基于CQBX—B便攜式機械傳動實驗系統(tǒng)的設計

【摘 要】本文主要介紹了CQBX-B機械傳動性能實驗系統(tǒng)的組成及工作原理，利用該系統(tǒng)研究開發(fā)了一系列機械傳動的綜合創(chuàng)新實驗設計，機械傳動裝置是機器或機組的主要組成部分，起著傳遞動力或改變運動的重要作用。根據(jù)需要選擇傳動類型，組合出合理的機械傳動方案，說明實驗流程及其分析實驗結果，為更好地開展實驗教學提供了有力的支持。

【關鍵詞】便攜式傳動；綜合創(chuàng)新實驗；機械設計

一、引言

機械設計實驗向綜合性、設計性實驗發(fā)展是從事機械設計教育人士關注的大事。通過設計性、綜合創(chuàng)新型實驗的開設及教學，對于提高教學效果、學生的實踐能力及創(chuàng)新設計能力。本文主要介紹在CQBX-B機械傳動性能實驗系統(tǒng)上設計、開發(fā)機械傳動性能綜合實驗的過程。通過拼裝各種組合傳動方案，可對比分析不同方案的傳動特點，本實驗箱是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的理想平臺；本實驗箱為便攜式，可電動、也可手動，可配置在開放實驗室，提高學生動手能力和學習興趣。

二、CQBX-B機械傳動性能實驗系統(tǒng)

1.實驗系統(tǒng)的組成及結構

機械傳動性能綜合測試實驗臺各硬件組成部件的實驗臺面板的主要部件：帶輪；鏈輪；齒輪；軸；聯(lián)軸器等。

2.實驗項目和測試裝置的設計

實驗系統(tǒng)提供了必要的傳動部件，用于設計各個不同的實驗項目，通過選用不同的被測試件，可以設計兩個實驗項目，如表1。通過對某種機械傳動方案性能的測試，來分析機械傳動性能特點。

3.實驗項目拼裝方案：利用本實驗箱配備的零部件可組裝數(shù)多種機械傳動方案

主要有：

①單級傳動：V帶傳動、鏈傳動、圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、槽輪機構等。

②變速器：CQJPZ-A拼接的變速器設計。

③兩級及兩級以上組合傳動：可在上述單級傳動及變速器中任選兩種或兩種以上，用聯(lián)軸器或離合器聯(lián)接組合傳動。

三、實驗步驟的設計

1.實驗類型與實驗內(nèi)容的設計

實驗A 設計：實驗系統(tǒng)提供了各種典型的機械傳動裝置，如V型帶傳動、滾子鏈傳動、齒輪減速器等，在設計時通過選用1-2 種進行傳動性能的測試實驗。

實驗B 設計：利用系統(tǒng)提供的典型傳動裝置進行組合并測試比較其傳動性能。組合方案如表2所示。

2.系統(tǒng)布置、安裝及試運行

在設計布置、安裝測試傳動裝置時，在該便攜式系統(tǒng)中可以保證同軸線的高度要求，主要利用底板厚度來決定，厚度均勻即可；實驗操作前，為了保證傳動裝置的測量精度，必須要完成系統(tǒng)中各個部件的調零工作。

3.測試階段（以帶傳動為例說明）

傳動帶裝在電機輸入部分或者減速器輸出部分都可以，帶傳動是依靠帶與帶輪接觸表面產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運動和動力的。由于工作時帶兩邊的拉力不相等（F1>F2），這樣就使得帶在沿帶輪接觸弧上各個位置所產(chǎn)生的彈性變形也各不相同，從而使帶（彈性元件）在運轉過程中相對于帶輪表面必然產(chǎn)生一定的微量滑動。其滑動量的大小通常用滑動率ε%來表示。

隨著發(fā)電機負載的改變，T1、T2和n1、n2值也將隨之改變。這樣，可以獲得幾個工況下的e和h值，由此可以給出這組帶傳動的滑動率曲線和效率曲線。改變帶的預緊力F0，又可以得到在不同預緊拉力下的一組測試數(shù)據(jù)。顯然，實驗條件相同且預緊力F0一定時，滑動率的大小取決于負載的大小，F(xiàn)1與F2之間的差值越大，則產(chǎn)生彈性滑動的范圍也隨之過大。當帶在整個接觸弧上都產(chǎn)生滑動時，就會沿帶輪表面出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，這時，帶傳動已不能正常工作。顯然，打滑現(xiàn)象是應該避免的。

4.分析階段

①拼裝各種類型組合的機械傳動，觀察各種單級、兩級及兩級以上傳動，分析其傳動原理及特點；

③對實驗結果進行分析；對于實驗A，重點分析機械傳動裝置中單級傳動的平穩(wěn)性和傳遞動力的效率。對于實驗B，重點分析不同的布置方案對傳動性能的影響。

四、結束語

在CQBX-B 機械傳動性能實驗系統(tǒng)上，通過設計不同的實驗項目開發(fā)機械設計的綜合創(chuàng)新實驗，分析輸出端實際測量值和理論值之間的誤差大小以及傳遞動力大小和效率，這一實驗項目的研究能讓學生主動接受機械設計中各種傳動的運用，對于進一步提高學生的實踐動手能力和創(chuàng)新設計能力具有一定的實際意義。

參考文獻：

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[2]楊可楨等.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]黃長藝，盧文詳，熊詩波.諸文俊.機械工程測量與試驗技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.

作者簡介：

張香云（1982～），女，講師，碩士，主要從事力學，機械設計，機電控制研究。