齿轮传动效率测定
齿轮传动效率实验
齿轮传动效率实验一. 实验目的1. 了解封闭式齿轮试验台的基本原理及其结构。
2. 测定齿轮传动效率,掌握测试方法。
3. 本试验台可长期运行,定时观察齿面点蚀现象。
二. 实验设备及工作原理 1. 1. 试验台结构图12-1所示为封闭式齿轮试验台的结构示意图:1—功耗电机 2—重力测力计 3—齿轮箱 4—加载器 5—试验齿轮箱 6—砝码 7—电器控制箱图12-1 封闭式齿轮试验台结构示意图1是外壳浮动式功耗电机;2是重力测力计;3、5是两套完全相同的齿轮箱,两对齿轮①、②、③、④分别用两根轴I 、II 相联接,并由特殊设计的联轴器和加载器4组成机械封闭回路;6是加在加载器上的砝码,从而产生作用在封闭系统中的轴向力;7是电器控制箱。
2. 加载机构封闭式齿轮试验台加载器有多种形式,本试验台是采用螺旋槽轴向移动而产生轴扭转的方法来实现加载的。
图12-2表示螺旋槽加载器的结构,由于槽中的滚子距轴心的作用半径为d/2(d =43mm ),螺旋槽的螺旋角β=11.14°,轴向力由砝码G (kgf )通过动滑轮实现,故作用在封闭系统内的封闭力矩为:(12—1)系统中最大封闭力矩T B =50 N ⋅m 时,砝码重量G 最大为25 kgf 左右。
T G tg G N m B =⨯⨯⨯=⋅221598111410002140....()系统中齿轮所受负载的大小仅与加载机构施加的扭矩有关,而与封闭系统外的浮动电机无关。
当电机不转时,即齿轮处于静止状态,力矩T B仍然存在,此时 T B是由齿轮①—②—③—④所组成封闭系统中的平衡内力产生,称为封闭力矩。
静止时,系统中只有力矩的存在而无功率的流动和损耗。
当电机运转时,带动整个系统运转,并使封闭系统产生功率流动和损耗,电动机的作用就是克服系统中各种摩擦阻力,补充摩擦功率耗损、以维持正常运转状态。
由于摩擦功率损耗很小,因而电机容量很小,仅需齿轮工作功率的1/20左右。
实验五齿轮传动效率实验
实验五齿轮传动效率实验一、实验目的1 了解齿轮传动实验台的基本原理及其结构,绘制实验台结构示意图;2 了解并掌握测定齿轮传动效率的方法。
二、实验设备及工作原理1 实验台的结构及组成齿轮传动实验台结构见图5-1。
图中实验台由主机和控制箱两部分组成,主机由两台异步电动机D1、D2,齿轮箱2,光电数字测速盘3,输出转矩测量器4,连轴器5及底座组成。
D1为主动电动机,D2为负载电动机。
图5-1 齿轮传动实验台结构两只电动机分别由一对滚动轴承悬架支撑,并且电动机机壳未被固定,可绕电动机转子轴自由转动,在两台电动机的机壳顶部装有计量秤,秤杆上装有游码和嵌有水平泡的平衡砣,电机底部装有平衡配重块,其目的是为了便于测定两台电动机输出的工作转距。
两台电动机的尾部装有光电式数字测速盘,测速盘上刻有60条沿圆周方向均匀分布的槽,两侧分别装有红外发光管及光敏三极管。
作为直射式红外光电传感器,测速盘每旋转一周,发出60个脉冲信号给计数器,计数器每一秒采样一次来读取计数,分别显示于控制箱上的转速表上,便于实验人员记录。
控制箱上(图5-2)分别装有两台电机输入电压的调压器B1、B2,以及电压表V1、V2,电流表A1、A2,转速表N1、N2、及启动、停止按钮.(注:下标为1的均为主动电机1的相关数据及控制,下标为2的均为从动电机2的相关数据及控制。
具体数据在实验时按控制箱实际标志而定。
)2 实验台基本工作原理两台同型号的异步电动机分别通过三相调压器并联接入电网,他们的电气参数一致。
实验台在设计时已令两台电动机的转向相反,齿轮箱内与主动电动机连接的主动齿轮Z1的齿数大于与从动电机连接的从动齿轮Z2的齿数。
这样当主动电动机工作在其同步转速n1时,从动电机的转速n2因为主动齿轮的齿数Z1大于从动齿轮齿数Z2,而使从动电动机D2的转数n2大于主动电动机D1的同步转数n1,由于两台异步电动机的型号是一样的,所以它们的同步转速是一样的,因此,当n2>n1时(此时n1为两台电动机的同步转速),从动电动机的实际转速n2是大于其自身的同步转数n1的,从而使从动电动机D2必然产生一个反向输入力矩,从而实现给电动机D1的加载。
齿轮传动效率讲解
5、齿轮传动实验仪
实验仪正面面板布置及背面板布置如图4、图5所示。实验 仪内部系统框图参见图2。
输出转速(r/m)
载 荷 指 示
输出转矩(Nm)
送数
保持
清零
加载
CLS-II齿轮传动实验仪
图4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
图3
1、调零电位器 2、转矩放大倍数电位器 3、力矩输 出接口 4、接地端子 5、转速输入接口 6、转矩输 入接口 7、RS-232接口 8、电源开关 9、电源插座
1、实验系统组成 实验系统外观如图1所示。
图1
如图2所示,实验系统由如下设备组成: (1)CLS-II型齿轮传动实验台;(2)CLS-II型齿轮传动实验仪; (3)计算机;(4)打印机。
电机转速显示
齿 轮 传 动 机 构
电机转速传感器
电机转矩传感器
单 片 微 计 算 机
电机转矩显示
转矩输出接口 RS232接口
图3
4、效率计算
(l)封闭功率流方向的确定
封闭功率流方向如图3(a)所示,其大小为: T N (KW) Pa 9 9 P9 9550 该功率的大小决定于加载力知和扭力轴的转速,而不是决 定于电动机。电机提供的功率仅为封闭传动中损耗功率, 即: 。 P1 P9 P9 故 P9 P1 T9 T1 单对齿轮 P T 9 9 T T η为总效率,若 η=95%,则电机供给的能量,其值约为封 T 闭功率值的1/10,是一种节能高效的试验方法。
CLS-II齿轮传动实验台
CLS-II齿轮传动实验仪
微计算机
CRT显示
打印机
图2
齿轮传动效率
序号 砝码重量W 转速n 电机转矩T1 负载力矩T2 齿轮效率η
2、绘制传动效率(η-T2)曲线
六、思考题
1、载荷较小或载荷过大时,机械的传动效率为什么低?
七、参考文献
W:所加砝码的重力(N);L:加载杠杆长度,L= 0.3 m;n--电动机及封闭系统的转速。
所以,单级齿轮的传动效率为:
四、实验步骤
1.打开电源前,应先将电动机调速旋钮逆时针轻旋到头,避免开机时电动机突然启动。
2.打开电源,按一下“清零键”进行清零;此时,转速显示“0”,电动机转矩显示“? ”,说明系统处于“自动校零”状态;校零结束后,转矩显示为“0”。
5.在砝码吊篮上加上第二个砝码,重复上述操作,直至加上8个砝码,8个加载指示灯全亮,转速及转矩显示器分别显示“8888”,表示实验结束。
6.记录下各组数据后,应先将电机转速慢慢调速至零,然后再关闭实验台电源。
7.由记录数据,作出齿轮封闭传动系统的传动效率(η-T2)曲线。
五、试验数据及处理
1、试验数据
3.在保证卸掉所有加载砝码后,调整电动机调速旋钮,使电动机转速为600 r/min左右。
4.在砝码吊篮上加上第一个砝码(10N),在待显示稳定后(一般调速或加载后,转速和转矩显示值跳动2-3次即可达到稳定值,不用写在试验报告生),按一下“保持键”,使当时的显示值保持不变,记录该组数值;然后按一下“加载键”,第一个加载指示灯亮,并脱离“保持”状态,表示第一点加载结束。
齿轮传动效ห้องสมุดไป่ตู้实验
一、实验目的
1.了解封闭(闭式)齿轮实验机的结构特点和工作原理。
3.在封闭齿轮实验机上测定齿轮的传动效率。
齿轮传动效率测试实验报告
齿轮传动效率测试实验报告
本报告旨在评估齿轮传动系统的效率。
为此,实验中采用了一个平行布局的齿轮传动来模拟实际传动系统,并给出了实验结果。
实验设备
实验中使用的主要设备包括:公用电动机、摩擦轮、摩擦仪、激光测速仪、推力传感器、实验摩擦轮、实验摩擦仪等。
测试程序
1. 将实验轴连接到公用电动机,进行转速调节,控制电动机转速在750~1000rpm之间。
2. 启动摩擦轮,根据重量选定合适的摩擦轮负载,并调整摩擦轮负载。
3. 启动摩擦仪,测量摩擦力系数。
4. 连接激光测速仪,测量接收和输出轴的转速。
5. 使用推力传感器测量接收和输出轴的转矩。
6. 根据测量结果,计算出齿轮传动系统的效率。
实验结果
测试齿轮传动系统的效率结果表明,在实验条件下,齿轮传动效率最大达到88.6%,最小达到66.5%。
总结
通过本次实验,我们发现齿轮传动系统在实验条件下效率很高,最大值高达88.6%,最小值为66.5%。
由此可见,为保证传动系统效率达到规定目标,应采用正确的齿轮组合来最大程度地发挥传动系统的能量效率。
齿轮参数测定实验的结论与心得
第一篇、直齿圆柱齿轮参数的测定与分析实验齿轮参数测定实验的结论与心得直齿圆柱齿轮参数的测定与分析实验一、实验目的1.掌握应用普通游标卡尺和公法线千分尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。
2.进一步巩固并熟悉齿轮各部分名称、尺寸与基本参数之间的关系及渐开线的性质。
二、实验内容测定一对渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数,并判别它是否为标准轮。
对非标准齿轮,求出其变位系数。
三、实验设备和工具1.一对齿轮(齿数为奇数和齿数为偶数的各一个)。
2.游标卡尺,公法线千分尺。
3.渐开线函数表(自备)。
4.计算器(自备)。
四、实验原理及步骤渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有齿数Z、模数m、分度圆压力角α齿顶高系数h*a、顶隙系数C*、中心距α和变位系数x等。
本实验是用游标卡尺和公法千分尺测量,并通过计算来确定齿轮的基本参数。
1.确定齿数z齿数z可直接从被测齿轮上数出。
2.确定模数m和分度圆压力角?在图5-1中,由渐开线性质可知,齿廓间的公法线长度与所对应的基圆弧长相等。
根据这一性质,用公法线千分尺跨过n个齿,测得齿廓间公法线长度为Wn′,然后再跨过n+1个齿测得其长度为由图5-1可知。
式中,Pb为基圆齿距,(mm),与齿轮变位与否无关。
为实测基圆齿厚,与变位量有关。
由此可见,测定公法线长度和后就可求出基圆齿距Pb,实测基圆齿厚Sb,进而可确定出齿轮的压力角?、模数m和变位系数x。
因此,准确测定公法线长度是齿轮基本参数测定中的关键环节。
图5-1 公法线长度测量(1)测定公法线长度和首先根据被齿轮的齿数Z,按下列公式计算跨齿数。
式中—压力角;z —被测齿轮的齿数我国采用模数制齿轮,其分度圆标准压力角是20°和15°。
若压力角为20°可直接参照下表确定跨齿数n。
公法线长度测量按图5—1所示方法进行,首先测出跨n个齿时的公法线长度。
测定时应注意使千分尺的卡脚与齿廓工作段中部附近相切,即卡脚与齿轮两个渐开线齿面相切在分度圆附近。
齿轮传动效率测定与分析
实验2 齿轮传动效率测定与分析2.1 实验目的1. 了解机械传动效率的测定原理,掌握用扭矩仪测定传动效率的方法;2. 测定齿轮传动的传递功率和传动效率;3. 了解封闭加载原理。
2.2 实验设备和工具1. 齿轮传动效率试验台;2. 测力计;3. 数据处理与分析软件;4. 计算机、打印机。
2.3 实验原理和方法1. 齿轮传动的效率及其测定方法 齿轮传动的功率损失主要在于:(1)啮合面的摩擦损失;(2)轮齿搅动润滑油时的油阻损失;(3)轮轴支承在轴承中和轴承内的摩擦损失。
齿轮传动的效率即指一对齿轮的从动轮(轴)输出功率与主动轮(轴)输入功率之比。
对于采用滚动轴承支承的齿轮传动,满负荷时计入上述损失后,平均效率如表3.1所示。
表2.1 齿轮传动的平均效率测定效率的方式主要有两种:开放功率流式与封闭功率流式。
前者借助一个加载装置(机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器)来消耗齿轮传动所传递的能量。
其优点是与实际工作情况一致,简单易行,实验装置安装方便;缺点是动力消耗大,对于需作较长时间试验的场合(如疲劳试验),消耗能力尤其严重。
而后者采用输出功率反馈给输入的方式,电源只供给齿轮传动中摩擦阻力所消耗的功率,可以大大减小功耗,因此这种实验方案采用较多。
2. 封闭式试验台加载原理图3.1表示一个加载系统,电机功率通过联轴器1传到齿轮2,带动齿轮3及同一轴上的齿轮6,齿轮6再带动齿轮5。
齿轮5的轴与齿轮2的轴之间以一只特殊联轴器和加载器相联接。
设齿轮齿数6532,z z z z ==,齿轮5的转速为5n (r/min)、扭矩为)m N (5⋅M ,则齿轮5处的功率为)kW ( 9550555n M N =若齿轮2、5的轴不作封闭联接,则电机的功率为)kW ( 9550/5551ηη⨯==n M N N式中η为传动系统的效率。
而当封闭加载时,在5M 不变的情况下,齿轮2、3、6、5形成的封闭系统的内力产生封闭力矩4M )m N (⋅,其封闭功率为)kW ( 9550444n M N =该功率不需全部由电机提供,此时电机提供的功率仅为)kW ( /441N N N -='η 由此可见,11N N <<',若%95≈η,则封闭式加载的功率消耗仅为开放式加载功率的1/20。
齿轮效率实验报告
齿轮效率实验报告齿轮效率实验报告引言:齿轮作为一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个领域。
在工程设计中,了解齿轮的效率对于提高机械传动系统的性能至关重要。
本实验旨在通过测量齿轮传动系统的输入功率和输出功率,计算齿轮的效率,并探讨影响齿轮效率的因素。
实验材料和方法:实验所使用的材料包括两个相互啮合的齿轮、电动机、转速计、功率计等。
首先,将电动机与转速计连接,通过电动机驱动齿轮轴转动。
然后,将功率计连接到齿轮输出轴上,以测量输出功率。
在实验过程中,需要记录电动机的输入功率、转速,以及功率计的输出功率。
实验结果和分析:通过实验测量得到的数据,可以计算齿轮的效率。
齿轮的效率定义为输出功率与输入功率之比。
根据测量数据和计算公式,可以得到如下结果。
首先,我们记录了不同转速下的输入功率和输出功率。
在实验中,我们逐渐增加电动机的转速,并记录相应的输入功率和输出功率。
通过绘制输入功率和输出功率随转速的变化曲线,我们可以观察到齿轮效率随转速的变化趋势。
其次,我们还记录了不同负载下的输入功率和输出功率。
通过改变齿轮系统的负载,我们可以观察到输入功率和输出功率的变化情况。
通过绘制输入功率和输出功率随负载的变化曲线,我们可以进一步了解齿轮效率与负载之间的关系。
根据实验结果,我们可以得出以下结论。
首先,齿轮的效率随转速的增加而增加。
这是因为在高速转动时,齿轮的摩擦损失相对较小,能量传递更加高效。
然而,当转速过高时,齿轮的效率可能会受到润滑不良、过热等因素的影响而下降。
其次,齿轮的效率随负载的增加而下降。
这是因为在高负载条件下,齿轮的摩擦损失会增加,能量传递过程中会产生更多的热量。
此外,负载过大还会导致齿轮的磨损加剧,进一步降低效率。
讨论和结论:通过本次实验,我们深入了解了齿轮效率与转速、负载之间的关系。
在实际的机械传动系统设计中,我们应该根据具体的工作条件选择合适的齿轮类型和参数,以提高传动效率和性能。
然而,需要注意的是,本实验仅仅是在实验室条件下进行的简化模拟。
实验四、齿轮传动效率测试实验
实验四齿轮传动效率测试实验一、实验目的齿轮传动效率测试实验是利用齿轮传动实验台的传感器技术,微机测控技术等先进测试方法测试齿轮传动效率的智能化实验。
1.测定齿轮传动效率与转速和载荷的关系;2.掌握转矩、转速、功率、效率的测量方法。
二、实验设备CXZ—II齿轮传动实验台。
三、实验设备的结构及工作原理齿轮传动效率测试实验台如图1所示:图1 齿轮传动实验台结构简图1.底座;2.电机;3.轴承支架;4.齿轮减速器;5.联轴器;6.磁粉制动器;实验台的动力来自一台直流调速电机2,电机的转轴由一对固定在底座1上的轴承支架3托起,因而电机的定子连同外壳可以绕转轴摆动。
转子的轴头通过联轴器5与齿轮减速器4的输入轴相连,直接驱动输入轴转动。
电机机壳上装有测矩杠杆,通过输入测矩传感器,可测出电机工作时的输出转矩(即齿轮减速器的输入转矩)。
被测齿轮减速器4的箱体固定在实验台底座上,传动比i=5,其动力输出轴上装有磁粉制动器6,改变制动器输入电流的大小即改变负载制动力矩的大小。
实验台面板(如图3)上装有电机转速调节旋钮以及液晶显示屏,可显示转速和加载等,电机转速、输入及输出力矩等信号通过单片机数据采集系统输入上位机数据处理后即可显示并打印出实验结果和曲线。
实验台电器控制键操作面板布置如图3示。
图3 电器控制操作面板面板布置及操作按序号说明如下:1——加载负荷电流表;2——电源开关;3——液晶显示屏;4——电机速度调节;5——操作按键区。
本实验台配有专用的实验软件,可安装在计算机上,将软件安装好后,从开始里可以找到该软件的图标,点击该可执行文件就会进入齿轮效率检测实验台主界面。
打开软件后,软件界面如下:图2 齿轮效率检测实验台主界面操作说明:A 、实测窗体有“文件(F )”、“实验项目(P )”、“负载控制(D )”、“操作(O )”、“工具(T )”、“实验分析(A )”和“帮助(H )”菜单。
(1)“文件(F )”下有“新建、打开、保存、另存为图片、打印、退出”六个子菜单,它们分别有“新建一个文件、打开一个已保存文件保存实验数据为检测软件格式。
齿轮接触疲劳试验机齿轮组传动效率的测算方法
Ef f i c i e n c y De t e r mi na t i o n o f Ge a r Cl u s t e r i n a Ge a r Co nt a c t Fa t i g u e Te s t i n g Ri g
Lu o Sh e ng ya ng,Lo ng Zhe nha i
Vo 1 . 5 3 NO . 1
工 程 与试 验 E NGI NE E RI N G & T 测 算 方 法
罗声杨 , 龙 震 海
( 北 京理 工大 学 , 北京 1 0 0 0 8 1 )
摘 要 : 本 文 提 供 了一 种 精 确 测 算 机 械 封 闭 功率 流式 ( 背靠背) 齿 轮 疲 劳 试 验 机 中齿 轮 组 传 动 效 率 的方 法 。 此 方 法 只需 要 测 量 出 驱 动 电 机 扭 矩 、 一 根 传 动 轴 上 的扭 矩 、 一 个 齿 轮 箱 达 到 热 稳 定 时 的 温 度 与 环 境 的 温 度 差 3个 测 量 值 ,
扮 演着 重要 的角 色 。
的设 计 中 , 有关 接 触疲 劳校 核 的部 分 , 都是 直 接套用 国标 中 的数 据 , 国标也是等 同采用 I S O 标 准 的数 据, 而I S 0 数据 中 的试 验齿 轮 与 我 国 的齿 轮 材 料性
能、 加 工 工艺 都 大 不 相 同 。因此 , 为 了优 化 齿 轮 设 计, 需要 得到 我 国齿轮 的接 触疲 劳试 验数 据 。 如今 , 应 用最 为 广 泛 的齿 轮 接 触疲 劳 试 验 机 是 背靠 背式 齿轮 接 触 疲 劳试 验 机 。 目前 , 国 内还 没 有 厂 家生 产这 种试 验 机 , 一 般 都 是 从 国 外进 口。为 了
单级齿轮减速器传动效率_解释说明
单级齿轮减速器传动效率解释说明1. 引言1.1 概述单级齿轮减速器作为一种常用的传动装置,在工业生产中起着至关重要的作用。
其主要功能是将高速、低扭矩的电机输出转换为低速、大扭矩的输出端,以满足不同工况下的运行需求。
因此,理解和掌握单级齿轮减速器传动效率的影响因素以及测量方法对于优化设计和提高传动效率具有重要意义。
1.2 文章结构本文将围绕单级齿轮减速器传动效率展开深入研究。
首先介绍定义与原理部分,阐述了单级齿轮减速器传动效率的基本概念和工作原理。
在影响因素部分,详细说明了影响传动效率的各个方面因素,并进行了分类和解析。
接着,我们将对测量方法进行介绍,主要包括实验设备和步骤,并给出数据收集与处理方法。
实验研究与数据分析部分则根据所获得的实验数据进行结果分析和讨论,进一步探究传动效率在不同条件下的变化规律。
最后,在结果与讨论部分,我们比较了不同工况下的传动效率,并提出了提升传动效率的方法和措施。
文章以结论与展望作为结束,总结主要研究结论并展望未来的研究方向。
1.3 目的本文的目的在于深入了解单级齿轮减速器传动效率及其影响因素,并通过实验研究和数据分析,揭示传动效率在不同工况下的变化规律。
同时,我们希望通过研究结果提供有效的方法和措施来提高单级齿轮减速器传动效率,从而满足工业生产对于能源消耗和节约成本的要求。
2. 单级齿轮减速器传动效率:2.1 定义与原理:单级齿轮减速器传动效率是指在单级齿轮减速装置中,输入转矩到输出转矩之间的能量传递比例。
传动效率通常用百分比表示,表示为输出功率与输入功率之比乘以100。
单级齿轮减速器的工作原理是通过两个或多个啮合的齿轮将输入转速降低,并同时提高了输出扭矩。
在传动过程中,由于摩擦、材料损耗和机械结构等原因,会导致能量损失,从而影响到传动效率。
2.2 影响因素:单级齿轮减速器传动效率受到多种因素的影响。
其中一些主要影响因素包括:- 齿轮材料和质量:不同材料的齿轮具有不同的摩擦特性和强度。
斜齿轮传动的效率衡量
斜齿轮传动的效率衡量斜齿轮传动的效率衡量斜齿轮传动是机械工程领域中常见的一种传动方式,它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。
而斜齿轮传动的效率衡量是评估其传动效果的关键因素之一。
本文将深入探讨斜齿轮传动的效率衡量,并提供一些观点和理解。
1. 效率的定义斜齿轮传动的效率定义为输出功率与输入功率之比。
通俗地说,就是在传动过程中有多少能量得到了有效利用。
传动过程中会产生一定的能量损耗,如摩擦、齿轮啮合时的损耗等,而这些能量损耗会导致传动效率下降。
理想情况下,我们希望斜齿轮传动的效率越高越好。
2. 影响效率的因素斜齿轮传动的效率受多个因素的影响,下面列举了几个主要因素: a. 齿轮的精度:齿轮加工精度的高低直接影响着齿轮啮合的质量和摩擦损耗。
精度较高的齿轮可以提高传动效率,减少不必要的能量损耗。
b. 齿轮的润滑:适当的齿轮润滑可以减少摩擦损耗,同时可以降低齿轮噪音和磨损,提高传动效率。
c. 齿轮的材料和硬度:齿轮的材料和硬度选择要兼顾齿轮的强度和硬度,以提高传动效率,同时避免齿轮过于脆化或变形。
d. 齿轮啮合的设计参数:合理选择齿轮的模数、齿数、啮合角等设计参数,可以减小齿轮啮合时的能量损耗,提高传动效率。
3. 效率的计算方法斜齿轮传动的效率计算是一个复杂的过程,需要考虑许多因素。
其中一种常用的计算方法是根据齿轮的传动功率损失来计算。
传动功率损失可以通过测量输入功率和输出功率的差值来得到。
将传动功率损失除以输入功率,即可得到斜齿轮传动的效率。
4. 斜齿轮传动效率的优化提高斜齿轮传动的效率是机械工程师们一直在努力追求的目标之一。
为了达到较高的传动效率,可以采取以下一些优化措施:a. 提高齿轮的加工精度和润滑条件,减小齿轮啮合时的摩擦损失。
b. 选择合适的齿轮材料和硬度,使其具有较高的强度和耐磨性。
c. 合理设计齿轮的传动参数,尽量减小齿轮啮合时的能量损耗。
d. 定期保养和维护齿轮传动系统,确保它们的良好运行状态。
三级圆柱面齿轮传动效率
三级圆柱面齿轮传动效率三级圆柱面齿轮传动是一种常见的齿轮传动方式,它具有许多优点,例如传动效率高、承载能力强和传动平稳等。
在本文中,我将深入探讨三级圆柱面齿轮传动的效率,并从不同角度对其进行全面评估。
一、三级圆柱面齿轮传动的基本原理及结构三级圆柱面齿轮传动由三个相互啮合的圆柱面齿轮组成,其中第一个齿轮为驱动齿轮,最后一个齿轮作为从动齿轮,中间的齿轮用来传递动力。
这种传动方式的主要特点在于,齿轮之间的传动比会以几何级数的形式增长,从而实现高效的转换。
二、三级圆柱面齿轮传动的传动效率1. 机械效率三级圆柱面齿轮传动的机械效率是指输入功率与输出功率之比,即所谓的传动效率。
在理想情况下,传动效率应该为100%,但在实际应用中,由于齿轮之间的摩擦和间隙等因素的存在,传动效率会略有损失。
2. 耦合效率耦合效率是指齿轮之间传递动力时所发生的能量损失情况。
该损失主要来自于齿轮的啮合过程中产生的摩擦热、齿面间隙以及齿轮的变形等因素。
为了提高耦合效率,可以采取一些措施,如提高齿轮的精度、减小齿面间隙等。
3. 综合效率综合效率是指三级圆柱面齿轮传动的总体效率,包括机械效率和耦合效率。
在实际应用中,综合效率往往会受到诸多因素的影响,例如传动装置的设计、材料的选择、润滑状况以及工作环境等。
如何在实际应用中提高综合效率,是一项重要的研究课题。
三、三级圆柱面齿轮传动效率影响因素1. 齿轮的精度齿轮的精度是影响传动效率的重要因素之一。
高精度的齿轮具有更好的啮合性能和更低的摩擦损失,能够提高传动效率。
在设计和制造三级圆柱面齿轮传动时,应该注重提高齿轮的精度,以获得更高的传动效率。
2. 齿面润滑齿轮传动在运行过程中会产生大量的摩擦热,为了减小摩擦损失和热量积聚,必须保证齿面的良好润滑。
合适的齿面润滑剂能够减少摩擦系数,提高传动效率。
在设计和运行三级圆柱面齿轮传动时,应该充分考虑齿面的润滑情况。
3. 齿数和啮合角齿数和啮合角是影响传动效率的重要参数。
齿轮传动效率的影响因素
齿轮传动效率的影响因素1. 引言齿轮传动是一种常见的机械传动方式,广泛应用于各个领域。
齿轮传动的效率是评价其性能的重要指标之一。
效率的高低直接影响着传动的能量损失和传动系统的稳定性。
本文将探讨影响齿轮传动效率的主要因素,并分析其原因。
2. 齿轮传动效率的定义齿轮传动效率是指齿轮传动输出功率与输入功率之比,通常以百分比表示。
传动效率的计算公式如下:效率 = (输出功率 / 输入功率) * 100%传动效率越高,说明齿轮传动的能量损失越小,传动效果越好。
3. 影响齿轮传动效率的因素3.1 齿轮参数齿轮的几何参数对传动效率有着重要影响。
3.1.1 齿轮齿数比齿轮齿数比是指两个相啮合的齿轮的齿数之比。
齿轮齿数比的选择直接影响到传动效率。
一般情况下,齿数比越接近1,传动效率越高。
因此,在设计齿轮传动时,应尽量选择齿数比接近1的齿轮。
3.1.2 齿轮模数齿轮模数是指齿轮齿数与齿轮直径之比。
齿轮模数的选择对传动效率也有影响。
一般情况下,齿轮模数越小,传动效率越高。
因此,在设计齿轮传动时,应尽量选择较小的齿轮模数。
3.2 润滑状况齿轮传动的润滑状况对传动效率有着重要影响。
3.2.1 润滑剂性质润滑剂的性质直接影响润滑膜的形成和保持。
润滑膜的存在可以减小齿轮啮合时的摩擦和磨损,提高传动效率。
因此,在选择润滑剂时,应考虑其黏度、温度特性等因素,以保证润滑膜的形成和稳定。
3.2.2 润滑方式不同的润滑方式对传动效率有着不同的影响。
•溅油润滑:溅油润滑方式下,润滑剂通过齿轮高速运动时的离心力将润滑剂溅到齿轮表面,起到润滑作用。
这种润滑方式的传动效率较低。
•浸油润滑:浸油润滑方式下,齿轮浸泡在润滑剂中,润滑剂通过自然浸润和齿轮运动时的摩擦将润滑剂传送到齿轮啮合区域,起到润滑作用。
这种润滑方式的传动效率较高。
3.3 齿轮材料齿轮材料的选择对传动效率也有重要影响。
3.3.1 齿轮硬度齿轮硬度直接影响齿轮的强度和耐磨性。
一般情况下,齿轮硬度越高,传动效率越高。
带传动及齿轮传动效率实验
实验三带传动及齿轮传动效率实验一、实验目的1、观察带传动弹性滑动与打滑现象;2、了解带的初拉力、带速等参数的改变对带传动能力的影响;3、掌握摆动式电机的转矩、扭矩、转速差及带传动效率的基本测量方法。
4、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点及测定齿轮传动效率的方法。
5、通过改变载荷,测出不同载荷下的传动效率和功率。
二、实验内容1、测定不同初拉力下实验带的弹性滑动曲线(ε-F曲线)和效率曲线(η-F曲线)。
2、测定齿轮传动效率,输出T1-T9关系曲线及η-T9曲线。
其中:T1为轮系输入扭矩(即电机输出扭矩);T9为封闭扭矩(即载荷扭矩);η为齿轮传动效率。
三、实验仪器DCSⅡ型带传动测试系统CLS-II型齿轮传动效率测试系统四、实验原理1、带传动测试系统原理(1)调速和加载主动电机的直流电源由可控硅整流装置供给,转动电位器可改变可控硅控制角,提供给主动电机电枢不同的端电压,以实现无级调节电机转速。
本实验台中设计了粗调和细调两个电位器。
可精确的调节主动电机的转速值。
加载是通过改变发电机激磁电压实现的。
逐个按动实验台操作面上的“加载”按扭(即逐个并上发电机负载电阻),使发电机激磁电压加大,电枢电流增大,随之电磁转矩增大。
由于电动机与发电机产生相反的电磁转矩,发电机的电磁转矩对电动机而言,即为负载转矩。
所以改变发电机的激磁电压,也就实现了负载的改变。
本实验台由两台直流电机组成,左边一台是直流电动机,产生主动转矩,通过皮带,带动右边的直流发电机。
直流发电机的输出电压通过面板的“加载”按键控制电子开关,逐级接通并联的负载电阻(采用电烙铁的内芯电阻),使发电机的输出功率逐级增加,也即改变了皮带传送的功率大小,使主动直流电动机的负载功率逐级增加。
图1直流发电机加载示意图(2)转速测量两台电机的转速,分别由安装在实验台两电机带轮背后环形槽中的红外交电传感器上测出。
带轮上开有光栅槽,由光电传感器将其角位移信号转换为电脉冲输入单片计算机中计数,计算得到两电机的动态转速值,并由实验台上的LED 显示器显示上来也可通过微机接口送往PC机进一步处理。
齿轮传动效率设计标准
齿轮传动效率设计标准
齿轮传动的效率设计,简单来说,就是要让齿轮转得既快又好,损耗越小越好。
这里有几个要点:
普通直齿轮:就像自行车链条和齿轮那种,效率挺高的,大概90%到99%的力气能传过去。
如果做得精细点,能接近97%,损耗主要是齿轮咬合时的摩擦和空气阻力。
锥形齿轮:这种齿轮能改变转动方向,效率稍微低点,大概在88%到98%之间。
做工精细的话,也能接近97%的效率。
斜齿轮和特殊形状的锥齿轮:这些设计得更巧妙,运转更平稳,效率也高,特别适合需要大力气或者转得快的场合。
润滑:给齿轮抹点“润滑油”,就像给人跑步时抹点防晒霜一样重要,能让齿轮跑得更溜,效率更高。
制造精细:齿轮做得越精准,咬合就越紧密,浪费的力量就越少。
这包括打磨光滑、选对材料处理方法等等。
标准:跟做菜得看食谱一样,设计齿轮也得遵守规则。
国际上和国内都有标准,告诉你要怎么做才合适。
总的来说,要想齿轮传动效率高,就要选对齿轮类型,做好润滑,加工得精细,还要按照标准来。
这样做出来的齿轮系统,既省力又耐用。
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验证性实验指导书实验名称:齿轮传动效率测定实验简介:齿轮是重要的机械传动零件,所以对齿轮传动的理论和实验研究都是很必要的。
齿轮传动往往要进行轮齿静强度、齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度、齿面磨损、齿面胶合和影响齿轮传动性能的因素(如材料、制造工艺、热处理工艺、润滑、轮齿载荷分布等)的试验,以及对齿轮传动性能(如传动效率、动载荷、噪声、工作温度等)的测定。
为此,人们采用了许多试验方法和试验设备。
本实验是针对齿轮传动的效率进行验证性测定。
适用课程:机械设计实验目的:A了解电功率封闭式齿轮传动试验台的基本原理、结构及特点;B掌握功率流分析、效率测定的方法;C测量单级圆柱齿轮减速器的传动效率,画出它的效率曲线;D初步了解拟定实验方案、设计实验装置和数据测量等方面的知识。
面向专业:机械类实验项目性质:验证性(课内选做)计划学时: 2学时实验分组:4人/组实验照片:《机械设计》课程实验实验二齿轮传动效率测定齿轮是重要的机械传动零件,所以对齿轮传动的理论和实验研究都是很必要的。
齿轮传动往往要进行轮齿静强度、齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度、齿面磨损、齿面胶合和影响齿轮传动性能的因素(如材料、制造工艺、热处理工艺、润滑、轮齿载荷分布等)的试验,以及对齿轮传动性能(如传动效率、动载荷、噪声、工作温度等)的测定。
为此,人们采用了许多试验方法和试验设备。
本实验是针对齿轮传动的效率进行验证性测定。
一、实验目的1. 了解电功率封闭式齿轮传动试验台的基本原理、结构及特点;2.掌握功率流分析、效率测定的方法;3.测量单级圆柱齿轮减速器的传动效率,画出它的效率曲线;4.初步了解拟定实验方案、设计实验装置和数据测量等方面的知识。
二、实验设备和工具1. Z-45直流电动机2台;2. ZJ型转矩转速传感器2台;3. ZD10型减速器2台;4. JXW-1型机械效率仪1台;5. TSGC-20调压器1台;6. 加载控制箱1台;7. CP-80打印机1台。
三、实验原理1. 齿轮传动试验台简介所有类型的齿转传动试验台,根据运转与否分为运转式和非运转式两大类。
非运转式试验台指齿轮或齿轮副只能在静止状态下进行试验的试验台,如静态加载的齿轮静强度试验台。
非运转式试验台中被测齿轮的试验状态同齿轮的实际工作状态有较大的差别,不大可能获得满意的试验结果。
运转式试验台是指齿轮副能在一定转速下进行试验的设备。
该类设备一般都由驱动装置、传动装置、加载装置、齿轮试件失效监护装置、润滑装置、测试装置等六部分组成。
其试验能获得较接近实际的结果,运转式试验台根据试验台功率的传递原理和加载方法的不同,可分为开放功率流式和封闭功率流式两类。
(1)开放功率流式试验台所谓开放功率流,就是齿轮传动所传递的功率由原动机传来,经过齿轮传动和试验装且中的全部传动件,最后传到耗能装置中,由耗能装置即加载装置将其全部消耗,并借助耗能装置给被测装置加载。
功率传递的流向未形成封闭回路,故称其为开放功率流式试验台,图2-1为开放功率流式试验台构成原理。
它由动力驱动装置、被测装置、加载装置、测试装置和控制台等几都分组成这种试验台的加载装置为纯耗能元件。
此类试验设备的关键部件是耗能加载装置。
目前采用的耗能加载装置有机械制动器式、磁粉制动器式、电磁涡流消功器式、水利涡流消功器式和电机消功器式等。
开放功率流式试验台的主要优点是:结构简单,体积小,可在运行中对被测装置加载,制造、安装方便,加载稳定可靠,能方便地进行不同结构尺寸的被测装置的安装测试,但由于功率流开放的缘故,使其动力消耗大,造成能源的极大浪费,试验费用高昂,对于各类齿轮传动装置的寿命试验,这点显得尤其突出。
这是开放功率流式试验台固有的缺点,故此类试验台多用于中、小功率非长期运转的试验。
(2)封闭功率流式试验台鉴于开放功率流式试验台功率消耗大,试验费用高,能源浪费严重等缺点,近年来又发展了封闭功率流式试验台。
所谓封闭功率流就是指能量传输的路线在整个试验台上形成一个闭合回路。
封闭功率流式试验台构成原理如图2-2所示。
它是用加载装置,即换能器将所消耗能量的一部分转换为其它形式的能量在回输给系统,从而达到即加载又节能的目的。
因此,在现代被测装置的性能试验中,愈来愈广泛地采用该类试验台。
根据能量转化的方式不同,封闭功率流失试验台又分为机械功率封闭式试验台和电功率封闭式试验台两种类型。
机械功率封闭式试验台种类较多,在此不作介绍,必要时可参阅有关资料。
电功率封闭式试验台由于其组合方便,互用性好,结构简单,加载精度高,节能效果好,操作控制方便等优点,越来越多地应用于齿轮传动装置的检测试验中。
图2-3位其结构原理图。
电功率封闭式试验台又可分为交流电封闭和直流电封闭两种。
目前,作为产品的交流电封闭试验台是采用电动机----发电机组驱动,驱动效率低,能量传输环节多,环路损失大,且其控制系统复杂,占地面积大,投资高昂,但因其维护、使用方便,故对于大功率传动试验尚多采用此类试验台。
直流电封闭试验台的驱动采用直流电动机,经被测减速器和陪试箱装置,由直流发电机转换为直流电能又回输给直流电动机。
系统的功率损耗由整流装置补充,其能量传输环节少,环路效率高,且直流电动机易实现自动控制,故直流电封闭功率试验台应用广泛。
2. 实验装置原理及使用:(1)试验台的结构(见图2-4)(2)加载方法本试验台采用简单电封闭加载。
图2-5时电封闭加载的工作原理图。
两台同型号直流电机同时并联于电源,一对传动比i=1的齿轮分别装在两电机轴上并相互啮合。
通电后两台电机转速相同,转向如图所示。
此时齿轮虽然以啮合传动,但轮齿上不受力,相当于空载运转。
现在若改变电机1的磁场强度,提高它的转速,而电机2的磁场强度维持原状不变,这时,电机1就要通过轮齿传动迫使电机2超过它原有的转速运转。
于是,电机2进入发电状态,变成发电机,转子上产生一个阻力矩。
这个阻力矩就成了齿轮的负载。
电机1的转速提升愈多,即两电机的转速差愈大,齿轮上的负载也愈大。
可以看出,给齿轮加载,只需转动电机的调速旋钮,操作很方便。
由于电机2始终与电源并联,它发出的电的极性又与电源一致,所以能反馈给电源。
这样,从加载系统的能量传输过程看,形成一个封闭循环,如图2-6所示,故称这种加载方法为“电封闭加载”。
这种加载方法与开式加载相比,可以节约近60%的能耗。
(3)转矩和转速的测量本试验台采用两台ZJ型转矩转速传感器和与之配套的JXW-1型机械效率仪,分别测量显示主动轴和从动轴的转矩和转速。
通过机械效率仪的处理,还可以直接打印出传动功率,传动效率等数据。
转矩转速传感器的结构示意图见图2-7,工作原理见图2-8。
基座上有两个环形磁极A’和B’(好象内齿圈),测扭轴上有两个盘形磁极A”和B”(好象外齿轮)。
盘形磁极的外径略小于相对的环形磁极的内径,且A’与A”共面,B’与B”共面,当它们相对转动时,磁极相对,磁路就闭合;磁极错开,磁路就断开,于是就使处于磁路内的线圈感生电压信号。
当轴受到扭转后,两线圈产生的电压信号就出现相应的相位差(图2-8)。
由于扭转角与转矩成正比,所以,相位差的大小就反映了转矩的大小。
经过JXW-1型机械效率仪处理后,就显示出转矩的大小。
转速通过机械效率仪的电子电路,计算出一定时间间隔内电信号的个数,并以“每份转”单位显示出来。
测量时,先应注意“调零”,即当轴不受扭时,效率仪所显示的转矩在理论上讲应为零。
若显示不为零时,应开动传感器上的电机进行调零。
若显示不为零时,应开动传感器上的电机进行调零,使效率仪的转矩显示值为零。
3. 数据处理及打印:利用JXW-1型机械效率仪对检测到的参量处理后,用打印机打印出来。
(1)检测及计算出的八个参量分别是:主动轴转矩M1,主动轴转速n1,主动功率P1,从动轴转矩M2,从动轴转速n2,从动轴功率P2,转速比(n1/ n2),效率η。
(2)操作规程①闭合电源总开关前,应将机械效率仪、打印机和控制箱的电源开关置于断开位置。
②打开机械效率仪的电源开关,预置参数。
③打开打印机,先闭合打印机左侧的开关,面板上的红色指示灯亮,再将机械效率仪上的打印选择键置于打印状态即可。
(3)使用注意事项①闭合电源开关时,仪器的开关必须置于断开位置。
②打印机两个色带盘上卷存的色带量应保持基本相等,否则不能正常打印。
一旦出现打印机头阻塞声或只在某一位置上振动,可能与色带的卷存量不相等有关,应断开打印机电源开关对色带进行检查调整。
③打印机有时因随机干扰出现异常时(如打印出较黑的线条),应立即断开打印机电源开关,然后重新启动。
④试验完毕应分别将打印机、效率仪和控制箱的电源开关断开。
四、实验步骤1.检查各仪器的连线以及各开关、手轮位置是否正确。
2.闭合交流电源开关,并闭合控制箱开关。
3.闭合机械效率仪电源开关,并送入参数,操作程序见表2-1。
4.依次按下控制箱面板上的“顺”、“逆”按钮,调节中间手轮,使电压达到230伏。
5.调解调压器,使主电机转速至其额定转速1440r/min。
6.加载。
建议采用“降低”从动电转速的方式加载。
因为这种加载方式对工作转速的影响较小。
每次加载以0.3KW左右为宜,最大负载为3.2~3.6KW。
7.打印数据。
在一种负载下,打印2~3次数据。
8.结束试验,将加载手轮位置还原,将各手轮位置至于初始状态,调节调压器手轮复位后,按下控制箱面板上的红色停止旋钮。
9.断开打印机电源。
10.将效率仪上各键复位后,关掉其电源开关。
11.断开总电源开关。
12.填写实验报告,描绘效率仪曲线。
实验报告要求整洁。
试验过程中的数据,请另用草稿纸记录。
;五、思考题1. 影响试验结果的因素有哪些?2. 试分析转矩T和转速n对传动效率η的影响,并做出解释。
实验二齿轮传动效率测定实验报告班级:_________ 姓名:__ ________学号:______ ____ 日期:____ _____一、实验目的及原理二、试验对象单级圆柱齿轮减速器,型号ZD10a = i = m n =Z1 = Z2 = β=三、测试仪器、试验装置四、测试数据五、效率曲线六、思考题。