機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)-帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)與減速器拆裝實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四 帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理及其結(jié)構(gòu)；2. 觀(guān)察帶傳動(dòng)工作中的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象并分析其產(chǎn)生原因；3. 了解帶傳動(dòng)在不同初拉力下的負(fù)載與滑動(dòng)率、負(fù)載與傳動(dòng)效率之間的關(guān)系；4. 測(cè)定帶傳動(dòng)在實(shí)驗(yàn)條件下的彈性滑動(dòng)率與傳動(dòng)效率，并繪制滑動(dòng)率曲線(xiàn)及效率曲線(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及工作原理本實(shí)驗(yàn)采用的設(shè)備是PDC-智能型皮帶傳動(dòng)測(cè)試臺(tái)，圖4-1所示為其結(jié)構(gòu)示意圖。圖4-1 PDCII智能型皮帶傳動(dòng)測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖1機(jī)座 2移動(dòng)支架 3（測(cè)初拉力）壓力傳感器 4固定支架5負(fù)載燈泡（組） 6（測(cè)支反力）壓力傳感器 7測(cè)力杠桿8直流電動(dòng)機(jī) 9主動(dòng)帶輪 10張緊裝置 11傳動(dòng)帶12從

2、動(dòng)帶輪 13直流發(fā)電機(jī)圖4-2所示為PDC-智能型皮帶傳動(dòng)測(cè)試臺(tái)控顯面板布局示意圖。圖4-2 PDCII智能型皮帶傳動(dòng)測(cè)試臺(tái)控顯面板布局圖本實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由兩個(gè)直流電機(jī)組成，左邊為主動(dòng)電機(jī)，提供驅(qū)動(dòng)力矩，由調(diào)速旋鈕調(diào)節(jié)電壓；右邊為發(fā)電機(jī),提供負(fù)載力矩，其電樞繞組兩端接上燈泡作為負(fù)載。主電機(jī)固定在一個(gè)水平方向移動(dòng)的滑板上，可沿滑座滑動(dòng)，底板的滑動(dòng)由皮帶預(yù)緊裝置推動(dòng)，帶傳動(dòng)的張緊裝置由螺旋機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)組成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)豎直方向的螺桿改變下面的水平活塞桿位置，活塞桿推動(dòng)移動(dòng)支架沿水平方向移動(dòng)，從而改變了兩帶輪之間的中心距，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)帶施加一定的初拉力或調(diào)節(jié)初拉力的大小。在移動(dòng)支架與水平活塞之間安裝一個(gè)

3、壓力傳感器，活塞對(duì)移動(dòng)支架的推力由該壓力傳感器測(cè)定，其值等于傳動(dòng)帶上下兩邊拉力之和（即2F0），該值在實(shí)驗(yàn)中將直接顯示在控顯面板的“張力”數(shù)碼管上。電機(jī)軸上裝有主動(dòng)輪，通過(guò)一根傳動(dòng)帶（平帶或V帶）帶動(dòng)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪裝在發(fā)電機(jī)的軸上，電機(jī)定子（連外殼）可繞其軸線(xiàn)擺動(dòng)，其外殼上裝有測(cè)力杠桿，其端部支點(diǎn)壓在測(cè)力傳感器上，產(chǎn)生的壓力信號(hào)通過(guò)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為與之成比例的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)線(xiàn)性放大和A / D轉(zhuǎn)換，將安裝在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)定子機(jī)殼上的測(cè)力杠桿的端部支點(diǎn)反力N1、N2值直接顯示在控顯面板的“扭矩臂力1” 、“扭矩臂力2”數(shù)碼管上。實(shí)驗(yàn)時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，其實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速由控顯面板上的調(diào)速旋扭來(lái)調(diào)整，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的

4、反作用力由力矩臂傳遞到測(cè)力傳感器上，結(jié)合測(cè)力杠桿的臂長(zhǎng)（杠桿支點(diǎn)至電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)外殼的距離）L1、L2，便可計(jì)算電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)定子機(jī)殼所受的翻轉(zhuǎn)力矩，而翻轉(zhuǎn)力矩在數(shù)值上與兩帶輪傳遞的轉(zhuǎn)矩相等。通過(guò)以下公式可得電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為：T =N·(L+d/2)式中：N測(cè)力杠桿的支點(diǎn)反力 (N) ；L測(cè)力杠桿臂長(zhǎng)，60 mm ；d電機(jī)外殼直徑，120 mm 。兩電機(jī)后端裝有測(cè)速轉(zhuǎn)盤(pán)和測(cè)速光電傳感器，所測(cè)主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速值n1、n2在控顯面板上“轉(zhuǎn)速1”和“轉(zhuǎn)速2”的數(shù)碼管上顯示。則帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率為 ×100在本實(shí)驗(yàn)臺(tái)中，兩帶輪直徑：D1=D2=120mm, 即傳動(dòng)比i=1，則 &#

5、215;100 帶傳動(dòng)的效率為 式中：T1、T2 分別為輸出、輸入轉(zhuǎn)矩，Nmm ；n1、n2 分別為輸出、輸入轉(zhuǎn)速，r/min 。實(shí)驗(yàn)以燈泡模擬負(fù)載，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用一組(5個(gè))60W燈泡并聯(lián)并配以串聯(lián)變阻器作為發(fā)電機(jī)的負(fù)載電路。通過(guò)控顯面板的“負(fù)載”控制鍵“”和“”可逐檔遞增或遞減電路電阻，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)負(fù)載功率的遞增或遞減。每按一次“”，負(fù)載功率遞增5%；每按一次“” ，負(fù)載功率遞減5%；滿(mǎn)負(fù)載功率300W。隨著負(fù)載的改變，燈泡的亮度逐漸由弱變強(qiáng)，T1、T2、n1、n2值也隨之改變；這樣可獲得一組和的值，據(jù)此可繪制出滑動(dòng)率曲線(xiàn)T2和效率曲線(xiàn)T2。三、實(shí)驗(yàn)步驟1. 將“調(diào)速”旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到起點(diǎn)

6、位置，使電機(jī)轉(zhuǎn)速為零。然后接通主機(jī)電源（在機(jī)身后面的綠色按鈕），斷開(kāi)發(fā)電機(jī)所有負(fù)載（此時(shí)所有燈泡都不亮并且控顯面板的“負(fù)載”顯示為“0”）。2. 旋轉(zhuǎn)預(yù)緊裝置的預(yù)緊螺栓，皮帶開(kāi)始預(yù)緊，為便于比較，不同組采用不同的初拉力值，平皮帶分別按指定初拉力2F0=25N和2F0=35N使傳動(dòng)帶張緊。（V帶分別按指定初拉力2F0=15N和2F0=20N使傳動(dòng)帶張緊。）3. 按下“電機(jī)啟?！奔t色按鈕，接通電動(dòng)機(jī)電源，順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)“調(diào)速”旋鈕，使電動(dòng)機(jī)逐漸加速到實(shí)驗(yàn)初始轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速表顯示n11200 r/min時(shí)，記錄數(shù)據(jù)(n1、n2、N1、N2)，此時(shí)負(fù)載功率為零。4. 按 “”鍵兩下加負(fù)載（此時(shí)五個(gè)燈泡都

7、亮了），當(dāng)“負(fù)載”顯示“10”時(shí)（即滿(mǎn)負(fù)載的10%，此時(shí)負(fù)載功率為30W），記錄數(shù)據(jù)(n1、n2、N1、N2)。5. 重復(fù)步驟4，即每次按 “”鍵兩下，使負(fù)載功率按每檔30W遞增，分別記錄每檔負(fù)載功率下的(n1、n2、N1、N2)，直到帶與帶輪間發(fā)生顯著滑動(dòng)（即帶傳動(dòng)開(kāi)始進(jìn)入打滑狀態(tài)）為止。6. 連續(xù)按“” 鍵，直到“負(fù)載”顯示為“0”（所有燈泡全部關(guān)閉），按“電機(jī)啟停”鍵，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)電源。7. 將實(shí)驗(yàn)臺(tái)恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)，關(guān)閉主機(jī)電源。8. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理，并在同一坐標(biāo)系中繪制帶傳動(dòng)在不同初拉力下的彈性滑動(dòng)曲線(xiàn)和傳動(dòng)效率曲線(xiàn)。）四、思考題1. 初拉力的大小對(duì)滑動(dòng)

8、率和效率的影響如何?2. 隨著負(fù)載的增大,滑動(dòng)率曲線(xiàn)和效率曲線(xiàn)的變化規(guī)律如何?3. 帶傳動(dòng)中彈性滑動(dòng)與打滑有何區(qū)別?它們對(duì)于帶傳動(dòng)各有什么影響?五、注意事項(xiàng) 1實(shí)驗(yàn)中必須注意安全。女生須特別注意，勿將長(zhǎng)發(fā)散落在機(jī)器上方；操作者須扣緊衣袖；實(shí)驗(yàn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，不許用手觸摸旋轉(zhuǎn)部位。2預(yù)緊裝置預(yù)緊時(shí)，預(yù)緊力不得超過(guò)60N，否則油缸活塞不回位。當(dāng)活塞不回位時(shí)，需要在預(yù)緊裝置單向節(jié)流閥處注入空氣（用注射氣筒注入）。3發(fā)生明顯打滑現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)迅速記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，以免皮帶因打滑而發(fā)生過(guò)度磨損（一般當(dāng)n1-n2>200 r/min時(shí)即可停止實(shí)驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)記錄與數(shù)據(jù)處理1. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理PDC智能型皮帶傳

9、動(dòng)測(cè)試臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)：直流電動(dòng)機(jī)功率： 355W測(cè)速范圍： 0 1200 r/min初拉力調(diào)節(jié)范圍： 0 60 N測(cè)支反力傳感器量程：0 50 N原始數(shù)據(jù)：電機(jī)外殼直徑 d1d2120 mm； 測(cè)力杠桿臂長(zhǎng) L1L260 mm；初拉力 F0 N。測(cè) 定 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù)N1(N)N2(N)n1r/minn2 r/minT1NmmT2 Nmm(%)(%)空載1234567892. 作出效率和滑動(dòng)率曲線(xiàn)： (%) (%) T2（Nmm）實(shí)驗(yàn)五 減速器拆裝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解減速器結(jié)構(gòu)，熟悉裝配和拆卸方法。2通過(guò)拆裝，很好的掌握軸系部件的結(jié)構(gòu)。3了解減速器各個(gè)附件的名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)、安裝位置和作用。

10、二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具1二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，有凸緣式端蓋結(jié)構(gòu)（圖51）和嵌入式端蓋結(jié)構(gòu)兩種；或者單級(jí)圓柱齒輪減速器。2游標(biāo)卡尺、活扳手或呆扳手一套、鋼板尺等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1觀(guān)察了解軸系部件的安裝、拆卸、固定、調(diào)整。軸系部件包括軸、軸承、軸套、軸承端蓋、調(diào)整墊片、密封圈、擋油板等。2觀(guān)察了解減速器附件的用途、結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。附件包括通氣器、窺視孔蓋、油塞、油標(biāo)指示器、吊勾和吊環(huán)、起蓋螺釘、定位銷(xiāo)等。3測(cè)量各種螺栓直徑：地腳螺栓、軸承旁聯(lián)接螺栓、上下箱體凸緣聯(lián)接螺栓、軸承端蓋螺釘、窺視孔螺釘?shù)取?測(cè)量箱體有關(guān)尺寸：中心距、中心高、上下箱體壁厚、地腳凸緣厚、上下箱體凸緣寬度和厚度、軸承凸臺(tái)寬

11、度和高度、筋板厚度、齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離、大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁距離、軸承端蓋外徑等。四、實(shí)驗(yàn)步驟1擰下軸承端蓋的螺釘，取下軸承端蓋和調(diào)整墊片。（此步驟是對(duì)凸緣式端蓋結(jié)構(gòu)而言的，對(duì)嵌入式端蓋結(jié)構(gòu)則無(wú)此步驟）2擰下上、下箱體聯(lián)接螺栓及軸承旁螺栓、拔出定位銷(xiāo)，利用起蓋螺釘打開(kāi)箱體上蓋。3分析軸系部件的結(jié)構(gòu)，了解如何實(shí)現(xiàn)安裝、拆卸、固定、調(diào)整。4觀(guān)察各附件的位置、結(jié)構(gòu)及用途。5測(cè)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3、4所列各有關(guān)尺寸，填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告表中。圖51 二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器立體圖圖52 單級(jí)圓柱齒輪減速器立體圖實(shí) 驗(yàn) 記 錄1測(cè)量數(shù)據(jù)名 稱(chēng)符號(hào)尺寸（mm）地腳螺釘直徑df軸承旁聯(lián)螺栓直徑d1機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d2軸承端蓋螺釘直徑d3窺視孔蓋螺釘直徑d4機(jī)座壁厚機(jī)蓋壁厚1機(jī)座凸緣厚