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多功能機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新組合搭接綜合實(shí)訓(xùn)裝置,滾動(dòng)軸承承組合及受力分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)

一、概述：

該實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能主要是為學(xué)生提供了手動(dòng)拼裝復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并拼裝可實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)要求的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在主要構(gòu)件上設(shè)計(jì)了安裝傳感器的位置，并配備了檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件，學(xué)生可通過運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化曲線，了解不同復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。

二、實(shí)驗(yàn)功能要求：

1、 它將單一的機(jī)械零件，通過實(shí)體操作，達(dá)到機(jī)械傳動(dòng)中各種傳動(dòng)效果，使學(xué)生將所學(xué)的理論在實(shí)踐中得到運(yùn)用。

2、 掌握實(shí)際安裝中的零件加工精度對(duì)裝配的影響，了解平行度、直線度、同軸度、定向、定位、跳動(dòng)等各種形位公差的概念和作用。

3、 掌握工作中各種工卡量具的使用。

4、 通過對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的安裝，充分了解安裝誤差對(duì)機(jī)械傳動(dòng)工作過程所產(chǎn)生的各種損壞和振動(dòng)噪聲等。

    5、要求在主要構(gòu)件上設(shè)計(jì)安裝傳感器的位置，并配備了檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件，通過實(shí)驗(yàn)了解直動(dòng)機(jī)構(gòu)位移、速度、加速度；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)角位移、角速度、角加速度及回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)不勻率等運(yùn)動(dòng)參數(shù)的測定方法。通過運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化曲線，了解不同復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。

6、通過對(duì)所安裝的各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)測試、分析，總結(jié)安裝誤差對(duì)測試精度的影響，能及時(shí)對(duì)照理論與實(shí)測的效果，分析找出其存在的問題。

三、實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)組成要求：

（1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)分為左、右二個(gè)實(shí)驗(yàn)操作工作區(qū)，分別由二臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)?？赏瑫r(shí)由二組學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。左邊實(shí)驗(yàn)操作工作區(qū)主要可完成機(jī)械傳動(dòng)創(chuàng)新搭接及傳動(dòng)特性測試實(shí)驗(yàn)；而右邊實(shí)驗(yàn)操作工作區(qū)主要完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新搭接及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性測試實(shí)驗(yàn)。

（2）安裝平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)T型槽鋁合金型材拼接而成，活動(dòng)支座間的距離可任意調(diào)節(jié)，搭接靈活機(jī)動(dòng)，可拼裝帶(V帶、平帶、同步帶)傳動(dòng)、鏈(小節(jié)距鏈、大節(jié)距鏈)傳動(dòng)、多種齒輪(正齒、斜齒、螺旋齒、錐齒)傳動(dòng)、單萬向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)、雙萬向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)、槽輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng), 多種平面連桿及凸輪等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，組裝各種不同類型的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)，典型拼裝方案多達(dá)20種以上。學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)元件，組裝創(chuàng)新作品，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神。

（3）參數(shù)如傳動(dòng)比、齒數(shù)和中心距等，所有傳動(dòng)輪系需采用光桿支承，緊定螺釘固定，調(diào)節(jié)方便快捷，搭接方便速度快。

    （4）要求所有桿構(gòu)件長度及滑塊偏心距均可進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)，分析該參數(shù)改變，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的影響。

    （5）要求驅(qū)動(dòng)調(diào)速電機(jī)可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，以滿足實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)動(dòng)要求。

（6）需檢測系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集與電機(jī)調(diào)節(jié)控制于一體。配有多個(gè)光電旋轉(zhuǎn)編碼器，直線位移傳感器,并具有強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)處理軟件。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可對(duì)單軸、多軸組合多級(jí)齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、萬向節(jié)傳動(dòng)等各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿、曲柄滑塊，凸輪等組合機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及運(yùn)動(dòng)分析。測試的主要內(nèi)容為：直動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)位移、速度、加速度；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)角位移、角速度、角加速度；傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速波動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)不勻率測試分析等；

（7）要求系統(tǒng)配套軟件內(nèi)容豐富，包括通訊方式選擇、機(jī)械傳動(dòng)特性測試、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性測試及分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及曲線擬合、20種典型拼裝機(jī)構(gòu)虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真、實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)等內(nèi)容，具有綜合性、開放性的特點(diǎn)。

    （8）系統(tǒng)配有各種常用機(jī)械安裝及測量工具，學(xué)生通過自己動(dòng)手安裝，掌握測量工具在實(shí)踐工作中的作用，提高對(duì)工況量具的認(rèn)識(shí)。

（9）實(shí)驗(yàn)臺(tái)一端設(shè)置“PCI通訊”接口來實(shí)現(xiàn)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行通訊的實(shí)驗(yàn)操作。

（10）32路單端或16路差分模擬量輸入，或組合輸入方式；12位A/D轉(zhuǎn)換分辨率；A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率可達(dá)100KS/s；卡上4096采樣FIFO緩沖器；2,500VDC隔離保護(hù)；每個(gè)輸入通道的增益可編程；支持軟件、內(nèi)部定時(shí)器觸發(fā)或外部觸發(fā)采樣模式

滾動(dòng)軸承是機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛、也是最重要的的支承零件之一、了解滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、安裝及傳動(dòng)性能是完成機(jī)械綜合設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。為彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的空白，我公司在中南大學(xué)、湖南大學(xué)及重慶大學(xué)的專家的支持下、自主引發(fā)了滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)及性能試驗(yàn)臺(tái)系到、該實(shí)驗(yàn)臺(tái)系列以其創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)性式及穩(wěn)定的性能得到了廣大用戶的好評(píng)。
一、主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、軸承組合設(shè)計(jì)與拼裝(三維虛擬設(shè)計(jì))實(shí)驗(yàn)可虛擬裝配軸承
2. 軸承徑向應(yīng)力分析實(shí)驗(yàn)可描繪軸承滾動(dòng)體受力分布圖
3、軸承軸向載荷分析實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證推力軸承的外載附加軸向力及軸向力的平衡關(guān)系
4、鈾承外圈應(yīng)力變化分析實(shí)驗(yàn)軸承外圈在動(dòng)載荷狀態(tài)的下應(yīng)力變化規(guī)律
5、軸承振動(dòng)及溫升分析實(shí)驗(yàn)ZRFS-1升級(jí)型具備
二、主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、采用聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)，可同時(shí)檢測向軸承及推力軸承外圈及滾動(dòng)體的壓應(yīng)力。對(duì)抽出可直接施加X向及Y向負(fù)載.可檢測軸承軸向受力、可通過同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng).對(duì)軸承施加載荷。
2、檢測系統(tǒng)CPU采用Mega系到單片機(jī)、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。具有精度高，速度快，穩(wěn)定性好的特點(diǎn)
3、科用VBSolidWorks混合編程，含虛擬設(shè)計(jì)參數(shù)可視化分析及實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像等內(nèi)容
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1、實(shí)驗(yàn)軸承類型種：2種(圓錐滾子軸承，深溝球軸承)
2、徑向加最大加載500KG， 加載行程范圍0一200mm
3、軸向觸大加載：100KG

4、壓力傳感器參數(shù)
荷重壓力傳感器     精度等級(jí)：0.05  量程：5000N

軸向壓力傳感器     精度等級(jí)：0.05  量程：5000N

應(yīng)力檢測傳感器     精度等級(jí)：0.05  量程：5000N

5、最大工作速度：300rpm