文档介绍：机械设计实验指导书
刘泽明王慧武编
西安理工大学机械原理及零件实验室
二零零零年六月十五日
前言
机械设计实验是《机权设计》课程重要的实践教学环节。通过实验,可以使学生获得实验操作的基本训练,了解实验的基本方法和机械参量(如力、力矩、功、速度、效率等)的测定方法,提高学生观察、分析事物和实际动手的能力,并巩固和深化《机械设计》课程的基本理论。
按照我校《机械设计》课程实验教学大纲要求,本指导书以测定机器或机械传动装置的效率、润滑性能以及机械部件的拆装与结构分析等为主要内容。计5个实验,可基本满足机械类专业的教学需要,也适合近机类、非机类专业选开实验的要求。为了帮助学生深入思考,每个实验后面都附有思考题。
本书还编入机械设计实验常用仪器的简介。
本书承蒙王文质老师审阅和指导,在此谨表示衷心的感谢。
由于编者水平所限,书中不妥之处,敬请指正。
编者
1995年9月
学生实验守则
,任何人都必须爱护实验室内的一切设备。如有损坏,一律照章办理。
,准备好实验用书、文具、纸张及计算用具等。
,不迟到,不无故块课,认真进行实验。
(设备)的操作规程。注意安全。在实验操作之前需经指导教师检查,学生应服从教师对实验的检查和指导。
,上课时着装整齐。室内严禁打闹、吸烟、吐痰、吃零食等。违者给予批评教育或处罚。
,并整理场地,关闭电源。
,按时上交指导教师以评定实验成绩。不交实验报告者,在本课程考试时不给予实验部分的成绩。
目录
实验一带传动的滑动与效率测定……………………………………1
实验二齿轮传动的效率测定………………………………………6
实验三滑动轴承的摩擦特性曲线与油膜压力分布实验……………13
实验四轴系结构的结构分析与测绘…………………………………18
实验五减速器拆装……………………………………………………23
附录实验用测量仪器………………………………………………26
实验报告…………………………………………………………………30
实验一带传动的滑动与效率曲线
一、实验目的和要求
带传动在工作中,滑动现象是不可避免的,本实验的目的和要求是:观察带传动的打滑现象,绘出滑动曲线和效率曲线,从而加深对带传动工作原理的特点的认识,并初步学会实验技能。
带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示,它是随负载的大小而变化的。滑动曲线就是表示:带在不同负载时滑动的程度的曲线,可用带所传递的有效圆周力Fe为横坐标,以滑动系数ε为纵坐标来绘制,如图1-1所示。
当传动比i=1时,有效圆周力Fe和滑动系数ε可用下式求得:
(kgf) (1)
(2)
式中:T1为主动带轮的转矩(kgfmm),D1为主动带轮直径(mm),n1、n2分别为主动和从动带轮的转速(rpm)。带传动的传动效率:
(3)
带传动效率η也是随负载的大小而变的,传动效率曲线一般也以传递的有效圆周力Fe为横坐标,以效率η为纵坐标来绘制,如图2所示。把效率曲线和滑动曲线共用一个横坐标Fe来绘制,更便于我们观察效率、滑动和传递的有效圆周力间的关系,可以找出一定型号的带在一定的工作条件下,效率既高、滑动也不严重而传动能力却能充分发挥的负载的数值。
要画出以上两条曲线,就需要一个能给试验皮带加上大小可调的负载的试验台,同时,实验时的转速n1、n2、转矩T1、T2要便于测量。
二、实验装置:皮带试验台
图1-3为试验台简图,它有两台直流电机,电机1和电机2。在试验中,我们将用电机1通过进行试验的皮带拖着电机2发电来给皮带加上负载。具体的加载原理和方法,下面一节再详细介绍。
电机1的定子用轴承固定在支架上,并加以平衡,可以自由摆动,称为悬支电机。这样结构是为了便于通过固联在定子上的力臂和放在它旁边的磅秤,测量电机工作时转子上的转矩。因为按电动机工作的电机,定子上由反作用力产生的转矩,大小与转子转矩相等(摩擦力忽略不计),方向与转子产生转矩相反。这台电机试验时按电动机工作,转子顺时针方向旋转,所以磅秤放在它的左侧。转矩T1可由下式计算:
(4)
式中: P1为磅秤的读数(kg)
L 为力臂长度,L=400mm
右边的电机2也用相同的方法支承在它的支架上,因为这台电机在试验中按发电机工作,发电机定子上的转矩的大小和方向均与转子转矩相同,现在转子为顺时针方向旋转,所以磅秤放在它的右边。转矩T2的求法和力臂的长度,与电机1相同,即
(5)
为了张紧皮带,支持电机2的支架是可以摆动的。这样结