機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告帶傳動(dòng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)一 帶傳動(dòng)性能分析實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解帶傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理。 2、掌握轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差的測(cè)量方法，熟悉其操作步驟。 3、觀察帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及打滑現(xiàn)象。 4、了解改變預(yù)緊力對(duì)帶傳動(dòng)能力的影響。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 1、測(cè)試帶傳動(dòng)轉(zhuǎn)速n1、n2和扭矩T1、T2。 2、計(jì)算輸入功率P1、輸出功率P2、滑動(dòng)率e、效率h。 3、繪制滑動(dòng)率曲線eP2和效率曲線hP2。三、帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)及工作原理傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)是由機(jī)械部分、負(fù)載和測(cè)量系統(tǒng)三部分組成。如圖1-1所示。1直流電機(jī) 2主動(dòng)帶輪 3、7力傳感器 4軌道 5砝碼 6燈泡8從動(dòng)輪 9 直流發(fā)電機(jī) 10皮帶圖

2、1-1 帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 1、機(jī)械部分 帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一個(gè)裝有平帶的傳動(dòng)裝置。主電機(jī)1是直流電動(dòng)機(jī)，裝在滑座上，可沿滑座滑動(dòng)，電機(jī)軸上裝有主動(dòng)輪2，通過(guò)平帶10帶動(dòng)從動(dòng)輪8，從動(dòng)輪裝在直流發(fā)電機(jī)9的軸上，在直流發(fā)電機(jī)的輸出電路上，并接了八個(gè)燈泡，每個(gè)40瓦，作為發(fā)電機(jī)的負(fù)載。砝碼通過(guò)尼龍繩、定滑輪拉緊滑座，從而使帶張緊，并保證一定的預(yù)拉力。隨著負(fù)載增大，帶的受力增大，兩邊拉力差也增大，帶的彈性滑動(dòng)逐步增加。當(dāng)帶的有效拉力達(dá)到最大有效圓周力時(shí)，帶開(kāi)始打滑，當(dāng)負(fù)載繼續(xù)增加時(shí)則完全打滑。 2、測(cè)量系統(tǒng) 測(cè)量系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速測(cè)定裝置和扭矩測(cè)量裝置兩部分組成。 （1）轉(zhuǎn)速測(cè)定裝置 用硅整流裝置供給電動(dòng)機(jī)電樞

3、以不同的端電壓實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，轉(zhuǎn)動(dòng)操縱面板上“調(diào)速”旋鈕，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速范圍為01500r/min；兩電機(jī)轉(zhuǎn)速由光電測(cè)速裝置測(cè)出，將轉(zhuǎn)速傳感器（紅外光電傳感器）分別安裝在帶輪背后的“U”形糟中，由此可獲得轉(zhuǎn)速信號(hào)，經(jīng)電路處理即可得到主、從動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)速n1、n2。 （2）扭矩測(cè)量裝置 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 (主動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩)、和發(fā)電機(jī)輸入轉(zhuǎn)矩 (從動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩)采用平衡電機(jī)外殼（定子）的方法來(lái)測(cè)定。電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的外殼支承在支座的滾動(dòng)軸承中，并可繞轉(zhuǎn)子的軸線擺動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，由于受轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的反作用，電動(dòng)機(jī)定子將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的相反方向傾倒，發(fā)電機(jī)的定子將向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的相同方向

4、傾倒，翻轉(zhuǎn)力的大小可通過(guò)力傳感器測(cè)得，經(jīng)過(guò)計(jì)算電路計(jì)算可得到作用于電機(jī)和發(fā)電機(jī)定子的轉(zhuǎn)矩，其大小與主、從動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩、相等。 只要測(cè)得不同負(fù)載下主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速以及主動(dòng)輪的扭矩和從動(dòng)輪的扭矩，就可計(jì)算出不同的負(fù)載下的彈性滑動(dòng)系數(shù)以及效率。以為橫坐標(biāo)，分別以不同負(fù)載下的和為縱坐標(biāo)，就可以畫(huà)出帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)曲線和效率曲線。 3、加載裝置 在發(fā)電機(jī)激磁線圈上并聯(lián)電阻，每按一下“加載”鍵，即并聯(lián)上一個(gè)電阻，使發(fā)電機(jī)負(fù)載逐步增加，電樞電流增大，隨之電磁轉(zhuǎn)矩也增大。由于發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相反的電磁轉(zhuǎn)矩，故此發(fā)電機(jī)的電磁力矩對(duì)電動(dòng)機(jī)而言即為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。因此每并聯(lián)一個(gè)電阻，發(fā)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩就增大，從

5、而實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的改變。 4、電器箱：實(shí)驗(yàn)臺(tái)所有的控制、測(cè)試均由電器控制箱（其原理參見(jiàn)圖1-2），旋轉(zhuǎn)面板上的調(diào)速旋紐，可改變主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，并由面板上的顯示裝置上直接顯示。直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩也分別由設(shè)在面板上的顯示裝置顯示。 圖1-2電器箱電路原理圖四、實(shí)驗(yàn)原理 傳動(dòng)帶裝在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上，直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)均由一對(duì)滾動(dòng)軸承支撐，其定子（外殼）可以繞轉(zhuǎn)子軸線擺動(dòng)。通過(guò)轉(zhuǎn)速測(cè)定裝置和專據(jù)測(cè)定裝置，可以得到主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速、及主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和。 帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)： (為傳動(dòng)比)由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)的帶輪直徑D1=D2120mm，=1，所以 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率： (、分別為主動(dòng)輪的輸入功率和從動(dòng)

6、輪的輸出功率)隨著負(fù)載的改變，、和、值也將隨之改變。這樣，可以獲得不同負(fù)載下的和值，由此可以得出帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率曲線和效率曲線。改變帶的預(yù)緊力，又可以得到在不同預(yù)緊拉力下的一組測(cè)試數(shù)據(jù)。顯然，實(shí)驗(yàn)條件相同且預(yù)緊力一定時(shí)，滑動(dòng)率的大小取決于負(fù)載的大小，與之間的差值越大，則產(chǎn)生彈性滑動(dòng)的范圍也隨之增大。當(dāng)帶在整個(gè)接觸弧上都產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)，就會(huì)沿帶輪表面出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，這時(shí)，帶傳動(dòng)已不能正常工作。所以打滑現(xiàn)象是應(yīng)該避免的?；瑒?dòng)曲線上臨界點(diǎn)（A和B）所對(duì)應(yīng)的有效拉力即不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象時(shí)帶所能傳遞的最大有效拉力。通常，我們以臨界點(diǎn)為界，將降曲線分為兩個(gè)區(qū)，即彈性滑動(dòng)區(qū)和打滑區(qū)（見(jiàn)圖1-3所示）圖1-3 帶傳動(dòng)滑動(dòng)

7、曲線 圖1-4 帶傳動(dòng)效率曲線實(shí)驗(yàn)證明，不同的預(yù)緊力具有不同的滑動(dòng)曲線。其臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的有效拉力也有所不同。從圖1-3和圖1-4可以看出，預(yù)緊力增大，其滑動(dòng)曲線上的臨界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的功率也隨之增加，因此帶傳遞負(fù)載的能力有所提高，但預(yù)緊力過(guò)大勢(shì)必對(duì)帶的疲勞壽命產(chǎn)生不利的影響。 五、帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)直流電機(jī)功率為 355W 調(diào)速范圍 501500rpm 初拉力最大值為 3Kg 皮帶輪直徑 六、實(shí)驗(yàn)步驟1、接通電源前，先將實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源開(kāi)關(guān)置于“關(guān)”的位置，檢查控制面板上的調(diào)速旋鈕，應(yīng)將其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底，即置于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零的位置。2、將傳動(dòng)帶套到主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上，并在預(yù)緊裝置的砝碼盤(pán)

8、上加2Kg重量的砝碼。3、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)調(diào)速旋鈕，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由低到高直到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速顯示為轉(zhuǎn)分為止（同時(shí)顯示出），此時(shí)，轉(zhuǎn)矩顯示器也同時(shí)顯示出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 4、待穩(wěn)定后,記錄皮帶傳動(dòng)的實(shí)測(cè)結(jié)果，同時(shí)將這一結(jié)果記錄到實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的數(shù)據(jù)記錄表中。 5、點(diǎn)擊“加載”按鈕，使發(fā)電機(jī)增加一定的負(fù)載，待穩(wěn)定后，記錄測(cè)試結(jié)果、和、到數(shù)據(jù)記錄表中。重復(fù)本步驟,直到為止,結(jié)束本實(shí)驗(yàn)。 6、增加皮帶預(yù)緊力到3Kg（增加砝碼重量），再重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。經(jīng)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)帶傳動(dòng)功率提高，滑動(dòng)率系數(shù)降低。 7、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，首先將負(fù)載卸去，然后將調(diào)速旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底，關(guān)掉電源開(kāi)關(guān)，然

9、后切斷電源，取下帶的預(yù)緊砝碼。 8、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果=2 kg 序號(hào)(rpm)(rpm)（%）(N·m)(N·m)(W)(W)(%)(W)17017000.00141.170.05820.17350.04027006990.00141.40.52980363.480.371037006630.052920.991400656.370.472047005720.18292.41.281680732.160.443057005230.25292.481.641736857.720.494067004740.32292.61.87182088

10、6.380.495077004250.39292.872.012009854.250.436087004140.40862.92.222030919.080.4570=3 kg序號(hào)(rpm)(rpm)（%）(N·m)(N·m)(W)(W) (%)(W)170170101.340.035939.3424.5350.03027017000.001431.750.71226.84900.41037006990.001432.181.21526838.80.552047016970.005712.751.641927.81143.10.593057016950.008563.041

11、.9921311383.10.654067006930.013.452.3424151621.60.675076996900.012883.512.622453.51807.80.746087016700.044224.332.923035.31956.40.647097006150.121434.453.2831152017.20.6590107005700.185714.983.6934862103.30.6110八、用坐標(biāo)紙繪制滑動(dòng)率曲線-和效率曲線-。用獲得的一系列、值，通過(guò)計(jì)算可獲得一系列、和（）的值然后可在坐標(biāo)紙上繪制和關(guān)系曲線，如圖1-5所示。 圖1-5 滑動(dòng)曲線和效率曲線從圖1

12、-5上可以看出，曲線上的A0點(diǎn)是臨界點(diǎn)，其左側(cè)為彈性滑動(dòng)區(qū)，是帶傳動(dòng)的正常工作區(qū)。隨著負(fù)載的增加，傳動(dòng)效率增大，滑動(dòng)系數(shù)逐漸增加，。當(dāng)載荷增加到超過(guò)臨界點(diǎn)A0后，帶傳動(dòng)進(jìn)入打滑區(qū)，傳動(dòng)效率降低，滑動(dòng)系數(shù)突然增加很快，帶傳動(dòng)不能正常工作，所以應(yīng)當(dāng)避免。九、思考題 1、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象有何區(qū)別？它們各自產(chǎn)生的原因是什么？ 答：現(xiàn)象區(qū)別：（1）彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)的固有特性，是不可避免的。打滑是一種失效形式，是可以避免的，而且我們必須避免；（2）打滑發(fā)生在小帶輪的全部包角內(nèi)，而彈性滑動(dòng)只發(fā)生在離開(kāi)主、從動(dòng)輪前的一段?。椿瑒?dòng)弧）上；（3）打滑有過(guò)載保護(hù)的作用，但會(huì)加劇帶的磨損，而彈性滑動(dòng)會(huì)影響

13、傳動(dòng)精度。產(chǎn)生的原因：彈性滑動(dòng)是由帶的拉力差引起的，帶的拉力差就越大，就導(dǎo)致彈性滑動(dòng)區(qū)增大，滑動(dòng)現(xiàn)象越明顯；打滑時(shí)過(guò)載引起的，當(dāng)載荷過(guò)大，帶和輪之間的摩擦力小于帶拉力時(shí)就會(huì)出現(xiàn)打滑。2、帶傳動(dòng)的預(yù)緊力對(duì)帶的傳動(dòng)能力有何影響？ 答：預(yù)緊力越大，帶與帶輪之間的的正壓力就越大，最大有效拉力Fmax越大，帶傳動(dòng)的最大拉力會(huì)增加。但當(dāng)預(yù)緊力過(guò)大，將導(dǎo)致帶的磨損加劇，帶壽命縮短；當(dāng)預(yù)緊力過(guò)小，帶的工作能力將不足，工作時(shí)會(huì)打滑。3、帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率如何測(cè)定？帶傳動(dòng)的效率如何測(cè)定？答：（1）滑動(dòng)率的測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置和轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置，可以得到主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n1和n2、轉(zhuǎn)矩T1和T2。帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)為： (為傳動(dòng)比 )由于實(shí)驗(yàn)臺(tái)的帶輪直徑D1=D2120m