向的确定.现有试验装置的局限.多功能实验台的设计要求和设计内容试验台的总体设计.试验台的总体要求.试验台的功能分析与定位.改造方案对比方案方案二方案三.中心距的设计中心距的设计理想的中心距关键零部件的设计与计算.齿轮的设计与计算材料的选择按齿面接触强度设计.轴的设计计算轴的材料选择轴的结构设计按许用弯曲强度条件计算按轴的疲劳强度安全因素校核.滚动轴承的选择与寿命计算.联轴器的选择弹性联轴器联轴器的选择传感器的选择.传感器.传感器的分类根据传感器工作原理按其用途.传感器的选用.扭矩传感器的基本原理.系列扭矩传感器技术性能指标.扭矩传感器安装使用.使用特别注意事项数据采集与处理.数据采集系统的原理与结构.效率的计算的原理螺旋滚珠式机械加载器.加载器结构原理.螺旋滚珠式机械加载器的特点实验测量.测量系统简介及试验检测.控制和测量.计算机参与全程控制专用的测量和数据处理软件软件功能简介使用环境.设备运行设备，环境参数的设置系统所用通讯端口的设置和所用的设备设置.实验环境.测量与控制.程序控制.数据处理.曲线拟合结论参考文献致谢附录扭矩试验台的改造及扭矩电测摘要机械传动试验台是用试验的方法研究机械传动的各种失效形式并测定其承载能力传动效率及有关性能的基本手段，长期以来我国的传动试验台的研制基本上还停留在传统的人工方式水平上。
这些试验台都存在个共同的缺点自动化程度低，无法模拟实际工况对各种机械传动产品进行试验，试验过程的监控及试验数据的采集和处理都较麻烦且准确性低。
近些年来的研究取得些进步，但目前的绝大多数实验台还只能进行恒定载荷加载或简单的程序控制阶梯加载，实验结果与现场测试依然有较大的差距。
本文提出改进机械原理实验室的齿轮试验台的了生存的需要，创造了各种各样的机械以达到减轻体力劳动和提高生产率的目的。
随着社会的进步，机械已从最初的简单工具发展到现在的多功能结构复杂的现代化系统。
中小功率的机械传动产品有着广泛的应用。
这类产品的主要功能和目的是将其它形式的能量转化为可以直接利用的形式，同时实施规定的运动，完成相应的工作。
而所有这些功能和目的都必须通过机械传动装置来完成，因而，机械传动装置在其中担任着重要的角色。
从种意义上说，机械传动装置性能的好坏决定了机械传动的综合性能。
通常种新的机械产品从诞生到使用要经历设计试制定型大规模生产销售等环节。
上述各环节无不渗透着对产品优异性能和可靠质量的不懈追求。
而对机械传动装置的测试和实验包括性能测试如效率功率噪声振动等特性运行监测故障诊断等，是完善切机械产品的设计制造的手段和方法以及评价设备性能优劣等不可或缺的重要内容，也是设备安全稳定运行的重要保障。
因此，针对机械传动综合性能测试的研究已成为现代测试技术的个重要研究方向。
构建机械传动综合测试系统同样对机械传动设备的开发和研究具有重要理论价值和经济价值。
齿轮是各种机器上必不可少的传动零件，对齿轮的各种性能进行测定是保证齿轮可靠使用的必经之路。
目前，大部分齿轮试验台设计只是针对种特定的轮副，虽然专用性对于实验台结构设计试验成本带来定有利因素，但功能的单性制约了设备的使用效率。
在此基础上，开展多功能组合实验台设计是改进原有齿轮试验台设计的条十分必要而有效的途径多功能组合实验台能按照机器零件的工作能力和可靠性的基本准则进行精度，摩擦损失，强度，刚度，耐热性和抗震性等多项实验，在保证评定试验的精度和结果可靠的前提下，达到快速简便可靠的效果。
机械原理实验室的齿轮试验台是双庆公司年代购进的台专利设备，该试验台的功能是测量齿轮的效率和寿命，其最大的优点是具有套封闭加载系统，具有明显的节能效果，但是由于其功能单，不能满足现代测试的要求，为了节约资金，利用其优点，所以对试验台做适当的改进，增加测量带传动，联轴器，离合器或其他的传动件的效率和寿命的功能，使其成为真正的多功能机械传动实验台。
.试验平台研究的必要性随着机械工业的发展和科研水平的不断提高，对机械传动产品的实验与检测手段不断提出了更高的要求。
传动试验台是用试验的方法研究机械传动的各种失效形式并测定其承载能力传动效率及有关性能的基本手段，长期以来我国的传动试验台的研制基本上还停留在传统的人工方式水平上，主要类型为以机械力或液压力加载的机械功率流开放式试验台，机械功率流封闭式试验台和用发电机作负载的电功率封闭式试验台。
这些试验台或由于节能或由于加载方面各具特色，但都存在个共同的缺点自动化程度低，很难按事先设计的试验过程进行验，无法模拟实际工况对各种机械传动产品进行试验，因此试验结果与实际情况总免有相当距离，传动试验平台大多采用人工操纵方式，试验过程的监控及试验数据的采集和处理都较麻烦且准确性低，不易实现多参数自动控制和失效判定。
.国内外研究的进展随着机械工业的发展和科研水平的不断提高，对机械传动产品的实验与检测手段不断提出了更高的要求。
目前国内普遍采用的是实验室台架模拟实验台。
将现场试验移至实验室台架上加以复现，采用模拟加载保持着负荷作用的种随机性，使同随机过程可多次复现。
因此可使不同的机器可以经受完全同的随机作用。
这无疑将有助于改善试验结果的可比性。
国内在相似实验室台架模拟实验台的基础开发了齿轮传动与控制实验台。
实验台最大特点是采用电液比例控制全液压传动制动加载系统，并由测控系统实现自动控制并进行数据采集和处理。
实验台的结构为履带式实验台，由发动机经传动系驱动轮胎在履带上滚动，研究发动机液压系统这负荷驱动系统在动态负荷下的性能反映。
长期以来，我国的传动试验台的研制基本上还停留在传统的人工方式水平上，主要类型为以机械力或液压力的机械功率流封闭式试验台和用发电机作负载的电功率封闭试验台。
这些试验台或由于节能或由于加载方面而各具特色，都存在个共同的缺点，但自动化程度低，很难按事先设计的试验过程进行试验，无法模拟实际工况对各种机械传动产品的影响，因此试验结果与实际情况总难免有相当距离，这在很大程度上影响了试验数据对机械传动产品的设计生产的直接指导作用。
因此多年来，人们对它所下的功夫很多。
甚至很大程度上可以认为，数十年来机械闭式试验台的发展其实质就是加载器的发展。
据统计，现今国内外经使用证实行之有效的加载器多达数十种。
适用的加载器种类虽然多，但是按动力学原理可将加载器分为三大类简式加载器支反力式加载器力矩式加载器。
传动试验平台大多采用人工操纵方式，试验过程的监控及试验数据的采集和处理都较麻烦且准确性低，不易实现多参数自动控制和失效判定。
因此国内外有关学者直致力于在实验室模拟机械传动产品的实际工况进行机械传动产品的寿命和性能试验。
比如自年以来，德国大众公司美国公司和斯太尔公司都在研制能模拟汽车行驶工况的传动系综合实验台，日本也有人在从事有直流电机模拟发电机载荷的研究并申请了专利。
国内目前这方面的研究正处于起步阶段，从事这方面研究的局限于高等院校，如重庆大学，重庆工学院等相继建立了机械传动试验台。
目前绝大多数实验台只能进行恒定载荷加载或简单的程序控制阶梯加载，实验结果与现场测试依然有较大的差距。
.试验台类型根据试验台的功率的传递原理和加载方法的不同，试验台可分为开放功率流式封闭功率流式和电功率流封闭式三大类。
功率流开放式试验台这类试验台和般机器相似，由三部分组成，只是把般机器的工作部分由个耗能负载装置代替。
因此，该类试验台设备通常由原动机齿轮装置和耗能负载三部分组成。
所谓开放功率流，就是齿轮传动所传递的功率由电动机传来，经过齿轮传动和试验装置中的所有传动件，最后传到耗能装置，即加载装置。
如图所示，电动机，被试验的齿轮装置，机械制动器耗能装置，功率流不能传回电动机，很显然，其功率流只是由电动机流向耗能负载装置，功率流动方向不是个封闭回路，而是开放的。
图功率流开放式试验台结构图开放功率流式就是借助耗能装置给齿轮传动加载。
耗能装置所消耗的全部能量，以及试验台各运动链环的摩擦损失，都由电动机供给。
开放功率流式试验台与般的机械类似，只是最后工作机部分由个简单的耗能装置代替。
为了保证试验能够正常进行，耗能装置应该满足下列基本要求保证载荷稳定，并且能平稳地加载和改变载荷有足够的设施能保证能量的有效吸收和散发，绝大部分的耗能装置，都是把机械能转变为热能散发出去，因此要有足够有效的冷却设备。
电功率流封闭式试验台根据使用电机的不同，电功率流封闭式试验台分为直流电机式交流异步电机式和交流整流子电机。
直流电机式电封闭试验台工作原理如图图直流电机式电封闭试验台工作原理图图为典型的直流电机式电封闭齿轮运转试验机的工作原理图。
试验机把两台同型号的他激式直流电机，同时并接于电源，并用试验齿轮箱通常为减速传动和陪试齿轮箱通常为增速传动联接起来。
电机启动后，这两台电机均为电动机运行，即空载零扭矩启动，整个系统不传递功率。
如将电机上的磁场强度减弱提高其转速，并增强电机的磁场强度，这时，电机就迫使电动机超过其本身的转速而进入发电机状态运行，电机输出电功率，同时在转子上产生阻力矩，使试验传动件受载。
由于电机发出的电功率的极性与电源致，所以能反馈给电源线路。
这样，两台电机互为能源又互为负载而组成了电功率流封闭系统，实现了节能目的。
试验台加载扭矩大小的控制是通过调节两台电机激磁电流的大小来实现的。
即在转速下，通过改变发电机和电动机的激磁电流的差值，可以改变发电机的输出功率，控制其加载扭矩的大小。
激磁电流差值越大，加载扭矩也越大。
试验台可采用可控硅整流调速，并采用程序定值控制器，使试验机能实现无级变速和无级变载，从而可实现多阶载荷谱的程序疲劳强度试验，这是该试验机的主要优点。
它的缺点是电器功率必须大于试验试件所需的功率，电器调试要求高，投资较大。
因此，这种试验机比较适用于中小功率的齿轮运转试验。
交流异步电机式和交流整流子电机式是把上述直流电机式电封闭试验台两台直流电机改为两台交流异步电机或两台交流整流子电动机而成的。
下面就交流整流子电机式作说明。
三相交流整流子电动机是在转子的铁芯上嵌着两个绕组个是普通的三相交流绕组，另个是调节绕组。
调节绕组和直流电机样，每个线圈都接到换向器上，在换向器的表面放着两套可以作相反方向移动的电刷转盘。
在定子铁芯上有套普通的多相绕组，由旋转磁场感应出电机的次级电势。
而每相次级绕组的两端分别接到换向器端两块电刷转盘的相应电刷支杆上。
当两块转盘上的同相电刷移开个角度时，相同电刷间产生感应电势如果这个感应电势和次级绕组的电势方向相反，则电极的转速降低，在同步转速以下运行如果这个感应电势和次级绕组电势的方向相同，则电机的转速上升，在同步转速以上运行。
因此，只要改变同相电刷在电刷转
扭矩试验台的改造及扭矩电测设计
