机械设计课程实验

1、机械设计课程实验机械设计课程实验一、皮带传动实验一、皮带传动实验 主要内容主要内容一、实验目的一、实验目的二、实验台的构造二、实验台的构造 和工作原理和工作原理三、实验步骤三、实验步骤一、实验目的一、实验目的1 1、观察带传动中的弹性滑动现象和打滑现象以、观察带传动中的弹性滑动现象和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。及它们与带传递的载荷之间的关系。2 2、测定弹性滑动率与所传递的载荷和带传动效、测定弹性滑动率与所传递的载荷和带传动效率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。效率曲线。3 3、了解带传动实验台的设计原理与扭矩、转速、了解带传

2、动实验台的设计原理与扭矩、转速的测量方法。的测量方法。二、实验台的构造和工作原理二、实验台的构造和工作原理 由于弹性滑动率由于弹性滑动率之值与打滑现象的出现以之值与打滑现象的出现以及带传动效率及带传动效率都与带传递的载荷的大小有密切都与带传递的载荷的大小有密切的关系，本实验台用灯炮作负载，本实验台由主的关系，本实验台用灯炮作负载，本实验台由主机和测量系统两部分组成如图机和测量系统两部分组成如图3 3所示。所示。 主机是一个装有平带的传动主机是一个装有平带的传动 装置主机是直流电动机装在滑座上，可沿滑座滑动，电装置主机是直流电动机装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮，通过平带带动从动轮，

3、从动轮装在直流机轴上装有主动轮，通过平带带动从动轮，从动轮装在直流发电机的轴上。在直流发电机的输出电路上，并联了八个灯发电机的轴上。在直流发电机的输出电路上，并联了八个灯炮，每个灯泡炮，每个灯泡4040瓦（即图瓦（即图3 3上的负载灯泡），作为带传动的上的负载灯泡），作为带传动的加载装置。砝码通过钢丝绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张加载装置。砝码通过钢丝绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的初拉力。开启灯泡，以改变发电机的负载紧，并保证一定的初拉力。开启灯泡，以改变发电机的负载电阻随着开启灯泡的增多，发电机的负载增大，带的受力增电阻随着开启灯泡的增多，发电机的负载增大，带的受力增大，两边

4、拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带传递大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带传递的载荷刚好达到所能传递的最大有效圆周力时，带开始打滑，的载荷刚好达到所能传递的最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时完全打滑。当负载继续增加时完全打滑。1 1、主、主 机机2 2、测量系统、测量系统 测量系统由光电转速测定装置和电机的测扭测量系统由光电转速测定装置和电机的测扭矩装置两部分组成。矩装置两部分组成。A A、光电测速装置、光电测速装置 在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转盘，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔盘，在转盘的同一半径上钻有一个

5、小孔，在小孔一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带轮的转速。轮的转速。 B B、扭矩测速装置、扭矩测速装置 主动轮的扭矩主动轮的扭矩T T1 1和从动轮的扭矩测定。和从动轮的扭矩测定。 T T2 2均通过电机外均通过电机外壳来电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可壳来电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动。当电动机启动和发电机负载后，绕与转子相重合的轴线摆动。当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电

6、动机的外壳将向转由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子旋转的反方向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同方向子旋转的反方向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同方向倾倒，它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳上的测力倾倒，它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳上的测力计所测的力矩来平衡。即：计所测的力矩来平衡。即： 主动轮上的扭矩主动轮上的扭矩T T1 1=Q=Q1 1K K1 1L L1 1（N Nmmmm） 从动轮上的扭矩从动轮上的扭矩T T2 2=Q=Q2 2K K2 2L L2 2（ N Nmm mm ） 式中式中Q Q1 1，Q Q2 2测力计上百分表的读数。测力计上百分表的

7、读数。 K K1 1，K K2 2测力计标定值。测力计标定值。K K1 1 =K =K2 2=0.233N/=0.233N/格格 L L1 1，L L2 2测力计的力臂。测力计的力臂。L L1 1=L=L2 2=120mm=120mm。 带传动的效率带传动的效率=从动轮的功率从动轮的功率N N2 2/ /主动轮主动轮的功率的功率N N1 1，即，即=我们只要测得不同负载下主动我们只要测得不同负载下主动轮的转速轮的转速n n1 1和从动轮转速和从动轮转速n n2 2以及主动轮的扭矩以及主动轮的扭矩T1T1和从动轮的扭矩和从动轮的扭矩T2T2，就可算出在不同的有效拉，就可算出在不同的有效拉力下的弹

8、性滑动率力下的弹性滑动率（在两带轮的直径相同时，（在两带轮的直径相同时，=100%=100%）以及效率）以及效率之值。以有效拉力之值。以有效拉力F F为横为横坐标，分别以不同载荷下的坐标，分别以不同载荷下的和和之值为纵坐之值为纵坐标，就可画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲标，就可画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，如图线，如图2 2所示。所示。图图2三、实验步骤三、实验步骤1 1、接通电源，实验台的指示灯亮，检查一下测力计、接通电源，实验台的指示灯亮，检查一下测力计的测力杆是否处于平衡状态，若不平衡则调整到平衡。的测力杆是否处于平衡状态，若不平衡则调整到平衡。2 2、加砝码、加砝码3Kg3Kg，

9、使带具有初拉力。，使带具有初拉力。3 3、慢慢地沿顺时针方向旋转调速按扭，使电机从开、慢慢地沿顺时针方向旋转调速按扭，使电机从开始运转逐始运转逐 渐加速到渐加速到n n1 1=1000=1000转转/ /分左右，记录分左右，记录 Q Q1 1，Q Q2 2一组数据。一组数据。 4 4、打开一个灯泡（即加载），记录一组数据，注意此时、打开一个灯泡（即加载），记录一组数据，注意此时Q Q1 1和和Q Q2 2之间的差值，即观察带的弹性滑动现象。之间的差值，即观察带的弹性滑动现象。 5 5、逐渐增加负载（即每次打开一个、逐渐增加负载（即每次打开一个4040瓦的灯炮），重复瓦的灯炮），重复第第4 4步，直到步，直到33左右，即圆左右，即圆2 2上的上的A A点，带传动开始点，带传动开始进入打滑区。若再打开灯泡，则和之差值迅速增大。进入打滑区。若再打开灯泡，则和之差值迅速增大。 6 6、完成实验报告（即绘制弹性滑动和