實驗13帶傳動實驗之一-機械設計

帶傳動實驗之一F轉矩〔T1、T2〕、轉速〔n1、n2〕的測試方法。23456789101211

實驗帶傳動實驗之一F轉矩〔T1、T2〕、轉速〔n1、n2〕的測試方法。23456789101211

帶傳動是靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和動力的，帶在工作時，由于緊邊和松邊的拉力不同，其緊邊和松邊產生彈性變形也不同。由帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的滑動稱為為彈性滑動。這種彈性滑動是不可防止的，其結果是使從動輪的圓周速度低于主動帶輪的圓周速度，引起帶傳動效率降低。皮帶打滑是指當帶所傳遞的工作載荷增大到一定程度時，帶與帶輪之間所產生顯著的相對滑動。打滑會使從動輪轉速急劇降低，帶的磨損加劇，這種打滑現象是可以防止的。本實驗就是通過實驗觀察帶傳動的彈性滑動與打滑現象，掌握帶傳動的滑動曲線和效率曲線的測試方法。一、實驗目的：1.測定帶傳動滑動率和傳動效率，繪制F滑動曲線和效率曲線。F03.觀察帶傳動中的彈性滑動和打滑現象。二、設備和工具：本實驗所使用的設備為DS—1小型帶傳動試驗臺。其結構如圖13-1所示。

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圖13-1DS—1小型帶傳動試驗臺示意圖本試驗臺是一臺裝有三角膠帶的帶傳動裝置，主動帶輪7裝在電動機8的軸上，電動殼體懸架在可動支座9的軸承中，可以轉動。從動帶輪上2裝在發(fā)電機4的軸上，發(fā)電機殼體懸架在固定支座下的軸承中，可以轉動，為了便于實驗，把主、從動帶輪的直徑做得一樣，并作開口，水平傳動。電動機〔連同主動帶輪〕懸架在底面有滾珠導軌的可動支座上，它可以沿著主、從動帶輪連心線的方向水平移動，吊有墜重11的繩索經差動滑輪10改向后通過可動支座，主動帶輪張緊三角膠帶，使其具有一定數值的初拉力，改變墜重即能使膠帶具有不同的初拉力。本試驗臺采用了差動滑輪，使墜重經差動滑輪后放大了二倍，又主、從動帶輪直徑相同，故張緊膠帶的墜重G即為膠帶的初拉力F。實際使用中大多采用定中心距的帶傳動，故本試驗臺設置了進行定中心距試驗時所需的結構，只要擰緊差動滑輪支架上的螺釘12即可。

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控制臺后立面板V電流表啟動按鈕控制臺前立面板燈泡開關n2。在電機后端各置一塊帶齒〔60A懸臂滑線變阻器停止按鈕

發(fā)電機、燈泡及懸臂滑線變阻器等組成加載系統(tǒng)。本試驗臺設有四個100W、二個60W控制臺后立面板V電流表啟動按鈕控制臺前立面板燈泡開關n2。在電機后端各置一塊帶齒〔60A懸臂滑線變阻器停止按鈕燈泡分別有各自的開關控制，以實現帶傳動的有級加載，在帶傳動滑動曲線的臨界點附近，帶傳動由彈性滑動向完全打滑過渡，此處滑動曲線變化較大，需要較細地加載測試才能正確繪出該段曲線，為此，在加載電路中置“BCI—3003KΩ〞的懸臂滑線式變阻器以便實現小量無級加載?？刂婆_后立面板如圖13-2所示，設有一直流電源插座供輸出直流電?？刂婆_前立面板如圖13-3所示，控制臺前面板如圖13-4所示。

交流電源插座

直流電源插座電動機發(fā)電機電源插座

圖13-2

紅色指示燈電壓表

綠色指示燈

圖13-3

勵磁變阻器

圖13-4控制臺前平面板

三、實驗原理：

要獲得試驗條件下帶傳動的滑動情況，即求得不同負載下帶傳動的滑動率ε。必須測出相應負載時主、從動帶輪的轉速n1和齒〕鍍鉻鋼質測速盤。據此，用戶可使用磁電式，光電式〔直射、反射均可〕傳感器測速。為了在一秒中測出電機之轉速〔rpm〕,故測速盤邊緣制出60齒。

由于電動機和發(fā)電機的殼體懸架在支座的軸承中，可以自由轉動。當不考慮摩擦時，根據作用和反作用原理，電動機的輸出轉矩T1(即主動帶輪上的轉矩)和輸入發(fā)電機的轉矩T2(從動帶輪上轉矩)可以分別用電動機和發(fā)電機轉子作用于各自外殼之轉矩來表示。由于電機外殼和重心不在軸心上，當電機外殼受到外力矩作用時，就會偏轉一個角度，使重心所產生的力矩與外力矩平衡。據此，本試驗臺在電動機和發(fā)電機前端及前端支座上分別安裝指針一根和刻度板一塊。經過標定，外殼所受的轉矩為格。

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A47mm2

F0

V1V2n2Dn1n2Vnn1F2T1A47mm2

F0

V1V2n2Dn1n2Vnn1F2T1AAAD12r.p.m；2N

n1D1

11D19.55106TT1n1D12T2nT1n9.5510622

12（1）試驗條件和原始數據膠帶型式O型普通三角膠帶膠帶橫剖面帶輪材料HT15~33主動帶輪直徑D1100mm從帶輪直徑D2100mm膠帶的初拉力帶傳動型式開口，水平傳動載荷情況平穩(wěn)

(2)計算公式：

滑動率：

T2n2效率：

有效應力：K

式中：V、V

n1、n2—主從帶輪的轉速

T、T

F—帶傳動的有效拉力，N。四、實驗步驟1.實驗前準備工作。(1)用手按動電機外殼，松手后外殼應擺動自如，否那么應對電機支座中的軸承加注潤滑油。(2)電機外殼在自由靜止狀態(tài)時，其前端指針應指在刻度板的零位。否那么應松開指針環(huán)上的緊固螺釘，如圖13-5所示。將直針調到零位。

指針緊固螺釘

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22

〔rpm〕〔rpm〕22

〔rpm〕〔rpm〕K〔Nmm2〕1，T2的主要因素是哪些？它們在設計皮帶中有何用處？設計皮帶中一般取

nn%(3)安置好測速儀及傳感器(4)將勵磁變阻器及旋臂滑線變阻器的旋鈕退轉到起始位置，使負載燈泡的開關均處于斷開狀態(tài)。Kg左右。(6)將電動機和發(fā)電機的電線插頭〔合用一個〕與控制臺插座相接。(7)接通控制臺的三相交流電源，紅色指示燈亮。2.記錄實驗條件，原始數據。3.接通測速儀及傳感器電源。4.起動電動機，試驗臺工作，注意：起動電動機時，應按住電動機外殼，防止電動機外殼因起動轉矩較大而突然擺動，然后按起動按鈕，此時綠色指示燈亮。電動機起動后，即可不再按住電動機外殼任其自由擺動。Kg〔包括砝碼盤〕。

6.待實驗臺穩(wěn)定運行后，測n、n和分別為主、從動帶輪的轉速和轉矩。7.

旋動勵磁變阻器旋鈕，將發(fā)電機電壓調至200V左右〔由直流電壓表顯示〕，待實驗臺穩(wěn)定

運行后測量n、n和T1、T2

8.仿6、7兩步逐級加載，逐次測量并記錄。K接近臨界有效應力K。時改用旋臂滑線變阻器加載。每次加載量均為15~20W左右〔可由支流電流表之電流變化來控制〕，直至帶傳動打滑〔約加載4~5次〕，每次加載后，待實驗臺穩(wěn)定運行后，均測量n1、n2和T1、T2并記錄?！沧⒁猓刍€變阻器旋鈕不可旋近或旋到終點，否那么可能因電流過大燒斷電阻絲或短路?！?0.卸除載荷，按下停止按鈕，實驗臺停止運行。五、思考題1.為什么從動輪的實測轉速會比計算轉速略?。?.打滑與彈性滑動有何區(qū)別？它們發(fā)生于哪個輪子，發(fā)生在什么時候？能否防止？和滑動率的=？＝？六、實驗報告要求

主動帶輪從動帶輪載荷計