《机械设计》实验一(带传动的滑动率曲线与效率曲线测定)

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1、验证性实验指导书实验名称：带传动的滑动率曲线与效率曲线测定实验简介：带传动在工作中，滑动现象是不可避免的，通过本实验可以观察带传动的打滑现象，绘出滑动曲线和效率曲线，从而加深对带传动工作原理的特点的认识，并初步学会实验技能。适用课程：机械设计实验目的：A验证带传动滑动率曲线及效率曲线；B观察带传动的打滑现象；C了解实验台高效节能的电封闭加载原理；D了解常用机械量的测量原理及方法。面向专业：机械类实验项目性质：验证性（课内必做）计划学时：2学时实验分组：2人/组实验照片：1《机械设计》课程实验实验一带传动的滑动率曲线与效率

2、曲线测定带传动在工作中，滑动现象是不可避免的，本实验的目的和要求是：观察带传动的打滑现象，绘出滑动曲线和效率曲线，从而加深对带传动工作原理的特点的认识，并初步学会实验技能。一、实验目的1.验证带传动滑动率曲线及效率曲线；2.观察带传动的打滑现象；3.了解实验台高效节能的电封闭加载原理；4.了解常用机械量的测量原理及方法。二、实验设备带传动的滑动率与效率测定试验台图1-1是试验台的结构简图，它有两台直流电机，电机1和电机2。在试验中，我们将用电机1通过进行试验的皮带拖着电机2发电来给皮带加上负载。具体的加载原理和方法，下面

3、一节再详细介绍。电机1的定子用轴承固定在支架上，并加以平衡，可以自由摆动，称为悬支电机。这样结构是为了便于通过固联在定子上的力臂和放在它旁边的磅秤，测量电机工作时转子上的转矩。因为按电动机工作的电机，定子上由反作用力产生的转矩，大小与转子转矩相等（摩擦力忽略不计），方向与转子产生转矩相反。这台电机试验时按电动机工作，转子顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的左侧。转矩T1可由下式计算：T11=´PL(4)式中：P1——磅秤的读数(kg)L——为力臂长度，L=400mm右边的电机2也用相同的方法支承在它的支架上，因为这台电机在试

4、验中按发电机工作，发电机定子上的转矩的大小和方向均与转子转矩相同，现在转子为顺时针方向旋转，所以磅秤放在它的右边。转矩T2的求法和力臂的长度，与电机1相同，即2T22=´PL(5)为了张紧皮带，支持电机2的支架是可以摆动的。这样结构，皮带的张紧力F0就可以由滑轮下面的砝码的重量W来决定。按试验台一定的结构尺寸（图1-2）。WF=´0.60(6)5.一般先定F0然后计算所需W的重量。三、实验原理与方法1.带传动的滑动与效率带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示，它是随负载的大小而变化的。滑动曲线就是表示：带在不同负载时滑

5、动的程度的曲线，可用带所传递的有效圆周力Fe为横坐标，以滑动系数ε为纵坐标来绘制，如图1-1所示。当传动比i=1时，有效圆周力Fe和滑动系数ε可用下式求得：Fe=T1(kgf)(1)D12nn12-e=(2)n1式中：T1——主动带轮的转矩（kgfmm），D1——主动带轮直径（mm）,n1、n2分别为主动和从动带轮的转速（rpm）。带传动的传动效率：Tn22·h=(3)Tn11·带传动效率η也是随负载的大小而变的，传动效率曲线一般也以传递的有效圆周力Fe为横坐标，以效率η为纵坐标来绘制，如图2所示。把效率曲线和滑动曲线共

6、用一个横坐标Fe来绘制，更便于我们观察效率、滑动和传递的有效圆周力间的关系，可以找出一定型号的带在一定的工作条件下，效率既高、滑动也不严重而传动能力却能充分发挥的负载的数值。要画出以上两条曲线，就需要一个能给试验皮带加上大小可调的负载的试验台，同时，实验时的转速n1、n2、转矩T1、T2要便于测3量。2.加载方法在实验室给机械传动加载的方法有许多种，我们采用的是“电封闭加载”。图1-5时它的电路图。两个同型号电机同时并联在同一电源上，两电机轴上，各装有一个皮带轮，它们的直径相同，即传动比i=1，试验皮带就套在这两个带轮上

7、，为了观察一些电参数的变化，电路中接有四个电表，它们和电路中的四个电阻都装在同一个控制台上。它们在控制台上的位置及主要功用参看图1-6。在这样的电路中，如果去掉皮带，启动两个电机，它们就会各自按电动机运转，这从两电流表A1和A2读数相同可以得到说明。如果两电机转速相同，我们套上皮带，由于两电机本来就在按电动机运转，带轮直径和转速又完全相同，不存在谁拖动谁的问题，故皮带不传递圆周力，只是在空载运转。这可从电表A1和A2读数与未套上皮带完全一样得到说明。在这种情况下，如果转动R1’提高电机1的n1（电动机2保持原状、），则这

8、个高转速的电动机1，就要通过皮带，拖着电动机2超过它的理想空载转速运转而变为发电机，这从电流表A2变为负值就可以得到说明。发电机发电需要的机械转矩，就成了皮带传动的负载，这从两台电机旁边的磅秤读数的变化可以得到说明。实践证明，电机1转速提升愈多，皮带上的负载也愈大，从以上的介绍可知，这种加载方法只需提升电动机1的转速