機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

青島大學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

前言

機(jī)械原理課程作為機(jī)械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的全局中承擔(dān)

著培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的任務(wù)；機(jī)械設(shè)計(jì)課程是以通常通用零件的設(shè)計(jì)為核心的設(shè)

計(jì)性課程，是論述零部件的基本設(shè)計(jì)理論與方法的技術(shù)基礎(chǔ)課。機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程在機(jī)械設(shè)

計(jì)系列課程體系中占有十分重要的地位。

《機(jī)械原理機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》是結(jié)合“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程的具體要求并根據(jù)山

東省“高等學(xué)?；A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”的要求進(jìn)行編寫的，其要緊目的是培養(yǎng)學(xué)生掌

握典型機(jī)械的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本書注重了基本實(shí)驗(yàn)、提高

型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型三種不一致類型實(shí)驗(yàn)編寫。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)由淺到深、由簡到繁的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)

生能系統(tǒng)的掌握本門課程的理論與實(shí)踐知識(shí)。

高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行教學(xué)與科研的重要基地，是積存科學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)。沒有實(shí)驗(yàn)手段就不

可能出科研成果，就沒有科學(xué)的進(jìn)步與進(jìn)展，任何新知識(shí)、新科技、新發(fā)明、新成果都離不開實(shí)驗(yàn)。

通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力、分析問題與解決問題的能力。以習(xí)慣當(dāng)

前社會(huì)新知識(shí)、新技術(shù)快速進(jìn)展的需要。

本書可作為高等工科學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教材也可供非機(jī)類專業(yè)可供參考。由于水平所限與

編寫的時(shí)間倉促，貽誤之處懇切希望廣大讀者指正。

目錄

第一篇機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)

第一章實(shí)驗(yàn)一機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的測(cè)繪與分析...........................................3

第二章實(shí)驗(yàn)二齒輪范成實(shí)驗(yàn).......................................................6

第三章實(shí)驗(yàn)三漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)測(cè)定.........................................II

第四章實(shí)驗(yàn)四回轉(zhuǎn)構(gòu)件動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)...................................................15

第五章實(shí)驗(yàn)五機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)...................................................20

第二篇機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

第六章實(shí)驗(yàn)六帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)..........................................................27

第七章實(shí)驗(yàn)七滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn).......................................................36

第八章實(shí)驗(yàn)八軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)...................................................44

第九章實(shí)驗(yàn)九減速器裝拆實(shí)驗(yàn).....................................................54

四、步驟與要求

（1）繪制指定的幾種機(jī)器或者結(jié)構(gòu)模型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，其中至少有一種需按確定的比例尺繪

制。其余的可憑目測(cè)，使圖與實(shí)物大致成比例，這種不按比例尺繪制的簡圖通常稱之機(jī)構(gòu)示意圖。

（2）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，并將結(jié)果與實(shí)際機(jī)構(gòu)的自由度相參照，觀察計(jì)算結(jié)果與實(shí)際是否相符。

（3）對(duì)上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析（高副低代、分類桿組、確定機(jī)構(gòu)級(jí)別等）。

五、思考題

（1）一個(gè)正確的“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖”應(yīng)能說明那些內(nèi)容？

（2）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖時(shí)，原動(dòng)件的位置為什么能夠任意選定？會(huì)不可能影響簡圖的正確性？

（3）機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算對(duì)測(cè)繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖有何幫助？

表1-1

名稱符號(hào)

移

動(dòng)

副

副

凸￥

輪

副

件

機(jī)

架T7777T7TT

實(shí)驗(yàn)一機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的測(cè)繪與分析報(bào)告

學(xué)生姓名學(xué)號(hào)組別

實(shí)驗(yàn)日期成績指導(dǎo)教師

測(cè)繪與分析i?算

編號(hào)機(jī)構(gòu)名稱自由度級(jí)另I

編號(hào)機(jī)構(gòu)名稱自由度級(jí)另U

第二章實(shí)驗(yàn)二齒輪范成實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）掌握用范成法加工漸開線齒輪的基本原理：

（2）熟悉漸開線齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因與避免根切的方法;

（3）熟悉比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的異同點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)儀器與用具

（1）齒輪范成儀

（2）圓規(guī)

（3）三角尺

（4）剪刀

（5）鉛筆

（6）繪圖紙（直徑6280）

（除齒輪范成儀外，其余均由學(xué)員自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理與方法

運(yùn)用一對(duì)齒輪在嚙合時(shí)其共枕齒廓互為包絡(luò)線的原理加工輪齒的方法稱之范成法，加工時(shí)其中

一輪為刀具，另一輪為輪壞，它們保持固定的速比相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，完全與一對(duì)真正的齒輪在傳動(dòng)一樣。

同時(shí)刀具還沿著輪坯的軸向作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。這樣所加工出的齒輪的齒廓就是刀具刀刃在各個(gè)位置

的包絡(luò)線。盡管在實(shí)際加工時(shí)，無法看到刀刃形成包絡(luò)線的過程，但我們能夠設(shè)法通過齒輪范成儀

來反復(fù)演示輪坯與刀具間的對(duì)滾切削過程。將刀具刀刃在“切削”時(shí)曾占有的各個(gè)位置用鉛筆線記

錄在繪圖紙上，這樣我們就能清晰的觀察到齒輪范成的過程。

實(shí)驗(yàn)所用的刀具是齒條刀具，該刀具的齒廓用a=20°,模數(shù)機(jī)二25,齒頂高系數(shù)九：=1,徑向

間隙系數(shù)dJ.L十止金人入，■止以c八七rm士4N.1.....5,本實(shí)

驗(yàn)所用范萬

半圓比兩根分別

固定在半口n.移動(dòng)，形

成齒條與出

做實(shí)當(dāng)對(duì)準(zhǔn)中心

由壓環(huán)7JE刀具6（齒

條）中線電1圓相切）。

首先將齒*分這就相

當(dāng)于刀具Z口今壓緊在

圓盤上的E5條刀具，

認(rèn)真描出刀具在各個(gè)位置上的齒形，直到繪出2~3個(gè)齒形為止，此為標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒廓曲線。

若需描繪正移距變位齒廓時(shí)，只需調(diào)整螺桿8后刀具遠(yuǎn)離齒壞中心，直到刀具齒頂線與變位齒

輪的齒根圓相切為止。即可作正移距變位齒輪的齒廓曲線。反之，如將齒條刀具6調(diào)近輪坯中心則

可相應(yīng)地描出負(fù)移距變位齒輪的齒廓曲線。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

要求繪制一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪（x=0）與一個(gè)變位齒輪（x^O）o

1.繪制標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪（x=0）

（1）計(jì)算出齒輪分度圓直徑d,基圓直徑（與齒頂圓直徑兒；

d=mz4=dcosa=d+2mh*

（2）在圖紙上繪出齒輪的分度圓、基圓與齒頂圓，并將其裝在圓盤上；

（3）調(diào)整齒條刀具的位置，使齒條刀具的中線與初切齒輪的分度圓相切，描繪出2~3齒；

（4）測(cè)量分度圓齒厚s及齒間。，并與計(jì)算結(jié)果加以比較。

2.繪制變位齒輪（xX））

（1）算出變位系數(shù)x與變位量"〃，x的選擇應(yīng)使齒輪沒有根切現(xiàn)象；

（2）計(jì)算出齒輪的分度圓直徑d,基圓直徑心與齒頂圓直徑兒；

d=mzdh=dcosada=d+2m+x）

（3）在圖紙上繪出分度圓、基圓、齒頂圓并將其裝夾在圓盤.匕

（4）調(diào)整齒條刀具的位置，使齒條刀具的中線離開被切齒輪的分度圓，并相距的距離，繪

出2~3個(gè)齒。

（5）測(cè)量分度圓齒厚s及齒間e,并與計(jì)算結(jié)果比較。

3.繪制xvO的變位齒輪（選作）

五、思考題

（1）齒條刀具的齒頂高與齒根高為什么都等于（九：+C”？

（2）用范成法加工齒輪時(shí)，輪廓曲線是如何形成的？

（3）試比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的齒形有什么不一致，并分析其原因。

實(shí)驗(yàn)二齒輪范成實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生姓名學(xué)號(hào)組另ij

實(shí)驗(yàn)日期成績指導(dǎo)教師

一、切削刀具的要緊參數(shù)

模數(shù)齒頂高系數(shù)h：=

齒形角a二徑向間隙系數(shù)C*=

二、計(jì)算數(shù)據(jù)

a、標(biāo)準(zhǔn)齒輪

序號(hào)項(xiàng)目公式及計(jì)算數(shù)值

1分度圓直徑d=mz=

2基圓直徑

dh=dcosa=

3齒頂圓直徑

d(t=d+2mha

4分度圓齒厚mn

s=——

2

b、變位齒輪

序號(hào)項(xiàng)目公式及計(jì)算數(shù)值

1變位系數(shù)z-Z

X>—2m12in2-----=

Z：nin

2齒條刀變位量xm-

3分度圓直徑d=mz=

4基圓直徑

db=Jcosa=

5齒頂圓直徑

da=d+2而2；+x)=

6分度圓齒厚(.T)

s=nA—+2xtana

(2)

%>0的變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪在齒輪參數(shù)上的比較

序號(hào)項(xiàng)目異同變動(dòng)結(jié)果

1齒頂圓的直徑小

2模數(shù)m

3齒根圓的直徑d,

4分度圓直徑d

5分度圓上的齒厚S

6分度圓上的齒槽寬e

7分度圓上的周節(jié)p

8刀具齒形角a

三、齒輪范H溷（附圖）

四、心得與體會(huì)

注：“異同”一欄填“異”或者“同”字即可；“變動(dòng)結(jié)果”欄填“增”、“減”、“相同”即可:

“增”即表示變位齒輪上的尺寸比標(biāo)準(zhǔn)齒輪上尺寸增大（其余類推）。

第三章實(shí)驗(yàn)三漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）掌握應(yīng)用游標(biāo)卡尺測(cè)定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)的方法；

（2）通過測(cè)量與計(jì)算，熟練掌握有關(guān)齒輪各幾何參數(shù)之間的相互關(guān)系與漸開線性質(zhì)的知識(shí)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與工具

（1）齒輪一對(duì)（齒數(shù)為奇數(shù)與偶數(shù)各一個(gè)）；

（2）游標(biāo)卡尺（游標(biāo)讀數(shù)值不大于0.05mm）：

（3）漸開線函數(shù)表（自備）；

（4）計(jì)算工具（自備）。

三、原理與方法

單個(gè)漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有：齒數(shù)z、模數(shù)加、齒頂高系數(shù)/廠、分度圓壓力角a、變

位系數(shù)笛一對(duì)漸開線直齒圓柱齒輪嚙合的基本參數(shù)有：嚙合角〃、頂隙系數(shù)C*、中心距外

本實(shí)驗(yàn)是用游標(biāo)卡尺來測(cè)量輪齒，并通過計(jì)算得出一對(duì)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)。其原理與方

法如下:

1.確定齒輪的模數(shù)。與壓力角a

標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪公法線長度的計(jì)算如下：如圖3T所示，若卡尺跨n個(gè)齒，其公法線長

圖3-1

度為

L-Pb+Sb

同理,若卡尺跨加1個(gè)齒,其公法線長度則應(yīng)為

/〃+i=nPb+sb

因此Li-k=Pb（3-1）

又因ph=pcosor=TuncQsa

因此(3-2)

;rcosa

式中p〃為齒輪基圓周節(jié)，它由測(cè)量得到的公法線長/“與。川代入（3-1）求得。a可能是15。也可能

是20。，故分別用【5。與200代入式（3-2）算出兩個(gè)模數(shù)，取其模數(shù)最接近標(biāo)準(zhǔn)值的一組機(jī)與a,即

為所求齒輪的模數(shù)與壓力角。

為了使卡尺的兩個(gè)卡角能保證與齒廓的漸開線部分相切，所需的跨齒數(shù)〃按卜.式計(jì)算

a

n=z+0.5

Tso

或者直接由下表查出

Z12?1819?2728?3637?4546?5455?6364?72

n123456

2.確定齒輪的變位系數(shù)x

根據(jù)基圓的齒厚公式：

sh=5cosa+27;invtz=w——F2工tanacosa+2rbmva

得mcosa2

x=(3-4)

2tana

式中“可由以上公法線長度公式求得，即：

(3-5)

將式(3-5)代入(3-4)即可求出變位系數(shù)x.。

3.確定齒輪的齒頂高系數(shù)力；與頂隙系數(shù)c*

根據(jù)齒輪齒根高的計(jì)算公式：

inz-d

匚f

hf=-----------(3-6)

v

又hf=m(h：+c-x)(3-7)

式(3-6)中齒根圓直徑d,可用游標(biāo)卡尺測(cè)定，因此可求出齒根高〃/。在式(3?7)中僅4”與c*未

知，由于不一致齒制的兒"與C*均為已知標(biāo)準(zhǔn)值，故分別用正常齒制//；=!,C*=0.25與短齒制兒'=0.8,

C*=0.3兩組標(biāo)準(zhǔn)值代入，符合式(3-6)的一組即為所求的值。

4.確定一對(duì)互相口齒合的齒輪的哂合角優(yōu)與中心距。

一對(duì)互相嚙合的齒輪，用上述方法分別確定其模數(shù)m、壓力角a與變位系數(shù)占、七后，可用下

式計(jì)算嚙合角a，與中心距a：

.,2(x,+/).

inva=--------------tana+inva(3-8)

Z|+Z?

tn/、COSGf

〃=5(Z|+Z?)(3-9)

cosa'

實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用游標(biāo)卡尺直接測(cè)定這對(duì)齒輪的中心距a',測(cè)定方法如圖3-2所示。首先使該對(duì)齒

輪做無齒側(cè)間隙嚙合，然后分別測(cè)量齒輪的孔徑de及尺寸b，由此得

(3-10)

圖3-2

四、步驟與要求

（1）直接數(shù)齒輪的齒數(shù)z；

（2）由式（3-3）計(jì)算或者查表得測(cè)量時(shí)卡尺的跨齒數(shù)〃；

（3）測(cè)量公法線長度，”與/向及齒根圓直徑勿、中心距。'、讀數(shù)精確到0.01mm。注意每個(gè)尺

寸應(yīng)測(cè)量三次，記入實(shí)驗(yàn)報(bào)告附表，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果；

（4）逐個(gè)計(jì)算齒輪的參數(shù)，記入實(shí)驗(yàn)報(bào)告附表。最后將計(jì)算的中心距與實(shí)測(cè)的中心咫進(jìn)行比較。

五、思考題

（1）通過兩個(gè)齒輪的參數(shù)測(cè)定，試判別該對(duì)齒輪能否互相嚙合。如能，則進(jìn)一步判別它們的傳

動(dòng)類型是什么？

（2）在測(cè)量齒根圓直徑d/時(shí)，對(duì)齒數(shù)為奇數(shù)與偶數(shù)的齒輪在測(cè)量方法上有什么不一致？

（3）測(cè)量齒輪公法線尺度是根據(jù)漸開線的什么性質(zhì)？

實(shí)驗(yàn)三漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生姓名學(xué)號(hào)組別

實(shí)驗(yàn)日期成績指導(dǎo)教師

參數(shù)測(cè)定與計(jì)算

齒輪編號(hào)

齒數(shù)Z

數(shù)量$

跨齒數(shù),?

平均

測(cè)量次數(shù)123立均值123

值

〃齒公法線乙

〃+1齒公法線/向

孔徑4

尺寸匕

中心距?！?/p>

基圓周節(jié)Pb

模數(shù)相

壓力角a

計(jì)齒頂高系數(shù)九：

頂隙系數(shù)C*

算

基圓齒厚與

數(shù)分度圓直徑d

變位系數(shù)X

據(jù)

嚙合角a'

中心距a

中心距的相對(duì)誤差

a-a

a

第四章實(shí)驗(yàn)四回轉(zhuǎn)構(gòu)件動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

鞏固回轉(zhuǎn)構(gòu)件動(dòng)平衡的基本原理，掌握補(bǔ)償式動(dòng)平衡機(jī)的基本原理與操作方法。

二、設(shè)備與工具

(1)框架式動(dòng)平衡機(jī)及其附件、試件；

(2)平衡重量、螺釘、螺母與橡皮泥：

(3)游標(biāo)卡尺、磁力千分表架及百分表；

（4）扳手、螺絲刀。

三、實(shí)驗(yàn)原理與方法

由回轉(zhuǎn)構(gòu)件動(dòng)平衡原理可知，任一回轉(zhuǎn)構(gòu)件的動(dòng)不平衡都能夠認(rèn)為是分別處于兩個(gè)任選平面T'

與丁內(nèi)，回轉(zhuǎn)半徑分別為s'與ro〃的兩個(gè)不平衡重量G。'與Go”所產(chǎn)生，如圖4-1所示。因此進(jìn)行

動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)，便能夠不管被平衡構(gòu)件的實(shí)際不平衡重量所在位置及其大小如何，只需要根據(jù)構(gòu)件

實(shí)際外形的許可，選擇兩回轉(zhuǎn)平面作為校正平面T'與丁，且把不平衡重量看作處于該兩平衡平面

中的G。'與Go”,然后針對(duì)kGJ與ro〃Go〃進(jìn)行平衡就能夠達(dá)到目的。

圖4-1

本實(shí)驗(yàn)使用框架式機(jī)械動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)，如圖4-2所示。下面介紹其工作原理，要緊說明雙面校

正使回轉(zhuǎn)件達(dá)到這一基本概念的具體應(yīng)用，及其利用補(bǔ)償重徑積法測(cè)定兩平衡校正平面中的不平衡

重徑積的基本方法。圖示框架1經(jīng)彈簧2與固定的底座3相聯(lián)，它只能繞0X軸線擺動(dòng)，構(gòu)成一個(gè)震

動(dòng)系統(tǒng)。框架上裝有主軸4,由固定在底座上的電動(dòng)機(jī)14通過傳動(dòng)帶與帶盤12驅(qū)動(dòng)。主軸4上裝

有螺旋齒輪6,它與齒輪5齒數(shù)相等且互相嚙合。齒輪6還可沿主軸4移動(dòng)，移動(dòng)的最大距離與它

的軸向?qū)挾认嗟龋三X輪5的節(jié)圓周長要長，因此調(diào)節(jié)手輪18使齒輪6從左極限位置移到右極限位

置時(shí)，齒輪5與與它相固定的軸9能隨之回轉(zhuǎn)一周以上。借此調(diào)整9與主軸4的相對(duì)轉(zhuǎn)角（pc，即調(diào)

節(jié)補(bǔ)償重量位置的指示角，伙的大小由指針15指示。圓盤7固定在軸9上，通過調(diào)節(jié)手輪17能夠

使圓盤8沿軸9上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)補(bǔ)償力偶大小的兩圓盤間的距離屋，L的大小由指A16指示。

夕C

圖2

4-

被平衡的【可轉(zhuǎn)件10放在兩個(gè)滾動(dòng)支承13上，通過撓性聯(lián)軸器11由主軸4帶動(dòng)。如今試件不平

衡重量能夠看成在兩平衡校正平面T'與T"上兩個(gè)不平衡重量與Go〃所產(chǎn)生。平衡時(shí)可先令平

衡平面T"通過擺架的振擺軸線OX,如圖4-2所示。當(dāng)回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)后，T”面上的不平衡重景Go”的離

心力Po〃對(duì)軸線OX的力矩為零，不引起框架的振動(dòng)；而平衡校正平面T。，上的Go'的離心力Po'對(duì)

振撰軸線OX形成力矩Mo,使框架發(fā)生振動(dòng)，其大小為

Mo=P()'Lcoscp

為了測(cè)量出T'面上的不平衡重量大小與相位，加上一補(bǔ)償重徑積Ger。使產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償力矩，

即在圓盤7與8上各裝一個(gè)平衡重量Gc，其重心都與軸線相距％，但相位差為180°,當(dāng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)后,

其主軸4帶動(dòng)齒輪6、5,因而圓盤7、8也旋轉(zhuǎn)，這時(shí)G：的離心力Pc就構(gòu)成一力偶矩PcL，它關(guān)

于軸線OX的分量為Me也影響框架的振動(dòng)，其大小為

，

M.=PeL(cos”,

按合力矩定理，框架繞軸振動(dòng)時(shí)所受的合力矩為：

f

M=+Me=庶Lcos(p-P<L<cos(p<

式中Me的轉(zhuǎn)向從圖示軸OX的筋頭處向O點(diǎn)看為順時(shí)針方向，故按力學(xué)規(guī)定取負(fù)值。如M=0,

則框架靜止不動(dòng)。如今，

M=4Leosep-PL(cos?.=0

，f

或者G()r()Lcos5-GcrcLecos纖=0

滿足上式的條件應(yīng)為:

,，L

GoZ=Gr(4-1)

((I/

序=紜(4-2)

在平衡機(jī)的補(bǔ)償位置中，5、rc是已知的，試件的西平衡校正平面是預(yù)先選定的，因而兩平衡

校正平面的距離L也是已知的，因此（4-1）式能夠?qū)懗?

(4-3)

其中匚Z

L

測(cè)量另一個(gè)平衡校正平面T”上的不平衡重徑積，只需將試件調(diào)頭使平面T'通過0X軸，測(cè)量方

法與上述相同。

為了便于觀察與提高測(cè)量精度，在框架1上裝有重塊19,移動(dòng)19,即改變整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的自振

頻率使框架接近共振狀態(tài)，即振幅放大。

通過調(diào)節(jié)手輪17與18,使框架靜止不動(dòng)，讀出U與6的數(shù)值。由公式（4-3）既可計(jì)算不平

衡重徑積的大小，當(dāng)選定加平衡重量的回轉(zhuǎn)半徑rp'后平衡重量Gp'的大小為：

G；二陣

rP

其相位能夠這樣來確定：停車后，使指針15轉(zhuǎn)到圖中與OX軸垂直的虛線位置，如今Gp'的

位置就在平面T'內(nèi)回轉(zhuǎn)中心的鉛直，方。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（1）記錄L的零點(diǎn)及本實(shí)驗(yàn)的系數(shù)A。（A數(shù)值標(biāo)注在馬達(dá)上）。

（2）起動(dòng)電動(dòng)機(jī)使試件回轉(zhuǎn)，注意試件一端的聯(lián)軸節(jié)應(yīng)與皮帶輪順著轉(zhuǎn)動(dòng)方向靠好，避免起動(dòng)

沖擊。

（3）移動(dòng)重塊19,使框架振幅最大（此步驟實(shí)驗(yàn)前已調(diào)整完畢）。

（4）加補(bǔ)償力矩，先調(diào)節(jié)手輪17,使匚有一些讀數(shù)，這時(shí)框架振動(dòng)，然后調(diào)節(jié)手輪18,觀察

指針20,由于試件與圓盤轉(zhuǎn)速相等，故M（）與Me變化頻率相等，當(dāng)調(diào)節(jié)（pc=（po+18O°時(shí)，Me與Mo

相同，兩力矩正向疊加，框架振幅最大，當(dāng)調(diào)節(jié)到R=s時(shí)，兩力矩反向疊加，框架振幅最小，這

時(shí)不平衡重量的相位已經(jīng)基本找到，再繼續(xù)調(diào)節(jié)手輪17即改變L，如此反復(fù)調(diào)整數(shù)次更到指針20

不動(dòng)，如今框架振動(dòng)消失。

（5）停車、讀出L，5的數(shù)值，計(jì)算不平衡重徑積的大小。

（6）再根據(jù)你所確定的不平衡重量，試件校正后再開車，觀察平衡效果（如今L務(wù)必調(diào)到零

值的初始位置）。

五、思考題

（1）動(dòng)平衡試驗(yàn)法適合什么類型的試件？試件通過動(dòng)平衡后是否滿足靜平衡要求？

（2）為什么動(dòng)平衡要在垂直于軸線的兩端平衡面上分別進(jìn)行平衡？

（3）當(dāng)試件的一個(gè)平面已被平衡后欲平衡第二個(gè)平面時(shí)，是否仍一定要使第一個(gè)平面通過框架

的振擺軸線？為什么？

實(shí)驗(yàn)四回轉(zhuǎn)構(gòu)件的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生姓名學(xué)號(hào)組別

實(shí)驗(yàn)日期成績指導(dǎo)教師

一、數(shù)據(jù)的記錄與計(jì)算

項(xiàng)目單位數(shù)量

Gc

已

rc

知L

rox

測(cè)定U

計(jì)算GQ

觀察（pc

一、回答思考題

第五章實(shí)驗(yàn)五機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）加深學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)構(gòu)成原理的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步熟悉機(jī)構(gòu)構(gòu)成及其運(yùn)動(dòng)特性；

（2）訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐動(dòng)手能力；

（3）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及綜合設(shè)計(jì)能力。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具

（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新方案實(shí)驗(yàn)臺(tái)（共8臺(tái)）；

（2）可供在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)各類設(shè)計(jì)方案的各類零件及組件?；

（3）六角扳手、活動(dòng)扳手、卷尺等。

三、實(shí)驗(yàn)原理

任何機(jī)構(gòu)都是由自由度為零的若干桿組依次連接到原動(dòng)件（或者已經(jīng)形成的簡單機(jī)構(gòu)）與機(jī)架

上的方法所構(gòu)成。學(xué)生根據(jù)預(yù)定的系統(tǒng)要求，完成機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案，初步設(shè)計(jì)后，利用該裝置提供的

零件或者組件，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)方案，并用減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，以檢驗(yàn)方案的合理性與

可行性。

四、桿組的概念、正確拆分桿組及拼裝機(jī)構(gòu)

1.桿組的概念

任何機(jī)構(gòu)中都包含原動(dòng)件、機(jī)架與從動(dòng)件系統(tǒng)三部分。由于機(jī)架的自由度為零，通常每個(gè)原動(dòng)

件的自由度為1，而平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目與機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目相等，

因此，從動(dòng)件系統(tǒng)的自由度必定為零。機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件通常還能夠進(jìn)一步分解成若干個(gè)不可再分的自

由度為零的構(gòu)件組合，這種組合成為基本桿組。

關(guān)于只含低副的平面機(jī)構(gòu)，若桿組中有〃個(gè)活動(dòng)構(gòu)件、PA個(gè)低副，囚桿組自由度為零，故有

3

2n-3PL=0或者pL=-n

為保證〃與以均為整數(shù)，〃只能取2,4,6,…等偶數(shù)。根據(jù)〃的取值不一致，桿組可分為下列情

況。

圖5-1

（1）兩個(gè)構(gòu)件與三個(gè)低副構(gòu)成的桿組稱II級(jí)組，如圖5-1所示。

（2）四個(gè)構(gòu)件與六個(gè)低副構(gòu)成的桿組稱HI級(jí)組，如圖5-2所示。

cDA

圖5-2

2.機(jī)構(gòu)的構(gòu)成原理

任何平面機(jī)構(gòu)均能夠用若干個(gè)基本桿組依次聯(lián)接到原動(dòng)件與機(jī)架上去的方法來構(gòu)成。這是本實(shí)

驗(yàn)的基本原理。

3.正確拆分桿組

（1）先去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度與虛約束，有的時(shí)候還要將高副加以低代；

（2）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動(dòng)件：

（3）從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的一端先試拆分II級(jí)桿組，若拆不出II級(jí)組時(shí)，再試拆川級(jí)組，即由

最低級(jí)別向高一級(jí)桿組依次拆分，最后剩下原動(dòng)件與機(jī)架。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具的內(nèi)容介紹，熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件構(gòu)成及零件的功用；

（2）自擬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案或者選擇實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中提供的運(yùn)動(dòng)方案為拼裝實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；

（3）將所選定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案根據(jù)機(jī)構(gòu)構(gòu)成原理按阡組進(jìn)行正確拆分，并用圖示之；

（4）拼裝機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案，從舉例中選擇一個(gè)。

六、舉例說明

1.自動(dòng)車床送料機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)說明：圖5-3所示，自動(dòng)車床送料機(jī)構(gòu)由平底直動(dòng)從動(dòng)件盤狀凸輪機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。

當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)桿5往復(fù)移動(dòng)，通過連桿4與擺桿3及滑塊2帶動(dòng)從動(dòng)件I（推料桿）作周期

性往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

工作特點(diǎn)：通常凸輪為主動(dòng)件，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.鑄錠送料機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)說明：如圖5-4所示，滑塊為主動(dòng)件，通過連桿2驅(qū)動(dòng)雙搖桿ABC7）,將從加熱爐出料的鑄

錠（工件）送到下一工序。

圖5-4

工作特點(diǎn)：圖中實(shí)線位置為加熱爐鑄錠進(jìn)入裝料器4中，裝料器4即為雙搖桿機(jī)構(gòu)ABC。中的

連桿8G當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到虛線位置時(shí)，裝料器4翻轉(zhuǎn)180。把鑄錠卸放到下一工序的位置。比如：加熱

爐出料設(shè)備、加工機(jī)械的上料設(shè)備等。

3.轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿與凸輪放大升程機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)說明：圖5-5所示，曲柄1為主動(dòng)件，凸輪3與導(dǎo)桿2周聯(lián)。

工作特點(diǎn)：當(dāng)曲柄1從圖示位置順時(shí)針轉(zhuǎn)過90。時(shí)，導(dǎo)桿與凸輪一起轉(zhuǎn)過18()。。圖5-5所示機(jī)構(gòu)

常用于凸輪升程較大，而升程角受到某些因素的限制不能太大的情況。該機(jī)構(gòu)制造安裝簡單，工作

性能可靠。

圖5-5

4.沖壓送料機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)說明：圖5-6所示，1—2—3—4—5—9構(gòu)成導(dǎo)檸搖桿滑塊沖壓機(jī)構(gòu)，由I—8—7—6—9構(gòu)

成齒輪凸輪送料機(jī)構(gòu)。沖壓機(jī)構(gòu)是在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，串聯(lián)一個(gè)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組合而成的。

工作特點(diǎn)：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)，它與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組合可達(dá)到工作段幾

近于勻速的要求。適當(dāng)選擇導(dǎo)路位置，可使工作段壓力角支較小。按機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖確定凸輪工作角

與從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則機(jī)構(gòu)可在預(yù)定時(shí)間將工件送至待加工位置

5.插床的插削機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)說明：圖5-7所示，在44C擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的擺桿6c反向延長的。點(diǎn)上加二級(jí)桿組連桿4

與滑塊5,成為六桿機(jī)構(gòu)。在滑塊5固接插刀，該機(jī)構(gòu)可作為插床的插削機(jī)構(gòu)。

工作特點(diǎn)：主動(dòng)曲柄46勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊5在垂直AC的導(dǎo)路上往復(fù)移動(dòng)，具有較大急回特:性。

改變石。連桿的長度，滑塊5可獲得不一致的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

6.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的組合

結(jié)構(gòu)說明：圖5-8所示機(jī)構(gòu)由偏置曲柄滑塊與齒輪齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合而成。其中下齒條為固定

圖5-8

齒條，上齒條作往復(fù)移動(dòng)。

工作特點(diǎn)：此組合機(jī)構(gòu)最重要的特點(diǎn)是上齒條的行程比齒輪3的較接中心點(diǎn)C的行程大一倍。

此外，由于齒輪中心C的軌跡關(guān)于點(diǎn)4偏置，因此上齒條與往復(fù)運(yùn)動(dòng)有急問特性。

當(dāng)主動(dòng)件曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿2推動(dòng)齒輪3與上、卜齒條嚙合傳動(dòng)。卜齒條5固定，上齒

條4作往復(fù)移動(dòng)，齒條移動(dòng)行程H=4R（R為齒輪3的半徑）,故使用此種機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)行程放大。

七、思考題

（1）何為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新方案？

（2）你設(shè)計(jì)或者選擇機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上組裝后是否合理？

（3）你設(shè)計(jì)的方案可用幾種形式來組裝，最后能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求？

實(shí)驗(yàn)五機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生姓名學(xué)號(hào)組另IJ

實(shí)驗(yàn)日期成績指導(dǎo)教師

一、繪制實(shí)際」并裝的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖，劣F在簡圖中標(biāo)注實(shí)際測(cè)得構(gòu)件尺寸。

二、簡要說明機(jī)構(gòu)桿組拆組過程，并畫出所拆桿組簡圖。

三、回答思考題

第二篇機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

第六章實(shí)驗(yàn)六帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本實(shí)驗(yàn)配有專用多媒體軟件，學(xué)生可利用計(jì)算機(jī)在軟件界面說明文件的指導(dǎo)下，獨(dú)立的進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

（1）觀察帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)與打滑現(xiàn)象與它們與帶傳遞的載荷之間的關(guān)系；

（2）測(cè)定彈性滑動(dòng)率與帶傳動(dòng)效率與所傳遞的載荷之間的關(guān)系，繪制帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)曲線與效

率曲線；

（3）熟悉帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理與扭矩、轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法。

二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡介

皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)要緊結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。

3456789

11

圖6T皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)要緊結(jié)構(gòu)圖

I、電機(jī)移動(dòng)底板2、法碼3、傳感器4、彈性測(cè)力桿5、主動(dòng)電動(dòng)機(jī)

6、平皮帶7、光電測(cè)速裝置8、發(fā)電機(jī)9、電子加載10、機(jī)殼II、操縱面板

1.要緊結(jié)構(gòu)及工作原理

本實(shí)驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)行皮帶傳動(dòng)滑差率與效率曲線的測(cè)定。其電動(dòng)機(jī)為直流無級(jí)調(diào)速，使用先進(jìn)的調(diào)

速電路，測(cè)速方式為紅外線光電測(cè)速：皮帶輪轉(zhuǎn)速與捫如可直接在面板卜.準(zhǔn)確讀取，出可輸出到計(jì)

算機(jī)中進(jìn)行測(cè)試分析。

(1)該實(shí)驗(yàn)傳動(dòng)系統(tǒng)由主動(dòng)直流伺服電動(dòng)機(jī)5裝在滑座上，可沿滑座滑動(dòng)，電機(jī)軸上裝有主

動(dòng)輪，通過平皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪裝在直流伺服發(fā)電機(jī)8的軸上。在發(fā)電機(jī)的輸出電路上，

并聯(lián)了八個(gè)燈泡(每個(gè)燈泡40瓦)，作為帶傳動(dòng)的加載裝置(可手動(dòng)或者計(jì)算機(jī)加載操縱)。詼碼

2通過鋼絲繩、定滑輪拉緊滑座，從而使帶張緊，并保證一定的初拉力。開啟燈泡，以改變發(fā)電機(jī)

的負(fù)載電阻增大，帶的受力增大，兩邊拉力差也增大，帶的彈性滑動(dòng)逐步增加。當(dāng)帶傳遞的載荷

剛好達(dá)到所能傳遞的最大有效圓周力時(shí)帶開始打滑，當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加時(shí)則完全打滑。

(2)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)由光電測(cè)速裝置與測(cè)扭矩裝置兩部分構(gòu)成。

A、兩電機(jī)后端裝有紅外線光電測(cè)速裝置與測(cè)速轉(zhuǎn)盤7,主、從動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)速可直接在計(jì)算機(jī)

上或者在面板各自的數(shù)碼管上讀取，并傳到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理分析。

B、主動(dòng)輪的扭矩Ti與從動(dòng)輪扭矩T?均通過電機(jī)外殼來測(cè)定。電動(dòng)機(jī)5與發(fā)電機(jī)8的外殼支

撐在支座的滾動(dòng)軸承中，并可繞與轉(zhuǎn)子相重合的軸線擺動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與發(fā)電機(jī)負(fù)載后，由廣

定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的相互作用，電動(dòng)機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的反向傾倒，發(fā)電機(jī)的外殼將向轉(zhuǎn)

子旋轉(zhuǎn)的同向傾倒，它們的傾倒力矩可分別通過固定在定子外殼上的測(cè)力計(jì)所得的力咫來平衡。B

型實(shí)驗(yàn)臺(tái)可直接在面板II各自的數(shù)碼管上讀取，并傳到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理分析；A型實(shí)驗(yàn)臺(tái)可在

各自的測(cè)力計(jì)讀數(shù)并通過扭矩公式進(jìn)行計(jì)算。

主動(dòng)輪上扭矩：Ti=QKL(N-mm)(1)

從動(dòng)輪上扭矩：Tz=Q2K2L2(N-mm)(2)

傳動(dòng)的有效拉力：F=2Ti/Di(N)(3)

式中Qi、Q2——測(cè)力計(jì)上百分表的讀數(shù)

Ki、K2------測(cè)力計(jì)標(biāo)定值(0.01mm)

Li>L2----測(cè)力計(jì)的力臂(Li=L2=120mm)

帶傳動(dòng)的效率：r)=(T2F2)/(Tini)-ICO%(4)

彈性滑動(dòng)率：E=(m-n2)/m-100%(5)

2.要緊技術(shù)參數(shù)

直流電動(dòng)機(jī)功率：355W

發(fā)電機(jī)額定功率：355VV

調(diào)速范圍：50?15>)0rpm

最大負(fù)載轉(zhuǎn)速下降率：W5%

初拉力最大值為：3kg

杠桿測(cè)力情長度：Li=L2=120min

(L「L2—電動(dòng)機(jī)中心至測(cè)力桿支點(diǎn)的長度)

皮帶輪直徑：Di=D2=120mm

測(cè)力計(jì)標(biāo)定值：Ki=0.01K2=0.01

百分表精度為：0.01mm測(cè)量范圍為：0?10mm

實(shí)驗(yàn)臺(tái)總重量：45kg

3.電氣裝置工作原理

皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板布置圖如圖6-2所不。

1、電流開關(guān)2、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)3、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速顯示4、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示

5、發(fā)電機(jī)負(fù)載6、加載按鈕7、減載按鈕

該儀器的轉(zhuǎn)速操縱由兩部分構(gòu)成：一部分為由脈沖寬度調(diào)制原理所設(shè)計(jì)的直流電機(jī)調(diào)速電源；

另一部分為電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)各自的轉(zhuǎn)速測(cè)量電路及顯示電路與各自的紅外線傳感器電路。

（1）調(diào)速電源能輸出電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓，還能輸出電動(dòng)機(jī)所需的電樞電壓，調(diào)節(jié)板面上

“調(diào)速”旋鈕，即可獲得不一致的電樞電壓，也就改變了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過皮帶的作用，也就同

時(shí)改變了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)輸出不一致的功率。發(fā)電機(jī)的電樞端最多可并接八個(gè)40W燈泡用

為負(fù)載，改變面板上A~H的開關(guān)狀態(tài)，即可改變發(fā)電機(jī)的負(fù)載量。

（2）轉(zhuǎn)速測(cè)量及顯示電路有左、右兩組LED數(shù)碼管，分別顯示電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在單片

機(jī)的程序操縱下，可分別完成“復(fù)位”、“查看”與“存儲(chǔ)”功能，與同時(shí)完成“測(cè)量”功能。通電

后，該電路自動(dòng)開始工作，個(gè)位右下方的小數(shù)點(diǎn)亮，即表示電路正在檢測(cè)并計(jì)算電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的

轉(zhuǎn)速。通電后或者檢測(cè)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)速顯示不正?；蛘咝枰匦聠?dòng)測(cè)速時(shí)，可按“復(fù)位”

鍵。當(dāng)需要存儲(chǔ)經(jīng)歷所測(cè)到的轉(zhuǎn)速時(shí)，可按“存儲(chǔ)”鍵，一共可存儲(chǔ)經(jīng)歷最后存儲(chǔ)的10個(gè)數(shù)據(jù)。假

如按“查看”鍵，即可查看前一次存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，再按可再繼續(xù)向前查看。在“存儲(chǔ)”與“查看”操

作后，如需繼續(xù)測(cè)量，可按“測(cè)量”鍵，這樣就能夠同時(shí)測(cè)量電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

<1）皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線與效率曲線的測(cè)量繪制；該實(shí)驗(yàn)裝置使用壓力傳感器與A/D采集并轉(zhuǎn)換

成主動(dòng)帶輪與從動(dòng)帶輪的驅(qū)動(dòng)力矩與阻力矩?cái)?shù)據(jù)，使用角位移傳感器與A/D板采集并轉(zhuǎn)換成主、從

動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)數(shù)。最后輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理作出滑動(dòng)曲線與效率曲線。使學(xué)生熟悉帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)

與打滑對(duì)傳動(dòng)效率的影響。

（2）皮帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)模擬：該實(shí)驗(yàn)裝置配置的計(jì)算機(jī)軟件，在輸入實(shí)測(cè)主、從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)數(shù)后，

通過模計(jì)算作出帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)模擬，可清晰觀察帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑現(xiàn)象。

四、軟件界面操作說明

1.皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)軟件封面

皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)軟件封面如圖6-3所示。

圖6-3軟件封面

2.皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明界面

在封面上非文字區(qū)單擊左鍵，即可進(jìn)入皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明界面，如圖6-4所示。

圖6-4說明界面

［實(shí)驗(yàn)］:單擊此鍵，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面。

［關(guān)閉音樂］:單擊此鍵，音樂關(guān)閉，同時(shí)［關(guān)閉音樂］變?yōu)椋鄞蜷_音樂］;反之，單擊［打開音樂］,

音樂打開，［打開音樂］變?yōu)椋坳P(guān)閉音樂］。

［說明］:單擊此鍵，彈出皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明框。

［返回］:單擊此鍵，返回皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)軟件封面。

［退出］:單擊此鍵，結(jié)束程序的運(yùn)行，返回叼NDOWS界面。

3.皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面

皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面如圖6-5所示，各操縱鍵說明如卜：

圖6-5實(shí)驗(yàn)分析界面

［運(yùn)動(dòng)模擬］:單擊此健，能夠清晰觀察皮帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)與彈性滑動(dòng)及打滑現(xiàn)象。

［穩(wěn)固測(cè)試］:單擊此鍵，穩(wěn)固記錄顯示皮帶傳動(dòng)的實(shí)測(cè)結(jié)果。

［實(shí)測(cè)曲線］:單擊此鍵，顯示皮帶傳動(dòng)的滑動(dòng)曲線與效率曲線。

［關(guān)閉音樂］:單擊此鍵，音樂關(guān)閉，同時(shí)［關(guān)閉音樂］變?yōu)椋鄞蜷_音樂］;反之，單擊音樂打開，同

時(shí)［打開音樂］變?yōu)椋坳P(guān)閉音樂］。

［說明］:單擊此鍵，彈出皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明框。

［打?。?單擊此鍵，彈出打印對(duì)話筐，將皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線與效率曲線打印出來或者諸存為文件。

［返回］:單擊此鍵，返回皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明界面。

［退出］:單擊此鍵，結(jié)束程序的運(yùn)行，返回WINDOWS界面。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.H型實(shí)驗(yàn)臺(tái)

（1）打開計(jì)算機(jī)，單由“皮帶傳動(dòng)”圖標(biāo)，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)的封面。單擊左鍵，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)實(shí)

驗(yàn)說明界面；

（2）在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明界面下方單擊“實(shí)驗(yàn)”鍵，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面；

（3）啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電動(dòng)機(jī)，待皮帶傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，可進(jìn)行皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)；

（4）在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面下方單擊“運(yùn)動(dòng)模擬”鍵，觀察皮帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)與彈性滑動(dòng)及打

滑現(xiàn)象；

（5）單擊“加載”鍵，可對(duì)燈泡組加載，每加載一次可增加5%的燈泡組負(fù)荷功率。每采集一

次數(shù)據(jù)，時(shí)間間隔5T0秒鐘；

（6）數(shù)據(jù)穩(wěn)固后，單擊“穩(wěn)固測(cè)試”鍵，穩(wěn)固記錄顯示皮帶傳動(dòng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

（7）重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟5與6直至皮帶打滑，結(jié)束測(cè)試；

（8）假如實(shí)驗(yàn)效果不夠理想，可單擊“重做實(shí)驗(yàn)”即可從第五步開始重做實(shí)驗(yàn)；

（9）單擊“實(shí)測(cè)曲線”鍵，顯示皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線與效率曲線；

（10）假如要打印皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線與效率曲線。在該界面下方單擊“打印”鍵，即可打卬出

該曲線圖；

（11）假如實(shí)驗(yàn)結(jié)束，單擊“退出”，返回Windows界面。

2.A型實(shí)驗(yàn)臺(tái)：

（1）接通電源，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的指示燈亮，檢查一下測(cè)力計(jì)的測(cè)力桿是否處于平衡狀態(tài)，若不平衡則

調(diào)整到平衡。

<2）加祛碼3kg,使皮帶具石.初拉力。

（3）慢慢地沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)按扭，使電機(jī)從開始運(yùn)轉(zhuǎn)加速到\二1000轉(zhuǎn)/分左右，在沒加

負(fù)載的情況下，記錄n?、Q「Q?一組數(shù)據(jù)。

（4）打開一個(gè)燈泡（即加載40W）記錄）、匕、Q1、Q2一組數(shù)據(jù)，注意如今>與n2

之間的差值，即觀察帶的彈性滑動(dòng)現(xiàn)象。

（5）逐步增加負(fù)載（即每次打開一個(gè)40瓦的燈泡），重