南昌大学实验报告
学生姓名 : 学号专业班级 :
实验类型:□ 验证■ 综合□ 设计□ 创新实验日期 : 2013年 10月 11日实验成绩 :
一、实验项目名称 :带传动及其特性实验二、实验目的
1. 了解带传动的预紧和加载方式;
2. 了解带传的的弹性滑动和打滑的区别;
3.了解带传动的拉力与滑动率、与效率之间的关系
4. 了解转速、转速差以及扭曲的测量方法。
三、实验基本原理
• 滑动率
主、从动轮圆周速度分别为
V1 = πdd1n160000(m/s V2 = πdd2n2
60000 (m/s 由于带的弹性滑动引起的从动圆周速度的降低率称为滑动率ε,即
ε= v1 - v2v1*100% = d1n1 - d2n2d1n1*100% =
n1 - n2
n1 *100% (d1 =d2
• 传动效率
η= P2P1= T2n2
T1n1 *100% (1P 、 2P 分别为主动轮的输入功率和从动轮的输出功率
随着负载的改变, 1n 、 2n 和 1T 、 2T 值也将随之改变。
这样,可以获得不同负载下的
ε和η值,由此可以得出带传动的滑动率曲线和效率曲线。
改变带的预紧力 0F ,又可以
得到在不同预紧拉力下的一组测试数据。
显然, 实验条件相同且预紧力 0F 一定时, 滑动率的大小取决于负载的大小, 1F 与 2F 之间的差值越大,则产生弹性滑动的范围也随之增大。
当带在整个接触弧上都产生滑动时,就会沿带轮表面出现打滑现象,这时,带传动已不能正常工作。
所以打滑现象是应该避免的。
滑动曲线上临界点(A 和 B 所对应的有效拉力即不产生打滑现象时带所能传递的最大有效拉力。
通常,我们以临界点为界,将降曲线分为两个区,即弹性滑动区和打滑区(见图 1-3所示
图 1-3 带传动滑动曲线图 1-4 带传动效率曲线
实验证明,不同的预紧力具有不同的滑动曲线。
其临界点对应的有效拉力也有所不同。
从图 1-3和图 1-4可以看出,预紧力增大,其滑动曲线上的临界点所对应的功率
2
P 也随之增加,因此带传递负载的能力有所提高,但预紧力过大势必对带的疲劳寿命产生不利的影响。
四、主要仪器设备
D0S-Ⅳ型智能带传动实验台
•张紧
原传动的机座设计成浮动结构, 与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动初拉力 F 0
•加载
原动机 (主动 :由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压, 以实现无极调速。
发电机 (从动 :每按一下“加载” 就并上一个负载电阻, 使发电机负载逐步增加, 电枢电流增大,以实现了负载的改变。
•数据采集
(1 转矩: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 T 1、T 2迫使拉钩作用于拉力传感器, 传感器输出的信号正比于 T 1、 T 2的原始信号。
(2 转速:两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后的环槽中,由此可获得转速信号。
五、实验步骤
1 接通电源 (单向 220V 。
加适当的砝码,记下初始的预紧力。
2按清零键,将调速旋钮顺时针向“高速”方向旋转,电机由启动逐渐增速,同时观察实验台面板上主动轮转速的显示数, 其上的数字即为当时的主动电机转速。
当主动电机转速达到 1300转/分左右时,停止转速调节。
此时从动电机转速也将稳定地显示在面板上。
3待调零稳定后 (一般在转动调零电位器后,显示器数字跳动 2— 3次,即可达到稳定值 ,按加载键一次,最左第一个加载指示灯亮,待主、从动轮的转矩及转速显示稳定后, 调节主动转矩放大倍数电位器, 使主动轮转矩增量略大于从动轮转矩增量。
显示稳定后,按清零键,再进行调零。
如此反复几次,即可完成转矩零点放大倍数的调节。
5加载在空载时,记录—下主、从动轮转矩与转速值。
按“加载”键一次,第—个加载指示灯亮,待显示基本稳定后,记录下主、从动轮的转矩及转速值。
再按“加载”键一次,第二个加载指示灯亮,待显示稳定后,再次记下主、从动轮的转矩及转速值。
重复上述操作, 直至 8个加载指示灯亮, 记录下 8组数据, 便可以画出带传动的滑动曲线ε— T2图及效率曲线η— T2图。
在记录下各组数据后,应及时按“清零”键。
显示等全部熄灭, 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。
另外, 为便于记录数据, 在实验台的面板上还设置了“保持” 键, 每次加载数据基本稳定以后, 按“保持”键,即可使当时的转矩、转速显示值稳定不变。
按任意键,可脱离“保持” 状态。
预紧力
预紧力 F =1200g 齿带轮
用获得的一系列 1n 、 2n 、 1T 、 2T 值,通过计算可获得一系列ε、η和 2P (222P n T = 的值然后可在坐标纸上绘制ε— 2P 和η— 2P 关系曲线
七、讨论与思考题
1. 带传动、弹性滑动打滑的原因、区别?
答:现象区别:(1弹性滑动是带传动的固有特性,是不可避免的。
打滑是一种失效形式,是
可以避免的,而且我们必须避免;(2打滑发生在小带轮的全部包角内,而弹性滑动只发生在离开主、从动轮前的一段弧(即滑动弧上;(3打滑有过载保护的作用,但会加剧带的磨损,而弹性滑动会影响传动精度。
产生的原因:弹性滑动是由带的拉力差引起的,带的拉力差就越大,就导致弹性滑动区增大, 滑动现象越明显; 打滑时过载引起的, 当载荷过大, 带和轮之间的摩擦力小于带拉力时就会出现打滑。
2. 带传动初拉力对传动能力的影响?
答:预紧力越大,带与带轮之间的的正压力就越大,最大有效拉力 Fmax 越大,带传动的最大拉力会增加。
但当预紧力过大,将导致带的磨损加剧,带寿命缩短;当预紧力过小,带的工作能力将不足,工作时会打滑。
3. 带传动滑动率、打滑、效率与载荷分关系?
答:(1 滑动率的测量:通过转速测量装置和转矩测量装置, 可以得到主动轮和从动轮的转速 n 1和 n 2、转矩 T 1和 T 2。
带传动的滑动系数为: 12
1
-100%n in n ε=
⨯ (i 为传动比由于实验台的带轮直径 D 1=D2=120mm , i =1,所以 12
1
100%n n n ε-=⨯ (2传动效率的测量:
带传动的传动效率为: 2221
11100%100%P n T
P n T η=
⨯=⨯式中, 1P 、 2P 分别为主动轮的输入功率和从动轮的输出功率。