带传动实验报告

带传动实验 篇一:机械实验报告带传动 实验一 带传动性能实验 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臵。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臵和扭矩测量装臵两部分组成。 ,1,转速测定装臵 用硅整流装臵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臵测出～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,扭矩测量装臵 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T1、T2相等。 只要测得不同负载下主动轮的转速n1和从动轮的转速n2以及主动轮的扭矩T1和从动轮的扭矩 T2～就可计算出不同的负载下的弹性滑动系数?以及效率?。以P2为横坐标～分别以不同负载下的?和?为纵坐标～就可以画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。 3、加载装臵 在发电机激磁线圈上并联电阻～每按一下“加载”键～即并联上一个电阻～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。由于发电机与电动机产生相反的电磁转矩～故此发电机的电磁力矩对电动机而言即为负载转矩。因此每并联一个电阻～发电机的负载转矩就增大～从而实现了负载的改变。 4、电器箱:实验台所有的控制、测试均由电器控制箱,其原理参见图1-2,～旋转面板上的调速旋纽～可改变主动轮的转速～并由面板上的显示装臵上直接显示。直流电动机和直流发电机的转矩也分别由设在面板上的显示装臵显示。 图1-2电器箱电路原理图 四、实验原理 传动带装在主动轮和从动轮上～直流电动机和发电机均 由一对滚动轴承支撑～其定子,外壳,可以绕转子轴线摆动。通过转速测定装臵和专据测定装臵～可以得到主动轮和从动轮的转速n1、n2及主动轮和从动轮的转矩T1和T2。 n1-in2 ?100%(i为传动比) 带传动的滑动系数: ??n1 由于实验台的带轮直径D1=D2,120mm～i=1～所以 ?? n1?n2 ?100% n1 ?? 带传动的传动效率: p2T2n2 ??100p1T1n1 (P1、P2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～n1、n2和T1、T2值也将随之改变。这样～可以获得不同负载下的?和?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F0～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F0一定时～滑动率的大小取决于负载的大小～F1与F2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, 图1-3 带传动滑动曲线 图1-4 带传动效率曲线 实验证明～不同的预紧力具有不同的滑动曲线。其临界点对应的有效拉力也有所不同。从图1-3和图1-4可以看出～预紧力增大～其滑动曲线上的临界点所对应的功率P2也随之增加～因此带传递负载的能力有所提高～但预紧力过大势必对带的疲劳寿命产生不利的影响。 五、带传动实验台主要技术参数 直流电机功率为 355W 调速范围 50~1500rpm 初拉力最大值为 3Kg皮带轮直径 D1?D2?120mm 六、实验步骤 1、接通电源前～先将实验台的电源开关臵于“关”的位臵～检查控制面板上的调速旋钮～应将其逆时针旋转到底～即臵于电动机转速为零的位臵。 2、将传动带套到主动带轮和从动带轮上～并在预紧装臵的砝码盘上加2Kg重量的砝码。 3、打开电源开关～顺时针方向缓慢旋转调速旋钮～使电动机转速由低到高直到电动机的转速显示为n1?900转,分为止,同时显示出n2,～此时～转矩显示器也同时显示出电机的转矩T1和发电 机的转矩T2。 4、待稳定后,皮带传动的实测结果～同时将这一结果记录到实验指导书的数据记录表中。 5、点击“加载”按钮～使发电机增加一定的负载～待稳定后～记录测试结果n1、n2和T1、T2到数据记录表中。重复本步骤,直到??16~20%为止,结束本实验。 6、增加皮带预紧力到3Kg,增加砝码重量,～再重复以上实验。经比较实验结果～可发现带传动功率提高～滑动率系数降低。 7、实验结束后～首先将负载卸去～然后将调速旋钮逆时针方向旋转到底～关掉电源开关～然后切断电源～取下带的预紧砝码。 8、整理实验数据～写出实验报告。 七、实验数据记录及计算结果 F=2 kg (来自:WWw.Zaidian.Com 在点网)F=3 kg ?P2?P2用获得的一系列n1、n2、T1、T2值～通过计算可获得一系列?、?和P2,P2?n2T2,的值然后可 在坐标纸上绘制?—P2和?—P2关系曲线～如图1-5所示。 1 滑动系数曲线 2效率曲线 图1-5 滑动曲线和效率曲线 从图1-5上可以看出～?曲线上的A0点是临界点～其左侧为弹性滑动区～是带传动的正常工作区。随着负载的增加～传动效率增大～滑动系数逐渐增加～。当载荷增加到超过临 界点A0后～带传动进入打滑区～传动效率降低～滑动系数突然增加很快～带传动不能正常工作～所以应当避免。 九、思考题 1、带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别,它们各自产生的原因是什么, 答:现象区别:,1,弹性滑动是带传动的固有特性～是不可避免的。打滑是一种失效形式～是可以避免的～ 而且我们必须避免,,2,打滑发生在小带轮的全部包角内～而弹性滑动只发生在离开主、从动轮前的一段弧,即滑动弧,上,,3,打滑有过载保护的作用～但会加剧带的磨损～而弹性滑动会影响传动精度。 产生的原因:弹性滑动是由带的拉力差引起的～带的拉力差就越大～就导致弹性滑动区增大～滑动现象越明显,打滑时过载引起的～当载荷过大～带和轮之间的摩擦力小于带拉力时就会出现打滑。 2、带传动的预紧力对带的传动能力有何影响, 答:预紧力越大～带与带轮之间的的正压力就越大～最大有效拉力Fmax越大～带传动的最大拉力会增加。但当预紧力过大～将导致带的磨损加剧～带寿命缩短,当预紧力过小～带的工作能力将不足～工作时会打滑。 3、带传动的滑动率如何测定,带传动的效率如何测定, 答:,1,滑动率的测量:通过转速测量装臵和转矩测量 装臵～可以得到主动轮和从动轮的转速n1和n2、转矩T1和T2。 带传动的滑动系数为: ?? n1-in2 ?100%(i为传动比 ) n1 n1?n2 ?100% n1 由于实验台的带轮直径D1=D2,120mm～i=1～所以??,2,传动效率的测量: P2nT ?100%?22?100% Pn1T11 式中～P1、P2分别为主动轮的输入功率和从动轮的输出功率。 带传动的传动效率为: ?? 4、分析滑动率曲线与效率曲线的关系。 答:不同的预紧力具有不同的滑动曲线。其临界点对应的有效拉力也有所不同。从滑动率曲线和效率曲线可以看出～预紧力增大～其滑动曲线上的临界点所对应的功率P2也随之增加～因此带传递负载的能力有所提高～但预紧力过大势必对带的疲劳寿命产生不利的影响。 篇二:带传动实验报告 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、效率和负载的关系～绘出滑动曲线和效率曲线。 3、掌握转速、转速差和转矩的测量方法。 二、 实验设备及仪器 带传动实验台、转速表和秒表等。 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、转矩测量和单行滑动显示装臵等部分组成。 电能～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和电动机转速n1之比即可求得滑动系数?。发电机工作时对电动机产生阻转矩T2～它与其角速度?2之积为发电机的输出功率P2,而P2与由电动机输出的功率P1之比值就是带传动的效率?。 1. 动力及传动系统 电动机拖动发电机靠V带传动。主动轮装在电动机轴上～从动轮装在发电机轴上～主、从动轮直径相等～V带一根～它的张紧是靠砝码力拉紧钢丝绳～使电动机及其支撑罩沿滚珠导轨移动来实现。 2. 负载调节 发电机之激磁绕组两端接在外界直流电源上～电路接通 后～激磁绕组获得0-2.5A的可调电流～改变激磁电流～可使发电机的发热丝负载盘电流获得调节～从而实现负载值改变。 3. 弹性滑动显示装臵 装在电动机主轴另一端的圆盘周边上鋃有一颗磁钢～正对该圆盘的下方在实验台机座上装有一个舌簧管～装在发电机主轴另一端的测转差盘沿径向排列了五个高频发光二极管～他们与舌簧管组成一回路。当电动机圆盘上的磁钢转到舌簧管正上方时～舌簧管迅即闭合～五个二极管同时发光～形成“一”字形光轴。当磁钢转离舌簧管上方～电路断开～光轴熄灭。就这样主动轮每转一周～舌簧管闭合一次～光轴亮一次。由于带传动有弹性滑动～当磁钢第二次到达舌簧管正上方时～光轴则滞后于先前位臵发光～每转都这样滞后某一角度。高速运转时～由于视觉暂留所致～观察者会看到光轴是连续地向后飘移～其逆转速度快慢显示了带的弹性滑动程度。 4.转矩测量 电动机和发电机的定子侧边均装有一根等长杆——测力杆～他们通过一绳钩各自拉住一个装于实验台上的拉力计～测力杆从受力点至定子轴线之距分别为L1,L2～且L1?L2。电动 ' 机启动后～转子按图2所示方向受f1力的作用并旋转～按电磁作用规则定子同时受f1力的 作用～其大小与f1相等～方向则相反。通过测力杆～对拉力计产生向下的作用力F1～它与测力杆长度L1之积为电动机输出的转矩T1～即:T1=F1L1 通过带传动～发电机轴和转子将按n2方向旋转～当定子绕组中有电流流过时定子受力方向为 f'2 ～通过测力杆～对2号拉力计产生向下的作用力F2～它与测力杆长度L2之积为 发电机对电动机的阻转矩T2～即:T2=F2L2 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。 P1??1T1? 2?n1?n2?n2?n F1L1?1F1L1,P2??2T2?F2L2?2F2L260306030 效率: ?? P2n2F2L2 ?Pn1F1L11 ??? n2F2 ?100%n1F1 ?L1?L2 由上式可知～只要测出两轮转速和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: ?? V1?V2?D1n1??D2n2 ?V1?D1n1 n1?n2?n ?n1n1 ?D1?D2??? ,D1,D2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看到。 3、 绘制曲线图 由图3可知～带传动的有效拉力为 F? 2T12F1L1?DD1 实验过程～D1,L1保持不变～F1正比于F～因此可用F1大小表征有效驱动力的大小。根据F1,?,?值即可绘出如图4所示的弹性滑动系数曲线图和效率曲线图。 五、 数据记录及处理 1、 实验数据 2、绘制?-F1、?-F1曲线 1为?-F1曲线～2为?-F1曲线 六、 实验结果分析与讨论 1、在弹性滑动的范围内～滑动效率与F1成线性关系～随着F1的增大而提高。 2、在F1比较小的时候～传动效率?与F1呈线性递增关系～当F1达到某个临界值后～效率?达到最大值～几乎不再变化。 3、当带传动的有效拉力达到最大临界值时～如果工作载荷进一步增大～则带与带轮间就将发生明显的相对滑动～即打滑～此时效率?和滑动率?都会急剧下降。 篇三:实验一.带传动实验 实验二 带传动实验 一、实验目的 1、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。 2、了解预紧力及从动轮负载的改变对带传动的影响～测绘出弹性滑动曲线和效率曲线。 3、了解试验机的工作原理与扭矩、转速的测量方法。 二、实验的主要内容 1(观察弹性滑动和打滑现象。 2(测量数值并绘制滑动曲线及效率曲线 三、实验设备和工具 CPQ―A带传动试验机～其示意图如图: 1.砝码30N、2.砝码20N、 3.滑轮、4.发电机紧固螺栓、 5.发电机、6.发电机带轮、 7.试验带、8.测力环支座、 9.百分表、10. 测力环、 11.杠杆、12.电动机、 13.电动机带轮、14.加载旋钮、 15.数码管、16.电压表、 17.电流表、18.启动开关、 19.调速旋钮、20.复零按钮、 21.电源指示灯、22.数显开关、 23.停止开关。 图一××―×× 带传动试验示意图 主动带轮13装在电动机12的转子轴上～从动带轮6装在发电机5 的转子轴上～实验用的传动带(V带或平型带)7套装在主动带轮与从动带轮上。利用砝码1与2对带产生拉力～砝码的重力经过导向滑轮3～拖动发电机支座沿滚动导轨水平移动～以实现传动带的张紧。 四、实验原理 1、调速与加载 调速与稳速是由可控硅半控桥式整流～触发电路及速度、电流两个调整环节组成。转动面板上的“调速”旋钮19～即可实现调速,电动机的转速值由数码管显示。在电动机轴的后端～装有检测元件～它不断检测转速～反馈到输入端～与给定值比较～并有自动调节～以保证恒转速。 加载与控制负载大小～是通过开启灯泡来实现的。在直 流发电机的输出电路上～并接了八个灯泡～每个40瓦～作为带传动的加载装臵。开启灯泡～以改变发电机的负载电阻～随着开启灯泡的增多～发电机的负载增大～带的受力增大～两边拉力差也增大～带的弹性滑动逐步增加。当带断传递的载荷刚好达到所能传递的最大有效圆周力时～带开始打滑～当负载继续增加时则全面打滑。 2、转矩的测量 , 由于电动机转子与定子之间～发电机转子与定子之间都存在着磁场相互作用～固定于定子上的杠杆11～受到转子力矩反作用～迫使杠杆压向测力环。测力环的支反力对定子的反力矩作用～使定子处于平衡状态。 测力环的约束反力:FR1?K1Δ,FR2?K2Δ, ,1N,2N, 式中:K1、K2——测力环的标定值(N/格),Δ1、Δ2——百分表的读数(格) 根据力学原理可得～ 主动轮上的转矩:T1?FR1L1?K1Δ1L1(N?m),从动轮上的转矩: T2?FR2L2?K2Δ2L2(N?m) 式中:L1、L2——杠杆力臂长(m) 3、滑动率的测量 主动轮转速n1和从动轮转速n2的测量～是分别通过装在电机轴后端的光电传感器获得电脉冲信号～由面板上的数码显示窗口15直接读出。实验测出了转数n1和n2后～可代入滑动率的计算公式。 滑动率为:?? n1?n2 ?100% n1 4、绘制滑动曲线和效率曲线 根据测得的扭矩T2(或有效圆周力Ft2? 2T2 )和滑动率?～可绘出滑动曲线,再根据扭矩T2,或有效D2 圆周力Ft2,和带传动效率～可绘出效率曲线,见图二所示,。 带传动效率:?? 通过试验结果从图二可以看出～在临界点A以内～传递载荷越大～滑差,n1?n2,越大～滑动率?越大～在弹性滑动区滑动曲线几乎是直线。带传动的效率?与负载的关系～如图所示～在临界点A处～?最高。 P1T2n2 ??100%式中:P1——电动机输出功率～P2——发电机输出功率。 P2T1n1 五、实验方法和步骤 1、观察弹性滑动和打滑现象。 图二 带传动的滑动曲线和效率曲线 首先将试验机检查一下。开车后～调节给定电 压～当转数达到某一值时～在空载下～由于有弹性滑动存在、主动轮转速n1略大于n2,逐渐加载～可见滑差,n1?n2, 值越来越大～由转速数码管可明显的观察到弹性滑动现象的存在。当载荷加大到某一值后～可以听到带从轮上滑过的摩擦声～松边明显下垂～这就产生了打滑。打滑后～如果增加预紧力,加砝码重量,可以减轻和消除打滑。 2、测量数值并绘制滑动曲线及效率曲线 ?、做好试验准备:检查试验机～使其处于正常状态。根据预紧力的大小选挂砝码,将各种显示表对准零位～如检查测力环应处于平衡状态～百分表调至零位,本实验中试验机应处于游动状态。 , ?、加砝码3kg～使带具有2F0?30N的预紧力。 ?、按下“启动”按钮～顺时针缓慢旋动“调速”旋钮～将转速调到给定值1000r/min运转几分钟,记下发电机与电动机转数n1和n2～记下百分表的读数?1和?2。 ?、逐级加载:加载间隔约5~10秒～每次加载～都要记下电机相应的转速和百分表相应的读数,直到做到 ??3%附近～带在轮上打滑为止。再加负载～带传动出现全面打滑。 ?、关闭全部负载灯泡～将砝码减至2kg～使带具有2F0?20N的预紧力。 ?、重复步骤?、?。 ?、停车～关闭电源～取下砝码。 ?、整理数据～绘制滑动曲线及效率曲线。 六、实验报告主要内容及格式要求 带传动实验报告 实验名称,,,,,,班级,,,,,,姓名,,,,日期,,,,, 一、实验目的 二、实验的主要内容 三、实验设备 四、实验步骤方和数据记录 ,、已知条件 ?、带种类:V带型号,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,。 ?、预紧力:2F0(1)? 30N,2F0(2)?20N; ?、转速:n1(1)?1000r/min,n1(2)? 1000r/min; ?、张紧方式:,自动张紧或固定张紧, ?、带轮直径:D1?D2?120mm, ?、测力杠杆臂长度:L1?L2? 120mm?0. 12m; ?、测力环标定值K1? 0.24N/格～K2? 0.24N/格 ?、包角?1??2?180?。 2、测量数据记录表 表1 2F0?30N, n1?1000r/min ？ 表22F0?20N,n1? 1000r/min 3、绘制弹性滑动曲线及效率曲线4、结论 七、实验注意事项 1、“启动”前和“停车”～必须按操作要求。 2、注意人身与设备安全。 , 3、按预先给定的参数进行实验～不得随便改变实验条件。 ,