带传动特性实验-粗线条版讲解.doc

实验 七 带传动特性实验 实验学时：2 ； 实验类型：综合 ；实验要求：必修 一．实验目的 1.了解带传动的弹性滑动与打滑现象。 2.运用Excel绘制带传动的滑动曲线（）与效率曲线（）； 3.掌握带传动实验台的工作原理，尤其是扭矩、转速的测量方法。 二．实验设备 1.CTPD—C型带传动实验台以及数据采集、测试计算机等； 2.学生自备工具，文具及数据存储用U盘等。 三．实验原理 1.实验原理 在带传动过程中，主、从动带轮产生转速差的主要原因是带与带轮间的弹性滑动引起的，而弹性 滑动是由于带在传动中紧边拉力大于松边拉力，紧边到松边的拉力是变化的，带的拉伸弹性变形也相应变化，从而使带速与带轮的圆周速度不等，从而产生弹性滑动，导致从动轮的圆周速度小于主动轮的圆周速度。弹性滑动是一种微量的滑动，是不可避免的。弹性滑动不仅影响传动速度，而且影响到传动效率，使传动效率降低。当带传动在过载情况下，带与带轮产生全面滑动时，这时带传动严重失稳，并使带剧烈磨损，从而使传动失效，打滑现象是可以避免的。 弹性滑动通常用滑动率ε来衡量，即： 当主动轮与从动轮的直径相等时，则： 式中： ，—主、从动轮的圆周速度（） ，—主、从动轮的转速（） 一般带传动的滑动率=（1－2）% 带传动的效率等于从动轮传递功率与主动轮传递功率之比，即： =/ 主动轮传递的扭矩与功率的关系为 ； 从动轮传递的扭矩与功率的关系 ； 所以效率的计算式也可写成 带传动的滑动曲线（）与效率曲线 （）如图7－1所示。 带传动的有效拉力F与扭矩T1的关系 图7－1 带传动效率与滑动率曲线图 带传动的有效应力为： 式中： —主动带轮直径（） —试验三角带之剖面面积（） 2.实验参数 基于计算机RS232串口测量的带传动实验台测量系统，包括带传动实验台和数据采集用计算机等。 直流电动机：功率=0.355，调速范围50～1300，精度±1； 直流发电机：功率=0.355，加载范围0～320; 预紧力最大值：3.0 转矩力测杆力臂长：==120（、电机转子轴心至力传感器中心的距离）； 测力杆刚度系数：==0.24 带轮直径：==120； 压力传感器：精度1%，量程0～50； 皮带为美国型号: ，广角（60°）V带，带节周长=800，截面积=21.83。 3.实验台的结构与工作原理 图7－2 带传动实验台轴测图1 图7－3 带传动实验台轴测图2 带传动实验台如图7－2、7－3所示。电动机为直流无级调速，采用先进的调速电路，测速方式为红外线光电测速；皮带轮转速和扭矩可直接在面板上准确读取，也可输出到计算机中进行测试分析。 带传动实验台主要由两个直流电机组成，其中一个为主动电机，另一个为从动电机，作为发电机使用，其电枢绕组两端接上灯泡负载，主动电机固定在一个可以在水平方向移动的底板上，与发电机由一根广角V带连接。在与滑动底板相连的法码架上加上法码，即可张紧皮带,如图7－2所示。 电机锭子未固定可转动，其外壳上装有测力杆，支点压在压力传感器上通过计算即可得到电动机和发电机的转矩。两电机后端装有光电测速装置和测速转盘，所测转速在面板上各自的数码管上显示。 4.实验台显示控制面板说明 带传动实验台的转速控制由两部分组成：一部分为由脉冲宽度调制原理所设计的直流电机调速电源；另一部分为电动机和发电机各自的转速测量电路及显示电路以及各自的红外传感器电路。调速电源能输出电动机和发电机励磁电压，还能输出电动机所需的电枢电压，调节板面上“调速”旋钮，即可获得不同的电枢电压，也就改变了电动机的转速。发电机的电枢端并接八个40W灯泡用为负载。转速测量及显示电路有左、右两组LED数码管，分别显示电动机和发电机的转速，如图7－2所示。 四．实验教学方法与手段 实验教学以基于Pro/ENGINEER开发的皮带实验台3D模型为教学对象，并在Pro/ENGINEER软件的3D环境中进行教学。其余内容讲解采用PPT等讲解。 五．组织运行要求 采用基于校园网络的开放运行模式。 六．实验内容 本实验要求学生至少完成带传动打滑数据和带传动避免打滑数据的测量内容。 七．实验步骤 实验安全重要提示，实验期间务必遵守安全操作规程，注意人身安全防护。尤其不能将手伸进实验台防护罩内，更要防止异物如女生头发等进入实验台防护罩内。 ⒈在启动实验台电源开关之前，必须做到： ⑴将面板上转速调节旋钮逆时针旋到止位，以避免电动机通电后突然高速转动产生冲击损坏传感器； ⑵应在砝码托盘上加上一定的砝码，使带张紧； ⑶应确认发电机没有加载，否则请卸掉负载。 ⒉实验期间需要注意以下事项。 ⑴采