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实验四带传动实验

一、实验目的

1．了解带传动实验台结构及工作原理。

2．观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。

3．掌握改变初拉力对带传动能力的影响。

4．绘制带传动滑动曲线和效率曲线。

二、实验设备及原理

图2-1 实验台结构简图

1—从动直流电机2—从动带轮3—传动带4—主动带轮5—主动直流电机6—牵引绳

7—滑轮8—砝码9—拉簧10—浮动支座11—固定支座12—底座13—拉力传感器

实验台由机械装置、电子系统、操作控制等三部分组成。

(一) 机械装置

1．主动部分包括50W直流电动机5(原动机)、其主轴上的主动带轮4及带的预紧力装置。主动电机的机座设计成浮动结构(滚动滑槽)，与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动初拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确地确定带传动的初拉力F0 。

2．从动部分包括50W从动直流电机1(发电机)、和装在主轴上的从动带轮2 。发电机的输出与负载部分相连，对于发电机，每按一下“加载”键，即在电枢回路上并上一个负载电阻，按数次使发电机负载逐步增加，电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，即发电机负载逐步增加，实现了负载的改变。相当于机械加载。

3．两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T1(主动电机力矩)、T2(从动电机力矩)迫使拉钩作用于拉力传感器13，传感器输出的电信号正比于T l、T2，因而可以作为测定T1、T2的原始讯号。两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后的环形槽中，由此可获得必须的转速信号。

(二)电子系统

图2-2 实验台电子系统框图

(三)操作部分

操作部分主要集中在机台正面的面板上，面板的布置如图2—3所示。

载荷指示

主动轮转速送数保持清零加载从动轮转速

主动轮转矩转速Ⅰ转矩Ⅰ转速Ⅱ转矩Ⅱ从动轮转矩调速电源

图2—3 面板布置图

在机台背面有微机RS-232接口、主动轮转矩I及从动轮转矩II调零旋钮等，其布置情况如图2—4所示。

图2—4 背面布置图

1—电源插座2一主动力矩放大倍数调节3—接地端子

4—从动调零电位器5—主动调零电位器6—RS-232接口

三、实验内容与实验步骤

(一)人工记录操作方法

1．准备工作

1)检查实验台，使各机件处于完好状态；

2)将传动带装在主动带轮和从动带轮上；

3)加上砝码1，使产生所需初拉力F0；

4)将电机调速旋钮逆时针方向转到底。

2．实验步骤

1)接通电源(单向220V)。

2)按清零键，将调速旋钮顺时针向“高速”方向旋转，电机由启动逐渐增速，同时观察实验台面板上主动轮转速的显示数，其上的数字即为当时的主动电机转速。当主动电机转速达到1400转／分左右时，停止转速调节。此时从动电机转速也将稳定地显示在面板上。

3)在空载状态下调整实验台背面的调零电位器(参见图2—4)，使从动轮转矩显示的数字在0.030 Nmm左右，主动轮转矩显示的数字在0.090 Nmm左右(参见图2—3)。

4)待调零稳定后(一般在转动调零电位器后，显示器数字跳动2—3次，即可达到稳定值)，按加载键一次，最左第一个加载指示灯亮，待主、从动轮的转矩及转速显示稳定后，调节主动转矩放大倍数电位器，使主动轮转矩增量略大于从动轮转矩增量。显示稳定后，按清零键，再进行调零。如此反复几次，即可完成转矩零点放大倍数的调节。

5)加载在空载时，记录—下主、从动轮转矩与转速值。按“加载”键一次，第—个加载指示灯亮，待显示基本稳定后，记录下主、从动轮的转矩及转速值。再按“加载”键一次，第二个加载指示灯亮，待显示稳定后，再次记下主、从动轮的转矩及转速值。重复上述操作，直至8个加载指示灯亮，记录下8组数据，便可以画出带传动的滑动曲线ε—T2图及效率曲线η—T2图。

在记录下各组数据后，应及时按“清零”键。显示等全部熄灭，机构处于空载状态，关电源前，应将电机调速至零，然后再关闭电源。另外，为便于记录数据，在实验台的面板上还设置了“保持”键，每次加载数据基本稳定以后，按“保持”键，即可使当时的转矩、转速显示值稳定不变。

按任意键，可脱离“保持”状态。

(二) 实验台与计算机接口

在DCS-II型带传动实验台背面上设有RS-232串行接口，可通过所附的信号线直接和计算机相联，组成智能带传动实验系统。操作步骤为：

1．在关电源的状态下，将信号线—端接到实验机RS-232插座，另一端接到计算机串行输出口(串行口1#或串行口2#均可，但无论连线或拆线时，都应先关闭计算机和实验机电源，以免烧坏接口元件)。

2．打开计算机，在DOS状态下插入软盘，运行DCS．EXE文件，屏幕将提示要求输入串行口通道号，根据信号线所接的通道，输入1#或2#通道，经回车确认后屏幕将出现功能菜单，根据菜单，选择“输入”功能并按回车确定，计算机将处于等待信号输入状态。

3．打开实验台电源，调整主、从动轮转矩零点及放大倍数至合适位置(方法同前)。

4按一下“加载”键，待转速稳定后（一般需要2～3个显示周期），再按—下‘‘加载”键，如此反复，直至实验台面板上四组数码管全部显示“8888”，表明所采数据已全部送至计算机。

5．当实验机全部显示“8888”时，计算机屏幕将全部显示所采集的8组数。

6．移动功能菜单的光标，选择“曲线”功能，屏幕将显示本次实验的曲线和数据。

7．移动功能菜单的光标至“打印”功能，打印机将打印实验曲线和数据。

8．实验过程中如需调出本次数据，只需将光标移至“输入”功能，并回车确认，同时按下实验台的“送数”键，数据即被送至计算机，可用上述6、7项操作进行画图打印。

9．—次实验结束后如需继续实验，可按—下实验台的“清零”键，同时将计算机屏幕上的菜单选至“输入”，重复上述4～7项即可。

10．实验结束后，关闭实验机的电源，将计算机屏幕上的菜单选至“退出”，回车确认后即可退出。退出后应及时关闭计算机。

四、实验注意事项

1．通电前的准备

a.面板上调速旋钮逆时针旋到底位置，连接地线。

b.加上一定的砝码使带张紧。

c.短开发电机上的所有负荷（清零）。

2.通电后，电动机和发电机转速显示的4位数码管亮。

3.此后即可按实验指导书的要求操作。

五、实验报告要求

1、整理实验数据，填写实验报告；

2、回答思考题

3、填写对本实验台的改进建议及本次实验的收获和体会。

实验四带传动实验报告

姓名班级日期

同组实验者姓名

1．实验设备与实验条件实验机型号（或编号）实验条件

1)．传动带类型 2)．初拉力

3)．带的张紧方式 4)．带轮直径 5)．包角

2．实验数据记录

3．实验数据处理

1)滑动系数ε的计算

%1001

1?-=

εn in n

2）传动效率η的计算

%1001

221?==

ηn T n T p p

式中：P 1、P 2分别为主、从动轮的功率(KW) ； n 1n 2分别为主、从动轮的转速(r ／mm)； T 1T 2分别为主、从动轮的转矩(N ．mm)。

3)绘制滑动系数ε及传动效率η的曲线(用坐标纸绘出)。 4．实验小结

1）简要描述带传动的弹性滑动与打滑现象。

2）确定不同处拉力、不同转速下带传动效率为最高时的载荷大小、效率及滑动率大小，并加以比

较。在坐标纸绘制带的滑动特性曲线、结合实验曲线做实验小结（包括：实验结果与问题及有关数据分析）。 5．思考题

1)为什么带传动要以滑动特性曲线为设计依据而不按抗拉强度计算?试阐述其合理性。

2）当改变实验条件(如初拉力F ，带速V)时，滑动特性曲线有何变化?

机械设计实验报告带传动

实验一带传动性能分析实验一、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n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。三、带传动实验台的结构及工作原理传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1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2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。（1）转速测定装置用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min ；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U ”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n 1、n 2。（2）扭矩测量装置电动机输出转矩1T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩1T 、2T 相等。

皮带传动与共轴转动

皮带传动与共轴转动 ①绕同一转动轴转动的各点角速度相等。 ②和同一皮带接触的各点线速度大小相等。例1：如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则（） A．两轮转动的角速度相等B．大轮转动的角速度是小轮的2倍C．质点加速度a A＝2a B D．质点加速度a B＝4a C 解析：两轮不打滑，边缘质点线速度大小相等，v A＝v B，而r A＝2r B，故ωA＝ 1 2ωB，A、B错误；由a n＝ v2 r得 a A a B＝ r B r A＝ 1 2，C错误；由a n＝ω 2r 得 a A a C＝ r A r C＝2，则 a B a C＝4，D正确．答案：D 例2：如图为磁带录音机主动轮、被动轮示意图，倒带时，A为主动轮，其转速恒定，倒完一盘磁带的时间为t，则从开始到两轮角速度相等时经历的时间（） A B

A 、等于t/2 B 、大于t/2 C 、小于t/2 D 、无法确定解析：因为A 轮角速度恒定，所以随着磁带缠绕厚度的增大，半径增大，磁带运行速度增大．当ωA ＝ωB 时，由v ＝ωr 知r A ＝r B ，即A 、B 上磁带厚度相等，此时绕至A 轮上的磁带的长度恰好是磁带总长度的一半．而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大，由t ＝x v 知，前一半所用的时间长，后一半所用的时间短，故选B. 答案：B 例3：如图，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A 、B 、C 三点，这三点所在处半径r A >r B ＝r C ，则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是 ( ) A ．a A ＝a B ＝a C B ．a C >a A >a B C ．a C a A 解析：皮带传动且不打滑，A 点与B 点线速度相同，由a ＝v2r 有a ∝1r ，所以a A a C ，所以a C ＜a A ＜a B ，可见选项C 正确．答案：C 例4：如图所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( )