齿轮箱实验-本科实验
主床轴齿轮箱实验报告的问题及建议
主题：主床轴齿轮箱实验报告的问题及建议1. 引言在现代工业生产中，轴齿轮箱是一种非常重要的传动装置，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等领域。
而主床轴齿轮箱作为重要的部件，其性能和可靠性直接关系到整个系统的安全和稳定运行。
对主床轴齿轮箱的实验报告进行深入分析和评估，是非常必要的。
2. 实验报告的问题分析在阅读主床轴齿轮箱实验报告时，我们发现了一些问题：2.1. 缺乏深度分析：实验报告的分析部分较为薄弱，对实验结果的解释和深层原因缺乏深入探讨。
2.2. 数据不够全面：实验报告中的数据收集和整理不够全面，一些关键数据缺失或未能提供。
2.3. 方法论不清晰：对实验所采用的方法和步骤描述不够清晰，缺乏详细的操作流程和技术细节。
2.4. 参考文献不足：实验报告的相关背景和理论依据缺乏充分的引用和参考，影响了专业性和权威性。
3. 实验报告的建议改进为了提高主床轴齿轮箱实验报告的质量和价值，我认为可以从以下几个方面进行改进：3.1. 深化分析：在实验报告中，应该对实验结果进行更深入的分析和解读，包括可能存在的问题和缺陷，以及对应的改进措施。
3.2. 数据完善：在实验过程中，需要全面收集实验数据并进行准确的整理和统计，避免数据缺失或不全的情况发生。
3.3. 方法规范：明确实验的方法和步骤，确保实验操作的规范和准确性，提高实验结果的可信度和可重复性。
3.4. 增加参考文献：在实验报告中，加强对相关理论和技术的引用和借鉴，提高实验报告的学术性和专业性。
4. 个人观点和理解作为一名从事工程领域的专业人士，我深知主床轴齿轮箱的重要性和实验报告的价值。
在日常工作中，我也经常面临实验数据分析和报告撰写的挑战。
我强烈呼吁对主床轴齿轮箱实验报告进行更加严谨和深入的评估，以确保相关领域的工程技术水平和科研实力。
5. 总结对于主床轴齿轮箱实验报告的问题及建议，我们应该充分认识到其重要性，努力改进实验报告的质量，提高工程技术水平和科研实力。
大型齿轮箱结构设计与分析虚拟仿真实验
线上虚拟仿真实习报告一、实验目的：大型齿轮箱集成度高、结构复杂、性能要求高，受资金、场地的限制,实物实验成本高、箱体内部结构不易见、动态运行参数不易测，难以开展系统级传动系统结构设计能力训练。
依托重庆大学机械工程双一流学科、机械传动国家重点实验室和国家级机械基础实验教学示范中心、机械基础及装备制造国家虚拟仿真实验教学中心等国家级教学科研平台，与行业、企业合作共建、共享，将国家级科研成果转化为实验教学内容，充分运用信息技术开展虚拟仿真实验教学，有效解决了教学难题，提升学生机械传动系统综合设计能力和解决复杂工程问题的能力，满足产业发展对人才知识结构需求。
实验目的：（1）通过交互式减速箱结构分析实验软件，了解减速器箱体内部结构，学习掌握减速器箱体结构如何综合设计满足功能要求、强度刚度要求、加工工艺要求、装配定位要求，学习减速器辅助部件的选择和设计；（2）通过学习在线学习环节，学习应用现代先进设计方法和手段进行机械传动系统性能仿真分析的方法，了解传动系统参数对机械传动系统性能的影响，学习机械传动系统零部件强度和疲劳寿命分析的方法；（3）通过工程案例虚拟仿真分析和虚拟装配实验环节，了解工程问题的复杂性，学习和掌握机械传动系统综合设计能力和解决复杂工程问题的能力。
（4）根据教师发布的创新应用题目，进行机械传动系统方案设计和评估，获得满足要求的机械传动系统设计方案。
二、实验原理：实验教学系统采用交互式虚拟仿真实验软件与工程软件的集成，学生从交互式减速器结构认知到复杂齿轮箱工程案例分析实践，训练机械传动系统设计分析能力，实现知识与能力渐进提升。
按照机械传动系统设计认知规律，构建了层次化、模块化的实验教学系统：从减速器结构分析→单级圆柱齿轮减速器虚拟仿真分析→双级圆柱齿轮减速器虚拟仿真分析→复杂工程案例虚拟装配→复杂工程案例仿真分析。
减速器结构分析模块：通过问题导向，学习齿轮箱箱体结构如何满足功能要求、强度刚度要求、加工工艺要求、装配定位要求。
齿轮传动实验(演示文稿)
图 1 实验系统组成框图 2.实验台结构 2.实验台结构 (1)机械结构 (1)机械结构
试验台的结构示意图如图2所示，由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、 试验台的结构示意图如图2所示，由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向连轴器 等组成一个封闭机械系统。 等组成一个封闭机械系统。
图 2 实验台机械结构 电机采用外壳悬挂结构，通过浮动联轴器和齿轮轴相联， 电机采用外壳悬挂结构，通过浮动联轴器和齿轮轴相联，与电机悬臂相连的转 矩传感器把电机转矩信号送入实验台电控箱，在数码显示器上直接读出。 矩传感器把电机转矩信号送入实验台电控箱，在数码显示器上直接读出。电机转 速由测速传感器测出，同时送往电控箱中显示。电机采用外壳悬挂结构， 速由测速传感器测出，同时送往电控箱中显示。电机采用外壳悬挂结构，通过浮 动联轴器和齿轮轴相联， 动联轴器和齿轮轴相联，与电机悬臂相连的转矩传感器把电机转矩信号送入实验 台电控箱，在数码显示器上直接读出。电机转速由测速传感器测出， 台电控箱，在数码显示器上直接读出。电机转速由测速传感器测出，同时送往电 控箱中显示。 控箱中显示。
2.实验台与计算机接口 2.实验台与计算机接口 在 DCS-H 型带传动实验台后板上设有RS232串行接口，可通过所附的通讯线直接和计算机 DCS- 型带传动实验台后板上设有RS232串行接口 串行接口， 相联，组成带传动实验系统, 操作步骤为： 相联，组成带传动实验系统, 操作步骤为： (1)将随机携带的通讯线一端接到实验机构 RS232 插座，另一端接到计算机串行输出口(串 (1)将随机携带的通讯线一端接到实验机构 插座，另一端接到计算机串行输出口( 行口1号或串行口2号均可，但无论连线或拆线，都应先关闭计算机和实验机构电源， 行口1号或串行口2号均可，但无论连线或拆线，都应先关闭计算机和实验机构电源， 以免烧坏接口元件) 以免烧坏接口元件)。 (2)打开计算机，运行带传动实验系统，首先选择端口，然后用鼠标点击采集 “数据采集” (2)打开计算机，运行带传动实验系统，首先选择端口， 数据采集” 打开计算机 菜单，等待数据输入。 菜单，等待数据输入。 (3)将实验台粗调速电位器逆时针转到底, 使开关断开, 细调电位器也逆时针旋到底。打开实 (3)将实验台粗调速电位器逆时针转到底 使开关断开, 细调电位器也逆时针旋到底。 将实验台粗调速电位器逆时针转到底, 验机构电源， 清零” 几秒钟后数码管显示“ 自动校零完成。 验机构电源，按“清零”键，几秒钟后数码管显示“0”，自动校零完成。 (4)顺时针转动粗调电位器，开关接通并使主动轮转速稳定在工作转速(一般取200— (4)顺时针转动粗调电位器，开关接通并使主动轮转速稳定在工作转速(一般取200— 顺时针转动粗调电位器 1300rpm 左右), 按下“加载”键再调整主动轮转速(用细调电位器)，使其仍保持在工作 左右), 按下“加载”键再调整主动轮转速(用细调电位器) 转速范围内，待转速稳定(一般需2 个显示周期) 再按“加载” 以此往复， 转速范围内，待转速稳定(一般需2-3个显示周期)后，再按“加载”键，以此往复，直 至实验机构面板上的八个发光管指示灯全亮为止。此时， 至实验机构面板上的八个发光管指示灯全亮为止。此时，实验台面板上四组数码管将 全部显示“8888” 表明所采数据已全部送至计算机。 全部显示“8888”, 表明所采数据已全部送至计算机。 (5)当实验机构全部显“8888”时，计算机屏幕将显示所采集的全部八组主、被动轮的转速 (5)当实验机构全部显 8888” 当实验机构全部显“ 计算机屏幕将显示所采集的全部八组主、 和转矩。此时应将电机粗、细调速电位器逆时针转到底， 开关”断开。 和转矩。此时应将电机粗、细调速电位器逆时针转到底，使“开关”断开。 (6)移动鼠标，选择“数据分析”功能，屏幕将显示本次实验的曲线和数据。如果在此次采 (6)移动鼠标，选择“数据分析”功能，屏幕将显示本次实验的曲线和数据。 移动鼠标 集过程中采集的数据有问题，或者采不到数据, 请点击串口选择下拉菜单, 集过程中采集的数据有问题，或者采不到数据, 请点击串口选择下拉菜单, 选择较高级 的机型，或者选择另一端口。 的机型，或者选择另一端口。
齿轮箱实验
实验报告：齿轮箱故障检测班级：机自07姓名：林海成学号：10011166日期：2013、5一、实验目的1、了解齿轮箱的整体结构以及故障类型2、了解一种齿轮箱信号采集系统以及软件的操作3、学习分析齿轮箱的故障特征二、实验内容1、分别在齿轮箱齿轮以及轴承正常的状态下在20HZ、30HZ对齿轮箱信号数据进行采集。
2、控制单一变量，在齿轮断齿、缺齿以及轴承滚动体、内圈、外圈故障的情况下进行数据采集。
三、实验步骤1、打开计算机，启动软件，进行参数设置。
2、在齿轮箱齿轮正常的状态下在20HZ、30HZ对齿轮箱信号数据进行采集。
3、依次换上断齿、缺齿的故障齿轮，分别对其在两频率下的信号进行采集。
4、拆除齿轮部分，在齿轮箱轴承正常的状态下在20HZ、30HZ对齿轮箱信号数据进行采集。
5、依次换上滚动体、内圈、外圈故障的轴承，分别对其在两频率下的信号进行采集。
6、重新将正常的齿轮以及轴承安装回原来位置，清理工作台，结束实验。
四、实验分析分析程序如下：clear;clc;load('f:\a.txt');x=a(1:length(a),1);y=a(1:length(a),2);fs=length(x)/(max(x)-min(x));n=length(x)-1;t=n/fs;N=2^nextpow2(n);z=fft(y,N);mag=2*abs(z)/N;f=(0:length(z)-1)'*fs/length(z);figure(1);plot(f(1:N/2),mag(1:N/2));grid onaxis([0600000.15])xlabel('频率/Hz')ylabel('幅值/V')title('幅频谱')figure(2);z2=rceps(y);plot(x,z2)grid onaxis([00.1-0.20.2])xlabel('时间/s')ylabel('幅值/V')title('倒频谱')figure(3);plot(x,y);grid on;xlabel('时间/s')ylabel('幅值/V')title('时间曲线')理论数据如下：轴承参数：滚动体个数8，滚动体半径0.3125英寸，运动节径1.318英寸，压力角0度皮带轮传动比2.48齿轮参数：大齿轮齿数18，传动比1.50000001、齿轮正常：20HZ时：时间曲线频谱图倒频谱30HZ时：时间曲线频谱图倒频谱结论：没有缺陷的正常齿轮，其振动主要是由于齿轮自身的刚度等引起的。
减速齿轮箱拆装实训报告
一、实训目的本次减速齿轮箱拆装实训旨在通过实际操作，使学生了解减速齿轮箱的结构、工作原理及拆装方法，提高学生的动手能力和实践操作技能。
具体目标如下：1. 熟悉减速齿轮箱的组成部分和功能；2. 掌握减速齿轮箱的拆装步骤和技巧；3. 培养学生分析问题、解决问题的能力；4. 提高学生的安全意识和团队协作能力。
二、实训内容1. 减速齿轮箱概述减速齿轮箱是机械设备中常用的传动装置，主要由箱体、输入轴、输出轴、齿轮、轴承、油封等部件组成。
其主要功能是实现动力传递和速度降低。
2. 减速齿轮箱拆装步骤（1）准备工作1）检查减速齿轮箱的外观，确保无损坏；2）准备拆装工具，如扳手、螺丝刀、油石、抹布等；3）准备好润滑脂。
（2）拆卸步骤1）拆卸输入轴和输出轴上的防护罩；2）拆卸轴承盖和轴承；3）拆卸齿轮和齿轮轴；4）拆卸油封和油封座；5）拆卸箱体。
（3）检查和清洗1）检查各部件是否有损坏、磨损等情况；2）清洗各部件，去除油污和杂质；3）检查齿轮啮合情况，确保无异常。
（4）组装步骤1）清洗箱体，去除油污和杂质；2）组装油封和油封座；3）安装齿轮和齿轮轴；4）安装轴承和轴承盖；5）安装防护罩。
（5）加注润滑油1）将润滑脂均匀涂抹在齿轮和轴承上；2）加注适量的润滑油。
三、实训心得1. 通过本次实训，我对减速齿轮箱的结构和工作原理有了更深入的了解，掌握了减速齿轮箱的拆装步骤和技巧；2. 实训过程中，我学会了如何正确使用拆装工具，提高了自己的动手能力；3. 在拆装过程中，我发现了减速齿轮箱的一些常见故障，如齿轮磨损、轴承损坏等，了解了故障产生的原因及解决方法；4. 实训过程中，我学会了如何与团队成员沟通协作，提高了自己的团队协作能力。
四、总结本次减速齿轮箱拆装实训，使我受益匪浅。
通过实际操作，我不仅掌握了减速齿轮箱的拆装方法，还提高了自己的动手能力和团队协作能力。
在今后的学习和工作中，我将不断积累实践经验，为我国机械制造业的发展贡献自己的力量。
实验五齿轮传动效率实验
实验五齿轮传动效率实验一、实验目的1 了解齿轮传动实验台的基本原理及其结构，绘制实验台结构示意图；2 了解并掌握测定齿轮传动效率的方法。
二、实验设备及工作原理1 实验台的结构及组成齿轮传动实验台结构见图5-1。
图中实验台由主机和控制箱两部分组成，主机由两台异步电动机D1、D2，齿轮箱2，光电数字测速盘3，输出转矩测量器4，连轴器5及底座组成。
D1为主动电动机，D2为负载电动机。
图5-1 齿轮传动实验台结构两只电动机分别由一对滚动轴承悬架支撑，并且电动机机壳未被固定，可绕电动机转子轴自由转动，在两台电动机的机壳顶部装有计量秤，秤杆上装有游码和嵌有水平泡的平衡砣，电机底部装有平衡配重块，其目的是为了便于测定两台电动机输出的工作转距。
两台电动机的尾部装有光电式数字测速盘，测速盘上刻有60条沿圆周方向均匀分布的槽，两侧分别装有红外发光管及光敏三极管。
作为直射式红外光电传感器，测速盘每旋转一周，发出60个脉冲信号给计数器，计数器每一秒采样一次来读取计数，分别显示于控制箱上的转速表上，便于实验人员记录。
控制箱上（图5-2）分别装有两台电机输入电压的调压器B1、B2，以及电压表V1、V2，电流表A1、A2，转速表N1、N2、及启动、停止按钮.(注：下标为1的均为主动电机1的相关数据及控制，下标为2的均为从动电机2的相关数据及控制。
具体数据在实验时按控制箱实际标志而定。
)2 实验台基本工作原理两台同型号的异步电动机分别通过三相调压器并联接入电网，他们的电气参数一致。
实验台在设计时已令两台电动机的转向相反，齿轮箱内与主动电动机连接的主动齿轮Z1的齿数大于与从动电机连接的从动齿轮Z2的齿数。
这样当主动电动机工作在其同步转速n1时，从动电机的转速n2因为主动齿轮的齿数Z1大于从动齿轮齿数Z2，而使从动电动机D2的转数n2大于主动电动机D1的同步转数n1，由于两台异步电动机的型号是一样的，所以它们的同步转速是一样的，因此，当n2>n1时(此时n1为两台电动机的同步转速)，从动电动机的实际转速n2是大于其自身的同步转数n1的，从而使从动电动机D2必然产生一个反向输入力矩，从而实现给电动机D1的加载。
齿轮箱有限元模态分析及试验研究报告
齿轮箱有限元模态分析及试验研究报告齿轮箱是现代机械设备中重要的组成部分，它广泛用于各种机械传动系统中，如车辆、工程机械等。
因此研究齿轮箱的动力学特性对于机械传动系统的设计、优化和性能提升具有重要意义。
本文通过有限元模态分析和试验研究，对齿轮箱的动力学特性进行了分析和研究。
首先进行有限元模态分析，使用ANSYS软件建立了三维齿轮箱模型，并对其进行了固有频率和模态分析。
在分析过程中，设定了模型的约束和加载条件，确保模型模拟的真实性与可靠性。
通过模态分析，得到了齿轮箱的固有频率和模态形态，并且确定出了前几个重要频率的数值。
结果表明，齿轮箱的固有频率主要集中在数百Hz的高频段。
为了验证有限元模态分析结果的准确性，本文设计了试验验证方案。
首先，使用激光精密测量仪对齿轮箱的位移进行测量，并将测试数据存储为动态位移序列。
然后，基于FFT算法对动态位移序列进行频谱分析，得到齿轮箱的频响函数。
最后，通过对比有限元模态分析结果与试验结果，验证模型的准确性和可靠性。
试验结果表明，模型的预测结果与试验结果相符，二者的误差在可接受范围内。
综上所述，本文采用有限元模态分析和试验验证两种方法，对齿轮箱的动力学特性进行了研究。
结果表明，齿轮箱具有较高的固有频率，且主要分布在数百Hz的高频段。
通过试验验证，证明了有限元模态分析方法的准确性和可靠性。
这些结果对于齿轮箱的优化设计、结构改进和性能提升具有重要参考价值。
齿轮箱的有限元模态分析和试验研究，采用了多项相关数据。
在本文中，我们主要关注以下数据：1. 齿轮箱模型的材料性质2. 模型的约束和加载条件3. 模型的固有频率和模态形态4. 齿轮箱的位移测试数据5. 齿轮箱的频响函数6. 模型预测结果与试验结果的误差对于第一项数据，齿轮箱的材料性质是有限元模型分析的关键。
正确的材料参数可以确保分析结果的准确性和可靠性。
在本文中，我们将齿轮箱的材料定义为铸铁，其杨氏模量为169 GPa，泊松比为0.27。
综合实验2-齿轮箱滚动轴承故障诊断试验
实验名称：齿轮箱滚动轴承故障诊断实验试验理论基础：对应于滚动轴承的四种基本故障，即内圈故障、外圈故障、滚动体故障和保持架故障，四个轴承故障特征频率分别被称为内圈通过频率(BPFI)，外圈通过频率(BPFO)。
滚动轴承这四个故障特征频率可通过分析轴承各元件之间的相对运动关系获得。
设轴承外圈固定，内圈随轴旋转的转频为r f ，轴承的节径为P d ，滚动体的直径为B d ，接触角为α，滚动体的个数为z ，并假设滚动体与内外圈之间纯滚动接触。
则(1cos )2r B Pzf dBPFI αd =+ (1cos )2r B Pzf dBPFO αd =- 当轴承发生故障后，在其振动频谱中会出现相应的故障特征频率的谱峰，但实际测得的谱峰对应的频率并不总是精确地等于理论计算所得，这主要是由于实际轴承存在加工误差和安装变形，滚动体并非纯滚动造成的。
故在频谱图中寻找各故障通过频率时需在计算所得的理论值附近寻找。
当轴承表面损伤后，损伤点滚过轴承元件表面时要产生突变的冲击脉冲力，该脉冲力是一宽带信号，除了会在频谱的低频段出现上述的故障特征频率外，必然会覆盖轴承系统的高频固有振动频率而引起谐振，从而引起冲击振动。
受到噪声的影响，直接在振动频谱中寻找故障特征频率显得十分困难，因此工程中普遍采用Hilbert 变换解调技术[100,101]通过对一共振带进行解调，从而分离出轴承故障特征。
试验用变速箱的相关资料：变速箱结构图NNUP311EN型轴承几何参数外径内径节径滚子数滚子直径接触角120mm 55mm 85mm 18 13mm 0°二档时各种输出转速对应的内圈通过频率二档输出转速/rpm 163 243 320 407 483 568 645 转频/Hz 2.72 4.05 5.33 6.78 8.05 9.47 10.75 BPFI/Hz 21.40 31.90 42.01 53.43 63.40 74.56 84.67影响滚动轴承故障诊断的几种因素1采样频率对轴承诊断的影响分析：对于滚动轴承故障的诊断，采用高频率频率进行数据采集和解调分析更有利用轴承故障的诊断。
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齿轮箱本科实验
1 研究的目的和意义
2、实验室齿轮箱的基本结构
3、齿轮箱各部件常见的故障形式
4、测点布置及分析
5、实例分析（时域信号、时域特征提取；信号的降噪；频域分析）
1）***类故障实例分析
2）***类故障实例分析
3）***类故障实例分析
6、结论及结果分析
置调
置2
轴偏置调
节装置1
轴承及轴
图1 齿轮箱结构及测点示意图
实验测取了变频器显示频率为20Hz 、30Hz 条件下的振动数据，1、2、3、4、5、6测点测了三个方向的数据，7测了Y 方向的数据，8测了Y 、Z 方向的数据。
以变频器频率为30Hz 为例，正常条件下特征频率包括：电机和输入轴工频15Hz ，中间轴工频5.3Hz ，输出轴工频2.96Hz ，第一组齿轮啮合频率510Hz ，第二组齿轮啮合频率255Hz 。
类似的变频器频率为20Hz 时，电机和输入轴工频10Hz ，中间轴工频3.54Hz ，输出轴工频1.98Hz ，第一组齿轮啮合频率340Hz ，第二组齿轮啮合频率170Hz 。
由于齿轮箱故障，预计信号会：
1. Y 轴振动数据的振幅大于X 轴数据~基座不稳，变频器为30Hz 的数据较明显。
2. 测点3和8有能量较高的轴2倍频，4倍频信号~联轴器不对中。
3. 测点4有明显无规则，能量较高低频信号~轴承松动。
注：一级直齿轮为Z 1/Z 2=34/96，二级直齿轮为 Z 3/Z 4=48/86。