带传动实验

实验二 带传动实验

一、实验目的

1．了解带传动实验台结构及工作原理。 2．观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。 3．掌握改变初拉力对带传动能力的影响。 4．绘制带传动滑动曲线和效率曲线。

二、实验设备及原理

图2-1 实验台结构简图

1—从动直流电机 2—从动带轮 3—传动带 4—主动带轮 5—主动直流电机 6—牵引绳

7—滑轮 8—砝码 9—拉簧 10—浮动支座 11—固定支座 12—底座 13—拉力传感器

实验台由机械装置、电子系统、操作控制等三部分组成。

(一) 机械装置

1．主动部分包括50W 直流电动机5(原动机) 、其主轴上的主动带轮4及带的预紧力装置。主动电机的机座设计成浮动结构(滚动滑槽) ，与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动初拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确地确定带传动的初拉力F 0 。

2．从动部分包括50W 从动直流电机1(发电机) 、和装在主轴上的从动带轮2 。发电机的输出与负载部分相连，对于发电机，每按一下“加载”键，即在电枢回路上并上一个负载电阻，按数次使发电机负载逐步增加，电枢电流增大，随之电磁转矩也增大，即发电机负载逐步增加，实现了负载的改变。相当于机械加载。

3．两台电机均为悬挂支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T 1(主动电机力矩) 、T 2(从动电机力矩) 迫使拉钩作用于拉力传感器13，传感器输出的电信号正比于T l 、T 2，因而可以作为测定T 1、T 2的原始讯号。两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后的环形槽中，由此可获得必须的转速信号。

(二) 电子系统

图2-2 实验台电子系统框图

(三) 操作部分

操作部分主要集中在机台正面的面板上，面板的布置如图2—3所示。

载 荷 指 示

主动轮转速

送 数

保 持

清 零

加 载

从动轮转速

主动轮转矩

转速Ⅰ转矩Ⅰ

转速Ⅱ

转矩Ⅱ从动轮转矩调速电源

图2—3 面板布置图

在机台背面有微机RS-232接口、主动轮转矩I 及从动轮转矩II 调零旋钮等，其布置情况如图2—4所示。

图2—4 背面布置图

1—电源插座 2一主动力矩放大倍数调节 3—接地端子 4—从动调零电位器 5—主动调零电位器

6—RS-232接口

三、实验内容与实验步骤

(一) 人工记录操作方法 1．准备工作

1) 检查实验台，使各机件处于完好状态； 2) 将传动带装在主动带轮和从动带轮上； 3) 加上砝码1，使产生所需初拉力F 0； 4) 将电机调速旋钮逆时针方向转到底。 2．实验步骤

1) 接通电源(单向220V) 。

2) 按清零键，将调速旋钮顺时针向“高速”方向旋转，电机由启动逐渐增速，同时观察实验台面板上主动轮转速的显示数，其上的数字即为当时的主动电机转速。当主动电机转速达到1400转／分左右时，停止转速调节。此时从动电机转速也将稳定地显示在面板上。

3) 在空载状态下调整实验台背面的调零电位器(参见图2—4) ，使从动轮转矩显示的数字在0.030 Nmm左右，主动轮转矩显示的数字在0.090 Nmm左右(参见图2—3) 。

4) 待调零稳定后(一般在转动调零电位器后，显示器数字跳动2—3次，即可达到稳定值) ，按加载键一次，最左第一个加载指示灯亮，待主、从动轮的转矩及转速显示稳定后，调节主动转矩放大倍数电位器，使主动轮转矩增量略大于从动轮转矩增量。显示稳定后，按清零键，再进行调零。如此反复几次，即可完成转矩零点放大倍数的调节。

5) 加载 在空载时，记录—下主、从动轮转矩与转速值。按“加载”键一次，第—个加载指示灯亮，待显示基本稳定后，记录下主、从动轮的转矩及转速值。再按“加载”键一次，第二个加载指示灯亮，待显示稳定后，再次记下主、从动轮的转矩及转速值。重复上述操作，直至8个加载指示灯亮，记录下8组数据，便可以画出带传动的滑动曲线ε—T 2图及效率曲线η—T 2图。 在记录下各组数据后，应及时按“清零”键。显示等全部熄灭，机构处于空载状态，关电源前，应将电机调速至零，然后再关闭电源。另外，为便于记录数据，在实验台的面板上还设置了“保

持”键，每次加载数据基本稳定以后，按“保持”键，即可使当时的转矩、转速显示值稳定不变。

按任意键，可脱离“保持”状态。

(二) 实验台与计算机接口

在DCS-II 型带传动实验台背面上设有RS-232串行接口，可通过所附的信号线直接和计算机相联，组成智能带传动实验系统。操作步骤为：

1．在关电源的状态下，将信号线—端接到实验机RS-232插座，另一端接到计算机串行输出口(串行口1#或串行口2#均可，但无论连线或拆线时，都应先关闭计算机和实验机电源，以免烧坏接口元件) 。

2．打开计算机，在DOS 状态下插入软盘，运行DCS ．EXE 文件，屏幕将提示要求输入串行口通道号，根据信号线所接的通道，输入1#或2#通道，经回车确认后屏幕将出现功能菜单，根据菜单，选择“输入”功能并按回车确定，计算机将处于等待信号输入状态。

3．打开实验台电源，调整主、从动轮转矩零点及放大倍数至合适位置(方法同前) 。 4按一下“加载”键，待转速稳定后（一般需要2～3个显示周期），再按—下‘‘加载”键，如此反复，直至实验台面板上四组数码管全部显示“8888”，表明所采数据已全部送至计算机。

5．当实验机全部显示“8888”时，计算机屏幕将全部显示所采集的8组数。 6．移动功能菜单的光标，选择“曲线”功能，屏幕将显示本次实验的曲线和数据。

7．移动功能菜单的光标至“打印”功能，打印机将打印实验曲线和数据。

8．实验过程中如需调出本次数据，只需将光标移至“输入”功能，并回车确认，同时按下实验台的“送数”键，数据即被送至计算机，可用上述6、7项操作进行画图打印。

9．—次实验结束后如需继续实验，可按—下实验台的“清零”键，同时将计算机屏幕上的菜单选至“输入”，重复上述4～7项即可。

10．实验结束后，关闭实验机的电源，将计算机屏幕上的菜单选至“退出”，回车确认后即可退出。退出后应及时关闭计算机。

四、 实验注意事项 1．通电前的准备

a. 面板上调速旋钮逆时针旋到底位置，连接地线。 b. 加上一定的砝码使带张紧。

c. 短开发电机上的所有负荷（清零）。

2. 通电后，电动机和发电机转速显示的4位数码管亮。 3. 此后即可按实验指导书的要求操作。

五、 实验报告要求

1、 整理实验数据，填写实验报告； 2、 回答思考题

3、填写对本实验台的改进建议及本次实验的收获和体会。

实验二 带传动实验报告

姓名 班级 日期

同组实验者姓名

1．实验设备与实验条件 实验机型号（或编号） 实验条件

1) ．传动带类型 2) ．初拉力 3) ．带的张紧方式 4) ．带轮直径 5) ．包角

2．实验数据记录

1) 滑动系数ε的计算

ε=

n 1-in 2

n 1

⨯100%

2）传动效率η的计算

η=

p 1p 2

=T 2n 2T 1n 1

⨯100%

式中：P 1、P 2分别为主、从动轮的功率(KW) ； n 1n 2分别为主、从动轮的转速(r／mm) ； T 1T 2分别为主、从动轮的转矩(N．mm) 。

3) 绘制滑动系数ε及传动效率η的曲线(用坐标纸绘出) 。 4．实验小结

1） 简要描述带传动的弹性滑动与打滑现象。

2） 确定不同处拉力、不同转速下带传动效率为最高时的载荷大小、效率及滑动率大小，并加以比

较。在坐标纸绘制带的滑动特性曲线、结合实验曲线做实验小结（包括：实验结果与问题及有关数据分析）。 5． 思考题

1) 为什么带传动要以滑动特性曲线为设计依据而不按抗拉强度计算? 试阐述其合理性。

2）当改变实验条件(如初拉力F ，带速V) 时，滑动特性曲线有何变化?