机械设计课程实验指导书

20##级机械设计制造及其自动化

梧州学院电子信息工程系

实验三带传动实验

一、实验目的

1.了解DLS-B型带、链传动实验台的基本结构与工作原理；

2.观察带传动中的弹性滑动与打滑现象；

3.掌握带传动在不同初拉力、不同转速下的负载与滑差率、负载与传动效率之间的关系；绘制滑动率曲线及效率曲线。

二、实验设备

DLS-B型带、链传动实验台。

三、实验设备的结构及工作原理

1．主要技术参数

(1) 直流电机功率：2台×350W

(2) 主动电机调速范围： 0~1100转/分

(3) 额定转矩：T=2.68N·m

(4) 带轮直径：D₁=D₂=120mm 

(5) 链轮：，P=15.875 mm

 (6) 负载变动范围：0-360W（有级）

(7) 实验台尺寸：长×宽×高=740×600×520

(8) 电源：220V交流

2．机械结构

本实验台机械部分，主要有两台直流电机组成，其中一台作为原动机，另一台则作为负载的发电机。

对原动机，由无极调速装置供给电动机电枢以不同的端电压，实现无级调速。

对发电机，由单片机装置供给负载不同的端电压，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，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。

两台电机均为压支承，当传递载荷时，作用于电机定子上的力矩T1（主动电机力矩）、T2（从动电机力矩）迫使压杆作用于压力传感器，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滑动结构，加不同砝码在装置上，从而改变张紧力。

两台电机的转速传感器分别安装在带轮背后，由此可获得必须的转速信号。

3．带传动实验原理

当预紧力一定时，主动电机的皮带轮和从动电机的皮带轮与皮带的摩擦力足够可以使主动皮带轮与从动皮带轮的速度保持一致。这时，。这时，皮带的滑差率。当主动轮与皮带轮直径相等时。

当我们让发电机负载即让灯泡消耗电能时，发电机因消耗了电能故其主轴开始变慢，而主动轮还是以以前的速度运转，故皮带开始打滑。当我们的负载越大发电机主轴转速就越慢，皮带打滑就越大。皮带相对发电机作绝对打滑的过程中，因为皮带据有弹性，且主电动机是可以活动的，故皮带相对电动机皮带轮就开始弹性打滑。

实事上皮带在打滑过程中始终都保持了弹性打滑，皮带在打滑的过程中，功率将在传动中损耗：功率，故效率，而（为压力传感器传感力读数，这里等于120），（为压力传感器传感力读数，这里等于120），故效率。

四、实验内容

1．观察弹性滑动和打滑现象。

首先将试验机检查一下。开车后，调节给定电压，当转数达到某一值时，在空载下，由于有弹性滑动存在、主动轮转速n₁略大于n₂、逐渐加载，可见滑差（n₁－n₂）值越来越大，用闪光测速仪可明显的观察到弹性滑动现象的存在。当载荷加大到某一值后，可以听到带从轮上滑过的摩擦声，松边明显下垂，这就产生了打滑。打滑后，如果增加预紧力（加砝码重量）可以减轻和消除打滑。

2.测试带传动转速n₁、n₂和扭矩T₁、T₂；计算输入功率P₁，输出功率P₂，滑动率ε、效率η

3.绘制滑动率曲线ε-P₂和效率曲线η-P₂。

4. 实验条件：

带的种类：____________________，规格：                         ；

带的初拉力：F₀=_______________N，张紧方式：自动张紧；

带轮直径D₁=            ，D₂=          mm

包角：      。

不同预紧力（加不同重量的砝码）2F₀为200N、250N、300N。

不同的带速、即主动带轮转速n₁为800r/min、1000r/min、等……。

五、实验步骤

1.选定试验带（本实验台提供了平带与三角带两种试验带），并将相应的带轮安装至电机上。

2.将试验台主动电机与从动电机的两个光电传感器与两个测力传感器分别接至数据采集箱背板上的数字通道与模拟通道上。同时将电机的励磁，电枢引线分别与控制箱的相应电源接头相接。

3.调整带轮的距离至适当位置，选择实验张紧力。打开电源，调节控制箱面板上的调速按钮（增加），使主动机转速到900~1100rpm，逐一增加负载，使从动电机承担负载。当负载加到最大时，张紧力应保证带传动处于完全打滑或接近于完全打滑的状态。此时的张紧力即可确定为实验张紧力。

4.将数据采集箱串口与计算机串口相连。

5.张紧力调节好后，进入试验阶段。

（1）接通采集箱电源，调节其面板上的调速旋纽（增加、减小），低速运行系统，观察其运行情况，并作适当调整。此时从数据采集箱面板上可采集到有关参数。然后旋钮扭到最小停止电机运行。

（2）在计算机上运行实验台程序，出现测试窗体后，先后点击“采集”按钮，此时可启动电机，将转速调至1000rpm。

（3）根据需要增加负载，读取参数值并记录。或打开计算机测试界面，观察相关参数曲线的变化情况并且记录数据。

（4）依次增加负载，负载增加的大小根据需要自行决定。

（5）重复3、4步骤，直至带传动完全打滑。

6.反复进行测试，对照结果，并打印曲线。

7.若不用计算机绘制曲线，可将n₁、n₂、M₁、M₂的记录在提供的实验数据记录表格中计算滑差率ε和效率η，在坐标纸上绘制曲线。

8.负载清零，关闭电源。松开调节螺栓，将带松卸。

六、实验报告

F₀=________________

F₀=________________

第二篇：平带传动实验(新)

带传动实验（新）

一、实验目的

1.观察带传动的弹性滑动和打滑现象；

    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，测绘出弹性滑动曲线；

    3.掌握转速、扭矩、转速差及带传动效率的测量方法。

4.绘制带的滑动曲线及传动效率曲线图。

二、实验原理

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。

带传动的弹性滑动系数：

                 n1-n2

            ε=-           X100%

                   n1                                

带传动的效率：

                 P1       T2n2

            η=      =              X100%

                 P2       T1n1                      

式中，P1，P2分别为主、从动轮功率（KW）；

      n1, n2分别为主、从动轮转速（r/min）。

    随着负载的改变（F的改变），T1，T2，Δn=n1-n2的值也改变，这样可获得一组ε和η的值，然后可绘出滑动曲线和效率曲线。

三、实验操作步骤

1、人工记录操作方法

  （1）设置预拉力

   不同型号传动带需在不同预拉力F0的条件下进行试验，也可对同一型号传动带，采用不同的预拉力，试验不同预拉力对传动性能的影响。为了改变预拉力F0，如图2所示，只需改变砝码 8 的大小。 

（2）接通电源

    在接通电源前将开关粗调电位器的电机调速旋钮逆时针转到底，使开关“断

开”，细调电位器旋钮逆时针旋到底，按电源开关接通电源，按一下“清零”键，

此时主、被动电机转速显示为“0”，力矩显示为“.”，实验系统处于“自动校零”状态。校零结束后，力矩显示为“0”。再将粗调调速旋钮顺时针旋转接通“开关”并慢慢向高速方向旋转，电机起动，逐渐增速，同时观察实验台面板上主动轮转速显示屏上的转速数，其上的数字即为当时的电机转速。当主动电机转速达到预定转速（本实验建议预定转速为1200～1300 转/分左右）时，停止转速调节。此时从动电机转速也将稳定地显示在显示屏上。 

（3）加载

    在空载时，记录主、被动轮转矩与转速。按“加载”键一次，第一个加载指示灯亮，调整主动电机转速，（此时，只需使用细调电位器进行转速调节）使其仍保持在预定工作转速内，待显示基本稳定（一般 LED 显示器跳动 2~3 次即可达到稳定值）记下主、被动轮的转矩及转速值。

    再按“加载”键一次，第二个加载指示灯亮，再调整主动转速（用细调电位器），仍保持预定转速，待显示稳定后再次记下主、被动轮的转矩及转速。

    第三次按“加载”键，第三个加载指示灯亮，同前次操作记录下主、被动轮的转矩、转速。

   重复上述操作，直至 7 个加载指示灯亮，记录下八组数据。根据这八组数据便可作出带传动滑动曲线ε—T2及效率曲线η—T2。

    在记录下各组数据后应先将电机粗调速旋钮逆时针转至“关断”状态，然后将细调电位器逆时针转到底，再按“清零”键。显示指示灯全部熄灭，机构处于关断状态，等待下次实验或关闭电源。

为便于记录数据，在实验台的面板上还设置了“保持”键，每次加载数据基本稳定后，按“保持”键可使转矩，转速稳定在当时的显示值不变。按任意键可脱离“保持”状态。

四、实验数据和曲线的绘制

⒈实验数据记录 ( 平带 )

2.实验结果曲线

N1(r/min)——主动轮转速；N2(r/min) ——从动轮转速；T1 (N.m) ——主动扭矩；T2 (N.m)—— 从动扭矩；η(%)——效率；ε(%)——滑差率

五、思考题

⒈带传动的弹性滑动和打滑现象有何区别？它们产生的原因是什么？

⒉当D₁≠D₂时，打滑现象发生在主动轮还是从动轮？

⒊影响带传动弹性滑动和传动能力的因素有那些？