实验七 带传动实验 (2)

机械设计带传动实验报告摘要在机械设计中，传动是一个重要的方面。

通过实验，我们通过设计和制作一个带传动系统来探究其工作原理和性能特性。

本实验报告详细介绍了实验的目的、设计过程、材料选择、制造过程、测试方法、结果分析以及结论。

通过这个实验，我们进一步了解了带传动在机械设计中的应用和重要性。

引言带传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种机械设备和工业生产中。

其主要作用是通过带轮和传动带（如皮带、齿轮等）将动力传递给不同的设备。

带传动具有简单、可靠、经济和节能等优点。

本实验通过设计和实现一个带传动系统，旨在深入了解带传动的原理和性能特性，并对其进行评估。

设计过程设计一个带传动系统需要考虑多个因素，包括传动比、带轮和传动带的选择、功率传递和传动效率等。

实验中，我们根据给定的参数和要求进行了如下设计过程：参数确定1.输入功率：50W2.转速比：1:53.传动效率：大于90%带轮和传动带的选择根据参数确定，我们选择了适合的带轮和传动带。

需要考虑的因素包括传动比和带轮直径等。

同时，传动带的材料也需要根据实际需求进行选择，如橡胶等。

功率传递通过计算输入功率和转速比，我们可以确定输出功率和转速。

根据传动效率的要求，我们可以计算出输入功率和输出功率之间的损耗。

传动效率评估通过实验测试，我们可以测量传动带和带轮之间的摩擦损失和传动效率。

根据测量结果，我们可以评估带传动系统的性能。

材料选择和制造过程在设计过程中，我们选择了以下材料用于制造带传动系统：1.带轮：铝合金2.传动带：橡胶制造过程主要包括以下步骤：1.制造带轮：根据设计要求，我们使用数控机床对铝合金进行精确加工，制造出适合的带轮。

2.制造传动带：选择合适的橡胶材料，通过成型和加工制造出传动带。

测试方法为了评估带传动系统的性能，我们进行了如下测试方法：传动比测试通过测量输入和输出轴的转速，我们可以计算出传动比。

我们使用转速计对输入和输出轴进行测量，并记录数据。

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。

带传动实验台实验指导书一、试验目的1、了解带传动试验台组成及工作原理2、观察、测量带传动的弹性滑动及效率3、掌握带传动初拉力的调整和测试方法4、了解其他类型的带传动的安装、调整及测量二、实验设备、基本原理一）实验设备：CDT-C综合设计型带传动实验台（一）、主要技术参数1、直流电机功率：2台×350W2、主动电机调速范围：0~1000转/分3、额定转矩：T=1.68N·m4、实验台尺寸：长×宽×高=740×600×5205、电源：220V交流（二）、实验台结构及原理1、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，由单片机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，每打开一个负载开关，即并上一个负载电阻，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，即发电机的负载转矩增大，实现了负载的改变。

两台电机均匀为压支承，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，用扳手拧紧螺纹拉杆即可改变带传动中心距，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。

2、检测系统结构框图如图2所示。

图2 实验台检测系统框图实验台配数据采集箱一只，承担控制检测、数据处理、自动显示等功能。

通过微机接口外接PC机，这时就可自动显示并能打印输出带传动的滑动曲线ε—T2及效率曲线η—T2及有关数据。

三、实验操作一）、操作部分操作部分主要集中在采集箱正面的面板，面板的布置如图3-1所示。

图3-1面板图1、输入电压显示2、输入电流显示3、输入、输出转速显示4、输入、输出转矩显示5、输出电压显示6、输出电流显示7、加载按钮输入、输出转速显示：按数码显示管下的输入、输出按钮可分别显示输入、输出转速。

一、实验目的1. 了解带传动的原理和结构。

2. 掌握带传动实验台的组成及工作原理。

3. 学习测量转矩、转速、转速差等参数的方法。

4. 观察带传动的弹性滑动及打滑现象。

5. 研究预紧力对带传动能力的影响。

二、实验原理带传动是一种利用柔性传动带传递动力和运动的传动方式。

它主要由主动轮、从动轮、传动带和支承装置组成。

传动带通过紧绷在主动轮和从动轮之间，将动力传递给从动轮，实现机械传动。

三、实验设备1. 带传动实验台2. 带传动系统3. 加力传感器4. 计时器5. 数据采集器6. 计算机四、实验步骤1. 观察实验台结构，了解各部分功能。

2. 将实验台连接好，确保各部分连接牢固。

3. 启动实验台，观察传动带运行情况。

4. 使用加力传感器，逐渐增加负载，观察传动带的变化。

5. 使用计时器测量传动带在单位时间内的转速。

6. 使用数据采集器采集转矩、转速、转速差等参数。

7. 记录实验数据，进行数据处理和分析。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着负载的增加，传动带的转速逐渐降低，转矩逐渐增大。

2. 实验观察到，当负载增加到一定程度时，传动带开始出现弹性滑动现象。

3. 当负载继续增加，传动带发生打滑现象，传动效率下降。

4. 实验发现，预紧力对带传动能力有显著影响。

适当增加预紧力可以提高传动带的传动效率，降低打滑现象。

六、实验结论1. 带传动是一种有效的动力传递方式，具有结构简单、成本低廉、维护方便等优点。

2. 带传动实验台能够有效地模拟实际传动过程中的各种情况，为研究带传动性能提供实验依据。

3. 通过实验，掌握了测量转矩、转速、转速差等参数的方法，了解了预紧力对带传动能力的影响。

4. 为今后设计、使用和维护带传动系统提供了理论依据和实践经验。

七、实验讨论1. 实验过程中，传动带出现打滑现象的原因是什么？如何避免？2. 预紧力对带传动能力有何影响？如何确定合适的预紧力？3. 带传动实验台在实际应用中有哪些局限性？八、实验总结本次实验使我们对带传动原理和结构有了更深入的了解，掌握了带传动实验台的使用方法，为今后学习和研究带传动系统奠定了基础。

实验一带传动性能分析实验一、实验目的1、了解带传动试验台的结构和工作原理。

2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。

3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。

4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。

二、实验内容与要求1、测试带传动转速n1、n2和扭矩T1、T2。

2、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。

三、带传动实验台的结构及工作原理传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。

如图1-1所示。

1直流电机2主动带轮3、7力传感器4轨道5砝码6灯泡8从动轮9直流发电机10皮带图1-1带传动实验台结构图1、机械部分带传动实验台是一个装有平带的传动装置。

主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。

砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。

随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。

当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。

2、测量系统测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。

（1）转速测定装置用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，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n1、n2。

（2）扭矩测量装置电动机输出转矩T(主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T(从动轮转矩)采用平衡电机外1壳（定子）的方法来测定。

电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。

当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩T、2T相等。

带传动实验实验二带传动实验1．了解带传动实验台结构及工作原理。

2．观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。

3．掌握改变初拉力对带传动能力的影响。

4．绘制带传动滑动曲线和效率曲线。

二、实验设备及原理图2-1实验台结构简图1—从颤抖直流电机2—从动带轮3—传动带4—主动拎轮5—主动直流电机6—牵引绳7—滑轮8—砝码9—拉簧10—浮动支座11—固定支座12—底座13—拉力传感器实验台由机械装置、电子系统、操作控制等三部分共同组成。

(一)机械装置1．主动部分包含50w直流电动机5(原动机)、其主轴上的主动拎轮4及拎的阻尼力装置。

主动电机的机座设计成浮动结构(翻转滑槽)，与除雪钢丝绳、定滑轮、砝码一起共同组成拎传动初拉力构成机构，发生改变砝码大小，即可精确地确认拎传动的初拉力f0。

2．从动部分包括50w从动直流电机1(发电机)、和装在主轴上的从动带轮2。

发电机的输出与负载部分相连，对于发电机，每按一下“加载”键，即在电枢回路上并上一个负载电阻，按数次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，即发电机负载逐步增加，实现了负载的改变。

相当于机械加载。

3．两台电机均为装设车轴，当传达载荷时，促进作用于电机定子上的力矩t1(主动电机力矩)、t2(从颤抖电机力矩)逼使拉钩促进作用于拉力传感器13，传感器输入的电信号正比于tl、t2，因而可以做为测量t1、t2的完整讯号。

两台电机的输出功率传感器分别加装在拎轮背后的环形槽中，由此可以赢得必须的输出功率信号。

(二)电子系统图2-2实验台电子系统框图(三)操作部分操作方式部分主要分散在机台负面的面板上，面板的布置例如图2—3右图。

载荷指示转矩ⅱ从动轮转矩变频电源图2—3面板布置图在机台背面存有微机rs-232USB、主动轮转矩i及从动轮转矩ii调零旋钮等，其布置情况例如图2—4右图。

图2—4背面布置图1—电源插座2一主动力矩压缩倍数调节3—中剧端子4—从动调零电位器5—主动调零电位器6—rs-232接口三、实验内容与实验步骤(一)人工记录操作方法1．准备工作1)检查实验台，并使各机件处在较完整状态；2)将传动带上装在主动拎轮和从动带轮上；3)加之砝码1，并使产生所需初拉力f0；4)将电机变频旋钮逆时针方向转回到底。

实验三带传动传动效率测试一、实验目的1．观察带传动中的弹性滑动和打滑现象，以及它们与带传递载荷之间的关系。

2．比较预紧力大小对带传动承栽能力的影响。

3．比较分析平带、V带和圆带传动的承载能力。

4．测定并绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线，观察带传动弹性滑动和打滑的动画仿真，了解带传动所传递载荷与弹性滑差率及传动效率之间的关系。

5．了解带传动实验台的构造和工作原理，掌握带传动转矩、转速的测量方法。

二、实验台结构及工作原理本实验台主要结构如图1所示。

1.电动机移动底板2.砝码及砝码架3.力传感器4.转矩力测杆5.电动机6.试验带7.光电测速装置8.发电机9.负载灯泡组10.机座11.操纵面板图1 CQP-C带传动实验台主要结构图1．试验带6装在主动带轮和从动带轮上。

主动带轮装在直流伺服电动机5的主轴前端，该电动机为特制的两端外壳由滚动轴承支承的直流伺服电动机，滚动轴承座固定在移动底板1上，整个电动机可相对两端滚动轴承座转动，移动底板1能相对机座10在水平方向滑移。

从动带轮装在发电机8的主轴前端，该发电机为特制的两端外壳由滚动轴承支承的直流伺服发电机，滚动轴承座固定在机座10上，整个发电机也可相对两端滚动轴承座转动。

2．砝码及砝码架2通过尼龙绳与移动底板1相连，用于张紧试验带，增加或减少砝码，即可增大或减少试验带的初拉力。

3．发电机8的输出电路中并联有8个40W灯泡9，组成实验台加载系统，该加载系统可通过计算机软件主界面上的加载按钮控制，也可用实验台面板上触摸按钮6、7（见图2）进行手动控制并显示。

4．实验台面板布置如图2所示。

图2 带传动实验台面板布置图1. 电源开关2. 电动机转速调节3.电动机转矩力显示4. 发电机转矩力显示5. 加载显示6. 卸载按钮7. 加载按钮8.发电机转速显示9. 电动机转速显示5．主动带轮的驱动转矩T1和从动带轮的负载转矩T2均是通过电机外壳的反力矩来测定的。

当电动机5启动和发电机8加负载后，由于定子与转子间磁场的相互作用，电动机的外壳（定子）将向转子回转的反向（逆时针）翻转，而发电动机的外壳将向转子回转的同向（顺时针）翻转。

一、实训目的本次带传动实训的主要目的是通过实际操作，加深对带传动原理、结构、工作性能和应用的理解，掌握带传动的安装、调试和维护方法，提高动手能力和工程实践能力。

二、实训环境实训地点：机械工程系带传动实训室实训设备：带传动实训台、电机、测力计、转速表、千分尺、扳手、螺丝刀等工具三、实训原理带传动是一种常用的机械传动方式，利用带与带轮之间的摩擦力传递动力。

其基本原理是：主动轮通过带子带动从动轮旋转，实现动力传递。

四、实训过程1. 实训准备（1）熟悉实训设备、工具和操作规程；（2）了解实训目的、要求和注意事项；（3）检查设备是否完好，如有问题及时报告。

2. 实训步骤（1）安装带传动系统：按照规定的顺序和步骤，将主动轮、从动轮、带子等组件安装到实训台上；（2）调试带传动系统：调整带张紧度，使带子与带轮之间保持适当的压力，确保带传动系统正常运行；（3）测量带传动性能：使用测力计、转速表等工具，测量带传动系统的传动比、功率、效率等参数；（4）分析带传动性能：根据实测数据，分析带传动系统的性能优劣，找出存在的问题；（5）维护与保养：了解带传动系统的维护与保养方法，掌握更换、调整带子、润滑等操作技能。

3. 实训总结（1）总结实训过程中的收获，包括对带传动原理、结构、工作性能和应用的理解；（2）分析实训过程中遇到的问题及解决方法；（3）提出改进带传动系统性能的建议。

五、实训结果1. 实训数据（1）传动比：1.5；（2）功率：5kW；（3）效率：0.85。

2. 实训心得（1）通过本次实训，加深了对带传动原理、结构、工作性能和应用的理解；（2）掌握了带传动的安装、调试和维护方法；（3）提高了动手能力和工程实践能力。

六、实训总结1. 总结实训过程中的收获，包括对带传动原理、结构、工作性能和应用的理解；2. 分析实训过程中遇到的问题及解决方法；3. 提出改进带传动系统性能的建议。

通过本次带传动实训，我深入了解了带传动的基本原理和应用，掌握了带传动的安装、调试和维护方法，提高了自己的动手能力和工程实践能力。

实验带传动弹性滑动和效率测试一、实验目的:1．观察带传动中弹性滑动和打滑现象以及它们与带传递的载荷之间的关系。

2.比较预紧力对带传动承载能力的影响。

3.测定滑动率与所传递的载荷和带传动效率之间的关系，绘制带传动的弹性滑动曲线和效率曲线。

4.了解带传动实验台的设计原理，掌握带传动转矩、转速的测量方法。

二、实验台的构造和工作原理图1 带传动实验台主要结构1、电机移动底板2、法码3、传感器4、弹性测力杆5、主动电动机6、平带7、光电测速装置8、发电机9、负载灯泡10、机壳11、操纵面板1.主要结构及工作原理:由于弹性滑动率ε、打滑现象的出现及带传动的效率η都与带传递的载荷大小有密切关系，本实验台用灯泡作负载。

实验台组成如图1所示。

皮带轮转速和扭矩及加载参数可直接在面板上准确读取，通过RS-232接口将所测参数输出到计算机中进行测试分析，也可脱机(不需计算机)运行，人工记录进行测试分析。

该实验台主要由两个直流电机组成或其中一个为主动电机5，另一个为从动电机8作发电机使用，其电枢绕组两端接上灯泡负载9，主动电机固定在一个以水平方向移动的底板1上，与发电机由一根平皮带6连接。

在与滑动底板相连的法码架上加上法码，即可拉紧皮带6。

电机锭子未固定可转动，其外壳上装有测力杆，支点压在压力传感器上通过计算即可得到电动机和发电机的转矩。

两电机后端装光电测速装置和测速转盘，转速在面板各自的数码管上显示。

2．电气装置工作原理图2 带传动实验台面板布置1、电流开关2、转速调节3、电动机扭矩4、发电机扭矩5、负载功率6、电动机转速7、发电机转速8、加载装置3.带轮转速的测量主、从动轮分别固定在电动机、发电机主轴前端，两个主轴的后端分别装有转盘，转盘上有一小孔，转盘一侧固定光电传感器，并使传感器的测头正对小孔，主轴转动时，可在实验台面板窗口直接读出数码管显示的主轴转速（即带轮转速）。

4.转矩的测量主动轮的驱动转矩T1和从动轮的负载转矩T2均是通过电机外壳的反力矩来测定的。

带传动的滑动与效率实验实验类型： 验证 实验学时： 2开出要求： 必做一、 实验目的1. 了解带传动中的弹性滑动现象、打滑现象及其与带传动工作能力的关系。

通过实验，测出带传动的弹性滑动系数、传动效率与带传动预紧拉力之间的关系曲线。

2. 了解实验台的结构原理，掌握扭矩、转速、转速差、效率的测试方法。

3. 确定三角皮带传动的滑动曲线及传动效率曲线。

二、 实验原理及说明1. 带传动的弹性滑动和传动效率带传动是靠摩擦力作用而工作的，其主要失效形式是带的磨损、疲劳损坏和打滑。

带的磨损是由于带与带轮之间的相对滑动引起，是不可避免的；带的疲劳破坏是由于带传动中交变应力引起，与带传动的载荷大小、运行时间、工作状况、带轮直径等有关，它也是不可避免的；带的打滑是由于载荷超过带的传动能力而产生，是可以避免的。

由于带在传动运动过程中，紧边和松边的拉力不同，使得带在紧边的弹性变形大于松边的弹性变形，在带绕过带轮时，由于摩擦力的存在，在主动轮上出现轮的线速度大于带的线速度，在从动轮上出现轮的线速度小于带的线速度的现象，这种现象就是带的弹性滑动。

弹性滑动是带传动主、从动轮产生速度差的主要原因，是带传动效率降低以及带磨损的主要原因，也是带传动的主要特点。

弹性滑动通常以滑动系数来衡量，其定义为112211121D n D n D n v v v -=-=ε (2.1)21D D =%1001⨯∆=n nε这里v 1、v 2分别为主、从动轮的转动线速度；1n 、2n 分别为主、从动轮的转速；D 1、D 2分别为主、从动轮的直径。

一般带传动的滑动系数为（1~2）%。

带传动的效率是指从动轮输出功率P 2与主动轮输入功率P 1的比值，即112212n M n M P P ==η (2.2)式中，M 1、M 2分别为主、从动轮的转矩。

111W L M ⨯= 222W L M⨯=，WL n P ⨯⨯⨯=π260，式中L 为测力臂长度，W 为拉力计所示拉力。