一、产品概述
机械传动系统是机械的重要组成部分,其作用不仅是为了实现减速(或增速)、转换运动形式和使各执行构件协调配合工作等运动要求;同时还把原动机输出的功率和转矩传递到执行构件上去,以克服生产阻力。也就是说,实现预期运动和传递动力是机械传动系统的两个基本任务,也是机械传动系统设计时,所需解决的两个主要问题。
本实验台为上述设计问题提供了一个实践的平台,即集设计、拼装、控制、动力学及运动学、检测于一体。使用者可通过设计和组装实践加深对机械系统设计的综合认识,在更高层的次上启迪创新思维。
本试验台的主要性能特点:
1) 可设计和拼装10种以上的空间和平面安装的机械转动系统;
2) 转动部件模块化设计便于安装;
3) 转动部件库种类齐全,可使学生对传动形式较全面的认识;
4) 利用检测分析软件可实时检测分析机械系统参数,并从其变化规律中对系统的性能、安装状况、运行工况进行分析,并由此对系统设计和安装进行调整。
5) 教学软件为学生提供了实验背景说明和实验台介绍,具有多媒体教学功能。
6) 可利用软件分析的开放平台,使用者可自行数据处理。
7) 模块化设计,提供平面及空间组装平台,备有各种部件库及各种系统组合方案,启迪学生创新思维。
8) 配有测力、位置及速度传感器和专用检测系统,可测试机械系统有关参数。配有综合性软件(包括机械系统参数及效率实测和可视化设计要点提示,背景资料库,实验录像)。
9) 该实验台为一开放性平台,它为用户提供了开放式的机械平台,基本零部件库,开放式的软件平台等。用户可参考产品提供的方式进行实验,也可根据平台,自己确定实验方式。
二、实验目的
1)了解并认识机械系统的组成和功能
2)设计、拼装机械传动系统和平面结构执行系统
3)对机械系统进行检测和分析
4)了解检测及控制原理、计算机软件数 据分析原理
三、实验原理
1 机械系统的组成
机械系统主要由动力机、传动装置和工作机三部分组成。现代机器常把上述三部分合成一个整体而自成一个机械系统。这时工作机就是机器中的执行机构,动力机则是机器中的驱动部分。
现代机械系统除了包括上述三部分外,常带有控制-操纵单元和辅助单元。实验台提供了电机转速控制、负载控制部分及系统参数检测部分。
2 机械系统方案设计
方案设计由三个基本活动组成,即制造、分析和决策。设计过程的开始是提出一种需求,即为能耐定设计目标。本实验使用的实验台提供了驱动静态、动态负载两种目标,为实现对这两种负载的驱动,我们将设计不同传动路线与组成传动系统。
3 传动部件的结构及性能认识
对于组成机械系统的动力及传动部件的选择,决定了机械系统动力性能及结构。它包括以下主要部件:①电机 ②联轴器 ③减速器 ④负载装置 ⑤带、链传动 ⑥杆机构 ⑦离合器 ⑧起重机构
四、实验台组成
该实验台由机械平台(包括零部件库)、检测系统(包括相关传感器)及软件平台三部分组成
机械平台主要结构的组成及调整:该实验台主要由底座(安装平台)、驱动源、模拟负载、离合器部件、变载荷以及减速器、联轴器、带、链、三角带轮、链轮、基本机构(杆机构、槽轮机构)等组成。可根据需要按一定的形式组合成不同的机械传动系统。
五、性能特点:
①可设计和拼装空间和平面安装的机械传动系统;
②传动部件模块化设计便于安装;
③传动部件库种类齐全,可使学生对传动形式较全面的认识;
④利用检测分析软件可实时检测分析机械系统传动参数,并从其变化规律中对系统的性能、安装状况、运行工况进行分析,并由此对系统设计和安装进行调整。
⑤可利用分析软件的开放平台,使用者可自行数据处理。
⑥本实验台的电机调速可通过软件控制调节,无须手动调节
六、检测控制系统及教学分析软件内容和特点:
①检测控制系统以AVR系列单片机组为核心,配有放大、滤波、抗干扰电路实现数据采集、放大、初步处理和数据通讯,以及电机控制等功能,该系统利用串口实现数据采集箱和电脑之间的信息通讯;
②该实验台教学分析软件以VB为开发平台,包括实验内容介绍、实验录像、参数可视化分析、实验结果分析等内容;
③可以实时显示运动参数的实时变化曲线;
⑤实验结果可以以文本形式保存,并可在网络上发送,便于网络化实验,使教师可在网上批改作业;
七、主要配置及技术参数
1、直流电机功率:600W;
2、工作转速:0-800 rpm;
3、最大允许加载力矩25Nm
6、直线位移传感器一个:WYDC-200L,量程L=200mm,精度:0.5%;
7、光栅角位移传感器参数3个:GFJ-7-5V/1000P 1000栅/转;
8、测力传感器参数2个:额定量程5 kg、20kg,可超载50%,精度0.1%;
4、外形尺寸:1150×550×1150(mm)
5、重量:340kg
6、零部件清单:
序
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零 件 名 称
|
件数
|
|
序
|
零 件 名 称
|
件数
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1
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NZ挠性爪型半联轴器
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2套
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2
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柱销半联轴器
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2套
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3
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滚子链半联轴器
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2套
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4
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万向联轴器
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2件
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5
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齿轮A
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1件
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6
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调整垫2mm
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6件
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7
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刚性联轴器
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2件
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8
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调整垫3mm
|
6件
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9
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大锥齿轮
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1件
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10
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调整垫5mm
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6件
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11
|
小锥齿轮
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1件
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12
|
蜗轮减速器
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1件
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13
|
摆线减速器
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1件
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14
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圆柱减速器
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1件
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15
|
电子离合器
|
1件
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16
|
磁粉制动器
|
1件
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17
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直流电机部件
|
1套
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18
|
法码
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6件
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19
|
胶带600
|
1根
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20
|
胶带800
|
1根
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21
|
胶带1000
|
1根
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22
|
胶带970
|
1根
|
23
|
胶带630
|
1根
|
24
|
链条
|
1根
|
25
|
压力传感器
|
2件
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26
|
光栅角位移360P/r
|
件
|
27
|
光栅角位移1000 P/r
|
1件
|
28
|
直线位移200mm
|
1件
|
29
|
滚筒带轮
|
1件
|
30
|
铝合金框架
|
1座
|
31
|
滚筒
|
1套
|
32
|
齿条
|
1件
|
33
|
600W电机支座
|
1件
|
34
|
传感器座
|
3件
|
35
|
减速器底板
|
3件
|
36
|
负载底板
|
1件
|
37
|
槽轮机构
|
1套
|
38
|
T型槽螺母
|
30件
|
39
|
弹性爪型半联轴器
|
2套
|
40
|
带轮
|
4件
|
41
|
大链轮
|
1件
|
42
|
小带轮
|
2件
|
43
|
电机轴承座
|
2件
|
44
|
磁粉轴承座
|
2件
|
45
|
离合器轴承座
|
2件
|
46
|
V带轮
|
1件
|
47
|
离合器传动部件底板
|
1件
|
48
|
离合器底板
|
1件
|
49
|
线位移连接块
|
1件
|
50
|
轴端挡圈
|
2件
|
51
|
拉簧 拉簧螺栓
|
3件
|
52
|
双轴承座部件100
|
1件
|
53
|
测力座
|
3件
|
54
|
固定铰座
|
8件
|
55
|
销Ⅱ集合50 60 70 80 各2
|
8件
|
56
|
滑块
|
1件
|
57
|
销Ⅰ集合20~ 25~70各2
|
22件
|
58
|
线位移接头
|
1件
|
59
|
线位移支座
|
2件
|
60
|
传感器接头
|
2件
|
61
|
角位移支架
|
1件
|
62
|
齿条线位移支架
|
1件
|
63
|
滚筒轴承座
|
2件
|
64
|
卡板
|
12件
|
65
|
曲柄
|
1件
|
66
|
二副杆系列
|
6件
|
67
|
衬套26
|
6件
|
68
|
衬套(20)
|
6件
|
69
|
衬套16
|
6件
|
70
|
连杆
|
1件
|
71
|
套集合2.5 (6件) 5 10 15 20
|
22件
|
72
|
齿轮齿条固定板
|
1件
|
73
|
套集合40 55
|
各2件
|
74
|
负载主带轮
|
1件
|
75
|
T型滑槽
|
3件
|
76
|
双轴承座部件90
|
1件
|
77
|
销集合40 55
|
各2件
|
78
|
小链轮
|
1件
|