齿轮箱试验台
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风电(变桨)齿轮箱加载试验台1、联接方式第一种开放式加载试验:电机---减速机---变桨齿轮箱—陪试齿轮箱---增速机---可控模拟负载第二种电封闭式加载试验:拖动单元和负载单元均采用交流模拟负载,负载单元的交流电能反馈到拖动单元的输入端,实现能量闭环。
2、加载控制方式自动P I D数字控制,操作十分方便。
举例:在转速1482rpm时,通过控制台数字设定加载扭矩210N.m后,可控模拟负载自动加载到210N.m,此时加载功率为33kw。
功率=转速*扭矩/9549=1482*210/9549=333、功能数字显示转速、加载扭矩、加载功率、表面温度等参数4、用户介绍中船重工重庆清平机械厂风电(增速)齿轮箱加载试验台1、联接方式第一种开放式加载试验:电机---增速齿轮箱--陪试齿轮箱---可控模拟负载?第二种电封闭式加载试验:拖动单元和负载单元均采用交流模拟负载,负载单元的交流电能反馈到拖动单元的输入端,实现能量闭环。
?2、加载控制方式自动P I D数字控制,操作十分方便。
举例:在转速1482rpm时,通过控制台数字设定加载扭矩2100N.m后,可控模拟负载自动加载到2100N.m,此时加载功率为326kw。
功率=转速*扭矩/9549=1482*2100/9549=3263、功能数字显示转速、加载扭矩、加载功率、表面温度等参数4、用户介绍南京高速齿轮箱厂风力发电专用齿轮箱试验台应用范围:各种变速箱简介:由电网引出的电能经整流器、逆变器后被电机转换为机械能,再通过齿轮箱将机械能传递给电机,转化为电能后反馈回整流器直流侧,这样,试验台系统内部电能--〉机械能--〉电能能量转换循环,只需较少的电网能量及较小的变压器容量,由电网提供系统的电气耗能和机械摩擦耗能即可完成试验。
功能特点:本系统交流变频互馈式传动试验台,用于对齿轮箱进行加载试验和测试。
交流变频互馈式传动试验台基本电气原理是:电网6kV的工频交流电经过高压受电开关柜进行隔离后送到变压器的原边,变压器输出有两套次边绕组(Y接、Δ接),两组三相之间相差30°,经整流柜内的两套整流装置整流后并联输出直流电(12脉波),再由驱动逆变器将直流电逆变为频率可调的交流电驱动电机按转速闭环运行;驱动电机与陪试减速器、被试减速器、加载电机之间依次机械联接运转,由加载变频器控制加载电机给被试减速器加载,控制加载电机工作在发电状态,以转矩闭环运行。
ZH-1 型机车齿轮箱磨合试验台使用说明书北京南北纵横轨道交通科技开发有限责任公司2005 年07 月目录ZH-1型机车齿轮箱磨合试验台......................................................... 1..1.用途、主要参数及构造 .......................................................... 3.1.1用途................................................................... .3...1.2主要参数.................................................................. 3..1.3 构造...................................................................... 3...2.使用方法 ..................................................................... 5..2.1试验准备.................................................................. 5..2.2试验................................................................... .5...2.3试验参考数据........................................................... 6..3.设备总成示意图 ............................................................... 7..4.电气原理图 ................................................................... 8..1. 用途、主要参数及构造 1.1用途ZH-1型机车齿轮箱磨合试验台可以实现东方红5型、东方红21型、GK1C 型内燃工矿机车的机车齿轮箱进行磨合试验。
实验11 封闭功率流式齿轮试验CLS —Ⅱ试验台为小型台式封闭功率流式齿轮试验台采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式,加载方便、操作简单安全,耗能少。
在数据处理方面,即可直接用抄录数据手工计算方法,也可以计算机接口组成有数具采集处理,结果曲线显示,信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统,该系统具有重量轻、机电一体化相结合等特点。
本试验台用于机械设计等课程的教学实验。
可进行齿轮传动效率试验,小模数齿轮的承载能力试验。
通过试验,使学生能了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理特点及齿轮传动效率的测试方法。
一、 实验目的1、 了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、结构及特点2、 掌握齿轮传动效率的测试方法。
二、设备和工具(一)试验台主要技术参数 1.试验台齿轮模数 m=22.齿 数 Z 4=Z 3=Z 2=Z 1=383.中心距 A=76mm4.速比 I=15.直流电机额定功率 P 电=200W6.直流电机转速 N 电=50—2000r/m7.最大封闭扭距 T B =15NM8.最大封闭功率 P B =3KW (二)试验台机械结构试验台的结构如图11-1a 所示,由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向联轴器等组成一个封闭机械系统。
(a) (b)1、 悬挂电机2、浮动联轴器3、转速传感器4/11、定轴齿轮副5、刚性联轴器6、悬挂齿轮箱7、砝码8/9、悬挂齿轮副10、万向联轴器12、脉冲发生器13、转矩传感器图11-1 试验台的结构简图电机采用外壳悬挂结构,通过浮动联轴器和齿轮轴相联,与电机悬臂相连的转矩传感器把电机转矩信号送入实验台电控箱,在数码显示上直接读出。
电机转速由测速传感器4测出,同时送往电控箱中显示。
(三) 实验台电子系统 1.系统框图电控箱内系统的结构框图如图11-2所示。
2345图11-2 实验台系统框图2.电控箱操作部分主要部分集中在电控箱正面的面板上,面板的布置如图11-3所示:图11-3 面板的布置图在电控箱背面备有微机RS232接口、转矩、转速输入接口等,其布置情况如图11-4示;图11-4 电控箱后板布置电源插座2、转矩增益调节电位器3、RS232接口4、转矩输入接口5、转速输入接口三、实验原理1、功率流方向的确定由图1(b)可知,试验台空载时,悬臂齿轮箱的杠杆通常处于水平位置,当加上一定载荷之后(通常加载砝码是0.5kg以上)悬臂齿轮箱会产生一定角度的翻转,这时扭力轴将有一个力矩T9作为齿轮9(其方向为顺时针),万向节也有一力矩T9`作用于齿轮9`,(其方向也为顺时针,如忽略磨檫,T 9`= T 9)。
型齿轮传动效率综合试验台一、功能简介型试验台为小型台式封闭功率回流式齿轮试验台,采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式,加载方便、操作简单安全,耗能少。
在数据处理方面,既可直接用抄录数据手工计算方法,也可以和计算机接口组成具有数据采集处理,结果曲线显示,信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统。
该系统具有结构简单、操作方便、机电一体化相结合等特点。
本试验台用于机械设计等课程的教学实验。
可进行齿轮传动效率试验,小模数齿轮的承载能力试验。
通过试验,使学生能了解封闭功率回流式齿轮试验台的基本原理特点及齿轮传动效率的测试方法。
二、实验目的及内容1、了解封闭功率流式齿轮实验台的结构特点和实验基本原理2、掌握齿轮传动效率的测定方法3、了解实验台封闭系统中各部件的名称和作用三、性能特点:1、在数据处理方面,既可直接用抄录数据手工计算方法,也可以和计算机接口组成具有数据采集处理,结果曲线显示,信息储存,打印输出等多种功能的自动化处理系统。
2、该系统具有机构简单、操作方便、机电一体化3、加载方便、操作简单安全,耗能少。
四、试验台结构特点1、机械结构试验台的结构如图1(a)所示,由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向联轴器等组成一个封闭机械系统。
结构如下图所示图1(a)1-底座 2-电机支承座 3-压力传感器支撑罩 4-压力传感器 5-压力杠杆6-电机悬臂套 7-直流调速电机 8-电机连接轴 9-光电测速盘 10-弹性柱销联轴器 11-齿轮箱体 12-斜齿轮 13-浮动联轴器 14-扭力轴 15-箱体支撑座16-悬挂箱体 17-加载杠杆 18-万向节联轴器 19-万向节传动轴2、测试系统实验台测试系统的结构框图如图2所示。
图2 实验台系统框图3、操作部分操作部分主要集中在实验台正面的面板上,面板的布置如图4所示:图4 面板布置图五、主要技术参数1.试验斜齿轮模数:m=2、螺旋角β=16°15′36″2.齿数:Z1=Z4=38、Z2=Z3=383.中心距:A=79.24.速比:i=15.永磁直流电动机:P=355W电=0~1200r/m6.电机调速范围:N电=12NM7.最大封闭扭矩:TB8.最大封闭功率:P=1.3KWB。
实验11 封闭功率流式齿轮试验CLS —Ⅱ试验台为小型台式封闭功率流式齿轮试验台采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式,加载方便、操作简单安全,耗能少。
在数据处理方面,即可直接用抄录数据手工计算方法,也可以计算机接口组成有数具采集处理,结果曲线显示,信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统,该系统具有重量轻、机电一体化相结合等特点。
本试验台用于机械设计等课程的教学实验。
可进行齿轮传动效率试验,小模数齿轮的承载能力试验。
通过试验,使学生能了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理特点及齿轮传动效率的测试方法。
一、 实验目的1、 了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、结构及特点2、 掌握齿轮传动效率的测试方法。
二、设备和工具(一)试验台主要技术参数 1.试验台齿轮模数 m=22.齿 数 Z 4=Z 3=Z 2=Z 1=383.中心距 A=76mm4.速比 I=15.直流电机额定功率 P 电=200W6.直流电机转速 N 电=50—2000r/m7.最大封闭扭距 T B =15NM8.最大封闭功率 P B =3KW (二)试验台机械结构试验台的结构如图11-1a 所示,由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向联轴器等组成一个封闭机械系统。
(a) (b)1、 悬挂电机2、浮动联轴器3、转速传感器4/11、定轴齿轮副5、刚性联轴器6、悬挂齿轮箱7、砝码8/9、悬挂齿轮副10、万向联轴器12、脉冲发生器13、转矩传感器图11-1 试验台的结构简图电机采用外壳悬挂结构,通过浮动联轴器和齿轮轴相联,与电机悬臂相连的转矩传感器把电机转矩信号送入实验台电控箱,在数码显示上直接读出。
电机转速由测速传感器4测出,同时送往电控箱中显示。
(三) 实验台电子系统 1.系统框图电控箱内系统的结构框图如图11-2所示。
2345图11-2 实验台系统框图2. 电控箱操作部分主要部分集中在电控箱正面的面板上,面板的布置如图11-3所示:图11-3 面板的布置图在电控箱背面备有微机RS232接口、转矩、转速输入接口等,其布置情况如图11-4示;图11-4 电控箱后板布置电源插座2、转矩增益调节电位器3、RS232接口4、转矩输入接口5、转速输入接口三、实验原理1、功率流方向的确定由图1(b)可知,试验台空载时,悬臂齿轮箱的杠杆通常处于水平位置,当加上一定载荷之后(通常加载砝码是0.5kg以上)悬臂齿轮箱会产生一定角度的翻转,这时扭力轴将有一个力矩T9作为齿轮9(其方向为顺时针),万向节也有一力矩T 9`作用于齿轮9`,(其方向也为顺时针,如忽略磨檫,T 9`= T 9)。
齿轮箱试验台
摘要:随着科学技术的不断进步,机械设备向着高性能、高效率、高自动化和高可靠性的方向发展。
齿轮箱由于具有传动比固定、传动转矩大、结构紧凑等优点,被用于改变转速和传递动力的传动部件中, 它是机械设备的一个重要组成部分,本论文采用锥度轮轴连接和注油压装技术设计制造的机电相结合的齿轮箱试验台,具有结构简单、性能可靠、使用安全、迁移方便等优点,对机械制造行业具有重要的使用价值。
主要词:齿轮传动装置试验台结构分析原理设计
1 用途
本试验台适用于各种机型齿轮箱、轴承箱运行空运转试验。
在不使用变速箱和皮带轮及中心距不变的条件,能实现三级变速,完成其运转状态、机油压力、噪音及温升上网测试工作,根据测试数据,可对轴承、齿轮紧固件的装配质量作出判断,并确定齿轮箱和轴承箱的运转可靠性。
2 结构
齿轮箱试验台的构建见图1,又由电气控柜(件1)、塔式皮带轮组(件2)、传动轴承箱(件3)、电机座(件4)、安全栏(件5)、电机(件6)万向节传动轴(件7)、连接法兰(件8)、T 形槽平台(件9)、齿轮箱(件10)、螺旋千斤顶(件11)、齿轮箱固定座(件12)
组成
齿轮箱固定座是根据所实验的齿轮箱的待定几何形状而设计的,不同类型的齿轮箱,要有各自的专用固定座。
也能住实验室,固定座通过螺栓和螺母固定在T 形槽平台上,齿轮箱通过螺栓固定在固定座上。
3 工作原理
齿轮箱试验台的电源为380V、50Hz,电动机的启动方式为Y-△ 降压启动,控制路中采用时间继电器,用延时方法实现Y- △转换,动作时间可按公式计算,其中tq 代表电动机正常启
动时间(S), PN代表电动机额定功率(KM)。
tq也可根据实验调整确定,一般按15s—20s 控制。
电动机运转后,其动力传递方向为:电动机T塔式皮带轮组T传动轴承箱
T万向节传动轴T连接法兰T齿轮箱。
螺旋千斤顶的作用是:抵挡齿轮箱运转时作用在万向节传动轴上的反
扭矩,使齿轮箱平稳运转。
在试运转过程中,若遇到齿轮箱颤动,
只要将千斤顶调整到适合高度,颤动即可消失。
4 塔式皮带轮组
4.1 数学计算
公式(1)中R与r分别为两皮带轮半径;n1与n2分别为两皮带轮转速。
公式(2)中传动皮带长度的计算公式,其中L 为皮带长度,X 为两皮带轮中心距。
式(4)为式(3)的根,即两皮带路轮中心距离X。
在设计过程中,可从机械设计手册上选取适用的三角皮带,并由此得到皮带长度L。
R 与r 的确定,可根据结构空间任意假定一个皮带轮半径值,另一个皮带轮半径值即可有公式(1)推出。
R、r 及L 只确定之后,可对照公式(3)将公式(2)变成一元二次方程的标准形式,然后用公式(4)即可求得两皮带轮的中心距离。
4.2 塔式皮带轮组
塔式皮带轮组由电机皮带轮、被动皮带轮和三角皮带组成,见图2. 设计时,三角皮带轮的长度尽可能缩短
5 传动轴承箱
传动轴承箱由轴承箱壳、转轴及圆锥轴承组成。
转轴与皮带轮机法兰盘连接,采用1:50 锥度静压配合,能传递交变负载。
转轴两边分别与被动皮带轮和法兰盘连接。
6 电气设计齿轮箱试验台的电气部分由电动机、电气控制柜、电路板、按钮操纵盘和连接导线组成。
6.1 电路设计
图3 是为齿轮箱试验台设计的电路图。
各代号的含义分别为:QM弋表DZ10-100自动开关;KM1 KM2
KM3 KM4代表4个CJ10-100交流接触器;KR代表JR16B-150/3热继电器;SB1、SB2 SB3 SB4 SB5代表5个LA19-11A带指示灯的按钮开关;KA1 KA2 KA3 KA4代表4个JZ7-44中间继电器;KT代表JS7-2A时间继电器;TC代表BK-50控制变压器;HL1、HL6 HL7代表3 个XD1-6.3 信号灯;HL2、HL3 HL4 HL5 HL8代表5 个XZ6.3*0.15 指示灯泡;FU代表RL-15螺旋式熔断器;M代表Y200L-4电动机(30KW n=1470r/min)。
在运转食言时,个信号灯和指示灯的功用分别为:电源指示
(HL1)正转运行指示(HL2)正转点动指示灯(HL3)反转运行指示灯(HL4)、反转电动指示灯(HL5)、运行指示(HL6)启动指示(HL7)停车指示(HL8)。
各交流接触器的功用分别是:正转接通与分断(KM)反转接通与分断(KM2、丫形式接通与分断(KM3、△形接通与分断
(KM4)。
6.2 电器元件布置
把电器元件布置在电路板上,并在电路板后面进行接线主回路和控制回路分别选用BV-16mm、BV-1mm的聚****乙烯绝缘铜芯线,见图4。
6.3 按钮操纵盘把指示灯的控制按钮和信号灯合理布置在操纵盘上,可操纵方便、指示分明,见图5.操纵盘上的键号分别代表:电源指示标牌(件1 )、启动指示标牌(件2)、运行指标牌(件3)正传电动指示标牌(件4)、反转电动指示标牌(件5)、停车指示标牌(件6)、正转运行指示标牌(件7)、反转运行指示标牌(件8)。
7 润滑油齿轮箱在运转试验时,可使用SY1216-77 压缩机油,夏季使用19 号,冬季使用13 号。
加油时,其用量不得超过油尺规定刻度,在冬季尤其如此。
在寒冷的地区,若遇到电动机启动困难,可先把塔式皮带轮组的三角皮带调整到底速传动级,使之运转15min-25min, 直至润滑油稀化之后,再调整三角皮带到中速传动级,按试验指标逐级提高,也可采用把润滑用桶放在暖气旁加热的方法,使润滑油稀化,再加到齿轮箱中。
8 转速、升温、压力及仪表齿轮箱或轴承箱在实验台上进行空运转试
验时,其转速可按
n=0.8n 进行匹配,n 为齿轮箱输入轴转速,n1 为电动机最大功率时的转速。
各轴承的温升和润滑系统的机油压力,应正确测量。
轴承温升的测量点可设在安装轴承部位的箱体外壁上,其最高温声不得超过环境温度+50C,测温仪表可选用95-B型半导体点温计(0C -100 C) 或DHS-100X红外线测温仪(-18 C-425 C)。
机油压力的测量点可设在润滑油道位置高处的螺堵孔部位,即把机油压力表的螺纹连接部位紧固在润滑油道位置高处的螺纹中。
分别按操纵盒上的正、反转点动指示按钮,运转试验30s后,机油压力表应有0.05 MPa-0.30 MPa的压力显示。
测压仪表可选用Y-60型弹簧管压力表(0 MPa-0.6 MPa。
齿轮箱运转时,各轴承温升不得超过环境温度+50C,这是在齿轮箱输入轴转速为1975r/min 的条件下,经过试验得出的参数。
在做齿轮箱质量鉴定时,可以以此参数为基准,按各种不同类型齿轮箱的输入轴设计转速,适当增、减气温升检测值。
9 噪音及密封
齿轮箱在运转试验时,不得存在异音和渗漏油现象。
对漏油部位可涂抹适量LG-31 高分子液体密封胶,噪音限定值按最大允许噪音声压级不大于95dB 控制。