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机械传动性能综合实验的开发与实验教学探讨

作者：潘继生 吴嵩山

来源：《广东工业大学学报(社会科学版)》2009年第05期

摘 要：文章结合“机械传动性能综合实验”的开发，对传动装置性能参数测试和综合实验台的组合创新两个实验项目进行了介绍，在实验教学中对“以学生为主体”，将实验前的预习、实验过程以及实验后的实验报告有机连成一体，注重各个实验环节的考核，丰富实验报告内容，杜绝实验报告的单一性等进行了探讨。 关键词：机械传动 综合实验组合创新 实验教学 中图分类号：G642 文献标识码：A

机械是一门工程性学科，研究工程是以实验为基础的，机械类实验是机械学科教学的主要内容之一。传统的机械类实验均具有单一性，而缺乏综合性能，学生只要按照实验指导书一步步操作即可很容易完成实验，而且实验报告也很容易出现抄袭现象，不能培养学生的独立思考和动手能力。

本文结合“机械传动性能综合实验”的开发，对基本模块化传动装置性能参数测试及机械传动性能综合实验台的组合创新两个实验项目的开发进行了介绍，并在教学方法上进行了探讨，强调“以学生为主体”的实验教学模式，注重学生的创新能力培养。

一、综合实验台简介

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机械传动性能综合实验台由机械传动装置、联轴器、动力输入装置、加载装置、控制及测试软件、工控机等组成，其工作原理系统图1所示。根据机械传动装置的不同，可以得出“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”和“蜗轮传动”等基本模块化实验，将基本传动装置进行有机组合即可得到各种复杂的机械传动装置，可以进行复杂的传动性能实验。

在实验的开发中，将“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”和“蜗轮传动”等安装在固定的实验台上形成基本模块化实验，学生直接在实验台上进行传动性能参数测试实验，而将传动装置实验台的组合创新及实验创新作为培养学生的创造能力。

二、综合实验的开发

机械传动性能综合实验的开发，主要包含基本模块化传动装置性能参数测试及机械传动性能综合实验台的组合创新两个实验项目。 1 传动装置性能参数测试

本部分主要是为了让学生熟悉并掌握对“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”和“蜗轮传动”等基本模块化机械传动装置的性能参数进行测试的方法，分析机械传动的性能特点。利用实验台配套的自动控制测试软件，测试出机械传动的转速n(r/min)、扭矩M(N.m)、功率Ⅳ(kw)等性能参数，并计算出传动装置的机械的效率η。 η=P2/P1=M1n2/M2n1=M1/M2i

其中：扭矩M=9550 N/n(Nm)，转速n及扭矩M可以通过ZL转速转矩传感器测得。 通过本实验，除了让学生达到掌握通过现代手段测试机械传动性能参数外，还可以让学生了解zL转速转矩传感器的原理及测试方法，了解变频电机、扭矩测量卡、磁粉制动器等其它测试部件的工作原理及方法，具体的实验过程如图2所示。

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2 综合实验台的组合创新

本部分实验是在学生完成上述模块化机械传动装置性能测试及其配套测试器件功能的基础上，熟悉不同种类的机械传动装置，让学生充分发挥创新思维，设计出基于模块化的组合创新传动装置，绘制出传动方案图和结构简图，有兴趣的同学可以利用课外时间自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。

由“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”和“蜗轮传动”等基本模块的两两、三个或者多个不同组合，可以得到各种不同的传动方案，表1为两个基本模块组成的方案。