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1、机械设计课程实验机械设计课程实验一、带传动实验一、带传动实验一、实验目的一、实验目的二、实验台的构造和工作原理二、实验台的构造和工作原理三、实验步骤三、实验步骤主要介绍内容主要介绍内容1 1、观察带传动中的弹性滑动现象和打滑现象。、观察带传动中的弹性滑动现象和打滑现象。2 2、绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。、绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。3 3、了解工程上扭矩、转速的测量方法。、了解工程上扭矩、转速的测量方法。一、实验目的一、实验目的二、实验台的构造和工作原理二、实验台的构造和工作原理 本实验台主要由本实验台主要由主机主机和和测量系统测量系统两部分所组两部分所组成，其中成，其中灯炮
2、灯炮作为负载，如下图所示。作为负载，如下图所示。1 1、电机移动底板、电机移动底板 2 2、法码、法码 3 3、传感器、传感器 4 4、弹性测力杆、弹性测力杆 5 5、主动电动机、主动电动机 6 6、平皮带、平皮带 7 7、光电测速装置、光电测速装置 8 8、发电机、发电机 9 9、负载灯泡、负载灯泡 1010、机壳、机壳 1111、操纵面板、操纵面板1.1.实验台的构造实验台的构造 主主机机包包括括直直流流电电动动机机、主主动动轮轮、从从动动轮轮、直直流流发发电电机机、拉拉紧滑座紧滑座、操作台等装置操作台等装置。1 1）主）主 机机 在在结结构构上上，直直流流电电动动机机装装在在滑滑座座上上
3、，可可沿沿滑滑座座移移动动，电电机机轴轴上上装有主动轮，通过平带带动从动轮和直流发电机工作。装有主动轮，通过平带带动从动轮和直流发电机工作。在在直直流流发发电电机机的的输输出出电电路路上上，并并联联了了八八个个灯灯炮炮，每每个个灯灯泡泡4040瓦瓦（即即上上图图中中的的负负载载灯灯泡泡），以以作作为为带带传传动动的的加加载载装装置置。开开启启灯灯泡泡，以以改改变变发发电电机机的的负负载载电电阻阻，随随着着开开启启灯灯泡泡的的增增多多，发发电电机机的的负负载载增增大大，带带的的受受力力增增大大，两两边边拉拉力力差差也也增增大大，带带的的弹弹性性滑滑动动逐逐步步增增加加。当当带带传传递递的的载载荷
4、荷刚刚好好达达到到所所能能传传递递的的最最大大有有效效圆圆周周力力时时，带带开开始始打打滑，当负载继续增加时完全打滑。滑，当负载继续增加时完全打滑。砝砝码码通通过过钢钢丝丝绳绳和和定定滑滑轮轮等等拉拉紧紧滑滑座座，从从而而使使带带张张紧紧，并并保保证证具有一定的初拉力。具有一定的初拉力。2 2）测量系统）测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测定装置两测量系统由转速测定装置和扭矩测定装置两部分所组成。部分所组成。（A)A)转速测定：采用光电测速装置转速测定：采用光电测速装置 在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转盘，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔盘
5、，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对一侧固定有光电传感器，并使传感器的测头正对小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带轮的转速轮的转速n n1 1、n n2 2。主动轮的扭矩主动轮的扭矩T T1 1和从动轮的扭矩和从动轮的扭矩T T2 2均通过电动机和均通过电动机和发电机的外壳所受力矩来测定发电机的外壳所受力矩来测定。电动机和发电机的外壳电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动。当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场和摆动。
6、当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子旋转的反转子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子旋转的反方向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同方向倾倒，方向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同方向倾倒，它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳上的测力计它们的倾倒力矩可分别通过固定在定子外壳上的测力计所测的力矩来平衡。即：所测的力矩来平衡。即：主动轮扭矩主动轮扭矩T T1 1=Q=Q1 1K K1 1L L1 1（N Nmmmm）从动轮扭矩从动轮扭矩T T2 2=Q=Q2 2K K2 2L L2 2（N Nmmmm）Q Q1 1、Q Q2 2测力计上百分表读数。测力
7、计上百分表读数。K K1 1、K K2 2测力计标定值。测力计标定值。K K1 1=K=K2 2=0.233N/=0.233N/格格 L L1 1、L L2 2测力计的力臂。测力计的力臂。L L1 1=L=L2 2=120mm=120mm。（B)B)扭矩测定装置扭矩测定装置 2 2、实验原理、实验原理 由上式可知：我们只要测得不同负载下主动轮的转速由上式可知：我们只要测得不同负载下主动轮的转速n n1 1和和从动轮转速从动轮转速n n2 2以及主动轮的扭矩以及主动轮的扭矩T T1 1和从动轮的扭矩和从动轮的扭矩T T2 2，就可算，就可算出在不同的有效拉力下的效率出在不同的有效拉力下的效率之值
8、以及弹性滑动率之值以及弹性滑动率（其（其中两带轮的直径相同，即中两带轮的直径相同，即D D1 1=D=D2 2）。）。带传动效率带传动效率 滑动率滑动率 有效拉力有效拉力F=FF=Fe e=2T=2T1 1/D/D1 1图图2 以有效拉力以有效拉力F F为横坐标，分别以不同载荷下的为横坐标，分别以不同载荷下的和和之值为纵之值为纵坐标，就可画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，如图坐标，就可画出带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，如图2 2所示。所示。三、实验步骤三、实验步骤 1 1、接通电源，实验台的指示灯亮，检查一下测力计、接通电源，实验台的指示灯亮，检查一下测力计的测力杆是否处于平衡状态，若不平
9、衡则调整到平衡。的测力杆是否处于平衡状态，若不平衡则调整到平衡。2 2、加砝码、加砝码3Kg3Kg，使带具有初拉力。，使带具有初拉力。3 3、慢慢地沿顺时针方向旋转调速按扭，使电动机从、慢慢地沿顺时针方向旋转调速按扭，使电动机从开始运转逐渐加速到开始运转逐渐加速到n n1 1=1000=1000转转/分左右，记录测力计分左右，记录测力计上百分表的读数上百分表的读数Q Q1 1，Q Q2 2的数据。的数据。4 4、打开第一个灯泡（即加载），记录一组数据、打开第一个灯泡（即加载），记录一组数据n n1 1、n n2 2和和 Q Q1 1、Q Q2 2。注意此时注意此时Q Q1 1和和Q Q2 2之
10、间的差值，即观察带之间的差值，即观察带的弹性滑动现象。的弹性滑动现象。5 5、逐渐增加负载（即每次打开一个、逐渐增加负载（即每次打开一个4040瓦的灯炮），瓦的灯炮），重复第重复第4 4步，直到步，直到33左右，带传动开始进入打左右，带传动开始进入打滑区，此时再打开灯泡，滑区，此时再打开灯泡，Q Q1 1和和Q Q2 2之差值将迅速增大。之差值将迅速增大。6 6、完成实验报告（即绘制弹性滑动和效率曲线）。、完成实验报告（即绘制弹性滑动和效率曲线）。注：本实验台的主要参数：带轮直径注：本实验台的主要参数：带轮直径D D1 1=120mm=120mm，D D2 2=120mm=120mm，测力杆长
11、度，测力杆长度L L1 1=120mm=120mm，L L2 2=120mm=120mm。时间和分组安排时间和分组安排二、地点二、地点:机械楼机械楼305305号号三、分组安排三、分组安排（提前提前1010分钟点名分钟点名）一一、时间时间:第第1010周星期天周星期天,上午上午8:008:0012:0012:008:008:008:40 8:40 机械工程机械工程093093班班 学号学号:1:120208:408:409:20 9:20 机械工程机械工程093093班班 学号学号:21:2140409:209:2010:00 10:00 机械工程机械工程094094班班 学号学号:1:1202010:0010:0010:40 10:40 机械工程机械工程094094班班 学号学号:21:214040实验一实验一 带传动实验带传动实验班级班级 学号学号 姓名姓名 同组人同组人-实验日期实验日期 指导老师指导老师-一、实验数据记录及计算结果一、实验数据记录及计算结果负荷转速n1n2扭矩T1T2三、分析打滑产生的原因三、分析打滑产生的原因 二、绘制带传动的滑动曲线及效率曲线二、绘制带传动的滑动曲线及效率曲线审阅人审阅人 日期日期 -