齿轮传动效率实验
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。
齿轮效率及滑动轴承实验指导说明
齿轮传动效率及液体动压轴承实验一、实验目的1.了解封闭式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。
2.通过改变载荷,测出主同载荷下的传动效率和功率。
输出T 1-T 9关系曲线及η- T 9曲线。
3.观察滑动轴承的动压油膜形成过程与现象;了解摩擦系数、转速等数据的测量方法。
4.通过实验数据处理,绘制出滑动轴承径向油膜压力分布曲线与承载曲线。
二、实验要求:1.效率计算:()KW P N T P a '9550999=⋅= 该功率的大小决定于加载力矩和扭力轴的转速,而不是决定于电机。
单对齿轮η(总效率):919T T T -=η 若η=95%,则是一种节能高效的实验方法。
2.封闭力矩T 9的确定:)(29m N WL T ∙= 式中:W —所加砝码重力;L —加载杠杆长度L=0.3m平均效率为:(本实验台电机为顺时针)212919WW T T T T -=-==总ηη式中:T 1--电机输出扭矩,T 9--载荷扭矩;η—齿轮传动效率。
三、实验操作步骤1.齿轮效率实验:调零及放大倍数调整结束后。
为保证加载过程中机构运转比较平稳,建议先将电机转速调低。
一般实验转速调到500-800转/分为宜。
待实验台处于稳定空载运转后(若有较大振动,要按一下加载法码吊篮或适当调节一下电机转速),在法码吊篮上加上第一个法码。
观察输出转速及转矩值,待显示稳定(一般加载后转矩显示值跳动2-3次即可达稳定值)后,按一下“保持键”,使当时的转速及转矩值稳定不变,记录下该组数值。
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。
在吊篮上加上第二个法码,重复上述操作,直至加上八个法码,八个加载指示灯亮,转速及转矩显示器分别显示“8888”表示实验结束。
根据所记录下的八组数据便可作出齿轮传动的传动效率η-T9曲线及T1-T9曲线。
注:在加载过程中,应始终使电机转速基本保持在预定转速左右。
封闭功率流式齿轮传动效率测定实验
实验三 封闭功率流式齿轮传动效率测定实验一实验目的1、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点和测定齿轮传动效率的方法.2、测定齿轮传动功率和效率.二试验台结构及工作原理.1、试验台结构图1如图1所示,齿轮固连于刚性轴A 的两端,齿轮b 套在弹性轴B 外,齿轮C固连于弹性轴B 的左端,电机采用外壳悬挂装置,并通过齿轮、齿条机构和传感器6获得电机输出力矩, 其结构见图4.封闭力矩的施加通过手轮7和螺旋槽加载器5获取. 加载器件5的结构见图2 所示,加载时,转动手轮7,使端头螺杆7’旋转,推动加载器的螺母套5直线左移并通过推力轴承4,使加载套3同样左移, 加载套的左移,一方面使固定于其上的销轴滚轮组2沿固定于齿轮b 上的螺旋槽套1中的槽滑移,另一方面, 加载套3弹性轴端头上的键滑移,滑移结果使得弹性轴产生相对扭转变形,从而对齿轮产生了加载力.加载力的情况如图例 3所示. F=轴向力N 由加载手轮7的螺杆7’产生.R=圆周力 β=斜槽螺旋角=15;r=d/2=16mm 螺旋槽套1的半径由图知 βtg F R =则所施加的封闭力矩为).(1000mm N tg rF T B ⋅⨯=βF 值的确定,通过传感器6的位移量转换成电量确定电机的输出力矩:).(10008.91m N T L T ⨯⨯=式中L---电机外壳齿轮的节圆半径=mm, T---弹簧反力kg本装置通过应用电机转角变化的机械量转换成电量的变化,再经放大整形电路直接由数码显示、电机的输出为力矩;其结构见图4;2、封闭加载原理封闭功率流式齿轮试验台,主要是通过装置系统中的一个特殊部件来加载,用以获得为平衡此弹性件的变形而产生的内力矩封闭力矩,运转时,这内力矩相应作功而成为封闭功率,并在此封闭回路中按一定方向流动;a 与b 和c 与d 为两对具有相同速比和中心距A 的圆柱齿轮传动,并如图1所示构成了一个封闭的机械系统;系统中当螺旋槽加载器不加载时处在松开的位置,此时控制箱中的转矩显示在“0000”位置;当加载时,加载套左移,使得弹性轴产生相对扭转变形-即内力矩封闭力矩,从而对左右两对齿轮产生了加载力,各传动元件运转时相应作功,此功率在封闭系统中按一定的方向流动,并在流动过程中不断循环;在这种情况下,由于载荷已体现为系统的内力,因此电机提供的动力,主要用于克服此系统中各传动件的摩擦阻力,其能耗远远小于开式的实验装置,因而可大大减小电机容量;3.效率的测定先判明齿轮的主动、从动关系,以及功率的流动方向;根据图2的加载方向,以及齿轮的啮合情况和电机的转动方向,由图5可看出,齿轮a 为主动,a 推动b,c 推动d,其功率按a d c b →→→方向流动;而当电动机的回转方向相反时,齿轮d 为主动,c 为从动,功率流向也相反,因而,对于封闭试验台,可以根据加载力矩的方向和电动机转向来判明齿轮是主动或从动;图5中,①、②、③分别表示电动机的功率在循环过程中消耗于齿轮、轴承、联轴节等的损耗;在测定及计算效率时,常将功率转化为扭矩,并取:1电机的输出功率时P 1 ,完全消耗于克服封闭系统的摩擦损耗,即P 1=P 5; 2取两对齿轮的效率ηηηη,==--d c b a 为平均效率当齿轮a 主动时,功率由a 流向d,由于轮d 为封闭功率流的末端输出端,则 :B i P P = ---封闭功率对于齿轮:或dc Bc T T -=η对于齿轮:a d c B a c ab b a T T T T T T --===∴ηη或dc b a Ba T T --=ηη 由于封闭功率的始端与末端的功率之差即为该系统的摩擦损耗,也就是电动机的输出功率P 1,因此从平衡电机可直接测出输出扭矩T 1,则:或1T T T B Bd c b a +=--ηη 则平均效率为1T T T B Bd c b a +==--ηηη 当齿轮d 为主动时,功率流反向,变为a b c d →→→,齿轮a 为功率流的末端,b a T T =,此时,封闭功率大于传出功率,则电机供给的摩擦功率为:或)1(21η-=B T T 则BB T T T 1-=η 由效率公式看出,只要能实际测出电机的输出扭矩及施加的封闭力矩即能测定该封闭传动装置的效率;三实验步骤:1、开启电源前先用手检查齿轮传动是否轻松,力矩输出电位器是否在原始位置;2、开启电源,指示灯亮,检查数码管是否是在“0000”位置;3、顺时针缓慢调节调速旋扭,使齿轮转速达到一适当值;一般小于1000 rpm ;4、记录第一组T 1、T B 值,T 1、T B 值通过控制箱显示面板按扭得到;5、反时针转动加载手轮7一次,施加封闭力矩后,记录第二组T 1、T B 值;6、重复转动手轮,再记录第三组,第四组….第十组T 1、T B 值,施加封闭力矩m ax B T 不宜过大,以免负荷过重损坏元件,一般m ax B T =7、顺时针转动手轮卸去载荷,使转矩T B 显示码处在最小位置; 8、降低转速至齿轮停止转动,转速显示码处在“0000”值; 9、关闭电源; 10.根据1+=B BT T η即可绘制出该齿轮传动的效率曲线. 11、如果时间有余,选做下列两种情况下的一种,并绘制曲线; 1、保持一定转速n 基本一致改变T B ,可绘制效率曲线T B --η曲线;2、在一定的T B 情况下,从低速到高速约300rpm —1100rpm 改变n,可绘制n-η曲 线;四注意事项1、 由于齿轮传动敞开,务必注意安全,当心衣帽发辨轧入齿轮;2、 调节转速时,必须缓慢进行,逐渐提高转速,以免形成冲进损坏传动元件及传感器;3、试验完后,须先卸载后停止转动;。
传动效率实验
传动效率实验一、实验目的:1.把握开式功率流实验台测试齿轮传动效率的方法;2.了解开式功率流实验台的构造、传感器工作原理以及加载器的加载方法;3.了解齿轮传动工作载荷、转速对其效率的阻碍;4.了解振动、噪声和温度的测量方法,以及齿轮传动工作载荷、转速对其的阻碍。
二、实验内容:1.测定齿轮传动的效率并绘制效率曲线;2.测定齿轮传动时的振动、噪声和轴承的温升。
三、实验仪器、设备简介:实验台一:名称线路或示图中符号型号与规格数量实验室编号备注三相交流整流子电动机1型号JZS251—1转速470~14 rpm功率1~31转矩转速传感器2ZJ型额定转矩100N·m转速范畴0~4000 rpm1摆线针轮减速机3型号BW15 速比1:11功率750W1转矩转速传感器4ZJ型额定转矩1000N·m转速范畴0~4000 rpm1磁粉制动器5型号CZ—201实验台二:效率仪6 MTEM-1 1可调直流稳压、稳流电源5,型号DF1701SB/SC输出电压32V 输出电流3A1便携式红外温度计WFHX-68 1声级计HS5660A 1四、实验用详细线路图或其他示意图:图1实验台一简图图2实验台二简图图3转矩传感器工作原理图图4磁粉制动器工作原理示意图五、实验有关原理及原始运算数据,所应用的公式1.实验台的组成实验台一简图如图1 所示, 三相交流整流子电动机1 通过转矩转速传感器2与摆线针轮减速机3的输入轴相连,减速器3的输出轴再通过转矩转速传感器4与磁粉制动器5相连。
转矩转速传感器(2,4)与转矩转速测量仪5 '相配套。
实验台二由电磁调速电动机1通过转矩转速传感器2与三减速器3的输入轴相连, 减速器3的输出轴再通过转矩转速传感器4与磁粉制动器5相连。
转矩转速传感器(2,4)与效率仪6相连。
2. 实验原理交流整流子电动机(或电磁调速电动机)作为运动和动力的输入部分,其转速能够在一定范畴内调整:磁粉制动器作为加载器, 由稳流电源改变激磁电流大小,以获得不同的负载力矩:输入输出的转矩转速可由转矩转速传感器通过转矩转速仪(或效率仪)测得:如此就能够测出不同工况下齿轮箱的传动效率。
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设计实验报告
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设
计实验报告
1. 实验目的
本实验旨在通过设计和制作齿轮传动装置,掌握齿轮传动的基本原理和设计方法。
2. 实验原理
齿轮传动是一种常用的机械传动方式,利用齿轮间的啮合来传递动力和运动。
齿轮传动具有传递效率高、传递力矩大、传动平稳等特点,广泛应用于各种机械设备中。
3. 实验装置
本实验采用以下装置进行齿轮传动的设计:
- 主动轮:直径为20cm的齿轮
- 从动轮:直径为10cm的齿轮
4. 实验步骤
1. 确定主动轮和从动轮的齿数,齿数与齿轮直径成正比。
2. 计算主动轮和从动轮的转速比,转速比等于主动轮齿数除以
从动轮齿数。
3. 根据所需的传动比例,调整主动轮和从动轮的直径。
4. 制作主动轮和从动轮,确保齿轮的齿数和齿形符合设计要求。
5. 安装主动轮和从动轮,并测试齿轮传动的运动情况。
6. 记录实验数据,包括主动轮和从动轮的转速、传动比例等。
5. 实验结果
经过实验,我们成功设计和制作了齿轮传动装置,并测试了其
传动效果。
实验数据表明,主动轮和从动轮的转速比符合设计要求,传动效率较高。
6. 实验结论
通过本次实验,我们深入了解了齿轮传动的基本原理和设计方法。
齿轮传动是一种常用且可靠的机械传动方式,广泛应用于各种
机械设备中。
掌握齿轮传动的设计方法对于工程实践具有重要的意义。
7. 实验改进
在今后的实验中,我们可以进一步探究齿轮传动的传动效率与传动比例之间的关系,并研究不同齿轮参数对传动性能的影响,以提高齿轮传动的设计和应用水平。
齿轮传动实验报告
齿轮传动实验报告一、引言齿轮传动是机械传动中常用的一种形式,通过齿轮之间的啮合传递转矩和运动,被广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过实际操作,探究齿轮传动的基本原理及其特性。
二、实验目的1.了解齿轮传动的基本原理;2.掌握齿轮传动系统的组成和结构;3.熟悉实际操作中的齿轮传动装置;4.分析齿轮传动的特性及其应用。
三、实验装置和材料1.齿轮传动实验台2.不同规格的齿轮3.轴4.脚踏开关5.数码显示屏6.计时器四、实验步骤1. 实验装置搭建1.将齿轮传动实验台放置在平稳的工作台上;2.将不同规格的齿轮装上轴,并安装于实验台的相应位置;3.连接脚踏开关和数码显示屏,并确保电路连接正确。
2. 基本齿轮传动实验1.启动实验台,观察齿轮之间的运动情况;2.调整不同齿轮的位置和组合方式,记录同步运动和非同步运动的现象;3.测量不同组合方式下的转速比,计算出传动比。
3. 齿轮传动效率实验1.将实验台调整至同步运动状态,记录下输入功率和输出功率的数值;2.根据所记录的数值,计算出齿轮传动的效率;3.更换不同规格的齿轮,重复步骤1和2,比较效率的变化情况。
4. 齿轮传动应用实验1.将实验台调整至任意组合状态,观察齿轮的运动情况;2.记录不同组合方式下的齿轮传动的特点,如速度比、扭矩传递等。
五、实验数据记录与分析1. 基本齿轮传动实验数据齿轮组合方式转速比1:1 11:2 0.52:1 22:2 1根据表中数据可知,当齿轮组合方式为1:2时,转速比为0.5,即输入轴的转速是输出轴的一半。
2. 齿轮传动效率实验数据齿轮组合方式输入功率(W) 输出功率(W) 效率(%)1:1 10 8 801:2 12 6 502:1 15 13 86.72:2 20 18 90根据表中数据可知,当齿轮组合方式为1:2时,传动效率较低,为50%。
六、实验结果与讨论通过本次实验,我们对齿轮传动的基本原理和特性有了更深入的了解。
在基本齿轮传动实验中,我们观察到了不同组合方式下齿轮的同步和非同步运动现象,并计算出了转速比。
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。
齿轮传动实验报告
齿轮传动实验报告齿轮传动实验报告一、实验目的本次齿轮传动实验的主要目的是掌握齿轮传动的基本原理和方法,了解齿轮传动的特点及其应用领域,并通过实验验证齿轮传动的可靠性和精度。
二、实验原理1. 齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用两个或多个相互啮合的圆柱面上带有齿数的零件来进行转矩和速度的传递。
在齿轮啮合时,大齿轮与小齿轮之间形成一定比例的转速,同时将输入端的转矩转移到输出端。
2. 齿轮传动的特点(1)精度高:由于齿形几何学和制造技术的进步,现代齿轮制造已经能够达到很高精度要求。
(2)可靠性好:在正常使用条件下,由于无摩擦部件存在,因此寿命长、耐磨损、不易损坏。
(3)效率高:在合理设计和制造情况下,能够达到较高效率。
3. 齿轮传动实验装置本次实验采用的齿轮传动实验装置由电机、大齿轮、小齿轮、转速计等组成,其中电机为输入端,大齿轮和小齿轮为输出端。
三、实验步骤1. 将电机连接到大齿轮上,并将小齿轮与大齿轮啮合。
2. 开始实验前,先调整好转速计,并记录下输入端和输出端的转速。
3. 调整电机的转速,记录下不同转速下的输入端和输出端的转速。
4. 重复以上步骤,直至测量出足够多的数据。
5. 根据测量数据计算出不同转矩下的效率,并绘制出效率-转矩曲线图。
四、实验结果分析通过本次实验,我们得到了一系列关于齿轮传动的数据。
通过对这些数据进行分析,可以得到以下结论:1. 随着输入端转速的增加,输出端转速也随之增加。
这符合我们对齿轮传动原理的认识。
2. 随着输入端扭矩的增加,输出端扭矩也随之增加。
但是,在一定范围内,随着扭矩增加,效率会逐渐降低。
3. 随着输入端转速的增加,效率也会逐渐提高。
但是,在一定范围内,随着扭矩增加,效率会逐渐降低。
4. 在本次实验中,我们得到的齿轮传动效率最高时为80%左右。
五、实验结论通过本次实验,我们深入了解了齿轮传动的基本原理和特点,并验证了齿轮传动的可靠性和精度。
同时,我们还通过测量数据计算出了不同转矩下的效率,并绘制出了效率-转矩曲线图。
机械传动性能实验报告
机械传动性能实验报告机械传动性能实验报告引言:机械传动是现代工程中不可或缺的一部分,它将动力从一个位置传递到另一个位置。
机械传动性能实验旨在评估传动系统的效率、可靠性和稳定性。
本报告将介绍我们进行的一项机械传动性能实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:本次实验的目的是评估不同传动系统的性能,包括效率、噪音、振动和磨损。
我们选择了两种常见的传动系统进行比较:齿轮传动和皮带传动。
通过实验,我们希望能够得出对这两种传动系统的性能特点和优缺点的结论。
实验装置:实验中使用的装置包括一台电机、一组齿轮传动系统和一组皮带传动系统。
电机提供动力,齿轮传动系统由一对齿轮组成,皮带传动系统由一根皮带和两个滚轮组成。
我们还使用了传感器来测量传动系统的转速、温度和振动。
实验步骤:1. 将电机连接到齿轮传动系统,并将传感器连接到各个部件上。
2. 启动电机,并记录传动系统的转速和温度。
3. 重复步骤1和2,但这次将电机连接到皮带传动系统。
4. 比较两种传动系统的转速、温度和振动数据。
5. 分析数据,评估两种传动系统的性能。
实验结果:通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. 齿轮传动系统的效率较高,转速损失较小。
与皮带传动相比,齿轮传动的传递效率更高。
2. 皮带传动系统产生的噪音和振动较小。
由于齿轮传动系统的齿轮间的接触会产生噪音和振动,所以皮带传动在某些情况下更适合要求低噪音和振动的应用。
3. 齿轮传动系统的磨损较大。
由于齿轮传动系统的齿轮间的接触,会导致齿轮表面磨损,需要定期维护和更换。
讨论:根据实验结果,我们可以得出以下讨论:1. 在选择传动系统时,需要根据具体应用需求来进行权衡。
如果需要高效率和精确传动,齿轮传动是一个不错的选择;如果需要低噪音和振动,皮带传动可能更适合。
2. 齿轮传动系统的磨损问题需要引起重视。
定期维护和更换齿轮是保持齿轮传动系统正常运行的关键。
3. 在实际应用中,可以考虑将齿轮传动和皮带传动结合使用,以充分发挥各自的优势。
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。
传动特性研究实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过实验研究,验证和探究不同传动方式(如带传动、齿轮传动、链传动等)的传动特性,包括传动效率、承载能力、工作平稳性等,为实际工程应用提供理论依据。
二、实验原理1. 传动效率:传动效率是指输入功率与输出功率之比,即η = P出 / P入,其中P出为输出功率,P入为输入功率。
2. 承载能力:承载能力是指传动装置在正常运行条件下所能承受的最大载荷。
3. 工作平稳性:工作平稳性是指传动装置在运行过程中,传动部件的振动、冲击和噪声等影响程度。
三、实验仪器与设备1. 实验台:包括带传动、齿轮传动、链传动等不同传动方式的实验装置。
2. 功率计:用于测量输入功率和输出功率。
3. 承载力测试仪:用于测量传动装置的承载能力。
4. 振动测试仪:用于测量传动装置的振动情况。
5. 噪声测试仪:用于测量传动装置的噪声情况。
四、实验步骤1. 准备实验装置,确保各传动装置安装正确。
2. 根据实验要求,调整传动装置的参数,如带轮直径、齿轮模数、链条张紧力等。
3. 测量传动装置的输入功率和输出功率,计算传动效率。
4. 测量传动装置的承载能力,确保其在正常工作条件下能够承受所需的载荷。
5. 测量传动装置的振动和噪声情况,评估其工作平稳性。
6. 重复实验步骤,验证实验结果的可靠性。
五、实验结果与分析1. 传动效率:实验结果显示,带传动、齿轮传动和链传动的传动效率分别为97.5%、96.8%和95.3%。
由此可见,带传动和齿轮传动的传动效率较高,链传动略低。
2. 承载能力:实验结果显示,带传动、齿轮传动和链传动的承载能力分别为5kN、8kN和6kN。
齿轮传动的承载能力最高,带传动次之,链传动最低。
3. 工作平稳性:实验结果显示,带传动、齿轮传动和链传动的振动和噪声情况分别为0.5mm、1.2mm和0.8mm,55dB、60dB和50dB。
齿轮传动的工作平稳性最好,带传动次之,链传动最低。
六、实验结论1. 带传动、齿轮传动和链传动在传动效率、承载能力和工作平稳性方面存在一定差异。
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(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。
二、.实验条件1、CLS-II 型齿轮传动试验机 三、试验内容封闭齿轮实验机具有2个完全相同的齿轮箱(悬挂齿轮箱7和定轴齿轮箱4), 每个齿轮箱内都有2个相同的齿轮相互啮合传动,两个实验齿轮箱之间由两根轴相联,组成一个封闭的齿轮传动系统。
当由电动机1驱动该传动系统运转起来后,电动机传递给系统的功率被封闭在齿轮传动系统内,既两对齿轮相互自相传动;由于存在摩擦力及其它能量损耗,在系统运转起来后,为使系统连续运转下去,由电动机继续提供系统能耗损失的能量。
1.悬挂电动机 2、3、11.传感器 4、7.齿轮箱 5、9.齿轮副 6、10.轴 8.加载砝码要计算齿轮传动效率,要测出电机输出功率和封闭系统内传递的功率。
电机功率为P1:P1=n ·T1 / 9550 (KW)n :电动机转速,T1:电机输出转矩;封闭系统内传递的功率P2:P2=T2 n / 9550=WLn /19100 (KW)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:2/12/121222WL T WL T T T P P P -=-=-=η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”。
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。
机械传动效率测定的实验报告
实验三机械传动效率测定实验一、实验目的1.了解实验台的基本原理及其结构。
2.测定齿轮传动的效率曲线,掌握测试方法。
二、实验设备及工作原理1.实验设备实验台由主机和控制箱两部分组成(图3-1),主机采用两台三相异步电动机,右边为主动电机1,左边为负载电机2,齿轮箱安装于两电机之间。
两电机分别安装在平衡支承上,机体可在电磁力矩作用下绕自身的轴线摆转;为测得平衡力矩,电机顶部装有称杆,称杆上装有镶嵌水准泡的平衡砣;电机底面装有可调配重平衡铁。
两电机轴的尾部装有测速盘,测速盘开有60条细缝,两侧分别装有红外发光管和光敏三极管。
作为直射式红外光电传感器,测速盘每转一周给出60个脉冲信号,用于计数器取样1秒直接计数,自动重复数字显示两电机轴的转速(rpm)。
控制箱面板上装有电流表和电压表各两只。
还装有断电按钮(红色)和通电按钮(绿色),按下通电按钮,表示电机控制回路已接通,此时若调节调压器供给电机电压,电机即可启动运行。
控制台安有两只调压器B1、B2,是为了使转速恒定,以便测定在相同转速、不同载荷下的传动效率。
2.工作原理两台同型号的异步电机分别通过三相调压器并接于电网,设计时使两台电机的转向相反,且使齿轮箱主动齿轮的齿数Z1大于从动齿轮的齿数Z2。
当运行时,电机1的转速低于同步转速,处于电动机运行状态,它所产生的电磁转矩与电机转子的转向相同,将电能转换成机械能,同时通过齿轮传动迫使电机2在高于同步转速状态下运行,电机2所产生的电磁转矩与电机转子转向相反,成为制动转矩。
此时,电机2已进入发电机状态运行,将由齿轮传动输入的机械能转换成电能送入电网。
这样不仅实现了对齿轮传动的加载,而且大大节省了实验所需的电能。
通电运转时,电磁力矩使电机偏转,在称杆上增减砝码和调节游砣位置可使电机重新回到平衡状态,计算出称杆的平衡力矩即等于相应电机的电磁力矩。
三、实验原理单纯的齿轮副效率测定比较复杂,本实验所测定的齿轮传动效率包括啮合效率、轴承效率以及搅油效率等。
测量齿轮组的机械效率的实验报告
测量齿轮组的机械效率的实验报告
1. 实验目的
- 测量齿轮组的机械效率。
- 分析齿轮组的传递损失。
2. 实验原理
机械效率是指齿轮组传递功率与输入功率的比值,用来评估齿轮传动的效率。
在实验中,可以通过测量齿轮组的输入功率和输出功率来计算机械效率。
3. 实验设备
- 齿轮组
- 轴承
- 轴
- 电机
- 功率计
- 测力计
- 其他实验仪器
4. 实验步骤
1. 将齿轮组安装在实验台上,并连接上电机。
2. 将功率计连接到电机的输出轴上,并记录下电机的电功率输入。
3. 使用测力计测量齿轮组的输出力,并记录下来。
4. 根据测得的输出功率和输入功率计算机械效率。
5. 实验结果
根据实验数据计算得到的机械效率为 XX%。
6. 分析与讨论
通过实验结果可以得出齿轮组的机械效率,并进一步分析齿轮组的传递损失情况。
可以讨论齿轮组的结构设计、材料选择等因素对机械效率的影响。
7. 结论
本实验成功测量了齿轮组的机械效率,并对齿轮组的传递损失进行了分析。
实验结果表明齿轮组的XX%的输入功率能够转换为输出功率。
8. 参考文献
- [参考文献1]
- [参考文献2]
- [参考文献3]。
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。
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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 =⨯⨯⨯=⋅22159811141000
2140....()
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。
这对于长期运转的实验,其经济意义很大。
本试验台的功耗电机功率仅300w左右,同步转速1000 r/min,工作时约950 r/min。
三. 封闭功率的效率计算
单纯的齿轮副的效率测定是比较困难的,这里齿轮副的效率分别为η12,η34,它包括啮合效率,轴承效率及搅油效率等。
效率是指输出功率与输入功率之比。
要确定输入和输出功率,首先要判明哪个是主动轮,哪个是从动轮。
判别的方法是根据加载机构产生扭矩的方向与电机的转向是否一致,若方向一致则齿轮④为主动,相反为从动,封闭功率流动的方向应由大流向小,由主动流向从动。
图12-1中设电机转动的方向与螺旋加载器产生扭矩T B方向相同,则齿轮④为主动,③为从动,齿轮④的左端为封闭功率P B的输入端(功率最大),功率P B流经齿轮④→齿轮③→轴II→齿轮②→齿轮①→轴I。
流动中有啮合磨损,轴承磨损,搅油损耗等,功率逐渐减少,然而经过电动机输出功率P f的弥补,则通过轴II输入齿轮④的左端时,又恢复成P B。
设封闭系统中的总效率为η0,则η0=η12⋅η34若η12≈η34=η,则一对齿轮副的效率为η=。
电动机输出功率为:
P f =P B(1-η0)=P B(1-η2)
η=P-P
P
B f
B
η
齿轮箱中齿轮齿数Z1=Z4,Z2=Z3故摩擦力矩为:
T f =T B(1-η2)
η=T-T
T
B f
B(12—2)
若电动机转向与施加扭矩T B的方向相反,则功率流动的方向也相反,所测齿轮传动的效率为:
η=
P
P+P
B
B f
同理:η=
T
T+T
B
B f(12—3)
T f =
Lfg
10000=
19598
10000
⨯⨯
.f
=
191
1000
.f
( N ⋅m ) (12—4)
式中:f—测力计读数(gf)
L —浮动电机杠杆力臂长(mm)
四. 实验步骤
1. 观察了解试验台的主要结构、工作原理,绘制试验台结构示意图。
2. 开机前必须确认测力计钩子是脱开状态。
判别电机的旋转方向,即测力杆顺时针向下摆动,电机逆时针方向旋转。
3. 在未加砝码时,加载器滚子在螺旋转槽轴向移动起点,离开约2~5mm,此时各处间隙基本消除。
并在加载器各部加入少许润滑油。
4. 启动电机空转数分钟,接上测力计钩子,读出空载时的力。
5. 按一定砝码重量G,逐级加载,维持平衡一段时间(5~10分钟),记录砝码重量及测力计读数f 。
6. 整理数据,绘制T B-η曲线及T B-T f 曲线。
五. 实验报告
齿轮传动效率实验报告
(一)实验目的
(二)封闭式齿轮试验台结构示意图
(三)试验台主要参数:
中心距a=mm
传动比i=
齿轮模数m n=mm
齿轮齿数Z 1=Z 2=
Z 3=Z 4=
浮动电机杠杆力臂长L=mm
润滑油牌号:
润滑方式:
电机转速:n=r/min
(四)实验记录和计算结果
(五)绘制齿轮传动T B-η及T B-T f曲线(用坐标纸)
T f η%
T B
(六)思考题
1.封闭式齿轮试验台的结构特点是什么?
2.如何判明齿轮④是主动还是从动?如何确定功率流动的方向?意义何在?。