实验四 带传动实验
一、实验目的
了解带传动中的弹性滑动及打滑以及带传动能力的关系。
二、实验要求
1、测定弹性滑动系数与传动拉力和传动效率之间的关系,绘制ε-F、ε-η关系曲线。
2、了解带传动试验台结构原理及扭矩、转速、转速差的测试方法,画试验台结构示意图。
三、实验设备及工作原理
图实2-1带传动实验台示意图,调速电机1的转子轴上装有主动带轮3,通过三角带(或平型带)传动从动论4,从动带论装在直流发电机2的转子轴上,改变发电机的负载电阻九可以对带传动施加不同的负载。砝码力14经钢丝绳、滑轮拉紧滑座13,从而张紧皮带并保持不便初拉力。
图实2-1 带传动试验台示意图
1—调速电机 2—直流发电机 3—主动带论 4—从动带论
6—底座 7、8—测力杆 9、10—磅秤或测力计 11、12—支座
13—滑座 14—砝码
1、扭矩的测量
电动机输出的扭矩(即主动轮扭矩)和发电机输入扭矩(即从动轮扭矩采用平衡式电机外壳来测定,图实2-1电动机和发电机的定子外壳是支承在支座11和12的滚动轴承中,并可绕与转子相重合的轴线任意摆动。当电动机启动和发电机带负载后,由于定子磁场和转子磁场的相互作用,电动机外壳将向转子相反的方向倾倒,发电机的外壳将向转子旋转的相同方向倾倒,它们的倾倒力矩分别通过固定在定子外壳上的测力杆7、8由磅秤9、10(或测力计)所产生的力来平衡。因此
主动轮上的扭矩 T1=Q1L1 (N.mm)
从动轮上的扭矩 T2=Q2L2 (N.mm)
式中 Q1 、Q2——为测力计9、10的力的读数(N)
L1、 L2——为测力杆力臂距离(mm)
传动有效拉力 F= (N)
式中 D1为主动轮直径,(mm);
根据两轮上的功率,可求得带传动的传动效率
η=
式中 P1、P2——为主、从动轮功率(KW)
n1、、n2——为主、从动轮转速(rpm)
2、滑动系数的测量
主动轮转速n1和从动轮转速n2
是通过装在它们前面的光电传感器
由数字转数记录仪测出的。由于带
传动存于带传动存在着弹性滑动,
因此n2< n1、
滑动系数为:ε=
图实2—2 带传动滑动曲线和效率曲线 当主、从动轮直径相同时,即 D1=D2 则 ε=
滑动系数ε与有效拉力F(或负载扭矩T2)的关系曲线和滑动系数ε与传动效率η关系曲线如图实2—2所示。一般给出的传动功率表中的许用功率对应的ε=1~2%。
四、实验步骤
1、由指导教师演示带传动的弹性滑动和打滑现象。具体做法是:启动电机后,将电动机转速调到一定值(如1000 rpm),然后逐级加负载,并依次观察带传动的弹性滑动变化情况,一直至完全打滑为止。观察方法可采用闪光测速仪或闪光灯,其闪光频率应与主动轮同步,然后照亮从动轮上的黑白标志,根据频闪效应,由黑白标志向旋转方向的反向移动快慢情况来判断弹性滑动情况。或由数字转速记录仪测出n1、n2的值,来判断弹性滑动情况。
2、学生试验时,首先对带传动施加规定的初拉力(由指导教师规定)。按操作规程启动电动机后,将转速调至一定值(如1000rpm),并注意随时保持转速的稳定性。对发电机逐级增加负载,记录各级负载下的n1、n2、Q1、Q2的值,依次做到带在带轮上完全打滑为止。然后按上述程序重复做一次,取平均值。测得的数据应不少于6~8点。
计算ε、F及η值并用16开方格纸会初曲线。
4、改变初拉力或主动轮转速(由指导教师规定)重复上述步骤,并分析初拉力或传动速度对带的传动能力的影响。
五、思考题
带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别?它们产生的原因是什么?
当D1D2时打滑发生在主动轮还是从动轮上?
影响带传动弹性滑动和传动能力的因素有哪些?
带 传 动 实 验 报 告
姓名——————班级———————学号——————
一、实验目的
二、实验台主要参数
1.带的型号 型;(平型带写尺寸δb,及材料)带的断面积
A= mm2
2.带轮直径D1=D2 mm
3.测力杆力臂长度L1=L2 mm
4.张紧形式:
三、实验结果
初拉力 2F0= N
主动轮转速
n1(rpm)
从动轮转速
n2(rpm)
测力计读数
读数值
Q1(N)
主动轮扭矩
T1(N。mm)
从动轮扭矩
T2(N。mm)
滑动系数
ε%
有效拉力
F(N)
传动效率
η
初拉力 2F0= N
主动轮转速
n1(rpm)
从动轮转速
n2(rpm)
测力计读数
读数值
Q1(N)
主动轮扭矩
T1(N。mm)
从动轮扭矩
T2(N。mm)
滑动系数
ε%
有效拉力
F(N)
传动效率
η
ε-F,ε-η关系曲线图用16开方格纸绘出附于报告后面
四、实验结果分析与讨论