机械设计基础(A)2实验指导书

1《机械设计基础(A）2》实验指导书机械与车辆学院二00九年十月1目录实验一液体动压润滑机理分析实验...............................................................................2一、实验目的.................................................................................................................2二、实验仪器.................................................................................................................2三、实验台结构与实验原理.........................................................................................2四、软件界面操作说明：.............................................................................................5五、实验步骤：.............................................................................................................7六、实验操作注意事项：.............................................................................................7七、实验报告及思考题.............................................................................................8实验二、皮带传动实验.........................................................................................................8一、实验目的:................................................................................................................8二、实验设备.................................................................................................................8三、实验台结构与实验原理：.....................................................................................9四:软件界面操作说明：..............................................................................................10五、实验步骤：...........................................................................................................11实验三机械展示、认识与分析直观现场教学.................................................................14一、实验目的...............................................................................................................14二、实验设备...............................................................................................................14三、实验内容...............................................................................................................14实验四轴系结构设计实验...............................................................................................16一、实验目的：...........................................................................................................16二、实验设备...............................................................................................................16三、实验内容与要求...................................................................................................16四、实验步骤...............................................................................................................16实验五减速器拆装实验...................................................................................................24一、实验目的：...........................................................................................................24二、实验设备...............................................................................................................24三、实验内容与要求...................................................................................................24四、实验步骤...............................................................................................................26实验六便携式机械系统变速传动方案创新设计...............................................312实验一液体动压润滑机理分析实验一、实验目的1、了解动压油膜承载现象及其形成的必要条件，加深对形成流体动压条件的理解；2、测量轴承周向及轴向的油膜压力、绘制其油膜压力分布曲线；3、测量滑动轴承的摩擦系数、绘制轴承f特性曲线；4、掌握动压滑动轴承试验机的工作原理及其参数测试方法。二、实验仪器HS----B液体动压轴承实验台三、实验台结构与实验原理实验台主要结构（见图1）图1滑动轴承试验台外形图1.操纵面板2.电机3.三角带4.轴向油压传感器接头5.外加载荷感器6.螺旋加载杆7.摩擦力传感器测力装置8.径向油压传感器（7只）9.传感器支撑板10.主轴11.主轴瓦12.主轴箱1、实验台的传动装置该实验台由直流电动机通过三角带驱动主轴9沿顺时针(面对实验台面3板)方向转动，由无级调速器实现无级调速。本实验台主轴的转速范围为3-500rpm，主轴的转速由数码管直接读出。2、轴与轴瓦间的油膜压力测量装置轴的材料为45号钢，经表面淬火、磨光，由流动轴承支承在箱体10上，轴的上半部浸泡在润滑油中，本实验台采用的润滑油的牌号为N68(即旧牌号的40号机械油)，该油在20℃时的动力粘度为0.34Pa·S。主轴瓦8的材料为铸锡铅青铜。牌号为ZCuSn5Pb5Zn5(即旧牌号ZQSn5-5-5)。在轴瓦的一个径向平面内沿圆周钻有7个小孔，每个小孔沿圆周相隔20°，每个小孔联接一个压力表7，用来测量该径向平面内相应点的油膜压力，由此可绘制出径向油膜压力分布曲线。沿轴瓦的一个轴向剖面装有两个压力表(即4号和8号压力表)。用来观察有限长滑动轴承沿轴的油膜压力情况。3、加载装置油膜的径向压力分布曲线是在一定的载荷和一定的转速下绘制的。当载荷改变或轴的转速改变时所测出的压力值是不同的，所绘出的压力分布曲线的形状也是不同的。转速的改变方法如前所述。本实验台采用螺旋如载，转动螺旋即可改变载荷的大小，所加载荷之值通过传感器数字显示，直接在实验台的操纵板上读出(取中间值)。4、磨擦系数f测量装置径向滑动轴承的摩擦系数f随轴承的特性系数pn值的改变而改变(—油的动力粘度，n—轴的转速，p—压力，BdWp，W—轴上的载荷，W=轴瓦自重+外加载荷。图二本机轴瓦自重为40N，B——轴瓦的宽度，d——轴的直径。本实验台B=125mm，d=70mm)如图1-4所示。图2f—λ线图在边界摩擦时，f随的增大而变化很小，进入混合摩擦后，的改变4引起f的急剧变化，在刚形成液体摩擦时f达到最小值，此后，随的增大油膜厚度亦随之增大，因而f亦有所增大。摩擦系数f之值可通过测量轴承的摩擦力矩而得到。轴转动时，轴对轴瓦产生周向摩擦力F，其摩擦力矩为Fd/2，它使轴瓦8翻转，其翻转力矩通过固定在弹簧片5上的百分表6测出弹簧片的变形量并经过以下计算就可得到磨擦系数f之值。根据力矩平衡条件得：LQFd2。L——测力杆的长度(本实验台L=120mm)，Q——作用在A处的反力。设作用在轴上的外载荷为W，则：WdLQWFf2而KQ(K——测力计的刚度系数(N/格)，见该实验台出厂时检测表上的说明)WdLKf2——百分表读数(百分表的读数一格数，每格为0.01mm)5、磨擦状态指标装置指示装置的原理如图三所示。当轴不转动，可看到灯泡很亮；当轴在很低的转速下转动时，轴将润滑油带入轴和轴瓦之间收敛性间隙内，但由于此时的油膜很薄，轴与轴瓦之间部分微观不平度的凸峰处仍在接触，故灯忽亮忽暗；当轴的转速达到一定值时，轴和轴瓦之间形成的压力油膜厚度完全遮盖两表面之间微观不平度的凸峰高度，油膜完成将轴与轴瓦隔开，灯泡就不亮了。图三5四、软件界面操作说明：1）封面（图四）图4在封面上非文字区单击左键，即可进入滑动轴承实验教学界面。2）滑动轴承实验教学界面（图5）图5[实验指导]：单击此键，进入实验指导书。[进入油膜压力分析]：单击此键，进入油膜压力及摩擦特性分析。[进入摩擦特性分析]：单击此键，进入连续摩擦特性分析。[实验参数设置]：单击此键，进入实验参数设置。[退出]：单击此键，结束程序的运行，返回WINDOWS界面。63）滑动轴承油膜压力仿真与测试分析界面（图6）图6[稳定测试]：单击此键，单击此键，稳定测试。[历史