機(jī)械原理與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

機(jī)械原理與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第一頁，共八十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)一

常用機(jī)構(gòu)認(rèn)識、分析與測繪第二頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解各種常用機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動情況；2．了解各種常用機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用；3．了解本課程所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；4．機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的測繪方法；5．常用運(yùn)動副及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的代表符號和構(gòu)件的表示方法；6．機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法及其在實(shí)際中的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)儀器及工具各類常用機(jī)構(gòu)模型，常用機(jī)構(gòu)展示柜、直尺、三角板、鉛筆、橡皮及草稿紙。第三頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)原理1．應(yīng)用符號由于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動僅僅與機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件數(shù)目和構(gòu)件組成運(yùn)動副的數(shù)目、種類、相對位置及原動件有關(guān)，因此，在機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖中可以撇開構(gòu)件的復(fù)雜外形和運(yùn)動副的具體構(gòu)造，而用簡單的線條表示構(gòu)件，用規(guī)定的符號表示運(yùn)動副，并按一定的比例尺表示運(yùn)動副的相對位置，以此與實(shí)際機(jī)構(gòu)的具有完全相同的運(yùn)動特征，機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件及運(yùn)動副均有規(guī)定符號表示。第四頁，共八十八頁，2022年，8月28日2．幾種簡圖表示方法：（1）具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動副的構(gòu)件：用一條直線聯(lián)接兩個(gè)運(yùn)動副元素，表示轉(zhuǎn)動副的小圓，其圓心必須與相對回轉(zhuǎn)中心重合。（2）具有多個(gè)轉(zhuǎn)動副的構(gòu)件，用直線將相鄰轉(zhuǎn)動副元素的幾何中心連接成多邊形，并在相鄰兩直線相交部位涂以焊接記號，或畫上陰影線，如三個(gè)轉(zhuǎn)動副元素位于一直線上，可用跨越半圓符號表示。第五頁，共八十八頁，2022年，8月28日（3）具有兩個(gè)移動副的構(gòu)件，導(dǎo)路必須與相對移動方向一致。（4）具有一個(gè)轉(zhuǎn)動副和移動副的構(gòu)件；

（5）具有一個(gè)轉(zhuǎn)動副和一個(gè)高副的構(gòu)件，高副元素與實(shí)際輪廓相符。第六頁，共八十八頁，2022年，8月28日四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

觀看各類常用機(jī)構(gòu)模型和陳列柜演示。輕輕地、慢慢地轉(zhuǎn)動手柄，從原動件開始仔細(xì)觀察其依次傳動的過程，找出哪些是固定件，哪些是活動件，確定出活動構(gòu)件的數(shù)目，分析各構(gòu)件相對運(yùn)動性質(zhì)，確定運(yùn)動副的類型和數(shù)目。為了能更清楚地表示其相對運(yùn)動，需要選擇各構(gòu)件的運(yùn)動平面為投影面。判斷各構(gòu)件之間的運(yùn)動副性質(zhì)（即高副、低副）。為了使構(gòu)件之間的關(guān)系易于表達(dá)，應(yīng)將原動件置于一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈恢?。至少是使各種構(gòu)件及運(yùn)動副相互不遮擋、不重合。采用徒手目測的方法，畫出機(jī)構(gòu)示意圖。各構(gòu)件和運(yùn)動副面的相對位置要大致成比例。各構(gòu)件和運(yùn)動副的畫法要符合規(guī)定，并分別以1、2、3、┅┅和A、B、C、┅┅標(biāo)記。由原動件開始依次測量出各運(yùn)動副的相對位置，以毫米（mm）為單位，并逐一標(biāo)注在機(jī)構(gòu)示意圖上。角度問題可以轉(zhuǎn)化為長度問題來測量，測量應(yīng)精確，可取多次測量的平均值。選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸筛鶕?jù)實(shí)際尺寸和圖紙的大小適當(dāng)選?。瑢C(jī)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)化為正規(guī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。為了便于對機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，在機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖上還可以標(biāo)出與運(yùn)動有關(guān)的尺寸，例如：轉(zhuǎn)動副之間的中心距，移動副導(dǎo)路之間的距離等。第七頁，共八十八頁，2022年，8月28日五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.按要求繪制3種機(jī)構(gòu)模型的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；2.計(jì)算所繪機(jī)構(gòu)的自由度，并據(jù)此分析機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。六、思考題1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖有何用處？它能表示出原機(jī)構(gòu)哪些方面的特征？2．繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時(shí)，原動件的起始位置會不會影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的正確性？3．計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度對測繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖有何幫助？第八頁，共八十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)二

機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)及飛輪調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)第九頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

熟悉機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的工作阻力的測試方法；理解機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度出現(xiàn)周期性波動的原因；掌握機(jī)器周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法和設(shè)計(jì)指標(biāo)；掌握飛輪設(shè)計(jì)方法；能夠熟練利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算飛輪的等效慣量。第十頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)1．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖1所示，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由以下部分組成：1）0-0.7Mpa小型空氣壓縮機(jī)組（DS-II型飛輪實(shí)驗(yàn)臺）；2）主軸同步脈沖信號傳感器（已安裝在DS-II型飛輪實(shí)驗(yàn)臺中）；3）半導(dǎo)體壓力傳感器（已安裝在DS-II型飛輪實(shí)驗(yàn)臺中）；4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集控制器（DS-II動力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀）；5）計(jì)算機(jī)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)軟件。

第十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日2．DS-II型動力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺如圖1所示，DS-II型動力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺由空壓機(jī)組、飛輪、傳動軸、機(jī)座、壓力傳感器、主軸同步脈沖信號傳感器等組成。壓力傳感器已經(jīng)安裝在空壓機(jī)的壓縮腔內(nèi)，9為其輸出接口。同步脈沖發(fā)生器的分度盤7（光柵盤）固裝在空壓機(jī)的主軸上，與主軸曲柄位置保持一個(gè)固定的同步關(guān)系，同步脈沖傳感器的輸出口為8。開機(jī)時(shí)，改變儲氣罐壓縮空氣出口閥門3的大小，就可以改變儲氣罐2中的空氣壓強(qiáng)，因而也就改變了機(jī)組的負(fù)載，壓強(qiáng)值可以從儲氣罐上的壓力表11上直接讀出。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，飛輪4可以隨時(shí)從傳動軸上拆下或裝上，拆下時(shí)注意包管好軸上的平鍵5，在安裝飛輪時(shí)應(yīng)注意放入平鍵，并且將軸端面固定螺母6擰緊。第十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日3．DS-II型動力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀DS-II動力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)部由單片機(jī)控制，它完成汽缸壓強(qiáng)和同步數(shù)據(jù)的采集和處理，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。它的面板如圖3所示。第十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日4．實(shí)驗(yàn)臺主要技術(shù)參數(shù)空壓機(jī)氣壓范圍：p=0～0.7MPa電機(jī)額定功率：P=550W電機(jī)轉(zhuǎn)速：1400r/m電源：220V交流/50HZ實(shí)驗(yàn)臺尺寸：長×寬×高＝600×300×330（mm）第十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)原理飛輪設(shè)計(jì)的基本問題是根據(jù)機(jī)器實(shí)際所需的平均速度ωm和許可的不均勻系數(shù)δ來確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量J。當(dāng)設(shè)計(jì)飛輪時(shí)，因?yàn)檠芯康姆秶窃诜€(wěn)定運(yùn)動時(shí)期的任一個(gè)運(yùn)動循環(huán)內(nèi)，我們假定在循環(huán)開始和循環(huán)結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)是一樣的，對回轉(zhuǎn)機(jī)械來說，也就是在循環(huán)開始和結(jié)束時(shí)它們的速度是一樣的，這時(shí)驅(qū)動力提供的能量全部用來克服工作阻力（不計(jì)摩擦等阻力）所做的功，在這樣的前提下，我們就可以用盈虧功的方法來計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)所需要的飛輪慣量。具體地來說，計(jì)算一個(gè)運(yùn)動周期中驅(qū)動力矩所做的盈功和阻力矩所做的虧功，最大盈功和最小虧功的差就是系統(tǒng)的最大能量變化，用這個(gè)能量變化就可以計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)所需要的飛輪慣量。第十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日四、操作步驟

1．連接RS232通訊線本實(shí)驗(yàn)必須通過計(jì)算機(jī)來完成。將計(jì)算機(jī)RS232串行口，通過標(biāo)準(zhǔn)的通訊線，連接到DS-II動力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀背面的RS232接口，如果采用多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器，則需要首先將多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器通過RS232通訊線連接到計(jì)算機(jī)，然后用雙端電話線插頭，將DS-II動力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀連接到多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的任一個(gè)輸入口。第十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日2．啟動機(jī)械教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖6第十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日圖7第十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日3．拆卸飛輪，對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)定圖10圖9圖8第十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日將飛輪從空壓機(jī)組上拆卸下來，并主要保存聯(lián)接平鍵。點(diǎn)擊圖6進(jìn)入“飛輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺主窗體”，如圖8所示。在該窗體中，點(diǎn)擊串口選擇菜單，根據(jù)接口實(shí)際聯(lián)接情況，選中COM1或COM2。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)第一次應(yīng)用之前，或者必要時(shí)，應(yīng)該對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。點(diǎn)擊應(yīng)用程序界面上的標(biāo)定菜單，首先進(jìn)行大氣壓強(qiáng)的標(biāo)定。根據(jù)提示，關(guān)閉飛輪機(jī)組，打開儲氣罐閥門，并點(diǎn)擊確定如圖9所示。大氣壓強(qiáng)標(biāo)定以后，將出現(xiàn)第二個(gè)界面，提示對汽缸壓強(qiáng)進(jìn)行標(biāo)定，如圖10所示。啟動空壓機(jī)組，關(guān)閉閥門，讓儲氣罐壓力達(dá)到0.3MPa左右，在方框內(nèi)輸入此壓力值，點(diǎn)擊確定即可完成標(biāo)定。第二十頁，共八十八頁，2022年，8月28日4．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)標(biāo)定以后，就可以用數(shù)據(jù)采集按鈕對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集了。數(shù)據(jù)采集的結(jié)果將分別顯示在程序界面上，如圖11所示。界面左邊顯示的汽缸壓強(qiáng)值和主軸回轉(zhuǎn)速度值，本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是以主軸（曲柄）的轉(zhuǎn)角為同步信號采集，每一點(diǎn)的采集間隔為曲柄轉(zhuǎn)動6度。右邊用圖表曲線顯示汽缸壓強(qiáng)和主軸轉(zhuǎn)速。界面下方的文字框中將顯示主軸最大、最小、平均轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)不勻率，汽缸壓強(qiáng)的最大、最小值和平均壓強(qiáng)。圖11第二十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日5．分析計(jì)算數(shù)據(jù)采集完成以后，就可以對空壓機(jī)組進(jìn)行分析，點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，系統(tǒng)將出現(xiàn)第二個(gè)界面如圖12所示。在這個(gè)界面中，將顯示空壓機(jī)組曲柄的主動力矩（假設(shè)為常數(shù)）、空壓機(jī)阻力距曲線和系統(tǒng)的盈虧功曲線。下方的文字框中將顯示最大阻力距、平均驅(qū)動力矩、最大機(jī)械能、最小機(jī)械能、最大剩余功等數(shù)據(jù)，以及根據(jù)用戶輸入的許可不均勻系數(shù)計(jì)算得到的系統(tǒng)所需的飛輪慣量。圖12第二十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日6．關(guān)閉飛輪機(jī)組，

安裝飛輪，重新啟動飛輪機(jī)組得到以上數(shù)據(jù)以后，用戶可以關(guān)閉飛輪機(jī)組，將卸下的飛輪安裝到機(jī)組上，重新啟動空壓機(jī)組，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集按鈕，查看主軸的速度曲線，就會發(fā)現(xiàn)由于飛輪的調(diào)節(jié)作用，主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)已經(jīng)有明顯下降，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。第二十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

（1）打印所采集的相關(guān)曲線，并粘在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。（2）分析調(diào)速的目的與原理。六、實(shí)驗(yàn)思考題

1）空壓機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為什么有周期性速度波動？2）隨著工作載荷的不斷增加，速度波動出現(xiàn)什么變化，為什么？3）加飛輪與不加飛輪相比，速度波動有什么變化，為什么？汽缸壓強(qiáng)又有什么變化，為什么？4）取空壓機(jī)主軸（曲柄）作為等效構(gòu)件，作用于活塞上的工作阻力F的等效阻力矩Mp如何計(jì)算？5）分析機(jī)組在各種狀態(tài)（如加飛輪、不加飛輪、加負(fù)載、不加負(fù)載）的運(yùn)動規(guī)律。上述狀態(tài)實(shí)際上與各種機(jī)械均有相似之處，如柴油機(jī)、沖床、起重機(jī)、軋鋼機(jī)、甚至自動武器等，因此上述分析方法也可供研究其他設(shè)備之用。第二十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)三

曲柄滑塊、導(dǎo)桿、凸輪實(shí)驗(yàn)第二十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）通過實(shí)驗(yàn)、了解位移、速度、加速度的測定方法；轉(zhuǎn)速及回轉(zhuǎn)不勻率的測定方法；2）通過實(shí)驗(yàn)，初步了解“QTD-Ⅲ型組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺”及光電脈沖編碼器、同步脈沖發(fā)生器（或稱角度傳感器）的基本原理，并掌握它們的使用方法；3）通過比較理論運(yùn)動線圖與實(shí)測運(yùn)動線圖的差異，并分析其原因，增加運(yùn)動速度特別是加速度的感性認(rèn)識；4）比較曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的性能差別；5）檢測凸輪直動從動桿的運(yùn)動規(guī)律；6）比較不同凸輪廓線或接觸副，對凸輪直動從動桿運(yùn)動規(guī)律的影響。第二十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

1．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖1所示，它由一下設(shè)備組成：（1）實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)----曲柄滑塊、導(dǎo)桿、凸輪組合機(jī)構(gòu)；（2）QTD-Ⅲ型組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀（單片機(jī)控制系統(tǒng)）；（3）打印機(jī)；（4）個(gè)人電腦一臺；（5）光電脈沖編碼器；（6）同步脈沖發(fā)生器（或稱角度傳感器）。圖1第二十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日2．實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)

直流電機(jī)額定功率100W電機(jī)調(diào)速范圍0-2000r/min蝸輪減速箱速比1/20實(shí)驗(yàn)臺尺寸長×寬×高＝500×380×230電源220V/50Hz第二十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日3．實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該組合實(shí)驗(yàn)裝置，只需拆裝少量零部件，即可分別構(gòu)成四種典型的傳動系統(tǒng)，分別是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)、；平底直動從動桿凸輪機(jī)構(gòu)和滾子直動從動桿凸輪機(jī)構(gòu)。而每一種機(jī)構(gòu)的某一些參數(shù)，如曲柄長度、連桿長度、滾子偏心等都可在一定范圍內(nèi)作一些調(diào)整，通過拆裝及調(diào)整可加深實(shí)驗(yàn)者對機(jī)械結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)的了解，對某些參數(shù)改動對整個(gè)運(yùn)動狀態(tài)的影響也會有更好的認(rèn)識。第二十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日4．組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀（1）實(shí)驗(yàn)儀外形布置此實(shí)驗(yàn)儀的外形結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖2（a）為正面結(jié)構(gòu)，圖2（b）為背面結(jié)構(gòu)。圖2（a）圖2（b）第三十頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）實(shí)驗(yàn)儀系統(tǒng)原理以QTD-III型組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀為主體的整個(gè)控制系統(tǒng)的原理框圖如圖3所示。圖3第三十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日圖4為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀圖4第三十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)操作步驟

1．系統(tǒng)聯(lián)接及啟動（1）連接RS232通訊線本實(shí)驗(yàn)必須通過計(jì)算機(jī)來完成。將計(jì)算機(jī)RS232串口，通過標(biāo)準(zhǔn)的通訊線，連接到QTD-III型組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀背面的RS232接口，如果采用多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器，則需要首先將多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器通過RS232通訊線連接到計(jì)算機(jī)，然后用雙端插頭電話線，將QTD-III型組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀連接到多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的任一個(gè)輸入口。第三十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）啟動機(jī)械教學(xué)組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖5第三十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日圖6第三十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日圖7第三十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日2．組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)操作

<1>曲柄滑塊運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組裝好。a、滑塊位移、速度、加速度測量（1）將光電脈沖編碼器輸出的5芯插頭及同步脈沖發(fā)生器輸出的5芯插頭分別插入測試儀上相對應(yīng)接口上。把串行傳輸線一頭插在計(jì)算機(jī)任一串口上，另一頭插在實(shí)驗(yàn)儀的串口上。（2）打開QTD-Ⅲ組合機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀上的電源，此時(shí)帶有LED數(shù)碼管顯示的面板上將顯示"0"。（3）打開個(gè)人計(jì)算機(jī)。（4）起動機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)電源接通前應(yīng)將電機(jī)調(diào)速電位器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至最低速位置，然后接通電源，并順時(shí)轉(zhuǎn)動調(diào)速電位器，使轉(zhuǎn)速逐漸加至所需的值（否則易燒斷保險(xiǎn)絲，甚至損壞調(diào)速器），顯示面板上實(shí)時(shí)顯示曲柄軸的轉(zhuǎn)速。（5）機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，就可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作了。請啟動系統(tǒng)軟件。（6）選擇好串口，并在彈出的采樣參數(shù)設(shè)置區(qū)內(nèi)選擇相應(yīng)該的采樣方式和采樣常數(shù)。你可以選擇是定時(shí)采樣方式，采樣的時(shí)間常數(shù)有10個(gè)選擇檔（分別是：2ms、5ms、10ms、15ms、20ms、25ms、30ms、35ms、40ms、50ms），比如選25ms；你也可以選擇定角采樣方式，采樣的角度常數(shù)有5個(gè)選擇檔（分別是：2度、4度、6度、8度、10度），比如選擇4度。第三十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日（7）在“標(biāo)定值輸入框”中輸入標(biāo)定值0.05。標(biāo)定值是指光電脈沖編碼器每輸出一個(gè)脈沖所對應(yīng)滑塊的位移量（mm），也稱作光電編碼器的脈沖當(dāng)量。它是按以下公式計(jì)算出來的：脈沖當(dāng)量計(jì)算式：脈沖（取為0.05）式中：—脈沖當(dāng)量；

—齒輪分度圓直徑（現(xiàn)配齒輪）；

—光電脈沖編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（現(xiàn)配編碼器）。（8）按下“采樣”按鍵，開始采樣。（請等若干時(shí)間，此時(shí)測試儀就在接收到PC機(jī)的指令進(jìn)行對機(jī)構(gòu)運(yùn)動的采樣，并回送采集的數(shù)據(jù)給PC機(jī)，PC機(jī)對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，得到運(yùn)動的位移值）（9）當(dāng)采樣完成，在界面將出現(xiàn)“運(yùn)動曲線繪制區(qū)”，繪制當(dāng)前的位移曲線，且在左邊的“數(shù)據(jù)顯示區(qū)”內(nèi)顯示采樣的數(shù)據(jù)。（10）按下“數(shù)據(jù)分析”鍵。則“運(yùn)動曲線繪制區(qū)”將在位移曲線上再逐漸繪出相應(yīng)的速度和加速度曲線。同時(shí)在左邊的“數(shù)據(jù)顯示區(qū)”內(nèi)也將增加各采樣點(diǎn)的速度和加速度值。第三十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日b、轉(zhuǎn)速及回轉(zhuǎn)不勻率的測試

（1）同“滑塊位移、速度、加速度測量”的(1)至(7)步。（2）選擇好串口，在彈出的采樣參數(shù)設(shè)計(jì)區(qū)內(nèi)，你應(yīng)該選擇最右邊的一欄，角度常數(shù)選擇有5檔（2度、4度、6度、8度、10度），選擇一個(gè)你想要的一檔，比如選擇6度。（3）同“滑塊位移、速度、加速度測量”的(9)、(10)、(11)步，不同的是“數(shù)據(jù)顯示區(qū)”不顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。<2>曲柄導(dǎo)桿滑塊運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)將曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)組裝好。按上述<1>a、<1>b步驟操作，比較曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的差異。<3>平底直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)將平底直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)組裝好，檢測其從動桿的運(yùn)動規(guī)律。<4>滾子直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)將滾子直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)組裝好，檢測其從動桿的運(yùn)動規(guī)律比較平底接觸與滾子接觸運(yùn)動特性的差異。第三十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日四、注意事項(xiàng)（1）在未確定拼裝機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)行前，一定不能開機(jī)。（2）若機(jī)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)松動、卡死等現(xiàn)象，請及時(shí)關(guān)閉電源，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并將其貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上；（2）比較曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的性能差別？（3）采用不同的凸輪廓線或接觸副，對直動從動件運(yùn)動規(guī)律有哪些影響？（4）理論運(yùn)動線圖與實(shí)測運(yùn)動線圖有哪些差異，分析其產(chǎn)生原因？第四十頁，共八十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)四

帶傳動實(shí)驗(yàn)第四十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解帶傳動的基本原理，并觀察、分析有關(guān)帶的彈性滑動和打滑等重要物理現(xiàn)象；2.分析并驗(yàn)證預(yù)緊力對帶的工作能力的影響；3.了解轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差速以及扭矩的測量原理與方法；4.繪制帶的滑動曲線及傳動效率曲線。第四十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

帶傳動是廣泛應(yīng)用的一種傳動，其性能實(shí)驗(yàn)為機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)大綱規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)之一，也是產(chǎn)品開發(fā)中的一項(xiàng)重要鑒別手段。本實(shí)驗(yàn)臺的完善設(shè)計(jì)保證操作者用簡單的操作，同時(shí)又概念形象地獲得傳動的效率曲線及滑動曲線。采用直流電動機(jī)為原動機(jī)及負(fù)載，具有無級調(diào)速功能。本實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)了專門的帶傳動預(yù)張力形成機(jī)構(gòu)，預(yù)張力可預(yù)先準(zhǔn)確設(shè)定，在實(shí)驗(yàn)過程中，預(yù)張力穩(wěn)定不變。在實(shí)驗(yàn)臺的電測箱中配置了單片機(jī)，設(shè)計(jì)了專用的軟件，使本實(shí)驗(yàn)臺具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、顯示、保持、記憶等多種人工智能。也可與PC機(jī)對接（實(shí)驗(yàn)臺備有接口），這時(shí)可自動顯示并打印輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)曲線。使用本實(shí)驗(yàn)臺，可以方便的完成以下實(shí)驗(yàn)：1、利用實(shí)驗(yàn)裝置的四路數(shù)字顯示信息，在不同負(fù)載的情況下，手工抄錄主動輪轉(zhuǎn)速、主動輪轉(zhuǎn)矩、被動輪轉(zhuǎn)速、被動輪轉(zhuǎn)矩，然后根據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算并繪出彈性滑動曲線和傳動效率。2、利用RS232串行線，將實(shí)驗(yàn)裝置與PC機(jī)直接連通。隨帶傳動負(fù)載逐級增加，計(jì)算機(jī)能根據(jù)專用軟件自動進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，并輸出滑動曲線、效率曲線和所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第四十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日1、皮帶傳動原理

1.1帶傳動的分析預(yù)拉力促使帶與輪之間具有一定的摩擦力，使得輪子轉(zhuǎn)動時(shí)帶動皮帶傳動。兩皮帶輪靜止時(shí)，帶各處的拉力都等于預(yù)緊力F0。傳動時(shí)，由于帶與輪子表面間摩擦力的作用，帶兩邊出現(xiàn)拉力差異，繞進(jìn)主動輪和繞出主動輪的一邊的拉力從F0增大到F1，繞出主動輪和繞進(jìn)被動輪的一邊的拉力由F0減小到F2，F(xiàn)1作用的邊稱為緊邊，F(xiàn)2作用的邊稱為松邊設(shè)環(huán)形帶的總長度不變，則緊邊的拉力的增量F1-F0應(yīng)等于松邊拉力的減小量F0-F2。即F1-F0=F0-F2則緊邊與松邊之差稱為帶傳動的有效拉力，即圓周力等于F=F1-F2。第四十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日1.2帶傳動的彈性滑動與打滑滑動率由于彈性滑動不可避免，所以從動輪的圓周速度小于主動輪的圓周速度，在帶傳動時(shí)，由帶的滑動引起的被動輪速度的降低率稱為滑動率。其中，V1、V2為主、被動輪輪緣的線速度；n1、n2為主、被動輪的轉(zhuǎn)速；d1、d2為主、被動輪的直徑。若d1=d2，則ε=(n1-n2)/n1，根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，帶的彈性滑動只發(fā)生在全部包角的某一段的接觸弧上，隨著有效圓周力的增加，彈性滑動的區(qū)段也逐漸增大，當(dāng)它擴(kuò)大至整個(gè)包角對應(yīng)的接觸弧時(shí)，帶傳動的有效圓周力也達(dá)到最大極限，如果載荷進(jìn)一步增大，帶與帶輪間就發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn)生打滑。打滑將使皮帶磨損加劇，被動輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。第四十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日2、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀如圖1所示。圖1第四十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日如圖2所示，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括如下部分：（1）帶傳動機(jī)構(gòu)；（2）主、從動輪轉(zhuǎn)矩傳感器；（3）主、從動輪轉(zhuǎn)速傳感器；（4）電測箱（與帶傳動機(jī)構(gòu)裝為一體）；（5）個(gè)人電腦；（6）打印機(jī)。帶傳動機(jī)構(gòu)主、從動輪轉(zhuǎn)矩傳感器主、從動輪轉(zhuǎn)速傳感器單片微計(jì)算機(jī)主、從動輪轉(zhuǎn)矩顯示主、從動輪轉(zhuǎn)速顯示輸出接口微機(jī)接口微計(jì)算機(jī)CRT顯示打印機(jī)圖2第四十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日3、主要技術(shù)參數(shù)（1）直流電機(jī)功率：2臺x50W（2）主動電機(jī)調(diào)速范圍：0～1800轉(zhuǎn)/分（3）額定轉(zhuǎn)矩：T=0.24N.m=2450g.cm（4）實(shí)驗(yàn)臺尺寸：長x寬x高=600x280x300（5）電源：220V交流/50Hz第四十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日4、實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)臺機(jī)械部分，主要由兩臺直流電機(jī)組成，如圖3所示。其中一臺作為原動機(jī)，另一臺作為負(fù)載的發(fā)電機(jī)。圖3第四十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）電測系統(tǒng)電測箱操作部分主要集中在箱體正面的面板上，面板的布置如圖4所示。送數(shù)保持清零加載載荷指示轉(zhuǎn)速I轉(zhuǎn)矩I轉(zhuǎn)速II轉(zhuǎn)矩II主動輪轉(zhuǎn)速r/m主動輪轉(zhuǎn)矩Nm從動輪轉(zhuǎn)速r/m從動輪轉(zhuǎn)矩Nm細(xì)調(diào)粗調(diào)電源圖4第五十頁，共八十八頁，2022年，8月28日在電測箱背面?zhèn)溆形C(jī)RS232接口、主、被動輪轉(zhuǎn)矩放大、調(diào)零旋鈕等，其布置情況如圖5所示。圖5123456在電測箱背面?zhèn)溆形C(jī)RS232接口、主、被動輪轉(zhuǎn)矩放大、調(diào)零旋鈕等，其布置情況如圖5所示。1、電源插座2、被動力矩放大倍數(shù)調(diào)節(jié)3、主動力矩放大倍數(shù)調(diào)節(jié)4、被動力矩調(diào)零5、主動力矩調(diào)零6、RS-232接口第五十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)操作步驟

1、人工記錄操作方法（1）設(shè)置預(yù)拉力不同型號傳動帶需在不同預(yù)拉力F0的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可對同一型號傳動帶采用不同的預(yù)拉力，以實(shí)驗(yàn)不同預(yù)拉力對同一傳動帶傳動性能的影響。為了改變預(yù)拉力F0，如圖2所示，只需改變砝碼8的大小。（2）接通電源在接通電源前，將開關(guān)粗調(diào)電位器的電機(jī)調(diào)速旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，使開關(guān)“斷開”，細(xì)調(diào)電位器旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，按電源開關(guān)接通電源，按一下“清零”鍵，此時(shí)主、被動電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示為“0”，力矩顯示為“.”，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于“自動校零”狀態(tài)。校零結(jié)束后，力矩顯示為“0”。再將粗調(diào)調(diào)速旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)接通“開關(guān)”并慢慢向高速方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)起動，逐漸增速，同時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)臺面板上主動輪轉(zhuǎn)速顯示屏上的轉(zhuǎn)速數(shù)，其上的數(shù)字即為當(dāng)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)主動電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速（本實(shí)驗(yàn)建議預(yù)定轉(zhuǎn)速為1200～1300r/m）時(shí)，停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時(shí)從動電機(jī)轉(zhuǎn)速也將穩(wěn)定地顯示在顯示屏上。第五十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日（3）加載在空載時(shí)，記錄主、被動輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。按“加載”鍵一次，第一個(gè)加載指示燈亮，調(diào)整主動電機(jī)轉(zhuǎn)速（此時(shí)，只需使用細(xì)調(diào)電位器進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)），使其保持在預(yù)定工作轉(zhuǎn)速內(nèi)，待顯示基本穩(wěn)定（一般LED顯示器跳動2～3次即可達(dá)到穩(wěn)定值），記下主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速值。再按“加載”鍵一次，第二次加載指示燈亮，再調(diào)整主動轉(zhuǎn)速（用細(xì)調(diào)電位器），仍保持在預(yù)定轉(zhuǎn)速，待顯示穩(wěn)定后再次記下主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速值。第三次按“加載”鍵，第三個(gè)加載指示燈亮，同前次操作記錄主、被動輪的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速值。重復(fù)上述操作步驟，直至7個(gè)加載指示燈亮，記錄下八組數(shù)據(jù)。根據(jù)這八組數(shù)據(jù)便可作出帶傳動滑動曲線ε—T2及效率曲線η—T2。在記錄下各組數(shù)據(jù)后，應(yīng)先將電機(jī)粗調(diào)速旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)至“關(guān)斷”狀態(tài)，然后將細(xì)調(diào)電位器逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，再按“清零”鍵。顯示指示燈全部熄火，機(jī)構(gòu)處于關(guān)斷狀態(tài)，等待下次實(shí)驗(yàn)或關(guān)閉電源。為便于記錄數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)臺的面板還設(shè)置了“保持”鍵，每次加載數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定后，按“保持”鍵可使轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在當(dāng)時(shí)的顯示值不變。按任意鍵，可脫離“保持”狀態(tài)。第五十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日2、與計(jì)算機(jī)接口操作方法

（1）連接RS232通訊線在DCS-II型帶傳動實(shí)驗(yàn)臺后板上設(shè)有RS232串行接口，可通過所附的通訊線直接和計(jì)算機(jī)相聯(lián)，組成帶傳動實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。如果采用多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器，則需要首先將多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器通過RS232通訊線連接到計(jì)算機(jī)，然后用雙端插頭電話線，將DCS-II型帶傳動實(shí)驗(yàn)臺連接到多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的任一個(gè)輸入口。第五十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）啟動機(jī)械教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖6第五十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日圖7第五十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日（3）數(shù)據(jù)采集及分析圖8第五十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日圖9第五十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日帶傳動實(shí)驗(yàn)臺加載原理

本實(shí)驗(yàn)臺由兩臺直流電機(jī)組成，左邊一臺是直流電動機(jī)，產(chǎn)生主動轉(zhuǎn)矩，通過皮帶，帶動右邊的直流發(fā)電機(jī)。直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓通過面板的“加載”按鍵控制電子開關(guān)，逐級接通并聯(lián)的負(fù)載電阻（采用電烙鐵的內(nèi)芯電阻），使發(fā)電機(jī)的輸出功率逐級增加，也即改變了皮帶傳送的功率大小，使主動直流電動機(jī)的負(fù)載功率逐級增加。圖10第五十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表，并求出計(jì)算值，以T2為橫坐標(biāo)，η、ε為縱坐標(biāo)（如圖11所示坐標(biāo)系），繪出T2－η、ε曲線。加載次數(shù)張緊力F01＝N加載次數(shù)張緊力F02＝N實(shí)測值計(jì)算值實(shí)測值計(jì)算值0011223344556677第六十頁，共八十八頁，2022年，8月28日傳動效率的計(jì)算公式為η(%)ε(%)圖11T2

2、思考題（1）主動輪圓周速度V1與被動輪圓周速度V2是否相同？原因何在？（2）對于彈性滑動和打滑，其中哪些現(xiàn)象產(chǎn)生，帶傳動就不能正常工作，為什么？（3）帶傳動效率是否載打滑時(shí)最高？（4）增加初拉力后，對打滑有何影響？（5）影響帶傳動拉力的因素有哪些？第六十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)五

齒輪傳動實(shí)驗(yàn)第六十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解封閉流式實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)，弄懂封閉加載原理。了解齒輪傳動效率的測定原理，掌握用封閉流式實(shí)驗(yàn)臺測定齒輪傳動效率的方法。測定齒輪減速器的傳動效率。第六十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

CLS-1I型齒輪試驗(yàn)臺為小型臺式封閉功率流式齒輪試驗(yàn)臺，采用懸掛式齒輪箱不停機(jī)加載方式，加載方便、操作簡單安全、耗能少。在數(shù)據(jù)處理方面，既可直接抄錄數(shù)據(jù)手工:計(jì)算，也可以和計(jì)算機(jī)接口組成具有數(shù)據(jù)采集處理，結(jié)果曲線顯示，信息儲存、打印輸出等多種功能的自動化處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有體積小、重量輕、機(jī)電一體化相結(jié)合等特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)臺用于機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以方便地完成以下實(shí)驗(yàn)：1、了解封閉功率流式齒輪試驗(yàn)臺的基本原理、特點(diǎn)及測定齒輪傳動效率的方法。2、通過改變載荷，測出不同載荷下的傳動效率和功率。輸出T1—T9關(guān)系曲線及η一T9曲線。其中T1為輪系輸入扭矩（即電機(jī)輸出扭矩），T9為封閉扭矩（也即載荷扭矩）。η為齒輪傳動效率。第六十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日1、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀如圖1所示。圖1

第六十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日如圖2所示，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由如下設(shè)備組成：（1）CLS-II型齒輪傳動實(shí)驗(yàn)臺；（2）CLS-II型齒輪傳動實(shí)驗(yàn)儀；（3）計(jì)算機(jī)；（4）打印機(jī)。齒輪傳動機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)矩傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器微計(jì)算機(jī)CRT顯示打印機(jī)CLS-II齒輪傳動實(shí)驗(yàn)臺CLS-II齒輪傳動實(shí)驗(yàn)儀單片微計(jì)算機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示轉(zhuǎn)矩輸出接口RS232接口圖2

第六十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日2、實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)（1）試驗(yàn)齒輪模數(shù)m＝2；（2）齒數(shù)Z4＝Z3＝Z2＝Zl=38；（3）速比i=1；（4）直流電機(jī)額定功率P=300w；（5）直流電機(jī)轉(zhuǎn)速N＝0～1100r／m；（6）最大封閉扭矩TB=15N.m；（7）最大封閉功率PB=1.5Kw；（8）實(shí)驗(yàn)臺尺寸：長x寬x高=900x550x300；（9）電源220V交流/50Hz。第六十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日3、實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由定軸齒輪副、懸掛齒輪箱、扭力軸、雙萬向連軸器等組成一個(gè)封閉機(jī)械系統(tǒng)。電機(jī)采用外殼懸掛結(jié)構(gòu)，通過浮動連軸器和齒輪相連，與電機(jī)懸臂相連的轉(zhuǎn)矩傳感器把電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號送入實(shí)驗(yàn)臺電測箱，在數(shù)碼顯示器上直接讀出。電機(jī)轉(zhuǎn)速由霍耳傳感器4測出，同時(shí)送往電測箱中顯示。圖3齒輪實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)簡圖1懸掛電機(jī)2轉(zhuǎn)矩傳感器3浮動連軸器4霍耳傳感器5定軸齒輪副6剛性連軸器7懸掛齒輪箱8砝碼9懸掛齒輪副10扭力軸11萬向連軸器12永久磁鋼圖3

第六十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日4、效率計(jì)算（l）封閉功率流方向的確定封閉功率流方向如圖3(a)所示，其大小為：（KW）該功率的大小決定于加載力知和扭力軸的轉(zhuǎn)速，而不是決定于電動機(jī)。電機(jī)提供的功率僅為封閉傳動中損耗功率，即：。故單對齒輪η為總效率，若η=95%，則電機(jī)供給的能量，其值約為封閉功率值的1/10，是一種節(jié)能高效的試驗(yàn)方法。

第六十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）封閉力矩T9的確定由圖3（b）可以看出，懸掛齒輪箱杠桿加上載荷后，齒輪9、齒輪9’就會，產(chǎn)生扭矩，其方向都是順時(shí)針，對齒輪9’中心取矩，得到封閉扭矩T9：（本實(shí)驗(yàn)臺T9是所加載荷產(chǎn)生扭矩的一半），即：（N·m）其中：W一所加砝碼重力（N)；L一加載杠桿長度L=0.3m。第七十頁，共八十八頁，2022年，8月28日5、齒輪傳動實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)儀正面面板布置及背面板布置如圖4、圖5所示。實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)部系統(tǒng)框圖參見圖2。

輸出轉(zhuǎn)速（r/m）輸出轉(zhuǎn)矩（Nm）送數(shù)保持清零加載載荷指示CLS-II齒輪傳動實(shí)驗(yàn)儀圖4

第七十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日1、調(diào)零電位器2、轉(zhuǎn)矩放大倍數(shù)電位器3、力矩輸出接口4、接地端子5、轉(zhuǎn)速輸入接口6、轉(zhuǎn)矩輸入接口7、RS-232接口8、電源開關(guān)9、電源插座圖3

123456789第七十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)操作步驟

1、人工記錄操作方法（1）系統(tǒng)聯(lián)接及接通電源齒輪實(shí)驗(yàn)臺在接通電源前，應(yīng)首先將電機(jī)調(diào)速旋扭逆時(shí)針轉(zhuǎn)至最低速“0速”位置，將傳感器轉(zhuǎn)矩信號輸出線及轉(zhuǎn)速信號輸出線分別插入電測箱后板和實(shí)驗(yàn)臺上相應(yīng)接口上，然后按電源開關(guān)接通電源。打開實(shí)驗(yàn)儀后板上的電源開關(guān)，并按一下“清零鍵”，此時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速顯示為“0”，輸出轉(zhuǎn)矩顯示數(shù)為“．”，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于“自動校零”狀態(tài)。校零結(jié)束后，轉(zhuǎn)矩顯示為“0”。（2）轉(zhuǎn)矩零點(diǎn)及放大倍數(shù)調(diào)整a、零點(diǎn)調(diào)整在齒輪實(shí)驗(yàn)臺不轉(zhuǎn)動及空載狀態(tài)下，使用萬用表接入電測箱后板力矩輸出接口3（見圖5）上，電壓輸出值應(yīng)在1—1.5V范圍內(nèi)，否則應(yīng)調(diào)整電測箱后板上的調(diào)零電位器（若電位器帶有鎖緊螺母，則應(yīng)先松開鎖緊螺母，調(diào)整后再鎖緊）。零點(diǎn)調(diào)整完成后按一下“清零”鍵，待轉(zhuǎn)矩顯示“0”后表示調(diào)整結(jié)束。第七十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日b、放大倍數(shù)調(diào)整

“調(diào)零”完成后，將實(shí)驗(yàn)臺上的調(diào)速旋扭順時(shí)針慢慢向“高速”方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)起動并逐漸增速，同時(shí)觀察電測箱面板上所顯示的轉(zhuǎn)速值。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1000轉(zhuǎn)／分左右時(shí)，停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，此時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩顯示值應(yīng)在0.6—0.8Nm.之間（此值為出廠時(shí)標(biāo)定值），否則通過電測箱后板上的轉(zhuǎn)矩放大倍數(shù)電位器加以調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器時(shí)，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的顯示值有一段滯后時(shí)間。一般調(diào)節(jié)后待顯示器數(shù)值跳動兩次即可達(dá)到穩(wěn)定值。(3)加載調(diào)零及放大倍數(shù)調(diào)整結(jié)束后，為保證加載過程中機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，建議先將電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)低。一般實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速調(diào)到300—800轉(zhuǎn)／分為宜。待實(shí)驗(yàn)臺處于穩(wěn)定空載運(yùn)轉(zhuǎn)后（若有較大振動，要按一下加載砝碼吊籃或適當(dāng)調(diào)節(jié)一下電機(jī)轉(zhuǎn)速），在砝碼吊籃上加上第一個(gè)砝碼。觀察輸出轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩值，待顯示穩(wěn)定（一般加載后轉(zhuǎn)矩顯示值跳動2一3次即可達(dá)穩(wěn)定值）后，按一下“保持鍵”，使當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩值穩(wěn)定不變，記錄下該組數(shù)值。然后按一下“加載鍵”，第一個(gè)加載指示燈亮，并脫離“保持”狀態(tài)，表示第一點(diǎn)加載結(jié)束。在吊籃上加上第二個(gè)砝碼，重復(fù)上述操作，直至加上八個(gè)砝碼，八個(gè)加載指示燈亮，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩顯示器分別顯示“8888”表示實(shí)驗(yàn)結(jié)束。根據(jù)所記錄下的八組數(shù)據(jù)便可作出齒輪傳動的傳動效率—T9曲線及T1—T9曲線。第七十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日2、與計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)方法1）連接RS232通訊線在CLS-II型齒輪傳動實(shí)驗(yàn)臺電測箱后板上設(shè)有RS-232接口，通過所附的通訊連接線和計(jì)算機(jī)相聯(lián)，組成智能齒輪傳動實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。如果采用多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器，則需要首先將多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器通過RS-232通訊線連接到計(jì)算機(jī)，然后用雙端插頭電話線，將CLS-1I型齒輪傳動實(shí)驗(yàn)儀連接到多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換