曲柄导杆滑块机构动态测试及设计实验台,机械传动典型零部件性能测试实验台

ZRJX-QBCA型
一、主要技术参数
1、电机功率60W，调速范围：0-100rpm.
2、杆长参数：曲柄长50mm、连杆长300mm.
3、传感器参数：直线位移传感器200mm、角位移传感器360p/r
4、外形尺寸：820×510×400，重量：47kg

二、主要性能特点
1、曲柄滑块机构实验装置可进行曲柄滑块机构及牛头刨床机构的简单拼装，并对曲柄及滑块进行动动检测与仿真。
2、所有杆构件长度及滑块偏心距均可进行无级调节。
3、测试系统采用先进的嵌人式单片机系统，测试数据精度高、速度快、稳定。
4、该系统配套软件以Vb为平台制作开发，其内容丰富，包括实验录像、实验台介绍、机构虚拟设计、机构运动检测、机构运动仿真、实验结果分析等内容，具有综合性、开放性的特点。
5、实验结果可以文体形式保存，并可在网络上发送及打印、便于网络化实验。
三、主要的实验内容
1、曲柄滑块，牛头刨床机构的实物拼装。
2、曲柄的运动检测，滑块运动仿真及实测对比分析；连杆运动平面上点的运动轨迹分析。
3、机架振动检测及机构平衡实验

ZRJX-QBCB型
实验台用于典型的平面连杆机构的设计和综合性实验，是构建机械原理实验室的重要设备之一。
实验项目内容：
1．曲柄导杆滑块机构测试分析；
2．曲柄滑块机构测试分析：
1）改变机构构件的杆长和位置，进行滑块运动规律的实测与仿真，了解速度波动的影响和机构的急回特性。
2）进行机架振动的实测与仿真，了解激振力对机架振动的影响。
3）通过多媒体软件进行曲柄滑块机构的设计和连杆曲线的设计。
主要配置及技术参数：
1.曲柄长： 40-60mm；
2.连杆长：280-320mm；
3.滑块行程： 0-160mm；
4.光栅角位移传感器2个： 5V/1000P/转；
5.直线位移传感器1个量程0-160mm，线性误差＜0.5%；
6.振动传感器1个：横向灵敏度比≤5%；
7.电荷放大器1个：精度≤2%（160Hz）；
8.带减速器的直流电机：功率90W ，调速范围： 0～200r/min；
9.外形尺寸：680×480×720mm；
10.重量：70kg。
11.虚拟仿真教学系统
机械实训安全教育虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，最终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，最终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。
D、软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验，VR设备及软件安装调试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆装），软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。
A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。
二级展开式圆柱齿轮减速器：进入软件后采用视频的形式播放内容，视频内容应包含：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆装演示（包含拆卸、装配）、虚拟拆装（包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）
圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维模型，通过点击零部件显示零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可通过移动零部件功能，将整个减速器进行拆卸组装，同时可以选择主页按钮回到减速器最初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能，可自由拖动横断面观察减速器内部结构。
B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。
1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称，任意零件均可进行360°旋转
2、拆装演示：内置2个案例，将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称，设有拆卸与装配按钮，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战操作：三维零件整齐摆放于桌面，由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上，摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称。
C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、I\II型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模拟）8种
E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮，将鼠标移动到某一零件位置时，该零件自动放大，并显示零件名称，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时，曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图，可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上，当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时，自动显示零件名称。
（四）实验内容
1.测定皮带传动的传动稳定性及传动效率,可手动或自动绘制传动曲线和效率曲线
实验内容:检测皮带传动主动带轮及从动带轮的的转速及转矩,绘制滑差率曲线及传动效率曲线。
2.测定链传动的传动稳定性和传动效率,可手动或自动绘制传动曲线和效率曲线
实验内容:检测链传动主、从动链轮的的转速,绘制从动链轮的的适时转速曲线,分析链传动的多边形效应。
3.测定万向节传动的传动稳定性
实验内容:检测万向节传动主、从动节的的转速,绘制从动链轮的的适时转速曲线,分析万向节传动的速度波动效应。
（五）主要零部件清单

序号	零件名称	零件规格	数量/件	单价	总价	备注
机械零件
1	安装大底板	45	1
2	电动机安装底板	45	2			需另外加工定位孔
3	发电机安装底板	45	2			需另外加工定位孔
4	直线轴承垫高块		3
5	电机支撑座安装垫高块		8
6	电机悬臂联接法兰	随电机订	4			外购
7	电机传感器压头	拉线式	2
8	角位移传感器支架		2
9	砝码	1Kg	4			外购
10	滑轮销轴	45#	2
11	滑轮	45#	2
12	砝码支架	Q235-A	1			外购
13	轴承座	调心轴承	4			外购
14	直线轴承		2			外购
15	直线导轨	L=260	2			外购
16	轴端挡圈	Q235-A	2
17	平皮带轮	45#	2
18	平皮带	外购 L=900	1
19	圆带轮	45#	2
20	圆皮带	外购 L=900	1
21	三角带轮	45#	2
22	三角皮带	外购 L=900	1
23	链轮轮	45#	2
24	链	外购 L=900	1
电气系统
1	驱动电机	外购永磁型号130SZ 355W 220v 1500r/min 后轴端加工M6孔，深12mm	1台			外购
2	发电机	外购励磁型号130SZ 355W 220v 1500r/min 后轴端加工M6孔，深12mm	1台			外购
3	压力传感器	外购 10Kg	2
4	光栅传感器	360栅	2
5	负载灯泡	外购	4
6	后背板	铝塑板雕刻	1
7	控制面板	铝塑板雕刻	1
8	拨动开关		8			用于灯泡负载
9	灯泡负载		8
10	检测系统	自制	1
11	分析软件	自制	1
工具清单
1	十字起	4寸	1
2	一字起	4寸	1
3	内六角扳手	M8	1