JLCJ型轮系创新组合及结构分析综合实验台

一、功能简介

轮系是由系一系列齿轮所组成的传动装置,它通常介于原动机和执行机构之间,把原动机的运动动和动力传给执行机构.工程实际中常用其实现变速、换向和大功率传动等具有非常广泛的应用.

由于轮系本身具有运动的特点,尤其是周转轮系和复合轮系结构的特殊性,如果仅就平面图形的观察,学生很难从实质上理解其运动形式,容易在轮系传动比计算或其运动分析过程中产生困惑.正由于轮系类型的多样性,如:定轴轮系、差动轮系、行星轮系及复合轮系,如果对每种轮系都设计一种模型的话,必将显得凌乱,而且在大部分结构上重复,尤其是作为实验来讲,每种轮系都需要一到两个电动机来带动,必将造成所需电机数目及其它基本结构的增多.为了避免上述问题,本设计按照现代机械原理和结构理论,以提高学生设计思维能力、动手能力、创新能力为出发点,设计了一种多功能模块化轮系实验台.本实验台采用了搭接式结构,它是在基本结构(包括电机、底板、左右支座、输入输出齿轮及输入输出轴等)均保持不动的情况下,通过定轴轮系、差动轮系、复合轮系、周转轮系结构互换来实现的.因各轮系由若干个独立零件组成,学生可以自行组装在一起并通过实验来掌握各轮系的特点.

二、实验目的

1、掌握齿轮在工程中转速、力矩、功率的变化对机械的影响。

2、了解周转轮系和复合轮系机构的特殊性。

3、增强学生的动手能力和设计能力。

三、性能特点

1、本实验台在基础结构（包括电机、底板、左右支座、输入输出齿轮几输入输出轴等）均保持不动的情况下，通过定轴轮系、行星轮系、差动轮系、复合轮系、周转轮系机构互换，既能测单个的定轴轮系、行星轮系、差动轮系，又能组合起来测复杂的各对齿轮组合的定轴轮系和周转轮系。

2、将实验台的运动构件最大限度的一件多用。

3、本软件专门为测试轮系的传动比而设计的，具有界面优美、清晰、简洁、易使用等特点。

四、实验项目及内容

1、定轴轮系的设计原理

定轴轮系是指当轮系运动时，其各轮轴线的位置固定不动的轮系，可用如下简图示意:该轮系由轮1、2啮合和轮3、4啮合组成一二级传动的定轴轮系.

2、行星轮系的设计原理:

1.行星轮系是周转轮系的一种,如下图所示为所设计的行星轮系简图:该行星轮系是由行星轮C和C`,太阳轮A、B,其中内齿轮B固定,行星架H等构件组成,A为输入构件,H为输出构件,如图中虚线所示。

3、差动轮系的设计原理：

通常根据周转轮系自由度的数目，将其分为差动轮系和行星轮系。差动轮系的自由度为2，需要两个原动件才能确定轮系的运动。如下图所示为差动轮系简图，该差动轮系是由轮1、轮2、轮3和轮4组成的。

4、复合轮系的设计原理：

复合轮系是指由几个基本周转轮系或定轴轮系和周转轮系组合而成的轮系。如下图所示为复合轮系简图，该轮系是由轮1、轮2、轮2`和轮3组成的定轴轮系与轮3`、轮4、轮5和行星架H组成的周转轮系组合而成的。

五、实验台结构原理

1、机械结构

试验台由机械平台、电控部分、计算机控制部分组成,可实现对四种轮系输入、输出轴的扭矩、转速进行实时测量,传动比的测算以及效率的测定,实验台硬件结构如下图:

1-实验台机柜  2-操纵面板 3-光栅角位移传感器(输出转速) 4-负载（磁粉加载器）  5-光栅角位移传感器（输入转速）  6-副电机（输入）  7-轮系 （行星轮系定轴轮系）8-主电机（动力源输入）  9－光栅传感器（输入转速）10－压力传感器（输入转矩） 11-压力传感器(输出转矩)

2、控制部分

3、LCD显示界面

 手动采集数据图标，在主测试界面每当按一下按键6采集一组数据点时，该图标后面的计数将增加1，最大可以采集50个数据点；当与上位机软件联机运行时，该图标变为

 磁粉制动器加载控制，该值为百分比即0%~100％，调节加载旋钮可改变加载的扭矩值，在调节时注意输入输出扭矩不得超过传感器的最大测量范围。

4、软件说明:

本软件专门为测试轮系的传动比而设计的，具有界面优美、清晰、简洁、易使用等特点。窗体的菜单包括：文件、实验内容、帮助。

※文件菜单包括：

●打开：将保持下来的数据在测试界面中用曲线显示。方便老师查看每一组同学实验测试的结果。

●保存：将测试的结果用数据的形式保存，可以再次进行测试，通过比较各次测试的结果，更深的了解机械性能。

●打印：将打印实验数据和曲线。

●退出：当实验做完时，可以选择退出实验，

六、技术参数

1、直流电机：功率500W，调速范围0-500r/min

2、直流电机：功率500W，调速范围0-1400r/min

3、压力传感器：5KG1只，25KG1只

4、角位移传感器：输出电压/脉冲数 5V/360P

5、磁粉加载器：25NM

七、配置单

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