机械基础实验 教学课件 作者 宋立权实验3 机械传动性能参数测试.ppt

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1、掌握转速、力矩、传动功率和传动效率等机械传动性能参数测试的基本原理和方法。验证在传动中存在摩擦损耗，因此，减速器的输出功率总是小于输入功率，效率总是小于100%。了解机械传动性能参数测试实验台的基本构造及其工作原理。实验3机械传动性能参数测试3.2实验测试对象各种传动装置，包括带传动、链传动、无级变速器、减速器。3.1实验目的1)JC型转矩转速传感器——用于测试输入输出的转矩和转速。2)PI-100型转矩转速测量仪——用于显示转矩、转速和功率。3)磁粉制动器——用于增加载荷。4)电动机——用于驱动测试对象。5)CB2

2、000卡式扭矩仪及计算机——用于显示转矩、转速和功率。3.3实验测试仪器设备3.4.1实验原理机械效率η为：式中：Pi——输入功率；Po——输出功率；对于机械传动若设其传动转矩为T，角速度为ω，则对应的功率为：3.4实验台的组成及测试原理优点:(1)实验装置简单，安装方便，价格较低；(2)对象的测试工作状况与实际工作情况一致。缺点：能量消耗相对较大。使用范围：一般测试对象的功率较小时多采用此种形式。3.4.2实验台的组成1.开放功率流式实验台实验台构成优点：电源只供给传动中摩擦阻力所消耗的功率，可以大大地减小功耗；缺

3、点：实验台的控制复杂，价格较高。2.封闭功率流式实验台JC型转矩转速传感器基本原理：通过弹性轴、两组磁电信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。3.4.3JC型转矩转速传感器的工作原理1.转矩的测试受载前：：齿轮的初始偏差角。受载后：q——两个基本点齿轮间的偏转角度。两组交流电信号的频率相同且与齿轮的齿数和轴的转速成正比，因此可以用来测量转速。设转矩转速传感器信号齿轮的齿数为Z，每秒钟转矩转速传感器输出的脉冲数

4、为f，则转速n为：(r/min)3．传动功率的测试(Kw)2.转速的测试4．转矩转速传感器的机械结构转矩转速传感器放大整形检相器1MHz时钟脉冲与门1与门2分频转矩显示转矩寄存器转矩计数器初始值补偿回路转速显示转速寄存器转速计数器与门3放大整形测量时间调节回路内外转速信号选择转矩控制门放大整形t3t2外接转速转速控制门3.4.3转矩转速测量仪的工作原理传感器信号放大整形后检相器后时钟脉冲输出与门1输出与门2控制门转矩信号波形在t2时间秒内总共经过的脉冲组数等于在此时间内齿轮所转过的齿数，即在t1时间秒内经过的脉冲数等

5、于:t1f0在t2时间秒内所测得的总脉冲数为：1．转矩的测量由上式可见，N值并不随轴的转速而变化。而N0的值也可以设法把它补偿掉。因此，只要适当选择测量时间t2，就可以使转矩积数器的计数值直接等于被测转矩T。1．转矩的测量转速的测量是将检相脉冲经“内、外转速信号选择回路”后与“转速控制门”的时间控制脉冲一起送到“与门3”，“与门3”输出的脉冲直接送到转速计数器中计数及显示。t3为进行一次转速测量所需要的脉冲计数时间。3.PI-100转矩转速仪前面板图2．转速测量磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递扭矩的，它具有响应

6、速度快、结构简单等优点，是一种多用途、性能优越的自动控制元件。定子转子图3-8磁粉制动器1.磁粉2.线圈3.定子4.转子5.轴承6.转轴3.4.4磁粉制动器的工作原理激磁电流——转矩特性转速——转矩特性磁粉制动器的特性思考题1）常见的机械传动装置的性能参数有哪些?2）机械传动装置的效率与所传递的功率大小有没有关系?3）影响传动装置效率的因素有哪些?4）常见的机械传动装置机械性能测试实验台有哪些构造类型?5）磁粉制动器具有哪些优缺点?6）为什么在测试转矩之前需要对转矩转速传感器进行调零?7）转矩转速传感器上的小电机有什

7、么功用?在什么情况小需要开启小电机?小电机应与主轴同向转动还是反向转动?开启小电机对哪些测试参数有影响?