带传动实验课1

1、带传动实验指导带传动实验指导 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。现象。 通过本实验可以观察带传动的弹性滑动和打滑现象，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，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。掌握带传动的滑动率及效率的测试方法。一、实验目的一、实验目的1、测定滑动率和传动效率，绘制滑动曲线及效率曲线测定滑动率和传动效率，绘制滑动曲线及效率曲线;2、测定带传动的滑动功率测定带传动的滑动功率; 3、观察带传

2、动中的弹性滑动和打滑现象。观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。由于紧边与松边所受到的拉力不同，因此，在带与带轮间由于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。会产生弹性滑动。这种弹性滑动是不可避免的。带的主要失效形式：带的主要失效形式：带的磨损、疲劳损坏和打滑。带的磨损、疲劳损坏和打滑。 带在传动运动过程中，主动轮上的线速度大于带的线速度，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弹性滑动。从动轮上的线速

3、度小于带的线速度的现象称为弹性滑动。通常以滑动系数来衡量，其定义为：通常以滑动系数来衡量，其定义为：二、实验原理二、实验原理带的弹性滑动带的弹性滑动112211121DnDnDn 2从动轮圆周速度；从动轮圆周速度；1主动轮圆周速度；主动轮圆周速度；D2从动轮直径。从动轮直径。D1主动轮直径；主动轮直径；带的磨损为带与带轮之间的相对滑动引起，是不可避免的；带的磨损为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，也是不可避免的；带的疲劳破坏是由于带传动中交变应力引起，也是不可避免的；带的打滑是由于带的疲劳或过载而产生，是可以避免的。带的打滑是由于带的疲劳或过载而

4、产生，是可以避免的。带传动的效率带传动的效率n1主动轮转速；主动轮转速；P2从动轮输出功率；从动轮输出功率；222111PT nPT n 因此，只要测得带传动主、从动轮的转速和转矩，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。就可以获得带传动的转速差、弹性滑动系数和传动效率。 P1主动轮输入功率；主动轮输入功率；n2从动轮转速；从动轮转速；T1主动轮输入扭矩；主动轮输入扭矩；T2从动轮输出扭矩；从动轮输出扭矩；1效率曲线效率曲线2滑动曲线滑动曲线T2T0为临界点，为临界点， T0的左面为弹性滑动区，的左面为弹性滑动区，T0Tax为弹性滑动和打滑

5、混合区为弹性滑动和打滑混合区 Tax为完全打滑。为完全打滑。采用采用转矩转速传感器转矩转速传感器来测量两轴的转速和扭矩。来测量两轴的转速和扭矩。三、实验设备三、实验设备1234567891011121、从动直流电机从动直流电机2、从动带轮从动带轮3、传动带传动带4、主动直流电机主动直流电机5、主动带轮主动带轮6、牵引绳牵引绳 7、滑轮滑轮 8、砝码砝码9、拉簧拉簧10、浮动支座浮动支座11、固定支座固定支座12、底座底座13、拉力传感器拉力传感器对原动机，由可控硅整流装置供给电动机对原动机，由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现电枢以不同的端电压实现无级调速无级调速。对从动电机，每按

6、一下对从动电机，每按一下“加载加载”按键，及并上按键，及并上一个负载电阻，使发电机负载逐步增加，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，即电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，即从动电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。从动电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。机械部分如图机械部分如图14-1所示所示 图图14-1两台电机的转速传动器（红外光电传感器）分别安装在带轮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背后 的环形槽（本图未表示）中，由此可获得必需的转速讯号。的环形槽（本图未表示）中，由此可获得必需的转速讯号。123456789101112两台电机均

7、为悬挂支承，当传递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载荷时，作用于电机定子上的力矩矩T1(主动电机力矩主动电机力矩)、T2（从动电机力矩）迫使拉钩作（从动电机力矩）迫使拉钩作用于拉力传感器（序号用于拉力传感器（序号13），），原动机与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力原动机与牵引钢丝绳、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形成机构。改变砝码大小，即可准确预定带传动的预拉力F0。传感器输出的电讯号正比于传感器输出的电讯号正比于T1、T2，因而可以作为测定，因而可以作为测定T1、 T2的原始讯号。的原始讯号。电子系统的

8、结构框图如图电子系统的结构框图如图14-2所示。 2、电子系统、电子系统带传动机构带传动机构主、被动轮转矩传感器主、被动轮转矩传感器主、被动轮转速传感器主、被动轮转速传感器主、被动轮转矩显示主、被动轮转矩显示主、被动轮转速显示主、被动轮转速显示MEC-B机械动机械动态参数测试仪态参数测试仪CRT显示显示绘图绘图打印打印计算机计算机CRT显示显示绘图绘图打印打印单片机单片机测试仪接口测试仪接口微机接口微机接口图图14-2实验台电子实验台电子系统框图系统框图 T2及效率曲线及效率曲线 T2关数据关数据.保持保持加载加载清零清零送数送数载荷指示载荷指示12345678从动轮转矩从动轮转矩从动轮转速从

9、动轮转速主动轮转矩主动轮转矩主动轮转速主动轮转速调速调速电源电源转速转速转矩转矩 转速转速转矩转矩 3、操作部分、操作部分 主要操作部分在机台正面的面板上，面板的布置如图主要操作部分在机台正面的面板上，面板的布置如图14-3所示所示图图14-3 面板布置图面板布置图微调微调图图14-4背面布置图背面布置图1、主动力矩放大倍数调节主动力矩放大倍数调节2、接地端子接地端子3、被动力矩调零被动力矩调零4、主动力矩调零主动力矩调零5、RS232接口接口6、电源插座电源插座123456背面操作布置图背面操作布置图1、不同型号传动带需在不同预拉力不同型号传动带需在不同预拉力F0的条件下进行试验，也可的条件

10、下进行试验，也可对同一型号传动带，采用不同预拉力对同一型号传动带，采用不同预拉力F0 ，试验不同预拉力，试验不同预拉力F0对对传动性能的影响。为了改变预拉力传动性能的影响。为了改变预拉力F0，如图，如图14-1所示，只需改变所示，只需改变砝码砝码8的大小。的大小。三、实验步骤三、实验步骤（一）人工记录操作方法（一）人工记录操作方法（ 5 ）当当主电机转速主电机转速达到预定转速（建议预定转速为达到预定转速（建议预定转速为1200转转分左右）分左右）时，停止转速调节。此时时，停止转速调节。此时从动电机转速从动电机转速将稳定显示在显示屏上。将稳定显示在显示屏上。（ 1 ） 接通电源前先将调速旋钮逆时

11、针转至接通电源前先将调速旋钮逆时针转至“最低速最低速” （0 速）位置，速）位置，2、接通电源接通电源（ 2 ）揿电源开关接通电源；揿电源开关接通电源；（ 3 ）按一下按一下“清零清零”键；键；（ 4 ）将调速旋钮时针相向将调速旋钮时针相向“高速高速”方向旋转，逐渐增速。同时方向旋转，逐渐增速。同时 观察实验台面板上主动轮转速显示屏上的转速数，其上的数字观察实验台面板上主动轮转速显示屏上的转速数，其上的数字 即为当时的电机转速。即为当时的电机转速。;电源电源调速调速清零清零 3、转矩零点及放大倍数调整、转矩零点及放大倍数调整 （1）在空载状态下调整机台背面（参见图在空载状态下调整机台背面（参见

12、图14-2）调零电位器，）调零电位器， 使被动转矩显示（参见图使被动转矩显示（参见图14-4）上的转矩数在）上的转矩数在00 030N m， 主动轮主动轮上的转矩数上的转矩数在在0 050 0 090N m。（2）待调零稳定后（一般在转动调零电位器后，显示器跳动待调零稳定后（一般在转动调零电位器后，显示器跳动 23次次 即可达到稳定值）按加载键一次，最左地即可达到稳定值）按加载键一次，最左地1个加载个加载 指示灯亮，待主、指示灯亮，待主、 被动轮转速及转矩显示稳定后，调节主动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轮放大倍数电位器，使主动轮转

13、矩增量略大于被动轮转矩增量 （一般出厂时已调好）。（一般出厂时已调好）。（3）显示稳定后按清零键，再进行调零。反复几次，即可完成显示稳定后按清零键，再进行调零。反复几次，即可完成 转矩零点数放大倍数调整。转矩零点数放大倍数调整。4、加载、加载 （1）在空载时，记录主、被动轮转矩与转速在空载时，记录主、被动轮转矩与转速; （2）按按“加载加载”键一次，键一次，第一加载指示灯第一加载指示灯亮，待显示基本稳定亮，待显示基本稳定 后，记下主、被动轮的转矩及转速值后，记下主、被动轮的转矩及转速值;（3）再次按再次按“加载加载”键一次，键一次，第二个加载指示灯第二个加载指示灯亮，待显示稳定后，亮，待显示稳

14、定后， 调整调整n1，使之重新达到预定转速为，使之重新达到预定转速为1200转转分左右，再次记下分左右，再次记下 主、主、 被动轮的转矩及转速；被动轮的转矩及转速；（4）第三次按第三次按“加载加载”键，三个加载指示灯亮，待显示稳定后调整键，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，使之重新达到预定转速为1200转转分左右，记录下主、分左右，记录下主、 被动轮的被动轮的转距、转速。转距、转速。重复上述操作重复上述操作，直至，直至8个加载指示灯亮，记录下八组数据。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根据这八组数据便可作出带传动滑动曲线 T2及

15、效率曲线及效率曲线 T2。（二）试验台与计算机接口（二）试验台与计算机接口 在试验台后板上设在试验台后板上设KS232串行接口，可通过通讯线直接和串行接口，可通过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：计算机相连，组成带传动试验系统，操作步骤为：1、将随机携带信号线一端接到实验机构将随机携带信号线一端接到实验机构RS232插座，另一端接到插座，另一端接到 计算机串行输出口（串行口计算机串行输出口（串行口1或或2均可，但无论联线或拆线时均可，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）；，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

16、开计算机，在打开计算机，在DOS状态下，运行状态下，运行DCS、EXE文件，屏幕将文件，屏幕将提示要求输入提示要求输入 串行口通道号，根据通信线所接的通道，输入串行口通道号，根据通信线所接的通道，输入1或或2通道，经回车确认后屏幕将出现功能菜单，选择通道，经回车确认后屏幕将出现功能菜单，选择“输入输入”功能并功能并 回车确认，计算机将处于等待信号输入状态；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）。至合适位置（方法同前）。4、按下按下“加载加载”键，待转速稳定（一般

17、需键，待转速稳定（一般需23个显示周期个显示周期）后，）后， 再按再按“加载加载”键，以此往复，直至试验机构面板上的键，以此往复，直至试验机构面板上的8个个指示灯指示灯 全亮为止，当实验机构面板上四组数码管将全部显示全亮为止，当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。表明所采数据已全部送至计算机。6、移动功能菜单的光标，选择移动功能菜单的光标，选择“曲线曲线”功能，屏幕将显示本次试验功能，屏幕将显示本次试验 的曲线和数据。的曲线和数据。 7、移动功能菜单的光标至移动功能菜单的光标至“打印打印”功能，打印机将打印试验曲功能，打印机将打印试验曲线线 和数据和

18、数据(目前仅适配目前仅适配EPSONLQ1600K打印机打印机) 。8、实验过程中如需调出本次数据实验过程中如需调出本次数据,只需将光标移至只需将光标移至“输入输入”功能功能,并并回回 车确认车确认,同时同时,按下实验机构的按下实验机构的“送数送数”键键,数据即被送至计算机数据即被送至计算机,可可用用 上述上述6、7项实验操作进行画图和打印。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一次实验结束后如需继续实验,可按下实验机构的可按下实验机构的“清零清零”键键, 同时将计算机屏幕中的同时将计算机屏幕中的“输入输入”菜单中菜单中,重复上述第重复上述第4-7项即可。项即可。10、实验结束后实验结束后,将实验台电机转速调到零将实验台电机转速调到零,关闭实验机构的电源关闭实验机构的电源, 将计算机屏幕菜单选至将计算机屏幕菜单选至“退出退出”,回车确认