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一、實驗箱使用的目的
機械傳動裝置是機器或機組的主要組成部分，起著傳遞動力或改變運動的重要作用。根據需要選擇傳動類型，組合出合理的機械傳動方案，是《機械設計》課程教學中的重要內容。

使用目的在于：
1、加深對各種類型的機械傳動的感性認識和理論認識；
2、通過拼裝各種組合傳動方案，可對比分析不同方案的傳動特點,本實驗箱是培養學生創新能力的理想平臺；
3、本實驗箱為便攜式，可電動、也可手動，可配置在開放實驗室，學生也可借用，利用課余時間進行拼裝，提高學生動手能力和學習興趣。
二、實驗內容
1、拼裝各種類型組合的機械傳動，觀察各種單級傳動，分析其傳動原理及特點；
2、對比分析不同組合傳動的特點。
三、實驗箱簡介
1、實驗箱配置及主要技術參數；本實驗箱備有63種162個自制零部件、20種標準件及8種外購件，還有4種5件拼裝工具。箱內大部分零件采用硬鋁合金精制，加工精度高，使用輕巧方便，工作臺面板為帶T形槽工業鋁型材制作，組裝方便快速。各種零件的名稱、數量及主要技術參數如附表所示。
2、拚裝方案：利用本實驗箱配備的零部件可組裝數十種機械傳動方案
主要有：
（1）單級傳動：V帶傳動、鏈傳動、圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、槽輪機構、單十字萬向聯軸器傳動等。
（2）變速器：參照CA6132精密車床變速器設計。
手動滑動套，使兩三聯齒輪分別沿二根花鍵軸滑移，通過三根傳動軸（二根花鍵軸及一根平鍵軸）上不同的齒輪嚙合，可得9級傳動比。三根傳動軸可三角形布置，也可展開布置。卸下平鍵軸，裝上中介輪軸及介輪，可得含介輪的齒輪傳動。
（3）多級組合傳動：可在上述單級傳動及變速器中任選兩種或兩種以上，用聯軸器或離合器聯接組成多級組合傳動。
例如：
手輪—V帶—槽輪機構組合傳動
手輪—鏈—槽輪機構組合傳動
手輪—V帶—離合器—鏈—槽輪機構組合傳動
手輪—錐齒輪—槽輪機構—V帶組合傳動
手輪—錐齒輪—槽輪機構—鏈輪組合傳動
手輪—錐齒輪—變速器—柱銷或滾子鏈聯軸器—鏈—槽輪機構組合傳動
手輪—各種聯軸器—鏈—槽輪機構組合傳動
手輪—變速器（中介輪）—離合器—V帶組合傳動
手輪手輪—V帶—蝸輪蝸桿—鏈—槽輪機構組合傳動
手輪手輪—V帶—蝸輪蝸桿—十字萬向節—槽輪機構組合傳動
手輪—V帶—蝸輪蝸桿—鏈—聯軸器—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—鏈—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—單十字萬向聯軸器傳動
電機—V帶—離合器—鏈—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—槽輪機構—V帶（或鏈輪）組合傳動
電機—V帶—滑塊聯軸器—V帶（或鏈）組合傳動
電機—V帶—錐齒輪—變速器—柱銷或滾子鏈聯軸器—鏈—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—各種聯軸器—鏈—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—變速器（中介輪）—離合器—V帶組合傳動
電機—V帶—蝸輪蝸桿—鏈—槽輪機構組合傳動
手輪電機—V帶—蝸輪蝸桿—十字萬向節—槽輪機構組合傳動
電機—V帶—蝸輪蝸桿—鏈—聯軸器—槽輪機構組合傳動
實驗目的和意義
1)通過實驗將枯燥的機械概念通過實體的運行得到直觀體現。使學習者獲得學習的興趣和理論概念的鞏固。
2)通過實驗使學習者建立起清晰的機械裝配、安裝調整及同軸度、平行度等形位公差的概念。
3)通過實驗獲得對分析、評判處理機械加工誤差、裝配誤差等系統綜合誤差對機械傳動性能影響的實際能力。
4)通過實驗使學習者學會和掌握機械工卡量具的使用和獲得長度測量、角度測量等尺寸與形位公差測量的相關知識。
5)該設備可供6-8個學生雙面操作，零件存放有序，便于實驗和管理。
實驗內容
實驗（教程）一、機械傳動系統的組成
實驗1：機械系統辯識；
實驗2：執行安全開關的鎖定（關閉）/解鎖（開啟）操作；
實驗３：用水平儀測定表面的方位；
實驗４：裝配和對準電機
實驗（教程）二、鏈聯接的安裝與測量
實驗1：測量鍵和鍵槽的實際尺寸；
實驗2：根據所給鍵槽制作平鍵；
實驗3：用鍵裝配軸和輪轂；
實驗4：使用帶式制動器測量軸的力矩。
實驗（教程）三、動力傳輸系統的安裝
實驗1：軸的幾何尺寸測量；
實驗2：滾動軸承的安裝及校準；
實驗3：安裝爪形彈性聯軸器（梅花形彈性聯軸器）；
實驗4：使用直角尺和塞尺對相連的兩軸進行校準。
實驗（教程）四、V型帶傳動的安裝與調節
實驗1：計算帶輪比率；
實驗2：安裝和校準小功率V帶傳動系統；
實驗3：確定帶的張緊力；
實驗4：利用電機可調支撐座調整帶的張緊力；
實驗5：使用張力測試儀測量帶的張力；
實驗6：分析V帶傳動。
實驗（教程）五、鏈傳動的安裝與調節
實驗1：計算鏈輪比率；
實驗2：安裝并校準滾子鏈傳動系統；
實驗3：確定鏈條垂度的允許值；
實驗4：測量鏈條垂度；
實驗5：調整鏈條垂度；
實驗6：使用聯接鏈節安裝、拆卸鏈條；
實驗7：使用鏈條拆卸器安裝、拆卸帶聯接鏈節的鏈條。
實驗（教程）六、直齒輪傳動的安裝與調節
實驗1：計算齒輪傳動比；
實驗2：安裝和校準直齒圓柱齒輪傳動系統；
實驗3：確定齒輪傳動中的齒側間隙；
實驗4：齒側間隙的調整；
實驗5：正交螺旋齒輪傳動；
實驗6：齒輪傳動分析。
實驗（教程）七、多軸傳動的安裝與調節
實驗1：計算多軸傳動齒輪驅動系統軸的轉速和轉速比；實驗2：確定齒輪旋轉的方向；實驗3：安裝并校準多軸傳動系統；實驗4：套筒聯軸器的安裝及基準。
實驗（教程）八、符合標準與加工超差傳動件的性能對比分析
實驗1：齒輪加工精度等級對嚙合性能的影響對比分析實驗。
實驗（教程）九、有軸向力傳動零件的搭接與運轉分析
實驗（教程）十、曲柄搖桿工作系統的搭接、運轉與分析
實驗（教程）十一、曲柄滑塊工作系統的搭接、運轉與分析
實驗（教程）十二、帶傳動與齒輪傳動組合
實驗（教程）十三、齒輪傳動與鏈傳動組合
實驗（教程）十四、帶與鏈傳動組合
實驗1：帶與鏈傳動組合；
實驗2：雙軸圓柱齒輪傳動方案實驗。
實驗（教程）十五、V帶傳動與曲柄滑塊機構組合
實驗（教程）十六、鏈傳動與曲柄連桿機構組合分析
實驗（教程）十七、機構運動參數的測試分析實驗
實驗1：V帶傳動-曲柄搖桿機構測試；
實驗2：鏈傳動測試；
實驗3：直齒齒輪傳動測試；
實驗4：復合齒輪傳動測試；
實驗5：皮帶-齒輪傳動測試；
實驗6：鏈-齒輪傳動測試；
實驗7：多軸齒輪傳動測試；
實驗8：曲柄搖桿機構測試；
實驗9：曲柄滑塊機構測試；
實驗10：皮帶-曲柄搖桿機構測試；
實驗12：齒輪—曲柄搖桿機構測試；
實驗13：凸輪機構測試；
實驗14：槽輪機構測試；
實驗15：皮帶傳動-制動測試；
實驗16：鏈傳動－曲柄滑塊機構測試；
實驗17：皮帶—曲柄滑塊機構測試。
系統主要技術參數
1、電機（2臺）： 61K250RA-CF 電壓：220V250W；轉速：0－1440rpm
51K60RGN-CF電壓：220V60W；轉速：0－300rpm
2、直線位移傳感器（1個）：量程150mm；
3、水平儀（可測水平、垂直、45°）
4、光柵角位移傳感器（1個）：脈沖數1000p；
5、外形尺寸:2100×780×2050mm
6、重量:約400kg
7、虛擬仿真教學系統
機械實訓安全教育虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發，軟件采用三維漫游的形式，可通過鍵盤控制移動，鼠標控制鏡頭方向，設有機械安全距離實驗，機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設計基礎考核，實驗進行時，三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置，機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑，實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。
A、機械安全距離實驗內容包括防止上下肢觸及危險區的安全距離實驗（內分2種圍欄高度與開口大小），選擇進入后，鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區的安全距離》要求，錯誤示范：實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后，血色畫面與語音提醒收到機械傷害，并回至原位并進行下一實驗，最終一步為正確做法。
B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗，可選類別（安全輸入、安全控制、安全輸出、其他）、生產廠家、產品列表（安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄）。安裝位置有藍色閃爍框架提醒，實驗流程：選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關（或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀）并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區域時，系統將提示報警音，且機械對象停止工作，選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。
C、機械安全防護設計基礎考核要求完成機械安全系統的安裝，正確安裝安全護欄、安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕，考核分為十個考核點，部分考核點有3個選項，由學生自由選擇，最終10項考核點選好后，提交確認，系統自動得出總分數以及各考核點的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺，不得以單獨的資源展現。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗，VR設備及軟件安裝調試不需提供。
機械裝配與鉗工裝配虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發，可選6級畫質，設有減速器、軸系結構的設計與虛擬拆裝、常見機械機構設計與仿真，機構資源庫，典型機械機構（汽油機發動機的虛擬拆裝），軟件為一個整體軟件，不能為一個個單獨的資源。
A.減速器設計與虛擬拆裝界面可選渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器、二級展開式圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器。
渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器：進入軟件后自動播放裝配內容，視頻中各步驟均有文字說明
二級展開式圓柱齒輪減速器：進入軟件后采用視頻的形式播放內容，視頻內容應包含：零件名稱（掃描二維碼可看零部件名稱）、拆裝演示（包含拆卸、裝配）、虛擬拆裝（包含整體、低速軸、中速軸、高速軸、箱蓋、箱座）
圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器：點擊進入后自動跳轉到edrawings界面，模型均為三維模型，通過點擊零部件顯示零部件名稱，可360°全方位旋轉、放大、縮小、平移，同時可通過移動零部件功能，將整個減速器進行拆卸組裝，同時可以選擇主頁按鈕回到減速器最初始的狀態。圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器增加了插入橫斷面功能，可自由拖動橫斷面觀察減速器內部結構。
B.軸系結構的設計及虛擬拆裝界面可選零件認知、拆裝演示、實戰操作。
1、零件認知：內設斜齒輪、無孔端蓋、聯軸器、聯軸器鍵、軸、齒輪鍵、帶孔端蓋、軸套、深溝球軸承的三維模型與零件名稱，任意零件均可進行360°旋轉
2、拆裝演示：內置2個案例，將鼠標移動到某一零件位置時（底座與軸承座除外），該零件自動放大，并顯示零件名稱，設有拆卸與裝配按鈕，功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。三維場景均可進行360°全方位旋轉、放大、縮小、平移。
3、實戰操作：三維零件整齊擺放于桌面，由學生手動選擇對應的零件并移動至軸系結構上，擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設有重新開始按鈕，方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某一零件位置時（底座與軸承座除外），該零件自動放大，并顯示零件名稱。
C、常見機械機構設計與仿真可選鉸鏈四桿機構設計與分析、I\II型曲柄搖桿機構設計與分析、偏置曲柄滑塊機構設計與分析、曲柄擺動導桿機構設計與分析、鉸鏈四桿機構軌跡綜合、偏心直動滾子推桿凸輪、對心直動平底推桿凸輪。
1、各個機構應當能輸入相對應的參數，由軟件自動計算參數，并可進行運動仿真和自動繪制曲線圖。
D、機構資源庫可選平面連桿機構11種、凸輪機構5種、齒輪機構6種、傳動機構8種、加緊機構11種、輪系機構6種、其他機構（機械設備模擬）8種
E、汽油機發動機的虛擬拆裝可選曲軸箱裝拆演示、曲軸箱虛擬裝配、配氣系裝拆演示、配氣系虛擬裝配
1、曲軸箱裝拆演示與配氣系裝拆演示均設有拆卸按鈕、裝配按鈕、重新開始、分解觀察按鈕，將鼠標移動到某一零件位置時，該零件自動放大，并顯示零件名稱，功能由軟件自動完成軸系結構拆卸與裝配。使用分解觀察按鈕時，曲軸箱或配氣系三維模型自動展示爆炸圖，可進行360°全方位旋轉、放大、縮小、平移
2、曲軸箱虛擬裝配與配氣系虛擬裝配的三維零件均整齊擺放于桌面，均由學生手動選擇對應的零件并移動至機構上，當擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設有重新開始按鈕，方便學生重新進行虛擬實驗。將鼠標移動到某些零件位置時，自動顯示零件名稱。
五、工具清單

序號	名稱	規格	數量	備注
1	塞尺	150mm0.02-1	1
2	多用水平儀		1	可測水平、垂直、45°
3	組合角尺	0-102mm	1
4	百分表	0.01mm/格	1
5	磁性表座	203X63X6(長X寬X高)	1
6	數字轉速表	測量范圍 0-999.9RPM/1000-9999.9RPM	1
7	機油壺	200ml	1
8	鋼板尺	0-1000mm	1
9	游標卡尺	0-150mm	1
10	外徑千分尺	0-25mm	1
11	鋼板尺	0-300mm	1
12	內六角扳手	1.5#-10#	1套（9件）
13	呆扳手	10-12	2
		12-14	2
		14-17	2
14	噪聲儀	SJ-1	1
15	十字螺絲刀	6寸	2
16	一字螺絲刀	3寸4寸	各1把
17	尖嘴鉗		1
18	活動扳手	8寸	1
19	半圓銼	半徑R8.5左右	1	可銼17mm大內孔
20	圓銼	7寸	1
21	老虎鉗	6寸	1
22	帶張力測量儀		1
23	橡膠榔頭		2
24	平銼	10寸	2
25	鋼鋸		1
26	平口鉗	5寸	1臺

六、配置清單

序號	名稱及規格	數量
1	齒輪1m2Z36	3
2	齒輪2m2Z24	2
3	齒輪3m2Z48	2
4	齒輪4m1.5Z26	2
5	齒輪5m1.5Z60	2
6	齒輪6m1.5Z64	1
7	齒輪7m1.5Z80	1
8	齒輪8m2Z80	2
9	齒輪9m2Z90	2
10	小鏈輪 P=12.7Z=15	1
11	中鏈輪 P=12.7Z=20	1
12	大鏈輪 P=12.7Z=30	1
13	小帶輪34°	1
14	中帶輪34°	1
15	大帶輪34°	1
16	小齒輪m2Z36 此為錯誤設計	1
17	大齒輪m2Z48 此為錯誤設計	1
18	小帶輪37° 此為錯誤設計	1
19	大帶輪31° 此為錯誤設計	1
20	小鏈輪此為錯誤設計 P=12.7Z=15	1
21	大鏈輪此為錯誤設計 P=12.7Z=30	1
22	小斜齒輪Ⅰ15° Mn=1.5z=26	1
23	大斜齒輪Ⅰ15° Mn=1.5Z=69	1
24	小錐齒輪 m=2Z=25	1
25	大錐齒輪 m=2Z=50	1
26	小斜齒輪Ⅱ22° Mn=1.5Z=26	1
27	大斜齒輪Ⅱ22° Mn=1.5Z=69	1
28	滾動軸承座UP203	8
29	滾動軸承座UP205	4
30	滑動軸承座HZ020	4
31	傳動軸1	9
32	傳動軸2	2
33	傳動軸3	2
34	套筒聯軸器	1
35	爪式彈性聯軸器	2套
36	彈性中間盤	2
37	套墊 82.8高（24件）76.5高（4件）33高（4件）82.5高（4件）	36
38	墊圈	4
39	調整墊片（3種） 0.1mm-12件； 0.2、0.3、mm-各12件；	48
40	軸面板1	1
41	軸面板2	1
42	帶傳動板	1
43	鏈輪面板	1
44	齒輪面板	1
45	擴展板1	1
48	擴展板2	1
49	擴展板3	1
50	軸端擋圈1	10
51	軸端擋圈2	12
52	軸端擋圈3	10
53	連桿Ⅰ	1
54	連桿2	1
55	曲柄	1
56	滑塊銷軸	1
57	搖桿	1
56	曲柄銷軸	1
57	鉸接軸	1
58	傳感器連接軸	1
59	機構滑塊	2套
60	機構支架	2套
61	機構滑軌	1
62	線位移支架	1
63	光電編碼器支架	1
64	線位移聯接軸	1
65	馬蹄卡	1
66	光電編碼器	1
67	直線位移傳感器	1
68	制動輪轂	1套
69	電機活動調整螺母	4
70	制動器	1套
71	電機調整座	1
72	電機聯軸器內孔￠12	2
73	交流電機6IK250RA-CF	1臺
74	交流減速速電機5IK60RGN-CF	1臺
75	光軸電機座	1
76	電機等高座	1
77	鏈條拉力器	1
78	等高點調整塊	2
79	帶張力測量儀	1
80	鏈條	1
81	皮帶A型900	1
82	輪槽規1 Y型	1
83	輪槽規2 Z、A、B、C型	1
84	輪槽規3 D、I型	1
85	帶型規1 Y、Z、A、B、C型	1
86	齒條規： m=1.5、2；m=2.5、3； m=4、5；	各1共3
87	墊板180×70×10	1
88	卡子	67
77	園頭平鍵5×5×20	15
78	外六角螺桿M4×10	8
79	外六角螺釘M8×110	50套（件）
80	外六角螺釘M8×25	20套（件）
81	外六角螺釘M8×60	6套（件）
82	機械系統創新設計搭接裝配實訓實驗臺	1
83	電器控制箱	1套
84	數據采集箱	1
85	機構測試軟件	1套