SG-JX81 机械系统集成及参数可视化实验台

时间：2025-08-25 16:33:01

一、产品概述

机械传动系统是机械的重要组成部分，其作用不仅是为了实现减速（或增速）、转换运动形式和使各执行构件协调配合工作等运动要求；同时还把原动机输出的功率和转矩传递到执行构件上去，以克服生产阻力。也就是说，实现预期运动和传递动力是机械传动系统的两个基本任务，也是机械传动系统设计时，所需解决的两个主要问题。

本实验台为上述设计问题提供了一个实践的平台，即集设计、拼装、控制、动力学及运动学、检测于一体。使用者可通过设计和组装实践加深对机械系统设计的综合认识，在更高层的次上启迪创新思维。

本试验台的主要性能特点：

1）可设计和拼装10种以上的空间和平面安装的机械转动系统；

2）转动部件模块化设计便于安装；

3）转动部件库种类齐全，可使学生对传动形式较全面的认识；

4）利用检测分析软件可实时检测分析机械系统参数，并从其变化规律中对系统的性能、安装状况、运行工况进行分析，并由此对系统设计和安装进行调整。

5）教学软件为学生提供了实验背景说明和实验台介绍，具有多媒体教学功能。

6）可利用软件分析的开放平台，使用者可自行数据处理。

7）模块化设计，提供平面及空间组装平台，备有各种部件库及各种系统组合方案，启迪学生创新思维。

8）配有测力、位置及速度传感器和专用检测系统，可测试机械系统有关参数。配有综合性软件（包括机械系统参数及效率实测和可视化设计要点提示，背景资料库，实验录像）。

9）该实验台为一开放性平台，它为用户提供了开放式的机械平台，基本零部件库，开放式的软件平台等。用户可参考产品提供的方式进行实验，也可根据平台，自己确定实验方式。

二、实验目的

1）了解并认识机械系统的组成和功能

2）设计、拼装机械传动系统和平面结构执行系统

3）对机械系统进行检测和分析

4）了解检测及控制原理、计算机软件数据分析原理

三、实验原理

1 机械系统的组成

机械系统主要由动力机、传动装置和工作机三部分组成。现代机器常把上述三部分合成一个整体而自成一个机械系统。这时工作机就是机器中的执行机构，动力机则是机器中的驱动部分。

现代机械系统除了包括上述三部分外，常带有控制-操纵单元和辅助单元。实验台提供了电机转速控制、负载控制部分及系统参数检测部分。

2 机械系统方案设计

方案设计由三个基本活动组成，即制造、分析和决策。设计过程的开始是提出一种需求，即为能耐定设计目标。本实验使用的实验台提供了驱动静态、动态负载两种目标，为实现对这两种负载的驱动，我们将设计不同传动路线与组成传动系统。

3 传动部件的结构及性能认识

对于组成机械系统的动力及传动部件的选择，决定了机械系统动力性能及结构。它包括以下主要部件：①电机 ②联轴器 ③减速器 ④负载装置 ⑤带、链传动 ⑥杆机构 ⑦离合器 ⑧起重机构

四、实验台组成

该实验台由机械平台（包括零部件库）、检测系统（包括相关传感器）及软件平台三部分组成

机械平台主要结构的组成及调整:该实验台主要由底座(安装平台)、驱动源、模拟负载、离合器部件、变载荷以及减速器、联轴器、带、链、三角带轮、链轮、基本机构(杆机构、槽轮机构)等组成。可根据需要按一定的形式组合成不同的机械传动系统。

五、性能特点：

①可设计和拼装空间和平面安装的机械传动系统；

②传动部件模块化设计便于安装；

③传动部件库种类齐全，可使学生对传动形式较全面的认识；

④利用检测分析软件可实时检测分析机械系统传动参数，并从其变化规律中对系统的性能、安装状况、运行工况进行分析，并由此对系统设计和安装进行调整。

⑤可利用分析软件的开放平台，使用者可自行数据处理。

⑥本实验台的电机调速可通过软件控制调节，无须手动调节

六、检测控制系统及教学分析软件内容和特点：

①检测控制系统以AVR系列单片机组为核心，配有放大、滤波、抗干扰电路实现数据采集、放大、初步处理和数据通讯，以及电机控制等功能，该系统利用串口实现数据采集箱和电脑之间的信息通讯；

②该实验台教学分析软件以VB为开发平台，包括实验内容介绍、实验录像、参数可视化分析、实验结果分析等内容；

③可以实时显示运动参数的实时变化曲线；

⑤实验结果可以以文本形式保存，并可在网络上发送，便于网络化实验，使教师可在网上批改作业；

七、主要配置及技术参数

1、直流电机功率：600W；

2、工作转速：0-800 rpm；

3、最大允许加载力矩25Nm

6、直线位移传感器一个：WYDC-200L，量程L=200mm，精度：0.5%；

7、光栅角位移传感器参数3个：GFJ-7-5V/1000P 1000栅/转；

8、测力传感器参数2个：额定量程5 kg、20kg，可超载50％，精度0.1％；

4、外形尺寸：1150×550×1150（mm）

5、重量：340kg

6、零部件清单：

序	零件名称	件数	序	零件名称	件数
1	NZ挠性爪型半联轴器	2套	2	柱销半联轴器	2套
3	滚子链半联轴器	2套	4	万向联轴器	2件
5	齿轮A	1件	6	调整垫2mm	6件
7	刚性联轴器	2件	8	调整垫3mm	6件
9	大锥齿轮	1件	10	调整垫5mm	6件
11	小锥齿轮	1件	12	蜗轮减速器	1件
13	摆线减速器	1件	14	圆柱减速器	1件
15	电子离合器	1件	16	磁粉制动器	1件
17	直流电机部件	1套	18	法码	6件
19	胶带600	1根	20	胶带800	1根
21	胶带1000	1根	22	胶带970	1根
23	胶带630	1根	24	链条	1根
25	压力传感器	2件	26	光栅角位移360P/r	件
27	光栅角位移1000 P/r	1件	28	直线位移200mm	1件
29	滚筒带轮	1件	30	铝合金框架	1座
31	滚筒	1套	32	齿条	1件
33	600W电机支座	1件	34	传感器座	3件
35	减速器底板	3件	36	负载底板	1件
37	槽轮机构	1套	38	T型槽螺母	30件
39	弹性爪型半联轴器	2套	40	带轮	4件
41	大链轮	1件	42	小带轮	2件
43	电机轴承座	2件	44	磁粉轴承座	2件
45	离合器轴承座	2件	46	V带轮	1件
47	离合器传动部件底板	1件	48	离合器底板	1件
49	线位移连接块	1件	50	轴端挡圈	2件
51	拉簧拉簧螺栓	3件	52	双轴承座部件100	1件
53	测力座	3件	54	固定铰座	8件
55	销Ⅱ集合50 60 70 80 各2	8件	56	滑块	1件
57	销Ⅰ集合20~ 25~70各2	22件	58	线位移接头	1件
59	线位移支座	2件	60	传感器接头	2件
61	角位移支架	1件	62	齿条线位移支架	1件
63	滚筒轴承座	2件	64	卡板	12件
65	曲柄	1件	66	二副杆系列	6件
67	衬套26	6件	68	衬套（20）	6件
69	衬套16	6件	70	连杆	1件
71	套集合2.5 （6件） 5 10 15 20	22件	72	齿轮齿条固定板	1件
73	套集合40 55	各2件	74	负载主带轮	1件
75	T型滑槽	3件	76	双轴承座部件90	1件
77	销集合40 55	各2件	78	小链轮	1件

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