实验四：多机组合传动优化设计.doc

实验二、多机组合传动优化设计（试行）一、 实验目的1.通过测试常见机械传动装置（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；2. 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；3. 通过实验认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。二、实验设备实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成。机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。252262143378图1实验台的结构布局1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-试件5-加载与制动装置 6-工控机 7-电器控制柜 8-台座 实验台组成部件的主要技术参数如表1所示。 表1序号组 成 部 件技 术 参 数备 注1变频调速电机550W2ZJ型转矩转速传感器.规格 10N.m ;输出讯号幅度不小于100mV.规格 50N.m;输出讯号幅度不小于100mV3机械传动装置(试件)直齿圆柱齿轮减速器 i=5蜗杆减速器 i=10V型带传动齿形带传动 Pb=9.525 Zb=80套筒滚子链传动 Z1=17 Z2=251台WPA50-1/10O型带3根1根08A型3根4磁粉制动器额定转矩: 50 N.m激磁电流: 2A允许滑差功率: 1.1Kw5工控机1、动力部分（1） 三相感应变频电机：额定功率0.55KW；同步转速1500r/min；输入电压380V。（2） 变频器： 输入规格 AC 3PH 380-460V 50/60HZ； 输出规格 AC0240V 1.7KVA 4.5A；变频范围 2200 HZ。2、测试部分（1） ZJ10型转矩转速传感器：额定转矩 10N.m；转速范围 06000r/min；（2） ZJ50型转矩转速传感器：额定转矩 50N.m；转速范围 05000r/min；（3） TC-1转矩转速测试卡：扭矩测试精度 0.2%FS；转速测量精度 0.1%； （4） PC-400数据采集控制卡。3、被测部分（1）直齿圆柱齿轮减速器：减速比 1：5；齿数Z1=19 Z2=95；法向模数1.5；中心距85.5； （2）摆线针轮减速器： 减速比1：9；（3） 蜗轮减速器：减速比 1：10；蜗杆头数Z1=1；中心距a=50；（4）同步带传动：带轮齿数Z1=18 Z2=25 ； 节距LP=9.525； L型同步带 31680。 8（5）三角带传动：带轮基准直径 D1=70mm D2=115mm 0型带L内=900mm；带轮基准直径 D1=76mm D2=145mm 0型带L内=900mm；带轮基准直径 D1=70mm D2=88mm 0型带L内=630mm。 （6）链传动： 链轮 Z1=17 Z2=25 滚子链 08A171滚子链 08A153滚子链 08A166。4、加载部分 FZ5型磁粉制动(加载)器：额定转矩50N.m；激磁电流02A；允许滑差功率1.1KW。5、测量部分实验台采用两个扭矩测量卡进行采样。测量精度达到0.2%FS，能满足教学实验与科研生产试验的实际需要。机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机程控起停，转速程控调节，负载程控调节，用扭矩测量卡替代扭矩测量仪，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果，系统主界面如图2所示。图2 实验台控制系统主界面 6、实验台结构及原理实验台由种类齐全的机械传动装置、联轴器动力输出装置、加载装置和控制及测试软件、工控机等组成,其工作原理系统图如下：ZJ扭矩传感器负载被试传动机构ZJ扭矩传感器变频电机 扭矩测量卡 扭矩测量卡 转速调节 负载调节工控机 蜗轮蜗杆传动 三、实验原理运用“机械传动性能综合测试实验台”能完成实验项目，实验基本内容都是通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的测试, 来分析机械传动的性能特点；实验利用实验台的自动控制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速n (r/min)、扭矩M (N.m)、功率N(K.w)。并按照以下关系自动绘制参数曲线：传功比 I=n1/n2扭矩 M=9550 N/n (Nm)传功效率 =N2/N1= M1 n2/ M2 n1四、实验内容及实验报告(一)测定传动系统输入端转矩、转速与输出端转矩、转速及输入功率、输出功率的关系，并绘制出T1T2；n1n2 ；P1P2的关系曲线。测试结果记入“实验记录一”中。实验记录一：序号 加载电压(v) 输入转速n1(r/min) 输出转速n2(r/min) 输入转矩T1(kgm) 输出转矩T 2(Nm) 输入功率P1(kW) 输出功率P2(kW) 速比i 效率 1 2