【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 操作，比較曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的差異。 3平底直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn) 將平底直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)組裝好，檢測(cè)其從動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 4滾子直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn) 將滾子直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)組裝好，檢測(cè)其從動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律比較平底接觸與滾子接觸運(yùn)動(dòng)特性的差異。 四、注意事項(xiàng) （ 1）在未確定拼裝機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)行前，一定不能開機(jī)。 （ 2）若機(jī)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)、卡死等現(xiàn)象，請(qǐng)及時(shí)關(guān)閉電源，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （ 1）打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并將其貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上； （ 2）比較曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的性能差別？ （ 3）采用不同的凸輪廓線或接觸副，對(duì)直動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律有哪些影響？ （ 4）理論運(yùn)動(dòng)線圖與實(shí)測(cè)運(yùn)動(dòng)線圖有哪些差異，分析其產(chǎn)生原因？ 實(shí)驗(yàn)四 帶 傳 動(dòng) 實(shí) 驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ? 1. 了解帶傳動(dòng)的基本原理，并觀察、分析有關(guān)帶的彈性滑動(dòng)和打滑等重要物理現(xiàn)象； ? 2. 分析并驗(yàn)證預(yù)緊力對(duì)帶的工作能力的影響； ? 3. 了解轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差速以及扭矩的測(cè)量原理與方法； ? 4. 繪制帶的滑動(dòng)曲線及傳動(dòng)效率曲線。 二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 帶傳動(dòng)是廣泛應(yīng)用的一種傳動(dòng)，其性能實(shí)驗(yàn)為機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)大綱規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)之一，也是產(chǎn)品開發(fā)中的一項(xiàng)重要鑒別手段。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的完善設(shè)計(jì)保證操作者用簡(jiǎn)單的操作，同時(shí)又概念形象地獲得傳動(dòng)的效率曲線及滑動(dòng)曲線。采用直流電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)及負(fù)載，具有無(wú)級(jí)調(diào)速功能。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)了專門的帶傳動(dòng)預(yù)張力形成機(jī)構(gòu)，預(yù)張力可預(yù)先準(zhǔn)確設(shè)定，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，預(yù)張力穩(wěn)定不變。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電測(cè)箱中配置了單片機(jī)，設(shè)計(jì)了專用的軟件，使本實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、顯示、保持、記憶等多種人工智能。也可與 PC機(jī)對(duì)接（實(shí)驗(yàn)臺(tái)備有接口），這時(shí)可自動(dòng)顯示并打印輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)曲線。 使用本實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以方便的完成以下實(shí)驗(yàn)： 利用實(shí)驗(yàn)裝置的四路數(shù)字顯示信息，在不同負(fù)載的情況下，手工抄錄主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、主動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩、被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速、被動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩，然后根據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算并繪出彈性滑動(dòng)曲線和傳動(dòng)效率。 利用 RS232串行線，將實(shí)驗(yàn)裝置與 PC機(jī)直接連通。隨帶傳動(dòng)負(fù)載逐級(jí)增加，計(jì)算機(jī)能根據(jù)專用軟件自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，并輸出滑動(dòng)曲線、效率曲線和所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 皮帶傳動(dòng)原理 帶傳動(dòng)的分析 預(yù)拉力促使帶與輪之間具有一定的摩擦力，使得輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)皮帶傳動(dòng)。兩皮帶輪靜止時(shí)，帶各處的拉力 都等于預(yù)緊力 F0。傳動(dòng)時(shí)，由于帶與輪子表面間摩擦力的作用，帶兩邊出現(xiàn)拉力差異，繞進(jìn)主動(dòng)輪和繞出主動(dòng)輪的一邊的拉力從 F0增大到 F1，繞出主動(dòng)輪和繞進(jìn)被動(dòng)輪的一邊的拉力由 F0減小到 F2， F1作用的邊稱為緊邊，F(xiàn)2作用的邊稱為松邊 設(shè)環(huán)形帶的總長(zhǎng)度不變，則緊邊的拉力的增量 F1F0應(yīng)等于松邊拉力的減小量 F0F2。 即 F1F0=F0F2 則 緊邊與松邊之差稱為帶傳動(dòng)的有效拉力，即圓周力等于 F=F1F2。 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)與打滑 滑動(dòng)率由于彈性滑動(dòng)不可避免，所以從動(dòng)輪的圓周速度小于主動(dòng)輪的圓周速度，在帶傳動(dòng)時(shí)，由帶的滑動(dòng)引起的被動(dòng)輪速度的降低率稱為滑動(dòng)率。 其中， V V2為主、被動(dòng)輪輪緣的線速度； n n2為主、被動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速； d d2為主、被動(dòng)輪的直徑。 若 d1 = d2 ，則 ε=(n1n2) /n1 ，根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，帶的彈性滑動(dòng)只發(fā)生在全部包角的某一段的接觸弧上，隨著有效圓周力的增加，彈性滑動(dòng)的區(qū)段也逐漸增大，當(dāng)它擴(kuò)大至整個(gè)包角對(duì)應(yīng)的接觸弧時(shí)，帶傳動(dòng)的有效圓周力也達(dá)到最大極限，如果載荷進(jìn)一步增大，帶與帶輪間就發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，即產(chǎn)生打滑。打滑將使皮帶磨損加劇，被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動(dòng)失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀如圖 1所示。 圖 1 如圖 2所示，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括如下部分： （ 1）帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；（ 2）主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩傳感器；（ 3）主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速傳感器；（ 4）電測(cè)箱（與帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝為一體）；（ 5）個(gè)人電腦；（ 6）打印機(jī)。 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 主 、 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩傳感器 主 、 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速傳感器 單片微計(jì)算機(jī) 主 、 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩顯示 主 、 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速顯示 輸出接口 微機(jī)接口 微計(jì)算機(jī) CRT顯示 打印機(jī) 圖 2 主要技術(shù)參數(shù) （ 1）直流電機(jī)功率： 2臺(tái) x50W （ 2）主動(dòng)電機(jī)調(diào)速范圍： 0～ 1800轉(zhuǎn) /分 （ 3）額定轉(zhuǎn)矩： T== （ 4）實(shí)驗(yàn)臺(tái)尺寸：長(zhǎng) x寬 x高 =600x280x300 （ 5）電源： 220V交流 /50Hz 實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （ 1）機(jī)械結(jié)構(gòu) 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分，主要由兩臺(tái)直流電機(jī)組成，如圖 3所示。其中一臺(tái)作為原動(dòng)機(jī)，另一臺(tái)作為負(fù)載的發(fā)電機(jī)。 圖 3 （ 2）電測(cè)系統(tǒng) 電測(cè)箱操作部分主要集中在箱體正面的面板上，面板的布置如圖 4所示。 送數(shù) 保持 清零 加載 載荷指示 轉(zhuǎn)速 I 轉(zhuǎn)矩 I 轉(zhuǎn)速 II 轉(zhuǎn)矩 II 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 r/m 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩 Nm 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 r/m 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩 Nm 細(xì)調(diào) 粗調(diào) 電源 圖 4 ? 在電測(cè)箱背面?zhèn)溆形C(jī) RS232接口、主、被動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩放大、調(diào)零旋鈕等，其布置情況如圖 5所示。 圖 5 1 2 3 4 5 6 在電測(cè)箱背面?zhèn)溆形C(jī) RS232接口、主、被動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩放大、調(diào)零旋鈕等，其布置情況如圖 5所示。 電源插座 被動(dòng)力矩放大倍數(shù)調(diào)節(jié) 主動(dòng)力矩放大倍數(shù)調(diào)節(jié) 被動(dòng)力矩調(diào)零 主動(dòng)力矩調(diào)零 RS232接口 三、實(shí)驗(yàn)操作步驟 人工記錄操作方法 （ 1）設(shè)置預(yù)拉力 不同型號(hào)傳動(dòng)帶需在不同預(yù)拉力 F0的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可對(duì)同一型號(hào)傳動(dòng)帶采用不同的預(yù)拉力，以實(shí)驗(yàn)不同預(yù)拉力對(duì)同一傳動(dòng)帶傳動(dòng)性能的影響。為了改變預(yù)拉力 F0，如圖 2所示，只需改變砝碼 8的大小。 （ 2）接通電源 在接通電源前，將開關(guān)粗調(diào)電位器的電機(jī)調(diào)速旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，使開關(guān)“斷開”，細(xì)調(diào)電位器旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，按電源開關(guān)接通電源，按一下“清零”鍵，此時(shí)主、被動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示為“ 0”，力矩顯示為“ .”，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于“自動(dòng)校零”狀態(tài)。校零結(jié)束后，力矩顯示為“ 0”。再將粗調(diào)調(diào)速旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)接通“開關(guān)”并慢慢向高速方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)起動(dòng)，逐漸增速，同時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速顯示屏上的轉(zhuǎn)速數(shù)，其上的數(shù)字即為當(dāng)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)主動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速（本實(shí)驗(yàn)建議預(yù)定轉(zhuǎn)速為 1200～ 1300r/m）時(shí)，停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時(shí)從動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速也將穩(wěn)定地顯示在顯示屏上。 （ 3）加載 在空載時(shí)，記錄主、被動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。按“加載”鍵一次，第一個(gè)加載指示燈亮，調(diào)整主動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速（此時(shí)，只需使用細(xì)調(diào)電位器進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)），使其保持在預(yù)定工作轉(zhuǎn)速