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1、实验三 带传动的滑动与效率实验一、实验目的1. 了解带传动试验台的结构和工作原理。2. 掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。3. 观察带传动的弹性滑动及打滑现象。4. 了解改变预紧力对带传动能力的影响二、实验内容与要求1. 测试带传动转速nl、n2和扭矩Tl、T2。2. 计算出输出功率P2、滑动率、效率3. 绘制P2s滑动率曲线和P2n效率曲线。三、带传动实验台的结构及工作原理4. 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：23456789 l0ll l2 l3 l4图1带传动实验台1皮带预紧装置 2主动带轮6传动带8 一从动轮3测速
2、传感器9 一直流发电机4直流电机 5、7 一测转矩10测速传感器14 连接导线（2 根）11 -连接电缆（2根）12电气箱13 负载箱1 机械部分：包括主动部分和从动部分。（1）主动部分包括： 355W 直流电动机“4”和其主轴上的主动带轮“2”，带预 紧装置“ 1”，直流电机测速传感器“3”及电动机测矩传感器“5”。电动机安装 在可左右直线滑动的平台上，平台与带预紧力装置相连，改变预紧装置“ 1”的 砝码重力，就可改变传动带的预紧力。（2）从动部分包括： 355W 直流发电机“9”和其主轴上的从动带轮“8”，直流 发电机测速传感器“10”及直流发电机测矩传感器“7”，发电机发出的电量，经连接
3、电缆送进电器控制箱“12”，再经导线“14”与负载箱“13”连接。 2负载箱：由 8 只 40W 灯泡组成，改变负载箱上的开关，即可改变负载大小。 3电器箱：实验台所有的控制、测试均由电器控制箱“12”来完成（其原理参 见图 2），旋转设在面板上的调速旋纽，可改变主动轮和被动轮的转速，并由面 板上的转速计数器直接显示。直流电动机和直流发电机的转动力矩也分别由设在 面板上的计数器显示出来。电动机力矩发电机力矩4实验台的工作原理：传动带装在主动轮和从动轮上，带传动是依靠带与带轮接触表面产生的摩擦 力来传递运动和动力的。由于工作时带两边的拉力不相等（F1F2）,这样就使 得带在沿带轮接触弧上各个位置
4、所产生的弹性变形也各不相同，从而使带（弹性 元件）在运转过程中相对于带轮表面必然产生一定的微量滑动。其滑动量的大小 通常用滑动率来表示。实验台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，从而通过测矩系统，直接测出主动轮和从动轮的工作转矩T1和T2。主 动轮和从动轮的转速n1和n2是通过调速旋纽来调控，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：带传动的滑动系数：n -in1 2xioo%式中i为传动比，由于实验台的带轮直径D1=D2= 120mm, i=1。所以8=X100%n -n1 2n1带传动的传动效率式中：P1、P2Pn=pX10
5、0%主动轮、从动轮的功率随着发电机负载的改变，T1、T2和n1、n2值也将随之改变。这样，可以获得几 个工况下的8和n值，由此可以给出这组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。显然，实验条件相同且预紧力F0 一定时，滑动率的大小取决于负载的大小， F1与F2之间的差值越大，则产生弹性滑动的范围也随之过大。当带在整个接触 弧上都产生滑动时，就会沿带轮表面出现打滑现象，这时，带传动已不能正常工 作。显然，打滑现象是应该避免的。滑动曲线上临界点（A和B）所对应的有效 拉力，在不产生打滑现象时带所能传递的最大有效拉力。通常，我们以临界点为图3带传动
6、滑动曲线图4滑动曲线及效率曲线实验证明不同的预拉力具有不同的滑动曲线。其临界点对应的有效拉力 也有所不同。从图3可以看出，预紧力增大，其滑动曲线上的临界点所对应的功 率P2也随之增加，因此带传递负载的能力有所提高，但预紧力过分增大势必对 带的疲劳寿命产生不利的影响。四、带传动实验台主要技术参数直流电机功率为355W调速范围501500rpm最大负载转速下降率 W5% 初拉力最大值为3Kg皮带轮直径D1=D2=120mm发电机负载0W、40W、80W、120W、160W、200W、240W、280W、320W五、安装调试和实验操作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
7、通电源前，先将实验台的电源开关置于“关”的位置，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。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2Kg重量的砝码（要考虑摩擦力的影响）。5. 启动电脑，启动带传动测试软件，进入皮带传动实验台软件封面。6. 接通实验台电源（单相220V）,打开电源开关。7点击进入皮带传动实验台软件封面非文字去，进入皮带传动实验说明界面。8. 单击“实验”按钮，进入皮带传动实验分析界面。9. 单击“运动模拟”按钮，可以清楚观察皮带传动的运动和弹性滑动及打滑 现象。10. 顺时针方向缓慢旋转调速旋钮，使电
8、动机转速由低到高，直到电动机的转速 显示为nlllOO转/分为止（同时显示出n2）,此时，转矩显示器也同时 显示出两电机的工作扭矩Tl、T2。11. 待稳定后，单击“稳定测试”按钮，实时稳定记录皮带传动的实测结果，同 时将这一结果记录到实验指导书的数据记录表中。12. 点击“加载”按钮，使发电机增加一定量的负载，并将转速调到nlllOO 转/分，待稳定后，单击“稳定测试”按钮，同时将测试结果il、n2和Tl、 T2记录到实验指导书的数据记录表中。重复本步骤，直到e %l6%20%为止, 结束本实验。13. 单击“实测曲线”，显示皮带传动滑动曲线和效率曲线。l4增加皮带预紧力到3Kg （增加砝码
9、重量），再重复以上实验。经比较实验结 果，可发现带传动功率提高，滑动率系数降低。15. 实验结束后，首先将负载卸去，然后将调速旋钮逆时针方向旋转到底，关掉 电源开关，然后切断电源，取下带的预紧砝码；退出测试系统，并关电脑。16. 整理实验数据，写出实验报告。六、绘制滑动率曲线和效率曲线用获得的一系列Tl、T2、nl、n2值，通过计算又可获得一系列、耳和P2 （P2= T2 Xn2）的值。然后可在坐标纸上绘制P2s和P2耳关系曲线，如 图5所示。8%0max从图上可以看出，s曲线上的A0点是临界点，其左侧为弹性滑动区，是带 传动的正常工作区。随着负载的增加，滑动系数逐渐增加并与负载成线性关系。
10、当载荷增加到超过临界点 A0 后，带传动进入打滑区，带传动不能正常工作，所 以应当避免。带传动实验报告班级学号姓名实验日期同组人指导教师成绩（一）计算式滑动率sv -v n -n1 2 1 2g= v = nii效率耳PT2nL2 2P1式中：T、T2为主、从动轮转矩（Nmm）n1、 n2 为主、从动轮转速 （r/min）（二）思考题1带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别？它们各自产生的原因是什么？2带传动的张紧力对传动力有何影响？最佳张紧力的确定与什么因素有 关？3带传动的效率如何测定？试解释传动效率和有效拉力的关系？ 4带传动的滑动率如何测定？分析滑动率曲线与效率曲线的关系，如何确 定有效拉力的最佳值？5测量弹性滑动的精确度如何分析？试提出另一种测量弹性滑动的方法。（三）实验记录计算结果F0= 2 kg序号nrpm)n2(rpm)8%T】(kgm)T2(kgm)nP2= T2Xn21234567绘制p2e滑动率曲线，p2n效率曲线。序号n1(rpm)n2(rpm)8%T(kgm)T2(kgm)n%P2 T2 X n2
