1、机械传动性能综合测试实验指导书一、实验目的1.了解机械传动效率测试的工程试验方法及常用测试设备及其精度；2. 分析传动系统效率损失的主要原因，掌握常用传动系统的特点及其效率范围；3. .认识智能化机械设计综合实验台的工作原理，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、实验原理及设备.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。机械设计综合实验台的工作原理如图 1 所示。图 1 实验台的工作原
2、理机械设计综合实验台各硬件组成部件的结构布局如图 2 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-变频器 8 电器控制柜 9-台座 9 1 2 3 4 53 68 9 92 2 2图 2实验台的结构布局7变频电机ZJ 扭矩传感器ZJ 扭矩传感器负载工控机扭矩测量卡 扭矩测量卡转速调节机械传动装置（试件）负载调节实验台组成部件的主要技术参数如表 1 所示。表 1序号 组 成 部 件 技 术 参 数 备 注1 变频调速电机 550W YP-50-0.55-4-B32 ZJ 型转矩转速传感器.规格 5N.m ;输出讯号幅度不小于 100mV.规
3、格 50N.m;输出讯号幅度不小于 100mV3 机械传动装置(试件)直齿圆柱齿轮减速器 i=5蜗杆减速器 i=10V 型带传动齿形带传动 Pb=9.525 Zb=80套筒滚子链传动 Z1=17 Z2=25WPA50-1/10O 型带 3 根08A 型 3 根4 磁粉制动器额定转矩: 50 N.m激磁电流: 2A允许滑差功率: 1.1Kw5 工控机 PC-500机械设计综合实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机程控起停，转速程控调节，负载程控调节，用扭矩测量卡替代扭矩测量仪，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果。其控制系统主界面如图 2 所示，软件操作指南见附件二。图 2 实验
4、台控制系统主界面运用“机械设计综合实验台”能完成多类实验项目（表 2） ，可根据专业特点和实验教学改革需要指定，也可以让学生自主选择设计实验类型与实验内容。表 2类型编号 实验项目名称 被测试件 项目适用对象 备 注A 典型机械传动装置性能测试实验在带传动、链传动齿轮传动、蜗杆传动等中选择专科本科B 组合传动系统布置优化实验由典型机械传动装置按设计思路组合本科部分被测试件由教师提供,或另购公司的拓展性实验设备C 新型机械传动性能测试实验新开发研制的机械传动装置 研究生被测试件由教师提供,或另购公司的拓展性实验设备 无论选择哪类实验, 其基本内容都是通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的
5、测试, 来分析机械传动的性能特点；实验利用实验台的自动控制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速 n (r/min)、扭矩 T (N.m)、功率 P (K.w)。并按照以下关系自动绘制参数曲线：传功比 i=n1/n2扭矩 T=9550 P/n (Nm)传功效率 =P2/P1= T2 n2/ T1 n1四、实验步骤参考图 5 所示实验步骤，用鼠标和键盘进行实验操作。确定实验类型与内容安装被测装置调试测试设备设置实验参数采集实验数据实验报告准备阶段测试阶段分析阶段图 5 实验步骤转速 n 扭矩 M功率 N 效率传动比 i实验结果分析实验 A实验 B实验 C参数曲线1. 准备阶段（1）认
6、真阅读实验指导书和实验台使用说明书 （见附件一） ；（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。如表 3 所示。表 3编 号 组合布置方案 a 组合布置方案 b实验内容 B1 V 带传动-齿轮减速器 齿轮减速器-V 带传动实验内容 B2 同步带传动-齿轮减速器 齿轮减速器-同步带传动 实验内容 B3 链传动-齿轮减速器 齿轮减速器
7、-链传动实验内容 B4 带传动-蜗杆减速器 蜗杆减速器-带传动实验内容 B5 链传动-蜗杆减速器 蜗杆减速器-链传动实验内容 B6 V 带传动-链传动 链传动- V 带传动选择实验 C(新型机械传动性能测试实验) 时, 首先要了解被测机械的功能与结构特点。（3）布置、安装被测机械传动装置（系统） 。注意选用合适的调整垫块，确保传动轴之间的同轴线要求；（4）按实验台使用说明书要求对测试设备进行调零，以保证测量精度。2.测试阶段（1）打开实验台电源总开关和工控机电源开关；（2）点击 Test 显示测试控制系统主界面，熟悉主界面的各项内容；（3）键入实验教学信息标：实验类型、实验编号、小组编号、实验
8、人员、指导老师、实验日期等；（4）点击“设置” ，确定实验测试参数：转速 n1、n2 扭矩 T1、T2 等；（5）点击“分析” ，确定实验分析所需项目：曲线选项、绘制曲线、打印表格等；（6）启动主电机，进入“试验” 。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。加载时要缓慢平稳，否则会影响采样的测试精度；待数据显示稳定后，即可进行数据采样。分级加载，分级采样，采集数据 10 组左右即可；（7） 从“分析”中调看参数曲线，确认实验结果；（8） 打印实验结果；（9） 结束测试。注意逐步卸载，关闭电源开关。3.分析阶段（1） 对实验结果进行分析；对于实验 A 和实验 C，重点分析机械传动装置传递运动的平稳性和传递动力的效率。对于实验 B, 重点分析不同的布置方案对传动性能的影响。（2） 整理实验报告；实验报告的内容主要为：测试数据（表） 、参数曲线；对实验结果的分析；实验中的新发现、新设想或新建议。五、思考题1、 效率随负载的增加如何变化？分析原因。2、 转速随负载变化如何变化？分析原因。3、 在对传动系统进行强度计算时，功率取电机的额定功率还是根据输出功率确定？4、 在对传动系统效率测试时如何选择传感器及负载？5、常用联轴器的种类及其使用范围是什么？
