載裝置和把握及測試軟件、工控機(jī)等組成,其工作原理系統(tǒng)圖如下：本試驗(yàn)臺(tái)變頻調(diào)速、加載均承受程控調(diào)整,扭矩測量卡替代扭矩測量儀、同步采樣輸入輸出端的扭矩、轉(zhuǎn)速及功率,測量精度高、全部電機(jī)程控起仃。本試驗(yàn)臺(tái)承受模塊化構(gòu)造、利用傳動(dòng)局部中不同部件的選擇、組合搭配，通過支承聯(lián)接，構(gòu)成鏈傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、三角帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、同步帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(見照片1)、齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(見照片2)、蝸桿傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(見照片3)、齒輪－鏈傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(見照片4)、帶－齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、鏈－齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(5)、帶－鏈傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)(6)等多種單級典型機(jī)械傳動(dòng)及兩級組合機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)臺(tái)。439照片1 鏈傳動(dòng)照片2 齒輪傳動(dòng)照片3 蝸輪蝸桿傳動(dòng)115照片4 齒輪-鏈傳動(dòng)照片5 鏈-齒輪傳動(dòng)照片6 鏈-帶傳動(dòng)416三、試驗(yàn)原理運(yùn)用“機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測試試驗(yàn)臺(tái)”能完成多類試驗(yàn)工程〔表特點(diǎn)和試驗(yàn)教學(xué)改革需要指定，也可以讓學(xué)生自主選擇或設(shè)計(jì)試驗(yàn)類型與試驗(yàn)內(nèi)容。類型編號試驗(yàn)工程名稱被測試件類型編號試驗(yàn)工程名稱被測試件工程適用對象備 注A典型機(jī)械傳動(dòng)裝置性能測試試驗(yàn)B組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化試驗(yàn)C型機(jī)械傳動(dòng)性能測試試驗(yàn)在帶傳動(dòng)、鏈傳?？苿?dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等中選本科擇由典型機(jī)械傳動(dòng)裝置按設(shè)計(jì)思路組合本科局部被測試件由教師供給或另購?fù)卣剐栽囼?yàn)設(shè)備開發(fā)研制的機(jī)械傳動(dòng)裝置爭論生被測試件由教師供給或另購?fù)卣剐栽囼?yàn)設(shè)備無論選擇哪類試驗(yàn),其根本內(nèi)容都是通過對某種機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)方案性能參數(shù)曲線的測試,來分析機(jī)械傳動(dòng)的性能特點(diǎn)；試驗(yàn)利用試驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)把握測試技術(shù)，能自動(dòng)測試出機(jī)械傳動(dòng)的性能參數(shù),如轉(zhuǎn)速n(r/min)M(N.m)、功率N(K.w)。并依據(jù)以下關(guān)系自動(dòng)繪制參數(shù)曲線：1 傳功比I=n1 扭矩 M=9550N/n (Nm)傳成效率 η=N2/N1=M1n2/M2n1依據(jù)參數(shù)曲線〔圖4所示〕可以對被測機(jī)械傳動(dòng)裝置或傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)性能進(jìn)742四、試驗(yàn)步驟

4參數(shù)曲線〔例如〕5所示試驗(yàn)步驟，用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)展試驗(yàn)操作。確定試驗(yàn) 試驗(yàn)A類型與內(nèi)容 試驗(yàn)B準(zhǔn) 試驗(yàn)C備階段 安裝被測裝置調(diào)試測試設(shè)備測試 設(shè)置試驗(yàn)參數(shù) 轉(zhuǎn)速n 扭矩M階段 功率N 效率η采集試驗(yàn)數(shù)據(jù) 傳動(dòng)比i分 試驗(yàn)結(jié)果分析 析階段試驗(yàn)報(bào)告5試驗(yàn)步驟1、預(yù)備階段8認(rèn)真閱讀《試驗(yàn)指導(dǎo)書》和《試驗(yàn)臺(tái)使用說明書確定試驗(yàn)類型與試驗(yàn)內(nèi)容；選擇試驗(yàn)A(典型機(jī)械傳動(dòng)裝置性能測試試驗(yàn))時(shí),可從V帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、套筒滾子鏈傳動(dòng)、圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器中，選擇1-2種進(jìn)展傳動(dòng)性能測試試驗(yàn);選擇試驗(yàn)B〔組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化試驗(yàn)〕時(shí),則要確定選用的典型機(jī)械傳動(dòng)裝置及其組合布置方案，并進(jìn)展方案比較試驗(yàn)。如表3所示。3編號試驗(yàn)內(nèi)容B1試驗(yàn)內(nèi)容B2試驗(yàn)內(nèi)容B3試驗(yàn)內(nèi)容B4試驗(yàn)內(nèi)容B5試驗(yàn)內(nèi)容B6

組合布置方案aV帶傳動(dòng)-齒輪減速器同步帶傳動(dòng)-齒輪減速器鏈傳動(dòng)-齒輪減速器帶傳動(dòng)-蝸桿減速器鏈傳動(dòng)-蝸桿減速器V帶傳動(dòng)-鏈傳動(dòng)

組合布置方案b齒輪減速器-V帶傳動(dòng)齒輪減速器-同步帶傳動(dòng)齒輪減速器-鏈傳動(dòng)蝸桿減速器-帶傳動(dòng)蝸桿減速器-鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)-V帶傳動(dòng)注：本試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)展試驗(yàn)內(nèi)容B4、B5時(shí)，應(yīng)增加支承座和緊固件。43選擇試驗(yàn)C(型機(jī)械傳動(dòng)性能測試試驗(yàn))時(shí),首先要了解被測機(jī)械的功能與構(gòu)造特點(diǎn)。2、試驗(yàn)臺(tái)的安裝連線。其步驟如下：工控機(jī)的電源線插在電源插座上。ZJ10〔關(guān)心ZJ50〔關(guān)心〕電機(jī)與把握臺(tái)連接，其插座位置在把握臺(tái)反面右上方〔見圖。輸入端ZJ10TC-1〔300H〕信號口Ⅰ、Ⅱ(2)。輸出端ZJ50TC-1〔340H〕信號口Ⅰ、Ⅱ(2)。(4) 將把握臺(tái)37芯插頭與工控機(jī)連接、馬上試驗(yàn)臺(tái)反面右上方標(biāo)明為工控機(jī)的插座與工控機(jī)內(nèi)IO把握卡相連(12)。93、布置、安裝被測機(jī)械傳動(dòng)裝置〔系統(tǒng)。搭接試驗(yàn)裝置前、應(yīng)認(rèn)真閱讀本試驗(yàn)臺(tái)的使用說明書,生疏各主要設(shè)備的性能、參數(shù)及使用方法,正確使用儀器設(shè)備及測試軟件。搭接試驗(yàn)裝置時(shí),由于電動(dòng)機(jī)、被測傳動(dòng)裝置、傳感器、加載器的中心高均不全都,組,調(diào)整好設(shè)備的安裝精度、以使測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。各主要搭接件中心高及軸徑尺寸如下:80mm軸徑φ19ZJ10轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器中心高60mm軸徑φ14ZJ50轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器中心高70mm軸徑φ25FZ-5磁粉制動(dòng)器 法蘭式軸徑φ25WPA50-1/10蝸輪減速器輸入軸中心高軸徑φ12輸出軸中心高 軸徑φ17齒輪減速箱 中心高120mm軸徑φ18中心距85.5mm擺線針輪減速箱 中心高120mm軸徑φ15軸徑φ30120mm軸徑(a)φ18軸徑(b)φ14、φ18,度、確定要安裝本試驗(yàn)臺(tái)的專用軸承支承座。在搭接好試驗(yàn)裝置后，用手驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸、假設(shè)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)自如、即可接通電源、開啟電10本試驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)展手動(dòng)及自動(dòng)操作,手動(dòng)操作可通過按動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)正面把握面板上的按鈕(3)、即可完成試驗(yàn)全過程。把握面板中：電源：接通、斷開電源及主電機(jī)冷卻風(fēng)扇主電機(jī)：開啟、關(guān)閉變頻電機(jī)Ⅰ正轉(zhuǎn)：輸入端ZJ10型傳感器電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)的開啟、關(guān)閉Ⅰ反轉(zhuǎn)：輸入端ZJ10型傳感器電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的開啟、關(guān)閉Ⅱ正轉(zhuǎn)：輸出端ZJ50型傳感器電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)的開啟、關(guān)閉Ⅱ反轉(zhuǎn)：輸出端ZJ50型傳感器電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的開啟、關(guān)閉電流粗調(diào)：FZ50型磁粉制動(dòng)器加載粗調(diào)電流微調(diào)：FZ50型磁粉制動(dòng)器加載微調(diào)4534、在數(shù)據(jù)測試前對測試設(shè)備進(jìn)展調(diào)零、以保證測量精度。5、搭接好試驗(yàn)裝置、正確調(diào)零后，其手動(dòng)操作和自動(dòng)操作程序簡述如下；手動(dòng)操作：1〕翻開工控機(jī)、雙擊桌面的快捷方式“Test”進(jìn)入軟件運(yùn)行界面。下拉菜11測試參數(shù)。按下把握臺(tái)電源按鈕、接通電源，同時(shí)選擇手動(dòng)、開動(dòng)主電機(jī)。100r/min以下開動(dòng)傳感器關(guān)心電機(jī)、否則可不開動(dòng)。通過軟件運(yùn)行界面電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整框調(diào)整電機(jī)速度。通過轉(zhuǎn)動(dòng)把握臺(tái)電流粗調(diào)、電流微調(diào)緩慢加載，用工控機(jī)采樣。卸載后打印出數(shù)據(jù)和曲線圖。關(guān)機(jī)。自動(dòng)操作：1〕翻開工控機(jī)、雙擊桌面的快捷方式“Test”進(jìn)入軟件運(yùn)行界面。下拉菜單設(shè)置局部、用戶可以依據(jù)自己的需要在彈出的“設(shè)置報(bào)警參數(shù)測試參數(shù)。按下把握臺(tái)電源按鈕、接通電源，同時(shí)選擇自動(dòng)。開動(dòng)主電機(jī)。100r/min以下開動(dòng)傳感器關(guān)心電機(jī)、否則可不開動(dòng)。通過軟件運(yùn)行界面電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整框調(diào)整電機(jī)速度。通過電機(jī)負(fù)載調(diào)整框和手動(dòng)采樣按鈕緩慢加載，采樣。466、測試階段

卸載后打印出數(shù)據(jù)和曲線圖。關(guān)機(jī)。翻開試驗(yàn)臺(tái)電源總開關(guān)和工控機(jī)電源開關(guān)；點(diǎn)擊Test顯示測試把握系統(tǒng)主界面，生疏主界面的各項(xiàng)內(nèi)容；鍵入試驗(yàn)教學(xué)信息標(biāo)：試驗(yàn)類型、試驗(yàn)編號、小組編號、試驗(yàn)人員、指導(dǎo)教師、試驗(yàn)日期等；nn2扭矩MM2等；啟動(dòng)主電機(jī)，進(jìn)入“試驗(yàn)載時(shí)要緩慢平穩(wěn)，否則會(huì)影響采樣的測試精度；待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后，即可進(jìn)展數(shù)據(jù)采樣。分10組左右即可；從“分析”中調(diào)看參數(shù)曲線，確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果；打印試驗(yàn)結(jié)果；完畢測試。留意逐步卸載，關(guān)閉電源開關(guān)。分析階段12對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展分析；對于試驗(yàn)A和試驗(yàn)C，重點(diǎn)分析機(jī)械傳動(dòng)裝置傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和傳遞動(dòng)力的效率。對于試驗(yàn)B,重點(diǎn)分析不同的布置方案對傳動(dòng)性能的影響。整理試驗(yàn)報(bào)告；試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容主要為：測試數(shù)據(jù)〔表、參數(shù)曲線；對試驗(yàn)結(jié)果的分析；試驗(yàn)中的覺察、設(shè)想或建議。五、留意事項(xiàng)本試驗(yàn)臺(tái)承受的是風(fēng)冷式磁粉制動(dòng)器、留意其外表溫度不得超過80°C，試驗(yàn)完畢后應(yīng)準(zhǔn)時(shí)卸除載荷。在施加試驗(yàn)載荷時(shí)并留意輸入傳感器的最大轉(zhuǎn)矩分別不應(yīng)超過其額定值的120%。無論做何種試驗(yàn)、均應(yīng)先啟動(dòng)主電機(jī)后加載荷，嚴(yán)禁先加載荷后開機(jī)。在試驗(yàn)過程中、如遇電機(jī)轉(zhuǎn)速突然下降或者消滅不正常的噪聲和震驚時(shí)，必需卸載或緊急停車〔關(guān)掉電源開關(guān)，以防電機(jī)溫度過高、燒壞電機(jī)、電器及其它意外事故。〔4〕變頻器出廠前設(shè)定完成、假設(shè)需更改、必需由專業(yè)技術(shù)人員或生疏變頻器之技術(shù)人員擔(dān)當(dāng)，因不適當(dāng)?shù)脑O(shè)定將造成人身安全和損壞機(jī)器等意外事故。47附件1：試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)件清單1直齒圓柱齒輪減速箱1臺(tái)1:52擺線針輪減速器〔增〕1臺(tái)1：93WPA50-1/10蝸輪減速器1臺(tái)1:104電腦桌1臺(tái)570V帶輪1個(gè)676V帶輪1個(gè)788V帶輪1個(gè)8115V帶輪1個(gè)139145V帶輪1個(gè)10V帶：O型帶L內(nèi)=900mm1根11V帶：O型帶L內(nèi)=630mm1根12鏈輪：Z1=17，Z2=25113滾子鏈：08A-1×711條14滾子鏈：08A-1×531條15滾子鏈：08A-1×661條16同步帶輪：Z1=18，Z2=251LP=9.52517L型同步帶：3×16×801條18半聯(lián)軸器φ12×φ68×301個(gè)軸徑×外徑×長度19半聯(lián)軸器φ14×φ68×282個(gè)同上20半聯(lián)軸器φ17×φ88×401個(gè)同上21半聯(lián)軸器φ18×φ68×405個(gè)同上22半聯(lián)軸器φ18×φ88×406個(gè)同上23半聯(lián)軸器φ18×φ88×451個(gè)同上24半聯(lián)軸器φ19×φ68×401個(gè)同上25半聯(lián)軸器φ25×φ88×451個(gè)同上26半聯(lián)軸器φ25×φ88×571個(gè)同上27半聯(lián)軸器φ15×φ88×50〔增〕1個(gè)同上28半聯(lián)軸器φ30×φ88×50〔增〕1個(gè)同上29支承4套帶兩軸承30支承底座3