机械系统搭接与测试综合实验台实验指导书

一、实验目的
1、通过机械系统搭接实验，进一步了解机械传动系统的基本结构与设计要求；
2、通过机械系统搭接实验，了解通过搭接组合进行机械传动系统创新设计的基本方式，提高机械创新意识；
3、通过对典型机械系统的性能参数（线位移、角位移、角加速度）的测试与数字化分析，进一步了解典型机械系统的特点，掌握测试与分析的方法，提高工程实践能力。
二、实验台组成与工作原理
机械系统搭接与测试综合实验台主要由机械传动装置、控制系统、信息测量和计算机处理系统组成（图1）。

图1 电气原理框图
机械传动装置包括安装平台和搭接机构或传动零部件（平面连杆机构、齿轮机构、带传动、链传动、联轴器等）。图2所示为其中的一种搭接方式。

图2 实验台机械传动装置例
用与实验测试分析的计算机界面如图3所示。

图3 实验测试分析的计算机界面
三、实验台功能与性能
机械系统搭接实验在机械系统搭接实验台上进行。它是一种开放性的实验台。
该实验台可以实现快速搭接组合，且可随意在安装位置允许的情况进行新的组合。
该实验台装有变速机构，且装有角位移传感器，使学习者可清晰地分析到速度输入与输出的变化。
该实验台配有曲柄摇杆装置、曲柄滑块装置、位移传感器，可实现运动轨迹可视化。
该实验台采用适应高速动态参数测试的PCI数模采集卡进行数据采集，测试速度快、精度高、性能稳定。
计算机测试分析软件功能强大，可自动或人机结合进行测试分析、运动模拟、理论仿真、保存数据和提交实验报告模板。
计算机插槽采用PC104总线架构，确保测试精度。
机械系统搭接方式可以在下面的方案中选择：
1）：带传动
2）：链传动
3）：单级齿轮传动
4）：多级齿轮传动
5）：曲柄摇杆机构
6）：曲柄滑块机构
7）：爪式联轴器传动
8）：联轴器传动
9）：错误传动系统
10）：带传动+链传动
11）：链传动+齿轮传动
12）：爪式联轴器传动+齿轮传动
13）：齿轮传动+曲柄摇杆机构
14）：齿轮传动+曲柄滑块机构
15）：齿轮传动+制动器
16）：带传动+制动器
17）：链传动+制动器
18）：爪式联轴器传动+制动器
此外，学习者还可以根据自己的创意进行其他的搭接。
该实验台提供以下5种典型机构的测试与分析：
（1）齿轮传动（角位移，角加速度测试）；
（2）带传动（角位移，角加速度测试）；
（3）链传动（角位移，角加速度测试）；
（4）曲柄摇杆机构（曲柄，摇杆：角位移，角加速度测试）；
（5）曲柄滑块机构曲柄（角位移，角加速度测试；滑块：直线位移及加速度测试）。
四、实验台主要技术参数
JXD型便携式机械系统搭接与分析实验台的主要技术参数为：
直流电动机：功率：125W     转速：0-250转/分
直流电动机：功率：375W     转速：0-250转/分
测试传感器：角位移传感器：输出电压：0-5V     脉冲数：500P   2支
直线位移传感器：输出电压：0-5V   量程：160-L    1支
摆动传感器：输出电压：0-5V       量程：0-90     1支
外形：2050×780×860
五、实验步骤
1.认真阅读实验指导书。
2.确定搭接方案。
1)选取相关零件。
2)进行搭接   
在搭接的过程中用塞规和水平仪调整轴的水平，当轴不水平时机械振动较大，当轴水平时机械振动较小。
3、进行机械系统的性能分析实验。
1）打开电器控制面板（注意：必须在搭接完毕后才能打开面板，以免发生安全事故）
2）将调速开关调到最底转速。
3）打开总电源开关。
4）打开电机电源。
5）慢慢调速:平面机构的调速在0-45n/min；传动装置调速在0-200n/min
6）打开计算机主机。
7）根据搭接方案选择测试项目。
8）待转速稳定后，选择测试。
9）分析数据。
4.完成实验报告。
六、注意事项
（1）开机时必需无负载且电机转速由慢到快；
(2）实验时必须注意安全。女生必须戴帽，将长发盘于帽中。操作者必须紧扣衣袖扣；
（3）工件在旋转过程中，不许用手触摸旋转部位。
（4）375W电机不适合驱动平面机构。
附录：搭接方式的传动简图

方案1

方案2
实验报告
 
一、熟悉搭接方案。
二、绘制齿轮机构实测传动比曲线

三、进行齿轮机构传动比不均匀实测数据分析。