機(jī)械系統(tǒng)搭接與測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.通過機(jī)械系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)要求；
2.通過機(jī)械系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)，了解通過搭接組合進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方式，提高機(jī)械創(chuàng)新意識(shí)；
3.通過對(duì)典型機(jī)械系統(tǒng)的性能參數(shù)（線位移、角位移、角加速度）的測(cè)試與數(shù)字化分析，進(jìn)一步了解典型機(jī)械系統(tǒng)的特點(diǎn)，掌握測(cè)試與分析的方法，提高工程實(shí)踐能力。
二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成與工作原理
本裝置主要由機(jī)械傳動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)、信息測(cè)量和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)組成（圖1）。
圖1 電氣原理框圖
機(jī)械傳動(dòng)裝置包括安裝平臺(tái)和搭接機(jī)構(gòu)或傳動(dòng)零部件（平面連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、聯(lián)軸器等）。圖2所示為其中的一種搭接方式。
圖2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械傳動(dòng)裝置例
用與實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析的計(jì)算機(jī)界面如圖3所示。
圖3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析的計(jì)算機(jī)界面
三、實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能與性能
機(jī)械系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)在機(jī)械系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。它是一種開放性的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)快速搭接組合，且可隨意在安裝位置允許的情況進(jìn)行新的組合。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝有變速機(jī)構(gòu)，且裝有角位移傳感器，使學(xué)習(xí)者可清晰地分析到速度輸入與輸出的變化。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)配有曲柄搖桿裝置、曲柄滑塊裝置、位移傳感器，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡可視化。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用適應(yīng)高速動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試的PCI數(shù)模采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，測(cè)試速度快、精度高、性能穩(wěn)定。
計(jì)算機(jī)測(cè)試分析軟件功能強(qiáng)大，可自動(dòng)或人機(jī)結(jié)合進(jìn)行測(cè)試分析、運(yùn)動(dòng)模擬、理論仿真、保存數(shù)據(jù)和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板。
計(jì)算機(jī)插槽采用PC104總線架構(gòu)，確保測(cè)試精度。
機(jī)械系統(tǒng)搭接方式可以在下面的方案中選擇：
1）帶傳動(dòng)
2）鏈傳動(dòng)
3）單級(jí)齒輪傳動(dòng)
4）多級(jí)齒輪傳動(dòng)
5）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)
6）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
7）爪式聯(lián)軸器傳動(dòng)
8）聯(lián)軸器傳動(dòng)
9）錯(cuò)誤傳動(dòng)系統(tǒng)
10）帶傳動(dòng)+鏈傳動(dòng)
11）鏈傳動(dòng)+齒輪傳動(dòng)
12）爪式聯(lián)軸器傳動(dòng)+齒輪傳動(dòng)
13）齒輪傳動(dòng)+曲柄搖桿機(jī)構(gòu)
14）齒輪傳動(dòng)+曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
15）齒輪傳動(dòng)+制動(dòng)器
16）帶傳動(dòng)+制動(dòng)器
17）鏈傳動(dòng)+制動(dòng)器
18）爪式聯(lián)軸器傳動(dòng)+制動(dòng)器
此外，學(xué)習(xí)者還可以根據(jù)自己的創(chuàng)意進(jìn)行其他的搭接。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供以下5種典型機(jī)構(gòu)的測(cè)試與分析：
（1）齒輪傳動(dòng)（角位移，角加速度測(cè)試）；
（2）帶傳動(dòng)（角位移，角加速度測(cè)試）；
（3）鏈傳動(dòng)（角位移，角加速度測(cè)試）；
（4）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄，搖桿：角位移，角加速度測(cè)試）；
（5）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄（角位移，角加速度測(cè)試；滑塊：直線位移及加速度測(cè)試）。
四、實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù)為：
直流電動(dòng)機(jī)：功率：125W 轉(zhuǎn)速：0-250轉(zhuǎn)/分
直流電動(dòng)機(jī)：功率：375W 轉(zhuǎn)速：0-250轉(zhuǎn)/分
測(cè)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(dòng)傳感器：輸出電壓：0-5V 量程：0-90 1支
外形：2050×780×860
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。
2.確定搭接方案。
1)選取相關(guān)零件。
2)進(jìn)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(dāng)軸不水平時(shí)機(jī)械振動(dòng)較大，當(dāng)軸水平時(shí)機(jī)械振動(dòng)較小。
3、進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的性能分析實(shí)驗(yàn)。
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(jī)電源。
5）慢慢調(diào)速:平面機(jī)構(gòu)的調(diào)速在0-45n/min；傳動(dòng)裝置調(diào)速在0-200n/min
6）打開計(jì)算機(jī)主機(jī)。
7）根據(jù)搭接方案選擇測(cè)試項(xiàng)目。
8）待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，選擇測(cè)試。
9）分析數(shù)據(jù)。
4.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
六、注意事項(xiàng)
1）開機(jī)時(shí)必需無負(fù)載且電機(jī)轉(zhuǎn)速由慢到快；
2）實(shí)驗(yàn)時(shí)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(jī)不適合驅(qū)動(dòng)平面機(jī)構(gòu)。
附錄：搭接方式的傳動(dòng)簡圖
方案1
方案2
實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、熟悉搭接方案。
二、繪制齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)測(cè)傳動(dòng)比曲線
三、進(jìn)行齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比不均勻?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)分析。
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