机械基础实验教材.docx

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1、实验名称：带传动的滑动和效率测定实验编号：0531实验类别：验证性实验性质：必开相关课程：机械设计、机械设计基础适用专业：机械类各专业一、实验目的1.观察带传动中的弹性滑动和打滑现象，了解张紧力对带传动工作能力的影响；2.通过对滑动曲线（r-AlW线）和效率曲线（F曲线）的测定，分析初拉力、速度对滑动系数£和效率刀的影响；3.了解实验台的工作原理及扭矩、转速的测试方法。二、实验设备1.PC-A型帶传动实验台；2.PDC-A型带传动实验台；三、实验台的构造和工作原理（-）&、吻型带传动实验台1.实验台的结构弹簧片百分表主电机发电机负载空硅码电源开关调速旋钮转速表负载开关7\1—图

2、31-1PC-A型带传动实验台示意图实验台结构如图31-1所示。实验台是一个装有平带的传动装置，由两个直流电机组成,其中一个为主电机，另一个是作为负载的发电机，主电机由无级调速器实现主轴无级调速。两电机轴上分别装有两直径相等的带轮，主动带轮由主电机驱动，通过平带带动从动轮。两电机的外壳支承在支座的滚动轴承屮，并可绕与转子相重介的轴线摆动，在两电机的外壳上分别装有测力杠杆以测量其工作转矩。在直流发电机的输出电路上，并联了八个灯泡，作为带传动的加载装置。2.工作原理（1）张紧力的确定主电机固定在一个以水平方向移动的滑板上，可沿滑座滑动，舷码通过钢丝绳、定滑轮拉紧滑板，从而使带张紧，构

3、成带传动的张紧机构。改变祛码质量，可以使带获得不同的张紧力。(2)转速的测量在主动轮和从动轮的轴上分别安装一同步转盘，在转盘的同一半径上钻有一个小孔，在小孔一侧I古I定有光电传感器，并使传感器的测头正对小孔。带轮转动时，就可在数码管上直接读出带轮的转速血和"2。由于带传动存在着弹性滑动，因此有勺＜®。弹性滑动系数"十-脅山于主动轮与从动轮直径相同，即卩则——x100%(3)加载原理由于发电机的输出功率为P=C/R,因此可通过并联负载灯泡(减小总电阻)的方法來增加发电机的负载。发电机负载的增加，使得电磁转矩增大，从而起到了增大带传动输出转矩的作用。因此随着开启灯泡的增多，发电机的负

4、载增人，带的受力增大，两边拉力差也增人,带的弹性滑动逐步增加。当带传递的载荷刚好达到所能传递的最大冇效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。(4)转矩的测量由于两电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动。当电动机启动和发电机负载后，由于定子磁场和转子磁场的相互作用，电动机的外壳将向转子旋转的反向倾倒，发电机的外壳将向转子旋转的同向倾倒，它们的倾倒力矩可分別通过固定在定子外壳上的测力计测出，测量原理如图31-2所示。支反力R=K(N)故转矩T=L•R=L•K(N.m)式中：K为测力杠杆刚性系数(见实验台标签)(N/格);A为测力杠杆白分表读数(格

5、)；L为转子中心到百分表的距离。所以主动带轮的转矩T｛为：帥:hi)从动带轮的转矩％为:带传动效率〃为:式中：p,、E分别为主、从动轮的功率；力、％分别为主、从动轮上的转矩;m、e分别为主、从动伦的转速。（5）实验曲线的绘制带的冇效拉力可近似由下1侨公式计算：2T]可随着负载的改变，打、笃、△川=也-勺也均在改变，这样即可获得一系列的£和77值，然后以厂为横坐标、£和〃为纵坐标，绘制出滑动曲线和效率曲线。如图31-3所示。0.50・4图31-3滑动曲线和效率曲线1—滑动曲线2—效率曲线从图上可以看出，当有效拉力尸小于临界点F'时，滑动率£与有效拉力尸成线性关系，带处于弹性滑动工作

6、状态。当有效拉力尸超过尸‘点以厉，滑动率急剧上升，此时带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。当冇效拉力等于心时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。同时当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力超过点心时以后，传动效率急剧下降。带传动最合理的状态，应使有效拉力尸等于或稍低于临界点,这时带传动的效率最高，滑动率£二1%'2%,并且还有余力负担短时间（如起动）的过载。（二）PDC-A型带传动实验台PDC-A世带传动实验台的结构和工作原理与PC-A型带传动实验台基本相同，主要区別是带的张紧形式不同。1.实验台的结构如图31-4所示，实验台主要由两个直流电机组成，其中一个

7、为主动电机，一个为发动机。发电机英电枢绕组两端接上灯泡作为负载。主电机固定在一个以水平方向移动的底板上,与发电机rti—根平皮带连接，底板的滑动由皮带预紧装置推动。两电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕与转子相重合的轴线摆动，在两电机的外壳上分别装有测力杠杆以测量其工作转矩。两电机后端装冇光电测速装置和测速转盘，所测转速在操作面板的各自的数码管上显示。Q拆V^9图31・4PDC-A型带传动实验台外貌1•主电机2■发电机3■平带4■主动带轮5■从动带轮6■螺旋加载装置7・乔分表