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多功能機械系統創新組合搭接綜合實訓裝置,滾動軸承承組合及受力分析實驗臺

一、概述：

該實驗臺的功能主要是為學生提供了手動拼裝復雜機械系統的實訓平臺，讓學生設計并拼裝可實現不同運動要求的復雜機械系統。同時實驗臺在主要構件上設計了安裝傳感器的位置，并配備了檢測系統和數據處理軟件，學生可通過運動參數變化曲線，了解不同復雜機械系統中的運動構件的運動規律和運動學特性。

二、實驗功能要求：

1、 它將單一的機械零件，通過實體操作，達到機械傳動中各種傳動效果，使學生將所學的理論在實踐中得到運用。

2、 掌握實際安裝中的零件加工精度對裝配的影響，了解平行度、直線度、同軸度、定向、定位、跳動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、 通過對機械傳動的安裝，充分了解安裝誤差對機械傳動工作過程所產生的各種損壞和振動噪聲等。

    5、要求在主要構件上設計安裝傳感器的位置，并配備了檢測系統和數據處理軟件，通過實驗了解直動機構位移、速度、加速度；擺動機構擺動角位移、角速度、角加速度及回轉軸轉速、回轉不勻率等運動參數的測定方法。通過運動參數變化曲線，了解不同復雜機械系統中的運動構件的運動規律和運動學特性。

6、通過對所安裝的各種傳動機構測試、分析，總結安裝誤差對測試精度的影響，能及時對照理論與實測的效果，分析找出其存在的問題。

三、實驗臺結構組成要求：

（1）實驗臺分為左、右二個實驗操作工作區，分別由二臺電機傳動。可同時由二組學生在該實驗臺上進行實驗操作。左邊實驗操作工作區主要可完成機械傳動創新搭接及傳動特性測試實驗；而右邊實驗操作工作區主要完成機構運動創新搭接及機構運動特性測試實驗。

（2）安裝平臺采用標準T型槽鋁合金型材拼接而成，活動支座間的距離可任意調節，搭接靈活機動，可拼裝帶(V帶、平帶、同步帶)傳動、鏈(小節距鏈、大節距鏈)傳動、多種齒輪(正齒、斜齒、螺旋齒、錐齒)傳動、單萬向聯軸節傳動、雙萬向聯軸節傳動、槽輪機構傳動, 多種平面連桿及凸輪等運動機構，組裝各種不同類型的復雜機械系統，典型拼裝方案多達20種以上。學生可以自行設計元件，組裝創新作品，發揮學生的主動性和創新精神。

（3）參數如傳動比、齒數和中心距等，所有傳動輪系需采用光桿支承，緊定螺釘固定，調節方便快捷，搭接方便速度快。

    （4）要求所有桿構件長度及滑塊偏心距均可進行無級調節，分析該參數改變，對機構運動特性的影響。

    （5）要求驅動調速電機可進行無級調速，以滿足實驗機構的不同運動要求。

（6）需檢測系統集數據采集與電機調節控制于一體。配有多個光電旋轉編碼器，直線位移傳感器,并具有強大的計算機處理軟件。在實驗臺上可對單軸、多軸組合多級齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動、萬向節傳動等各種傳動機構、曲柄搖桿、曲柄滑塊，凸輪等組合機構的傳動及運動規律，進行數據采集及運動分析。測試的主要內容為：直動機構運動位移、速度、加速度；擺動機構、擺動角位移、角速度、角加速度；傳動軸轉速及轉速波動運動規律，機構回轉運動回轉不勻率測試分析等；

（7）要求系統配套軟件內容豐富，包括通訊方式選擇、機械傳動特性測試、機構運動特性測試及分析、實驗結果分析及曲線擬合、20種典型拼裝機構虛擬裝配及運動仿真、實驗臺介紹、實驗操作指導等內容，具有綜合性、開放性的特點。

    （8）系統配有各種常用機械安裝及測量工具，學生通過自己動手安裝，掌握測量工具在實踐工作中的作用，提高對工況量具的認識。

（9）實驗臺一端設置“PCI通訊”接口來實現算機與實驗臺進行通訊的實驗操作。

（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轉換分辨率；A/D轉換器的采樣速率可達100KS/s；卡上4096采樣FIFO緩沖器；2,500VDC隔離保護；每個輸入通道的增益可編程；支持軟件、內部定時器觸發或外部觸發采樣模式

滾動軸承是機械傳動結構中應用最廣泛、也是最重要的的支承零件之一、了解滾動軸承的結構、安裝及傳動性能是完成機械綜合設計的重要環節。為彌補傳統實驗教學環節的空白，我公司在中南大學、湖南大學及重慶大學的專家的支持下、自主引發了滾動軸承設計及性能試驗臺系到、該實驗臺系列以其創新性的結構性式及穩定的性能得到了廣大用戶的好評。
一、主要實驗內容
1、軸承組合設計與拼裝(三維虛擬設計)實驗可虛擬裝配軸承
2. 軸承徑向應力分析實驗可描繪軸承滾動體受力分布圖
3、軸承軸向載荷分析實驗可驗證推力軸承的外載附加軸向力及軸向力的平衡關系
4、鈾承外圈應力變化分析實驗軸承外圈在動載荷狀態的下應力變化規律
5、軸承振動及溫升分析實驗ZRFS-1升級型具備
二、主要結構特點
1、采用聯動結構，可同時檢測向軸承及推力軸承外圈及滾動體的壓應力。對抽出可直接施加X向及Y向負載.可檢測軸承軸向受力、可通過同步帶傳動帶動轉軸轉動.對軸承施加載荷。
2、檢測系統CPU采用Mega系到單片機、系統可實現多路數據實時采集。具有精度高，速度快，穩定性好的特點
3、科用VBSolidWorks混合編程，含虛擬設計參數可視化分析及實驗教學錄像等內容
三、主要技術指標
1、實驗軸承類型種：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
荷重壓力傳感器     精度等級：0.05  量程：5000N

軸向壓力傳感器     精度等級：0.05  量程：5000N

應力檢測傳感器     精度等級：0.05  量程：5000N

5、最大工作速度：300rpm