传动效率实验
一、实验目的：
1.把握开式功率流实验台测试齿轮传动效率的方法；
2.了解开式功率流实验台的构造、传感器工作原理以及加载器的加载方法；
3.了解齿轮传动工作载荷、转速对其效率的阻碍；
4.了解振动、噪声和温度的测量方法，以及齿轮传动工作载荷、转速对其的阻碍。
二、实验内容：
1．测定齿轮传动的效率并绘制效率曲线；
2．测定齿轮传动时的振动、噪声和轴承的温升。
三、实验仪器、设备简介：
实验台一：
名称
线路或示
图中符号型号与规格
数
量
实验室编号备注
三相交流整流子电动机1
型号JZS251—1
转速470～14 rpm
功率1～3
1
转矩转速传感器2
ZJ型额定转矩
100N·m
转速范畴0～4000 rpm
1
摆线针轮减速机3
型号BW15 速比
1:11
功率750W
1
转矩转速传感器4
ZJ型额定转矩1000N·
m
转速范畴0～4000 rpm
1
磁粉制动器5
型号CZ—20
1
实验台二:
效率仪
6 MTEM－1 1
可调直流稳压、稳流电源5,
型号DF1701SB/SC
输出电压32V 输出电
流3A
1
便携式红外温
度计
WFHX－68 1
声级计HS5660A 1
四、实验用详细线路图或其他示意图：
图1实验台一简图
图2实验台二简图
图3转矩传感器工作原理图
图4磁粉制动器工作原理示意图
五、实验有关原理及原始运算数据，所应用的公式
1．实验台的组成
实验台一简图如图1 所示, 三相交流整流子电动机1 通过转矩转速传感器2与摆线针轮减速机3的输入轴相连,减速器3的输出轴再通过转矩转速传感器4与磁粉制动器5相连。转矩转速传感器(2,4)与转矩转速测量仪5 '相配套。
实验台二由电磁调速电动机1通过转矩转速传感器2与三减速器3的输入轴相连, 减速器3的输出轴再通过转矩转速传感器4与磁粉制动器5相连。转矩转速传感器(2,4)与效率仪6相连。
2. 实验原理
交流整流子电动机(或电磁调速电动机)作为运动和动力的输入部分,
其转速能够在一定范畴内调整：磁粉制动器作为加载器, 由稳流电源改变激磁电流大小,以获得不同的负载力矩：输入输出的转矩转速可由转矩转速传感器通过转矩转速仪(或效率仪)测得：如此就能够测出不同工况下齿轮箱的传动效率。
ZJ 型转矩转速传感器的工作原理如图2 所示, 在弹性轴两端固定有两个外齿轮，内齿轮、磁钢固定在外壳上，磁钢上绕有信号线圈。当内外齿轮发生相对转动时，由于磁通量持续变化，在线圈中便感应出近似正弦波的感应电动势, 两感应电动势在外加转矩为零时的初始相位差是恒定的，当加上转矩后弹性轴产生扭转变形，在弹性范畴内外加转矩与机械扭转角成正比, 这时两感应电动势的相位差要发生变化，其绝对值与外加转矩成正比。因此，就能够利用测量相位差的方法来测量转矩。
磁粉制动器工作原理如图4所示。1为旋转的圆柱形转子；2为定子；3为激磁线圈：4为圆柱形转子上的隔磁环：5为磁粉；6为定子冷腔。当激磁线圈加上某一直流电压时，线圈内产生激磁电流，此电流流经线圈后形成了如图中虚线所示的闭合磁场，在磁场作用下工作间隙中的摩擦力产生制动力矩。磁粉制动器所消耗的功率变成热能由冷却水冷却达到平稳。
3. 操作步骤
（1）按图检查电动机、ZJ转矩转速传感器、被测齿轮箱、磁粉制动器的联接，用手检查齿轮及电动机的转动是否轻巧。
（2）接上转矩转速仪( 或效率仪)、稳流电源、冷却水管，检查各仪器的接线是否完整、正确。开启电源, 指示灯亮, 检查各仪器是否正常, 确认稳流电源的输出电流为零。
（3）接上输出端转矩转速传感器上的小电机的电源，待稳固后由转速仪(或效率仪)读出该小电机的转速, 并记录下来。
（4）确认整流子电动机的调速手轮(或电磁调速电动机的调速旋钮)
放在最低速挡, 接上电动机电源, 在空载状态下检查各部分是否运行正常。检查转矩转速仪, 指示灯I 、II 点亮是表示仪器己接收到来自转矩转速传感器送出的两个信号：然后进行调零, 把调零开关拨到“自动”, 当转矩显示窗显示全零时, 调零即告完成。将开关拨回“测量”时, 便可进行正常测量。
（5）旋转整流子电动机调速手轮( 或电磁调速电动机的调速旋钮), 调整电动机转速, 并调整激磁电流, 操纵磁粉制动器的负载力矩。在各种负载力矩下, 由转矩转速仪(或效率仪) 读出转速、转矩, 并作记录：用测温仪、振动仪和声级计测量各种状态下齿轮箱的温度、振动和噪声。
（6）在负载力矩保持恒定值时, 改变电动机的转速, 由仪器读出转速、转矩, 并作记录：同时, 测量各种状态下的温度、振动及噪声。
（7）按照下列公式运算效率
其中，——齿轮箱的传动效率；、——输入输出转矩, N·m；
、——输入输出转速，rpm
六、实验方法及注意事项：
1. 开机时, 应先接通各测量仪器的电源, 检查仪器是否工作正常,各调剂旋钮是否都在零位, 然后再启动电动机。电动机应在低速挡启动,
以免转速过快, 发生意外。
2．加载后, 应及时开通冷却水, 对加载器进行冷却。
3．关机前, 应先关冷却水, 再卸载。然后调低电动机转速, 再关机,关仪器。
4．机周围应无较强振动的机器工作和强电磁场干扰。
5．各测量仪器上的开关和旋钮不得任意拨动, 以免损坏元件和带来测量误差甚至错误的测量。
6．对转矩转速仪, 每次关机后再开机, 都应先调零再测量。
