机械带传动实验指导书分析
实验带传动弹性滑动和效率测试
一、实验目的:
1．观察带传动中弹性滑动和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。
2.比较预紧力对带传动承载能力的影响。
3.测定滑动率与所传递的载荷和带传动效率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。
4.了解带传动实验台的设计原理，掌握带传动转矩、转速的测量方法。
二、实验台的构造和工作原理
图1 带传动实验台主要结构
1、电机移动底板
2、法码
3、传感器
4、弹性测力杆
5、主动电动机
6、平带
7、光电测速装置
8、发电机
9、负载灯泡10、机壳11、操纵面板
1.主要结构及工作原理:
由于弹性滑动率ε、打滑现象的出现及带传动的效率η都与带传递的载荷大小有密切关系，本实验台用灯泡作负载。实验台组成如图1所示。皮带轮转速和扭矩及加载参数可直接在面板上准确读取，通过RS-232接口将所测参数输出到计算机中进行测试分析，也可脱机(不需计算机)运行，人工记录进行测试分析。
该实验台主要由两个直流电机组成或其中一个为主动电机5，另一个为从动电机8作发电机使用，其电枢绕组两端接上灯泡负载9，主动电机固定在一个以水平方向移动的底板1上，与发电机由一根平皮带6连接。在与滑动底板相连的
法码架上加上法码，即可拉紧皮带6。
电机锭子未固定可转动，其外壳上装有测力杆，支点压在压力传感器上通过计算即可得到电动机和发电机的转矩。
两电机后端装光电测速装置和测速转盘，转速在面板各自的数码管上显示。
2．电气装置工作原理
图2 带传动实验台面板布置
1、电流开关
2、转速调节
3、电动机扭矩
4、发电机扭矩
5、负载功率
6、电动机转速
7、发电机转速
8、加载装置
3.带轮转速的测量
主、从动轮分别固定在电动机、发电机主轴前端，两个主轴的后端分别装有转盘，转盘上有一小孔，转盘一侧固定光电传感器，并使传感器的测头正对小孔，主轴转动时，可在实验台面板窗口直接读出数码管显示的主轴转速（即带轮转速）。
4.转矩的测量
主动轮的驱动转矩T1和从动轮的负载转矩T2均是通过电机外壳的反力矩来测定的。电动机和发电机的外壳均支撑在支座的滚动轴承中可绕转子轴线摆动。当电动机启动和发电机加负载后，由于定子、转子磁场的相互作用，电动机的外壳（定子）将向转子旋转地反向（逆时针）翻转，而发电机的外壳将向转子旋转地同向（顺时针）翻转。两个电机外壳上均固定有弹性测力杆，其翻转转矩可通过装在测力杆上的百分表读数，经计算得出：
主动轮上的转矩T1=Q1K1L1（N·mm）
从动轮上的转矩T2=Q2K2L2（N·mm）
式中：Q1Q2——测力杆百分表读数；
K1K2——测力杆刚性系数（本实验台K1=K2=0.24N/格）；
L1L2——力臂，即转子与百分表测力杆的中心距（本实验台L1=L2=120mm）。
5.带的预紧力F
带的预紧力的大小直接影响带的应力及带传动的工作能力，本实验台采用改变砝码质量来调整带的预紧力。
6.弹性滑动率ε
主、从动轮的转速n
1、n
2
可以从实验台面板窗口上直接读出，由于带传动存
在弹性滑动，是n
2 1 ，其速度降低成都用滑动差率ε表示： ε=(v1-v2)/v1 %=(d1n1-d2n2)/d1n1 % 当d 1=d 2 时：ε=（n 1 -n 2 ）/n 1 % 7.带传动的效率η 带传动的效率η=P 1/P 2 =T 2 n 2 /T 1 n 1 ×100% 式中：P 1P 2 ——主从动轮上的功率； T 1T 2 ——主从动轮上的转矩； n 1n 2 ——主从动轮上的转速（D 1 =D 2 ）。 8.带传动弹性滑动曲线和效率曲线 改变带传动的负载，其中T1、T2、n1、n2也都在改变，这样就可算得一系列的ε及η值，以T2为横坐标可绘制出弹性滑动曲线和效率曲线，如图3所示： 图3弹性滑动曲线与效率曲线 图中A0为临界点，A0以左为弹性滑动区，随载荷增加，弹性滑动率ε和效 率η渐增，即带传动的正常工作阶段；当载荷增加到超过临界点A 时，弹性滑 动率ε急剧上升，效率η剧降，带传动进入打滑阶段，不能正常工作，应当避免。 三、实验步骤 1、接通电源，实验台的指示灯亮，检查测力计的测杆是否处于平衡状态。 2、调整百分表，使其指针对“0”刻度。 3、加法码3KG，使带具有预紧力。 4、按顺时针方向慢慢地旋转调速按钮，使电机从开始运转逐渐加速到n1=1000转/分左右，运转10分钟后，记录n1、n2和Q1、Q2一组数据。 5、间隔5~10秒钟，逐个打开灯泡（即加载），逐组几率数据和Q1、Q2，注意n1、n2之间的差值，即观察带传动的弹性滑动现象。 6、再逐渐增加负载，重复第5步，直至ε≥3%左右，带传动开始进入打滑，若再加载则n1、n2之差值迅速增大，带传动出现明显打滑现象。 7、关闭全部灯泡（即卸载），将砝码减到2Kg，再重复第4~6步。 8、关闭电源，取下砝码。 9、整理实验数据，绘制弹性滑动曲线和效率曲线。 四、实验报告要求 1.实验台的工作条件： （1）实验带的种类、规格； （2）预紧力 （3）带轮基准直径； （4）测力杆力臂长度； （5）测力杆刚性系数； （6）包角。 2.实验数据记录表 3.弹性滑动曲线和效率曲线 4.思考题： （1）比较带传动的弹性滑动与打滑现象，分析产生原因，说明引起的后果。 （2）比较两次不同预紧力的弹性滑动曲线、效率曲线不同点。 （3）综合分析影响带传动承载的因素。 《带传动弹性滑动和效率测试》实验报告 1.实验台工作条件 实验带种类、规格：聚酰胺片基平带（L20×800GB11063-89）预紧力：2F01= N；2F02= N. 带轮基准直径：D1=D2= mm； 测力杆力臂长：L1=L2= mm; 测力杆刚性系数：K1=K2= N/格； 包角α1=α2= 2.实验书记记录表第一次：预紧力2F0= N = N 第二次：预紧力2F 4.思考题 （1）带传动的弹性滑动和打滑有什么区别？ （2）预紧力对带的应力及带传动承载能力有何影响？（3）如何计算带传动的弹性滑动率ε及效率η？ 古今名言 敏而好学，不耻下问——孔子 业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈 兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子 己所不欲，勿施于人——孔子 读书破万卷，下笔如有神——杜甫 读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹 立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修 读万卷书，行万里路——刘彝 黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿 书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲——于谦 书犹药也，善读之可以医愚——刘向 莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞 发奋识遍天下字，立志读尽人间书——苏轼 鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书——李苦禅 立志宜思真品格，读书须尽苦功夫——阮元 非淡泊无以明志，非宁静无以致远——诸葛亮 熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》 书到用时方恨少，事非经过不知难——陆游 问渠那得清如许，为有源头活水来——朱熹 旧书不厌百回读，熟读精思子自知——苏轼 书痴者文必工，艺痴者技必良——蒲松龄 声明 访问者可将本资料提供的内容用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本文档及相关权利人的合法权利。谢谢合作！ （液压与气压传动）实验指导书 必修实验 实验一液压泵拆装 一、实验目的 液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵的拆装可加深对泵结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。 二、实验用工具及材料 内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件 三、实验内容及步骤 拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。 1.轴向柱塞泵 型号：cy14—1型轴向柱塞泵（手动变量） 结构见图1—1 图1-1 （1）实验原理 当油泵的输入轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转，由于装在缸体中的柱塞10的球头部分上的滑靴13被回程盘压向斜盘，因此柱塞10将随着斜盘的斜面在缸体5中作往复运动。从而实现油泵的吸油和排油。油泵的配油是由配油盘6实现的。改变斜盘的倾斜角度就可以改变油泵的流量输出。 （2）实验报告要求 A.根据实物，画出柱塞泵的工作原理简图。 B.简要说明轴向柱塞泵的结构组成。 （3）思考题 a.cy14---1型轴向柱塞泵用的是何种配流方式？ b.轴向柱塞泵的变量形式有几种？ c.所谓的“闭死容积”和“困油现象”指的是什么？如何消除。 2.齿轮泵 型号：CB---B型齿轮泵 结构图见图1—2 图1-2 （1）工作原理 在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。 （2）实验报告要求 a.根据实物，画出齿轮泵的工作原理简图。 b.简要说明齿轮泵的结构组成。 (3)思考题 a.卸荷槽的作用是什么？ b.齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？ 3.双作用叶片泵 型号：YB---6型叶片泵 结构图见图1---3 上海百睿机电设备有限公司– https://www.wendangku.net/doc/4c422318.html, 机械设计试验指导书 第一次机械设计结构展示与分析 一、实验目的 1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式； 2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式； 3.了解常用的润滑剂及密封装置； 4.了解常用紧固联接件的类型； 5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。 二、实验设备 机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。 三、实验内容、步骤 在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下： 1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物； 2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物； 3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物； 4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。 四、注意事项 注意保护零件陈列柜中的零件。 五、实验作业 1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各 有哪些类型？ 2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。 六、问题思考 1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？ 2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？ 3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？ 4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？ 5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？ 6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？ 7.弹簧的主要类型和功用是什么？ 8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？ 9.零件和构件的本质区别是什么？ 常用带传动效率测试分析实验台 《液压与气压传动》实验指导书 李笑梁成志 广东工业大学机电工程学院 一、实验设备 液压与气压传动实验课是在机电液综合设计实验台上进行的。它是用于学生自行设计、组装液压传动系统、计算机辅助测试系统、可编程序控制系统和电气传动系统的多功能实验系统。由实验装置、主机、显示器和打印机等组成。实验装置由液压实验装置、电气装置和各种检测和显示仪器等组成，如图1所示。 1．液压实验装置 液压实验装置由实验台架、油源装置、液压元件、油缸组件、马达组件、负重机构、液压辅件等部分构成。 实验台架由台架体、泄漏油收集过滤箱、油管架及其接油盘组成。过滤箱用来收集装拆管路时的余油及泄漏油，并通过滤网过滤后将油送回油箱。 油源装置由油箱、1套定量泵电机泵装置（20L/min、2.2KW、960rpm）、1套变量泵电机泵装置（20L/min、2.2KW、1430rpm）、回油滤油器、吸油滤油器、空气滤清器、液位计、供油块、回油块等组成，其原理如图2所示。供油块右半部分为定量泵供油口，左半部分为变量泵供油口。根据需要的供油口和回油口数量安装管接头，剩余的油口用堵头堵住。 液压元件是用来设计组装液压回路（系统）的压力、方向和流量三大类控制元件，压力类包括：先导式溢流阀、直动式溢流阀、电磁溢流阀、电液比例溢流阀、先导式减压阀、外控外泄单向顺序阀和压力继电器等。方向类包括：三位四通电磁换向阀（O型、M型）、二位四通电磁换向阀、电液换向阀（M型）、液控单向阀和单向阀等。流量类包括：电液比例方向节流阀、单向节流阀和单向调速阀等。 油缸组件由油缸、导向杆、开关、标尺、位移传感器等组成。油缸行程300mm、缸径50mm、活塞杆径25mm。操作台上布置2台水平油缸组件，右边的油缸组件可通过安装不同的螺孔布置成“对顶”或“顺序”安装形式。实验台台架立柱安装了1台垂直的油缸组件，用来拉升升降负重机构。 马达组件由液压马达和指示转盘组成，用来指示旋转类执行元件的转向和转速。 负重机构配置了15个加载砝码，每个重量20Kg，可根据实验需要增减砝码。 实验一 带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带 图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。 （1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min ；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U ”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n 1、n 2。 （2）扭矩测量装置 电动机输出转矩1T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩1T 、2T 相等。 只要测得不同负载下主动轮的转速1n 和从动轮的转速2n 以及主动轮的扭矩1T 和从动轮的扭矩 液压与气压传动实验指导书马恩李东如姜萌 南阳理工学院机械与汽车工程学院 目录 一、液压元件拆装实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 二、液压增速回路实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 19 三、顺序动作回路实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23 四、同步动作回路实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 27 实验一液压元件拆装实验指导书 实验注意事项 预习是做好实验的前提。在实验之前，应仔细阅读实验讲义《液压与气压传动实验指导书》、教材《液压与气压传动》，为了能充分地发挥学生创新能力，动手参与综合性、设计性实验，必须了解实验的目的和要求，掌握基本原理和主要实验步骤，视条件可在此实验前先拟定好方案，写好预习报告。 必须熟悉所用液压元件正确的装拆顺序、方法和使用场合，因为液压元件都是金属制成的，元件本身又有液压油，所以要求同学们两只手去拿液压元件，较轻液压元件的一个人两只手拿住，较重的需要两个人四只手同时拿牢，一定要注意安全，既不能伤着自己，又不能伤着别人。拆零件时如有疑问就先看教材，同学们之间进行讨论，之后再问老师。在操作过程中仔细的观察，如实而有条理地记录，并且不放过可能出现的一些反常现象。操作要胆大心细，培养独立工作能力，克服一有问题就问教师的依赖思想。 实验完毕，把所用的液压元件、工具等放回原处，关好电气开关，经指导教师同意后，方可离开实验室。 一、实验预习 ⒈复习齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构和原理。 ⒉复习液压马达、液压缸的构造。 ⒊复习方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的结构原理性能及特点。 二、实验目的 ⒈了解液压元件的内部结构，组成，配合关系。 ⒉通过元件拆装实验，加深对各元件基本原理的理解 三、实验用液压元件、工具及辅料 ⒈实验用液压泵：齿轮泵2 台、叶片泵2 台、轴向柱塞泵 2 台、液压马达2 台、液压缸1个。 ⒉实验用液压阀：方向控制阀5个、先导式溢流阀5个、减压阀5个、顺序阀5个、节流阀5个。 ⒊工具：内六方扳手5套、固定扳手、螺丝刀、卡簧钳等。 ⒋辅料：铜棒、棉纱、煤油等。 机械设计实验指导书 目录 实验一机械零件列柜演示实验 (4) 实验二带传动分析 (6) 实验三轴系结构分析 (11) 实验四减速器结构分析 (14) 实验五滑动轴承实验 (16) 实验六机械设计课程设计列柜演示实验 (22) 实验七机械传动系统方案设计和性能测试综合实验指导书 (24) 学生实验守则 一、学生实验前应认真预习相关实验容，明确实验目的、容、步骤，对指导教师的抽查提问回答不 合要求者，须重新预习，否则不准其做实验。 二、学生在实验中，应听从指导教师及实验人员的安排，在使用精密、贵重仪器时，必须按要求操 作以确保设备的安全使用，禁止随意动用与本实验无关的仪器设备，若对实验容持有创见性的改革，实施前必须经指导人员同意后方可进行。 三、学生应认真地进行实验，严格按操作规程办事，正确记录实验数据，实验后要认真做好实验报 告，认真分析实验结果、处理实验数据。 四、严格考勤，对无故缺席实验的学生以旷课论处，不得补做；对请假的学生，须另行安排时间予 以补做。 五、实验完毕后，学生必须按规定断电、关水、关气、整理设备、清扫场地，经指导教师检查合格 后方可离开。如发现有损坏仪器设备、偷盗公物者，一经查实，须追究责任，视情节按有关规定论处。 六、实验室应保持安静，不准高声喧哗、吸烟，注意环境卫生。实验时应注意安全，节约水、电、 气，遇到事故应切断电（气）源，并向指导教师报告 实验一机械零件列柜演示实验 一、实验设备： XJ-10B型精选机械零件列柜、铅笔、橡皮、直尺等绘图工具、钢笔或圆珠笔等二、实验目的： 了解常用机械零件的构造及应用。 三、实验要求： 1.回答每一柜中一个简答题； 2.画出主动斜齿轮、主动锥齿轮、主动蜗杆的受力图。 四、实验容： 《液压与气压传动》课程实验指导书（草） 吴海荣编 聊城大学汽车与交通工程学院 2007年2月22日 目录 实验一液压元件结构观察及方向控制回路实验 (2) 实验二液压传动节流调速回路性能实验 (9) 实验三气压传动多缸顺序动作回路演示实验 (13) 实验一液压元件结构观察及方向控制回路实验 一、实验目的 1、液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对各类液压元件的拆装可加深对液压元件结构及工作原理的了解。并能对液压元件的加工及装配工艺有一个初步的认识。 2、进一步理解方向控制回路的组成、原理及应用。 3、结合液压课所学知识学会系统设计、元件选择、安装、调试液压基本回路。 二、实验用工具及材料 QCS014A装拆式液压教学实验台、各类液压泵、液压阀及其它液压元件。 三、实验内容及步骤 （一）液压元件结构观察 观察及了解各零件在液压元件中的作用，了解各种液压元件的工作原理，并按一定的步骤装配各类液压元件。 Ⅰ.齿轮泵 齿轮泵具有结构简单，体积小，重量轻，工作可靠，制造容易、成本低以及对液压油的污染不太敏感，维护与修理方便等优点，因此已广泛地用在压力不高的液压系统中。齿轮泵的缺点是漏油较多，轴承上载荷大，因而压力较低，流量脉动和压力脉动较大，噪音高，并只能作定量泵使用，故使用范围受到一定限制，齿轮泵在结构上采取措施后可以达到较高的工作压力。 CB型齿轮泵在我国自行设计制造的产品，为了适应高压系统的需要，在结构上稍加改进（采用了浮动轴套结构即可用齿轮端面间隙自动补偿装置）， 可使油泵的额定压力达到10～16MPa，容积效率不低于0.9。 CB型齿轮油泵在结构上考虑并较好地解决了轴向间隙、径向压力不平衡、困油问题等。 型号：CB---B型齿轮泵，结构图见图1—1： 图1-1CB---B型齿轮泵 1.工作原理： 在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。 2.拆卸步骤： ①松开6个紧固螺钉2，分开端盖1和5；从泵体4中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴； ②分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封（此步可不做）。 装配顺序与拆卸相反。 3.主要零件分析： ①泵体4 泵体的两端面开有封油槽d，此槽与吸油口相通，用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄，泵体与齿顶圆的径向间隙为0.13～0.16mm。 ②端盖1与5 前后端盖内侧开有卸荷槽e（见图中虚线所示），用来消除困油。端盖1上吸油口大，压油口小，用来减小作用在轴和轴承上的径向不平 机械设计基础实验指导书 目录 实验一机构运动简图绘制 (1) 实验二齿轮范成原理 (2) 实验三带传动实验 (3) 实验四齿轮效率实验 (6) 实验五减速器拆装 (9) 实验报告一 (10) 实验报告二 (11) 实验报告三 (12) 实验报告四 (14) 实验报告五 (15) 实验一 机构运动简图的测绘和分析 一.实验目的 1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。 2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。 二.实验设备 1. 机械实物及机械模型。 2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。 3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。 三.原理和方法 1. 原理 机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。 2. 测绘方法 ⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。 ⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。 ⑶在草稿纸上绘出机构示意图。用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。 ⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。 ⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ （m/mm ）。在实验报告纸上画出机构运动 简图。 实验二 齿轮范成原理 一.实验目的 1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。 2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二.实验设备与工具 1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸 齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==?==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。 2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。 三.原理和方法 范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。实验时，齿条代表切削刀具，齿条节线与被加工齿轮的分度圆做纯滚动。这样，刀具刀刃各位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆半径无穷大的渐开线），所以包络出的齿廓必为渐开线。 当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为标准齿轮；如果是齿条中线的一条平行线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为变位齿轮。 四.实验步骤 1. 根据齿条刀具的基本参数和被加工齿轮的齿数以及变位系数计算出标准齿轮和变位齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并画在绘图纸上。 2. 将图纸固定在齿轮范成仪的圆盘上，对准中心，调节刀具中心线与齿轮毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。开始时将刀具推向最右边，然后将溜板慢慢向左移动。每移动一定距离，在代表齿轮毛坯的图纸上用铅笔描下刀具的刀刃位置，直到形成三个完整的齿形为止。 3. 使刀具离开轮坯中心线，移动xm 毫米（=0.4×20），再用上法推出三个变位齿轮的齿形。 机械设计制造及自动化专业实验 机械传动系统方案设计和性能测试 实验指导书 2012-10-10 机械工程学院 实践技能及培训中心 目录 一、实验目的 (1) 二、实验设备介绍 (1) 三、实验任务 (3) 四、实验台的使用与操作 (3) 1．实验台各部分的安装连线 (4) 2．实验前的准备及实验操作 (4) 五、实验步骤 (5) 六、测试软件介绍 (6) 1．界面总览 (6) ２．数据操作面板 (6) ３．电机控制操作面板 (6) ４．下拉菜单 (7) 附录1机械传动方案设计和性能测试综合实验报告错误！未定义书签。 附录2实验系统各模块展示 (17) 附录3转矩转速传感器介绍 (18) 附录4实验注意事项 (26) 一、实验目的 1. 掌握机械传动合理布置的基本要求，机械传动方案设计的一般方法，并利用机械 传动综合实验台对机械传动系统组成方案的性能进行测试，分析组成方案的特点； 2. 通过实验掌握机械传动性能综合测试的工作原理和方法，掌握计算机辅助实验的 新方法。 3. 测试常用机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运 动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等)，加深对常见机械传动性能的认识和理解； 二、实验设备介绍 1 实验台系统组成 “机械传动性能综合测试实验台”由机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机几个模块组成，另外还有实验软件支持。系统性能参数的测量通过测试软件控制，安装在工控机主板上的两块转矩转速测试卡和转矩转速传感器联接，如图1和图2所示。 图1 机械传动测试系统组成示意图 变频电机 ZJ 扭矩传感器 被试传 动机构 ZJ 扭矩传感器 负载 工控机 转速调节 负载调节 扭矩测量卡 扭矩测量卡 D/A 转换卡 交通与汽车工程学院 《汽车液压与气压传动》 实验指导书 适用专业:汽车服务工程 课程代码:8234520 学时:6学分: 编写单位:汽车工程系 编写人:吴涛 审核人:徐延海 审批人:孙仁云 目录 实验一 (2) 实验二 (4) 实验三 (7) 实验四 (9) 主要参考文献 (12) 实验一齿轮泵拆装实验 一、实验目的和任务 液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对齿轮泵的拆装，可加深对齿轮泵结构及工作原理的了解。 二、实验仪器、设备及材料 1、拆装：齿轮泵。 2、内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、游标卡尺。 三、实验原理及步骤 实验原理：齿轮泵为液压系统中的常见动力元件，其工作原理是靠齿轮的轮齿间的容积变化工作的。了解齿轮泵的困油问题并从结构上加以分析解决的措施，通过实物分析齿轮泵的工作三要素（三个必须的条件）。认识齿轮泵的铭牌、型号等内容。掌握齿轮泵和马达的职能符号（定量、动量、单向、双向）及选型要求等。掌握拆装油泵和马达的方法和拆装要点。 拆卸及装配步骤： 1）松开6个紧固螺钉，分开端盖1和4；从泵体3（图1—1）中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴； 2）分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。 装配顺序与拆卸相反。 四、实验注意事项 1、注意拆装的顺序； 2、注意拆装中主要使用的工具的使用； 3、注意在装配后根据其工作原理判断装配的正确性。 五、思考题 1、画出齿轮油泵工作原理简图，说明其主要结构组成及工作原理？ 2、齿轮泵的卸荷槽的作用是什么？ 3、液压泵的密封工作区是指哪一部分？ 4、分析影响齿轮泵正常工作及容积效率的因素，了解易产生故障的部件并分析其原因。 六、齿轮泵结构 CB-B型齿轮泵，结构图见图1—1 图1－1 主要零件分析： 1）泵体3泵体的两端面开有封油槽，此槽与吸油口相通，用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄，泵体与齿顶圆的径向间隙为0.13～0.16mm。 2）端盖1与4前后端盖内侧开有卸荷槽（见图中虚线所示），用来消除困油。端盖1上吸油口大，压油口小，用来减小作用在轴和轴承上的径向不平衡力。 3）齿轮2两个齿轮的齿数和模数都相等，齿轮与端盖间轴向间隙为0.03～0.04mm，轴向间隙不可以调节。 记录数据： 主动齿轮齿数从动齿轮 齿数 齿顶圆直 径 泵体内腔 直径 间隙齿厚中心距 实验二叶片泵拆装实验 一、实验目的和任务 实验1机器人机械系统 一、实验目的 1、了解机器人机械系统的组成； 2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用； 3、掌握机器人单轴运动的方法； 二、实验设备 1、RBT-5T/S02S教学机器人一台 2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套 3、装有运动控制卡的计算机一台 三、实验原理 RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。机器人的传动简图如图2——1所示。 图2-1机器人的传动简图 Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。 本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。 下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。1、同步齿形带传动 同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同 步齿形带传动。 同步齿形带传动如下特点： 1.平均传动比准确； 2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小； 3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛； 4.效率较高，约为0.98。 5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。 同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。带的模数 m 及宽度b 越大，则能传递的圆周力也越大。 图2-2同步齿形带传动结构 2.谐波传动 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 图2-3谐波传动原理 图2-3示出一种最简单的谐波传动工作原理图。 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。 第4章机械性能和工作能力的测试与分析 4.1 概述 提高机械及其零部件的性能和工作能力是提高机械产品质量的关键。机械及其零部件的性能和工作能力的测试涉及运动学特性、动力学特性、精确度、承载能力、可靠性、安全性、人机工程、节能环保等，项目和内容十分广泛，其基本内容包括机械传动的效率、振动、噪声等，这些测试项目常常作为评定机械产品性能的基本质量指标。因此，掌握机械性能和工作能力的测试方法，对于研究、改进和创新机械以及对机械设备进行故障诊断具有重要的意义。 4.2 机械设计展示开放实验 4.2.1 实验目的 通过实验对各种机械零部件、各种传动装置的结构组成形式以及润滑与密封、零件的失效形式等有一个比较全面的认识与了解。 4.2.2 实验设备 机械设计示教板，由18个陈列柜组成，如图4-1所示。 图4-1 机械设计示教板 4.2.3 实验内容 （1）螺纹联接1：螺纹的类型、螺纹联接的基本类型、常见的各种螺纹联接件； （2）螺纹联接2：螺纹联接的防松、提高螺纹联接强度的措施、螺纹联接的装拆； （3）键、销和花键联接； （4）铆、焊、粘和过盈联接； （5）带传动1：V带传动、平带传动、同步带传动及带传动的张紧装置； （6）带传动2：平带的材料与接头形式、V带的结构与型号、其它带传动、各种带轮的结构； （7）链传动：滚子链的结构与接头形式、齿形链、无级变速链、起重链、链传动的布置与张紧； （8）齿轮和蜗杆传动：齿轮的结构、蜗杆的类型、蜗轮的结构； （9）滑动轴承：轴瓦与衬的材料、滑动轴承的结构、动压滑动轴承油膜压力分布； （10）滚动轴承1：滚动轴承的结构、常用类型与代号、尺寸系列、滚动轴承的装拆； （11）滚动轴承2：内圈和外圈的固定方法、轴承的预紧与调整、密封、轴承座的形式； （12）联轴器：刚性固定式、刚性可移式、弹性联轴器、安全联轴器； （13）离合器：牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器、离心式离合器、超越离合器； （14）轴1：轴的承载类型、轴的结构类型、轴的结构设计； （15）轴2：轴上零件的定位； （16）弹簧：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、组合弹簧以及弹簧的应用； （17）润滑与密封：润滑装置、密封件、润滑剂； （18）机械零件的失效形式：残余变形、断裂、磨损、胶合、点蚀、腐蚀。 综合测试题Ⅰ答案 四、名词解释 1． 当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向 力的作用。当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。 2． 在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在 液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。当气泡随着液流进入高压时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。 3． 变量泵是排量可以改变的液压泵。 4． 液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调 速的回路称为容积调速回路。 5． 非时序逻辑系统是系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。 五、分析题 1．解：1）进油节流调速系统活塞运动速度v 1= q min /A 1； 出口节流调速系统活塞运动速度 v 2= q min /A 2 因Ａ1>Ａ2，故进油节流调速可获得最低的最低速度。 2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2～3×105Pa ），节流阀在最小允许开度 A Tmin 时能正常工作的最小流量q min 。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量A Tmin 和两端压差△p 相同的条件。 设进油节流调速回路的泵压力为p p1,节流阀压差为△p 1则： 111p A F p p ?+= 111A F p p p -=? 设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为p p2 ，节流阀压差为△p 2 ，则： 2221A p F p A p ?+= 22122A F A A p p p -=? 由最小稳定流量q min 相等的定义可知：△p 1=△p 2 即： 212121A F A F A A p p p p -+= 为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力 p p1、 p p2 是不相等的。 2．解：1） A 为 内控外泄顺序阀，作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作，调整压力略大于10×105Pa ； B 为卸荷阀，作用是定位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10×105Pa ； 带传动实验指导书 金悦 姓名班级学号 西安交通大学 机械基础实验教学中心 http://202.117.29.254 2012年9月 目录 §1-1 概述 (1) §1-2 预习报告 (1) §1-3 实验原理...........…………………………………………… 一、实验系统的组成...........………………………………………… 1、实验系统的组成...........………………………………………… 2、主要技术参数...........……………………………………………… 3、实验机结构特点...........………………………………………………（1）机械结构...........………………………………………………（2）电测系统...........……………………………………………… 二、实验原理及测试方法...........…………………………………… 1、转速测量...........……………………………………………… 2、转矩测量...........……………………………………………… 3、加载原理...........……………………………………………… 4、电机调速...........……………………………………………… §1-4 实验步骤...........……………………………………… 一、人工记录操作方法...........……………………………………… 二、与计算机接口操作方法...........……………………………………… 三、校零与标定...........………………………………………………§1-5 实验任务...........………………………………………… §1-6 实验报告...........………………………………………… 液压与气压传动实验指导书 中南林业科技大学 机电实验中心 前言 本实验指导书是根据机械设计制造及自动化等专业《液压传动与气压传动》教学大纲及实验教学大纲的要求编写的，共编入七个教学实验，适用于在YCS系列液压教学实验台上进行。 通过实验教学，目的是使学生掌握常用液压元件及常用液压回路的性能及测试方法，培养学生分析解决实际工程问题的能力。 由于水平所限，不妥之处在所难免，欢迎批评指正。 目录 实验一液压泵（马达）结构实验----------------------------------4 实验二液压控制阀结构实验--------------------------------------5 实验三液压泵性能实验------------------------------------------6 实验四溢流阀性能实验------------------------------------------11 实验五节流调速性能实验----------------------------------------17 实验六液压回路设计实验----------------------------------------23 实验七气压回路设计实验----------------------------------------24 实验一液压泵（马达）结构实验 一、实验目的 1.通过实验，熟悉和掌握液压系统中动力与执行元件的结构、工作原理。 2.通过实验，能熟练完成各种泵（马达）的拆卸和组装。 二、实验内容 将实验中给出的液压泵（马达）分别拆开，观察其组成零件、结构特征、工作原理，并记录拆装顺序以便于正确组装。 1.齿轮泵的拆装：将齿轮泵按顺序拆开，观察泵的密封容积由哪些零件组成，困 油区、卸荷槽在什么位置，泵内压力油的泄漏情况，如何提高容积效率。 2.叶片泵的拆装：将叶片泵按顺序拆开，观察泵的密封容积由哪些零件组成，如 何区分配油盘上的配油窗口，分析配油盘上的三角沟槽有什么作用，叶片能否反 装，泵在工作时叶片一端靠什么力始终顶住定子内圆表面而不产生脱空现象。 3. 轴向柱塞泵的拆装：将柱塞泵按顺序拆开，观察泵的密封容积由哪些零件组成， 分析三对摩擦副的特点，变量机构的变量原理及特点，柱塞上的小槽和中心弹簧 有什么作用。 4. 叶片马达的拆装：将叶片马达按顺序拆开，观察马达的密封容积由哪些零件组成， 分析叶片马达与叶片泵相比结构上的特点，起动转矩的产生。 5. 单作用连杆型径向马达的拆装：将马达按顺序拆开，观察马达的密封容积由哪些 零件组成，分析配流轴的特点，马达内部油道的布置。 三、实验报告要求 １.填写实验名称、实验目的和实验内容， 2.将自己拆解的过程、遇到的问题以及如何解决问题的过程进行详细说明。 3.回答下列问题： ①齿轮泵高压化的主要障碍是什么？可在结构上采用哪些措施减少液压径向不平 衡力和提高容积效率？ ②双作用叶片泵与马达在结构上有何异同？比较双作用式与单作用式叶片泵，说明 各自的特点。 ③定性地绘制限压式叶片泵的压力—流量特性曲线，并说明“调压弹簧”、“调压 弹簧刚度”、“流量调节螺钉”对压力—流量特性曲线的影响。 ④CY14-1轴向柱塞泵的有哪些结构特点？ ⑤总结容积泵工作的必要条件及常用的三种配流方式。这三种配流方式分别运用在 何种结构的泵（马达）上？ 四、实验台主要技术参数： 直流电机功率：355 KW 调速范围：50~1500 rpm 预紧力最大值：3 Kgf 测力杆力臂长：L1=L2=120 mm 带轮直径：D1=D2=120 mm 测力杆刚度系数：K1=K2=0.24 N/格 百分表：精度0.01mm，测量范围0~10mm 实验带：聚酰胺片基平带（L20×800GB11063-89） 发电机负载：0、40W、80W、120W、160W、200W、240W、280W、320W共九档 五、实验注意事项： 1、带与带轮应保持清洁，不得沾油，否则可用汽油或酒精清洗后用抹布擦干； 2、启动电源开关前，应将面板上转速旋钮逆时针旋到止位，以免电机突然高速运动产生冲击损坏传感器。同时还应加上一定的砝码，使带张紧，并断开发电机所有的负载； 3、采集数据时，一定要等转速窗口数据稳定及百分表指针摆动幅度小于4格后再进行采集，两次采集间隔5~10秒钟； 4、当带加载至打滑时，运转时间不能过长，以防带过度磨损。 六、实验要求： 严格按步骤进行实验，认真采集数据，完成实验报告。 三、带传动实验报告 班级：学号：姓名：成绩： 组号：本组人数：时间：2013年 10月 15日 一、实验目的 二、实验台工作条件 测力杆力臂长：L1=L2= 带轮直径：D1=D2= 测力杆刚度系数：K1=K2= 实验带： 三、实验数据及处理： 1、初拉力F0= N时的测试数据： n1 n2 △n εT1 T2 η0 1 2 3 4 5 6 7 2、初拉力F0= N时的测试数据： n1n2△nεT1T2η0 1 2 3 4 5 6 7 3、带传动弹性滑动曲线和效率曲线： 四、思考题 1. 带传动的弹性滑动和打滑有何区别？ 2.预紧力大小对带的应力及带传动承载能力有何影响？ 3.如何计算带的弹性滑动率ε及效率η？ 液压传动技术实验指导书 基于力士乐综合试验台 目录 安全操作规程 1 实验一液压元件认知与拆装 2 实验二液压泵性能调试实验 8 实验三液压执行元件性能实验1-液压缸 11实验四液压执行元件性能实验2-液压马达 15实验五节流阀性能实验 18 实验六溢流阀性能实验 21 实验七差动回路调速实验 25 实验八速度换接回路设计实验 28 安全操作规程 一、液压系统的使用总则: 1、应该确保实验台易于接近，距离墙和设备的最小距离至少1m。 2、在紧急情况下，应该通过按动OFF按钮，连接插头或主开关切断电源。 3、电气装置只能由专业人员进行维护和连接。 4、保护邻近的设备不被油液污染（油液溢出不能损坏贵重的元件）。 5、油液与眼睛和嘴接触时可能会对人的健康造成损害，操作时注意不要用沾油的手接触面部。此外，滴在地上的油滴可能会使人滑倒受伤，一旦油液污染地面应立即清除干净。 二、实验台使用规定: 1、在实验之前和实验之后应将主开关置于“0”位。 2、为了保护自己，应该确保在连接回路过程中，没有人启动液压泵，或者将流向实验台的油路切断。 3、通过拉动快速接头进行检查，确保所有的快速接头连接可靠。 4、软管不能过分弯曲或折裂，否则会有爆裂的危险。 5、随时检查接头和软管的情况，以保持最佳状态。 三、电气安全规程: 1、电气装置指的是使用电能或用于传递和处理信息的装置。电气设备是由电气装置连接在一起构成的。使用电气设备和装置必须遵守工商业联合会办关于“电气设备和装置”（VBG 4）事故预防措施规定。 实验人员的资格必须加以区分：电气专业人员、受过培训的人员和非专业人员。必须牢记，参与实验的学生属于非专业人员，只能在工作电压一般最大不超过25VAC或60VDC的系统和设备上进行工作。 2、只有预先将系统的危险源可靠地控制时，才允许对电气控制系统进行处理。当使用电气控制系统时，实验学生必须意识到，它可能会引起机器的运动，由此可能会给人和机器带来危险。 实验一液压元件认知与拆装 一、实验目的： 通过元件的认知和拆装操作，使学生对学过的主要元件外观、内部结构，主 机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年 目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17) 实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。 四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏 综合测试题Ⅰ答案 一、填空题 1．动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件 2．层流；紊流；雷诺数 3．粘性；沿程压力；局部压力 4．吸油；压油 5．端面、径向；啮合；端面 6．过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上 7．压力，行程；速度，位置 8．干空气；湿空气；湿度、含湿量 二、选择题 1．A；B 2．A、C；B、D 3．C；A 4．D；C 5．A、B、C；A 6．C；B 7．A；C 8．D；A 9．B；A 10．A；D 三、判断题 1．× 2．× 3．× 4．○ 5．× 6．○ 7．× 8．○ 9．× 10．× 四、名词解释 1．当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。2．在液压系统中，若某点处的压力低于液压油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在 液体中的空气就分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫做气穴现象。当气泡随着液流进入高压时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围液体质点以极高速度填补这一空间，质点间相互碰撞而产生局部高压，形成压力冲击。如果这个局部液压冲击作用在零件的金属表面上，使金属表面产生腐蚀。这种因空穴产生的腐蚀称为气蚀。 3． 变量泵是排量可以改变的液压泵。 4． 液压系统采用变量泵供油，通过改变泵的排量来改变输入执行元件的流量，从而实现调 速的回路称为容积调速回路。 5． 非时序逻辑系统是系统的输出只与输入变量的组合有关，与变量取值的先后顺序无关。 五、分析题 1．解：1）进油节流调速系统活塞运动速度v 1= q min /A 1； 出口节流调速系统活塞运动速度 v 2= q min /A 2 因Ａ1>Ａ2，故进油节流调速可获得最低的最低速度。 2）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（2～3×105Pa ），节流阀在最小允许开度 A Tmin 时能正常工作的最小流量q min 。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开口量A Tmin 和两端压差△p 相同的条件。 设进油节流调速回路的泵压力为p p1,节流阀压差为△p 1则： 111p A F p p ?+= 111A F p p p -=? 设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为p p2 ，节流阀压差为△p 2 ，则： 2221A p F p A p ?+= 22122A F A A p p p -=? 由最小稳定流量q min 相等的定义可知：△p 1=△p 2 即： 212121A F A F A A p p p p -+= 为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力 p p1、 p p2 是不相等的。 2．解：1） A 为 内控外泄顺序阀，作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作，调整压力略大于10×105Pa ； B 为卸荷阀，作用是定位、夹紧动作完成后，使大流量泵卸载，调整压力略大于10×105Pa ； C 为压力继电器，作用是当系统压力达到夹紧压力时，发讯控制其他元件动作，调整压力为30×105Pa D 为溢流阀，作用是夹紧后，起稳压作用，调整压力为30×105Pa 。 2）系统的工作过程：系统的工作循环是定位—夹紧—拔销—松开。其动作过程：当1DT 得电、换向阀左位工作时，双泵供油，定位缸动作，实现定位；当定位动作结束后，压力升高，升至顺序阀A 的调整压力值，A 阀打开，夹紧缸运动；当夹紧压力达到所需要夹紧力时，B 阀使大流量泵卸载，小流量泵继续供油，补偿泄漏，以保持系统压力，夹紧力由溢流阀D 控制，同时，压力继电器C 发讯，控制其他相关元件动作。 六、问答题 1．答：当“是门”元件正常工作时，气流由气源流向输出口S ，若由于某种原因使气源压液压实验指导书
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