机械原理实验指导书1

1、机械原理实验指导机械工程教研室2013年3月实验一机构认知实验实验二机构运动简图测绘与分析实实验三渐开线齿轮范成原理实实验四渐开线齿轮参数测量实实验五刚性转了动平衡实验14实验六机械运转速度波动及调节实验20实验一机构认知实验一、 目的通过观察典型机构运动的演示，建立对机器和机构的感性认识。了解常用机 构的名称组成结构的基本特点及运动形式，为今后深入学习机械原理提供直观的 印象。二、 设备1.机构示教柜，机械零件陈列柜。2.各种典型的机构、机器（如缝纫机、动平衡机、简易冲床、额式破碎机、内 燃机模型、油泵模型等等）。三、 实验要求1.观察各种连杆机构的组成结构，运动构件上点的运动轨迹，各种运动

2、副之异 同，这些机构之间内在联系。哪些是基本形式,哪些是基本形式演变而成的机构。2 .观察各种凸轮机构的原动件和从动件的结构特点及运动不同形式，哪些是平 面凸轮，哪些是空间凸轮。3 .观察各种间歇机构的原动件和从动件的运动悄况，哪些是平面机构，哪些是 空间机构。4. 了解各种机构的名称及其运动情况。四、思考与讨论题1观察连杆机构陈列柜，思考与讨论下列问题：1）你所看到的平面连杆机构山哪些基本构件所组成？何谓曲柄、摇杆、连杆、 基架？2）组成平面四杆机构的运动副有什么共同特点？你能说出它们的类型和名称 吗？3）平面四杆机构有哪些基本类型？有哪些演变形式？你能说出它们的演变途径 吗？4）观察连杆上

3、某些点的运动轨迹，何谓连杆曲线？你看到了哪些典型的连杆曲 线？2 .观察凸轮机构陈列柜：1）凸轮机构山哪些构件组成，其中的运动副与连杆机构相比有和异同。2）分别从凸轮的结构特点，从动件的运动形式，凸轮与从动件的锁合形式的区 别，你能说出凸轮机构有哪些类型，它们分别叫什么名称吗？3）通过观察，你能确立直动从动件的最大升距和摆动从动件的最大摆角吗？3 .观察间歇运动机构陈列柜，试说明：1）该柜中各机构中从动件的运动与连杆机构，凸轮机构相比有何不同之处？2）你能说出儿种间歇机构的类型、名称吗？ 实验二机构运动简图测绘与分析实验 一、实验目的1、掌握根据机器械或机构模型绘制机构运动简图的基本技能；2、

4、通过实验进一步加深理解机构的组成原理，熟悉构件和运动副的代表符 号、机构自山度的含义及自山度的il算；3、通过实验了解机构运动简图与实际机械结构的区别。二、实验设备和工具1、机器（牛头刨床、插齿机、内燃机等），机构模型；2、测量工具：钢尺、内外卡规、量角器：3、绘图工具：三角板、圆规.铅笔、橡皮擦、草稿纸（学生自备）。三、实验原理 任何机构都是山若干构件和运动副组合而成的。从运动学的观点看，机构的运动 仅与构件数U、运动副的数U和种类及它们的相对位置有关。因此，在绘制机构 运动简图时可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，而用统一规定的符号来表示构件和运动副，并按一定的比例尺绘出各运动副的相

5、对位置和机构结构, 以此表明实际机构的运动特征，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。 凡没有按比例绘出的图称机构示童图，它只能定性的研究机构的某些运动特性（如自山度）；凡按比例尺绘出的图称机构运动简图，根据机构运动简图可定量 地分析机构的运动特性。常用运动副的代表符号见表1-1所示。四、方法与步骤1、使被测绘的机器或机构模型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动的传 递路线仔细观察机构的运动，从而确定组成机构的构件数U2、根据相互连接的两构件间的相对运动的性质及接触悄况， 确定各个运动 副的类型。3、适当选择最能清楚表达各构件相互关系的面为投影面，选定原动件的位 置，按构件的顺序，用规定的符号画

6、出机构示意图。然后用数字h 2, 3分 别标出各构件，用字母A, B, C分别标出各运动副。4、计算机构的自111度并以此检查所绘机构运动简图草图是否正确。应当注 总，在计算自山度时应除去虚约束及局部自山度。5、测量与机构运动有关的尺寸（转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度 等），按确定的比例尺画出机构运动简图。图示长度（mm）?=比例尺1实际长度（m）6、在草图上自检无误后，将图交指导教师签字。五、实验安排1、先山指导教师对测绘过程进行讲解示范，然后分组进行测绘。2、每个同学应至少测量5个机构。其中齿轮插齿机插刀的主传动和牛头创 教具创头的主传动必做，剩下3个机构自选。六、思考题机构运动

7、简图在工程上有什么作用？ 正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？机构自山度的计算对测绘机构运动简图有何帮助?自山度大于或小于原动件数时会产生什么结果? 附：常用运动副的代表符号 农常用运幼副的代衣符号机构运动简图测绘实验报告 一、实验目的 二、实验内容 三、机构运动简图绘制2、3、4、?名称：名称：=11考题1、机构运动简图在工程上有什么作用？、正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容？2、机构自曲度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？3 4、 自山度大于或小于原动件数时会产生什么结果？2 1机构运动简图：机构运动简图：?名称：名称；=11自山度计算：自由度计算: 运动简图：机构运动简图:?n?

8、n4?P?P? PPuhh 3机构自山度计算:自山度计算:构运动简图：6机构运动简图：?名称：名称：=1自山度计算:自山度计算：?nn?PP?PP实验二渐开线齿轮范成原理实验实验二渐开线齿轮范成原理实验 一、实验目的1、了解范成法加工渐开线齿轮的基本原理：观察渐开线部分和过渡曲线的形成 过程。2、观察标准齿轮和变位齿轮齿形，分析比较它们的异同点。3、了解齿轮加工产生根切现象的原因及其避免根切的方法。二、实验仪器及工具1、齿轮范成仪2、铅笔、圆规、A4纸、三角尺、剪刀等（自备）。三、实验原理 范成法是利用一对齿轮（或齿轮齿条）相互啮合时互为包络线的原理加工齿轮的。 加工时，其中一轮为刀具，另一轮

9、为轮坯。刀具与轮坯在机床传动链作用下一方 面按固定传动比传动，就像一对真正的齿轮互相啮合传动一样，另一方面齿轮刀 具沿轮坯的轴向作往复切削运动和径向的让刀运动，为了切出齿高，轮胚沿径向 作进给运动。这样切出的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线。若用渐开线作 为刀具的齿廓，可以证明其所包络出来的齿廓也是渐开线。现在用渐开线齿条刀 具加工齿轮，那么加工出的齿廓为渐开线齿廓。因为在实际加丄时，我们看不清 刀刃形成包络线轮齿的过程，所以通过齿轮范成仪来表现这一过程。用铅笔将刀 具刀刃不同时刻的各个位置描绘在轮坯纸上，这样就能清楚地观察到轮齿范成的 过程。在形成过程中，为了保证被加工齿轮的齿根高，刀具的

10、齿顶高应加高。即：如图2 1所不 Omc）h?（h?aa齿条刀具图2-1四、齿轮范成仪使用方法简介 范成仪山机座、圆盘、螺母、齿条刀、溜板、螺钉等组成。圆形盘可绕轴心转动， 齿条刀具安装在溜板上，当移动溜板时借助齿轮齿条的传动迫使轮坯（圆盘）上 的分度圆与溜板上的齿条中线作纯滚动。松开螺钉可改变齿条刀具相对于轮坯分 度圆的距离，因此齿条刀具与圆盘的位置可以改变，如把齿条中线固定在与轮胚 的分度圆相切的位置上，则可绘制出标准齿轮的齿廓；当齿条中线固定在与轮胚 的分度圆切线有一段距离时，xm可在溜板两侧的刻度上读111）（即变位距离，其值，则为按变位距离的大小和方向绘出的正、负变位齿轮的齿廓。根据

11、给定参数 制作出的轮胚纸安装在圆盘上，旋紧大螺母可将纸固定在圆盘上。齿条刀具的基本参数为：?c0.25?20o,顶隙系数压力角模数，齿顶高系数l?hl5miMm a切制齿轮齿数，变为系数。10?z0 4?x?五、实验内容1、分别绘出标准齿轮和变位齿轮的完整齿形个。2-352、在绘制过程中，注意观察齿轮产生根切的现象及根切的部位，并分析产生根 切的原因，然后绘制不产生根切的齿廓。六、实验步骤1、轮坯纸的准备（1）根据给定参数il算分度圆大小，并分别计算出被加工的标准齿轮和正负变 位（变位系数）齿轮的齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并在纸上画dddO4x?咖出分度圆齿顶圆直径和齿根圆直径。ddd

12、. M （2）将图纸按正 变位齿顶圆直径大小剪下，最后剪下直径为26mm的安装中心孔。轮胚纸的制作应在实验课前完成。2、标准齿轮的绘制（1）旋下大螺母，再将轮坯纸装于圆盘上，用螺母固定。（2）拧开螺钉，调节齿条刀具的位置，要求刀具中线与轮坯的分度圆切线 重合，再旋紧螺钉，固定刀具的位置。（3）开始“切制”齿廓时，先将溜板和刀具推向一端，然后每当向另一端推进 一个间隔（23）10,就用铅笔描下刀具齿廓（即刀刃）所占据的所有位置。依此进行， 直到把刀具推到另一端为止，那么一系列的刀刃齿廓所包络的曲线就是渐开线 齿形。血捣I號川代表打周定好绘制出的标准齿廓如图2-2所示。标准齿廉图2-23、正变位齿

13、轮的绘制（1）旋松螺母，将轮胚纸转至空白处重新固定；松开螺钉，将齿轮刀具的 中线远xm,然后将螺钉拧紧。 离轮胚分度园一段距离（2）重复标准齿轮绘制 方法的第（3）步骤。绘制出的标准齿廓如图2-3所示。4、负变位齿轮的绘制其绘制方法和步骤与绘制正变位齿形基本相同， 不同的只是齿条刀具位置的 变化，xm。这时刀具的中线与分度圆处于相交的位置，相对分度圆的切线位置 向上移动距离5、绘制完毕后取下图纸，并将范成仪恢复到原状态。sThS ifa2-3正变位齿廓图七、思考题61、 齿条刀具的齿顶高和齿根高各等于多少？2、 用齿轮刀具加工标准齿轮时， 刀具和轮胚之间相对位置和相对运动有何要求? 为什么？3

14、、通过实验，你所观察到的根切现象是什么样的？是山什么原因引起的? 避免根切的方法有哪些？渐开线齿轮范成原理实验报告 一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验数据及处理?。，八八0 25?c?201?hl0z?04m?15mmx?原是参数：a齿轮尺寸计算和比较表H顶直分圆径根直分圆节度齿分圆槽项齿圆径度直齿圆径度周分圆耳度齿计算结果计算公式正变位齿 轮标准齿轮负变位齿轮”号。”号小的填入“-注：结果在比较栏中：尺寸比标准齿轮大的填入“+五、 思考题、齿条刀具的齿顶高和齿根高各等于多少？12、用齿轮刀具加工标准齿轮时， 刀具和轮胚之间相对位置和相对运动有何要求？为什么？3、通过实验，你所

15、观 察到的根切现象是什么样的？是山什么原因引起的？避免根切的方法有哪些？渐开线齿轮参数测量实验实验三渐开线齿轮参数测量实验实验三一、实验目的、根拯所学相关知识 解决齿轮参数测定这一工程应用问题。1、通过实验使学生熟练的掌握使用游标 卡尺、齿轮公法线千分卡尺测量渐开线直2齿圆柱齿轮儿何参数的方法。、通过 对渐开线直齿圆柱齿轮儿何参数的测量和计算，进一步掌握有关齿轮各儿3何 参数之间的相互关系。4、通过实验使学生掌握对测量数的处理方法，减小测 量数据的误差。二、实g佥预习的内容、渐开线的形成及特性。1 2、齿轮的各部分名称、基本参数和齿轮尺寸计算。三、实验设备利工具、被测量 齿轮；1 2、游标卡尺

16、，齿轮公法线千分卡尺；3、计算器。四、原理和1方法、分度、模数本实验要测量和il算的渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数mz 、顶隙系数等。圆压力角、齿顶高系数和变位系数xch?a? 1、确定齿轮的模数和压力角m?37和，因渐开线的法线切于基圆，故山图，首先应测出基圆齿距 要确定mpb个齿，测的齿廓间的公法线距离可知，基圆切线与齿廓垂 直。因此，用游标卡尺跨过kWw为保证卡尺的两个测的齿廓间的公法线距离为 为毫米。毫米，再跨过个齿，lk?id怏决定。根据被测齿轮的齿数参考表3-1卡爪 与齿廓的渐开线部分相切，跨齿数k可以ab长度相等，因AB与所对应的基圆上 圆弧山渐开线的性质可知，齿廓间的公法

17、线sp?(k-l)w此得:；bbkskp?w?同 理田lbSW-?pW,则基圆齿距为5消去bklWT?丿po因为和36可得出相应的(或根据所测得的基圆齿距，査表Dmbp?COS?pm?査出其相应的的模数都已标准化，所以可根据附表，且式中和3-6mmb?。和压力角3-11218 1927 2836 3745 4654 55 z 6 3 4 52 k63672781987 .齿轮参数测定原理图3-18“和齿全高、确定齿轮的齿顶高系数、齿顶系数2chha?do当被测齿轮的齿数为 偶数时，可用卡尺直接测得齿顶圆直径及齿根圆直径心如果被测齿轮齿数为奇 数时，则应先测量出齿轮轴孔直径，然后再测量孔到齿顶的

18、d礼距离和轴孔到齿 根的距离。如图3-2所示，HH,奇数齿齿轮测虽:原理图3-2。山此推导出得出计算的齿全高及chh, a?O用游标卡尺测量渐开线直齿圆柱齿轮的近似齿全高h、确定齿轮的变位系数3x要确定齿轮是标准齿 轮还是变位齿轮，就要确定齿轮的变位系数。可以采用以下两种方法确定齿轮的变位系数。X )按测得的数据代入下列公式直接讣算(1 ?-)hz?2?dd(?md?x.山亠_nim22?)?(ddd是正变位齿轮；若式中，是il算值。若是测量值，xd即被测齿轮0()则aaaa?)ddd?d)(是负变位齿轮；当齿轮是标准齿轮。X时,被测 5 则，即彼测齿轮=00aaaaS 2)按测得的数据代入下

19、列公式计算出基圆齿疗可得：？H2?dd?孔?H?d2?dsi乂因为*xni2m?mz?2h(La*nihm?ch?2a2则可利用基圆齿用公式推导出变位系数br?b?rmvs?s2bbr?micos?cosstg(?2xininv)?2rK b2r?iiivtgcos)mcos?mz?s?(2x b2?s?iiivz?bf、?2tg?为弧度。式中?tginv?, 9ld*a-z-2?(x)h .31112Z1、直接数出被测齿轮的齿数?ddww,每个尺寸应测量三次，分别填入表3-2齿轮齿数齿轮号数No：第一次第二次第三次平均值? h农3 4偶数齿齿轮齿顶圆直径和齿根圆启:径的测量数据z=偶数齿齿轮

20、测量序号？?齿顶圆直径dd齿根圆直径，f 1( (b)-WWWb)-WWW k(k( S?wkp?idebibkk?H?S?wkp?idebibkk?H?W-l)kw-(k?nekXS得到，因为，后,?2mcos?xh“c?-2h. am五、实验步骤和表、3-3及。和2、测量Qk?农3-2公法线测量数据?h测量数据3-3齿轮的近似齿全高W WkWkW17k17kZ=3平均值奇数齿齿轮齿顶圆宜径和齿根圆直径的测量数据农3-5奇数齿齿轮z=?d d齿根圆直径齿顶圆宜径fad?dHH H?d2?dH?d2?d测量序号孔扎瓦缸扎肌用1 23平均 五、思考题1、分析齿轮的哪些误差会影响到本实验的测量精度

21、？?,分析说明两者的不同。h与测量的齿全高h2、分析比较计算的齿全高X的两 种方法，说明那一种方法更准确、更实用。确定齿轮的变位系数3、分析比较m,设计出一种新的方法确定齿轮的模数并与实验中介绍的方法进行对 比分析,、4说明那一种方法更准确、更实用。1010?cosmp?的数值 附:基圆齿距b?cosmp?的数值,Dm=22. 5=20 a a =15 a =14. 5 a ”2.902 3. 053 3. 041 1 25. 4003.817 20. 320 1.25 3. 793 3. 6821.5 16. 933 4.625 4. 354 4. 5521.75 5.310 5. 323

22、14.514 5. 0796. 096 6. 080 2 5. 805 12. 700农3-6基圆齿距bPm模数 径节cos二n a 2.9523.6904.4285.1665. 9042. 25 11.289 6. 530 6.642 6. 828 6. 8437.6048.3639.1259.88510. 64511.40612. 16613. 68715. 20816. 72818. 24919. 77021. 29124.33227. 3742. 5 10. 160 7. 256 7. 380 7. 5862. 75 9. 236 7. 982 & 118 8. 3458. 467 8

23、. 707 8. 856 9. 104 37. 815 9. 433 9. 862 9. 594 3. 257. 257 10. 159 10. 621 10. 332 3.56. 773 10. 884 11.379 11.071 3. 7511. 61013. 06114.51215. 96312.13813. 28515.17311.808 4 6. 3504.5 13. 655 5. 6445 5. 080 14. 7615.5 4. 618 16. 2376 4. 233 1& 207 17. 7316. 5 19. 724 3. 907 19. 189 18.8863. 629 2

24、0. 665 21.242 20.317 73. 175 23. 617 23. 220 24. 276 826. 569 26. 122 9 2. 822 27.31133. 457 11 2. 309 33. 380 32. 473 31.92736. 498 12 2. 117 35. 426 34. 829 36.41439. 54037. 73239. 4491. 954133& 37842. 51842. 484141. 81441. 33040. 63445. 632151. 69344. 28243. 53745. 51848. 66547. 23448. 55346. 439

25、161. 58854. 74854. 622181. 41152. 24453. 13860. 831201. 27058. 04960. 69159. 04366. 91466. 76063. 8541. 1552264. 94776. 0381. 0162572.56173.80375. 864111185. 162 82.660 84.968 0. 907 28 81.27891.250 88. 564 87. 070 30 0. 847 91.040100. 371109. 494121. 660136. 870152. 08050151.730. 508147.610145. 120

26、渐开线齿轮参数测量实验报告一、实验目的 二、被测齿轮的已知参数和测量数据三、齿轮参数及尺寸计算?mw?w-p、。并由值查表1、95. 787 33 97.419 0. 770 100. 14036 106. 278 104. 487 0. 651121.380 0. 635 40 116. 098136. 550 45 0.564 130.610109.242118.0862?h 2h?c)/(? 6、齿顶高系数 _.m。及的值代入上式，确定及基节3-6,确定P，wbW l)(ks?kw2、基圆齿疗ikbk?、变位系数3?s?mv-z-b_?2mcos?x?2tg?m)2xtg?s?( 4.分

27、度圆齿厚_ 2d?da?h5、齿全高分别按正常齿和短齿两种悄况的cchlhd、实验数据记录及讣算结果记录7）公齿轮齿齿轮号N平均第二第三第一1212(3)z=偶数齿齿轮测量序号？?d齿根圆直径齿顶圆直径deal23平均值（4）奇数齿齿轮齿顶圆直径和齿根圆直径的测量数据奇数齿齿轮z ? d齿根圆直径齿顶圆宜径Had?d测量序号孔1Hd?daaH2?亦k?测量数据）齿轮的近似齿全高（2hNo：?总 Q %z=齿轮齿数齿轮号数平均值第三次第一次第二次h偶数齿齿轮齿顶圆直径和齿根圆直径的测量数据23平均值1313四、试分析影响测量精度的因素。五、思考题1.分析齿轮的哪些误差会影响到本实验的测量精度?h

28、li,分析说明两者的不同。与测量的齿全I岳2、分析比较计算的齿全高X的两种方法，说明那一种方法更准确、更实用。确定齿轮的变位系数3、分析比较m,并与实验中介绍的方法进行对比分析，4、设计出一种新的方法确定齿轮的模数说明那一种方法更准确、更实用。刚性转子动平衡实验实验四刚性转子动平衡实验实验四V实验目的、了解刚性转子动平衡的原理和方法。1、了解动平衡实验台的结构及其工作原理,加深对动平衡概念的理解。2观察平衡机的平衡过程。3、二、实验设备型动平衡试验机KJPH-A、转子试件2、平衡块30. 01 omm,磁性表座。4、百分表：二动平衡试验机的工作原理与纟吉构1、动平衡机的结构的支承滚轮上，所示。

29、待平衡的试件3安放在框形摆架1动平衡机的简图如图4-1带动试件旋转；中，右端呈悬臂。电动机9通过皮带10摆架的左端固结在工字形板簧2当试件有不平衡质量存在时，则 产生离心惯性力使摆架绕工字形板簧上下周期性的掘 动，通过疔分表5可观察 振幅的大小。4-1动平衡实验原理图图的大小和方位。通过转子的旋转和摆架的振动，可测出 试件的不平衡量（或平衡量）安装在摆架的右端，它的左端为转6组成。差速器4这个测量系统山差速器4和补偿盘nn）通过柔性联轴器与试件联接；右端为输出端（动输入端（）与补偿盘相联接。U H）组成一个周转轮系。差速器山齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个蜗轮（转臂n 0（1）当差速器的转臂

30、蜗轮不转动时，则差速器为定轴轮系，其传动比为：=HZinl?i?H313i2?rF?mim这时补偿盘的转速大小相等转向相反。与试件的转速“nn ）当都转动时,差速器为差动轮系，用差动轮系公式和（2叱Hil?n?） ?） i? （ii?n/ （n?ii?2n?n) (213H14n是通过手柄摇动蜩杆，经蜗杆蜗轮副大速比的减速后得到。因此蜗蜗 轮 的转速Hivmmmn?方向不变仍与。当）式可看到与，这时同向时，山（轮的转速2G；HH3i3iiiwnii?n方向还是不反向但速度减小。当与这时反向时山公式（2）可得到，问3】3变但速度增加。山此可知当手柄不动时补偿盘的转速大小与试件相等转 向相反，正向

31、摇动手柄（蜗轮转速方向与试件转速方向相同）补偿盘减速，反向 摇动手柄补偿盘加速。 这样可改变补偿盘与试件圆盘之间的相对角位移。 这个结 论的应用将在后面述说。2、转子动平衡的力学条件山于转子材料的不均匀、 制造安装的不准确、 结构的不对称等诸因素使转子存在 不平衡F ,组成一个空间力系，使转子动不平质量。因此当转子旋转后就会产生离心惯性力衡。要使转子达到动平衡，则必须满足空间力系的平衡条件3、动平衡机的工作原理2?niiF?他可试件转动后则产生离心惯性力当试件上有不平衡质量存在时（图4-2）, FFy,由于平衡机的工字形板簧和摆架在水平方向（绕和水平分力分解成垂直分力xyF对摆架的振动影响很小

32、可忽略不计。而在垂直方轴）的抗弯刚度很 大，所以水平分力xX的作用下，轴）的抗弯刚度小，因此垂直分力产生的力矩 向（绕2?cosFM?LinrLy使摆架产生周期性的上下振动。摆架振幅大小就取决于 这个力矩的大小。xmm轴的惯性力矩21、面上各有一个不平衡质量，他们对和 设试件圆盘的面21：Zll 1)HJJUHZJ? 或O?FO?M这就是转子动平衡的力学条件。2?cosmiM?L2r22Mo在试件上选择圆盘2要使摆架不振动必为M?01动平衡机实验原理图图4-2 15M?M?O乂 即，?0M?p222?0cos?iniLiirLcos则(3pp22p级 3 得-(4)式消去?0?r?mLcosn

33、iiLcos 4)p22p2p2p 5）式为零必须满足要使（？?）?coscos（180?cosLi L?mmr5)2p2pp2p22minrLr之积称为质径积，（矢径）满足上式（6）的条件摆架就不振动了。式中（质量）和？称为质径矩，称为 相位角。转子不平衡质量的分布是有很大的随机性，而无法直观判断它的大小和 相位。因此根难用公式来计算平衡 ft,但可用实验的方法来解决，其方法如下：选补偿盘 作为平衡平面，补偿盘的转速与试件的转速大小相等，但转向相反，这时?m,刚产生离心惯性）（图2的平衡条件也可按上述方法来求得。在补偿盘上加一质量px力对轴的力矩:？?2?cosi Mm?LPPPPP?0M?

34、M0M?3)根据力系平衡公式C则有，p2A?mcosrLmrLcosO?p2pp22p2要使上式成立必须有:?LmirL?nip連P2 = 180+(t)poo116471 i卜算机2&膽采集卡5编砂器4带传动5轴承6主传动7飞轮8离介Si 9离介5210曲柄轴H连杆12节滅W 13皿塞块13电机5-1机械运转速度波动及调节实验原理图图实验台测试系统山安装在主2、3、4、F2F2b) 4)2= 180r2F211121112e e P PFpFpDipDipX Xrs2r2c) 4)2传动轴的测S光电编码器3、XIUSB-6009数据采集卡4、上位计算机1及基于Labview技术的应用软件组成

35、。实验所用的光电编码器是一种数字式角度传感器, 通过光电转换将输入的角位移信号转换成相应的数字代码，实现数字测量。实验 中，编码器与主传动轴同步，每转一转发出720个脉冲信号，数据采集卡完成脉 冲信号的采集，传给上位计算机，在计算机中对信号进行分析处理，并且显示实 验曲线及实验结果。四、实验原理2020是由各构件的质量、转动惯量和作用于各构件上的力等多方机器的真实运动规律, 面因素决定的。作用在机器上力的大小和方向的周期性变化、系统内部动能的周,导致了机器运转系统主轴角速度的周期性波动变化。动?且在等效驱动的周期性函数，作用在机械上的驱动力矩和阻抗力矩是主动件转角 ?)驱动功等于等效2力矩、等

36、效阻力矩及等效转动惯量变化的公共周期内(实 验中按其运转不均匀程度，阻抗功时，在稳定转动状态下主轴角速度波动亦呈周 期性波动变化，6表示，大小为：用运转速度不均匀系数?oax迪？.？8?为最小角速度：式中，。为最大角速度；为平均角速度，2?_机器运转周 期性速度波动的调节，就是减小机器速度波动，使其达到机器工作所允 ?刀为机器运转速度不均匀系数许用，许的程度，即机器运转速度不均 匀系数值。 周期性速度波动的调节方法， 是在机器中安装一个具有很大转动惯量的构件 即所谓飞轮，其调速原理简述如下：？示之，即之差称为最大盈亏功，以与最小动能在一个周期中最大动能WEEZX?22? )?J?F)(W?E?

37、E?(1? 2)JW(J?FOO式中，为机械的等效转动惯量；为飞轮等效转动惯量。JJFO当机器的等效力矩已给的请况下，最大盈亏功是一个确定值，山上式可知欲减小?机器 作好后，是一个确定值，)(值，可增大等效转动惯量或增大JJ?0003“?)，达到 调速的U的。故在机器中外加一个转动惯理为的飞轮，即可减小(J?F3X五、 实验方法及步骤1、实验系统构建将编码器的输出线接入数据采集卡，再将数据采集卡通过USB口与上位计算机相 连接；启动实验应用程序，设置采样点数、采样率.采样滤波数等。2、周期性变速稳定运转机械系统在小负载状态的运转实验不装飞轮：通过离合器1将飞轮与主传动轴脱离，通过离合器2将主传动轴与曲 柄轴联接，启动实验台。运转平稳后，在上位计算机的实验界面上点击开始九 采样完成后，观察实验曲线，记录最大转速、最小转速、平均转速和转速不均匀 率。装有飞轮：通过离合器1将飞轮与主传动轴联接，通过离合器2将主传动轴与曲 柄轴联接，启动实验台。运转平稳后，在上位计算机的实验界面上点击开始九 采样完成后，观察实验曲线，记录最大转速、最小转速、平均转速和转速不均匀率。3、