【正文】 z；功率因數(shù)0．98；控制方法：線性．V∥控制，帶磁通電流控制(FCC)的線性V／f控制，平方V／f控制，多點V／f控制。min；額定電壓下。一4電動機：額定功率1。該實驗裝置是一種模塊化、多功能、開放式的，具有工程背景的教學(xué)與科研兼用的新型機械設(shè)計綜合實驗裝置，其主要由動力模塊(庫)、傳動模塊(庫)、支承聯(lián)接及調(diào)節(jié)模塊(庫)、加載模塊(庫)、測試模塊(庫)、工具模塊(庫)及控制與數(shù)據(jù)處理模塊(庫)等組成，通過對各模塊(庫)的選擇及裝配搭接，實現(xiàn)“帶傳動”、“鏈傳動”、“齒輪傳動”、“蝸桿傳動”、等典型的單級機械傳動裝置性能測試，以及其他新型傳動裝置性能測試等的基本型實驗，更可進(jìn)行多級組合機械傳動裝置性能測試等的基本實驗，形成如“帶一齒輪傳動”、“齒輪一鏈傳動”、“帶一鏈傳動”、“帶一齒輪一鏈傳動”等多種組合傳動系統(tǒng)的性能比較、布置優(yōu)化等綜合設(shè)計型實驗及分析、研究相關(guān)參數(shù)變化對機械傳動系統(tǒng)基本特性的影響、機械傳動系統(tǒng)方案評價等研究創(chuàng)新型實驗。(3)觀察鏈傳動的動態(tài)特性(多邊形效應(yīng))，繪制鏈傳動效率曲線。2．嚙合傳動性能參數(shù)測試實驗(1)繪制齒輪傳動的效率曲線。、實驗內(nèi)容二、實驗內(nèi)容1．摩擦傳動性能參數(shù)測試實驗(1)觀察帶傳動的彈性滑動及打滑現(xiàn)象。 (4)通過實驗，了解鏈傳動的動態(tài)特性(多邊形效應(yīng))及其對鏈傳動的影響。(2)通過實驗，了解各種單級機械傳動裝置的特點，對各種單級機械傳動裝置的傳動功率大小范圍有定量的認(rèn)識。思考題 1．哪些因素影響液體動壓軸承的承載能力及其動壓油膜的形成? 2．當(dāng)栽荷增加或轉(zhuǎn)速升高時，油膜壓力分布曲線有什么變化?3．軸向壓力分布曲線與軸承寬徑比B／d之間有什么關(guān)系?當(dāng)B／d≥4及B／d≤1／4兩種情況下，它們的軸向油膜壓力分布有何明顯差異?求解流體動力潤滑雷諾方程的簡化方程時又有何不同。 停止主軸：點擊“軸停止”。 ⑨實驗完成后，根據(jù)周向油膜壓力分布曲線承載圖，求出油膜平均壓力Pm值，并計算K值。同時觀察右邊的油膜壓力數(shù)值顯示窗口內(nèi)的8個點的油膜壓力值。 ⑥油壓升起后，點擊“當(dāng)前轉(zhuǎn)速”數(shù)字框，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速(建議用咒=200～500：r／．min)。 ④點擊“靜壓加載”數(shù)字框，彈出鍵盤，設(shè)置加載壓力(建議用戶o=0．1～0．15 MPa)。選擇“徑向滑動軸承油墨壓力分布曲線”菜單，開始本章實驗1“滑動軸承基本性能（基本型）”（見圖211）。電源按鈕l一此按鈕旋轉(zhuǎn)至“開”的位置，接通裝置電源；油壓系統(tǒng)啟動按鈕2一用于啟動油壓系統(tǒng)電機；油庠桑締僖i}鉀氣一用千僖lb浦閆；桑締由加．豐鈾泰締直商擗翎A田千直高佃導(dǎo)老師”等，點擊[返回]。 電源按鈕1一此按鈕旋轉(zhuǎn)至“開”的位置，接通裝置電源；油壓系統(tǒng)啟動按鈕2 (2)觀察實驗臺的各部分結(jié)構(gòu)、檢查油路及電路是否可靠連接. (3)用手轉(zhuǎn)動軸瓦，使其擺動靈活、無阻滯現(xiàn)象。 實驗臺的控制原理框圖如圖2—7所示。 主軸電機的轉(zhuǎn)速大小通過計算機進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置值通過RS485總線送到伺服電機驅(qū)動器，由伺服電機驅(qū)動器控制電機的轉(zhuǎn)速。不大于75℃。[￡。表2—1壓力變送器的性能參數(shù)表┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃ 量 程 ┃ O～1．2Mpa ┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ 允許過載 ┃ 200％ ┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ 供電電壓 ┃ 24 VDC，范圍電源：12~30 VDC┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ 輸出信號 ┃ 4～20mADC(二線制) ┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃ 精 度 ┃ 177。④安裝維護方便。 ③適應(yīng)性強。 ②溫度系數(shù)小。． ～ ①穩(wěn)定性高。信號放大和轉(zhuǎn)換處理電路將惠斯通電橋產(chǎn)生的電壓信號線性放大處理后，將其轉(zhuǎn)換為4～20 mA DC的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號變送輸出構(gòu)成壓力變送器。 因壓力傳感器是一個在硅晶片上通過加工工藝構(gòu)成的一個惠斯通電橋，該電橋橋阻的變化與作用在其上的外部作用力大小成正比例關(guān)系。兩個電阻位于膜片的壓縮區(qū)，另兩個位于位伸區(qū)，并聯(lián)成惠斯通全橋形式，以使輸出信號最大。 擴散硅壓阻式壓力傳感器的工作原理：以擴散硅材料制成的膜片作為彈性敏感元件，其硅晶片上通過微機加工工藝構(gòu)成一個惠斯通電橋，如圖2—6所示，圖中，表示恒流源，R表示電橋阻值，U表示激勵電壓，vo表示電橋輸出電壓。 本實驗臺采甩壓阻式壓力變送器，它由壓力敏感部件與壓力變送器部件組成。3．油膜壓力變送系統(tǒng) 在軸瓦上半部承載區(qū)軸承寬度的中間剖面上，沿周向均布鉆有1～7共7個小孔，分別在小孔處安裝壓力變送器。 若液壓加載系統(tǒng)向固定于箱座上的加載蓋板內(nèi)的油腔輸送的供油壓力為p0時，載荷即施加在軸瓦上，則軸承載荷為： (2—3)式中，p0為油腔供油壓力，~,f／cm2；A為油腔在水平面上投影面積，A=60 cm．2；Go 為初始載荷(包括軸瓦自重、壓力變送器重量等)，Go；7．5 k西。通過壓力傳感器對加載系統(tǒng)的壓力監(jiān)測，實時調(diào)節(jié)油泵電機的轉(zhuǎn)速使電機一油泵一液壓油路系統(tǒng)組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。 為了保證液壓加載系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該系統(tǒng)采用變頻恒壓的控制方式。 2．液壓系統(tǒng) 實驗臺的液壓系統(tǒng)功能，一是為實驗軸承提供循環(huán)潤滑系統(tǒng)，二是為軸承靜壓加載系統(tǒng)提供壓力供油。 (6)響應(yīng)速度快。 (5)運行穩(wěn)定。它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。 (4)過載能力強。 交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為1 000 r39。可檢測出機械的共振點，便于調(diào)整系統(tǒng)。而交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。 (2)低頻特性好。因此，本實驗臺選用了交流伺服電動機，其優(yōu)點歸納如下： (1)控制精度高。 目前，基于稀土永磁體的交流永磁伺服驅(qū)動系統(tǒng)，能提供最高水平的動態(tài)響應(yīng)和扭矩密度。 交流伺服電動機的工作原理與普通交流異步電動機相似，但交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子電阻比異步電機的大得多，其轉(zhuǎn)矩特性(轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率S的關(guān)系)也因此較普通電機有很大區(qū)別(見圖23)。該主軸的驅(qū)動電機需滿足無極調(diào)速、低速大轉(zhuǎn)矩及實驗過程中能快速啟停等要求。該實驗臺主要由主軸驅(qū)動系統(tǒng)、靜壓加載系統(tǒng)、軸承潤滑系統(tǒng)、油膜壓力測試系統(tǒng)、油溫測試系統(tǒng)、摩擦因素測試系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)等組成。再將求出的pm值代入式2—2即可求出K。 圖2—2(a)為實測上軸瓦上均布測點1～7位置處的油膜壓力形成的周向油膜壓力分布曲線；圖(b)為過這7個分點分別弓l垂線段l一1”、2—2”、…、7—7”，使之分別等于圖(a)中的油膜壓力值的垂直分量后連成的光滑曲線，該曲線被稱為動壓油膜的承載分量曲線；圖(c)為軸向油膜壓力分布曲線。(b)]，求軸承的端泄影響系數(shù)K。三、實驗內(nèi)容對于基本型實驗，實驗內(nèi)容如下： (1)軸承中間平面上周向油膜壓力分布曲線圖[見圖22(a)]和軸向油膜壓力分布曲線圖[(見圖22(c)]。 (3)通過實驗測試的周向油膜壓力分布及軸向油膜壓力分布，掌握滑動軸承中流體動壓油膜形成的機理及滑動軸承承載機理。二、實驗?zāi)康? (1)掌握實驗裝置的結(jié)構(gòu)原理，了解滑動軸承的潤滑方式、軸承實驗臺的加載方法以及軸承實驗臺主軸的驅(qū)動方式及調(diào)速的原理。 滑動軸承實驗是分析滑動軸承承載機理的基本實驗，它是分析與研究軸承的潤滑特性以及進(jìn)行滑動軸承創(chuàng)新性設(shè)計的重要實踐基礎(chǔ)。對處于工況參數(shù)隨時間變化下工作的非穩(wěn)態(tài)滑動軸承，軸心的軌跡將形成一條軸心軌跡圖。其中e=OO1，稱為偏心距；φ為偏位角(軸承中心0與軸頸中心0l連線與外載荷F作用線間的夾角)。 流體動壓潤滑軸承其工作原理是通過軸頸旋轉(zhuǎn)，借助流體粘性將潤滑油帶入軸頸與軸瓦配合表面的收斂楔形間隙內(nèi)，由于潤滑油由大端入口至小端出口的流動過程中必須滿足流體流動連續(xù)性條件，從而潤滑油在間隙內(nèi)就自然形成周向油膜壓力(見圖21)，在油膜壓力作用下，軸頸由圖21(a)所示的位置被推向圖21(b)所示的位置?；瑒虞S承中的潤滑油若能形成一定的油膜厚度而將作相對轉(zhuǎn)動的軸承與軸頸表面分開，則運動副表面就不發(fā)生接觸，從而降低摩擦、減少磨損，延長軸承的使用壽命。思考題1．常用機械聯(lián)接的基本類型有哪些?各適用于什么場合?2．螺紋聯(lián)接防松的意義與基本原理是什么?常用防松裝置的原理有哪些?3．軸的作用是什么?轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸有什么區(qū)別?4．軸承的基本功用及類型有哪些?各有何特點?5．聯(lián)軸器與離合器的功用是什么?基本類型有哪些?6．簡述帶傳動的基本組成與分類方式?7．齒輪傳動有哪些類型?各有何特點?齒輪傳動的主要失效形式有哪些?8．蝸桿傳動的主要類型有哪些?與齒輪傳動相比，蝸桿傳動有何特點?9．鏈傳動的工作原理是什么?其特點和應(yīng)用場合怎樣?10．螺旋傳動有哪些特點?11．摩擦輪傳動的工作原理是什么?主要有哪些特點?12．潤滑劑的基本功用是什么?機械中常用的潤滑劑主要有哪幾種?13．密封裝置的基本功用和類型有哪些?第二章 滑動軸承實驗實驗三 滑動軸承基本性能實驗(驗證型)一、概述 滑動軸承用于支承轉(zhuǎn)動零件，是一種在機械中被廣泛應(yīng)用的重要零部件。(2) 認(rèn)真觀察TVT99C立體倉庫模型、TVT 99D機械手模型等現(xiàn)代機械裝置的運動、工作過程。密封的分類方法較多，按密封流體狀態(tài)分類有氣體密封、液體密封；按設(shè)備種類分類有壓縮機密封、泵用密封、釜用密封；按密封面的運動狀態(tài)分類有靜密封和動密封，動密封件又可分為接觸式和非接觸式密封等。密封裝置是機器和設(shè)備的重要組成部分。固體潤滑劑的材料有無機化合物(石墨、二硫化鉬等)、有機化合物(聚四氟乙烯、酚醛樹脂等)和金屬(Pb、Sn、Zn等)以及金屬化合物。③固體潤滑劑。使用潤滑脂最大優(yōu)越性是不需要經(jīng)常更換，其稠度大、粘附性好、受溫度影響小、承載力較強，但其流動性差、啟動阻力大、不能循環(huán)使用。②潤滑脂。礦物潤滑油是由多種烴類的混合物加入添加劑組成的，其原料充足、成本低廉、性能穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛；合成潤滑油是由具有特定分子結(jié)構(gòu)的單體聚合后加入添加劑配成的，其具有突出的特性，如耐氧化性、耐高低溫、抗燃等，但價格昂貴，在航空工業(yè)中應(yīng)用較多。①潤滑油。潤滑劑的主要作用是降低摩擦、減小磨損、提高效率、延長機件的使用壽命，同時還起到冷卻、緩沖、吸振、防塵、防銹、排污等作用。摩擦輪傳動具有制造簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無沖擊和噪聲、能無級變速及過載保護j不能保持準(zhǔn)確的傳動比(存在彈性滑動、幾何滑動)、效率較低、壓軸力較大、必須采用壓緊裝置等特點。摩擦輪傳動按照摩擦輪形狀不同分為圓柱摩擦輪傳動、圓錐摩擦輪傳動和平盤摩擦輪傳動。摩擦輪傳動是由兩個或多個相互壓緊的摩擦輪組成的一種摩擦傳動，工作時靠摩擦輪接的摩擦力來傳遞運動或動力。傳力螺旋傳動以傳遞力為主，可用較小的力矩轉(zhuǎn)動產(chǎn)生軸向運動和大的軸向力；傳導(dǎo)螺旋傳動以傳遞運動為主，要求有較高的傳動精度，可在較長時間內(nèi)連續(xù)、高速工作；調(diào)整螺旋傳動主要用于調(diào)整或固定零部件間的相對位置，一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動。螺旋傳動由螺桿(或稱螺旋)、螺母和機架組成。 (5)螺旋傳動。傳動鏈按結(jié)構(gòu)不同分為滾子鏈、套筒鏈、齒形鏈、成型鏈等類型，主要用作一般機械傳動；起重鏈和曳引鏈分別主要用于起重機械和運輸機械。鏈傳動具有工作可靠、傳動效率高、適于遠(yuǎn)距離傳動、運動平穩(wěn)性較差(多邊形效應(yīng))、振動和噪音較大等特點，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運輸、化工以及其他機械的動力傳動中。鏈傳動是在兩個或多個鏈輪之間用鏈條作為撓性拉曳元件的一種嚙合傳動，工作時靠鏈條與鏈輪齒的嚙合來傳遞運動或動力。制造蝸輪；(齒冠部分)的常用材料為鑄錫青銅、鑄鋁青銅、鑄鋁黃銅及灰鑄鐵和球墨鑄鐵等。又由于蝸桿與蝸輪之間的相對滑動速度較大，更容易產(chǎn)生膠合和磨損。蝸桿傳動的失效形式：齒面接觸疲勞磨損(齒面點蝕)、齒面膠合、齒面磨粒磨損、輪齒折斷等。根據(jù)蝸桿形狀不同，蝸桿傳動可分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動3類。傳動中一般常以蝸桿為主動件。(3)蝸桿傳動。齒輪的常用材料及其熱處理方式：制造齒輪最常用的材料是鋼(鍛鋼、鑄鋼等)，鋼的品種很多，且可通過各種熱處理方式獲得適合工作要求的綜合性能。用于交錯軸的齒輪傳動類型有：交錯軸斜齒輪傳動、準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動。用于平行軸的齒輪傳動類型有：外嚙合