新皮带传动实验报告(新实验台)(42)

皮带传动实验

指导书及实验报告

班级

姓名 时间

学号

一、 实验目的：

1、 观察带传动的弹性滑动和打滑现象； 2、 证实预拉力对带传动能力的影响； 3、 测量带传动的滑差率和效率； 4、掌握转矩、转速基本测量方法； 5、绘制带传动滑动曲线图和效率曲线图；

二、实验内容：

1、皮带传动滑动曲线和效率曲线的测量绘制，该实验装置采用压力传感器和A/D采集并 转换成主动带轮和从动带轮的驱动力矩和阻力矩数据，采用角位移传感器和A/D板采集并转换成主、从动带轮的转数。最后输入计算机进行处理作出滑动曲线和效率曲线。使学生了解皮带传动的弹性滑动和打滑对传动效率的影响。改变皮带传动实验台的初拉力，注意观察初拉力的变化对皮带传动能力的影响。

2、 带传动运动模拟：该实验装置配置的计算机软件，通过数模计算作出带传动运动模 拟，可清楚观察皮带传动的弹性滑动和打滑现象。

三、 实验原理：

带传动是一种利用中间挠性件的摩擦传动，工作时存在弹性滑动。当两带轮直径相等时，弹性滑动系数

V 1－V 2D 1n 1－D 2n 2n 1－n 2 n ε＝100%＝100%＝100%＝100%

V 1D 1n 1n 1n 1

在初拉力F 0一定的条件下，弹性滑动的系数ε大小取决于负载的大小，载荷越大， 即带传递的有效圆周力F e 越大，当F e 超出摩擦力的最大值时，就会出现打滑现象。

带所能传递的最大有效圆周力F e 与初拉力F 0有关，F 0越大，F e 也越大，因此增大初拉力，可提高带传动能力。

四、实验仪器：

实验设备带传动实验台PC-B 型和F-1型两种实验台。（见图1、2）

PC-B 型实验台

1、主要结构及工作原理： 该实验传动系统，由皮带6和一个装有主动带轮的直流伺服电动机组件，另一个装有从动带轮的直流伺服发电机组件构成。主动轮电机5为特制两端带滚动轴承的直流伺服电机，滚动轴承座固定在一个滑动的底板1上，

电机外壳（定子）未固定可相 图1 PC-B 型

对其两端滚动轴承转动。滑动 1、电机移动底板 2、砝码和砝码架 3力传感器4、转矩力测杆 的底板能相对机座10在水平方 5、主动电机 6、平皮带 7光电测速装置 8、发电机 9、灯泡组 向滑动。砝码架和砝码2与滑 10、电机座 11、操纵面板

动底板通过绳和滑轮相连，用于张紧皮带; 加上或减少砝码, 既可增加或减少皮带初拉力. 从动轮电机8也为特制两端带滚动轴承座的直流伺服发电机, 电机外壳（定子）未固定可相对其两端滚动轴承转动, 轴承座固定在机座机壳上。发电机和灯泡9，以及实验台内的电子加载电路组成实验台加载系统，该加载系统可通过计算机软件主界面的加载按钮控制，也可用面板上触摸按钮进行手动控制和显示。可转动两电机的外壳上装有测力杆4，把电机外壳转动时产生的转矩力传递给传感器。主、从皮带轮扭矩力可直接在面板各自的数码管上读取，并传到计算机中进行处理分析。两电机后端装有光电测速装置和和测速转盘7，测速方式为红外线光电测速；主、从动皮带轮转速可直接在面板各自的数码管上读取，并传到计算机中进行处理分析。可得到滑差率和传动效率。

四、 实验步骤：

P C-B 型实验台实验步骤：

1、在电脑桌面上双击皮带传动软件进入软件界面，在封面上非文字区单击左 键，即可进入皮带传动实验教学界面。

1、 在实验教学界面上，单击“实验”键，进入皮带传动实验界面。 2、在砝码架上加上一定量的砝码使皮带张紧，确保实验安全。

4、启动电源开关前，需将面板上的调速旋钮逆时针旋到底（转速最低位置）。以免电机高 速运动带来的冲击损坏传感器。接通实验台的电源，均匀旋转调速按钮，打开电源开关，将转速调至1000转/分左右，待皮带传动运转平稳后，可进行皮带传动实验； 同时按动加载按钮置零，待皮带转速平稳后，在皮带传动实验界面上单击“稳定测试”，对带传动的主动轮、从动轮的转速，以及主动轮、从动轮的转矩，进行第一个工况的数据采集和处理，并在皮带传动实验界面的虚拟仪表上显示。

5、在实验台的操作面板上按动加载按钮1次或单击主界面的加载按钮进行加载，待皮带转 速平稳后，在皮带传动实验界面上再次单击“稳定测试”，进行第二个工况的数据采集和处 理。如此类推，直至皮带打滑。

6、在皮带传动实验界面上单击“实测曲线”，在皮带传动实验界面上作出带传动的实测滑 差—效率曲线图。

7、若实验结果不够理想，在皮带传动实验界面上单击“重做实验”，即可从第4步开始重做 一次实验。

8、在皮带传动实验界面上单击“运动模拟”，作出带传动运动模拟，可清楚观察 皮带传动的弹性滑动和打滑现象。

9、改变初拉力，重复一次实验以证实初拉力的变化对传动能力的影响。 10、如果实验结束，单击“退出”，返回Windows 界面。

11、关掉实验台操作面板上的调速按钮，关闭电源使电机停转。

五、 主要技术参数

P C-B 型实验台

直流电机功率为 355W

发电机额定功率： 355W

灯泡额定功率： 共320W （8个40W ） 电源电压： 交流~220V±10% 50Hz 主电机调速范围 50~1500rpm 皮带初拉力值为 2~3.5kg.f

杠杆测力臂长度 L1=L2=120mm（L 1L 2 -电动机、发电机中心至传感器中心的距离）

皮带轮直径 D1=D2=120mm

压力传感器 精度为1% 测量范围为0～50N 实验台总重量 45kg

六、实验数据记录和处理：

1、 数据记录表

F 01＝20N

F 02＝ N

2、ε及传动效率η的数据处理

1） 滑动系数ε的计算

ε＝

n 1－i n 2

n ⨯100% 1

本实验台i ＝1（ I 为传动比，i ≈D 2

D ） 1

2） 传动效率η的计算

η＝T 2n 2

T ⨯100%

1n 1

式中：n 1，n 2 主动轮，从动轮转速 （r/mm）

T 1，T 2 主动轮，从动轮转矩 （Nm ） 3） 绘制滑动系数ε和传动效率η曲线

T 2

六、思考题：

1、 摩擦型带传动有哪些优缺点？ 2、 滑动会引起哪些后果？ 3、 最大有效拉力与哪些因素有关？