带传动试验报告

机

械

基

础

实

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告

二

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带传动实验指导书

带传动是广泛应用的一种传动，其性能试验为机械设计教学大纲规定的必做的实验之一。带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。在传递转矩时带在传动过程中紧边与松边所受到的拉力不同，因此，在带与带轮间会产生弹性滑动。这种弹性滑动是不可避免的。当带传动的负载增大到一定程度时，带与带轮间会产生打滑现象。通过本实验可以观察带传动的弹性滑动和打滑现象，形象地了解带传动的弹性滑动与打滑现象与有效拉力的关系，掌握带传动的滑动率及效率的测试方法。 一、实验目的

1、测定滑动率ε和传动效率η，绘制2T -ε滑动曲线及2T -η效率曲线

2、测定带传动的滑动功率。

3、观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。 二、实验原理

带传动是靠摩擦力作用而工作的，其主要失效形式是带的磨损、疲劳损坏和打滑。带的磨损是由于带与带轮之间的相对滑动引起，是不可避免的；带的疲劳破坏是由于带传动中交变应力引起，与带传动的载荷大小、运行时间、工作状况、带轮直径等有关，它也是不可避免的；带的打滑是由于载荷超过带的传动能力而产生，是可以避免的。

带在传动运动过程中，主动轮上的线速度大于带的线速度，从动轮上的线速度小于带的线速度的现象称为带的弹性滑动。 弹性滑动通常以滑动系数来衡量，其定义为：

1

12

211121D n D n D n v v v -=-=

ε

这里 v1、v2分别为主、从动轮的转动线速度；

1n 、2n 分别为主、从动轮的转速；

D1、D2分别为主、从动轮的直径。一般带传动的滑动系数为（1~2）%。

带传动的效率是指从动轮输出功率P2与主动轮输入功率P1的比值，即

222

111

P T n P T n η=

=

式中，T1、T2分别为主、从动轮的转矩。

因此，只要测得带传动主、从动轮的转速和转矩，就可以获得带传动的转速差、弹性滑动系数和传动效率。在本实验中，我们采用转矩转速传感器来测量两轴的转速和扭矩。 在主动带轮上，以T1代表主动带轮转矩，则有效拉力Fe ＝2 T1∕D ，实验中可求出不同负载下的T2和滑动率ε，以T2为横坐标，ε（%）为纵坐标在坐标纸上作出各点，并连成光滑曲线。T 0为临界点，T0的左面为弹性滑动区，T0～T ｍax 为弹性滑动和打滑的混合区，T ｍax 为完全打滑。在弹性滑动区，滑动曲线为近似线性关系，在弹性滑动和打滑的混合区滑动曲线为曲线，到T ｍax 滑动曲线表现为急剧上升。T0点所对应的横坐标为带传动在不打滑情况下所能传递的最大转矩。

以T2为横坐标，η为纵坐标绘出各对应点，并连成光滑的效率曲线如图。 在弹性滑动区， 效率曲线上升，到临界点效率最高，过了临界点效率急剧下降。故皮带的工作范围应在弹性滑动区效率高的地方 ,T0点不能选。

图1 带传动的滑动曲线和效率曲线

三、实验设备

(一) 实验设备的主要技术参数

1、直流电机功率：2台×50W

2、主动电机调速范围：500～2000转/分

3、额定转矩：T=0.24N. M=2450g.cm

4、实验台尺寸：长×宽×高＝600×280×300

5、电源：220V交流

(二)实验设备的结构特点

1、机械结构

本实验的机械部分，主要由两台直流电机组成，如图14-1所示。其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发动机。

对原动机，由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速。

7 6 5 4 3 2 1

图14-1 实验台机械结构

1、从动直流电机

2、从动带轮

3、传动带

4、主动直流电机

5、主动带轮

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、拉力传感器对发动机，每按一下“加载”按键，及并上一个负载电阻，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，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。

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T1(主动电机力矩)、T2（从动电机力矩）迫使拉钩作用于拉力传感器（序号13），传感器输出的电讯号正比于T1、T2，因而可以作为测定T1、T2的原始讯号。

原动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预拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确预定带传动的预拉力F0。

两台电机的转速传动器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的环形槽（本图未表示）中，由此可获得必需的转速讯号。

2、电子系统

电子系统的结构框图如图14-2所示。

图14-2 实验台电子系统框图

实验台内附设单片机，承担检测、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。如外接本公司定型产品MEC-B机械动态参数测试仪或386、486微型计算机，这时测试仪或计算机就可自动显示并能打印输出带传动的滑动曲线ε－T2及效率曲线η－T2关数据.

3、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14-3所示。

图14-3 面板布置图

在机台背面有微机RS232接口、主动轮转矩I及被动轮转矩II调零旋钮等，其布置情况如图14-4所示。

图14-4 背面布置图

1、主动力矩放大倍数调节

2、接地端子

3、被动力矩调零

4、主动力矩调零

5、RS－232接口

6、电源插座

三、实验步骤

（一）人工记录操作方法

1、不同型号传动带需在不同预拉力F0的条件下进行试验，也可对同一型号传动带，采用不同