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机械传动方案创意组合实验,机械创新实训设备

2024-08-19 15:03
机械传动方案创意组合实验是一种旨在通过组合不同的传动机构,探索更高效、更稳定的传动方式的实验。以下是对该实验的详细介绍:
一、实验目的
了解传动机构:熟悉常用传动机构(如齿轮传动、带传动、链传动等)的结构、原理及特点。
创意组合:通过不同传动机构的创意组合,设计出满足特定要求的机械传动系统。
性能分析:通过实验测试,分析不同传动方案的性能,包括传动效率、稳定性、噪声等。
定量评价:定量评价传动方案的优劣,为传动方案的优化提供依据。
二、实验设备和工具
实验设备通常包括实验台、传动机构(如齿轮、带轮、链轮等)、动力源(如电机)、加载装置(如磁粉制动器)、测量仪器(如转矩转速传感器、效率检测分析软件等)以及必要的安装和调试工具(如螺丝刀、扳手等)。
实验台可能包含以下具体组件:
安装及支承平板:用于固定和支撑传动机构。
变频电机及变频调速器:提供可调速的动力源。
磁粉制动器及加载控制模块:用于模拟负载并调节负载大小。
转矩转速传感器:实时测量传动系统的转矩和转速。
传动零部件库:包括各种传动机构及其零部件,如齿轮、带轮、链轮、联轴器等。
三、实验原理和方法
实验基于机械传动的基本原理,通过改变传动机构的类型、数量、布局等参数,实现传动方案的创意组合。利用传感器和数据采集系统实时监测传动系统的运动参数(如转速、扭矩、功率等),并通过效率检测分析软件对实验数据进行处理和分析。
四、实验步骤
实验准备:检查实验设备是否完好,准备好实验所需的工具和材料,阅读实验指导书了解实验原理、步骤和注意事项。
认知传动机构:识别实验台中提供的各种传动机构的名称、特点和用途。
设计传动方案:根据实验目的和要求,设计若干种不同的传动方案,并绘制传动方案示意图标注关键参数。
搭建传动系统:利用实验台中的机械零件搭建出所设计的传动系统注意传动机构的安装顺序和连接方式确保系统的稳定性和可靠性。
系统调试:对传动系统进行调试检查各部分是否能够正常工作并调整传动系统的参数(如传动比、转速等)以满足设计要求。
性能测试:在传动系统稳定工作的情况下利用传感器和数据采集系统实时监测传动系统的运动参数设定不同的工况条件(如负载、转速等)测试传动系统在不同工况下的性能表现。
数据分析:记录实验数据包括转速、扭矩、功率等关键参数对采集到的实验数据进行处理和分析提取出有用的信息。对比不同传动方案在不同工况下的性能表现找出最优的传动方案。
撰写实验报告:总结实验过程和结果提出改进建议。
五、注意事项
安全操作:严格遵守实验室安全规程确保实验过程的安全性。
准确测量:使用精确的测量仪器和方法确保实验数据的准确性和可靠性。
细心观察:在实验过程中细心观察传动系统的运行状态和性能表现及时记录实验现象和数据。
团队协作:鼓励学生分组进行实验通过团队协作共同讨论和交流设计思路、搭建技巧和实验经验提高团队合作能力和沟通能力。
通过以上步骤的实践和研究学生可以深入了解机械传动方案创意组合设计的原理和方法提高机械设计和创新能力。



YUY-JYT机械传动方案创意组合实验台
一、主要技术参数:
1、台湾进口森力玛交流变频电机功率:550W;
2、CZ5磁粉制动器加载范围:0-50N•m;
3、最大中心高:178mm;
4、HX901转矩转速传感器一个:额定转矩10N•m,转速范围0 – 6000r/min;精度均为0.1%;
HX901转矩转速传感器一个:额定转矩50N•m,转速范围0 – 6000r/min;精度均为0.1%;
5、变频控制器调速范围:0-1500r/min,调速精度:0.1%;
6、外形尺寸:1200×780×1050mm;
7、重量:300kg 。
二、基本配置:
1、安装及支承平板一套;
2、变频电机及变频调速器一套;
3、磁粉制动器一个;
4、制动调节器一个;
5、效率检测分析软件一套;
6、传动零部件库:包括带传动、链传动、联轴器、减速器、支承部件;
(1)诚邦(台湾产)减速器:圆柱齿轮减速器:减速比1:10,摆线针轮减速器:减速比1:11,涡轮减速器:减速比1:10;
(2)同步带传动:带轮齿数Z1=34,Z2=51,节距L=9.42,
聚胺脂同步带3×121×20、3×87×20mm;
三角带传动:带轮基准直径D1=80,D2=120,三角带A-1000 mm、A-700;
平皮带传动:小带轮直径D1=80 mm ,D2=120 mm, L=985(复合材料);
(3)链传动:链轮Z1=20,Z2=25,滚子链08B-1×76,滚子链08B-1×56;
(4)螺纹传动(梯形、矩形、矩齿形)
(5)联轴器传动:弹性柱销联轴器,挠性爪形联轴器;磙子链联轴器;万向节联轴器
(6)中间过渡传动类:中间支承座3个,连接滑动槽2条;
(7)调整底板类:移动T型滑槽座(2件);T型槽用螺母(24件);
圆柱齿轮、摆线针轮、蜗轮调整、中间过渡传动底板(各1件);
(8)支座类:驱动源、负载、圆柱齿轮、摆线针轮、蜗轮;
(9)搭接组合联接用标准件若干。
7、HX901转矩转速传感器:额定转矩10 N•m ,转速范围0-6000 r/min
HX901转矩转速传感器一个:额定转矩50N•m,转速范围0 – 6000r/min;
8、WKL-1A电流控制器,输出电流0-1A。
9、配套工具一套,使用说明书和实验指导书各一本,
三、实验内容:
1、机械传动方案设计;
2、机械传动系统拼装;提供40种以上传动方案:
A、典型单一传动
(1)圆柱齿轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(2)平带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-平带传动-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(3)同步带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-同步带传动-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(4)链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-链传动-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(5)摆线针轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(6)蜗轮蜗杆传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(7)V带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-V带及带轮组合-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(8)螺纹传动(三种):交流变频电机-弹性柱销联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-螺纹传动装置-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
B.多级组合传动
(1)平带--圆柱齿轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-平带及带轮组合-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(2)同步带--圆柱齿轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-同步带及带轮组合-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(3)链-圆柱齿轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-链条及链轮组合-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(4)V带-圆柱齿轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-V带及带轮组合-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(5)V带-链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-中间传动组件-V带传动-中间传动组件-链传动-中间传动组件-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(6)同步带-链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-中间传动组件-同步带传动-中间传动组件-链传动-中间传动组件-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(7)平带-链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-中间传动组件-平带传动-中间传动组件-链传动-中间传动组件-挠性爪型联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(8)摆线针轮传动-圆柱齿轮传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(9)链传动-圆柱齿轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-链传动-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(10)平带传动-圆柱齿轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-平带传动-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(11)同步带传动-圆柱齿轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-同步带传动-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(12)V带传动-圆柱齿轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器- V带传动-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(13)摆线针轮-平带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-挠性爪型联轴器-平带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(14)摆线针轮-同步带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-挠性爪型联轴器-同步带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(15)摆线针轮-链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-挠性爪型联轴器-链传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(16)摆线针轮-V带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-挠性爪型联轴器- V带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(17)平带传动-摆线针轮 :交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-平带传动-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(18)同步带传动-摆线针轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-同步带传动-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(19)链传动-摆线针轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-链传动-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(20)V带传动-摆线针轮:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器- V带传动-挠性爪型联轴器-摆线针轮减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(21)圆柱齿轮-链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-挠性爪型联轴器-链传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(22)圆柱齿轮-平带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-挠性爪型联轴器-链传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(23)圆柱齿轮-同步带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-挠性爪型联轴器-同步带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(24)圆柱齿轮-V带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-圆柱齿轮减速箱-挠性爪型联轴器- V带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(25)链传动-蜗轮蜗杆:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-链传动-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(26)平带传动-蜗轮蜗杆:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-平带传动-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(27)同步带传动-蜗轮蜗杆:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-同步带传动-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(28)V带传动-蜗轮蜗杆:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器- V带传动-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(29)蜗轮蜗杆-链传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-挠性爪型联轴器-链传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(30)蜗轮蜗杆-平带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-挠性爪型联轴器-平带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(31)蜗轮蜗杆-同步带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-挠性爪型联轴器-同步带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
(32)蜗轮蜗杆-V带传动:交流变频电机-弹性柱销联轴器-10N转矩转速传感器-挠性爪型联轴器-蜗轮蜗杆减速箱-挠性爪型联轴器- V带传动-磙子链联轴器-50N转矩转速传感器-弹性柱销联轴器-磁粉制动器
学生还可根据自己的拼装方案进行组装,联轴器可根据需要更换
3、机械传动系统传动参数:转速、转矩、功率效率的检测及分析。
四、性能特点:
1、精确检测传动系统的传动参数;
2、设计拼装40种以上传动系统;
3、集变频调速技术、磁粉制动技术、检测技术及应用计算机技术于一体,向学生展示了最新技术成果;
4、智能型转矩转速传感器以USB接口直接与PC机相连,将检测数据直接送入分析软件进行处理,体现了高度的技术集成。
五、软件内容及特点:该软件以C++为开发软件,可描述传动系统输入、输出的转速、转矩及功率变化随负载变化的曲线,并可适时监测上述参数的数据窗口;
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