1、實驗一帶傳動性能分析實驗'、實驗目的1 、了解帶傳動試驗臺的結構和工作原理。2 、掌握轉矩、轉速、轉速差的測量方法，熟悉其操作步驟3 、觀察帶傳動的彈性滑動及打滑現象。4 、了解改變預緊力對帶傳動能力的影響。、實驗內容與要求1 、測試帶傳動轉速ni、n2和扭矩、T2。2 、計算輸入功率Pi、輸出功率P2、滑動率:、效率。3 、繪制滑動率曲線；一P2和效率曲線 一P2。三、帶傳動實驗臺的結構及工作原理帶傳動實驗臺結構圖圖1-1傳動實驗臺是由機械部分、負載和測量系統三部分組成。如圖1-1所示。、機械部分個裝有平帶的傳動裝置。 主電機1是直流電動機，裝在滑座上，可沿滑座滑帶傳動實驗臺是一丨裝

2、有丨帶的傳動裝置。動,電機軸上裝有主動輪2,通過平帶10帶動從動輪8,從動輪裝在直流發電機9的軸上，在直流 發電機的輸出電路上，并接了八個燈泡，每個 40瓦，作為發電機的負載。砝碼通過尼龍繩、定滑 輪拉緊滑座，從而使帶張緊，并保證一定的預拉力。隨著負載增大，帶的受力增大，兩邊拉力差也 增大，帶的彈性滑動逐步增加。當帶的有效拉力達到最大有效圓周力時，帶開始打滑，當負載繼續 增加時則完全打滑測量系統測量系統由轉速測定裝置和扭矩測量裝置兩部分組成。（1）轉速測定裝置用硅整流裝置供給電動機電樞以不同的端電壓實現無級調速，轉動操縱面板上“調速”旋鈕， 即可實現無級調速，電動機無級調速范圍為01500r/

3、min ;兩電機轉速由光電測速裝置測出， 將轉 速傳感器（紅外光電傳感器）分別安裝在帶輪背后的“U'形糟中，由此可獲得轉速信號，經電路處理即可得到主、從動輪上的轉速n1、n2。（2）扭矩測量裝置電動機輸出轉矩T1 （主動輪轉矩）、和發電機輸入轉矩T2 （從動輪轉矩）采用平衡電機外殼（定子）的方法來測定。電動機和發電機的外殼支承在支座的滾動軸承中，并可繞轉子的軸線擺動。當 電動機通過帶傳動帶動發電機轉動后，由于受轉子轉矩的反作用，電動機定子將向轉子旋轉的相反 方向傾倒，發電機的定子將向轉子旋轉的相同方向傾倒， 翻轉力的大小可通過力傳感器測得， 經過 計算電路計算可得到作用于電機和發電機定

4、子的轉矩，其大小與主、從動輪上的轉矩T,、T2相等。只要測得不同負載下主動輪的轉速 m和從動輪的轉速 壓以及主動輪的扭矩T1和從動輪的扭矩T2，就可計算出不同的負載下的彈性滑動系數 ；以及效率。以P2為橫坐標，分別以不同負載下的 ;和 為縱坐標，就可以畫出帶傳動的彈性滑動曲線和效率曲線。3 、加載裝置在發電機激磁線圈上并聯電阻，每按一下“加載”鍵，即并聯上一個電阻，使發電機負載逐步增加，電樞電流增大，隨之電磁轉矩也增大。由于發電機與電動機產生相反的電磁轉矩，故此發電機的電磁力矩對電動機而言即為負載轉矩。因此每并聯一個電阻，發電機的負載轉矩就增大，從而實現了負載的改變。4 、電器箱：實驗臺所有的

5、控制、測試均由電器控制箱（其原理參見圖 1-2），旋轉面板上的調 速旋紐，可改變主動輪的轉速，并由面板上的顯示裝置上直接顯示。 直流電動機和直流發電機的轉 矩也分別由設在面板上的顯示裝置顯示。發電機力傳電功機力傳電動機丈I矩發電機力矩電動機轉速攝電動機電樞接電動機發電機勵璉圖1-2電器箱電路原理圖四、實驗原理傳動帶裝在主動輪和從動輪上，直流電動機和發電機均由一對滾動軸承支撐，其定子（外殼） 可以繞轉子軸線擺動。通過轉速測定裝置和專據測定裝置，可以得到主動輪和從動輪的轉速厲、$ 及主動輪和從動輪的轉矩1；和t2。m-in2 帶傳動的滑動系數： 100% （i為傳動比）n；由于實驗臺的帶輪直徑 D

6、=D= 120mm i =1，所以名= 一 "00%niP2 = T2n2 wo °。帶傳動的傳動效率：P1 T1n1（R、巳分別為主動輪的輸入功率和從動輪的輸出功率）隨著負載的改變，m、rt和T1、T,值也將隨之改變。這樣，可以獲得不同負載下的 ；和 值， 由此可以得出帶傳動的滑動率曲線和效率曲線。改變帶的預緊力 F°，又可以得到在不同預緊拉力 下的一組測試數據。顯然，實驗條件相同且預緊力Fo一定時，滑動率的大小取決于負載的大小，F1與F2之間的差值越大，則產生彈性滑動的范圍也隨之增大。 當帶在整個接觸弧上都產生滑動時， 就會沿帶輪表面 出現打滑現象，這時，帶傳

7、動已不能正常工作。所以打滑現象是應該避免的。滑動曲線上臨界點（A 和B）所對應的有效拉力即不產生打滑現象時帶所能傳遞的最大有效拉力。通常，我們以臨界點為 界，將降曲線分為兩個區，即彈性滑動區和打滑區（見圖 1-3所示）o01 <02P2彈性滑動一-打滑-圖1-3帶傳動滑動曲線圖1-4帶傳動效率曲線實驗證明，不同的預緊力具有不同的滑動曲線。其臨界點對應的有效拉力也有所不同。從圖1-3和圖1-4可以看出，預緊力增大，其滑動曲線上的臨界點所對應的功率F2也隨之增加，因此帶傳遞負載的能力有所提高，但預緊力過大勢必對帶的疲勞壽命產生不利的影響。五、帶傳動實驗臺主要技術參數直流電機功率為355W調速

8、范圍501500rpm初拉力最大值為3Kg皮帶輪直徑DD120mm六、實驗步驟1、接通電源前，先將實驗臺的電源開關置于“關”的位置，檢查控制面板上的調速旋鈕，應 將其逆時針旋轉到底，即置于電動機轉速為零的位置。2、 將傳動帶套到主動帶輪和從動帶輪上，并在預緊裝置的砝碼盤上加2Kg重量的砝碼。3、打開電源開關，順時針方向緩慢旋轉調速旋鈕，使電動機轉速由低到高直到電動機的轉速 顯示為n1 : 900轉/分為止（同時顯示出n2），此時，轉矩顯示器也同時顯示出電機的轉矩 T1和發電機的轉矩T?。4 、待穩定后，記錄皮帶傳動的實測結果，同時將這一結果記錄到實驗指導書的數據記錄表中。5 、點擊“加載”按鈕

9、，使發電機增加一定的負載，待穩定后，記錄測試結果R|、n2和T-!、T2到 數據記錄表中。重復本步驟，直到；1620%為止，結束本實驗。6 、增加皮帶預緊力到3Kg（增加砝碼重量），再重復以上實驗。經比較實驗結果，可發現帶傳 動功率提高，滑動率系數降低。7 、實驗結束后，首先將負載卸去，然后將調速旋鈕逆時針方向旋轉到底，關掉電源開關，然 后切斷電源，取下帶的預緊砝碼。8 、整理實驗數據，寫出實驗報告。七、實驗數據記錄及計算結果F。=2 kg序號(rpm)n2(rpm)z(%)(N m)T2 (N m)P(W)(W)X%)P負(W)17017000.00141.170.05820.17350.0

10、4027006990.00141.40.52980363.480.371037006630.052920.991400656.370.472047005720.18292.41.281680732.160.443057005230.25292.481.641736857.720.494067004740.32292.61.871820886.380.495077004250.39292.872.012009854.250.436087004140.40862.92.222030919.080.4570Fo =3 kg序號(rpm)n2(rpm)z（熱）T1(N m)T2 (N m)P(W)(W

11、) (%)P負(W)170170101.340.035939.3424.5350.03027017000.001431.750.71226.84900.41037006990.001432.181.21526838.80.552047016970.005712.751.641927.81143.10.593057016950.008563.041.9921311383.10.654067006930.013.452.3424151621.60.675076996900.012883.512.622453.51807.80.746087016700.044224.332.923035.31956

12、.40.647097006150.121434.453.2831152017.20.6590107005700.185714.983.6934862103.30.6110八、用坐標紙繪制滑動率曲線；-P2和效率曲線-P2。用獲得的一系列ni、壓、Ti、T2值，通過計算可獲得一系列；、和P，（P2二門2丁2）的值然后可在坐標紙上繪制名P和F2關系曲線，如圖1-5所示A 0 P axP21滑動系數曲線2效率曲線圖1-5滑動曲線和效率曲線從圖1-5上可以看出，；曲線上的Ao點是臨界點，其左側為彈性滑動區，是帶傳動的正常工作 區。隨著負載的增加，傳動效率增大，滑動系數逐漸增加，。當載荷增加到超過臨界點

13、A0后，帶傳 動進入打滑區，傳動效率降低，滑動系數突然增加很快，帶傳動不能正常工作，所以應當避免。九、思考題1、帶傳動的彈性滑動和打滑現象有何區別？它們各自產生的原因是什么？答：現象區別：（1 ）彈性滑動是帶傳動的固有特性，是不可避免的。打滑是一種失效形式，是可以避免的， 而且我們必須避免；（2）打滑發生在小帶輪的全部包角內，而彈性滑動只發生在離開主、 從動輪前的一段弧（即滑動弧）上；（3 ）打滑有過載保護的作用，但會加劇帶的磨損，而彈性滑動會影響傳動精度。產生的原因：彈性滑動是由帶的拉力差引起的，帶的拉力差就越大，就導致彈性滑動區增大， 滑動現象越明顯；打滑時過載引起的，當載荷過大，帶和輪之間的摩擦力小于帶拉力時就會出現打 滑。2、帶傳動的預緊力對帶的傳動能力有何影響？答：預緊力越大，帶與帶輪之間的的正壓力就越大，最大有效拉力Fmax越大，帶傳動的最大拉力會增加。但當預緊力過大，將導致帶的磨損加劇，帶壽命縮短；當預緊力過小，帶的工作能力將不足，工作時會打滑。3、帶傳動的滑動率如何測定？帶傳動的效率如何測定?答：（1）滑動率的測量：通過轉速測量裝置和轉矩測量裝置，可以得到主動輪和從動輪的轉速 m和n2、轉矩T1和T2on 1 -in2 帶傳動的滑動系數為：100%（i為傳動比）ni由于實驗臺的帶輪直徑 D=D= 120mm i =1,所以 z =&#