【正文】 軸—錐—鎖組合l 6．單—球—墊—密組合17．單—球—墊—壓密組合l —球—雙—平推—墊—軸—齒組合1 9．單—推—墊—外調(diào)組合2 —推—軸——球調(diào)—墊組合2 —球—軸擋組合2 —球—墊—軸擋—嵌組合2 —球—墊—軸擋組合2 5．單—球—墊—中軸—齒組合2 6．單—調(diào)心—墊—中軸——球—墊—中軸—齒—密組合2 8．單—球—墊—中軸—齒—悶—密組合2 —背推—墊組合3 0．單—球—雙—背推—墊—軸—齒組合31．單—調(diào)心—雙—背推—墊—軸—齒組合四、實驗步驟，分析軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸與軸的強(qiáng)度、加工、裝配的關(guān)系；了解軸上各零件的用途，軸承類型、布置、安裝調(diào)整方式；了解軸上零件的定位、固定方法，潤滑和密封結(jié)構(gòu)等。，不得丟失，每箱零件只能單獨裝箱存放不得與其它箱內(nèi)零件混雜在一起。 理解萬向節(jié)傳動過程速度波動的原因二、實驗原理：本實驗系統(tǒng)如圖1所示，它的工作原理為：電機(jī)10通過三角皮帶9帶動惰輪軸5，惰輪軸的一端是萬向節(jié)傳動7，另一端是鏈傳動系統(tǒng)。打開電源，三位LED數(shù)碼顯示管顯示“0”，表示儀器已經(jīng)通電。儀器的背面如圖3所示，有兩個5芯航空插頭，分別標(biāo)明輸入1和輸入2，將鏈條、萬向節(jié)速度傳感器的兩路輸出分別接到該兩個插座（鏈輪速度傳感器接輸入萬向節(jié)速度接輸入2）。根據(jù)用戶計算機(jī)與多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的串行接口通道，在程序界面的左上角串口選擇框中選擇合適的通道號（COM1或COM2）。如果用戶選擇的是實驗系統(tǒng)與計算機(jī)直接連接，則將LWSIII鏈條、萬向節(jié)實驗儀后背的RS232串行口與計算機(jī)的串行口（COM1或COM2）直接連接，啟動本公司的“鏈輪實驗系統(tǒng)”應(yīng)用程序啟動鏈輪、萬向節(jié)實驗臺鏈條、萬向節(jié)實驗系統(tǒng)程序的界面如圖4所示。數(shù)據(jù)采集的結(jié)果將分別顯示在程序界面上如圖6所示。四、實驗報告實驗數(shù)據(jù)萬向節(jié)主軸轉(zhuǎn)速萬向節(jié)從動軸轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)不勻率回轉(zhuǎn)不勻率平均轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)速最小轉(zhuǎn)速最小轉(zhuǎn)速 作出主軸轉(zhuǎn)速和從動軸轉(zhuǎn)速曲線。右邊用圖表曲線顯示萬向節(jié)和大鏈輪速度波動曲線。啟動以后，用戶應(yīng)該檢查通訊口與實際連接的通訊口（COM1或COM2）是否一致。此時，多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)通道指示燈應(yīng)該點亮，鏈輪、萬向節(jié)實驗系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)⒆詣訂印?本實驗必須通過計算機(jī)來完成。用戶可以使用這兩個接口中的任一個與計算機(jī)通訊。如果發(fā)現(xiàn)儀器工作不正常或者與計算機(jī)的通訊有問題，可以通過按復(fù)位鍵來消除。 LWSIII鏈條、萬向節(jié)實驗儀內(nèi)部由單片機(jī)控制，它完成鏈條和萬向節(jié)傳動輸出速度的采集和處理，同時將采集的數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)進(jìn)行處理。假定電機(jī)的速度是均勻的，那么在這兩點所測得的運轉(zhuǎn)速度將會反映通過萬向節(jié)和鏈傳動機(jī)構(gòu)以后速度的波動情況。 熟悉旋轉(zhuǎn)機(jī)械機(jī)構(gòu)速度的測試方法不得弄臟、損壞和丟失，實驗完成后將說明書存放在箱中。并可進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、討論。學(xué)生可以按照給出的設(shè)計方案選用零件及標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行組裝分析，也可另行設(shè)計新的方案組裝。三、實驗設(shè)備與原理實驗設(shè)備采用“創(chuàng)意組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗箱”。Ps—止推圈小試盤接觸壓力Pa：Ps=Pl—止推圈大試盤接觸壓力Pa： 圖4 止推圈摩擦副Rs—止推圈小試盤平均半徑：Rs=（d1+d2）/4= mmRl—止推圈大試盤平均半徑：Rl=（D1+D2）/4= mmVs—止推圈小試盤試驗速度：Vs== mm/minVl—止推圈大試盤試驗速度：Vl== mm/minμ3—小止推圈摩擦副的摩擦系數(shù) μ3=μl—大止推圈摩擦副的摩擦系數(shù) μl=Pv3—小止推圈摩擦副速度因子N：Pv3==2πRs n=Pvl—大止推圈摩擦副速度因子 N：Pvl==2πRl n=Kt—止推圈摩擦副的磨損因子mm2/N：Kt=式中：X—止推圈摩擦副軸向磨損量mmP—止推圈摩擦副Ps式pl的接觸壓力PaV—止推圈摩擦副Vs式Vl的試驗速度mm/mint—止推圈摩擦副試驗山時間min四球摩擦副（如圖5）圖5 長磨四球摩擦副1—加熱器 2—墊 3—圓柱銷 5—鎖緊螺環(huán) 6—彈簧夾頭7—標(biāo)準(zhǔn)試驗鋼球（GB30884） 8—壓環(huán) 9—軟鋁墊 10鉑熱電阻傳感器 摩擦系數(shù)公式推導(dǎo) 四球摩擦副由四個等直徑鋼球（r=）組成，其四個球心組成一個正四面體ABCD，如圖所示，上球與下三球的接觸點組成一個正三角形B1C1D1，上球與下三球的正壓力各為N1=N2=N3=N，摩擦力F=μN(yùn)，摩擦圓半徑rA=，摩擦力矩故摩擦系數(shù)，因軸向試驗力為所以摩擦系數(shù)μ=T—摩擦力矩（） P—試驗力 （N）（如圖6）1—銷 2—試片座 3—試片 4—鎖緊螺環(huán) 5—彈簧夾頭6—標(biāo)準(zhǔn)試樣鋼球（GB30884） 7—油盒 8—軟鋁墊 9—鉑熱電阻傳感器 圖6 球青銅三片摩擦副摩擦系數(shù)公式推導(dǎo)：如圖十一，球?qū)υ嚻恼龎毫Ω鳛镹，軸向試驗力為P，由圖所示的幾何關(guān)系可得：3NsinαP=0 故 N= 因為摩擦力矩 T=所以 F= 因 F=μN(yùn) 圖7 球三片作用力的分析圖所以摩擦系數(shù) μ= T—摩擦力矩（） P—試驗力（N） 注：由于加工尺寸誤差，為了提高試驗結(jié)果的再現(xiàn)性精度，摩擦系數(shù)需要進(jìn)行修正，乘以修正系數(shù)k，即 式中：k=：RA—試球理論磨損圓環(huán)半徑（=） —試球?qū)嶋H磨損圓環(huán)半徑（實測值，mm）實驗七 軸系結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計實驗實驗學(xué)時：2實驗類型：驗證性實驗要求：必開一、實驗?zāi)康牧私獠⒄莆蛰S、軸承和軸上零件的結(jié)構(gòu)與功用，工藝要求，裝配關(guān)系；了解軸與軸承及軸上零件的定位、固定及調(diào)整方式等，以建立軸系結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識并鞏固軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計理論知識。試驗時間的設(shè)定可以由撥盤設(shè)置。時間單元的操作試驗機(jī)時間控制范圍：1秒—9999分。試驗轉(zhuǎn)數(shù)單元的操作試驗轉(zhuǎn)數(shù)控制范圍：1—9999999。，試驗機(jī)將報警停車，再次啟動主軸前，應(yīng)按下摩擦力矩測控單元“復(fù)位”鍵，解除報警狀態(tài)。圖2 試驗機(jī)面板操作圖摩擦力矩單元的操作：0—（+）或（）號—。在撥盤上預(yù)置所需要的力值后，按下“施加”鍵，試驗機(jī)則自動加載試驗力至預(yù)置數(shù)值。調(diào)零操作應(yīng)在上下摩擦副接近時（5—10毫米范圍內(nèi)）進(jìn)行。試驗力單元的操作：0—1000N%—4%時，試驗機(jī)將自動保護(hù)停車，報警燈亮，并自動開始卸載。實驗機(jī)應(yīng)可靠接地，目測檢查各電器單元完整良好，接線無松動、脫落，即可接通電源。打開控制箱上的門后可看到每個電氣抽屜都有劃道，旋出固定螺釘，可將電氣抽屜向后拉出，進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，試驗機(jī)的控制面板可實現(xiàn)對試驗力、摩擦力矩、轉(zhuǎn)速、試驗周期、時間、溫度等參數(shù)進(jìn)行預(yù)置、測量、控制、報警和顯示操作。操縱試驗力控制按鈕，通過微機(jī)控制自動加載系統(tǒng)可實現(xiàn)一定速率加載。下導(dǎo)向主軸與下摩擦副副盤及摩擦力矩傳感系統(tǒng)下導(dǎo)向主軸（26）、副盤（27）、直線球軸承（28）、兩個徑向球軸承（29）、試驗力傳感器（30）、摩擦力矩傳感器（31）、止推球軸承（32）、背緊螺母（33）、滾花螺釘（34），在更換夾頭與裝卸各種摩擦副時必須操作（33）與（34），直線球軸承（28）可使下導(dǎo)向主軸（26）上下運動摩擦力小、輕便靈活，它可使在施加試驗力時具有最高的靈敏度，軸承（29）可使傳遞摩擦力矩時數(shù)顯準(zhǔn)確可靠?！?000r/min運轉(zhuǎn)，無級變速比高達(dá)1：40000。主軸及驅(qū)動系統(tǒng)主軸（1）是由松下交流伺服電機(jī)MHMA102A1和交流伺服調(diào)速系統(tǒng)MHDA103A1A驅(qū)動，無級調(diào)速，高速時精度為1%。它們都安裝在以焊接機(jī)座為主體的機(jī)架中，機(jī)座的右上部有工作臺面和拉板滑道，工作時可將工作臺面拉出，置放臺式雙筆250mm高精度快速記錄儀。4）根據(jù)記錄的轉(zhuǎn)速和摩擦力的值計算整理f與 值，按一定比例繪制摩擦特性曲線。δ式中：P平均：徑向單位平均壓力；B：軸瓦寬度110mm；d：軸的直徑60mm；δ為湍泄系數(shù)。 在投影直徑08上做一個矩形，采用方格紙，使其面積與曲線所包圍的面積相等，那么，矩形的邊長P平均乘以軸瓦寬度B再乘以軸的直徑d便是該軸承油膜的承載量。＝ll39。在投影直徑08上先畫出軸承表面上油孔位置的投影點1 2……7，然后通過這些點畫出上述相應(yīng)的各點壓力Pi ，即139。 為了確定軸承的承載量，用Pi 表示向量1139。將139。 、2239。、130176。、50176。 1) 啟動電機(jī)，將軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整到一定值（可取200rpm左右），注意觀察從軸開始運轉(zhuǎn)至200rpm時燈泡亮度的變化情況，待燈泡完全熄滅，此時已處于完全液體潤滑狀態(tài)； 2) 用加載裝置分幾次加載（但且莫加載超過1000N即100kg）。摩擦系數(shù)f之值可通過公式得到。摩擦系數(shù)f測量裝置 徑向滑動軸承的摩擦系數(shù)f隨軸承的特性系數(shù)λ=μn/p值的改變而改變（μ─油的動力粘度，n─軸的轉(zhuǎn)速，p壓力，p=W / Bd，W─軸上的載荷，W =軸瓦自重+外加載荷。加載裝置 油膜的徑向壓力分布曲線是在一定