传动装置效率特性实验报告-文库版

实验三 多级机械传动装置性能参数测试实验一、实验目的(1)掌握转速、转矩、传动功率、传动效率等机械传动性能参数测试的基本原理和万法。

(2)通过实验，了解各种单级机械传动装置的特点，对各种单级机械传动装置的传动功率大小范围有定量的认识。

(3)通过实验，了解齿轮传动、蜗杆传动中的在传递运动与动力过程中的参数曲线（速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等），加深对常见机械传动性能的认识和理解。

(4)了解JLC-A 系列综合设计型机械设计实验装置的基本构造及其工作原理。

二、实验设备本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。

本实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。

本实验台的传感器测量精度高，能满足教学实验与科研生产试验的实际需要。

机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机自动起停，转速自动调节，负载自动调节，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果，是高度智能化的产品。

机械设计综合实验台的控制系统如图1—1所示。

三、实验原理和方法1．传动效率η及其测定方法效率η表示能量的利用程度。

在机械传动中，输入功率P i 应等于输出功率P 0与损耗 功率P f 之和，即f i P P P +=0 (1—1)式中，i P 为输入功率，kW ；P 0为输出功率，kW ；P f 为损耗功率，kW 。

则传动效率η定义为iP P 0=η (1-2) 由力学知识知，轴传递的功率可按轴的角速度和作用于轴上的力矩由下式求得： M n M nP M P 3000010006020ππϖ=⨯== (1—3) 式中，P 为轴传递的功率，kW ；M 为作用于轴上的力矩，N ·m ；ω为轴的角速度，rad ；n 为轴的转速，r ／min 。

实验三带传动及齿轮传动效率实验一、实验目的1、观察带传动弹性滑动与打滑现象；2、了解带的初拉力、带速等参数的改变对带传动能力的影响；3、掌握摆动式电机的转矩、扭矩、转速差及带传动效率的基本测量方法。

4、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点及测定齿轮传动效率的方法。

5、通过改变载荷，测出不同载荷下的传动效率和功率。

二、实验内容1、测定不同初拉力下实验带的弹性滑动曲线（ε-F曲线）和效率曲线（η-F曲线）。

2、测定齿轮传动效率，输出T1-T9关系曲线及η-T9曲线。

其中：T1为轮系输入扭矩（即电机输出扭矩）；T9为封闭扭矩（即载荷扭矩）；η为齿轮传动效率。

三、实验仪器DCSⅡ型带传动测试系统CLS－II型齿轮传动效率测试系统四、实验原理1、带传动测试系统原理（1）调速和加载主动电机的直流电源由可控硅整流装置供给，转动电位器可改变可控硅控制角，提供给主动电机电枢不同的端电压，以实现无级调节电机转速。

本实验台中设计了粗调和细调两个电位器。

可精确的调节主动电机的转速值。

加载是通过改变发电机激磁电压实现的。

逐个按动实验台操作面上的“加载”按扭（即逐个并上发电机负载电阻），使发电机激磁电压加大，电枢电流增大，随之电磁转矩增大。

由于电动机与发电机产生相反的电磁转矩，发电机的电磁转矩对电动机而言，即为负载转矩。

所以改变发电机的激磁电压，也就实现了负载的改变。

本实验台由两台直流电机组成，左边一台是直流电动机，产生主动转矩，通过皮带，带动右边的直流发电机。

直流发电机的输出电压通过面板的“加载”按键控制电子开关，逐级接通并联的负载电阻（采用电烙铁的内芯电阻），使发电机的输出功率逐级增加，也即改变了皮带传送的功率大小，使主动直流电动机的负载功率逐级增加。

图1直流发电机加载示意图（2）转速测量两台电机的转速，分别由安装在实验台两电机带轮背后环形槽中的红外交电传感器上测出。

带轮上开有光栅槽，由光电传感器将其角位移信号转换为电脉冲输入单片计算机中计数，计算得到两电机的动态转速值，并由实验台上的LED 显示器显示上来也可通过微机接口送往PC机进一步处理。

带传动设计实验报告1. 引言带传动是一种用于传递动力的重要机械元件，在工业生产中应用广泛。

本实验旨在通过设计和制作带传动装置来加深对带传动原理的理解，并通过实验来验证设计的可行性。

本报告将详细介绍实验的设计方案、实验过程和结果分析。

2. 设计方案2.1 实验目标本实验的目标是通过设计和制作一个带传动装置，实现两个主工作轴的动力传递。

2.2 实验材料和仪器本实验所需材料和仪器包括带轮、皮带、传动装置、电动机和测量工具等。

2.3 实验步骤1. 根据实验要求和实验目标，确定传动比和传动方式。

2. 选择合适的带轮和皮带，确定传动轴的位置和布局。

3. 安装传动装置和电动机，并调整传动装置的位置和紧度。

4. 运行电动机，测试带传动的性能，如传递效率和传动功率。

3. 实验过程3.1 设计传动比和传动方式根据实验要求，本实验选择使用直线传动方式，并确定传动比为2:1，即带轮1转2圈时，带轮2转1圈。

3.2 选择带轮和皮带根据传动比和轴的转速要求，选择合适的带轮和皮带。

经过计算和比较，我们选择了带轮1的直径为20cm，带轮2的直径为10cm，并选择了适当的皮带。

3.3 安装传动装置和电动机在实验装置上安装和调整传动装置和电动机，确保传动装置和皮带的正常运转。

根据带传动的紧度要求，调节皮带的紧度。

3.4 测试传动性能运行电动机，测试带传动的性能。

使用测量工具测量传动轴的转速，并计算传递效率和传动功率。

4. 结果分析4.1 实验结果通过实验测量，带轮1的转速为1200rpm，带轮2的转速为600rpm。

根据传动比的设计，带轮2应该为带轮1转速的一半。

实验结果与设计值吻合，验证了传动装置的设计可行性。

4.2 计算结果根据实验结果和测量值，计算得到传递效率为80%。

通过测量电动机的功率和传动装置的转速，计算得到传动功率为6kW。

5. 结论通过本实验，我们成功设计和制作了一个带传动装置，并通过实验验证了设计的可行性。

实验结果表明，带传动装置具有较高的传递效率和传动功率，适用于许多实际应用场景。

实验四、齿轮传动效率测试实验一、实验目的1. 了解齿轮传动实验台结构及其工作原理；2. 通过本实验加深理解齿轮传动效率与转速和载荷的关系；3. 通过齿轮传动装置的实验，进一步了解齿轮传动性能；4. 掌握转矩、转速、功率、效率的测量方法。

二、实验台结构及其工作原理齿轮传动效率测试实验台结构如图1所示：图1 齿轮传动效率测试实验台结构简图 1. 底座 2. 传感器 3. 电机 4. 轴承支架 5. 联轴器 6. 磁粉制动器 7. 齿轮传动减速器实验台的动力自一台直流调速电机3，电机的转轴由一对固定在底座1上的轴承支架4托起，因而电机的定子连同外壳可以绕转轴摆动。

转子的轴头通过联轴器5与齿轮减速器的输入轴相连，直接驱动输入轴转动。

电机机壳上装有测矩杠杆，通过输入测矩传感器2，可测出电机工作时的输出转矩（即齿轮减速器的输入转矩）。

67 4 5 3被测减速器的箱体固定在实验台底座上，齿轮减速器传动比i =5，其动力输出轴上装有磁粉制动器6，改变制动器输入电流的大小即改变负载制动力矩的大小。

实验台面板上布置或装有电机转速调节旋钮和加载按钮，以及转速和加载显示器件等，电机转速、输入及输出力矩等信号通过单片机数据采集系统输入上位机数据处理后即可显示并打印出实验结果和曲线。

实验台原理框图如图2所示：图2 齿轮传动效率测试实验台原理框图实验测试的内容与方法：1. 当齿轮传动系统工作在一定转速时，改变输出负载的大小，测定齿轮传动系统输入功率P 1和相应的输出功率P 2，从而得出其传动效率21p P η=。

功率是通过测定其转矩及转速获得的。

2. 当齿轮传动系统工作在一定负载时，改变输入轴的转速大小，测定齿轮传动系统输入功率P 1和相应的输出功率P 2，亦可得到其传动效率21p P η=。

3. 通过齿轮减速器传动效率测试实验，分析对齿轮传动性能的影响因素。

三、实验操作步骤1. 准备工作1) 将实验台与微机的串口连接线连好。

实验一带传动的弹性滑动与效率实验1 实验目的（1）了解带传动的预紧、加载方式；（2）了解带传动的打滑和弹性滑动的区别；（3）了解带传动滑动系数与传动拉力、传动效率之间的关系；（4）了解转速、转差速以及扭矩的测量原理与方法。

2 实验内容（1）在不同负载的情况下，测量主动轮转速、主动轮转矩、被动轮转速、被动轮转矩；（2）观察带传动的弹性滑动和打滑现象；（3）测定滑动系数与传动拉力和传动效率之间的关系，绘制ε-F滑动曲线和η-F效率曲线图，并计算出单根三角胶带在初拉力一定时能够传递的功率。

3 实验设备和仪器1、带传动实验机采用DCS-Ⅱ型智能带传动实验台，该实验台系统的组成如图4所示。

图1 DCS-Ⅱ型智能带传动实验台系统的组成主要技术参数：直流电机功率50W、主动电机调速范围0~1800转/分、额定转矩2450g·cm、电源220V/50Hz。

实验机的结构特点：（1）机械部分本实验台机械部分，主要由两台直流电机组成，如图5所示。

其中一台作为原动机，另一台则为负载的发电机。

图2 带传动实验台原动机是由可控硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压，实现无级调速。

发电机由每按一下“加载”就并上一个负载电阻，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，既发电机的负载增大，实现了负载的改变。

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、T2迫使拉钩作用于拉力传感器，传感器输出的电信号正比于T1、T2的原始信号。

原动机的机座设计成浮动结构，与牵引钢丝绳、定滑轮、砝码一起组成带传动预拉力形成机构，改变砝码大小，即可准确地预定带传动的预拉力F0。

两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后的环槽中，由此可获得转速信号。

（2）电测系统电测系统装在实验台电测箱内，附设单片机，承担数据采集、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。

实时显示带传动过程中主动轮转速、转矩和从动轮转速、转矩值。

通过微机接口外接PC机，显示并打印输出带传动的滑动曲线ε-T2及效率曲线η-T2及相关数据。

实验三 封闭功率流式齿轮传动效率测定实验一实验目的1、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点和测定齿轮传动效率的方法.2、测定齿轮传动功率和效率.二试验台结构及工作原理.1、试验台结构图1如图1所示,齿轮固连于刚性轴A 的两端,齿轮b 套在弹性轴B 外,齿轮C固连于弹性轴B 的左端,电机采用外壳悬挂装置,并通过齿轮、齿条机构和传感器6获得电机输出力矩, 其结构见图4.封闭力矩的施加通过手轮7和螺旋槽加载器5获取. 加载器件5的结构见图2 所示,加载时,转动手轮7,使端头螺杆7’旋转,推动加载器的螺母套5直线左移并通过推力轴承4,使加载套3同样左移, 加载套的左移,一方面使固定于其上的销轴滚轮组2沿固定于齿轮b 上的螺旋槽套1中的槽滑移,另一方面, 加载套3弹性轴端头上的键滑移,滑移结果使得弹性轴产生相对扭转变形,从而对齿轮产生了加载力.加载力的情况如图例 3所示. F=轴向力N 由加载手轮7的螺杆7’产生.R=圆周力 β=斜槽螺旋角=15;r=d/2=16mm 螺旋槽套1的半径由图知 βtg F R =则所施加的封闭力矩为).(1000mm N tg rF T B ⋅⨯=βF 值的确定,通过传感器6的位移量转换成电量确定电机的输出力矩:).(10008.91m N T L T ⨯⨯=式中L---电机外壳齿轮的节圆半径=mm, T---弹簧反力kg本装置通过应用电机转角变化的机械量转换成电量的变化,再经放大整形电路直接由数码显示、电机的输出为力矩;其结构见图4;2、封闭加载原理封闭功率流式齿轮试验台,主要是通过装置系统中的一个特殊部件来加载,用以获得为平衡此弹性件的变形而产生的内力矩封闭力矩,运转时,这内力矩相应作功而成为封闭功率,并在此封闭回路中按一定方向流动;a 与b 和c 与d 为两对具有相同速比和中心距A 的圆柱齿轮传动,并如图1所示构成了一个封闭的机械系统;系统中当螺旋槽加载器不加载时处在松开的位置,此时控制箱中的转矩显示在“0000”位置;当加载时,加载套左移,使得弹性轴产生相对扭转变形－即内力矩封闭力矩,从而对左右两对齿轮产生了加载力,各传动元件运转时相应作功,此功率在封闭系统中按一定的方向流动,并在流动过程中不断循环;在这种情况下,由于载荷已体现为系统的内力,因此电机提供的动力,主要用于克服此系统中各传动件的摩擦阻力,其能耗远远小于开式的实验装置,因而可大大减小电机容量;3．效率的测定先判明齿轮的主动、从动关系,以及功率的流动方向;根据图2的加载方向,以及齿轮的啮合情况和电机的转动方向,由图5可看出,齿轮a 为主动,a 推动b,c 推动d,其功率按a d c b →→→方向流动;而当电动机的回转方向相反时,齿轮d 为主动,c 为从动,功率流向也相反,因而,对于封闭试验台,可以根据加载力矩的方向和电动机转向来判明齿轮是主动或从动;图5中,①、②、③分别表示电动机的功率在循环过程中消耗于齿轮、轴承、联轴节等的损耗;在测定及计算效率时,常将功率转化为扭矩,并取：1电机的输出功率时P 1 ,完全消耗于克服封闭系统的摩擦损耗,即P 1=P 5; 2取两对齿轮的效率ηηηη,==--d c b a 为平均效率当齿轮a 主动时,功率由a 流向d,由于轮d 为封闭功率流的末端输出端,则 :B i P P = ---封闭功率对于齿轮:或dc Bc T T -=η对于齿轮:a d c B a c ab b a T T T T T T --===∴ηη或dc b a Ba T T --=ηη 由于封闭功率的始端与末端的功率之差即为该系统的摩擦损耗,也就是电动机的输出功率P 1,因此从平衡电机可直接测出输出扭矩T 1,则：或1T T T B Bd c b a +=--ηη 则平均效率为1T T T B Bd c b a +==--ηηη 当齿轮d 为主动时,功率流反向,变为a b c d →→→,齿轮a 为功率流的末端,b a T T =,此时,封闭功率大于传出功率,则电机供给的摩擦功率为：或)1(21η-=B T T 则BB T T T 1-=η 由效率公式看出,只要能实际测出电机的输出扭矩及施加的封闭力矩即能测定该封闭传动装置的效率;三实验步骤：1、开启电源前先用手检查齿轮传动是否轻松,力矩输出电位器是否在原始位置;2、开启电源,指示灯亮,检查数码管是否是在“0000”位置;3、顺时针缓慢调节调速旋扭,使齿轮转速达到一适当值;一般小于1000 rpm ;4、记录第一组T 1、T B 值,T 1、T B 值通过控制箱显示面板按扭得到;5、反时针转动加载手轮7一次,施加封闭力矩后,记录第二组T 1、T B 值;6、重复转动手轮,再记录第三组,第四组….第十组T 1、T B 值,施加封闭力矩m ax B T 不宜过大,以免负荷过重损坏元件,一般m ax B T ＝7、顺时针转动手轮卸去载荷,使转矩T B 显示码处在最小位置; 8、降低转速至齿轮停止转动,转速显示码处在“0000”值; 9、关闭电源; 10.根据1+=B BT T η即可绘制出该齿轮传动的效率曲线. 11、如果时间有余,选做下列两种情况下的一种,并绘制曲线; 1、保持一定转速n 基本一致改变T B ,可绘制效率曲线T B --η曲线;2、在一定的T B 情况下,从低速到高速约300rpm —1100rpm 改变n,可绘制n-η曲 线;四注意事项1、 由于齿轮传动敞开,务必注意安全,当心衣帽发辨轧入齿轮;2、 调节转速时,必须缓慢进行,逐渐提高转速,以免形成冲进损坏传动元件及传感器;3、试验完后,须先卸载后停止转动;。

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1～31转矩转速传感器2ZJ型额定转矩100N·m转速范畴0～4000 rpm1摆线针轮减速机3型号BW15 速比1:11功率750W1转矩转速传感器4ZJ型额定转矩1000N·m转速范畴0～4000 rpm1磁粉制动器5型号CZ—201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3A1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。

机械传动性能综合测试实验实验报告专业班级0711机械姓名李鹏飞学号07316108日期09.12.22 指导老师张良斌成绩_______一、实验目的1.通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解；2. 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；3. 通过实验认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。

二、实验原理与实验设备本实验在“JCY机械传动性能综合测试实验台”上进行。

本实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。

机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图2-1所示。

1-变频调速电机2-联轴器3-转矩转速传感器4-试件5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座实验台组成部件的主要技术参数如表2-1所示。

三、实验步骤参考图2-5所示实验步骤，用鼠标和键盘进行实验操作。

（1（2）确定实验类型与实验内容；选择实验A(典型机械传动装置性能测试实验) 时, 可从V 带传动、同步带传动、套筒滚子链传动、圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器中，选择1-2种进行传动性能测试实验;选择实验B （组合传动系统布置优化实验）时, 则要确定选用的典型机械传动装置及其组合布置方案，并进行方案比较实验。

（3）布置、安装被测机械传动装置。

注意选用合适的调整垫块，确保传动轴之间的同轴线要求；在搭接好实验装置后，用手驱动电机轴、如果装置运转自如、即可接通电源、开启电源进入实验操作。

否则、重调各连接轴的中心高、同轴度，以免损坏转矩转速传感器。

带传动的滑动和效率测定实验报告带传动的滑动率和效率测定的实验方案设计带传动的滑动率和效率测定的实验方案设计一、实验目的1．深入了解带传动的原理以及传动摩擦和滑动时候的相关问题。

2．深入了解、掌握机械带传动效率及滑动率测量方法及原理，了解测量过程所使用的仪器、仪表以及传感器的工作原理。

3．观察带传动的弹性滑动和打滑现象，加深对带传动工作原理和设计准则的理解。

4．通过对滑动曲线（? —F曲线）和效率曲线（?—F曲线）的测定和分析，深刻认识带传动特性、承载能力、效率及其影响因素。

二、实验的理论依据由于带是弹性体，受力不同的时候伸长量不等，使带传动发生弹性滑动现象。

在带绕带轮滑动传动时候，带的压力由F1 下降到F2所以带的弹性变形也要相应减小，亦即带在逐渐缩短，带的速度要落后于带轮，因此两者之间必然发生相对滑动。

同样的现象也发生在从动轮上，但是情况恰好相反。

带从松边转到紧边时，带所受到的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。

带与带轮间同样也发生相对滑动。

其中：带收到的张紧力F0，紧边拉力F1，松边拉力F2。

则：有效拉力F=F1- F2等于带沿带轮的接触弧上摩擦力的总和Ff带传动中滑动的程度用滑动率表示，其表达式为v1?v2D2n2(1?)?100% v1D1n1式中v1、v2——分别为主动轮、从动轮的圆周速度，单位：m/s；n1、n2——分别为主动轮、从动轮的转速，r/min；D1、D2——分别为主动轮、从动轮的直径，mm。

如图2-1所示，带传动的滑动（曲线1）随着带的有效拉力F的增大而增大，表示这种关系的曲线称为滑动曲线。

当有效拉力F小于临界点F?点时，滑动率与有效拉力F成线性关系，带处于弹性滑动工作状态；当有效拉力F超过临界点F?点以后，滑动率急剧上升，带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。

当有效拉力等1-滑动曲线2-效率曲线图2-1 带传动的滑动曲线和效率曲线于Fmax时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。