機械傳動系統(tǒng)性能綜合測試與分析

1、機械綜合設計與創(chuàng)新實驗（實驗項目三）機械傳動系統(tǒng)性能綜合測試與分析班級： 姓名： 學號： 指導教師： 時間：實驗三 機械傳動系統(tǒng)性能綜合測試與分析一、實驗目的1、了解、掌握綜合機械系統(tǒng)的基本特性及實驗測試原理與方法。2、掌握ZJS50系列綜合設計型機械裝置在現(xiàn)代實驗測試研究中的應用。3、根據(jù)給定的實驗項目內(nèi)容、設備，提高學生的工程實踐能力、科學實驗能力、創(chuàng)新 能力、動手能力及團隊合作能力。4、根據(jù)實驗項目要求，通過實驗測試與分析、定量評價，比較機械傳動方案的優(yōu)劣。二、實驗原理機械傳動效率是評價機械傳動裝置綜合性能的重要指標。我們指導，機械傳動系統(tǒng)輸入功率等于輸出功率與內(nèi)部損耗功率之和，即Pi

2、= P0+Pf式中：Pi為輸入功率，Po為輸出功率，Pf為損失功率。則機械效率 n為n=Po/Pi根據(jù)力學知識，若機械傳動的力矩為m，轉(zhuǎn)速為n,則對應功率有如下關系?P = 9550式中：n為傳動機械的轉(zhuǎn)速。故傳動效率也可以表示為=?)?)n= ?忍？因此，我們只需要利用儀器測出被測傳動的輸入輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速即可計算出傳動效率。機械傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理如下圖所示。通過對轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的測量，利用轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與功率的數(shù)學關系間接導出功率數(shù)值，并通過對電機和負載的相應控制觀察分析轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率的相應變化趨勢，同時通過對減速器的輸入功率和輸出功率的測量分析， 得出減速器的效率及其隨不同情況的變

3、化所呈現(xiàn)的變化趨勢。實驗臺工作原理圖三、實驗儀器及設備機械傳動性能綜合測試試驗臺采用模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的傳動裝置、聯(lián)軸器、電動機、磁粉制動器和工控機等模塊組成。本次實驗方案的組成部件包括三相交流電機、聯(lián)軸器、齒輪箱、帶傳動、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、磁粉制動器和工控機。該實驗方案的硬件組成部分如下圖所示。1三相異步電機2:聯(lián)軸器 3 :轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4:被測傳動5:磁粉制動器6:功控臺 7 :臺座各部分的性能參數(shù)如下：1、動力部分JW5624三相異步電動機：額定功率120W，同步轉(zhuǎn)速1400r/min，輸入電壓 380V。2、測試部分NJO轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器：額定轉(zhuǎn)矩20N.m，工作轉(zhuǎn)速06000 r/m

4、in，齒數(shù)（內(nèi)）120。NJ10轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器：額定轉(zhuǎn)矩90N.m，工作轉(zhuǎn)速 05000 r/min，齒數(shù)（內(nèi)）90。3、被測部分直齒圓柱齒輪減速器。V帶傳動。4、制動部分CZ6磁粉制動器：額定轉(zhuǎn)矩 50 N.m，額定功率3.5KW，通磁電流00.3A。四、實驗內(nèi)容1、利用相關實驗設備、裝置及測試儀器，根據(jù)實驗要求，提出科學的、詳實可行的實 驗方案。2、構(gòu)建能滿足實驗要求的實驗裝置，繪制裝置的系統(tǒng)圖和結(jié)構(gòu)簡圖。3、根據(jù)實驗方案搭接、組裝實驗裝置。4、根據(jù)實驗要求，制定實驗操作規(guī)程，完成實驗操作及測試，并按要求進行實驗結(jié)果 分析。五、實驗步驟1、齒-輪帶傳動（1）根據(jù)機械傳動方案要求選擇齒輪箱一

5、個，軸承座兩個，皮帶輪兩個，皮帶一根，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置兩個，磁粉制動器一個，聯(lián)軸器六個。（2）按照電機-聯(lián)軸器-傳感器-聯(lián)軸器-齒輪箱-聯(lián)軸器-軸承座-皮帶輪-聯(lián)軸器-傳 感器-聯(lián)軸器磁粉制動器的順序布置安裝各傳動組件。（3）檢查各連接部位是否牢固可靠，按實驗要求進行測試設備調(diào)試，以保證傳動精度。（4）打開實驗臺電源開關和工控機電源開關。（5）輸入相應的測試信息并啟動電機進行實驗。使電機轉(zhuǎn)速加快致接近同步轉(zhuǎn)速后，進行加載。加載時應緩慢平穩(wěn)，待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后，即可開始數(shù)據(jù)采樣。（6）查看參數(shù)曲線，確認實驗結(jié)果。（7）結(jié)束實驗。先逐步卸載，后降速。2、齒輪-帶傳動調(diào)換齒輪箱和帶傳動的安裝位置，其他

6、實驗程序同上。六、實驗結(jié)果記錄1、齒輪-帶傳動M1n1P1M2n2P2u4.01341471.70.61840.46762205.80.1080.17463.98691471.70.61430.49292205.70.11380.18534.01961471.40.61930.52652205.40.12160.19634.0261471.40.62020.56592205.40.13070.21074.12661470.70.63550.62952204.10.14530.22864.39381468.90.67580.83722010.19290.28544.71431466.60.723

7、91.02312197.20.23540.32515.246814630.80371.3492190.80.30940.3855.63741460.10.86181.592221860.36440.42287.7921444.31.17832.98012159.50.67380.57188.45161439.31.27363.43052151.20.77270.60678.83291436.41.32843.67752164.10.82640.62218.23411433.21.38573.962421410.88820.6419.56511430.51.43274.14672136.30.9

8、2750.647410.6061422.21.57944.8322122.31.07370.67982、帶-齒輪傳動M1n1P1M2n2P2u3.26331480.40.50580.45572216.30.10580.20913.27271480.40.50730.46752216.20.10850.21383.329914800.5160.5122215.40.11880.23013.45891479.10.53570.60012213.80.13910.25973.74191477.30.57880.77572210.40.17950.31024.18091474.40.64541.057

9、82205.20.24420.37844.84531469.70.74561.473921970.3390.45475.63021464.40.86331.99912187.20.45780.53036.56831457.61.00242.622621750.59720.59587.50411450.81.13993.23452162.20.73220.64239.05921439.31.36534.26542140.20.95580.700110.8141425.51.61415.43342110.91.0090.74414.8481390.72.16218.19511967.41.68820.7808七、實驗結(jié)果的分析與處理P1/KW圖1齒輪-帶傳動的功率一效率圖圖2帶一齒輪傳動的功率一效率圖八、結(jié)論由以上兩圖可以看出，無論采用哪種布置方式，傳動效率都隨功率增加而呈現(xiàn)增加趨勢，而且增加趨勢逐漸減緩， 出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是因為帶是彈性體，受力不同的時候伸長量不等，使帶傳動發(fā)生彈性滑動現(xiàn)象，而效率與彈性滑動密不可分。但是，圖1和圖2的傳動效率都隨著功率的增加而增加的趨勢卻不同，但是