带传动的滑动率和效率测定的试验方案设计.docx
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带传动的滑动率和效率测定的试验方案设计
带传动的滑动率和效率测定的实验方案设计
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方法及原理，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。
?
?
—F曲线）的测定和—F4．通过对滑动曲线（曲线）和效率曲线（
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F下降到F所以带的弹21
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：
带收到的张紧力F，紧边拉力F，松边拉力F。
201则：
有效拉力F=F-F等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和Ff12带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为
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v?
vDn?
2122?
?
（1?
）?
100%nvD111m/s；v、v——分别为主动轮、从动轮的圆周速度，单位：
式中21；——分别为主动轮、从动轮的转速，n、nr/min21。
、D——分别为主动轮、从动轮的直径，mmD21的增大而F1）随着带的有效拉力所示，如图2-1带传动的滑动（曲线
增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。
点时，滑动率小于临界点F?
当有效拉力F成线性关系，带处于弹性滑与有效拉力F?
超过临界点F动工作状态；当有效拉力F带处于弹性滑动点以后，滑动率急剧上升，效率曲线1-滑动曲线2-当有效拉力等与打滑同时存在的工作状态。
带传动的滑动曲线和效率曲线图2-1
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F于max?
之间关系的曲线。
为带传动的效率曲线，即表示带传动效率与有效拉力F2点以F超过临界点F?
当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力后，传动效率急剧下降。
，这时等于或稍小于临界点F?
带传动最合理的状态，应使有效拉力F?
，并且还有余力负担短时间（如启带传动的效率最高，滑动率=1%~2%动时）的过载。
三、实验台的结构与工作原理型带传动实验台。
该实验—本实验的设备是PCA2-2台由主机和测量系统两大部分组成，如图所示。
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．主机1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。
3456789
2
11211
10
型实验台—PCA图2-2
平带⒌百分表⒈电机滑动底板⒉砝码⒊⒋测力杆及测力装置电动机及主动带轮⒍调速开关⒓负载开关⒒电源开关负载灯泡⒐光电测速装置⒎⒏发电机及从动带轮⒑
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2/RV,因此并联负载电阻后使得发电机负=由于发电机的输出功率为阻），P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，带9
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周力时，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许多小孔），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n和从1?
的计算公式D，可以得出滑动率动轮转速n。
因带轮直径D＝221v?
vDnn?
n?
221221?
100%?
）?
（1?
?
vDnn11112.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------测量方法为平衡电机法。
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
10
可以得到电机的扭矩。
主动轮上的扭矩：
T=FL（Nmm）111
从动轮上的扭矩：
T=FL（Nmm）222
式中为主从动轮压力传感器测得的数值，可通过面板直接读出F，F21L、L——测力计的力臂，L=L=?
mm。
2112测得不同负载下主动轮的转速n和从动轮的转速n以及主动轮的转矩21T和从动轮的转矩T后，带传动效率可由3式确定。
21PTn（3）?
222?
?
nTP111带传动的有效拉力可近似由下面的公式计算
（4）T21?
F
D1式中P、P——为带传动的输入、输出功率；21T、T——为带传动的输入、输出转矩。
21?
?
之值为纵坐标，以有效拉力F为横坐标，分别以不同载荷下的和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）
1直流发电机台机械能输出（机械能转化为电b
能）
c
带轮V带、平带通用2个机械能传递
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机械能传递条平带（各一）2d传动轮V带、参
e数序号
螺口灯头及灯泡nn12
40wFFT12
9套1
发电机负载ηεTF02%%
f空载
电机支架及轴
2套
使电机定子能够支撑电机定子，
g加载加载
承电机扭臂12
2套
回转（扭臂的长度为力臂大测量扭矩
加载
3
小）
测量扭矩（应变大小与力成正2套h力传感器
比）整流、调压等1电控模块i套j转速及扭矩测量及显示电测模块1套按钮开关10
k控制总电源及发电机负载底座支撑固定其他部件套1l
m
咫尺测量扭臂长度4加载
5加载
6加载
7加载
8加载
/转分。
：
实验过程中主动轮的转速调节范围为10000~20005.建议
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。
F）的重（图1-12.确定带的初拉力2值。
根据初拉力的大小决定砝码20DD、、量，将传动带张紧。
（注意，记录实验台机主要参数，如带型号，2112
LL，…等）。
、213.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（按辅导教师的规定），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nnTT、值，依次做到带在带轮上接近明显打滑时为、负载下的、、2121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。
F（或主动轮转速），重复上述步骤，做出另一组试验改变初拉力5.20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，F?
F关系曲线图（用16、开座-画出带传动滑动率曲线和效率曲线，即ε-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?
=1%~2%带传动的效率最高，滑动率，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。
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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D=D=mm21mm==LL2．测力杆长度21=F．预紧力（初拉力）30
四、实验数据与计算14
机0905040707王明智0907自班
0905040725张超班0907
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