机械传动综合设计系统实验
机械传动性能综合实验指导书
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)1.数据操作面板 (8)2.电机控制操作面板 (8)3.下拉菜单 (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1.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；2.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；3.加深对常见机械传动装置传动性能的认识和理解；4.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1.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；2.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）；3.根据测试结果分析传动系统设计方案。
三、实验设备介绍1.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。
机械传动方案设计性综合实验
机械传动方案设计性综合实验一、目的与要求1、根据给定的条件及零部件，设计机械传动方案，并组装成机械传动装置。
通过实验，了解机械传动方案设计的多样性，对多种可行方案进行比较、评价，从而确定最佳传动方案。
2、通过对传动效率、动态性能及工作稳定性的分析，了解各种传动零件的适用条件及其对传动系统的影响。
3、了解机械传动系统输入端的转矩（T1）、转速（n1）、功率（P1）与输出端的转矩（T2）、转速（n2）、功率（P2）的变化关系，要求绘出T1与T2、n1与n2及P1与P2的关系曲线。
4、掌握转速、转矩、效率等参数的测量方法。
二、提供的设备及零部件本实验装置为模块化结构，可在备件库中任选所需的零部件，组装成机械传动系统。
按减速器的类型将实验台分成两大类：平行轴传动方案实验台和垂直轴传动方案实验台。
前者的减速器为圆柱齿轮或摆线针轮减速器，后者的减速器为锥齿轮或蜗轮蜗杆减速器。
实验所提供的设备及零部件如下：1、电动机a. Y90L-2 额定功率2.2Kw 满载转速2840 r/min 280元b. Y100L1-4 额定功率2.2Kw 满载转速1420 r/min 380元c. Y112M-6 额定功率2.2Kw 满载转速940 r/min 740元d. Y132S-8 额定功率2.2Kw 满载转速710 r/min 1230元2、减速器a）ZD-100单级直齿圆柱齿轮减速器，速比i =2.37 750元b）WX3摆线针轮减速器，速比i =11 1150元3、V带传动：小带轮若干70元/个大带轮若干 70元/个普通V带5元/根4、链传动：小链轮若干 110元/个大链轮若干 130元/个滚子链链条30元/米5、联轴器若干 30元/对三、实验设备简介本实验装置如图1所示，由四大模块组成，即：Ⅰ—动力源模块（电动机部分）；Ⅱ—传动装置模块（减速器及其他传动零件）；Ⅲ—加载模块（磁粉加载器、可调电源，相当于工作机）；Ⅳ—测试模块（转矩传感器，转矩、转速、效率等测试软件）。
机械传动综合实验分析总结
机械传动综合实验分析总结一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉和掌握机械传动的基本结构和作用原理，了解常见传动系统的构成，以及几何参数对传动效率的影响。
二、实验仪器1、仪器简介：机械传动实验仪是一台多功能多模式机械传动综合实验仪器，用于教学和研究。
仪器由操作柜、传动系统柜、开关柜、电机、传动装置等组成。
其可模拟三种形式的机械传动运行，包括链传动、轴传动和带传动，实现液压径向、螺杆、正交步进电机及其几何参数的变化，测试各种传动系统的性能和参数。
2、仪器特点：a、内置全框架，链轮传动和轴传动可以实现从操作柜可编程控制，可模拟常见机械传动系统；b、多种型式电机，液压径向、螺杆、正交步进电机等，实现不同几何参数的变化，设置电机的尺寸、齿数、齿轮比、中心轴到坐标轴的距离等，熟悉传动系统的构成和作用；c、传动计算参数实时显示，可直观地查看几何参数的变化对传动效率的影响。
三、实验过程1、准备实验：检查机械传动实验仪器电路安全，校准控制系统参数；操作柜安装手柄、配置电机参数，根据实验要求设置传动机构。
2、开启实验：启动电机，控制电机转速，观察变比传动机构的行程；手动调整几何参数，测量各种传动机构的圆周内力，测试不同几何参数下的传动效率。
3、实验结果：根据实验结果，观测不同几何参数对传动系统运行效率的影响，总结出同一种传动机构在不同几何参数下的传动效率随参数变化的规律。
四、实验总结1、通过本次实验，我们了解了机械传动系统的各种传动机构构成及作用，认识了传动系统如何按照特定要求执行传动任务；学习了不同几何参数对传动性能的影响，熟悉如何根据传动比、电机参数等等来测试各种传动机构的性能。
2、实验也得出一些结论，即要使传动机构的传动效率更高，必须调整传动比和几何参数，改变齿轮的节数和齿轮轴的厚度。
本次实验使我们对机械传动机构有了更深入的了解，对机械传动机构控制及几何参数调整有了更进一步的了解，从而使我们具备了更熟练地操作机械传动系统的能力。
机械传动系统性能综合测试与分析
机械传动系统性能综合测试与分析首先，机械传动系统的性能综合测试应包括以下几个方面。
1.传动效率测试：传动效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
通过测量传动系统的输入功率和输出功率，可以计算传动效率并评估系统的能量损失程度。
2.噪声测试：机械传动系统在运行时会产生噪声。
通过对传动系统进行噪声测试，可以评估系统的噪声水平，并采取相应的措施来减少噪声。
3.振动测试：机械传动系统在运行时会产生振动。
通过对传动系统进行振动测试，可以评估系统的振动水平，并检测可能存在的问题，如失衡或轴承故障。
4.加载能力测试：机械传动系统需要承受一定的负载。
通过对传动系统进行加载能力测试，可以确定系统的最大承载能力，以避免过载损坏。
5.温度测试：机械传动系统的运行会产生一定的热量。
通过测量传动系统的温度，可以评估系统的散热性能，并确保系统能够在允许的温度范围内运行。
6.寿命测试：机械传动系统需要经受长时间的运行。
通过进行寿命测试，可以模拟实际使用条件下的使用寿命，并评估系统的可靠性和耐久性。
以上是机械传动系统性能综合测试的几个方面。
在测试完成后，还需要进行性能分析以获取更深入的理解。
性能分析可以从以下几个角度进行。
2.噪声分析：通过对噪声测试结果的分析，可以确定噪声产生的原因，并采取相应的措施进行噪声控制。
3.振动分析：通过对振动测试结果的分析，可以确定振动的频率和幅度，并识别可能存在的问题。
4.寿命分析：通过对寿命测试结果的分析，可以评估系统的可靠性和耐久性，并确定需要改进的部分。
5.整体性能评估：通过综合分析以上各方面的测试结果，可以对机械传动系统的整体性能进行评估，并提出改进建议。
在机械传动系统性能综合测试与分析过程中，需要使用各种测试仪器和工具进行测量和分析。
同时，也需要根据具体的传动系统类型和应用领域，采用相应的测试方法和标准。
总之，机械传动系统性能综合测试与分析是确保机械传动系统正常工作并满足设计要求的重要环节。
机械传动创意组合综合实验报告
机械传动创意组合综合实验报告一、实验目的1. 熟悉和掌握机械传动的基本原理和应用。
2. 学习机械传动的创意设计思路和方法。
3. 综合应用机械传动原理和创意设计，完成一个机械传动的创意组合实验。
二、实验器材1. 机械传动件：齿轮、皮带轮、链轮、联轴器、离合器、齿条等。
2. 动力源：电机、内燃机等。
3. 实验平台。
三、实验内容及步骤1. 实验前的准备(1) 了解机械传动件的基本形式和工作原理。
(2) 了解机械传动的基本分类和应用领域。
(3) 熟悉实验器材和实验平台的使用方法和注意事项。
2. 实验步骤(1) 选择适合的动力源和机械传动件，搭建起机械传动组合系统。
(2) 设计机械传动组合系统的传动比和运动规律。
(3) 制定实验方案，按步骤进行实验。
(4) 观察机械传动组件的运作情况，记录数据和问题。
(5) 分析实验数据和问题，总结机械传动的应用和创新思路。
四、实验原理1. 机械传动的分类机械传动可分为无级变速传动和恒定传动两类。
常见的恒定传动有齿轮传动、链传动、皮带传动、齿条传动等。
机械传动件的形式及其组合方式多种多样，可以根据工作条件进行组合，实现不同传动比和输出功率。
2. 机械传动的应用机械传动广泛应用于各个领域，如机械制造、军工、维修、航空航天、农机、矿山等。
不同的领域有不同的对机械传动要求，如高精度、高效率、高负荷、低噪音等。
3. 机械传动的创新思路机械传动的创新主要体现在以下方面：(1) 传动件的优化设计，提高效率和负荷能力。
(2) 利用先进材料和技术，提高传动组件的使用寿命。
(3) 利用电子和计算机技术，实现机械传动的无损状态监测和远程控制。
(4) 利用新能源和新材料，开发新型机械传动件和系统，满足环保和节能需要。
(5) 运用创意设计思路，组合不同的机械传动件，实现新颖的机械传动结构和功能。
五、实验结果分析本次实验根据给定的动力源和机械传动件，构建了一个机械传动的创意组合系统。
通过观察其运作过程，发现该机械传动组合存在传动不顺畅、声音较大等问题。
机械传动系统方案设计和性能测试综合实验报告
机械传动系统方案设计和性能测试综合实验报告
本文的主要内容为介绍我们小组在机械传动系统方案设计和性能测试综合实验的研究
成果及总结。
我们小组对机械传动系统的方案设计和性能测试进行了综合实验，以获得最佳结果。
首先，先进行轴系设计，选择和确定轴系组件，包括滑轮、轴承、传动连接等，其优先考
虑部件质量和可行性，并确定连接方式、配合角度等，以满足外型、尺寸及传动功能要求。
然后，在设计中，将系统负荷和精度应用于轴系的设计、布置和选择，计算滑轮直径、轴承载荷分配及轴承选择，使系统结构和材料能符合要求。
并且，在设计过程中，我们根
据工程实践结果，优化轴系设计，及时调整传动参数，以确保全过程设计准确
接下来，还采用了性能指标及仿真的方法，用以确定传动系统的非线性特性。
这需要
建立仿真模型，参数校准，以及通过仿真来确定传动系统的节点位置、平坦度、可调谐性、扭振性等。
最后，我们将性能测试结果与设计结果进行了比对，核实性能指标设计的准确性。
实验研究及试验验证了机械传动系统性能设计的正确性，实现了机械传动系统的最佳
化设计，使系统效率大大提升，实现了多个性能指标均衡交互配合。
本实验研究及应用贴近实际，深入实践，总结技术成熟，提供了良好的借鉴，为进一
步优化机械传动系统的理论设计和应用指明了新的方向，为满足实际应用提供了成功的实
例案例。
机械传动系统效率综合测试实验
机械传动系统效率综合测试实验一、实验目的1.了解机械传动系统效率测试的工程试验手段和常用的机械效率测试设备，掌握典型机械传动系统的效率范围，分析传动系统效率损失的原因；2.通过对典型机械传动系统及其组合的性能测试，加深对机械传动系统性能的认识以及对机械传动合理布置的基本原则的理解；3.通过对实验方案的设计、组装和性能测试等训练环节，掌握计算机辅助实验测试方法, 培养学生创新设计与实践能力。
二、实验设备机械传动性能综合测试实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性所示。
实验。
机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1图1(a) 实验台外观图Array1-变频调速电机2-联轴器3-转矩转速传感器4-试件5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座实验设备包括机械传动综合效率实验台（包括台座、变频调速器、机柜、电控箱）、蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、三相异步电动机、同步带传动装置、滚子链传动装置、V带传动装置、磁粉制动器、ZJ转矩转速传感器、计算机及打印机、其他零配件。
典型实验装置包括齿轮减速传动装置、蜗轮蜗杆减速传动装置、V带+齿轮减速传动装置、齿轮减速+滚子链传动装置、同步带减速传动装置、V带减速传动装置、V带+同步带减速传动装置。
实验装置由动力部分、测试部分、加载部分和被测部分等组成。
各部分的性能参数如下：1、动力部分1)YP-50-0.55三相感应变频电机：额定功率0.55KW；同步转速1500r/min；输入电压380V。
2)LS600-4001变频器：输入规格AC 3PH 380-460V 50/60HZ；输出规格AC0－240V 1.7KVA 4.5A；变频范围2～200 HZ。
2、测试部分1)ZJ10型转矩转速传感器：额定转矩10N.m；转速范围0～6000r/min；2)ZJ50型转矩转速传感器：额定转矩50N.m；转速范围0～5000r/min；3)TC-1转矩转速测试卡：扭矩测试精度±0.2%FS；转速测量精度±0.1%；4)PC-400数据采集控制卡。
《机械设计综合实验》课程教学大纲(本科)
《机械设计综合实验》课程教学大纲课程编号:08268111课程名称：机械设计综合实验英文名称：Comprehensive Test for Machine Design课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分:16/1 (讲课学时：4实验学时：12 )适用专业：工业设计一、课程性质与任务《机械设计综合实验》是与《机械设计》课程的配套的单独设立的实验课程。
是机械类专业学生必修的专业基础课程。
通过本课程学习，使学生了解机械传动试验台的组成及常用设备和测试手段，学习机械传动一般实验方法。
使学生更好地掌握理论课程的教学内容，提高学生的工程实验能力以及对实验结果的分析能力，并能够在设计环节中体现创新意识。
培养学生使用现代工程工具和信息技术工具能力及团队协作能力。
二、课程与其他课程的联系本课程为专业基础课，先修课程：机械设计、测试技术等。
后续课程有：机械系统设计、机械优化设计、机械制造装备设计等。
三、课程教学目标1. 通过对带传动、齿轮传动等常用传动装置的传动性能测试，了解机械传动实验台的组成及常用设备和测试手段；掌握机械传动的一般实验方法(4.2, 4.3, 5.1, 5.3)2. 通过减速器的拆装，使学生了解减速器的设计原理、结构特点，开发学生的创新思维能力，实际动手及解决问题的能力；加深对课程内容中功能原理设计的理解，达到学以致用，具有初步开发、研究新型机械产品的能力(3.1, 9.1, 9.2)3. 通过对机械传动实验台的组建、安装、调试、实验方案的制定，培养学生的综合能力，掌握全面的实验技能(3.1,4.2,5.2, 9.1, 9.2)。
四、实验内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节无六、教学方法通过课堂讲授、实际操作、课后练习、总结分析、撰写实验报告等环节完成教学任务。
七、考核方式本课程为考查课，成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，成绩考核包括四个方面：1. 出勤情况：10%。
考察出勤率；2. 机械传动实验方案设计：20%。
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机械传动综合设计系统实验
一、实验目的
1.机械传动综合设计实验课是重要实践性环节，通过实验能够使学生巩固对课堂教学内容的理解,拓展学习理论知识的应用性。
2.掌握方案设计,优化机械传动组合设计,培养和锻炼学生的实际工作能力和动手能力。
3．掌握机械零部件设计，使学生掌握机械传动设计及其部件性能和实验方法,熟悉常用检测仪器、仪表的性能和操作，培养学生利用计算机动态采集数据、绘图的能力。
二、实验设备
1、机构部分：
ZJS50-A综合设计型机械设计实验台,可利用传动库中不同库件的选择及组合搭配，通过支承联接及调节模块的选择搭接，构成带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、带～齿轮传动、齿轮～链传动、带～链动、带～齿轮～链传动试验台等多种单级典型机械传动及多级组合极小传动试验台。
配套的电子仪器有转速转矩传感器、转速转矩功率显示仪、磁粉制动器、直流稳流电源、计算机及实验软件等。
机构部分如图1.1所示。
图1.1 综合设计型机械传动实验台
根据上述总体布置简图可知，试验台由平板、导板、原动机（电机）、工作机（磁粉制动器）、转矩转速传感器（Ⅰ、Ⅱ）、用所提供传动零件组合出的传动方案（安装在图中减速器的位置）以及各种支座组成。
2、测试系统部分：
测试系统由数据采集并分析系统，加载系统两大部分构成。
输入转矩转速传感器Ⅰ、输出转矩转速传感器Ⅱ、输入转矩转速功率测量仪、输出转矩转速功率测量仪及计算机构成数据采集并分析系统的硬件部分；磁粉制动器、WLK-A稳流电源式手动加载控制器构成；加载系统的硬件部分；编制相应的控制、采集、测试、分析软件构成整个测试系统的软件部分。
测试系统部分如图1.2所示。
图1.2 测试系统部分
三、实验原理
交流电动机(或电磁调速电动机)作为运动和动力的输入部分, 其转速可以在一定范围内调整：磁粉制动器作为加载器, 由稳流电源改变激磁电流大小,以获得不同的负载力矩：输入输出的转矩转速可由转矩转速传感器通过转矩转速功率测量仪(或扭矩仪)测得：这样就可以测出不同工况下机械传动效率。
当设计传动时,如传递的功率P、传动比i和工作条件已定，则不同类型的传动各有其优、缺点。
因而就产生了怎样合理选择传动的类型问题。
本实验只讨论机械传动中摩擦传动和啮合传动，它们的分类如图1.3。
图1.3 机械传动类型
四、实验内容
1、根据给定的要求，设计出相应的传动方案（如带传动、蜗杆传动、齿轮传动、摆线针轮～带传动、齿轮～链传动、齿轮～链～带传动等）。
2、对不同的方案进行传动效率测试。
3、对测试结果进行评估，通过比较效率、成本、噪声、振动等一系列的因素得出最佳传动方案。
五、注意事项
1、学生搭接实验装置时，应仔细阅读使用说明书，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支承、联接件，传感器的安装同
心度≤0.1mm，调整好设备的安装精度，以使测量的数据精确。
2、实验数据测试前，应对测试设备进行调零。
调零时脱开负载侧梅花形联轴器，启动电动机，调节TR1-B的零点，联接好梅花形联轴器，则可进行测量。
环境温度的变化会直接影响仪器的测量精度，如果环境温度超出范围，须对传感器标定系数值进行修正，即将TR-1B系数修正后使用，才能保证测试精度。
温度系数的修正按下式计算：
Xt=Xt0[1+εG(t-t0)]
式中：Xt------温度为t时的传感器系数。
Xt0------温度为t0时所标定的传感器系数（即铭牌上的传感器温度系数）；
t------测量时的实际温度环境℃；
t0------标定传感器系数时的环境温度℃；
εG------剪切弹性模量G的温度系数，其值在这里取为—0.027%。
例如，传感器出厂时的标定系数为7215是在10℃下进行标定的，现在环境为36℃的情况下使用，其修正系数应为：
Xt＝7215×（1－0.27%×26℃）＝7164，
即将传感器的标定系数修正为7164，并在使用时将TR-1B的系数置于7164，若环境温度仍为10℃，则系数仍为7215。
3、要求每个实验小组6～8人，由学生独立操作完成实验。
学生须发挥创造性思维能力，设置实验对象和设计试验方法，从中掌握常用实验方法, 熟悉检测仪器、仪表的性能和操作。
做到
①. 开机时, 应先接通各测量仪器的电源，检查仪器是否工作正常，各调节旋钮是否都在零位，然后再启动电动机。
电动机应在正转挡启动。
②．加载前, 应及时开通冷却水, 对磁粉制动器进行冷却。
③．关机前, 应先卸载，WLK控制器调0，然后调低电动机转速, 再关电机，关仪器，最后关冷却水。
④．机周围应无较强振动的机器工作和强电磁场干扰。
⑤．各测量仪器上的开关和旋钮不得任意拨动, 以免损坏元件和带来测量误差甚至错误的测量。
五、实验参考资料
1、ZJS50-A综合设计型机械设计试验台测试软件使用说明书
2、TR-1B 转矩转速功率测量仪使用说明书
3、WLK 型手动控制器使用说明书。