机械传动性能综合实验指导书.doc

机械传动系统设计综合
实验指导书
目录
一、实验目的 2
二、实验内容 2
三、实验设备介绍 2
1. 实验设备的总体布局 2
2. 实验台各部分的安装连线 3
3. 实验台组成部件的主要技术参数 5
四、实验台的使用与操作 5
五、测试软件介绍 7
8
8
9
六、实验注意事项 14
附录1:机械传动方案设计和性能测试综合实验任务卡 15
附录2:机械传动方案设计和性能测试综合实验方案书 16
附录3:机械传动方案设计和性能测试综合实验报告 16
附录4:实验系统各模块展示 17
附录5:转矩转速传感器介绍 25
一、实验目的
了解机械传动性能综合测试的工作原理和方法及计算机辅助实验的新方法;
掌握机械传动合理布置的基本要求和机械传动方案设计的一般方法;
加深对常见机械传动装置传动性能的认识和理解;
培养学生根据机械传动实验任务,进行自主实验的能力。
二、实验内容
从附录1中选择3~4个实验任务,自主设计满足要求的机械传动系统,并参照附录2写出实验方案书;
按照所设计传动系统的组成方案在综合实验台上搭接机械传动性能综合测试系统,并进行主电机转速一定载荷变化的性能测试及绘制性能参数曲线(转速曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等);
根据测试结果分析传动系统设计方案。
三、实验设备介绍
实验设备的总体布局
“机械传动性能综合测试实验台”由变频电机、联轴器、机械传动装置、加载装置(磁粉制动器)、转矩转速传感器和工控机等硬件模块及测试软件组成,如下图所示。变频电机、机械传动装置、加载装置(磁粉制动器)、转矩转速传感器之间用联轴器连接;两转矩转速传感器的信号线分别与安装在工控机主板上的两块转矩转速测试卡联接,两转矩转速传感器的信号由此传入工控机,系统性能参数的测量通过测试软件控制。学生可以根据不同的设计任务,设计相应的实验方案,选用不同机械传动装置,在此实验台上进行各种不同传动系统的搭建、安装调试和传动系统的各种性能测试,并分析系统传动性能,完成设计性实验、综合性实验或创新性实验。

1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-机械传动装置
5-加载与制动装置 6-工控机及测试软件 7-实验控制柜 8-台座

实验台各部分的安装连线
先接好工控机、显示器、键盘和鼠标之间的连线、显示器的电源线接在工控机上、工控机的电源线插在电源插座上。
将主电机、主电机风扇、磁粉制动器、ZJ10传感器(辅助)电机、ZJ50传感器(辅助)电机与控制台连接,其插座位置在控制台背面右上方(见图2)。
输入端ZJ10传感器的信号口Ⅰ、Ⅱ接入工控机内卡TC-1 (300H)信号口Ⅰ、Ⅱ(见图3)。
输出端ZJ50传感器的信号口Ⅰ、Ⅱ接入工控机内卡TC-1 (340H)信号口Ⅰ、Ⅱ(见图3)。
将控制台37芯插头与工控机连接、即将实验台背面右上方标明为工控机的插座与工控机内IO控制卡相连(见图2、图3)。
图2 实验控制柜背面示意图
图3 工控机插卡示意图
实验台组成部件的主要技术参数
如表1所示。
表1
组成部件
技术参数
备注
变频调速电机
550W
ZJ型转矩转速传感器
Ⅰ.规格 ;输出讯号幅度不小于100mV
Ⅱ.规格 ;输出讯号幅度不小于100mV
机械传动装置(试件)
直齿圆柱齿轮减速器 i=5
蜗杆减速器 i=10
V型带传动
齿形带传动 Pb= Zb=80
套筒滚子链传动 Z1=17 Z2=25
1台
WPA50-1/10
O型带3根
1根
08A型3根
磁粉制动器
额定转矩: 50
激磁电流: 2A
允许滑差功率:
加载装置
工控机
IPC-810A
控制电机和负载采集数据
打印曲线
四、实验台的使用与操作
搭接实验装置前应仔细阅读本实验台的使用说明书,熟悉各主要设备的性能、参数及使用方法,正确使用仪器设备及测试软件。
按照实验任务要求选择恰当的传动装置。
搭接实验装置时,由于电动机、被测传动装置、传感器、加载器的中心高均不一致,组装、搭接时应选择合适的垫板、支承板、联轴器,调整好设备的安装精度、以使测量的数据精确。注意各组件均不可握轴搬动,组装时的电源为关闭状态。
各主要搭接件中心高及轴径尺寸如下:
变频电机中心高80mm 轴径φ19
ZJ10转矩转速传感器中心高60mm 轴径φ14
ZJ50转矩转速传感器中心高70mm 轴径φ25
FZ-5发兰式磁粉制动器最大直径220mm 轴径φ25
WPA50-1/10蜗轮减速器输入轴中心高轴径φ12
输