機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)性能綜合測(cè)試和分析

1、機(jī)械綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)性能綜合測(cè)試與分析班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師:時(shí)間：實(shí)驗(yàn)三機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)性能綜合測(cè)試與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解、掌握綜合機(jī)械系統(tǒng)的基本特性及實(shí)驗(yàn)測(cè)試原理與方法。2、掌握zjs50系列綜合設(shè)計(jì)型機(jī)械裝置在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究中的應(yīng)用。3、根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、設(shè)備，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新 能力、動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)fi要求，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析、定量評(píng)價(jià)，比較機(jī)械傳動(dòng)方案的優(yōu)劣。二、實(shí)驗(yàn)原理機(jī)械傳動(dòng)效率是評(píng)價(jià)機(jī)械傳動(dòng)裝置綜合性能的重要指標(biāo)。我們指導(dǎo)，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)輸入 功率等于輸出功率與內(nèi)部損耗功率z和，即pi=po+

2、pf式中：pi為輸入功率，po為輸出功率，pf為損失功率。則機(jī)械效率n為n= p(/pi根據(jù)力學(xué)知識(shí)，若機(jī)械傳動(dòng)的力矩為m,轉(zhuǎn)速為n,則對(duì)應(yīng)功率有如下關(guān)系p = m”9550式屮：n為傳動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速。故傳動(dòng)效率也可以表示為=沁mm因此，我們只需要利用儀器測(cè)出被測(cè)傳動(dòng)的輸入輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速即可計(jì)算出傳動(dòng)效率。機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理如下圖所示。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的測(cè)量，利用 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與功率的數(shù)學(xué)關(guān)系間接導(dǎo)出功率數(shù)值，并通過(guò)對(duì)電機(jī)和負(fù)載的相應(yīng)控制觀察分析 轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率的相應(yīng)變化趨勢(shì)，同時(shí)通過(guò)對(duì)減速器的輸入功率和輸出功率的測(cè)量分析, 得出減速器的效率及其隨不同情況的變化所呈現(xiàn)的變化趙勢(shì)

3、。實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作原理圖三、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)性能綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的傳動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)、 磁粉制動(dòng)器和工控機(jī)等模塊組成。本次實(shí)驗(yàn)方案的組成部件包括三相交流電機(jī)、聯(lián)軸器、齒 倫箱、帶傳動(dòng)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、磁粉制動(dòng)器和工控機(jī).該實(shí)驗(yàn)方案的硬件組成部分如下圖 所示。1：三相異步電機(jī) 2：聯(lián)軸器3：轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4：被測(cè)傳動(dòng)5：磁粉制動(dòng)器6：功控臺(tái)7:臺(tái)座各部分的性能參數(shù)如下：1、動(dòng)力部分jw5624三相異步電動(dòng)機(jī)：額定功率120w,同步轉(zhuǎn)速1400r/min,輸入電壓380v。2、測(cè)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0-6000 r/min,齒數(shù)（內(nèi)）

4、120。nj10轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器：額定轉(zhuǎn)矩90n.m,工作轉(zhuǎn)速0-5000 r/min,齒數(shù)（內(nèi)）90。3、被測(cè)部分直齒圓柱齒輪減速器。v帶傳動(dòng)。4、制動(dòng)部分cz6磁粉制動(dòng)器：額定轉(zhuǎn)矩50 n.m,額定功率3.5kw,通磁電流00.3a。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、裝置及測(cè)試儀器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，提出科學(xué)的、詳實(shí)可行的實(shí) 驗(yàn)方案。2、構(gòu)建能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)裝置，繪制裝置的系統(tǒng)圖和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案搭接、組裝實(shí)驗(yàn)裝置。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，制定實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，完成實(shí)驗(yàn)操作及測(cè)試，并按要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、齒-輪帶傳動(dòng)（1）根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)方案要求選擇齒輪箱一個(gè)，軸承座兩個(gè)，皮帶

5、輪兩個(gè)，皮帶一根， 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置兩個(gè)，磁粉制動(dòng)器一個(gè)，聯(lián)軸器六個(gè)。（2）按照電機(jī)-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(dòng)器的順序布置安裝各傳動(dòng)組件。（3）檢查各連接部位是否牢固可靠，按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)試設(shè)備調(diào)試，以保證傳動(dòng)精 度。（4）打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源開(kāi)關(guān)和工控機(jī)電源開(kāi)關(guān)。（5）輸入相應(yīng)的測(cè)試信息并啟動(dòng)電機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使電機(jī)轉(zhuǎn)速加快致接近同步轉(zhuǎn)速后, 進(jìn)行加載。加載時(shí)應(yīng)緩慢平穩(wěn)，待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后，即可開(kāi)始數(shù)據(jù)采樣。（6）查看參數(shù)曲線(xiàn)，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（7）結(jié)朿實(shí)驗(yàn)。先逐步卸載，后降速。2、齒輪-帶傳動(dòng)調(diào)換齒輪箱和帶傳動(dòng)的安裝位置，其他實(shí)驗(yàn)程序同上。

6、六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄1、齒輪-帶傳動(dòng)mlnlplm2n2p2u4.01341471.70.61840.46762205.80.1080.17463.98691471.70.61430.49292205.70.11380.18534.01961471.40.61930.52652205.40.12160.19634.0261471.40.62020.56592205.40.13070.21074.12661470.70.63550.62952204.10.14530.22864.39381468.90.67580.83722010.19290.28544.71431466.60.72391.0231

7、2197.20.23540.32515.246814630.80371.3492190.80.30940.3855.63741460.10.86181.592221860.36440.42287.7921444.31.17832.98012159.50.67380.57188.45161439.31.27363.43052151.20.77270.60678.83291436.41.32843.677521640.82640.6221&23411433.21.38573.962421410.88820.6419.56511430.51.43274.14672136.30.92750.6

8、47410.6061422.21.57944.8322122.31.07370.67982、帶齒輪傳動(dòng)mlnlplm2n2p2u3.26331480.40.50580.45572216.30.10580.20913.27271480.40.50730.46752216.20.10850.21383.329914800.5160.5122215.40.11880.23013.45891479.10.53570.60012213.80.13910.25973.74191477.30.57880.77572210.40.17950.310248091474.40.64541.05782205.20.

9、24420.37844.84531469.70.74561.473921970.3390.45475.63021464.40.86331.99912187.20.45780.53036.56831457.61.00242.622621750.59720.59587.50411450.81.13993.23452162.20.73220.64239.05921439.31.36534.26542140.20.95580.700110.8141425.51.61415.43342110.91.0090.74414.8481390.72.1621&19511967.41.68820.7808七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與處理圖1齒輪帶傳動(dòng)的功率一效率圖0.8-0.7 -0.6-n 0.5 -0.4-0.3 -0.2-0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.2p1/kw圖2帶一齒輪傳動(dòng)的功率一效率圖八、結(jié)論由以上兩圖可以看出，無(wú)論采用哪種布置方式,傳動(dòng)效率都隨功率增加而呈現(xiàn)增加趨勢(shì), 而且增加趨勢(shì)逐漸減緩，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是因?yàn)閹菑椥泽w，受力不同的時(shí)候伸長(zhǎng)量不 等，使帶傳動(dòng)發(fā)生彈性滑動(dòng)現(xiàn)象，而效率與彈性滑動(dòng)密不可分。但是，圖1和圖2的傳動(dòng)效 率都隨著功率的增加而增加的趙勢(shì)卻不同，但是