机械基础实验报告二指导教师：专业：班级：姓名：学号：带传动实验指导书带传动是广泛应用的一种传动，其性能试验为机械设计教学大纲规定的必做的实验之一。

带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。

在传递转矩时带在传动过程中紧边与松边所受到的拉力不同，因此，在带与带轮间会产生弹性滑动。

这种弹性滑动是不可避免的。

当带传动的负载增大到一定程度时，带与带轮间会产生打滑现象。

通过本实验可以观察带传动的弹性滑动和打滑现象，形象地了解带传动的弹性滑动与打滑现象与有效拉力的关系，掌握带传动的滑动率及效率的测试方法。

一、实验目的1、测定滑动率ε和传动效率η，绘制2T -ε滑动曲线及2T -η效率曲线2、测定带传动的滑动功率。

3、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。

二、实验原理带传动是靠摩擦力作用而工作的，其主要失效形式是带的磨损、疲劳损坏和打滑。

带的磨损是由于带与带轮之间的相对滑动引起，是不可避免的；带的疲劳破坏是由于带传动中交变应力引起，与带传动的载荷大小、运行时间、工作状况、带轮直径等有关，它也是不可避免的；带的打滑是由于载荷超过带的传动能力而产生，是可以避免的。

带在传动运动过程中，主动轮上的线速度大于带的线速度，从动轮上的线速度小于带的线速度的现象称为带的弹性滑动。

弹性滑动通常以滑动系数来衡量，其定义为：112211121D n D n D n v v v -=-=ε这里 v1、v2分别为主、从动轮的转动线速度；1n 、2n 分别为主、从动轮的转速；D1、D2分别为主、从动轮的直径。

一般带传动的滑动系数为（1~2）%。

带传动的效率是指从动轮输出功率P2与主动轮输入功率P1的比值，即222111P T n P T n η==式中，T1、T2分别为主、从动轮的转矩。

因此，只要测得带传动主、从动轮的转速和转矩，就可以获得带传动的转速差、弹性滑动系数和传动效率。

在本实验中，我们采用转矩转速传感器来测量两轴的转速和扭矩。

在主动带轮上，以T1代表主动带轮转矩，则有效拉力Fe ＝2 T1∕D ，实验中可求出不同负载下的T2和滑动率ε，以T2为横坐标，ε（%）为纵坐标在坐标纸上作出各点，并连成光滑曲线。

T 0为临界点，T0的左面为弹性滑动区，T0～T ｍax 为弹性滑动和打滑的混合区，T ｍax 为完全打滑。

在弹性滑动区，滑动曲线为近似线性关系，在弹性滑动和打滑的混合区滑动曲线为曲线，到T ｍax 滑动曲线表现为急剧上升。

T0点所对应的横坐标为带传动在不打滑情况下所能传递的最大转矩。

以T2为横坐标，η为纵坐标绘出各对应点，并连成光滑的效率曲线如图。

在弹性滑动区， 效率曲线上升，到临界点效率最高，过了临界点效率急剧下降。

故皮带的工作范围应在弹性滑动区效率高的地方 ,T0点不能选。

图1 带传动的滑动曲线和效率曲线三、实验设备(一) 实验设备的主要技术参数1、直流电机功率：2台×50W2、主动电机调速范围：500～2000转/分3、额定转矩：T=0.24N. M=2450g.cm4、实验台尺寸：长×宽×高＝600×280×3005、电源：220V交流(二)实验设备的结构特点1、机械结构本实验的机械部分，主要由两台直流电机组成，如图14-1所示。

其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发动机。

对原动机，由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速。

7 6 5 4 3 2 1图14-1 实验台机械结构1、从动直流电机2、从动带轮3、传动带4、主动直流电机5、主动带轮6、牵引绳7、滑轮8、砝码9、拉簧 10、浮动支座11、固定支座 12、底座 13、拉力传感器对发动机，每按一下“加载”按键，及并上一个负载电阻，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，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。

两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T1(主动电机力矩)、T2（从动电机力矩）迫使拉钩作用于拉力传感器（序号13），传感器输出的电讯号正比于T1、T2，因而可以作为测定T1、T2的原始讯号。

原动机的机座设计成浮动结构（滚动滑槽），与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确预定带传动的预拉力F0。

两台电机的转速传动器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的环形槽（本图未表示）中，由此可获得必需的转速讯号。

2、电子系统电子系统的结构框图如图14-2所示。

图14-2 实验台电子系统框图实验台内附设单片机，承担检测、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。

如外接本公司定型产品MEC-B机械动态参数测试仪或386、486微型计算机，这时测试仪或计算机就可自动显示并能打印输出带传动的滑动曲线ε－T2及效率曲线η－T2关数据.3、操作部分操作部分主要集中在机台正面的面板上，面板的布置如图14-3所示。

图14-3 面板布置图在机台背面有微机RS232接口、主动轮转矩I及被动轮转矩II调零旋钮等，其布置情况如图14-4所示。

图14-4 背面布置图1、主动力矩放大倍数调节2、接地端子3、被动力矩调零4、主动力矩调零5、RS－232接口6、电源插座三、实验步骤（一）人工记录操作方法1、不同型号传动带需在不同预拉力F0的条件下进行试验，也可对同一型号传动带，采用不同预拉力，试验不同预拉力对传动性能的影响。

为了改变预拉力F0，如图14-1所示，只需改变砝码8的大小。

2、接通电源(1) 在接通电源前首先将电机调速旋钮逆时针转至“最低速”（0 速）位置;(2)揿电源开关接通电源;(3)按一下“清零”键；(4)将调速旋钮时针相向“高速”方向旋转，电机由起动，逐渐增速，同时观察实验台面板上主动论转速显示屏上的转速数，其上的数字即为当时的电机转速；(5)当主电机转速达到预定转速（本实验建议预定转速为1200转/分左右）时，停止转速调节。

此时从动电机转速也将稳定的显示在显示屏上。

3、转矩零点及放大倍数调整（1）在空载状态下调整机台背面（参见图14-2）调零电位器，使被动转矩显示（参见图14-4）上的转矩数0～0.030N.M，主动轮在0.050～ 0.090N.M。

（2）待调零稳定后（一般在转动调零电位器后，显示器跳动2～3次即可达到稳定值）按加载键一次，最左地1个加载指示灯亮，待主、被动轮转速及转矩显示稳定后，调节主动轮放大倍数电位器，使主动轮转矩增量略大于被动轮转矩增量（一般出厂时已调好）。

显示稳定后按清零键，在进行调零。

如此反复几次，即可完成转矩零点数放大倍数调整。

4、加载（1）在空载时，记录主、被动轮转矩与转速；（2）按“加载”键一次，第一加载指示灯亮，待显示基本稳定后，记下主、被动轮的转矩及转速值。

；（3）再次按“加载”键一次，第二个加载指示灯亮，待显示稳定后，调整n1，使之重新达到预定转速为1200转/分左右，再次记下主、被动轮的转矩及转速；（4）第三次按“加载”键，三个加载指示灯亮，待显示稳定后调整n1，使之重新达到预定转速为1200转/分左右，记录下主、被动轮的转距、转速。

重复上述操作，直至8个加载指示灯亮，记录下八组数据。

根据这八组数据便可作出带传动滑动曲线ε－T2及效率曲线η－T2。

在记录下各组数据后应及时按“清零”键。

显示灯泡全部熄灭,机构处于空载状态,关电源前,应将电机调速至零,然后再关闭电源。

为便于记录数据,在试验台的面板上还设置了“保持”键,每次加载数据基本稳定后,按“保持”键即可使转矩,转速稳定在当时的显示值不变。

按任意键,可脱离“保持”状态。

（二）试验台与计算机接口在DSC－II型带传动试验台后板上设有KS232串行接口，可通过所附的通讯线直接和计算机相连，组成带传动试验系统，操作步骤为：1、将随机携带的信号线一端接到实验机构RS232插座，另一端接到计算机串行输出口（串行口1＃或2＃均可，但无论联线或拆线时，都应先关闭计算机和试验台机构电源，以免烧坏接口元件）。

2、打开计算机，在DOS状态下，插入随机携带的软盘（或将磁盘文件拷入相应的子目录），运行DCS、EXE文件，屏幕将提示要求输入串行口通道号，根据通信线所接的通道，输入1＃或2＃通道，经回车确认后屏幕将出现功能菜单，选择“输入”功能并回车确认，计算机将处于等待信号输入状态。

3、打开试验机构电源，并调整主、被动力矩的零点及放大倍数至合适位置（方法同前）。

4、按下“加载”键，待转速稳定（一般需2－3个显示周期）后，再按“加载”键，以此往复，直至试验机构面板上的八个发光管指示灯全亮为止，此时，实验机构面板上四组数码管将全部显示“8888”，表明所采数据已全部送至计算机。

5、当试验机构全部显示“8888”时，计算机屏幕将显示所采集的全部八组主、被动轮的转速和转矩。

6、移动功能菜单的光标，选择“曲线”功能，屏幕将显示本次试验的曲线和数据。

7、移动功能菜单的光标至“打印”功能，打印机将打印试验曲线和数据(目前仅适配EPSONLQ1600K 打印机) 。

8、实验过程中如需调出本次数据,只需将光标移至“输入”功能,并回车确认,同时,按下实验机构的“送数”键,数据即被送至计算机,可用上述6、7项实验操作进行画图和打印。

9、一次实验结束后如需继续实验,可按下实验机构的“清零”键,同时将计算机屏幕中的“输入”菜单中,重复上述第4-7项即可。

10、实验结束后,将实验台电机转速调到零,关闭实验机构的电源,将计算机屏幕菜单选至“退出”,回车确认后即可退出。

退出后应及时关闭计算机。

六、实验报告要求绘制输出带传动的ε－T1滑动曲线及η－T1效率曲线,以及相关数据。

对实验结果进行分析。

带传动实验报告专业及班级姓名日期同组人姓名一、实验目的二、实验步骤三、数据表格四、用坐标纸绘制实验曲线五、思考并回答下列题目1. 带传动产生弹性滑动和打滑现象的原因是什么？在实验中，你怎样观察到这两种现象的出现？如何判断和区分它们？2.为什么从动轮的实测转速会比计算转速略小？3.打滑与弹性滑动有何区别？当21D D 时，打滑先发生在哪个带轮上，为什么？能否避免？4.影响带的传动能力的因素有哪些？5.影响效率η和滑动率ε的主要因素是那些？它们在设计皮带中有何用处？设计皮带中一般取η=? ε=? 为什么？。