带传动特性实验-粗线条版

1、实验七带传动特性实验实验学时：2 ；实验类型：综合；实验要求：必修一. 实验目的1了解带传动的弹性滑动与打滑现象。2运用Excel绘制带传动的滑动曲线丨与效率曲线丨；3掌握带传动实验台的工作原理，尤其是扭矩、转速的测量方法。二. 实验设备1.CTPD C型带传动实验台以及数据采集、测试计算机等；2学生自备工具，文具及数据存储用U盘等。三. 实验原理1实验原理在带传动过程中，主、从动带轮产生转速差的主要原因是带与带轮间的弹性滑动引起的，而弹性 滑动是由于带在传动中紧边拉力F,大于松边拉力F2，紧边到松边的拉力是变化的，带的拉伸弹性变形也相应变化，从而使带速与带轮的圆周速度不等，从而产生弹性滑动，

2、导致从动轮的圆周速度V2小于弹性滑动通常用滑动率&来衡量，即:-100%Vintn2-100%主动轮的圆周速度 y。弹性滑动是一种微量的滑动，是不可防止的。弹性滑动不仅影响传动速度，而 且影响到传动效率，使传动效率降低。当带传动在过载情况下，带与带轮产生全面滑动时，这时带传 动严重失稳，并使带剧烈磨损，从而使传动失效，打滑现象是可以防止的。当主动轮与从动轮的直径相等时，那么： 式中：Vi, V2 - -主、从动轮的圆周速度m/sm , n2 主、从动轮的转速rpm 一般带传动的滑动率=1 2%带传动的效率等于从动轮传递功率 F2与主动轮传递功率 R之比，即:=P/ P图7 1带传动效率

3、与滑动率曲线图主动轮传递的扭矩T,与功率F的关系为T；9550 R/mWm);从动轮传递的扭矩 T与功率F2的关系T29550 IVrUN/m)；所以效率的计算式也可写成T2 n T1 R|带传动的滑动曲线丨与效率曲线 丨如图7 1所示。带传动的有效拉力 F与扭矩T1的关系F 2T1；D1带传动的有效应力为：F/A式中：D1 主动带轮直径mmA试验三角带之剖面面积mm 2实验参数基于计算机RS232串口测量的带传动实验台测量系统，包括带传动实验台和数据采集用计算机等。直流电动机：功率 F =0.355 kw，调速围501300rpm，精度土 1 rpm ；直流发电机：功率 P2 =0.355k

4、w，加载围0320w；预紧力最大值：3.0kg转矩力测杆力臂长：Li = L2=12O mm L、L?电机转子轴心至力传感器中心的距离；测力杆刚度系数：K1= K2=0.24带轮直径：Di = D2=l20mm ；压力传感器：精度1%,量程050N ；皮带为美国型号：7M 800，广角60°V带，带节周长=800 mm,截面积A =21.83 mm2。3实验台的构造与工作原理定滑轮 电动机 发电机测力杆压力传感器负载灯泡图7 2带传动实验台轴测图1图7 3带传动实验台轴测图2带传动实验台如图 7-2、7-3所示。电动机为直流无级调速，采用先进的调速电路，测速方式为 红外线光电测速；皮

5、带轮转速和扭矩可直接在面板上准确读取，也可输出到计算机中进展测试分析。带传动实验台主要由两个直流电机组成，其中一个为主动电机，另一个为从动电机，作为发电机 使用，其电枢绕组两端接上灯泡负载，主动电机固定在一个可以在水平方向移动的底板上，与发电机 由一根广角V带连接。在与滑动底板相连的法码架上加上法码，即可紧皮带，如图7-2所示。电机锭子未固定可转动，其外壳上装有测力杆，支点压在压力传感器上通过计算即可得到电动机 和发电机的转矩。两电机后端装有光电测速装置和测速转盘，所测转速在面板上各自的数码管上显示。4实验台显示控制面板说明带传动实验台的转速控制由两局部组成：一局部为由脉冲宽度调制原理所设计的

6、直流电机调速电 源；另一局部为电动机和发电机各自的转速测量电路及显示电路以及各自的红外传感器电路。调速电 源能输出电动机和发电机励磁电压，还能输出电动机所需的电枢电压，调节板面上“调速旋钮，即 可获得不同的电枢电压，也就改变了电动机的转速。发电机的电枢端并接八个40W灯泡用为负载。转速测量及显示电路有左、右两组LED数码管，分别显示电动机和发电机的转速，如图7-2所示。四. 实验教学方法与手段实验教学以基于 Pro/ENGINEER 开发的皮带实验台 3D模型为教学对象，并在 Pro/ENGINEER 软件的3D环境中进展教学。其余容讲解采用PPT等讲解。五. 组织运行要求采用基于校园网络的开

7、放运行模式。六. 实验容本实验要求学生至少完成带传动打滑数据和带传动防止打滑数据的测量容。七. 实验步骤实验平安重要提示，实验期间务必遵守平安操作规程，注意人身平安防护。尤其不能 将手伸进实验台防护罩，更要防止异物如女生头发等进入实验台防护罩。1.在启动实验台电源开关之前，必须做到：将面板上转速调节旋钮逆时针旋到止位，以防止电动机通电后突然高速转动产生冲击损坏传感 器；应在砝码托盘上加上一定的砝码，使带紧；应确认发电机没有加载，否那么请卸掉负载。2实验期间需要注意以下事项。采集数据时，一定要等转速窗口数据稳定后进展，两次采集间隔大约30秒钟。当带加载至皮带打滑时，运转时间不能过长，以防带过度磨

8、损。3将2 kg砝码作为坠重，置于砝码托盘之上。4翻开计算机，单击桌面“皮带传动图标，进入皮带传动测试软件的封面。如图7- 4所示单击左键，进入皮带传动测试软件说明界面，如图7-5所示。图7-4皮带传动测试软件的封面< . iu“ m 丄曲 l 啊小 j < Lt tg j,r L*® Lir .*!翊超風那罔糾皿:钿觀埠昭z wvkMtjM'£ *'- iEBiLfMEE.潑"H W出 口*ntk “止也驭沪0JMr*h VMB tSW BfiTlM*4tWl <b SE 尊鬧1| tiMT.ffifi 瞪rt4| J*.5Rt

9、 Mjp图7- 5皮带传动测试软件说明界面5.在皮带传动实验说明界面下方点击【实验】按钮，进入皮带传动实验测试界面, 承受数据】的对话框，如图 7-6所示。点击【确定】开场接数据，界面显示如图会弹出【开场7 7所示。”一“，rt PF- 7fwi豈*:口图7-6开场测量并接收实验数据图7- 7皮带传动测试软件界面6调节显示控制面板上的调速旋钮6逐步将电动机的转速调至 1200rpm，待皮带传动运转平稳后,可进展皮带传动实验。7实验数据的测量。首先单击【稳定测试】按钮，记录第一组空载实验数据，同时手工将数据记录在实验报告的数据记录表上。然后点击【加载】按钮，可增加约16w灯泡负载功率，待测试软件

10、界面显示的数据如电动机和发电机的转速及转矩的数值与实验台显示控制面板显示的对应数据根本一致时再点击【稳定测试】按钮，一般需要等待 30秒钟时间，同时手工记录数据。期间，如果点击【稳定 测试】之后弹出【请重新测试！】的对话框，如图 7-8所示，说明当前计算机接收的数据还不稳定， 请继续等待直至数据与实验台显示控制面板的数据根本一致时再点击【稳定测试】按钮。之后依次循环【加载】与【稳定测试】的操作，实验采集序号至少在10组以上。一般情况，测量两组实验数据，即一组是打滑的数据，第二组是防止打滑的数据。分组依据是紧装置所加砝码的多少，第一组打滑数据的砝码配重在 2 kg左右，第二组防止打滑的配重至少在

11、3kg以上。图7- 8【请重新测试！】对话框8测试完成之后，可以点击【实测曲线】按钮观察根据实测数据绘制的滑动曲线与效率曲线曲线图，如图7-9所示。假设计算机安装有打印机可以继续点击【打印】按钮打印实测曲线图。9打滑实验数据测量完毕之后，进展第二组防止打滑的实验。点击【重做实验】按钮卸掉发电机 当前载荷，增加紧力砝码使总配重至少3kg。重复实验步骤 68中操作，完成第二组实验容测试。10.两组实验完毕，单击【退出系统】按钮，返回Windows界面。11旋转调速旋钮缓慢将电动机转速调至零转速，卸掉紧皮带的砝码，防止皮带长时间被紧，关闭 实验台电源，关闭计算机。图7-9滑动曲线与效率曲线曲线图八.

12、 思考题1带传动的弹性滑动和打滑有何不同？产生的原因是什么？各有何后果？2比拟不同皮带紧力作用下，带的弹性滑动曲线及效率曲线有何不同？3综合分析影响带传动承载能力的因素。九. 其它说明1实验期间务必注意平安防护，防止手、头发等进入带传动实验台防护罩，被皮带绞入。 2注意用电平安。十.附表表7-1带传动特性实验之 Excel实验数据处理模板DEFGH6测 量 数 据r测点127m (rpm)8n2( rpm)9F110r F211计V ( s):=G7* D1 /(1000*60)=H7* D1 /(1000*60)12算V2(m/s)=G8* D2 /(1000*60)=H8* D2 心000

13、*60)13数 据=(G11-G12)/G11=(H11-H12)/H1114=G8*G10/(G7*G9)=H8*H10/(H7*H9)带传动特性实验报告班级学号专业实验日期实验成绩实验预习实验操作实验报告成绩一.实验预习1实验目的2实验原理实验数据记录表实验台序号:表7- 2打滑数据记录表kg坠重测点记录容12345678910 (rpm)n2(rpm)Fi(N)F2(N )表7- 3防止打滑数据记录表kg坠重-J、.测点记录容12345678910 ( rpm)n2 (rpm)F1(N)F2(N )三实验数据处理表（保存三位小数）表7- 4打滑数据处理表kg坠重测点计算容12345678910V'm/s)V2(m/s)滑动