带传动的滑动率和效率测定的实验案设计一、实验目的1．深入了解带传动的原理以及传动摩擦和滑动时候的相关问题2．深入了解、掌握机械带传动效率及滑动率测量法及原理，了解测量过程所使用的仪器、仪表以及传感器的工作原理3．观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解4．通过对滑动曲线（ —F 曲线）和效率曲线（ —F 曲线）的测定和分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素二、实验的理论依据由于带是弹性体，受力不同的时候伸长量不等，使带传动发生弹性滑动现象在带绕带轮滑动传动时候， 带的压力由 F1 下降到 F2 所以带的弹性变形也要相应减小，亦即带在逐渐缩短，带的速度要落后于带轮，因此两者之间必然发生相对滑动同样的现象也发生在从动轮上，但是情况恰好相反带从松边转到紧边时，带所受到的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮带与带轮间同样也发生相对滑动其中：带收到的紧力 F0 ，紧边拉力 F1，松边拉力 F2 则：有效拉力 F= F1- F2 等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和 Ff带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为专业资料..v 1v 2( 1D 2n 2) 100%v 1D 1 n 1式中 v1、v2 ——分别为主动轮、从动轮的圆速度，单位： m/s；n1、n2——分别为主动轮、从动轮的转速， r/min ；D1、 D2——分别为主动轮、从动轮的直径， mm 。
如图 2-1 所示，带传动的滑动（曲线 1）随着带的有效拉力 F 的增大而增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线当有效拉力 F 小于临界点 F 点时，滑动率与有效拉力 F 成线性关系，带处于弹性滑动工作状态；当有效拉力 F 超过临界点 F 点以后，滑动率急剧上升， 带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态当有效拉力等1-滑动曲线 2- 效率曲线图 2-1 带传动的滑动曲线和效率曲线于 Fmax 时，滑动率近于直线上升， 带处于完全打滑的工作状态 图中曲线 2为带传动的效率曲线，即表示带传动效率 与有效拉力 F 之间关系的曲线当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力 F 超过临界点 F 点以后，传动效率急剧下降带传动最合理的状态，应使有效拉力 F 等于或稍小于临界点 F ，这时带传动的效率最高， 滑动率 =1% ~ 2% ，并且还有余力负担短时间 （如启动时）的过载三、实验台的结构与工作原理本实验的设备是 PC—A 型带传动实验台该实验台由主机和测量系统两大部分组成，如图 2-2 所示专业资料..1． 主机主机主要由两台直流电机组成，其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发电机，原动机由直流调速电路供给电枢以不同的端电压，可实现无级调速。
主、从带轮分别装在原动机和发电机的转子轴上，实验用的平带套在两带轮上3 4 5 6 7 8 921 12 11 10图 2-2PC —A 型实验台⒈ 电机滑动底板 ⒉ 砝码 ⒊ 百分表 ⒋ 测力杆及测力装置 ⒌ 电动机及主动带轮 ⒍ 平带⒎ 光电测速装置 ⒏ 发电机及从动带轮 ⒐ 负载灯泡 ⒑ 负载开关 ⒒电源开关 ⒓ 调速开关带传动的加载装置是在直流发电机的输出电路上，并联了八个40 瓦的灯泡作负载每按一下“加载”按键，即并上一个负载电阻（减小了总电阻），由于发电机的输出功率为 P= V2/ R, 因此并联负载电阻后使得发电机负载增加，电枢电流增大，电磁转矩增大，即发电机的负载转矩的增大，实现了改变带传动输出转矩的作用 ,即带的受力增大，两边拉力差也增大，专业资料..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力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑原动机装在滑动底板上，可沿底板滑动，与牵引钢丝绳、定滑轮和砝码 2 一起组成带传动的预紧力形成机构通过改变砝码的质量，使钢丝绳拉动滑动底板，即可设定带传动的预紧力2 ． 测量系统1. 电测模块 -------是由发光二极管、光敏电阻、光敏三机管安装于二者之间的遮光板测量转速的， 发光二级管发出红外线， 通过安装与电动机主轴的遮光板（遮光板再同一半径上均匀的打出了多小） ，是光敏三极管感受到脉冲光信号， 并将其转换成脉冲电信号， 经电路处理为标准的转速显示于 LED 上。
带轮转动时，就可在数码管上直接读出主动带轮转速 n1 和从动轮转速 n2 因带轮直径D1＝D2 ，可以得出滑动率的计算公式v1v 2(1D 2 n 2)n1n 2100 %v1D 1 n1n12. 电控模块 -----将 220V 、50Hz 的市电流整流成直流电， 经电位器调压调节电动机的转速3. 负载 -----电动机为从动轮的负载，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 ------测量法为平衡电机法 有电机工作原理可知， 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通过轴承由一对支架支撑， 电机扭臂固定于电机钉子上，在扭臂的端部有一触头，作用于力传感器上，有公式M=FL 可以专业资料..得到电机的扭矩主动轮上的扭矩： T1 = F1L1 (Nmm)从动轮上的扭矩：T2= 2 2 (Nmm)F L式中 F1，F2 为主从动轮压力传感器测得的数值，可通过面板直接读出L1、 L2 ——测力计的力臂， L1= L2= ? mm 测得不同负载下主动轮的转速 n1 和从动轮的转速 n2 以及主动轮的转矩T1 和从动轮的转矩 T2 后，带传动效率可由 3 式确定。
P2T2 n2（3）P1T1n1带传动的有效拉力可近似由下面的公式计算F2 T 1（4）D 1式中 P1、P2 ——为带传动的输入、输出功率；T1、T2 ——为带传动的输入、输出转矩以有效拉力 F 为横坐标，分别以不同载荷下的和之值为纵坐标，就可画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，如图2-1 所示序仪器设备名仪器设备型号数量主要用途号称a直流电动机1 台机械能输入（电能转化机械能）b直流发电机1 台机械能输出（机械能转化为电能）c带轮V 带、平带通用2 个机械能传递专业资料..d传动轮V 带、平带（各一） 2 条机械能传递e螺口灯头及灯40w9 套发电机负载泡f电机支架及轴2 套支撑电机定子， 使电机定子能够承回转g电机扭臂2 套测量扭矩（扭臂的长度为力臂大小）h力传感器2 套测量扭矩（应变大小与力成正比）i电控模块1 套整流、调压等j电测模块1 套转速及扭矩测量及显示k按钮开关10控制总电源及发电机负载l底座1 套支撑固定其他部件m咫尺测量扭臂长度5. 建议 ：实验过程中主动轮的转速调节围为 10000~2000 转/ 分三、实验步骤1．检查安装将选定的平带合适的安装好在两带轮上。
启动实验台的电动机，待带传动运转平稳后，可进行带传动实验2. 确定带的初拉力 2F0 值根据初拉力的大小决定砝码 2（图 1-1）的重量，将传动带紧注意，记录实验台机主要参数，如带型号， D1、D2 、专业资料..L1、L2 ， 等）3. 空载调零调整测力磅秤读数的零点，检查发电机负载应为零值4. 按操作规程缓慢启动电动机， 将转速调至一定值（按教师的规定），并注意随时保持转速的稳定性逐级调整发电机负载，记录各级负载下的 n1 、n2、T1、T2 、值，依次做到带在带轮上接近明显打滑时为止（滑动率 ε约为 20% ～30% 即可），停止试验卸去负载，按上述程序重复做一次，再停机，并将实验数据记录在表 1-1 中，取两次的平均值测得的数据应不少于 6～8 点5. 改变初拉力 2F0（或主动轮转速），重复上述步骤，做出另一组试验数据并将实验数据记录在表 1-2 中6. 根据表 1-1、1-2 中的实验记录数据在坐标纸上合适取单位，描点，画出带传动滑动率曲线和效率曲线，即 ε-F、 -F 关系曲线图（用 16 开座标纸绘出）六、实验预期结果带传动最合理的状态，应使有效拉力 F 等于或稍小于临界点 F ，这时带传动的效率最高， 滑动率 =1% ~ 2% ，并且还有余力负担短时间 （如启动时）的过载。
七、实验报告整理将上述实验结果，整理成实验报告专业资料..实验报告实验名称：姓名： 班级： 学号：一、实验目的二、实验仪器三、实验台参数1．带轮半径 D1= D2 = mm2．测力杆长度 L1= L2= mm3．预紧力（初拉力） F0=四、实验数据与计算专业资料..参数。