機械性能測試綜合實驗第1頁，課件共50頁，創作于2023年2月1、綜合了控制工程基礎、測試技術基礎、傳感器工程學、機械制造技術基礎、機械制造裝備設計、機電傳動控制等課程的內容。2、培養知識綜合運行能力，鍛煉思考問題、分析問題和解決問題的能力，提高創新思維和實際動手能力，提高學生駕馭知識的能力。3、培養事實求是的科學態度，相互協作的團隊精神和勇于開拓的創新意識。4、為今后工作中，實驗臺的研究開發，實驗設計、測試，甚至產品的開發、評估等打基礎。意義▲第2頁，課件共50頁，創作于2023年2月三個綜合實驗1、機床主軸的回轉誤差運動測試

2、機械結構的功率與效率測試3、機械阻抗的測量▼▼▼▲第3頁，課件共50頁，創作于2023年2月需要掌握的基本概念和分析的問題1、機床主軸的回轉誤差運動測試

(1)回轉軸的誤差運動；(2)五個誤差運動的定義；(3)誤差敏感方向；車床主軸的誤差敏感方向；(4)圓圖像產生的方法；(5)車床主軸回轉誤差運動的圓圖象的一般樣式；(6)車床主軸回轉誤差運動測量結果的表達方式有幾種，其含義是什么？(7)主軸回轉誤差運動的測量方法有哪幾種？各自的優缺點是什么？

第4頁，課件共50頁，創作于2023年2月需要掌握的基本概念和分析的問題1、機床主軸的回轉誤差運動測試

(8)機床主軸為什么會產生偏心誤差；(9)什么是消偏，為什么要消偏？(10)消偏的方法有哪幾種？(11)何為機械消偏？如何機械消偏？機械消偏對標準盤的制造和安裝有什么要求？(12)何為電氣消偏？如何電氣消偏？機械消偏對標準盤的制造和安裝有什么要求？(13)在消偏的誤差運動圖像中如何表示粗糙度和形狀誤差；第5頁，課件共50頁，創作于2023年2月需要掌握的基本概念和分析的問題1、機床主軸的回轉誤差運動測試

(14)圖1-13（見機床主軸誤差運動測試背景材料）中帶通I、帶通II、限幅器、移相器A、移相器B和乘法器的作用是什么？(15)使用回轉誤差運動測試儀進行回轉誤差運動測試，如何標定？(16)如何用最小二乘方園對獲得的圓圖像進行處理？(17)如果傳感器安裝時，沒有完全垂直機床主軸，測試結果和上述結果有什么不同，為什么？第6頁，課件共50頁，創作于2023年2月2、機械結構功率及效率測定(1)機械結構的功率與效率測試的理論依據是什么？(2)扭矩的測量一般需要哪兩個參數，為什么？(3)在測量扭矩過程中，應變片如何粘貼，如何組成橋式電路？(4)JSC–1型磁電式相位差扭矩傳感器測量原理是什么？(5)磁電式相位差扭矩傳感器在沒有負載和有負載情況下，相位差是如何確定的？需要掌握的基本概念和分析的問題第7頁，課件共50頁，創作于2023年2月2、機械結構功率及效率測定(6)該實驗的背景資料中，圖3-8中A～K的作用是什么？(7)在本實驗的機械閉式效率試驗臺中，動力裝置和加載裝置的作用是什么？(8)在功率正式試驗前,為什么必須先對臺架本身進行標定，如何標定？(9)磁粉制動器的結構及原理是什么？在該實驗中，其作用是什么？需要掌握的基本概念和分析的問題第8頁，課件共50頁，創作于2023年2月3、機械阻抗的測量(1)何為位移阻抗、速度阻抗和加速度阻抗？它們的含義是什么？(2)何為位移導納、速度導納和加速度導納？它們的含義是什么？(3)何為驅動點阻抗、跨點傳遞阻抗?(4)頻率響應和阻抗有什么聯系？測量阻抗有什么意義？(5)機械阻抗的測量需要測量哪些數據？需要掌握的基本概念和分析的問題第9頁，課件共50頁，創作于2023年2月3、機械阻抗的測量(6)機械阻抗測量的方法有哪幾種？各有什么優缺點？(7)8001型阻抗頭由什么組成，其作用是什么？(8)為什么選擇電磁激振器，其工作原理是什么？(9)獲得被測物體的固有頻率和阻尼率的方法有幾種？本實驗采用什么方法？(10)液壓滑動軸承的結構、工作原理和功能。(11)如何提高機床磨頭的機械特性？需要掌握的基本概念和分析的問題第10頁，課件共50頁，創作于2023年2月各實驗的重點和難點1、機床主軸的回轉誤差運動測試

重點：機械消偏和電氣消偏原理；測量盤和補償盤的調整；測試系統的標定；最小二乘方園法對圖像的處理。難點：機械消偏和電氣消偏原理；最小二乘方園法對圖像的處理。第11頁，課件共50頁，創作于2023年2月各實驗的重點和難點2、機械結構功率及效率測定重點：

相位差式扭矩儀測量扭矩的原理和方法；相位差式扭矩儀數字式測量電路及其測量波形分析

。難點：

相位差式扭矩儀數字式測量電路及其測量波形分析。第12頁，課件共50頁，創作于2023年2月各實驗的重點和難點3、機械阻抗的測量重點：

用正弦激勵的方法測定系統固有頻率和阻尼率的方法；機床磨頭結構特點和功能分析；提高機床磨頭的機械特性的方法分析。難點：

機床磨頭結構特點和功能分析；提高機床磨頭的機械特性的方法分析

。第13頁，課件共50頁，創作于2023年2月提供資料背景資料實驗指導書部分儀器設備說明書部分實驗錄像網站(4/g/csjs/index.asp)注：下課后班長來拷貝資料(約300M)▲第14頁，課件共50頁，創作于2023年2月基本要求做實驗前，應根據實驗內容和背景資料進行實驗預習；并根據相應實驗的背景材料和實驗指導，完成實驗指導中的“預習思考題”，以A4紙作答，作為附加頁隨實驗報告一起交，和實驗報告裝訂一起。應獨立完成預習思考題目，如發現大部分雷同，則不允許進行實驗。實驗預習報告寫在實驗報告的“實驗預習部分”上，如某“實驗預習部分”的題目和“預習思考題”題目重復，則該預習思考題可不作答。實驗預習和寫預習報告，預習思考題在課外進行。第15頁，課件共50頁，創作于2023年2月在實驗時，指導老師檢查預習題目和預習報告完成情況，如果沒有完成，指導老師可不讓學生參加實驗。實驗時，應積極主動進行實驗，如發現實驗中溜走，則該項實驗需要重新做或沒有該項實驗成績；同一組做同一實驗的學生的實驗數據可以相同（如果做多組數據也可以不同），但實驗現象和實驗過程發現的問題不應完全相同，每個人應該有自己的觀察和發現。第16頁，課件共50頁，創作于2023年2月實驗報告的第三部分“結果與討論”，包括數據處理，實驗現象分析，影響因素討論，綜合分析和結論。在報告中都應該體現，特別時后面三部分，應獨立分析做答。如果發現抄襲或基本雷同，則報告重新寫。實驗報告，如有必要可以附加頁。交實驗報告的日期由各指導老師確定。▲第17頁，課件共50頁，創作于2023年2月實驗學時和分組序號綜合實驗名稱實驗學時分組1機床主軸的回轉誤差運動測試0.5天每班分為三組，三個實驗在1.5天內輪流進行2機械結構的功率和效率測試0.5天3機械阻抗的測量0.5天一個班分為3組，每組做3個實驗，完成三份報告，裝訂后一起上交。▲第18頁，課件共50頁，創作于2023年2月1、機床主軸的回轉誤差運動測試

第19頁，課件共50頁，創作于2023年2月1、機床主軸的回轉誤差運動測試

▲第20頁，課件共50頁，創作于2023年2月1、機床主軸的回轉誤差運動測試

機床主軸的回轉誤差：在機床旋轉的某一時刻，在主軸某一截面處，主軸實際軸心相對理想軸心的偏差。理想回轉中心實際回轉中心截面第21頁，課件共50頁，創作于2023年2月機床主軸的回轉誤差運動：在機床旋轉一周期間，在主軸某一截面處，主軸實際軸心相對理想軸心的偏差軌跡。理想情況，主軸回轉一周軸心軌跡實際主軸回轉一周軸心軌跡截面第22頁，課件共50頁，創作于2023年2月機床主軸的回轉誤差運動測試意義：

（1）評價機床的加工精度（形狀誤差和表面粗糙程度

）（2）了解機床回轉誤差產生的原因（3）預測加工零件的形狀誤差，并判斷產生的原因第23頁，課件共50頁，創作于2023年2月主軸安裝偏心

理想回轉中心由于安裝偏心的回轉中心第24頁，課件共50頁，創作于2023年2月主軸安裝偏心

理想回轉中心由于安裝偏心的回轉中心第25頁，課件共50頁，創作于2023年2月主軸安裝偏心

總偏心量第26頁，課件共50頁，創作于2023年2月回轉誤差運動的表示：直角坐標形式圓圖像形式第27頁，課件共50頁，創作于2023年2月兩種測試方法：（1）機械消偏法；（2）電氣消偏法；第28頁，課件共50頁，創作于2023年2月機械消偏測量回轉誤差運動第29頁，課件共50頁，創作于2023年2月消偏原理第30頁，課件共50頁，創作于2023年2月電氣消偏測量回轉誤差運動第31頁，課件共50頁，創作于2023年2月回轉誤差運動測試儀原理框圖▲第32頁，課件共50頁，創作于2023年2月2、機械結構的功率與效率測試第33頁，課件共50頁，創作于2023年2月2、機械結構的功率與效率測試▲第34頁，課件共50頁，創作于2023年2月2、機械結構的功率與效率測試第35頁，課件共50頁，創作于2023年2月扭矩Mn的測量：G---剪切彈性模量Jn---斷面的極慣性矩第36頁，課件共50頁，創作于2023年2月JSC–1型磁電式相位差扭矩傳感器的結構1–彈性軸;2–軸承;3–殼體;4–磁鋼;5–導磁環;6–線圈;7–內齒輪;8-外齒輪;9–套筒;10–電機;11–三角皮帶第37頁，課件共50頁，創作于2023年2月數字式測量電路的方框圖和波形圖第38頁，課件共50頁，創作于2023年2月轉速n的測量：反射型光電轉速計的原理1–光源;2、3、4–透鏡5–半透明膜片;6–光電管;7–被測軸

其中，n為轉軸的轉速；f為脈沖頻率；z為轉軸上的槽數或齒數。第39頁，課件共50頁，創作于2023年2月機械閉式效率試驗臺▲第40頁，課件共50頁，創作于2023年2月3、機械阻抗的測量▲第41頁，課件共50頁，創作于2023年2月3、機械阻抗的測量阻抗概念：

單自由度系統位移阻抗速度阻抗加速度阻抗產生單位的位移響應、速度響應及加速度響應所需要提供的激振力第42頁，課件共50頁，創作于2023年2月頻率響應函數：單自由度系統位移阻抗位移阻抗和頻率響應函數互為倒數機械阻抗的測量頻率響應的測量第43頁，課件共50頁，創作于2023年2月目的：

通過研究機械結構的激勵、響應和動態特性三者的關系來獲得機械結構的動態特性第44頁，課件共50頁，創作于2023年2月三種表達方式：（1）幅頻特性曲線和相頻特性曲線；（2）實部頻率曲線和虛部頻率曲線；（3）幅相頻率曲線(Nyquist)第45頁，課件共50頁，創作于2023年2月以丹麥B&K2010分