【正文】 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(yàn)速度：Vs== mm/minVl—止推圈大試盤試驗(yàn)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(yàn)速度mm/mint—止推圈摩擦副試驗(yàn)山時(shí)間min四球摩擦副（如圖5）圖5 長(zhǎng)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(yàn)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(gè)等直徑鋼球（r=）組成，其四個(gè)球心組成一個(gè)正四面體ABCD，如圖所示，上球與下三球的接觸點(diǎn)組成一個(gè)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(yàn)力為所以摩擦系數(shù)μ=T—摩擦力矩（） P—試驗(yàn)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(yàn)力為P，由圖所示的幾何關(guān)系可得：3NsinαP=0 故 N= 因?yàn)槟Σ亮?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(yàn)力（N） 注：由于加工尺寸誤差，為了提高試驗(yàn)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(shí)測(cè)值，mm）實(shí)驗(yàn)七 軸系結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求：必開(kāi)一、實(shí)驗(yàn)?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(shí)并鞏固軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論知識(shí)。學(xué)生可以按照給出的設(shè)計(jì)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(jì)新的方案組裝。不得弄臟、損壞和丟失，實(shí)驗(yàn)完成后將說(shuō)明書存放在箱中。 LWSIII鏈條、萬(wàn)向節(jié)實(shí)驗(yàn)儀內(nèi)部由單片機(jī)控制，它完成鏈條和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)輸出速度的采集和處理，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。用戶可以使用這兩個(gè)接口中的任一個(gè)與計(jì)算機(jī)通訊。此時(shí)，多機(jī)通訊轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)通道指示燈應(yīng)該點(diǎn)亮，鏈輪、萬(wàn)向節(jié)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)⒆詣?dòng)啟動(dòng)。右邊用圖表曲線顯示萬(wàn)向節(jié)和大鏈輪速度波動(dòng)曲線。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。根據(jù)用戶計(jì)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(hào)（COM1或COM2）。儀器的背面如圖3所示，有兩個(gè)5芯航空插頭，分別標(biāo)明輸入1和輸入2，將鏈條、萬(wàn)向節(jié)速度傳感器的兩路輸出分別接到該兩個(gè)插座（鏈輪速度傳感器接輸入萬(wàn)向節(jié)速度接輸入2）。，不得丟失，每箱零件只能單獨(dú)裝箱存放不得與其它箱內(nèi)零件混雜在一起。 提供裝配方案最多可達(dá)到31種。1摩擦力矩與時(shí)間對(duì)雙筆記錄系統(tǒng)的操作摩擦力矩與時(shí)間對(duì)雙筆記錄系統(tǒng)的使用和詳細(xì)操作，請(qǐng)參見(jiàn)雙筆記錄儀使用說(shuō)明書。當(dāng)試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)報(bào)警停車后，再次啟動(dòng)主軸前應(yīng)按下相應(yīng)“復(fù)位”鍵，解除報(bào)警狀態(tài)。在試驗(yàn)進(jìn)入正常狀態(tài)后，可根據(jù)實(shí)際測(cè)量的摩擦力矩?cái)?shù)值和試驗(yàn)要求，用撥盤設(shè)置報(bào)警停車數(shù)值。微機(jī)自動(dòng)加載控制器具有接近預(yù)置力值時(shí)緩沖功能。按下主軸“啟動(dòng)”鍵，調(diào)節(jié)“調(diào)速”旋鈕，使主軸低速空運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查主軸旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向是否正確。加載速率可根據(jù)不同的試驗(yàn)要求改變規(guī)格，但必須在訂貨時(shí)注明。在本試驗(yàn)機(jī)中，～1r/min。%，靈敏度5mv/cm，記錄筆速1000mm/s，記錄儀采用折疊式記錄紙，走紙速度分12檔，有19量程和14量程供測(cè)定摩擦力矩和溫度選用。2）依次記錄轉(zhuǎn)速250－2轉(zhuǎn)，負(fù)載為70kg時(shí)的摩擦力。＝2239。、……7739。 ……7739。、90176。摩擦狀態(tài)指示裝置當(dāng)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，可看到燈泡很亮；當(dāng)軸在很低的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸將潤(rùn)滑油帶入軸和軸瓦之間收斂性間隙內(nèi)，但由于此時(shí)的油膜很薄，軸與軸瓦之間部分微觀不平度的凸峰處仍在接觸，故燈忽亮忽暗；當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，軸與軸瓦之間形成的壓力油膜厚度完全遮蓋兩表面之間微觀不平度的凸峰高度，油膜完全將軸與軸瓦隔開(kāi)，燈泡就不亮了。轉(zhuǎn)速的改變方法如前所述。主軸瓦8的材料為鑄錫鉛青銅。液體動(dòng)壓軸承摩擦特征曲線的測(cè)定：該實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)壓力傳感器采集和A/D板轉(zhuǎn)換軸承的摩擦力矩。 觀察徑向滑動(dòng)軸承油膜的軸向壓力分布情況。19′d=34mm =400r/min時(shí)：當(dāng)量摩擦角四、5) 點(diǎn)擊軟件主界面“數(shù)據(jù)采集”按鈕，電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、負(fù)載力矩等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送到實(shí)驗(yàn)界面。 改用不同頭數(shù)的蝸桿減速器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深蝸桿頭數(shù)對(duì)傳動(dòng)性能的影響的理解。二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及其工作原理蝸桿傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示： 圖1 蝸桿傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖底座 傳感器 電機(jī) 軸承支架聯(lián)軸器 磁粉制動(dòng)器 蝸桿傳動(dòng)減速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力自一臺(tái)直流調(diào)速電機(jī)3，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸由一對(duì)固定在底座1上的軸承支架4托起，因而電機(jī)的定子連同外殼可以繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)時(shí)，一定要等數(shù)據(jù)采集窗口的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進(jìn)行采集 ，每采集一次，時(shí)間間隔510秒鐘。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)束，單擊“退出”，返回Windows界面。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的操作面板上開(kāi)動(dòng)總電源，均勻按動(dòng)調(diào)速按鈕，同時(shí)按動(dòng)加載按鈕置零，待皮帶轉(zhuǎn)速平穩(wěn)后，在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面上單擊“穩(wěn)定測(cè)試”，對(duì)帶傳動(dòng)的主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，以及主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行第一個(gè)工況的數(shù)據(jù)采集和處理，并在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面的虛擬儀表上顯示。A/D轉(zhuǎn)換控制電路負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)速測(cè)量和4路傳感器信號(hào)采樣，采集的各參數(shù)除送面板進(jìn)行顯示外。從動(dòng)輪電機(jī)8也為特制兩端帶滾動(dòng)軸承座的直流伺服發(fā)電機(jī)，電機(jī)外殼（定子）未固定可相對(duì)其兩端滾動(dòng)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承座固定在機(jī)座機(jī)殼上。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線和效率曲線的測(cè)量繪制：該實(shí)驗(yàn)裝置采用壓力傳感器和A/D卡采集主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的驅(qū)動(dòng)力矩力和阻力矩力，采用光電傳感器和A/D板采集主、從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速。進(jìn)行動(dòng)態(tài)工況的采集和處理。c) 用手將實(shí)驗(yàn)臺(tái)上手輪逆時(shí)鐘（面對(duì)手輪）旋轉(zhuǎn)，使挺桿上升至一定高度（≤15mm），壓縮彈簧對(duì)空心螺栓軸向加載，力的大小可通過(guò)上升高度控制，塞入φ15mm的測(cè)量棒確定，然后將千分表測(cè)到的變形值再次輸入到相應(yīng)的“千分表值輸入”框中。5）手?jǐn)Q大螺母至恰好與墊片接觸。手輪側(cè)八角環(huán)的上方為八角環(huán)壓力，下方為挺桿壓力。CQYDJ－4型靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x是利用金屬材料的特性，將非電量的變化轉(zhuǎn)換成電量變化的測(cè)量?jī)x，應(yīng)變測(cè)量的轉(zhuǎn)換元件——應(yīng)變片是用極細(xì)的金屬電阻絲繞成或用金屬箔片印刷腐蝕而成，用粘劑將應(yīng)變片牢固的貼在被測(cè)物件上，當(dāng)被測(cè)件受到外力作用長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，粘貼在被測(cè)件上的應(yīng)變片也相應(yīng)變化，應(yīng)變片的電阻值也隨著發(fā)生了ΔR的變化，這樣就把機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電量（電阻值）的變化。3）加載部分由蝸桿、蝸輪、挺桿和彈簧組成，挺桿上貼有應(yīng)變片，用以測(cè)量所加工作載荷的大小，蝸桿一端與電機(jī)相聯(lián)，另一端裝有手輪，啟動(dòng)電機(jī)或轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使挺桿上升或下降，以達(dá)到加載、卸載（改變工作載荷）的目的。（有錐塞、無(wú)錐塞）三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器該實(shí)驗(yàn)需LZS螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)一臺(tái)，CQYDJ－4靜動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x一臺(tái)，計(jì)算機(jī)及專用軟件等實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器。了解螺栓聯(lián)接在擰緊過(guò)程中各部分的受力情況。通過(guò)螺栓的動(dòng)載實(shí)驗(yàn)，改變螺栓聯(lián)接的相對(duì)剛度，觀察螺栓動(dòng)應(yīng)力幅值的變化，以驗(yàn)證提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的各項(xiàng)措施。1）螺栓部分包括M16空心螺栓、大螺母、組合墊片和M8小螺桿組成。L=105mm。LZS螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)各測(cè)點(diǎn)均采用箔式電阻應(yīng)變片，其阻值為120Ω，靈敏系數(shù)k=，各測(cè)點(diǎn)均為兩片應(yīng)變片，按半橋測(cè)量要求粘貼組成如圖2所示半橋電路（即測(cè)量橋的兩橋臂），圖中A、B、C三點(diǎn)分別應(yīng)為連接線中的三色細(xì)導(dǎo)線，其黃色線（即B點(diǎn)）為兩應(yīng)變片之公共點(diǎn)。2）打開(kāi)測(cè)量?jī)x電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，進(jìn)入軟件封面，單擊“靜態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)”，進(jìn)入靜態(tài)螺栓實(shí)驗(yàn)主界面。用扭力矩扳手預(yù)緊被試螺栓，當(dāng)扳手力矩為30～40Nm時(shí)，取下扳手，完成螺栓預(yù)緊。f) 單擊實(shí)驗(yàn)報(bào)告鍵，生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5）完成上述操作后，動(dòng)態(tài)螺栓聯(lián)接實(shí)驗(yàn)結(jié)束。皮帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象動(dòng)畫模擬：該實(shí)驗(yàn)裝置配置的計(jì)算機(jī)多媒體軟件，在輸入實(shí)測(cè)主、從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速后，通過(guò)數(shù)模計(jì)