1、齒輪傳動效率測試試驗臺設計說明書齒輪傳動的效率即指一對齒輪的從動輪軸輸出功率與主動輪軸輸入功率之比。 當輸入功率為P1,輸出功率為P2時，如此齒輪傳動效率可寫為R/F2 T2n2 /T1 ni T2 /iT1式中：T|、T2 分別為輸入軸和輸出軸的轉矩；rh、n2分別為輸入軸和輸出軸的轉速；i傳動比，i r1 / r2利用測試手段，通過測量齒輪試驗箱的輸入和輸出軸的轉矩和轉速，即可由上式迅速確定齒輪的傳動效率。一：測定效率的方式：開放功率流式和封閉功率流式 開放功率流式：借助一個加載裝置機械制動器、電磁測功器或磁粉制動器來消耗齒輪傳動所傳遞的能量。一般測試對象的功率減小時多采用此種形式。優點：

2、與實際工作情況一致，簡單易行，實驗裝置安裝方便。缺點：動力消耗大，對于需作較長時間實驗的場合如疲勞試驗，消耗能量尤其嚴重。 封閉功率流式：采用輸出功率反應給輸入從而形成功率流封閉。一般測試對象的功 率較大時或需作長時間試驗時多采用此種形式。優點：電源只提供齒輪傳動中摩擦阻力所消耗的功率，可大大地減小功耗。缺點：試驗臺的控制復雜，價格較高。鑒于在學生實驗中一般都是小功率，而且不需長時間試驗，所以選擇開放功率流式測定效率。1、齒輪箱的長度：400600mm2、齒輪箱的寬度：200400mm3、齒輪箱的高度：300400mm4、轉速調節X圍：0 1440r/min5、傳動比：2206、功率條件X圍：

3、0 4kw7、扭矩測量X圍：0 500N m實驗系統的技術參數三：動力源 直流電動機：將直流電能轉換為機械能的轉動裝置。電動機定子提供磁場，直流電 源向轉子的繞組提供電流，換向器使轉子電流與磁場產生的轉矩保持方向不變。特點：1.調速性能好。所謂 調速性能，是指電動機在一定負載的條件下，根據需要，人為 地改變電動機的轉速。直流電動機可以在重負載條件下，實現均勻、平滑的無級調速， 而且調速X圍較寬。2.起動力矩大，可以均勻而經濟地實現轉速調節。因此，但凡在重負載下起動或要求均勻調節轉速的機械，例如大型可逆軋鋼機、卷揚機、電力機車、電車等，都用直流電動機拖動。 交流電動機：用于實現機械能和交流電能相

4、互轉換的機械。交流電動機由定子和轉子組成，并且定子和轉子是采用同一電源，所以定子和轉子中電流的方向變化總是同步的，即線圈中的電流方向變了，同時電磁鐵中的電流方向也變，根據左手定如此，線圈所受磁力方向不變，線圈能繼續轉下去。交流電機不管是同步還是異步的轉速都受電源頻率的制約。因此，交流電機的調速比擬困難，最好的方法是改變電源的頻率，而以往要改變電源頻率是比擬復雜的。 汽油機：以汽油為燃料,采用電點火,轉速一般在30006000轉/分，甚至高達每分 萬轉。功率由幾百瓦至幾百千瓦。在農林方面廣泛用作采茶機、割草機、機鋤、噴藥機、割灌機、機鋸等的動力；在交通方面用作摩托車、汽車、小艇的動力。此外，用于

5、通信和電影 放映機的小型發電機組，采礦用鑿巖機、建筑用打夯機等，無不以小型汽油機作動力。 柴油機：以柴油為燃料，利用壓縮熱自燃，轉速一般在百余轉至五、六千轉每分，功 率由幾千瓦至數萬千瓦。廣泛用作汽車、拖拉機、坦克、船舶、軍艦、機車、發電機組、物 料搬運機械、土方機械等的動力。從上面的介紹可以看出，汽油機和柴油機雖然用途廣泛，但是對于本實驗臺來說，動力過于強勁，且調速不便。本實驗臺所測試的減速器，其設計時選用電機帶動，電機額定功率 為4kw ,滿載轉速1440轉/分。根據本實驗簡單易行的原如此，應該盡量使實驗的環境與減速器實際工作環境保持一致，以便使測得的數據實際有效。應當選用減速器設計時的電

6、機一Y系列Y112M-4一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機，額定功率為4kw，滿載轉速1440轉/分。減速器電動機選用丫112M 4同步轉速:1500r/min，滿載轉速為 1440r/mina： tiir safi岀穩口廉黑連四：轉速轉矩測量轉矩測量技術包括兩方面：一是傳感器，二是測試系統。參數由名電動機軸工作軸轉速 n(r/min)1440功率P(kW)轉矩T(N m)23（轉矩傳感器主要有兩大類：第一類是以應變片作為敏感元件的傳感器。它在轉軸或 與轉軸串聯的彈性軸上安裝4片應變片，應變片連接成惠登斯橋，轉矩使軸的微小變形引起應變片阻值發生變化，橋輸出信號與轉矩成比例。第二類是通過

7、磁電感應獲取信號的磁齒柵式傳感器。這類傳感器輸出信號的本質是角位移信號，需對信號進展組合處理才能得到轉矩信息。它是非接觸式傳感器，無磨損，無摩擦，是目前應用最廣泛的轉矩傳感器。轉速傳感器，將旋轉物體的轉速轉換為電量輸出的傳感器。轉速傳感器屬于間接式測量裝置，可用機械、電氣、磁、光和混合式等方法制造。按信號形式的不同，轉速傳感器可分 為模擬式和數字式兩種。前者的輸出信號值是轉速的線性函數，后者的輸出信號頻率與轉速成正比，或其信號峰值間隔與轉速成反比。轉速傳感器的種類繁多、應用極廣，其原因是在 自動控制系統和自動化儀表中大量使用各種電機，在不少場合下對低速如每小時一轉以 下、高速如每分鐘數十萬轉、

8、穩速如誤差僅為萬分之幾和瞬時速度的準確測量有嚴 格的要求。常用的轉速傳感器有光電式、電容式、變磁阻式以與測速發電機等。轉矩傳感器，利用扭軸把轉矩轉換成扭應力或扭轉角，再轉換成與轉矩成一定關系的電信號的傳感器。扭軸的形式有實心軸、空心軸、矩形軸等。按照作用原理不同，扭應力式轉 矩傳感器可分為電阻應變式和壓磁式兩種；扭轉角式轉矩傳感器可分為振弦式、光電式和相位差式三種。JC 2C. JCG2系列傳感器主要技術指標額宜和卻伎mi；列解IWt 共3個現格杯卅轉建,OUODO rn-20(XW r/min JCG2)扣卻測址和歸 i O1-0.2FS額毎扭匹NmABDGLH111sK1 71200464

9、弼110914(J.2ltKM)-2(W0490106JC2C. JCG2株感囂竊裝尺寸麥K囲為敲連繪聯人堆一離都為高韓遽小扭矩* 斷頁用戶可以址二臺憲塞柑同團JC 犁制妹憐達群、血小用尢令按他偉愍黠，成本相荊下敞且宜于葩u二臺同樣遅養；J 向的JC從両提高測試榊噪；尤HS-ftF用啟動十吃機選行測試從向強T訂也1L磴處了曲T豹渤卜電機顯的測無1就養.2,衆用此方法測得俯效率，開方而得到單合3#連將曲實莎敷率(土試10實際敷率應略所以可以選擇 兩個額定轉矩為500N m的JC型轉矩轉速傳感器(2)測試系統的傳感器都是齒柵式轉矩傳感器。主要分為數字式、單片微機型、通用微 機型三種。數字式是采用中

10、小規模集成電路和組合邏輯設計硬件系統，這是早期的測試系統，缺點是儀器系統可靠性差，功能單一，操作復雜，體積龐大。單片微機型采用單片微機采集 與處理數據，體積小、性能高，但是儀器的分析能力弱。通用微機型利用單片微機采集數據， 再把數據送到通用微機上進展離線的數據分析與處理。本實驗中只需要測定2個數據，不需要分析，應當選用單片微機型的測試系統，具體型號可以選用某某良表儀器儀表某某公司原某某第二電表廠的 ZJYW 1型。五：負載 機械制動器：由耐熱、抗磨性能好的制動塊與其固定與移動機構組成的，能對水輪發電機轉子進展摩擦制動的裝置。 測功器：測量機械的輸出扭矩或驅動扭矩的裝置。如果同時測得機械的轉速，

11、 還可算出機械的輸出功率或驅動功率。測功器主要用來測定發電機、電動機、內燃機、燃氣輪機和泵等機械的軸功率特性。有些測功器既可吸收被測機械的機械能而測定其輸出功率，又可放出能量測定機械的驅動功率。 磁粉制動器：制動部件與運動部件借助于磁粉間的電磁吸力形成的磁粉鏈，同工作面之間的摩擦力產生制動功能的制動器。其具有激磁電流和傳遞轉矩根本成線性關系的特點。在同滑差無關的情況下能夠傳遞一定的轉矩，具有響應速度快、結構簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動節約能源等優點。是一種多用途、性能優越的自動控制元件。現已被廣泛應用于 造紙、印刷、塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金、壓片機以與其他有關卷取加工行業中的

12、放卷和收卷 X力控制。機座式磁粉制動器：CF 50型技術參數安:按尺寸號姑審N.M電就Aw專式dH,HLLiL1打LiL&d.b20.11001冷9廿105106加曲26IDO11515IWf52300口冷1272139120212360110125X4IG0.6800121001翻B526167015518094CF-2200.61600用1202加14430曲7815519011啟CF-5Vi0.85500水冷22150260165門1411018523011CF-lfltoo1WO水冷2S165300305J537.5IflO13527413gCF-202002100003318

13、0335341430.512526832013iod3002.512()0021038534?7023150300B14CF-505(M254(X)0水冷(jO24044()63J1011532303404201718CF-1QD10002d180006028052247810031220430S0017IB 1CF-2002000325000水拎7532>610S4311050250兒0f*002220CJF4OO500034000090430刖60?MQ»320bOO7002225CT-1(W0100)045000012060011257401迪40：-'|9002632六：聯軸器 m應當選用LT3型彈性套柱銷聯軸器，主動端為 Z型軸孔，C型鍵槽，從動 端J型軸孔，B型鍵槽，NmLT境彈性査柱樹取軸器1一半嚴柚霜！ 2* 34掛層* 5-禪性秦卜&一柱銷口型劑躍柱銷聯軸器基本料和主要尺寸(GB/I4323)亦公騙轉拒許月轉速n/r fiiir'1tt?LS®d?朿.JLDSAfifiMk*轉動慣晝T/kg LT16.3380