实验9 机械传动性能参数测试分析(2)重庆大学机械基础实验报告
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竭诚为您提供优质文档/双击可除重庆大学机械设计基础实验报告篇一:实验14实验指导书重庆大学机械基础实验报告实验14机械系统原理方案创新设计机械创新设计的目的是设计出工作机理独特有效、结构新颖巧妙的机械产品。
机械创新设计的关键是原理方案设计,它决定了产品的质量、性能、功效和性价比等。
原理方案设计的基本要求有许许多多,其中最重要的,一是机械产品能够实现预期功能,二是性能良好。
为达到第一个基本要求,常常采用“功能分析法”,将机械产品的总功能逐次分解成多个基本功能,进而找出实现这些基本功能的基本机构,将这些基本机构组合后形成创新设计的方案。
为达到第二个基本要求,常常是在多个方案中优选,并可用设问探求法优化方案。
所以设计者首先必须知道各种机构能够具有哪些预期功能,以及实现预期功能的性能如何,其次要了解创新设计的主要技法。
14.1实验目的1.了解机械原理方案设计的内容、过程及创新设计技法,巩固《机械创新设计》理论知识。
2.了解各种传动系统的功能及特点、各种机构的功能及特点、机构尺度综合的方法,巩固《机械原理》理论知识。
3.根据给定的设计平台和设计任务,设计出机器原理方案,训练创新设计方法启发创新思维、意识。
14.2实验器材JpYs-cD机械系统原理方案创新设计实验台1.机械结构(1)总体结构如图14-1所示。
JpYs-cD机械系统原理方案创新设计实验台总体结构如图14-1所示,主要由底座(安装平台)、驱动源、减速器、联轴器、带、链、过渡节、平面执行机构等传动部件组成。
可根据需要按一定的形式组合成不同的机械传动系统。
其中底座(安装平台)、驱动源、传动部件、负载部件为整体结构。
底座(安装平台)上有T形槽,可根据安装需要布置系统。
1图14-1JpYs-cD机械系统原理方案创新设计实验台总体结构(2)安装平台安装平台由机柜和铸铁平台组成,如图14-2所示,铸铁平台上有纵横间隔(100mm)的T型滑槽作为安装组件用。
机械传动综合实验分析总结一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉和掌握机械传动的基本结构和作用原理,了解常见传动系统的构成,以及几何参数对传动效率的影响。
二、实验仪器1、仪器简介:机械传动实验仪是一台多功能多模式机械传动综合实验仪器,用于教学和研究。
仪器由操作柜、传动系统柜、开关柜、电机、传动装置等组成。
其可模拟三种形式的机械传动运行,包括链传动、轴传动和带传动,实现液压径向、螺杆、正交步进电机及其几何参数的变化,测试各种传动系统的性能和参数。
2、仪器特点:a、内置全框架,链轮传动和轴传动可以实现从操作柜可编程控制,可模拟常见机械传动系统;b、多种型式电机,液压径向、螺杆、正交步进电机等,实现不同几何参数的变化,设置电机的尺寸、齿数、齿轮比、中心轴到坐标轴的距离等,熟悉传动系统的构成和作用;c、传动计算参数实时显示,可直观地查看几何参数的变化对传动效率的影响。
三、实验过程1、准备实验:检查机械传动实验仪器电路安全,校准控制系统参数;操作柜安装手柄、配置电机参数,根据实验要求设置传动机构。
2、开启实验:启动电机,控制电机转速,观察变比传动机构的行程;手动调整几何参数,测量各种传动机构的圆周内力,测试不同几何参数下的传动效率。
3、实验结果:根据实验结果,观测不同几何参数对传动系统运行效率的影响,总结出同一种传动机构在不同几何参数下的传动效率随参数变化的规律。
四、实验总结1、通过本次实验,我们了解了机械传动系统的各种传动机构构成及作用,认识了传动系统如何按照特定要求执行传动任务;学习了不同几何参数对传动性能的影响,熟悉如何根据传动比、电机参数等等来测试各种传动机构的性能。
2、实验也得出一些结论,即要使传动机构的传动效率更高,必须调整传动比和几何参数,改变齿轮的节数和齿轮轴的厚度。
本次实验使我们对机械传动机构有了更深入的了解,对机械传动机构控制及几何参数调整有了更进一步的了解,从而使我们具备了更熟练地操作机械传动系统的能力。
机械传动系统性能综合测试与分析首先,机械传动系统的性能综合测试应包括以下几个方面。
1.传动效率测试:传动效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
通过测量传动系统的输入功率和输出功率,可以计算传动效率并评估系统的能量损失程度。
2.噪声测试:机械传动系统在运行时会产生噪声。
通过对传动系统进行噪声测试,可以评估系统的噪声水平,并采取相应的措施来减少噪声。
3.振动测试:机械传动系统在运行时会产生振动。
通过对传动系统进行振动测试,可以评估系统的振动水平,并检测可能存在的问题,如失衡或轴承故障。
4.加载能力测试:机械传动系统需要承受一定的负载。
通过对传动系统进行加载能力测试,可以确定系统的最大承载能力,以避免过载损坏。
5.温度测试:机械传动系统的运行会产生一定的热量。
通过测量传动系统的温度,可以评估系统的散热性能,并确保系统能够在允许的温度范围内运行。
6.寿命测试:机械传动系统需要经受长时间的运行。
通过进行寿命测试,可以模拟实际使用条件下的使用寿命,并评估系统的可靠性和耐久性。
以上是机械传动系统性能综合测试的几个方面。
在测试完成后,还需要进行性能分析以获取更深入的理解。
性能分析可以从以下几个角度进行。
2.噪声分析:通过对噪声测试结果的分析,可以确定噪声产生的原因,并采取相应的措施进行噪声控制。
3.振动分析:通过对振动测试结果的分析,可以确定振动的频率和幅度,并识别可能存在的问题。
4.寿命分析:通过对寿命测试结果的分析,可以评估系统的可靠性和耐久性,并确定需要改进的部分。
5.整体性能评估:通过综合分析以上各方面的测试结果,可以对机械传动系统的整体性能进行评估,并提出改进建议。
在机械传动系统性能综合测试与分析过程中,需要使用各种测试仪器和工具进行测量和分析。
同时,也需要根据具体的传动系统类型和应用领域,采用相应的测试方法和标准。
总之,机械传动系统性能综合测试与分析是确保机械传动系统正常工作并满足设计要求的重要环节。
机械传动性能综合实验报告要求★第一篇:机械传动性能综合实验报告要求机械传动性能综合实验报告要求(仅供参考)要求每组同学至少做一个B类实验。
报告格式如下:报告人:实验日期:实验分工:一、实验目的二、实验原理及设备三、实验项目及步骤四、实验数据分析及不同方案比较提示:主要从电机特性及被测减速装置特性入手分析负载对效率变化的影响及原因。
五、扩展知识部分(小组中每个成员分别就不同知识点选择一个进行思考学习)1)机械性能测试方法2)机械传动装置中有关机械调速设备的知识(种类、应用范围等)3)机械传动装置中有关电子调速设备的知识(种类、应用范围等)4)有关连轴器的知识(种类、应用范围等)5)有关传动系统方案设计的基本知识6)针对齿轮减速装置就其内部结构布置,润滑方式,轴系结构等进行归纳总结7)电机相关知识(种类、应用范围等)8)同学自己想到的知识点六、实验中新设想或新建议七、思考题八、实验总结第二篇:实验报告要求-综合设计综合设计实验目的通过课程设计的综合训练,培养学生实际分析问题、编程以及动手的能力。
帮助学生系统掌握C语言课程的主要内容。
实验内容本次综合设计要求学生结合实际应用:自行选择题目,如生活中的小游戏(五子棋、贪食蛇、走迷宫…),星座的查询等,分析源代码超过300行以上的且必须具有一定功能的题目。
代码分析应将待分析的代码调试正确运行,撰写对应的程序文档:如该程序的功能、运行流程、算法的思想等。
不要对源代码逐行注释。
(可以独立完成,可以组成学习小组,但小组人数不要超过2人。
)注意:本次实验报告打破以前惯例,只写一个。
要求包括:问题阐述、设计思想、基本流程、完成情况以及参考代码等。
大家可以将所做内容的打印纸贴在实验报告上,也可以自己抄写在实验报告上。
第三篇:AOA综合实验报告要求实验名称:AOA综合实验实验目的:通过该综合实验内容,复习本学期所学的Office办公软件中的Word、Excel、PowerPointer文档的建立以及高级应用。
实习报告一、实习背景和目的作为一名机械工程专业的学生,为了提高自己的实践能力和理论知识的应用能力,我参加了为期两周的机械性能检测实习。
实习的主要目的是通过实际操作,掌握机械性能检测的基本方法和技术,了解各种机械性能指标的测试过程,以及熟悉相关仪器的使用和维护。
二、实习内容和过程在实习期间,我们主要进行了金属材料的拉伸、压缩、弯曲和冲击等性能试验。
我参与了试验的准备、进行和结果处理等各个环节。
1. 拉伸试验:拉伸试验是测定材料在拉伸力作用下的变形和破坏情况。
试验前,我们需要准备试样,按照规定的尺寸和形状进行加工。
然后,将试样装入拉伸机中,通过拉伸机对试样施加拉伸力,同时记录试样的变形和应力-应变曲线。
最后,根据试验数据计算出材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等参数。
2. 压缩试验:压缩试验是测定材料在压缩力作用下的变形和破坏情况。
试验前,我们需要准备圆柱形试样,并将试样装入压缩试验机中。
通过压缩试验机对试样施加压缩力,同时记录试样的变形和应力-应变曲线。
最后,根据试验数据计算出材料的压缩强度和弹性模量等参数。
3. 弯曲试验:弯曲试验是测定材料在弯曲力作用下的变形和破坏情况。
试验前,我们需要准备梁形试样,并将试样装入弯曲试验机中。
通过弯曲试验机对试样施加弯曲力,同时记录试样的变形和弯曲应力。
最后,根据试验数据计算出材料的弯曲强度和弹性模量等参数。
4. 冲击试验:冲击试验是测定材料在冲击载荷作用下的韧性和脆性。
试验前,我们需要准备冲击试样,并将试样装入冲击试验机中。
通过冲击试验机对试样施加冲击载荷,同时记录试样的变形和破坏情况。
最后,根据试验数据计算出材料的冲击吸收功和冲击韧性等参数。
三、实习收获和体会通过这次实习,我深入了解了机械性能检测的基本方法和技术,掌握了各种试验的操作步骤和数据处理方法。
同时,我也学会了如何使用和维护相关仪器设备。
此外,实习过程中我意识到团队合作的重要性。
在试验过程中,我们需要相互配合,确保试验的顺利进行。
机械综合设计与创新实验(实验项目三)机械传动系统性能综合测试与分析班级:姓名:学号:指导教师:时间:实验三机械传动系统性能综合测试与分析一、实验目的1、了解、掌握综合机械系统的基本特性及实验测试原理与方法。
2、掌握ZJS50系列综合设计型机械装置在现代实验测试研究中的应用。
3、根据给定的实验项目内容、设备,提高学生的工程实践能力、科学实验能力、创新能力、动手能力及团队合作能力。
4、根据实验项目要求,通过实验测试与分析、定量评价,比较机械传动方案的优劣。
二、实验原理机械传动效率是评价机械传动装置综合性能的重要指标。
我们指导,机械传动系统输入功率等于输出功率与内部损耗功率之和,即P i=P0+P f式中:P i为输入功率,P0为输出功率,P f为损失功率。
则机械效率η为η=P0/P i根据力学知识,若机械传动的力矩为M,转速为n,则对应功率有如下关系P=Mn 9550式中:n为传动机械的转速。
故传动效率也可以表示为η=M0n0 M i n i因此,我们只需要利用仪器测出被测传动的输入输出转矩和转速即可计算出传动效率。
机械传动性能综合测试实验台的工作原理如下图所示。
通过对转矩和转速的测量,利用转矩、转速与功率的数学关系间接导出功率数值,并通过对电机和负载的相应控制观察分析转速、转矩、功率的相应变化趋势,同时通过对减速器的输入功率和输出功率的测量分析,得出减速器的效率及其随不同情况的变化所呈现的变化趋势。
实验台工作原理图三、实验仪器及设备机械传动性能综合测试试验台采用模块化结构,根据不同的传动装置、联轴器、电动机、磁粉制动器和工控机等模块组成。
本次实验方案的组成部件包括三相交流电机、联轴器、齿轮箱、带传动、转矩转速传感器、磁粉制动器和工控机。
该实验方案的硬件组成部分如下图所示。
试验台硬件组成1:三相异步电机2:联轴器3:转矩转速传感器4:被测传动5:磁粉制动器6:功控台7:台座各部分的性能参数如下:1、动力部分JW5624三相异步电动机:额定功率120W,同步转速1400r/min,输入电压380V。
机械传动系统方案设计和性能测试综合实验报告
本文的主要内容为介绍我们小组在机械传动系统方案设计和性能测试综合实验的研究
成果及总结。
我们小组对机械传动系统的方案设计和性能测试进行了综合实验,以获得最佳结果。
首先,先进行轴系设计,选择和确定轴系组件,包括滑轮、轴承、传动连接等,其优先考
虑部件质量和可行性,并确定连接方式、配合角度等,以满足外型、尺寸及传动功能要求。
然后,在设计中,将系统负荷和精度应用于轴系的设计、布置和选择,计算滑轮直径、轴承载荷分配及轴承选择,使系统结构和材料能符合要求。
并且,在设计过程中,我们根
据工程实践结果,优化轴系设计,及时调整传动参数,以确保全过程设计准确
接下来,还采用了性能指标及仿真的方法,用以确定传动系统的非线性特性。
这需要
建立仿真模型,参数校准,以及通过仿真来确定传动系统的节点位置、平坦度、可调谐性、扭振性等。
最后,我们将性能测试结果与设计结果进行了比对,核实性能指标设计的准确性。
实验研究及试验验证了机械传动系统性能设计的正确性,实现了机械传动系统的最佳
化设计,使系统效率大大提升,实现了多个性能指标均衡交互配合。
本实验研究及应用贴近实际,深入实践,总结技术成熟,提供了良好的借鉴,为进一
步优化机械传动系统的理论设计和应用指明了新的方向,为满足实际应用提供了成功的实
例案例。
机械基础实验报告引言:机械基础实验是大学工程类专业学生必修的一门课程,旨在帮助学生了解机械原理和基本工具操作。
本次实验探索了机械基础中的几个重要实验内容,包括力的平衡、杠杆原理、简单机械、力的分解等。
通过实践操作和数据分析,我们对机械原理有了更深入的了解,加深了对机械基础知识的掌握。
实验一:力的平衡在力的平衡实验中,我们研究了力的平衡条件和方法。
首先,我们使用弹簧测力计测量了不同物体的重量,并通过实验验证了重力的大小与物体质量的关系。
随后,我们将重量负载于吊秤上,并利用杆的平衡条件测量了吊秤的杆长,进一步验证了力的平衡。
实验二:杠杆原理杠杆原理是机械学中重要的基础原理之一。
通过杠杆原理实验,我们了解了支点之间的力的平衡关系和杠杆的作用原理。
我们设置了不同大小的力臂、力矩臂和力矩,通过实验测量了不同条件下的力的平衡点和力矩。
实验结果表明,力的平衡点受力臂和力矩臂的比例影响,力的大小与力矩的乘积成正比。
实验三:简单机械在简单机械实验中,我们研究了滑轮和倾斜面两种常见的简单机械。
通过实验测量了不同力量下的物体的移动距离和力的大小,验证了简单机械的力倍增原理。
同时,我们也对不同重力条件下斜面的斜率和摩擦力进行了测量,加深了对摩擦力和斜面作用的认识。
实验四:力的分解力的分解是机械学中非常重要的技巧之一。
在力的分解实验中,我们将一个力分解为两个分力,并通过测量和计算分力的大小和方向,验证了力的分解定律。
实验结果显示,实际的分力大小和计算的数值非常接近,说明通过力的分解可以准确地求得分力的大小和方向。
总结:通过机械基础实验,我们了解了力的平衡、杠杆原理、简单机械和力的分解等基本内容。
这些实验不仅加深了对机械原理的理解,还培养了我们实践操作的能力和数据分析的技巧。
实验结果与理论预期相符,证明了机械基础原理的可靠性和普适性。
通过这些实验,我们对机械基础知识有了更深入的认识,为今后的学习和实践打下了坚实的基础。
实验9 机械传动性能参数测试分析9.1实验目的传动系统是机器的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到机器的性能。
机械传动系统的性能主要由传动功率、转矩、转速、传动效率、振动噪声和寿命等性能参数来描述。
本实验的主要目的如下:1. 掌握转速、转矩、传动功率和传动效率等机械传动性能参数测试的基本原理和方法。
2.了解机械传动性能参数测试实验台的基本构造及其工作原理,提高学生综合设计实验的能力。
3.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。
4.通过机械传动系统的拼装,培养学生的工程实践能力、动手能力及团队工作能力。
9.2实验测试对象可为各种传动装置,包括直齿圆柱齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮减速器、同步带传动、V 带传动、链传动等。
9.3测试原理机械传动中,输入功率应等于输出功率与机械内部损耗功率之和。
即:f o i P P P += (9-1)式中:i P ——输入功率;o P ——输出功率;f P ——机械内部所消耗功率。
则机械效率η为:io P P =η (9-2) 由力学知识可知,对于机械传动若设其传动力矩为M ,角速度为ω,则对应的功率为:M n M n M P 30602ππω=== (9-3) 式中:n ——传动机械的转速(r/min )所以,传动效率η可表述为:ii o o n M n M =η (9-4)式中: M i , M o ——分别为传动机械输入、输出转矩n i ,n o ——分别为传动机械输入、输出转速因此,若能利用仪器测出被测试对象的输入转矩和转速,以及其输出转矩和转速,就可以通过式(9-4)计算出其传动效率。
9.4实验台的组成及主要实验测试仪器设备9.4.1实验台的类型根据测试对象的功率的大小,机械传动性能参数测试实验台可采用开放功率流式与封闭功率流式两种构造形式。
开放功率流式实验台借助一个加载装置(机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器)来消耗测试对象所传递的能量。
开放功率流式的优点是与实际工作情况一致,实验装置简单,安装方便;缺点是能量消耗大,对于需作较长时间试验的场合(如疲劳试验),耗费能量尤其严重。
一般测试对象的功率较小时多采用此种形式。
封闭功率流式实验台采用输出功率反馈给输入从而形成功率流封闭。
封闭功率流式的优点是电源只供给传动中摩擦阻力所消耗的功率,可以大大地减小功耗;缺点是实验台的控制复杂,价格较高。
一般测试对象的功率较大时或需作较长时间试验时(如疲劳试验)多采用此种形式。
9.4.2实验台的组成本实验台采用开放功率流式实验台,其基本构造简图如图9-1所示,其实物构成如图9-2所示。
图中:1——变频电动机2、5、7、10——联轴器图9-1 实验台的基本构造简图3、8——转矩转速传感器4、9——机械效率仪11——磁粉制动器12——恒流电源图9-2实验台的实物构成图本实验台采用模块化结构,机械结构上它主要由输入模块、过度节模块、测试模块和加载模块组成;控制部分主要由面板控制模块、工控机程控模块组成。
实验测试对象为:(1)直齿圆柱齿轮减速器:速比1:5,齿数Z1=19,Z2=95。
(2)摆线针轮减速器:减速比1:9。
(3)蜗轮减速器:减速比1:10,蜗杆头数Z1=1,中心距a=50mm。
(4)同步带传动:L型同步带3×16×80,带轮齿数Z1=18,Z2=25,节距LP=9.525。
(5)V带传动:Z型带,带轮基准直径D1=70mm,D2=115mm,L内=900mm,带轮基准直径D1=76mm,D2=145mm;带轮基准直径D1=70mm,D2=88mm;Z型带L内=630mm。
(6)链传动:滚子链08A-1×72,滚子链08A-1×52,滚子链08A-1×68,链轮Z1=17,Z2=2;利用以上测试对象,可以组合出26种不同的机械传动方案(见附件),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、综合实验或创新性实验。
9.4.3 磁电型转矩转速传感器的工作原理磁电型转矩转速传感器属磁电式相位差传感器,基本原理是:通过弹性轴、两组磁电信号发生器,把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号,这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比,而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。
将传感器的这两组电信号用专用屏蔽电缆送入转矩测量仪或机械效率仪或装有转矩卡的计算机,即可得到转矩、转速及功率的精确值。
磁电转矩传感器与转矩仪配套使用,是一种测量各种动力机械转动力矩、转速及机械功率的精密仪器。
其用途十分广泛,在电机、风机、水泵、齿轮及减速器、铁路机车、汽车拖拉机、飞机、船舶、矿山机械、液压气动元件等几乎所有机械制造部门及其科研院所、大专院校均有广泛的应用。
图9-3是其工作原理图。
在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮,在两齿轮的上方各装有一组信号线圈,在信号线圈内均装有磁钢,与信号齿轮组成磁电信号发生器。
当信号齿轮随弹性轴转动时,由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部,使气隙磁导产生周期性的变化,线圈内部的磁通量亦产生周期性的变化,在两个信号线圈中感生出两个近似正弦变化的电势1u 、2u 。
当转矩转速传感器受扭后,这两个感应电势分别为t Z U u m ϖsin 1= (9-5))sin(2θϖZ t Z U u m += (9-6)式中 Z ——齿轮齿数;ϖ——轴的角速度,单位为s rad /;θ——两个基本点齿轮间的偏转角度,单位为rad 。
θ角由两部分组成,一是齿轮的初始偏差角0θ;另一部分是由于受转矩M 后,弹性轴变形而产生的偏转角M K 1=θ∆,因此)sin(102M ZK Z t Z U u m ++=θϖ (9-7)图9-3 JC 型转矩转速传感器工作原理图图9-4转矩转速传感器输出信号这两组交流电信号的频率相同且与齿轮的齿数和轴的转速成正比,因此可以用来测量转速。
这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。
当弹性轴不承受扭矩时,两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关,这一相位差一般称为初始相位差,在设计制造时,使其相差半个齿距,则两组交流电信号之间的初始相位差在180°。
当弹性轴承受扭矩时,将产生扭转变形,于是在安装齿轮的两个段面之间相对转动θ∆角,从而使两组交流电信号之间的相位差发生变化φ∆(图9-4),在弹性变形范围内, φ∆与θ∆成正比,也就是正比于扭矩值,由此即可测出扭矩的大小。
(1)转速的测试设转矩转速传感器信号齿轮的齿数为Z ,每秒钟转矩转速传感器输出的脉冲数为f ,则转速n 为:60Z ⨯=f n )(rpm (9-8)(2)转矩的测试设转矩转速传感器信号齿轮的齿数为Z ,若要求两信号齿轮输出信号的两路信号的初始相位差为︒=1800φ,则两信号齿轮安装时需要错开Z2360度。
当弹性轴承受扭矩时,将产生扭转变形,于是在安装齿轮的两个段面之间相对转动θ∆度,两信号齿轮的错位角变为θ∆±Z2360,从而使两组交流电信号之间的相位差变为: θθφ∆±=∆±⨯=Z 180)Z2360(z (9-9) 则两组交流电信号之间的相位差的增量为:θφφφ∆±=-=∆Z 0 (9-10) 由材料力学知,在弹性变形范围内,转角θ∆与力矩成正比,,即:M K 1=θ∆ (9-11)式中:K 1——弹性系数,设弹性轴的直径为d ,长度为L ,弹性模数为G ,则G d LK 4132π= (9-12)M ——作用于弹性轴的力矩将θ∆代入式 (9-10)得:KM M K =±=∆1Z φ (9-13)式中:K ——比例系数,1Z K K ±=因此,由式(9-13)可以看出,测出两组交流电信号之间的相位差的增量即可测出对应的力矩的大小。
(3)传动功率的测试传动功率与转速和力矩的乘积成正比,即30nMM P πω==,因此只要测出转速和力矩即可计算出传动功率的大小。
(4)转矩转速传感器的机械结构图9-5是转矩转速传感器机械结构图。
其结构与图9-3的工作原理图的差别是,为了提高测量精度及信号幅值,两端的信号发生器是由安装在弹性轴上的外齿轮、安装在套筒内的内齿轮、固定在机座内的导磁环、磁钢、线圈及导磁支架组成封闭的磁路。
其中,外齿轮、内齿轮是齿数相同互相脱开不相啮合的。
套筒的作用是当弹性轴的转速较低或者不转时,通过传感器顶部的小电动机及齿轮或皮带传动链带动套筒,使内齿轮反向转动,提高了内、外齿轮之间的相对转速,保证了转矩测量精度。
图9-5 转矩转速传感器机械结构图9.4.4磁粉制动器的工作原理(1)基本结构和工作原理磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递扭矩的,它具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系,响应速度快、结构简单等优点,是一种多用途、性能优越的自动控制元件。
是各种机械制动、加载的理想装置。
磁粉制动器的结构简图如图9-6示。
在定子与转子间隙中填入磁粉,当激磁线圈未通电时,磁粉主要附在定子表面;而当激磁线圈接通直流电时,产生磁通使磁粉立即沿磁通连接成链状。
这时磁粉间的结合力和磁粉与工作面间的摩擦力产生制动力矩,该力矩与激磁电流基本上成正比。
通过可调稳流器来控制激磁电流大小,也就是控制力矩的大小。
但是,当激磁电流增大到一定值时,该力矩趋向饱和。
在加载过程中输入的机械能通过摩擦转变为热能。
在额定力矩的情况下,制动功率的大小决定于散热的快慢,为了增加制动功率,必须采取强迫冷却。
此外,由于在试验过程中,磁粉制动器是在连续状态下运行,因此选择制动器规格时,除考虑到制动力矩外,还应根据负载特性来选择,即磁粉制动器的允许制动功率应大于被测功率。
(2)磁粉制动器的特性1) 激磁电流——转矩特性激磁电流与转矩基本成线性关系,通过调节激磁电流可以控制力矩的大小。
其特性如图9-7示。
2)转速——转矩特性转矩与转速无关,保持定值。
静力矩和动力矩没有差别,其特性如图9-8示。
图9-7激磁电流—转矩特性曲线图9-8 转速—转矩特性曲线图9-6 磁粉制动器1.磁粉2.线圈3.定子4.转子5.轴承6.转轴9.6实验步骤(1)设备安装根据不同的测试对象,参照附26种实验方案,将各设备安装接好。
并注意各个设备之间的同轴度,以避免产生不必要的弯矩,从而保证测量精度。
在有带、链传动的实验装置中,为防止径向力直接作用在传感器上影响传感器测试精度,在传感器前加一个过度节模块。
安装完毕,正式实验前一般应开机试运转几分钟至半小时,考核设备安装可靠程度,发现异常振动和噪音等应立即停机予以排除。