机械传动系统性能综合测试实验

机械传动系统性能实验目的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。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。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。实验设备本实验在“机械传动系统性能综合测试实验台”上进行。该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。

123453689222图1实验台的结构布局71-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-变频器8电器控制柜9-台座序号组成部件技术参数备注1变频调速电机功率550WYP-50-0.55-4-B32ZJ型转矩转速传感器Ⅰ.规格10N.m;输出讯号幅度不小于100mVⅡ.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dd=70，76，88，115，145齿形带传动z=18，25套筒滚子链传动Z1=17Z2=25

1台WPA50-1/10O型带3根齿形带1根08A链3根4磁粉制动器额定转矩:50N.m激磁电流:2A允许滑差功率:1.1Kw加载装置5工控机PC-500控制电机和负载采集数据打印曲线实验台组成部件的主要技术参数表

实验原理实验台通过转矩转速传感器、测试卡和工控机可以自动测试传动装置的转速n（r／min）、转矩(N.m)。利用实验台配套的测试软件可采集转速、转矩、功率、传动比和效率数据，其中功率、传动比和效率数据是根据传感器测量数据通过如右关系计算得到。效率：传动比：功率：实验台的使用图2实验控制台背面示意图实验准备及操作(1)搭接实验装置前，应仔细阅读实验指导书，熟悉主要设备的性能、参数及使用方法，熟悉测试软件的使用方法。(2)搭接实验装置时，由于电动机、被测传动装置、传感器、加载装置的中心高不一致，为了保证连接，应选择合适的垫板、支承板、联轴器，调整好设备的安装精度。(3)在有带、链传动的实验装置中，为防止压轴力直接作用在传感器上、影响传感器测试精度、要安装本实验台的轴承支承座。(4)在搭接好实验装置后，用手转动电机轴、如果装置运转灵活、即可接通电源、开启电源进入实验操作。否则、需要按上述要求继续调整设备的安装精度，以免损坏转矩转速传感器。(5)本实验台可进行手动及自动操作。手动操作可通过按动实验台正面控制面板上按钮(见下图)即可完成实验全过程，自动操作通过测试软件来实现。实验台操作面板控制面板中：

电源：接通、断开电源及主电机冷却风扇

自动－手动：选择操作方式

主电机：开启、关闭变频电机

Ⅰ正转：输入端ZJ5型传感器电机正向转动的开启、关闭

Ⅰ反转：输入端ZJ5型传感器电机反向转动的开启、关闭

Ⅱ正转：输出端ZJ50型传感器电机正向转动的开启、关闭

Ⅱ反转：输出端ZJ50型传感器电机反向转动的开启、关闭实验台控制系统主界面

测试软件介绍

数据操作面板：用于对被测参数数据库和测试记录数据库进行操作6.

在一定转速下，逐步改变扭矩，利用软件进行数据采样和数据记录，同时观察并记录系统运转情况，如遇异常情况要及时处理。7.

在一定扭矩下，逐步改变转速，利用软件进行数据采样和数据记录，同时观察并记录系统运转情况，如遇异常情况要及时处理。8.测试完毕，要及时卸载，关闭主电机。9.将数据和曲线打印出来,在实验指导老师许可后方可离开。实验步骤测试软件介绍

下拉菜单设置菜单：设置菜单对本实验台有效的菜单项包括“基本试验常数”，“选择测试参数”，“设定转矩转速传感器参数”。试验菜单：这里的命令和电机控制操作面板上的按钮等效。分析菜单

实验步骤1.

在预习的基础上，观察了解实验台的主要结构、工作原理及操作方法。实验步骤2.

搭接实验装置并正确连线。（如已搭接好，请检查连线正确否）3.

在启动电机前，用手转动联接轴，观察并感觉系统运转是否灵活，否则要重新检查直至达到要求。4.启动工控机和测试软件，将控制台的电机工作方式置于自动。请实验指导老师检查通过后，进行下步实验。实验步骤5.转矩转速传感器调零，选择所要测量的性能参数和所要打印的数据曲线点击Test显示测试控制系统主界面，熟悉主界面的各项内容；键入实验教学信息标：实验类型、实验编号、小组编号、实验人员、指导老师、实验日期等；启动主电机，进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。加载时要缓慢平稳，否则会影响采样的测试精度；待数据显示稳定后，即可进行数据采样。分级加载，分级采样，采集10组数据左右点击“设置”，确定实验测试参数：转速n1、n2扭矩M1、M2等；点击“分析”，确定实验分析所需项目：曲线选项、绘制曲线、打印表格等；1、

传感器是精密仪器，严禁手握轴头搬运，严禁在地上拖拉。安装联轴器时严禁用铁质榔头敲打，两个半联轴器间应留有1~2mm的间隔。安装时，被测机械、传感器、负载三者要有较好的同轴度。2、

本实验台采用的是风冷式磁粉制动器，其表面温度不得超过80°C,实验结束后应及时卸除载荷。3、在施加载荷时，“手动”应平稳旋转电流微调旋钮，“自动”应平稳加载，并注意输入传感器的最大转矩不能超过其额定值