实验四 带传动实验

实验四带传动实验
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F0 。

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13，传感器输出的电信号正比于T l、T2，因而可以作为测定T1、T2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F0；
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—T2图及效率曲线η—T2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。

实验四 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
3． 实验数据处理
1)滑动系数ε的计算
%1001
2
1⨯-=
εn in n
2）传动效率η的计算
%1001
12
221⨯==
ηn T n T p p
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?。