机械设计实验指导书 刘泽明王慧武编 西安理工大学机械原理及零件实验室 二零零零年六月十五日
机 械 设 计 实 验 指 导 书 刘泽明 王慧武 编 西安理工大学机械原理及零件实验室 二零零零年六月十五日
刖 机械设计实验是《机权设计》课程重要的实践教学环节。通过实验,可以使 学生获得实验操作的基本训练,了解实验的基本方法和机械参量(如力、力矩、功、 速度、效率等)的测定方法,提高学生观察、分析事物和实际动手的能力,并巩固 和深化《机械设计》课程的基本理论。 按照我校《机械设计》课程实验教学大纲要求,本指导书以测定机器或机械 传动装置的效率、润滑性能以及机械部件的拆装与结构分析等为主要内容。计5 个实验,可基本满足机械类专业的教学需要,也适合近机类、非机类专业选开实验 的要求。为了帮助学生深入思考,每个实验后面都附有思考题。 本书还编入机械设计实验常用仪器的简介 本书承蒙王文质老师审阅和指导,在此谨表示衷心的感谢。 由于编者水平所限,书中不妥之处,敬请指正 编者 1995年9月
1 前 言 机械设 计 实 验是 《 机 权 设计 》 课 程 重要 的 实 践 教 学环 节 。 通 过实 验 ， 可 以使 学生 获 得实 验 操作 的 基本 训 练 ，了 解 实验 的 基本 方 法和 机 械参 量（ 如力 、力矩 、功、 速度 、效 率 等）的测 定 方法 ，提 高 学生 观 察、分析 事 物和 实 际动 手 的能 力，并 巩固 和深化《机械设计》课程的基本理论。 按照我 校 《 机械 设 计 》 课程 实 验 教 学大 纲 要 求 ， 本指 导 书 以 测定 机 器 或 机械 传动装置的效率、润滑性 能以 及 机 械 部 件 的 拆 装 与 结 构 分 析 等 为 主 要 内 容 。计 5 个实 验，可 基本 满 足机 械 类专 业 的教 学 需 要，也适 合 近机 类、非 机类 专 业选 开 实验 的要求。为了帮助学生深入思考，每个实验后面都附有思考题。 本书还编入机械设计实验常用仪器的简介。 本书承蒙王文质老师审阅和指导，在此谨表示衷心的感谢。 由于编者水平所限，书中不妥之处，敬请指正。 编 者 1995 年 9 月
学生实验守则 1.实验室是理论联系实际的基地,任何人都必须爱护实验室内的一切设备 如有损坏,一律照章办理。 实验前要根据教学要求做好预习工作,准备好实验用书、文具、纸张及 计算用具等。 3.按时到达实验室,不迟到,不无故块课,认真进行实验。 进行实验时必须遵守所用实验仪器(设备)的操作规程。注意安全。在 实验操作之前需经指导教师检查,学生应服从教师对实验的检查和指导 5.保持实验室安全卫生,上课时着装整齐。室内严禁打闹、吸烟、吐痰、 吃零食等。违者给予批评教育或处罚。 6.实验完毕仪器及物品应恢复原位,并整理场地,关闭电源 7.认真填写实验报告,按时上交指导教师以评定实验成绩。不交实验报告 者,在本课程考试时不给予实验部分的成绩
2 学生实验守则 1．实 验 室是 理 论联 系 实际 的 基 地 ，任 何 人都 必 须爱 护 实验 室 内的 一 切设 备。 如有损坏，一律照章办理。 2．实 验 前 要根 据 教 学要 求 做 好 预习 工 作 ，准 备 好 实 验用 书 、 文具 、 纸 张及 计算用具等。 3．按时到达实验 室 ，不 迟 到， 不 无故 块 课 ，认 真 进行 实 验。 4．进 行 实 验时 必 须 遵守 所 用 实 验仪 器 （ 设备 ） 的 操 作规 程 。 注意 安 全 。在 实验操作之前需经指导教师检查，学生应服从教师对实验的检查和指导。 5．保 持 实 验室 安 全 卫生 ， 上 课 时着 装 整 齐。 室 内 严 禁打 闹 、 吸烟 、 吐 痰、 吃零食等。违者给予批评教育或处罚。 6．实验完毕仪器 及 物品 应 恢复 原 位， 并 整 理场 地 ，关 闭 电源 。 7． 认 真填 写 实 验报 告 ， 按时 上 交 指导 教 师 以评 定 实 验成 绩 。 不交 实 验 报告 者，在本课程考试时不给予实验部分的成绩
目 录 实验 带传动的滑动与效率测定 实验二齿轮传动的效率测定………… 实验三滑动轴承的摩擦特性曲线与油膜压力分布实验…… 实验四轴系结构的结构分析与测绘 实验五减速器拆装……………………………………………………23 附录实验用测量仪器……… 实验报告
3 目 录 实验一 带 传 动 的 滑 动 与 效 率 测 定 … … … … … … … … … … … … … … 1 实验二 齿 轮 传 动 的 效 率 测 定 … … … … … … … … … … … … … … … 6 实验三 滑动轴承的摩擦特性曲线与油膜压力分布实验…………… 1 3 实验四 轴系结构的结 构分析与测绘 … … … … … … … … … … … … … 1 8 实验五 减速器拆装…………………………………………………… 2 3 附 录 实 验 用 测 量 仪 器 … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 6 实 验 报 告 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 0
实验一带传动的滑动与效率曲线 、实验目的和要求 带传动在工作中,滑动现象是不可避免的,本实验的目的和要求是:观察带传 动的打滑现象,绘出滑动曲线和效率曲线,从而加深对带传动工作原理的特点的认 识,并初步学会实验技能。 带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示,它是随负载的大小而变化的 滑动曲线就是表示:带在不同负载时滑动的程度的曲线,可用带所传递的有效圆周 力Fe为横坐标,以滑动系数ε为纵坐标来绘制,如图1-1所示 当传动比主=1时,有效圆周力Fe和滑动系数e可用下式求得: F=- 72(kgf H1-1 (2) 式中:T为主动带轮的转矩( kimm),D1为主动带轮 直径(mm),m、n2分别为主动和从动带轮的转速(rpm) 带传动的传动效率: n e 图1-1 带传动效率η也是随负载的大小而变的,传 动效率曲线一般也以传递的有效圆周力Fe为横 n 坐标,以效率η为纵坐标来绘制,如图2所示。 把效率曲线和滑动曲线共用一个横坐标Fe来绘 制,更便于我们观察效率、滑动和传递的有效 圆周力间的关系,可以找出一定型号的带在 定的工作条件下,效率既高、滑动也不严重而 传动能力却能充分发挥的负载的数值 要画出以上两条曲线,就需要一个能给试验 皮带加上大小可调的负载的试验台,同时,实 验时的转速n1、n2、转矩T1、T2要便于测量 图1-2 实验装置:皮带试验台 带传动的效率曲线 图1-3为试验台简图,它有两台直流电机,电机1和电机2。在试验中,我们 将用电机1通过进行试验的皮带拖着电机2发电来给皮带加上负载。具体的加载原 理和方法,下面一节再详细介绍
1 实验一 带传动的滑动与效率曲线 一、实验目的和要求 带传 动 在工 作 中 ，滑 动 现象 是 不可 避 免的 ，本实 验 的目 的 和要 求 是 ：观 察 带传 动的 打 滑现 象，绘 出滑 动 曲线 和 效率 曲 线，从而 加 深对 带 传动 工 作原 理 的特 点 的认 识，并初步学会实验技能。 带传 动 在工 作 中的 滑 动程 度 用滑 动 系数ε 表 示， 它 是随 负 载的 大 小而 变 化的 。 滑动 曲 线就 是 表示 ：带 在 不同 负 载时 滑 动的 程 度的 曲 线，可用 带 所传 递 的有 效 圆周 力 F e 为横坐标，以滑动系数ε 为 纵坐 标 来绘 制 ，如 图 1-1 所 示。 当传动比 i = 1 时，有效圆周 力 F e 和滑 动 系数ε 可 用下 式 求得 ： 1 1 /2 e T F D = (kgf) (1) 1 2 1 n n n − = (2) 式中：T1 为主动带轮的转矩（kgfmm），D1 为主动带轮 直径（mm）,n1、n2 分别为主动和从动带轮的转速（rpm）。 带传动的传动效率： 2 2 1 1 T n T n = (3) 带传 动 效率η 也是 随 负载 的 大 小而 变 的，传 动效 率 曲线 一 般也 以 传递 的 有效 圆 周 力 F e 为横 坐标 ，以 效率η 为纵 坐 标来 绘 制，如 图 2 所 示。 把效 率 曲线 和 滑动 曲 线共 用 一个 横 坐 标 F e 来绘 制 ， 更 便 于 我们 观 察 效 率 、 滑 动 和 传 递 的有 效 圆 周 力 间 的 关系 ， 可 以 找 出 一 定 型 号 的 带在 一 定 的 工 作 条 件下 ， 效 率 既 高 、 滑 动 也 不 严重 而 传动能力却能充分 发 挥的 负 载的 数 值。 要画 出 以上 两 条曲 线 ，就需 要 一个 能 给试 验 皮 带 加 上 大 小可 调 的 负 载 的 试 验 台 ， 同 时， 实 验时的转速 n 1 、 n 2 、 转矩 T 1 、 T 2 要便于测量。 二、实验装置：皮带试验台 图 1-3 为试 验 台简 图 ，它 有 两台 直 流电 机 ， 电机 1 和电 机 2。在 试 验中 ， 我们 将用 电 机 1 通 过进 行 试验 的 皮带 拖 着电 机 2 发 电 来 给皮 带 加上 负 载。具 体的 加 载原 理和方法，下面一节再详细介绍
电机1的 定子用轴承固 电机1 电机2 定滑轮 定在支架上 试验皮带 并加以平衡 电机1定子力臂 电机定子力臂 可以自由摆 磅秤 动,称为悬支 电机。这样结 磅秤 构是为了便于 通过固联在定 国定支架 子上的力臂和 床身 张紧砝码W 放在它旁边的 磅秤,测量电 曾 机工作时转子 上的转矩。因 带传动试验台简图 为按电动机工作的电机,定子上由反作用力产生的转矩,大小与转子转矩相等(摩 擦力忽略不计),方向与转子产生转矩相反。这台电机试验时按电动机工作,转子 顺时针方向旋转,所以磅秤放在它的左侧。转矩T1可由下式计算 T=P×L (4) 式中:P1为磅秤的读数(kg) L为力臂长度,L=400mm 右边的电机2也用相同的方法支承在它的支架上,因为这台电机在试验中按 发电机工作,发电机定子上的转矩的大小和方向均与转子转矩相同,现在转子为顺 时针方向旋转,所以磅秤放在它的右边。转矩T2的求法和力臂的长度,与电机 相同,即 T2=P2×L 为了张紧皮带,支持电机2的支架是可以摆动的。这样结构,皮带的张紧力F 就可以由滑轮下面的砝码的重量W来决定 按试验台一定的结构尺寸(图1-4) W=0.6×F 般先定F0然后计算所需W的重量 加载方法 在实验室给机械传动加载的方法有许多 种,我们采用的是“电封闭加载”。图1-5时 它的电路图。两个同型号电机同时并联在同 电源上,两电机轴上,各装有一个皮带轮, 它们的直径相同,即传动比i=1,试验皮带就 图1-4
2 电 机 1 的 定子用轴承固 定在支架上， 并加以平衡， 可 以 自 由 摆 动，称为悬支 电机。这样结 构是为了便于 通过固联在定 子上的力臂和 放在它旁边的 磅秤，测量电 机工作时转子 上的转矩。因 为按 电 动机 工 作的 电 机，定子 上 由反 作 用 力产 生 的转 矩，大 小与 转 子转 矩 相等（摩 擦力 忽 略 不计 ）， 方 向 与转 子 产生 转 矩 相反 。 这台 电 机 试验 时 按电 动 机 工作 ， 转子 顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的左侧。转矩 T 1 可由下 式 计算 ： T P L 1 1 = (4) 式中: P 1 为磅秤的读数(kg) L 为力臂长度，L=400mm 右边 的 电机 2 也用 相 同的 方 法 支承 在 它的 支 架上 ， 因为 这 台电 机 在试 验 中按 发电 机 工作 ，发 电 机定 子 上的 转 矩的 大 小和 方 向均 与 转子 转 矩相 同，现 在转 子 为顺 时针 方 向旋 转 ，所 以 磅秤 放 在它 的 右边 。 转 矩 T2 的 求法 和 力臂 的 长度 ， 与电 机 1 相同，即 T P L 2 2 = (5) 为了 张 紧皮 带 ，支持 电 机 2 的 支架 是 可以 摆 动的 。这 样结 构 ，皮带 的 张紧 力 F0 就可 以 由滑 轮 下面 的 砝码 的 重量 W 来 决定 。 按试验台一定的结构尺寸（图 1 -4）。 W F = 0.6 0 (6) 一般先定 F0 然后计算 所 需 W 的 重量 。 三 、加载方法 在 实 验 室 给 机 械 传 动 加 载 的 方 法 有 许 多 种， 我们 采 用的 是“ 电 封闭 加 载”。 图 1-5 时 它的电路图。两个同型号电机同时并联在同 一电 源 上 ，两电 机 轴上 ，各 装有 一 个皮 带 轮， 它们 的 直径 相 同 ，即 传 动 比 i = 1，试验 皮带 就
套在这两个带轮上,为了观察一些电参数的变化,电路中接有四个电表,它们和电 路中的四个电阻都装在同一个控制台上。它们在控制台上的位置及主要功用参看图 在这样的电路中,如果去掉皮带,启动两个电机,它们就会各自按电动机运转 这从两电流表A1和A2读数相同可以得到说明。如果两电机转速相同,我们套上皮 带,由于两电机本来就在按电动机运转,带轮直径和转速又完全相同,不存在谁拖 动谁的问题,故皮带不传递圆周力,只是在空载运转。这可从电表A1和A2读数与 未套上皮带完全一样得到说明。在这种情况下,如果转动R1’提高电机1的n1(电 动机2保持原状、),则这个高转速的电动机1,就要通过皮带,拖着电动机2超过 它的理想空载转速运转而变为发电机,这从电流表A2变为负值就可以得到说明 发电机发电需要的机械转矩,就成了皮带传动的负载,这从两台电机旁边的磅秤读 数的变化可以得到说明。实践证明,电机1转速提升愈多,皮带上的负载也愈大, 从以上的介绍可知,这种加载方法只需提升电动机1的转速n1就能给皮带传动加 上负载。 现在进一步来看两个情况:第一个情况是,在上面的加载状态下
3 套在 这 两个 带 轮上 ，为 了 观察 一 些电 参 数 的变 化，电 路中 接 有四 个 电表 ，它 们 和电 路中 的 四个 电 阻都 装 在同 一 个控 制 台上 。它 们在 控 制台 上 的位 置 及主 要 功用 参 看图 1-6。 在这 样 的电 路 中 ，如 果 去掉 皮 带 ，启动 两 个电 机 ，它们 就 会各 自 按电 动 机运 转， 这从 两 电流 表 A1 和 A2 读 数相 同 可以 得 到说 明 。如 果 两 电机 转 速相 同 ，我 们 套上皮 带，由于 两 电机 本 来就 在 按电 动 机运 转 ，带 轮 直径 和 转速 又 完全 相 同，不存 在 谁拖 动谁 的 问题 ， 故皮 带 不传 递 圆周 力 ，只 是 在空 载 运 转。 这 可从 电 表 A1 和 A2 读数与 未套 上 皮带 完 全一 样 得到 说 明 。在 这 种情 况 下，如 果转 动 R 1 ’ 提高电 机 1 的 n 1（电 动 机 2 保持 原 状、），则 这个 高 转速 的 电动 机 1，就 要通 过 皮带 ，拖着 电 动 机 2 超过 它的 理 想空 载 转速 运 转而 变 为发 电 机， 这 从电 流表 A2 变 为负 值 就可 以 得到 说 明。 发电 机 发电 需 要的 机 械转 矩，就 成了 皮 带传 动 的负 载，这 从两 台 电机 旁 边的 磅 秤读 数的 变 化可 以 得到 说 明。 实 践证 明 ，电 机 1 转 速 提 升愈 多 ，皮 带 上的 负 载也 愈 大， 从以 上 的介 绍 可知 ， 这种 加 载方 法 只需 提 升电 动 机 1 的转速 n 1 就能给 皮带 传 动加 上负载。 现在进一步来看两个情况：第一个情况是，在上面的加载状态下
1号电机转速 2号电机转速 电枢电压 总电流 1电机电蔽 2电机电 操作台电潭 电源指示灯电压给定2号电机转速给定 机械能 电动机 电动机。 皮带传输 图17 若电机2的转速也提升,当n2=n1时,又成了空载状态。但这是两个电机转 速比前一次高了,这说明这种加载方法,可以在很大的一个转速范围内实现空载, 能在一个较大范围内满足试验皮带不同的工作速度的要求。第二情况是,在某一空 载状态下,逆时针方向转动R2’降低电机2的转速,也能给带加上负载。这说明给 皮带加载的办法,也可以用降低电机2的转速来实现。用这种方式加载、负载增加 后对电机1的转速(即对皮带试验过程中的转速)影响较小,与生产实际中的情况 极为接近。 上面我们介绍的加载方法,两台电机始终是与电源连接的,发电机发电是, 所发的电极性又与电源一致,所以能够回输给电源。这样,从能量的转换和传输的 过程来看(图1-7)电源的电能,由电动机变为机械能,经皮带传输,是电机2发 电又变为电能,并回输给电源,它们是在一个封闭系统中来回循环的,故称电封闭 加载,这种加载方法,电源只需补偿能量转换和传输过程中的损耗。根据实测,能 源消耗50%左右。当用于小功率试验台时,电路简单,机械加工量小,操作方便, 能用于摩擦传动,也适用于啮合传动。 四、数据测量 使用的仪器的名称和功能简介 光电转速仪(转速数字显示仪) 仪器由磁性传感器和数字显示仪两部分组成。带轮上有两个非金属的销子孔 每转一圈可取两个信号。并把它变为电脉冲信号传给数字显示仪。显示仪实际就是 简单的频率计,能用数字显示一定取样时间内信号的个数。显然,在转动带轮上 做出信号区,让它每转一转反射出一次(或若干次信号)实际转速即可测得。实验 台的计算参数为:带轮的直径D1=D2=100m,带速v=9.8m/s下的滑动系数e是空
4 若电 机 2 的转 速 也提 升 ，当 n 2 = n1 时，又成 了空 载 状态 。 但这 是 两个 电 机转 速比 前 一次 高 了， 这 说明 这 种加 载 方法 ， 可以 在 很 大的 一 个转 速 范围 内 实现 空 载， 能在 一 个较 大 范围 内 满足 试 验皮 带 不同 的 工作 速 度 的要 求。第二 情 况是 ，在 某 一空 载状 态 下 ，逆 时 针方 向 转 动 R 2 ’ 降低电 机 2 的 转速 ，也 能给 带 加上 负 载 。这 说 明给 皮带 加 载的 办 法，也可 以 用降 低 电 机 2 的 转速 来 实现 。用 这 种方 式 加载 、负 载 增加 后对 电 机 1 的 转速（即 对 皮带 试 验过 程 中 的转 速）影 响较 小，与 生产 实 际中 的 情况 极为接近。 上 面 我们 介 绍 的 加 载方 法 ， 两 台 电机 始 终 是 与电 源 连 接 的 ，发 电 机 发 电 是， 所发 的 电极 性 又与 电 源一 致，所 以能 够 回 输给 电 源。这样 ，从 能 量的 转 换和 传 输的 过程 来 看（ 图 1- 7）电 源 的电 能 ，由 电动 机 变为 机 械能 ，经 皮 带传 输 ，是电 机 2 发 电又 变 为电 能，并 回输 给 电源 ，它 们 是在 一 个封 闭 系统 中 来回 循 环 的，故 称电封闭 加 载 ，这 种加 载 方法 ，电 源只 需 补偿 能 量转 换 和传 输 过程 中 的损 耗 。根据 实 测 ，能 源消 耗 50%左 右。 当 用于 小 功率 试 验台 时 ，电 路 简单 ， 机械 加 工量 小 ，操 作 方便 ， 能用于摩擦传动，也适用于啮合传动。 四、数据测量 使用的仪器的名称和功能简介 1． 光电转速仪（转速数字显示仪） 仪 器 由磁 性 传感 器 和数 字 显示 仪 两部 分 组 成。带 轮上 有 两个 非 金属 的 销子 孔， 每转 一 圈可 取 两个 信 号。并把 它 变为 电 脉冲 信 号传 给 数字 显 示仪 。显 示 仪实 际 就是 一简 单 的频 率 计，能用 数 字显 示 一定 取 样 时间 内 信号 的 个数 。显 然，在 转动 带 轮上 做出 信 号区 ，让 它每 转 一转 反 射出 一 次（或 若 干次 信 号 ）实 际 转速 即 可测 得 。实验 台的 计 算参 数 为： 带 轮的 直径 D1= D2=1 00m m，带速 v = 9.8 m/s 下的滑 动 系数ε 是空
载的转速为1600(rpm)。于是可直接读转速。 五、实验操作顺序 检查设备及仪器(了解使用方法) 2 闭合总闸、交流供电 3.闭合各仪器开关;(教学实验,一般多批连续进行,故除首批同学外,一般 不进行以上三项内容) 检査张紧砝码重量,取用V型带时的Fo=5kgf 顺时针转动“电压给定”旋钮,逐步提升转速n、n,调节空载转速至1600rpm 左右:(实验准备工作结束) 用降低n2的方法进行加载,每一次加载重量约150克左右,(一看磅秤1的 为准)并记录下该时的m1、n2、P1、P2的数值: 7.按第一次加载方法逐次加载,直至带完全打滑为止 结東实验,将所有操作旋钮归零 9.关仪器、拉总闸,清理现场:(由于多批同学连续进行试验,出最后一批同 学外,这项工作一般不进行) 整理数据,描绘曲线,写实验报告 六、思考题 带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别?它们各自产生的原意是什么? 2.带传动的张紧力F0大小对传动能力有何影响?最佳张紧力的确定与哪些因 素有关? 带传动的效率如何测定?试说明传动效率和有效拉力的关系? 4.带传动的滑动率如何测定?分析滑动曲线和效率曲线的关系。如何确定有效 拉力的最佳值?
5 载的转速为 1600（ rpm）。于是可直接读转速。 2． 磅秤 五、实验操作顺序 1． 检查设备及仪器（ 了 解使 用 方法 ）； 2． 闭合总闸、交流供电； 3． 闭 合各 仪 器 开关 ；（教 学 实 验 ，一 般 多 批 连续 进 行 ，故 除 首 批 同学 外 ， 一般 不进行以上三项内容） 4． 检查张紧砝码重量，取用 V 型 带时 的 F0=5kgf； 5． 顺时 针 转动“ 电压 给 定”旋 钮，逐 步提 升 转 速 n1 、n2，调节空载转速至 1600rpm 左右；（实验准备工作结束） 6． 用降 低 n2 的 方法 进 行加 载 ，每 一 次加 载 重量 约 150 克左 右，（ 一看 磅秤 1 的 为准）并记录下该时的 n1、n2、P1、P2 的数值； 7． 按第一次加载方法逐次加载，直至 带完 全 打滑 为 止 ； 8． 结束实验，将所有操作旋钮归零； 9． 关 仪器 、 拉 总闸 ， 清 理 现场 ；（由 于 多 批 同学 连 续 进行 试 验 ， 出最 后 一 批同 学外，这项工作一般不进行） 10． 整理数据，描绘曲线，写实验报告。 六、思考题 1． 带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别？它们各自产生的原意是什么？ 2． 带传 动 的张 紧 力 F0 大小 对 传 动能 力 有何 影 响？ 最 佳张 紧 力的 确 定与 哪 些因 素有关？ 3． 带传动的效率如何测定？试说明传动效率和有效拉力的关系？ 4． 带传 动 的滑 动 率如 何 测定 ？ 分析 滑 动曲 线 和效 率 曲 线的 关 系。如 何确 定 有效 拉力的最佳值？
实验二齿轮传动的效率测定 、概述 齿轮是重要的机械传动零件,所以对齿轮传动的理论和实验研究都是很必要 的。齿轮传动往往要进行轮齿静强度、齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度 面磨损、齿面胶合和影响齿轮传动性能的因素(如材料、制造工艺、热处理工艺、 润滑、轮齿载荷分布等)的试验,以及对齿轮传动性能(如传动效率、动载荷、噪声、 工作温度等)的测定。为此,人们采用了许多试验方法和试验设备 齿轮传动试验台简介 所有类型的齿转传动试验台,根据运转与否分为运转式和非运转式两大类。非 运转式试验台指齿轮或齿轮副只能在静止状态下进行试验的试验台,如静态加载的 齿轮静强度试验台。非运转式试验台中被测齿轮的试验状态同齿轮的实际工作状态 有较大的差别,不大可能获得满意的试验结果。运转式试验台是指齿轮副能在一定 转速下进行试验的设备。该类设备一般都由驱动装置、传动装置、加载装置、齿轮 试件失效监护装置、润滑装置、测试装置等六部分组成。其试验能获得较接近实际 的结果,运转式试验台根据试验台功率的传递原理和加载方法的不同,可分为开放 功率流式和封闭功率流式两类, (1)开放功率流式试验台 所谓开放功率流,就是齿轮传动所传递的功率由原动机传来,经过齿轮传动和 试验装且中的全部传动件,最后传到耗能装置中,由耗能装置即加载装置将其全部 消耗,并借助耗能装置给被测装置加载。功率传递的流向未形成封闭回路,故称其 为开放功率流式试验台,图2-1为开放功率流式试验台构成原理 它由动力驱动装置、被测装置、加载装置、测试装置和控制台等几都分组成 电动[世感差[使感[如 兰 芝创台 因2-】开放功本流式验台拍成愿思 囝中特号义为·一率汽一一数舞一》控制贏 这种试验台的加载装置为纯耗能元件。此类试验设备的关键部件是耗能加载装置, 目前采用的耗能加载装置有机械制动器式、磁粉制动器式、电磁涡流消功器式、水 利涡流消功器式和电机消功器式等
6 实验二 齿轮传动的效率测定 一 、概述 : 齿轮是重要的机械传动零件，所以对齿轮传动的理论和实验研究都是很必要 的 。齿 轮 传动 往 往要 进 行轮 齿 静强 度 、齿根 弯 曲疲 劳 强度 、齿 面接 触 疲劳 强 度 、齿 面磨 损 、 齿面 胶 合和 影 响 齿轮 传 动性 能 的 因素 (如 材 料 、制 造 工艺 、 热 处理 工 艺、 润滑 、轮 齿载 荷 分布 等)的 试验 ，以及 对 齿 轮传 动 性能 (如 传 动效 率 、动 载 荷 、噪 声、 工作温度等)的测 定。 为 此， 人 们采 用 了许 多 试 验方 法 和试 验 设备 。 齿轮传动试验台简介 所有 类 型的 齿 转传 动 试验 台，根 据运 转 与否 分 为运 转 式和 非 运转 式 两大 类。非 运转 式 试验 台 指齿 轮 或齿 轮 副只 能 在静 止 状态 下 进 行试 验 的试 验 台，如 静态 加 载的 齿轮 静 强度 试 验台 。非运 转 式 试验 台 中被 测 齿轮 的 试验 状 态同 齿 轮的 实 际工 作 状态 有较 大 的差 别，不 大可 能 获得 满 意的 试 验结 果。运 转式 试 验台 是 指齿 轮 副能 在 一定 转速 下 进行 试 验的 设 备 。该 类 设备 一 般都 由 驱动 装 置 、传 动 装置 、加 载装 置 、齿轮 试件 失 效监 护 装置 、润 滑 装置 、测 试 装 置等 六 部分 组 成。其试 验 能获 得 较接 近 实际 的结 果，运 转式 试 验台 根 据试 验 台功 率 的传 递 原理 和 加载 方 法的 不 同，可分 为 开放 功率流式和封闭功率流式两类。 （1）开放功率流 式试 验 台 所谓 开 放功 率 流，就是 齿 轮传 动 所传 递 的功 率 由原 动 机传 来，经 过齿 轮 传动 和 试验 装 且中 的 全部 传 动件 ，最 后 传到 耗 能装 置 中，由耗 能 装置 即 加载 装 置将 其 全部 消耗 ，并 借 助耗 能 装置 给 被测 装 置加 载 。功 率 传递 的 流向 未 形成 封 闭回 路，故 称其 为开放功率流式试验台，图2 -1为开 放 功率 流 式 试验 台 构成 原 理。 它由动力驱动装置、被测装置、加载装置、测试装置和控制台等几都分组成 这种 试 验台 的 加载 装 置为 纯 耗能 元 件。 此 类试 验 设 备的 关 键部 件 是耗 能 加载 装 置。 目前 采 用的 耗 能加 载 装置 有 机械 制 动器 式 、磁 粉 制动 器 式、电磁 涡 流消 功 器式 、水 利涡流消功器式和电机消功器式等