機械系統(tǒng)搭接實驗指導書

一、機械系統(tǒng)搭接實驗指導書-實驗目的
1.通過機械系統(tǒng)搭接實驗，進一步了解機械傳動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與設(shè)計要求；
2.通過機械系統(tǒng)搭接實驗，了解通過搭接組合進行機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計的基本方式，提高機械創(chuàng)新意識；
3.通過對典型機械系統(tǒng)的性能參數(shù)（線位移、角位移、角加速度）的測試與數(shù)字化分析，進一步了解典型機械系統(tǒng)的特點，掌握測試與分析的方法，提高工程實踐能力。
二、實驗臺組成與工作原理
機械系統(tǒng)搭接與分析實驗臺主要由機械傳動裝置、控制系統(tǒng)、信息測量和計算機處理系統(tǒng)組成（圖1）。

圖1 電氣原理框圖

機械傳動裝置包括安裝平臺和搭接機構(gòu)或傳動零部件（平面連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、帶傳動、鏈傳動、聯(lián)軸器等）。圖2所示為其中的一種搭接方式。

圖2 實驗臺機械傳動裝置例

用與實驗測試分析的計算機界面如圖3所示。

圖3 實驗測試分析的計算機界面

三、實驗臺功能與性能
機械系統(tǒng)搭接實驗在機械系統(tǒng)搭接實驗臺上進行。它是一種開放性的實驗臺。
該實驗臺可以實現(xiàn)快速搭接組合，且可隨意在安裝位置允許的情況進行新的組合。
該實驗臺裝有變速機構(gòu)，且裝有角位移傳感器，使學習者可清晰地分析到速度輸入與輸出的變化。
該實驗臺配有曲柄搖桿裝置、曲柄滑塊裝置、位移傳感器，可實現(xiàn)運動軌跡可視化。
該實驗臺采用適應(yīng)高速動態(tài)參數(shù)測試的PCI數(shù)模采集卡進行數(shù)據(jù)采集，測試速度快、精度高、性能穩(wěn)定。
計算機測試分析軟件功能強大，可自動或人機結(jié)合進行測試分析、運動模擬、理論仿真、保存數(shù)據(jù)和提交實驗報告模板。
計算機插槽采用PC104總線架構(gòu)，確保測試精度。
機械系統(tǒng)搭接方式可以在下面的方案中選擇：
1)帶傳動
2)鏈傳動
3)單級齒輪傳動
4)多級齒輪傳動
5)曲柄搖桿機構(gòu)
6)曲柄滑塊機構(gòu)
7)爪式聯(lián)軸器傳動
8)聯(lián)軸器傳動
9)錯誤傳動系統(tǒng)
10)帶傳動+鏈傳動
11)鏈傳動+齒輪傳動
12)爪式聯(lián)軸器傳動+齒輪傳動
13)齒輪傳動+曲柄搖桿機構(gòu)
14)齒輪傳動+曲柄滑塊機構(gòu)
15)齒輪傳動+制動器
16)帶傳動+制動器
17)鏈傳動+制動器
18)爪式聯(lián)軸器傳動+制動器
此外，學習者還可以根據(jù)自己的創(chuàng)意進行其他的搭接。
該實驗臺提供以下5種典型機構(gòu)的測試與分析：
1)齒輪傳動（角位移，角加速度測試）；
2)帶傳動（角位移，角加速度測試）；
3)鏈傳動（角位移，角加速度測試）；
4)曲柄搖桿機構(gòu)（曲柄，搖桿：角位移，角加速度測試）；
5)曲柄滑塊機構(gòu)曲柄（角位移，角加速度測試；滑塊：直線位移及加速度測試）。
四、實驗臺主要技術(shù)參數(shù)
便攜式機械系統(tǒng)搭接與分析實驗臺的主要技術(shù)參數(shù)為：
直流電動機：功率：125W    轉(zhuǎn)速：0-250轉(zhuǎn)/分
直流電動機：功率：375W     轉(zhuǎn)速：0-250轉(zhuǎn)/分
測試傳感器：角位移傳感器：輸出電壓：0-5V     脈沖數(shù)：500P   2支
直線位移傳感器：輸出電壓：0-5V   量程：160-L    1支
擺動傳感器：輸出電壓：0-5V       量程：0-90     1支
外形：2050×780×860
五、實驗步驟
1.認真閱讀實驗指導書。
2.確定搭接方案。
1)選取相關(guān)零件。
2)進行搭接
在搭接的過程中用塞規(guī)和水平儀調(diào)整軸的水平，當軸不水平時機械振動較大，當軸水平時機械振動較小。
3.進行機械系統(tǒng)的性能分析實驗。
1)打開電器控制面板（注意：必須在搭接完畢后才能打開面板，以免發(fā)生安全事故）
2)將調(diào)速開關(guān)調(diào)到最底轉(zhuǎn)速。
3)打開總電源開關(guān)。
4)打開電機電源。
5)慢慢調(diào)速:平面機構(gòu)的調(diào)速在0-45n/min；傳動裝置調(diào)速在0-200n/min
6)打開計算機主機。
7)根據(jù)搭接方案選擇測試項目。
8)待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，選擇測試。
9)分析數(shù)據(jù)。
4.完成實驗報告。
六、注意事項
1)開機時必需無負載且電機轉(zhuǎn)速由慢到快；
2)實驗時必須注意安全。女生必須戴帽，將長發(fā)盤于帽中。操作者必須緊扣衣袖扣；
3)工件在旋轉(zhuǎn)過程中，不許用手觸摸旋轉(zhuǎn)部位。
4)375W電機不適合驅(qū)動平面機構(gòu)。
附錄：搭接方式的傳動簡圖

方案1

方案2
實驗報告
一、熟悉搭接方案。
二、繪制齒輪機構(gòu)實測傳動比曲線

三、進行齒輪機構(gòu)傳動比不均勻?qū)崪y數(shù)據(jù)分析。

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