一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法，所述实验装置包括实验台、驱动组件、齿轮组件、曲柄滑块组件、凸轮推杆组件；所述齿轮组件通过滚珠丝杠旋钮调节齿轮底座的位移从而调节主动齿轮和从动齿轮的齿侧间隙，所述曲柄滑块组件通过设置两种间隙调节滑轨来实现上下左右间隙的调节，所述凸轮推杆组件通过Z轴移动平台调整偏置位移，可以实现两种凸轮四种推杆两种模式共16种凸轮机构的实验；其使用方法包括齿轮连杆机构、曲柄滑块机构、齿轮‑凸轮机构的关于齿侧间隙、转动副间隙、移动副间隙、凸轮副间隙的测量实验；本发明专利技术集成性高，间隙种类多样并且方便可调。

【技术实现步骤摘要】
一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法
本专利技术涉及机械制造实验装置
，特别涉及一种间隙方便可调、运动副种类多样的实验装置的使用方法。
技术介绍
众所周知，随着精密机械工程的不断发展，工程中对机械产品的要求越来越高，高精度、高效率、高性能和高可靠性是衡量优秀产品的重要标准。机械系统中普遍存在的运动副间隙是影响系统性能的一个重要因素，间隙对机构动力学特性的影响是一个复杂的过程，当前对含运动副间隙的多体系统动态特性的研究已经成为现代机械工程领域的热点问题。但就目前的运动副间隙测量实验装置来说，对单间隙问题的研究比较多，并且实验装置也较为简单，实验种类单一，过程简化。专利CN111366361A为一种可调多间隙的齿轮-连杆机构动力学实验模拟系统。其创新点在于提供了一种齿轮-连杆机构动力学实验模拟系统，可以同时精确调整含齿轮副齿侧间隙、转动副径向间隙和移动副间隙，为研究不同间隙的耦合作用对机构动力学性能的影响提供了切实可靠的实验模拟装置。但是该装置将齿轮转子组件和曲柄滑块组件的相互复合会使齿轮副齿侧间隙与转动副径向间隙无法分割开，在考虑转动副径向间隙和移动副间隙的动力学影响时，一定会不可避免的带入齿轮副齿侧间隙，从而造成实验误差。专利CN208908117U为一种凸轮实验教学装置。其创新点在于该实验装置可以实现系统高副的快速匹配，使从动件的偏置距可以实时调整，不同规律凸轮可以方便更换。但是，该装置在凸轮从动件更换过程中结构过于复杂，安装过程中还是不可避免的带入误差，也没有考虑圆柱形凸轮的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法,以解决上述技术存在的不足,提供一种解决现有实验装置间隙种类单一，间隙耦合程度低，运动副种类单一，运动副间隙调节困难，实验类型固定，实验装置集成性不高等问题的一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法，其实验装置包括实验台1、驱动组件2、齿轮组件3、曲柄滑块组件4、凸轮推杆组件5；其使用方法包括齿轮连杆机构、曲柄滑块机构、齿轮-凸轮机构的关于齿侧间隙、转动副间隙、移动副间隙、凸轮副间隙的测量实验。所述齿轮组件3由主动齿轮301、从动齿轮302、主动齿轮底座304、从动齿轮底座305、齿轮导轨307、滚珠丝杠308组成，所述主动齿轮301与小平带轮204的输出轴相连接，所述主动齿轮301的侧面设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮302，所述主动齿轮301的两侧面分别啮合有从动直齿轮与从动斜齿轮，以丰富齿轮种类，所述主动齿轮301经齿轮支座306固定在主动齿轮底座304上，所述从动齿轮302经齿轮支座306固定在从动齿轮底座305上，所述齿轮导轨307呈倾角设在实验台1上，一条为直齿轮传动导轨，另一条为锥齿轮传动导轨，锥齿轮传动过程中无需分别调节X轴Y轴两方向，便于简化实验步骤，导轨交叉处为主动齿轮底座304设置处，所述主动齿轮底座304与齿轮导轨307固定连接，所述从动齿轮底座305经滚珠丝杠308在齿轮导轨307上往返移动，所述滚珠丝杠308设在齿轮导轨307中，通过滚珠丝杠308的旋钮调节从动齿轮的位移，从而调节从动齿轮与主动齿轮的齿侧间隙。所述曲柄滑块组件4由曲柄401、连杆402、滑块、直线导轨404、间隙调节滑轨组成，所述曲柄401通过联轴器与主动齿轮轴303连接，所述间隙调节滑轨设在直线导轨404上，设有上间隙调节滑轨和下间隙调节滑轨两种，可以实现移动副上下左右间隙的调节，以细化移动副间隙，所述上间隙调节滑轨由滑轨支撑架408、滑轨调节架409组成，主要调节滑块上间隙，上间隙调节滑块410设在滑轨中，通过在上间隙调节滑轨中安装衬套411来改变间隙大小，所述下间隙调节滑轨由侧面开口形支座405、滑轨轨体406组成，主要调节滑块下间隙和左右间隙，下间隙调节滑块407设在滑轨外，通过改变滑块外滑轨轨体406的大小来改变间隙大小，所述连杆402一端与曲柄的孔相连，连杆的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接，所述曲柄滑块组件4中的连杆402一端可通过直线导轨404移动与齿轮组件3中的从动直齿轮302轮面上的孔转动连接，可实现从曲柄滑块机构到齿轮连杆机构的改变，达到以便捷简单的方式丰富实验种类的效果。所述凸轮推杆组件5由凸轮501、Z轴移动平台502、推杆503、弹簧504、推杆从动件505、直角形支撑架506、传感器支撑架507、位移传感器508组成，所述凸轮501通过联轴器与小平带轮205输出轴相连，所述凸轮501设为圆柱形凸轮、盘形凸轮两种，所述推杆从动件505设为圆柱滚子、球形滚子、尖顶、平顶四种，设置全面，极大的覆盖实际情况，所述推杆从动件505与推杆503螺纹连接，方便拆卸更换，还减少了零件的加工工艺，所述推杆503外设有弹簧504，固定在直角形支撑架506上，直角形支撑架506的设置以减少支撑架的拆装工作，所述Z轴移动平台502通过两侧旋钮可调节推杆的纵向位移，从而调节凸轮501与推杆503之间偏置位移，所述凸轮推杆组件4中的凸轮501可移动与齿轮组件3中的从动直齿轮302的输出轴连接，可实现从凸轮推杆机构到齿轮-凸轮机构的改变，可进行多种类多间隙耦合实验，达到增多实验形式的效果。所述一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法如下：当用于测量齿轮连杆机构时：步骤1：将从动齿轮302与连杆402通过可更换销轴连接，使从动齿轮302与连杆402保持连接状态；步骤2：移动滑块导轨403调节间隙调节滑轨至合适位置，使连杆402一端与齿轮组件3中的从动齿轮302的轮面孔在合适位置转动连接，连杆402的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接；步骤3：旋转滚珠丝杠308上的旋钮调整从动齿轮302位置，通过齿轮导轨上的刻度即可得到齿侧间隙值；步骤4：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、从动齿轮302和连杆402驱动滑块在间隙调节滑轨上往返运动；步骤5：通过齿轮间安装的应变片和滑块上安装的加速度传感器测得数据。当用于测量曲柄滑块机构时：步骤1：旋转滚珠丝杠308上的旋钮使从动齿轮302与主动齿轮301分离；步骤2：将曲柄401与连杆402通过可更换销轴连接，使曲柄401与连杆402保持连接状态；步骤3：移动滑块导轨403调节间隙调节滑轨至合适位置，使连杆402一端与曲柄401上的孔在合适位置相连，连杆402的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接；步骤4：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、曲柄401和连杆402驱动滑块在间隙调节滑轨上往返运动；步骤5：通过滑块上安装的加速度传感器测得数据。当用于测量齿轮-凸轮机构时：步骤1：解开从动齿轮302与连杆402连接的可更换销轴，使从动齿轮302保持独立状态；步骤2：旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法，其特征在于：/n当用于测量齿轮连杆机构时：/n步骤1：将从动齿轮302与连杆402通过可更换销轴连接，使从动齿轮302与连杆402保持连接状态；/n步骤2：移动滑块导轨403调节间隙调节滑轨至合适位置，使连杆402一端与齿轮组件3中的从动齿轮302的轮面孔在合适位置转动连接，连杆402的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接；/n步骤3：旋转滚珠丝杠308上的旋钮调整从动齿轮302位置，通过齿轮导轨上的刻度即可得到齿侧间隙值；/n步骤4：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、从动齿轮302和连杆402驱动滑块在间隙调节滑轨上往返运动；/n步骤5：通过齿轮间安装的应变片和滑块上安装的加速度传感器测得数据；/n当用于测量曲柄滑块机构时：/n步骤1：旋转滚珠丝杠308上的旋钮使从动齿轮302与主动齿轮301分离；/n步骤2：将曲柄401与连杆402通过可更换销轴连接，使曲柄401与连杆402保持连接状态；/n步骤3：移动滑块导轨403调节间隙调节滑轨至合适位置，使连杆402一端与曲柄401上的孔在合适位置相连，连杆402的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接；/n步骤4：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、曲柄401和连杆402驱动滑块在间隙调节滑轨上往返运动；/n步骤5：通过滑块上安装的加速度传感器测得数据；/n当用于测量齿轮-凸轮机构时：/n步骤1：解开从动齿轮302与连杆402连接的可更换销轴，使从动齿轮302保持独立状态；/n步骤2：旋转滚珠丝杠308上的旋钮调整从动齿轮302位置，通过齿轮导轨上的刻度即可得到齿侧间隙值；/n步骤3：移动Z 轴移动平台502至合适位置使凸轮端联轴器6与从动齿轮302输出端相连；/n步骤4：安装所需凸轮501，旋紧所选推杆从动件505；/n步骤5：旋转Z轴移动平台502两侧旋钮调整推杆503至合适位置，通过旋钮刻度盘即可得到偏置值；/n步骤6：调整传感器支撑架507和位移传感器508的位置，使其与所测方位凸轮推杆机构连接；/n步骤7：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、从动齿轮302、凸轮501驱动推杆从动件505和推杆503在直角形支撑架506上往返运动；/n步骤8：通过齿轮间安装的应变片和直角形支撑架506外安装的位移传感器508测得数据。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法，其特征在于：
当用于测量齿轮连杆机构时：
步骤1：将从动齿轮302与连杆402通过可更换销轴连接，使从动齿轮302与连杆402保持连接状态；
步骤2：移动滑块导轨403调节间隙调节滑轨至合适位置，使连杆402一端与齿轮组件3中的从动齿轮302的轮面孔在合适位置转动连接，连杆402的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接；
步骤3：旋转滚珠丝杠308上的旋钮调整从动齿轮302位置，通过齿轮导轨上的刻度即可得到齿侧间隙值；
步骤4：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、从动齿轮302和连杆402驱动滑块在间隙调节滑轨上往返运动；
步骤5：通过齿轮间安装的应变片和滑块上安装的加速度传感器测得数据；
当用于测量曲柄滑块机构时：
步骤1：旋转滚珠丝杠308上的旋钮使从动齿轮302与主动齿轮301分离；
步骤2：将曲柄401与连杆402通过可更换销轴连接，使曲柄401与连杆402保持连接状态；
步骤3：移动滑块导轨403调节间隙调节滑轨至合适位置，使连杆402一端与曲柄401上的孔在合适位置相连，连杆402的另一端与间隙调节滑轨上的滑块转动连接；
步骤4：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、曲柄401和连杆402驱动滑块在间隙调节滑轨上往返运动；
步骤5：通过滑块上安装的加速度传感器测得数据；
当用于测量齿轮-凸轮机构时：
步骤1：解开从动齿轮302与连杆402连接的可更换销轴，使从动齿轮302保持独立状态；
步骤2：旋转滚珠丝杠308上的旋钮调整从动齿轮302位置，通过齿轮导轨上的刻度即可得到齿侧间隙值；
步骤3：移动Z轴移动平台502至合适位置使凸轮端联轴器6与从动齿轮302输出端相连；
步骤4：安装所需凸轮501，旋紧所选推杆从动件505；
步骤5：旋转Z轴移动平台502两侧旋钮调整推杆503至合适位置，通过旋钮刻度盘即可得到偏置值；
步骤6：调整传感器支撑架507和位移传感器508的位置，使其与所测方位凸轮推杆机构连接；
步骤7：驱动直流电机201，电机输出轴通过联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205、主动齿轮301、从动齿轮302、凸轮501驱动推杆从动件505和推杆503在直角形支撑架506上往返运动；
步骤8：通过齿轮间安装的应变片和直角形支撑架506外安装的位移传感器508测得数据。


2.根据权利要求1所述的一种多运动副间隙测量实验装置的使用方法，其特征在于：所述驱动组件由直流电机201、联轴器202、大平带轮203、皮带204、小平带轮205组成，所述直流电机201设在实验台下层并与实验...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕盈萍，黄娟，马佳，胡波，彭柱，余银红，冯世成，黄静，王金行，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43