机械设计实验方案(修改)

机械设计实验带传动效率及滑动率测量实验方案机械工程学院机械设计制造及其自动化1105班设计者：张乾刘健壮候伟赵镤张毅飞张永占设计时间;2013年11月15日带传动效率及滑动率测量实验实验目的：1、深入了解、掌握机械带传动效率及滑动率测量原理及方法，了解测量过程所使用的仪器、仪表及传感器的工作原理。2、通过对滑动率曲线（ε－F曲线）和效率曲线（曲线）的测定，认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。3、使学生对设计性实验的实验方法及实验过程得到全面训练。二、实验仪器：带传动实验台是由机械、电器箱和负载箱三部分组成。其间由航空插座与导线连接。如图1所示：图7-1图7-1带传动实验台1—皮带预紧装置2—主动带轮3—测速传感器4—直流电动机5、7一测矩传感系统6—传动带8一从动轮9一直流发电机10—测速传感器11一连接电缆（2根）12—电气箱I3一负载箱14连接导线（2根）序号仪器设备名称仪器设备型号数量主要用途直流电动机1台机械能输入（电能转化为机械能）直流发电机1台机械能输出（机械能转化为电能）带轮V带、平带通用2个机械能传递传动带V带、平带（各1）2条机械能传递螺口灯头及灯泡40W9套发电机负载电机支架及轴承2套支撑电机定子，使电机定子能够回转电机扭臂2套测量扭矩（扭臂的长度为力臂大小）力传感器2套测量扭矩（应变大小与力成正比）电控模块1套整流、调压等电测模块1套转速及扭矩测量及显示按钮开关10控制总电源及发电机负载底座1套支撑、固定其他部件咫尺测量扭臂长度主要仪器的使用方法1、电测模块——电测模块是由发光二极管、光敏三极管配合安装于二者之间的遮光板测量转速的，发光二极管发出红外光，通过安装于电机主轴的遮光板（遮光板在同一半径上均匀的打了许多小孔），使光敏三极管感受到脉冲光信号，并将其转化成脉冲电信号，经电路处理为标准的转速值显示于LED上。2、电控模块——将220V、50Hz的市电整流成直流电，经电位器调压来调节电动机的转速。3、负载——发电机为从动轮的负载，灯泡为发电机的负载。负载的大小（接通灯泡的数量）由按钮开关控制。4、扭矩的测量——测量方法为平衡电机法。由电机工作原理可知，定子与转子之间有一对互为反作用的扭矩，所以定子转矩大小即为转子转矩的大小。电机定子通过轴承由支架支撑，电机扭臂固定于电机定子上，在扭臂的端部有一触头，作用于力传感器上，由公式M=F·L可得到电机的扭矩。5、建议：实验过程中主动轮的转速调节范围为1000~2000转/分。三：实验原理：传动带装在主动轮和从动轮上，直流电动机和发电机均由一对滚动轴承支撑，而使电机的定子可绕轴线摆动，从而通过测距系统，直接测出主动轮和从动轮的工作转矩M1和M2。主动轮和从动轮的转速n1和n2是通过调速旋钮来调控，并通过测速装置直接显示出来。这样就可以得到在相应工况下的一组实验结果：带传动的滑动率：带传动的传动效率： 式中：P1、P2—一主动轮、从动轮的功率随着发电机负载的改变，M1、M2和n1、n2值也将随之改变。这样，可以获得几个工况下的e和h值，由此可以给出这套带传动的滑动率曲线和效率曲线。改变带的预紧力F0，又可以得到在不同预紧拉力下的一组测试数据。 四、实验步骤：1．实验台应安装在水平平台上。2．为了安全，请务必接好地线。3．接通电源前，先将实验台的电源开关置于“关”的位置。4．将传动带套到主动带轮和从动带轮上，轻轻向左拉移电动机，并在预紧装置的砝码盘上加适当重量的砝码（要考虑摩擦力的影响）。5．检查负载（小灯泡）红色圆形开关，使它们都置于断开状态。6．检查控制面板上的调速旋钮，应将其逆时针旋转到底，即置于电动机转速为零的位置。7．接通实验台电源（单相220V），打开电源开关。8．顺时针方向缓慢旋转调速旋钮，使电动机转速由低到高，直到电动机的转速显示为n1≈1000转／分为止（同时显示出n2），此时，通过力传感器的显示器读出力的数据F1，F2，并测量电动机到传感器的距离L1，L2，计算出工作扭矩M1、M2。并作记录下测试结果N1，N2.9．按下负载开关l一9个，使发电机增加一定量的负载（小灯泡）；调整转速到n1≈1000转／分，待工况稳定后，再测试并记录这一工况下的n1、n2和F1---F9.其中距离L1，L2不变。10．增加一定量的负载，并将转速调到n1≈1000转／分，待工况稳定后，记录下又一工况下的n1、n2和M1、M2。11．继续逐级增加负载（小灯泡），重复上述实验，直到n1-n2>30转／分为止，因为此时。e＞3％，如果没打滑，适当减砝码数量。如果打滑了测量的次数太少，重新调整起始数据及砝码数量，重新测量，直至带传动己进入打滑区工作后，停止实验。14．实验结束后，将凋速旋钮逆时针方向旋转到底，关掉电源开关，然后切断