带传动实验指导书.doc

带传动实验指导书 一 实验目的 1了解皮带传动的弹性滑动和打滑现象。2.作出皮带传动的滑动曲线和效率曲线。3. 分析影响皮带传动拉力的因素。4. 了解测定转矩、转速的确方法。二实验原理 带传动是广泛应用的一种传动，其性能试验为(机械设计)教学大纲规定的必做实验之一，也是产品开发中的一项重要检测手段。本实验台的完善设计保证操作者用最简便的操作，同时又概念形象的获得传动的效率曲线及滑动曲线。采用直流电机为原动机及负载，具有无级调速功能。本实验台设计了专门的带传动预张力形成机构，预张力可预先准确设定，在实验过程中，预张力稳定不变。在实验台的电测箱中配置了单片机 , 设计了专用的软件，使本实验台具有数据采集、数据处理、显示、保持、记忆等多种入工智能。也可与PC机对接(本实验台己备有接口), 这时可自动显示并打印输出实验数据及实验曲线。 1实验系统的组成 图 1 实验系统组成框图 如图1所示，实验系统主要包括如下部分： (1)带传动机构 (2)主、从动轮转矩传感器 (3)主、从动轮转速传感器 (4)电测箱（与带传动机构装为一体） (5)个人电脑 (6)打印机 2主要技术参数 (l)直流电机功率：2台5OW (2)主动电机调速范围：O1800 rpm (3)额定转矩：T= (4)实验台尺寸：长宽高 =600280300 (5)电源：220V AC/5OHz 3实验机构简介 (1)机械结构 本实验台机械部分，主要由两台直流电机组成，如图2所示。其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发电机。 图 2 实验台机械结构 1.从动直流发电机 2.从动带轮 3.传动带 4.主动带轮 5.主动直流电动机 6.牵引绳 7.滑轮 8.砝码 9.拉簧 10.浮动支座 11.固定支座 12.电测箱 13.拉力传感器 14.标定杆 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。对发电机，每按一下“加载” 按键，即并上一个负载电阻，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)，传感器输出的电信号正比于T1 、T2的原始信号。 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，即可准确地预定带传动的预拉力FO。 两台电机的转速传感器(红外光电传感器)分别安装在带轮背后的环形糟(本图未表示)中，由此可获得必需的转速信号。 (2) 电测系统 电测系统装在实验台电测箱内，如图1所示。附设单片机，承担数据采集、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。能实时显示带传动过程中主动轮转速，转矩和从动轮的转速、转矩值。如通过微机接口外接PC机，这时就可自动显示并能打印输出带传动的滑动曲线 T2 及传递效率曲线T2及相关数据。 电测箱操作部分主要集中在箱体正面的面板，面板的布置如图3所示。 图3在电测箱背面备有微机 RS232 接口、主、被动轮转矩放大、调零旋钮等，其布置情况如图4所示。 图 4 l.电源插座2.被动力矩放大倍数调节3.主动力矩放大倍数调节 4.被动力矩调零 5.主动力矩调零 6.RS-232 接口 4工作原理调速电机1的转子轴上装有主动带轮4，通过平型带3传动从动论2，从动带论装在直流发电机1的转子轴上，改变发电机的负载电阻可以对带传动施加不同的负载。改变砝码大小，砝码力经钢丝绳、滑轮拉紧浮动滑座10，从而张紧皮带并保持不便初拉力F0。（1）力矩的测量 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）迫使拉钩作用与拉力传感器（序号13），传感器输出的电信号正比于T1、T2的原始信号。（2）转速的测量 两台电机的转速传感器（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信号。传动有效拉力 F= （N）式中 D1为主动轮直径，（mm）；根据两轮上的功率，可求得带传动的传动效率 =式中 P1、P2为主、从动轮功率（KW） n1、n2为主、从动轮转速（rpm）（3）滑动系数的测量 由于带传动存在着弹性滑动， 因此n2F2，带的弹性变形也不同，它随着F1减小为F2，弹性变形也逐渐变小，带的速度过度到低于主动轮的圆周速度，这说明了带在绕经主动轮的过程中，在带与主动轮之间发生了相对滑动，同理，带在绕经被动轮过程中，带与被动轮之间也发生相对滑动，只不过它的弹性变形逐步增大，带的速度逐渐增大并大于被动轮的圆周速度。这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动称为弹性滑动，这是带传动时固有的正常特性。只要传递圆周力，必然会发生弹性滑动。 3.2.2滑动率由于弹性滑动不可避免，所以从动轮的圆周速度：再关闭计算机电源。 四 思考题1.主动轮圆周速