带传动试验
带传动实验
一、实验目的
⒈了解带传动的基本原理，并观察、分析有关带的弹性滑动和打滑等重要物理现象；
⒉分析并验证预紧力对带的工作能力的影响；
⒊了解转速、转差速以及扭矩的测量原理与方法；
⒋绘制带的滑动曲线及传动效率曲线图。
二、实验原理
带传动是依靠V 带与带轮接触表面间产生摩擦传递运动和动力的。由于工作时带两边的拉力不等(F 1 1221121n D n D n D V V -==ε当21D D =时 %%10121n n n n n =-= ε 式中：1V 、2V 1V 、2V ——主、从动轮的线速度； 1D 、2D ——主、从动轮的基准(计算)直径 1n 、2n ——主、从动轮的转速 0n ——转速差(滑动转速) 当实验条件相同且预紧力10F 一定时，ε的大小取决于负载的大小， 1F 与2F 的差值越大，产生弹性滑动的范围也随之扩大。当V 带在整个接触弧上都产生滑动时会沿带轮表面出现打滑现象。此时，带传动已经不能正常工作因此，应该避免打滑现象。 带传动机的结构是由两等径且具卸荷功能的V 带带轮分别安装在固定和可移动支座上。实验前可通过螺旋调整机构使移动支座沿左右移动，保证V 带获得所需的预紧力。 电动机驱动主动轮经V 带使从动轮及加载轮一起转动。调节铁芯中线圈输 入电压的大小，可改变铁芯作用于加载轮上的电磁吸力，实现改变V带负载的作用。 三、实验操作步骤 ⒈确定预紧力F0 松开紧定螺钉，轻按皮带待弹回后，旋紧圆螺母，预紧力的大小通过旋转圆螺母移动螺旋套使压簧变形来实现，拉杆指针每移动一格，单边带的预紧力就增加3N。 ⒉检查：分别将加载(调压)电位器和调速手轮反转到底使加载铁芯脱开加载轮。 ⒊接通测试仪电源开关和试验机开关，测量仪置P。 ⒋缓慢放置调整手轮，试验机即运转，按E u测量加载电压和n1, 使n1至n1=250~280的实验范围。等运转平稳后，进行下面操作。 ⒌按测量键“C”，测得0电压时的数据，记录并作为一点数据。合上铁芯。 ⒍顺时针旋转加载旋转钮，调至加载电压E u=2V，此时从动轮n2↓调至n2=250~280。按“C”测量n o、n1、n11,、F C、F L记录。 ⒎重复以下操作： 旋转加载旋转钮→按“E u”→调E u=3，4……，调速使n1 =250~280→按“C”→记录。 ⒏如此循环、调速、测显记录十次左右，实验完成。 ⒐停机操作： 逐步卸载，缓慢减速相交错进行2~3次，由高调至0伏，n1≤260r/m，再脱开铁芯，才能停机。 四、实验曲线的绘制 ⒈滑动曲线： n o= n1-n2 F C代表主动轮扭矩，其与有效圆周力F t存在以下关系 F t=2F C/D D=D1=D2=92mm 根据实验数据求出不同负载情况下的F t和ε%。再在F t-ε%坐标上作出各对应点，连成光滑曲线，该曲线可分为弹性滑动区和打滑区，弹性滑动区内，曲线是近线性关系，打滑区间曲线急剧变化，两者连接处的切点为临界点，对 应的横坐标为带传动在不产生打滑现象情况下所能传递的最大有效圆周力(即V 带的有效拉力)。 ⒉效率曲线： C L C L F F F n F n ?-==)1(12εη 式中：η—传动效率 F C —主动轮扭矩 F L —从动轮扭矩 ε—滑动率 根据计算所得F t 、η绘出F t -η坐标上各(F t 、η)的对应点，连成光滑的效率曲线。 五、思考题 ⒈带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别？它们产生的原因是什么？ ⒉当D 1≠D 2时，打滑现象发生在主动轮还是从动轮？ ⒊影响带传动弹性滑动和传动能力的因素有那些？ 实验一 带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带 图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。 （1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min ；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U ”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n 1、n 2。 （2）扭矩测量装置 电动机输出转矩1T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩1T 、2T 相等。 只要测得不同负载下主动轮的转速1n 和从动轮的转速2n 以及主动轮的扭矩1T 和从动轮的扭矩 上海百睿机电设备有限公司– https://www.wendangku.net/doc/ab3127026.html, 机械设计试验指导书 第一次机械设计结构展示与分析 一、实验目的 1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式； 2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式； 3.了解常用的润滑剂及密封装置； 4.了解常用紧固联接件的类型； 5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。 二、实验设备 机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。 三、实验内容、步骤 在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下： 1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物； 2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物； 3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物； 4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。 四、注意事项 注意保护零件陈列柜中的零件。 五、实验作业 1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各 有哪些类型？ 2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。 六、问题思考 1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？ 2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？ 3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？ 4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？ 5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？ 6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？ 7.弹簧的主要类型和功用是什么？ 8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？ 9.零件和构件的本质区别是什么？ 常用带传动效率测试分析实验台 摘要 实验设备对于加深学生对理论知识的理解，锻炼学生的实践、创新能力具有十分重要的意义，在教学体系中占有举足轻重的地位。目前，我国大部分高校的实验设备存在陈旧、落后的问题，而实验设备开发与实验教学应用严重脱节，导致实验设备无法满足教学发展的要求。因此，迫切地需要通过新型实验设备的自主设计研制，来改进实验设备现状、提高实验教学水平。 关键词：机械传动，运动学，动力学，实验台，仿真，测试 ABSTRACT The experimental facilities have the very important function for the understanding of the academic knowledge, exercises student's practice, ability of creation. At present, problems of obsolete and backward facilities exist in majority of the universities.Because of the disjoint between the development of the experimental facilities and the experimental teaching application, the experimental facilities can not suit for the development of teaching. Therefore, it is urgent to develop the new experimental facilities, to improve the test installation present situation, the enhancement experiment teaching level. Keyword: Mechanical Transmission , Kinematics, Dynamics, Laboratory Bench, Simulation, Test 机械设计实验指导书 目录 实验一机械零件列柜演示实验 (4) 实验二带传动分析 (6) 实验三轴系结构分析 (11) 实验四减速器结构分析 (14) 实验五滑动轴承实验 (16) 实验六机械设计课程设计列柜演示实验 (22) 实验七机械传动系统方案设计和性能测试综合实验指导书 (24) 学生实验守则 一、学生实验前应认真预习相关实验容，明确实验目的、容、步骤，对指导教师的抽查提问回答不 合要求者，须重新预习，否则不准其做实验。 二、学生在实验中，应听从指导教师及实验人员的安排，在使用精密、贵重仪器时，必须按要求操 作以确保设备的安全使用，禁止随意动用与本实验无关的仪器设备，若对实验容持有创见性的改革，实施前必须经指导人员同意后方可进行。 三、学生应认真地进行实验，严格按操作规程办事，正确记录实验数据，实验后要认真做好实验报 告，认真分析实验结果、处理实验数据。 四、严格考勤，对无故缺席实验的学生以旷课论处，不得补做；对请假的学生，须另行安排时间予 以补做。 五、实验完毕后，学生必须按规定断电、关水、关气、整理设备、清扫场地，经指导教师检查合格 后方可离开。如发现有损坏仪器设备、偷盗公物者，一经查实，须追究责任，视情节按有关规定论处。 六、实验室应保持安静，不准高声喧哗、吸烟，注意环境卫生。实验时应注意安全，节约水、电、 气，遇到事故应切断电（气）源，并向指导教师报告 实验一机械零件列柜演示实验 一、实验设备： XJ-10B型精选机械零件列柜、铅笔、橡皮、直尺等绘图工具、钢笔或圆珠笔等二、实验目的： 了解常用机械零件的构造及应用。 三、实验要求： 1.回答每一柜中一个简答题； 2.画出主动斜齿轮、主动锥齿轮、主动蜗杆的受力图。 四、实验容： 齿轮传动效率测试试验台设计说明书 齿轮传动的效率即指一对齿轮的从动轮（轴）输出功率与主动轮（轴）输入功率之比。 当输入功率为P1，输出功率为P2时，则齿轮传动效率η可写为 12221121///P P T n T n T iT η=== 式中：1T 、2T ——分别为输入轴和输出轴的转矩； 1n 、2n ——分别为输入轴和输出轴的转速； i ——传动比，12/i n n = 利用测试手段，通过测量齿轮试验箱的输入和输出轴的转矩和转速，即可由上式迅速确定齿轮的传动效率。 一：测定效率的方式：开放功率流式和封闭功率流式 ①开放功率流式：借助一个加载装置（机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器）来消耗齿轮传动所传递的能量。一般测试对象的功率减小时多采用此种形式。 优点：与实际工作情况一致，简单易行，实验装置安装方便。 缺点：动力消耗大，对于需作较长时间实验的场合（如疲劳试验），耗费能量尤其严重。 ②封闭功率流式：采用输出功率反馈给输入从而形成功率流封闭。一般测试对象的功率较大时或需作长时间试验时多采用此种形式。 优点：电源只提供齿轮传动中摩擦阻力所消耗的功率，可大大地减小功耗。 缺点：试验台的控制复杂，价格较高。 鉴于在学生实验中一般都是小功率，而且不需长时间试验，所以选择开放功率流式测定效率。 二：实验系统的技术参数 1、齿轮箱的长度：400～600mm 2、齿轮箱的宽度：200～400mm 3、齿轮箱的高度：300～400mm 4、转速调节范围：0～1440r/min 5、传动比：2～20 6、功率条件范围：0～4kw 7、扭矩测量范围：0～500N·m 三：动力源 ①直流电动机：将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。 特点： 1.调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。 2.起动力矩大，可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。 机械设计带传动实验心得体会篇一：机械设计实验报告带传动 实验一带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n1、n2和扭矩T1、T2。 2、计算输入功率P1、输出功率P2、滑动率?、效率?。 3、绘制滑动率曲线?—P2和效率曲线?—P2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有 主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。（1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n1、n2。（2）扭矩测量装置 电动机输出转矩T1 (主动轮转矩)、和发电机输入转矩T2 (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转 机械设计制造及自动化专业实验 机械传动系统方案设计和性能测试 实验指导书 2012-10-10 机械工程学院 实践技能及培训中心 目录 一、实验目的 (1) 二、实验设备介绍 (1) 三、实验任务 (3) 四、实验台的使用与操作 (3) 1．实验台各部分的安装连线 (4) 2．实验前的准备及实验操作 (4) 五、实验步骤 (5) 六、测试软件介绍 (6) 1．界面总览 (6) ２．数据操作面板 (6) ３．电机控制操作面板 (6) ４．下拉菜单 (7) 附录1机械传动方案设计和性能测试综合实验报告错误！未定义书签。 附录2实验系统各模块展示 (17) 附录3转矩转速传感器介绍 (18) 附录4实验注意事项 (26) 一、实验目的 1. 掌握机械传动合理布置的基本要求，机械传动方案设计的一般方法，并利用机械 传动综合实验台对机械传动系统组成方案的性能进行测试，分析组成方案的特点； 2. 通过实验掌握机械传动性能综合测试的工作原理和方法，掌握计算机辅助实验的 新方法。 3. 测试常用机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运 动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等)，加深对常见机械传动性能的认识和理解； 二、实验设备介绍 1 实验台系统组成 “机械传动性能综合测试实验台”由机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机几个模块组成，另外还有实验软件支持。系统性能参数的测量通过测试软件控制，安装在工控机主板上的两块转矩转速测试卡和转矩转速传感器联接，如图1和图2所示。 图1 机械传动测试系统组成示意图 变频电机 ZJ 扭矩传感器 被试传 动机构 ZJ 扭矩传感器 负载 工控机 转速调节 负载调节 扭矩测量卡 扭矩测量卡 D/A 转换卡 带传动的滑动率和效率测定的实验方案设计 一、实验目的 1．深入了解带传动的原理以及传动摩擦和滑动时候的相关问题。2．深入了解、掌握机械带传动效率及滑动率测量方法及原理，了解测量过程所使用的仪器、仪表以及传感器的工作原理。 3．观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。 ??—F曲线）的测定和—F4．通过对滑动曲线（曲线）和效率曲线（分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。 二、实验的理论依据 由于带是弹性体，受力不同的时候伸长量不等，使带传动发生弹性滑动现象。在带绕带轮滑动传动时候，带的压力由F下降到F所以带的弹21 性变形也要相应减小，亦即带在逐渐缩短，带的速度要落后于带轮，因此两者之间必然发生相对滑动。同样的现象也发生在从动轮上，但是情况恰好相反。带从松边转到紧边时，带所受到的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。带与带轮间同样也发生相对滑动。 其中：带收到的张紧力F，紧边拉力F，松边拉力F。201则：有效拉力F=F- F等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和F f12带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为 v?vDn?2122??(1?)?100%nvD111 m/s；v、v——分别为主动轮、从动轮的圆周速度，单位：式中21；——分别为主动轮、从动轮的转速，n、nr/min21。、D——分别为主动轮、从动轮的直径，mmD21的增大而F1）随着带的有效拉力所示，如图2-1带传动的滑动（曲线 增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。点时，滑动率小于临界点F?当有效拉力F成线性关系，带处于弹性滑与有效拉力F?超过临界点F动工作状态；当有效拉力F带处于弹性滑动点以后，滑动率急剧上升，效率曲线1-滑动曲线2-当有效拉力等与打滑同时存在的工作状态。带传动的滑动曲线和效率曲线图2-1 时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。图中曲线F 于max?之间关系的曲线。为带传动的效率曲线，即表示带传动效率与有效拉力F2点以F超过临界点F?当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力后，传动效率急剧下降。，这时等于或稍小于临界点F?带传动最合理的状态，应使有效拉力F?，并且还有余力负担短时间（如启带传动的效率最高，滑动率=1% ~ 2% 动时）的过载。 三、实验台的结构与工作原理型带传动实验台。该实验—本实验的设备是PCA 2-2台由主机和测量系统两大部分组成，如图所示。 8 第4章机械性能和工作能力的测试与分析 4.1 概述 提高机械及其零部件的性能和工作能力是提高机械产品质量的关键。机械及其零部件的性能和工作能力的测试涉及运动学特性、动力学特性、精确度、承载能力、可靠性、安全性、人机工程、节能环保等，项目和内容十分广泛，其基本内容包括机械传动的效率、振动、噪声等，这些测试项目常常作为评定机械产品性能的基本质量指标。因此，掌握机械性能和工作能力的测试方法，对于研究、改进和创新机械以及对机械设备进行故障诊断具有重要的意义。 4.2 机械设计展示开放实验 4.2.1 实验目的 通过实验对各种机械零部件、各种传动装置的结构组成形式以及润滑与密封、零件的失效形式等有一个比较全面的认识与了解。 4.2.2 实验设备 机械设计示教板，由18个陈列柜组成，如图4-1所示。 图4-1 机械设计示教板 4.2.3 实验内容 （1）螺纹联接1：螺纹的类型、螺纹联接的基本类型、常见的各种螺纹联接件； （2）螺纹联接2：螺纹联接的防松、提高螺纹联接强度的措施、螺纹联接的装拆； （3）键、销和花键联接； （4）铆、焊、粘和过盈联接； （5）带传动1：V带传动、平带传动、同步带传动及带传动的张紧装置； （6）带传动2：平带的材料与接头形式、V带的结构与型号、其它带传动、各种带轮的结构； （7）链传动：滚子链的结构与接头形式、齿形链、无级变速链、起重链、链传动的布置与张紧； （8）齿轮和蜗杆传动：齿轮的结构、蜗杆的类型、蜗轮的结构； （9）滑动轴承：轴瓦与衬的材料、滑动轴承的结构、动压滑动轴承油膜压力分布； （10）滚动轴承1：滚动轴承的结构、常用类型与代号、尺寸系列、滚动轴承的装拆； （11）滚动轴承2：内圈和外圈的固定方法、轴承的预紧与调整、密封、轴承座的形式； （12）联轴器：刚性固定式、刚性可移式、弹性联轴器、安全联轴器； （13）离合器：牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器、离心式离合器、超越离合器； （14）轴1：轴的承载类型、轴的结构类型、轴的结构设计； （15）轴2：轴上零件的定位； （16）弹簧：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、组合弹簧以及弹簧的应用； （17）润滑与密封：润滑装置、密封件、润滑剂； （18）机械零件的失效形式：残余变形、断裂、磨损、胶合、点蚀、腐蚀。 收稿日期:2004-06-10 作者简介:王雪雁(1964— ),女,研究生,工程师1机械传动试验台的研制与应用 王雪雁,黄小龙,滕 启,姚文席 (北京机械工业学院机械工程系,北京 100085) 摘 要:本文主要阐述了开放式机械传动实验台的结构组成和特点,磁粉加载装置工作原理,回转件的转速、转矩及效率测试方法和回转件的转角及运行误差的测量方法及其应用。关键词:机械传动;加载;效率;误差 中图分类号:TP132 文献标识码:B 文章编号:1002-4956(2004)06-0101-05 机械传动试验台在各个工科院校机械系几乎都是必备的教学、科研设备。它的主要 用途是研究各种回转类机械的传动性能、评价产品质量和研制开发新型传动装置。本试验台是自制设备,在进行设计前我们首先对北京市的有关同类设备进行了调研,机械传动实验台根据加载方式分主要有两种,一是封闭电功率流型机械传动实验台,采用直流电机进行模拟加载的封闭结构,其优点是组合方便,节能效果好,易于实现自动化。二是开放电功率流型传动实验台,其缺点虽然有能量消耗大,使用不经济等不足,但具有结构和控制系统简单、配置灵活、通用性好、成本低等优点,因此在机械运动实验中仍然得到了广泛的应用。本试验台即属于后者的开放电功率流型传动实验台,总投资为1417万元。1 设备的主要功能 本设备主要完成两项机械功能的测试: (1)对回转类机械(如各种类型的减速器)的转速、转矩、机械效率的测试;(2)对回转类机械的运动误差(包括传动误差和回程误差)的测试。这两种测试方法可共用同一动力源及相关联轴器等。2 本实验台的结构组成 图1为进行第一项测试时的结构简图。图2为第二项进行运动误差测试时的结构简图。 由图2可见,在进行运动误差或转角测量时,只需将负载去掉,并将相应的传感器换一下即可。 3 实验台的加载装置 本实验台采用FZ1000DLJ /YZ 型磁粉加载仪进行加载,见图1、2。此产品采用先进 1 01中国科技论文 统计源期刊 实 验 技 术 与 管 理 Vol 121 No 16 2004 带传动实验 一、实验目的 1、测定滑动率ε和传动效率η，绘制2T -ε滑动曲线及2T -η效率曲线 2、测定带传动的滑动功率。 3、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。 二、设备和原理 (一) 实验设备的主要技术参数 1、直流电机功率：2台×50W 2、主动电机调速范围：500～2000转/分 3、额定转矩：T=0.24N. M=2450g .cm 4、实验台尺寸：长×宽×高＝600×280×300 5、电源：220V 交流 (二)实验设备的结构特点 1、机械结构 本实验的机械部分，主要由两台直流电机组成，如图14-1所示。其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发动机。 对原动机，由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速。 图14-1 实验台机械结构 1、从动直流电机 2、从动带轮 3、传动带 4、主动直流电机 5、主动带轮 6、 牵引绳 7、滑轮 8、砝码 9、拉簧 10、浮动支座11、固定支座 12、底座 13、拉力传感器 对发动机，每按一下“加载”按键，及并上一个负载电阻，使发电机负载逐步增加，电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。 两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T1(主动电机力矩)、T2（从动电机力矩）迫使拉钩作用于拉力传感器（序号13），传感器输出的电讯号正比于T1、T2，因而可以作为测定T1、T2的原始讯号。 原动机的机座设计成浮动结构（滚动滑槽），与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确预定带传动的预拉力F0。 两台电机的转速传动器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的环形槽（本图未表示）中，由此可获得必需的转速讯号。 三、实验步骤 1、不同型号传动带需在不同预拉力F0的条件下进行试验，也可对同一型号传动带，采用不同预拉力，试验不同预拉力对传动性能的影响。为了改变预拉力F0，如图14-1所示，只需改变砝码8的大小。 2、接通电源 在接通电源前首先将电机调速旋钮逆时针转至“最低速”（0 速）位置，揿电源开关接通电源，按一下“清零”键，将调速旋钮时针相向“高速”方向旋转，电机由起动，逐渐增速，同时观察实验台面板上主动论转速显示屏上的转速数，其上的数字即为当时的电机转速。当主电机转速达到预定转速（本实验建议预定转速为1800转/分左右）时，停止转速调节。此时从动电机转速也将稳定的显示在显示屏上。 3、转矩零点及放大倍数调整 在空载状态下调整机台背面（参见图14-2）调零电位器，使被动转矩显示（参见图14-4）上的转矩数0～0.030N.M，主动轮在0.050～ 0.090N.M。 待调零稳定后（一般在转动调零电位器后，显示器跳动2～3次即可达到稳定值）按加载键一次，最左地1个加载指示灯亮，待主、被动轮转速及转矩显示稳定后，调节主动轮放大倍数电位器，使主动轮转矩增量略大于被动轮转矩增量（一般出厂时已调好）。显示稳定后按清零键，在进行调零。如此反复几次，即可完成转矩零点数放大倍数调整。 4、加载 在空载时，记录主、被动轮转矩与转速。按“加载”键一次，第一加载指示灯高，待显示基本稳定后记下主、被动轮的转矩及转速值。再按“加载”键一次，第二个加载指示灯亮，待显示稳定后再次记下主、被动轮的转矩及转速。第三次按“加载”键，三个加载指示灯亮，记录下主、被动轮的转距、转速。 重复上述操作，直至7个加载指示灯亮，记录下八组数据。根据这八组数据便可作出带传动滑动曲线ε－T2及效率曲线η－T2。 在记录下各组数据后应及时按“清零”键。显示灯泡全部熄灭,机构处于空载状态,关电源前,应将电机调速至零,然后再关闭电源。 实验二 带传动的滑动率和效率测定 一、实验目的 1．了解实验台的结构及工作原理，了解机械的转矩、转速等机械参数的测量手段。 2．观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。 3．通过对滑动曲线（ε —F 曲线）和效率曲线（η—F 曲线）的测定和分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。 二、实验的理论依据 带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。因此，带传动需以一定的预紧力F 0紧套在两个带轮上，使带与带轮的接触面上产生正压力。工作时，由于带与轮面间的摩擦力作用，使带传动的紧边拉力F 1和松边拉力 F 2不等，两者之差F =F 1-F 2, 即为带的有效拉力，它等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和F f 。在一定条件下，摩擦力有一极限值，如果工作载荷超过极限值，带就在轮面上打滑，传动不能正常工作。预紧力F 0愈大，带传动的传动能力愈大。 由于带是弹性体，受力不同时带的弹性变形不等。紧边拉力大，相应的伸长变形量也大。在主动轮上，当带从紧边转到松边时，拉力逐渐降低，带的弹性变形逐渐变小而回缩，带的运动滞后于带轮。也就是说，带与带轮之间产生了相对滑动。而在从动轮上，带从松边转到紧边时，带所受到的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。带与带轮间同样也发生相对滑动。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的滑动，称为弹性滑动。这种弹性滑动在带传动中是不可避免的，其结果是使从动带轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使传动比不准确，并引起带传动效率的降低以及带本身的磨损。 带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为 %100)1(1 122121?-=-= n D n D v v v ε （1） 式中 v 1、v 2——分别为主动轮、从动轮的圆周速度，单位：m/s ； n 1、n 2——分别为主动轮、从动轮的转速，r/min ； D 1、D 2——分别为主动轮、从动轮的直径，mm 。 如图2-1所示，带传动的滑动（曲线1）随着带的有效拉力F 的增大而增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。当有效拉力F 小于临界点F '点时，滑动率与有效拉力F 成线性关系，带处于弹 性滑动工作状态；当有效拉力F 超过临界点F '点以后，滑动率急剧上升，带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。当有效拉力等于F max 时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。图中曲线2为带传动的效率曲线，即表示带传动效率η与有效拉力F 之间关系的曲线。当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力F 超过临界点F '点以后，传动效率急剧下降。 带传动最合理的状态，应使有效拉力F 等于或稍小于临界点F '，这时带传动的效率最高，滑动率ε =1% ~ 2%， 并且还有余力负担短时间（如启动时）的过载。 三、实验台的结构与工作原理 本实验的设备是PC —A 型带传动实验台。该实验 1-滑动曲线 2-效率曲线 图2-1 带传动的滑动曲线和效率曲 带传动实验指导书 金悦 姓名班级学号 西安交通大学 机械基础实验教学中心 http://202.117.29.254 2012年9月 目录 §1-1 概述 (1) §1-2 预习报告 (1) §1-3 实验原理...........…………………………………………… 一、实验系统的组成...........………………………………………… 1、实验系统的组成...........………………………………………… 2、主要技术参数...........……………………………………………… 3、实验机结构特点...........………………………………………………（1）机械结构...........………………………………………………（2）电测系统...........……………………………………………… 二、实验原理及测试方法...........…………………………………… 1、转速测量...........……………………………………………… 2、转矩测量...........……………………………………………… 3、加载原理...........……………………………………………… 4、电机调速...........……………………………………………… §1-4 实验步骤...........……………………………………… 一、人工记录操作方法...........……………………………………… 二、与计算机接口操作方法...........……………………………………… 三、校零与标定...........………………………………………………§1-5 实验任务...........………………………………………… §1-6 实验报告...........………………………………………… 型齿轮传动效率综合试验台 一、功能简介 型试验台为小型台式封闭功率回流式齿轮试验台，采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式，加载方便、操作简单安全，耗能少。在数据处理方面，既可直接用抄录数据手工计算方法，也可以和计算机接口组成具有数据采集处理，结果曲线显示，信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统。该系统具有结构简单、操作方便、机电一体化相结合等特点。 本试验台用于机械设计等课程的教学实验。可进行齿轮传动效率试验，小模数齿轮的承载能力试验。通过试验，使学生能了解封闭功率回流式齿轮试验台的基本原理特点及齿轮传动效率的测试方法。 二、实验目的及内容 1、了解封闭功率流式齿轮实验台的结构特点和实验基本原理 2、掌握齿轮传动效率的测定方法 3、了解实验台封闭系统中各部件的名称和作用 三、性能特点： 1、在数据处理方面，既可直接用抄录数据手工计算方法，也可以和计算机接口 组成具有数据采集处理，结果曲线显示，信息储存，打印输出等多种功能的自动化处理系统。 2、该系统具有机构简单、操作方便、机电一体化 3、加载方便、操作简单安全，耗能少。 四、试验台结构特点 1、机械结构 试验台的结构如图1(a)所示，由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向联轴器等组成一个封闭机械系统。结构如下图所示 图1(a) 1-底座 2-电机支承座 3-压力传感器支撑罩 4-压力传感器 5-压力杠杆6-电机悬臂套 7-直流调速电机 8-电机连接轴 9-光电测速盘 10-弹性柱销联轴器 11-齿轮箱体 12-斜齿轮 13-浮动联轴器 14-扭力轴 15-箱体支撑座16-悬挂箱体 17-加载杠杆 18-万向节联轴器 19-万向节传动轴 2、测试系统 实验台测试系统的结构框图如图2所示。 南昌大学实验报告 学生姓名 : 学号专业班级 : 实验类型:□ 验证■ 综合□ 设计□ 创新实验日期 : 2013年 10月 11日实验成绩 : 一、实验项目名称 :带传动及其特性实验二、实验目的 1. 了解带传动的预紧和加载方式; 2. 了解带传的的弹性滑动和打滑的区别; 3.了解带传动的拉力与滑动率、与效率之间的关系 4. 了解转速、转速差以及扭曲的测量方法。 三、实验基本原理 ? 滑动率 主、从动轮圆周速度分别为 V1 = πdd1n160000(m/s V2 = πdd2n2 60000 (m/s 由于带的弹性滑动引起的从动圆周速度的降低率称为滑动率ε,即 ε= v1 - v2v1*100% = d1n1 - d2n2d1n1*100% = n1 - n2 n1 *100% (d1 =d2 ? 传动效率 η= P2P1= T2n2 T1n1 *100% (1P 、 2P 分别为主动轮的输入功率和从动轮的输出功率 随着负载的改变, 1n 、 2n 和 1T 、 2T 值也将随之改变。这样,可以获得不同负载下的 ε和η值,由此可以得出带传动的滑动率曲线和效率曲线。改变带的预紧力 0F ,又可以 得到在不同预紧拉力下的一组测试数据。 显然, 实验条件相同且预紧力 0F 一定时, 滑动率的大小取决于负载的大小, 1F 与 2F 之间的差值越大,则产生弹性滑动的范围也随之增大。当带在整个接触弧上都产生滑动时,就会沿带轮表面出现打滑现象,这时,带传动已不能正常工作。所以打滑现象是应该避免的。滑动曲线上临界点(A 和 B 所对应的有效拉力即不产生打滑现象时带所能传递的最大有效拉力。通常,我们以临界点为界,将降曲线分为两个区,即弹性滑动区和打滑区(见图 1-3所示 验证性实验指导书 实验名称：带传动的滑动率曲线与效率曲线测定 实验简介：带传动在工作中，滑动现象是不可避免的，通过本实验可以观察带传动的打滑现象，绘出滑动曲线和效率曲线，从而加深对带传动工作原理的特点的认识，并初步学会实验技能。 适用课程：机械设计 实验目的：A验证带传动滑动率曲线及效率曲线；B观察带传动的打滑现象；C了解实验台高效节能的电封闭加载原理；D 了解常用机械量的测量原理及方法。 面向专业：机械类 实验项目性质：验证性（课内必做） 计划学时： 2学时 实验分组： 2人/组 实验照片： 《机械设计》课程实验 实验一 带传动的滑动率曲线与效率曲线测定 带传动在工作中，滑动现象是不可避免的，本实验的目的和要求是：观察带传动的打滑 现象，绘出滑动曲线和效率曲线，从而加深对带传动工作原理的特点的认识，并初步学会实验技能。 一、 实验目的 1. 验证带传动滑动率曲线及效率曲线； 2. 观察带传动的打滑现象； 3. 了解实验台高效节能的电封闭加载原理； 4. 了解常用机械量的测量原理及方法。 二、 实验设备 带传动的滑动率与效率测定试验台 图1-1是试验台的结构简图，它有两台直流电机，电机1和电机2。在试验中，我们将用电机1通过进行试验的皮带拖着电机2发电来给皮带加上负载。具体的加载原理和方法，下面一节再详细介绍。 电机1的定子用轴承固定在支架上，并加以平衡，可以自由摆动，称为悬支电机。这样结构是为了便于通过固联在定子上的力臂和放在它旁边的磅秤，测量电机工作时转子上的转矩。因为按电动机工作的电机，定子上由反作用力产生的转矩，大小与转子转矩相等（摩擦力忽略不计），方向与转子产生转矩相反。这台电机试验时按电动机工作，转子顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的左侧。转矩T1可由下式计算： 1 1 T P L =× (4) 式中：P1——磅秤的读数(kg) L ——为力臂长度，L=400mm 右边的电机2也用相同的方法支承在它的支架上，因为这台电机在试验中按发电机工作，发电机定子上的转矩的大小和方向均与转子转矩相同，现在转子为顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的右边。转矩T2的求法和力臂的长度，与电机1相同，即 四、实验台主要技术参数： 直流电机功率：355 KW 调速范围：50~1500 rpm 预紧力最大值：3 Kgf 测力杆力臂长：L1=L2=120 mm 带轮直径：D1=D2=120 mm 测力杆刚度系数：K1=K2=0.24 N/格 百分表：精度0.01mm，测量范围0~10mm 实验带：聚酰胺片基平带（L20×800GB11063-89） 发电机负载：0、40W、80W、120W、160W、200W、240W、280W、320W共九档 五、实验注意事项： 1、带与带轮应保持清洁，不得沾油，否则可用汽油或酒精清洗后用抹布擦干； 2、启动电源开关前，应将面板上转速旋钮逆时针旋到止位，以免电机突然高速运动产生冲击损坏传感器。同时还应加上一定的砝码，使带张紧，并断开发电机所有的负载； 3、采集数据时，一定要等转速窗口数据稳定及百分表指针摆动幅度小于4格后再进行采集，两次采集间隔5~10秒钟； 4、当带加载至打滑时，运转时间不能过长，以防带过度磨损。 六、实验要求： 严格按步骤进行实验，认真采集数据，完成实验报告。 三、带传动实验报告 班级：学号：姓名：成绩： 组号：本组人数：时间：2013年 10月 15日 一、实验目的 二、实验台工作条件 测力杆力臂长：L1=L2= 带轮直径：D1=D2= 测力杆刚度系数：K1=K2= 实验带： 三、实验数据及处理： 1、初拉力F0= N时的测试数据： n1 n2 △n εT1 T2 η0 1 2 3 4 5 6 7 2、初拉力F0= N时的测试数据： n1n2△nεT1T2η0 1 2 3 4 5 6 7 3、带传动弹性滑动曲线和效率曲线： 四、思考题 1. 带传动的弹性滑动和打滑有何区别？ 2.预紧力大小对带的应力及带传动承载能力有何影响？ 3.如何计算带的弹性滑动率ε及效率η？ 实验三 带传动实验报告 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。 三、实验设备 带传动实验台A 型 四、带传动实验台主要技术参数 直流电机功率为 355 W 调速范围 50~1500 rpm 初拉力最大值为 3kgf 皮带轮直径 D 1=D 2=120 mm 五、 计算式 滑动率ε ε= -=-v v v n n n 12112 1 效率η η= =P P T n T n 2122 11 式中： T 1、T 2 为主、从动轮转矩 （N ?mm ） n 1、n 2 为主、从动轮转速 （r/min ） 五、实验数据记录及计算结果 0F =2 kg 序号 1n (rpm) 2n (rpm) ε （%） 1T (N ·m) 2T (N ·m) 2P (W) η(%) 1 1100 1099 0.091 0.99 0.05 0 5.05 2 1099 1097 0.182 1.69 0.64 40 37.80 3 1099 1097 0.182 2.75 1.52 80 55.17 4 1099 1097 0.273 3.57 2.22 120 62.20 5 1101 1098 0.272 4.98 3.39 160 67.88 6 1101 109 7 0.363 5.6 8 3.98 200 69.82 7 109 9 1091 0.728 6.85 4.98 240 72.17 8 1100 1088 0.845 6.15 4.45 280 70.16 9 1100 866 21.27 6.33 4.75 320 59.08 带传动实验报告 一、实验目的 1、观察带传动的弹性滑动与打滑现象。 2、测出带传动弹性滑动系数、效率与负载的关系,绘出滑动曲线与效率曲线。 3、掌握转速、转速差与转矩的测量方法。 二、实验设备及仪器 带传动实验台、转速表与秒表等。 三、实验设备结构及测量原理 实验台外形结构如图1所示,主要由动力及传动系统、负载调节、转矩测量与单行滑动显示装置等部分组成。 能,使作为负载的发热丝绕组升温。若改变发热丝的电流强度,即可改变负载大小。载荷不同带传动的弹性滑动程度也不同,由装在发电机端部测转差盘上的光轴(由五个发光二极管沿 ?与电动机转速1n之比即可求径向排列而成)发转速度之快慢显示出来。根据光轴逆转速度n 得滑动系数ε。发电机工作时对电动机产生阻转矩2T,它与其角速度2ω之积为发电机的输出功率2P,而2P与由电动机输出的功率1P之比值就就是带传动的效率η。 四、实验内容 1、效率测量 电动机输出的功率一部分消耗于带、轴承等的摩擦损耗,绝大部分经发电机负载盘转化为焦耳-楞次热。 11221111111222222222,60306030n n n n P T F L F L P T F L F L ππππωω== ==== 效率: 2222 1 11122 12 11 100%P n F L P n F L n F L L n F ηη= ==∴= 由上式可知,只要测出两轮转速与两个拉力计读出的示值,即可计算出效率。 2、 滑动系数测量 带传动时由于有弹性滑动,所以从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度,即,故弹性滑动系数: 121122 111 121211 V V D n D n V D n D D n n n n n ππεπε--= ==-?∴= =(12,D D 为主、从动轮直径) 带传动的弹性滑动现象可从发电机的测转差盘上光轴逆转速度之快慢直接地瞧到。 3、 绘制曲线图 由图3可知,带传动的有效拉力为 111122T F L F D D = = 实验过程,11,D L 保持不变,1F 正比于F ,因此可用1F 大小表征有效驱动力的大小。根据1,,F εη值即可绘出如图4所示的弹性滑动系数曲线图与效率曲线图。 五、 数据记录及处理 1、 实验数据 机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年 目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17) 实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。 四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏机械设计实验报告带传动
机械设计试验指导书
188 机械传动多功能试验台(含全套说明书和CAD图纸)解析
机械设计实验指导书1
齿轮传动效率测试试验台设计说明书
机械设计带传动实验心得体会
机械传动实验指导书
带传动的滑动率和效率测定的试验方案设计
机械设计实验指导书
机械传动试验台的研制与应用
带传动实验报告
星期四的实验报告-带传动
带传动实验指导
齿轮传动效率综合试验台
带传动及其特性实验报告(精)
《机械设计》实验一(带传动的滑动率曲线与效率曲线测定)pdf
带传动实验指导书
带传动实验报告
带传动实验报告
机械设计实验指导书(1)