实验四齿轮传动效率测试实验.doc

实验四 齿轮传动效率测试实验 一、实验目的 齿轮传动效率测试实验是利用齿轮传动实验台的传感器技术，微机测控技术等先进测试方法测试齿轮传动效率的智能化实验。 1．测定齿轮传动效率与转速和载荷的关系； 2．掌握转矩、转速、功率、效率的测量方法。 二、实验设备 CXZ—II齿轮传动实验台。 三、实验设备的结构及工作原理 齿轮传动效率测试实验台如图1所示： 图1 齿轮传动实验台结构简图 1．底座；2．电机；3．轴承支架；4．齿轮减速器；5．联轴器；6．磁粉制动器； 实验台的动力来自一台直流调速电机2，电机的转轴由一对固定在底座1上的轴承支架3托起，因而电机的定子连同外壳可以绕转轴摆动。转子的轴头通过联轴器5与齿轮减速器4的输入轴相连，直接驱动输入轴转动。电机机壳上装有测矩杠杆，通过输入测矩传感器，可测出电机工作时的输出转矩(即齿轮减速器的输入转矩)。 被测齿轮减速器4的箱体固定在实验台底座上，传动比i=5，其动力输出轴上装有磁粉制动器6，改变制动器输入电流的大小即改变负载制动力矩的大小。实验台面板(如图3)上装有电机转速调节旋钮以及液晶显示屏，可显示转速和加载等，电机转速、输入及输出力矩等信号通过单片机数据采集系统输入上位机数据处理后即可显示并打印出实验结果和曲线。 实验台电器控制键操作面板布置如图3示。 图3 电器控制操作面板 面板布置及操作按序号说明如下： 1——加载负荷电流表； 2——电源开关； 3——液晶显示屏； 4——电机速度调节； 5——操作按键区。 本实验台配有专用的实验软件，可安装在计算机上，将软件安装好后，从开始里可以找到该软件的图标，点击该可执行文件就会进入齿轮效率检测实验台主界面。 打开软件后，软件界面如下： 图2 齿轮效率检测实验台主界面 操作说明： A、实测窗体有“文件（F）”、“实验项目（P）”、“负载控制（D）”、“操作（O）”、“工具（T）”、“实验分析（A）”和“帮助（H）”菜单。 （1）“文件（F）”下有“新建、打开、保存、另存为图片、打印、退出”六个子菜单，它们分别有“新建一个文件、打开一个已保存文件保存实验数据为检测软件格式。保存窗体成为图片格式、打印窗体曲线和退出此测试界面的功能。 （2）“实验项目（P）”有 “效率测试”，点击可以进入相应的窗体，通过它们来实现实测窗体。 （3）“负载控制（D）”有“加载”、“减载”、“卸载”菜单，分别具有让负载增加、减少、卸载的功能。 （4）“操作（O）”下有“采集”、“停止采集”，“采集”和“停止采集”分别有采集信号和停止采集信号的功能； （5）“工具（T）”下有“选项”子菜单，点击出现选项卡，可以通过选择“纵坐标缩放”、“转矩”、“转速”、“滤波系数”对实测窗体进行相关的设置，另有“生成当前曲线为EXCEL文件”和 “生成全部曲线为EXCEL文件”，分别是将当前曲线和全部曲线的数据自动转换到EXCEL文档中去。还可以选择“帮助”菜单来获得相关的帮助信息。 B、在菜单栏的下面有工具栏，工具栏上有很多的快捷图标，只要把鼠标停留在快捷图标上，系统会自动提示它相应的功能。通过快捷图标可以实现菜单栏里的所有功能。 四、实验步骤 1．准备工作 1)将实验台与微机的连线连好。 2)用手转动联轴器，要求转动灵活。 3)检查控制面板上的电源开关放到“关”的位置，调速旋钮旋在最低点。 4)插上电源线。 2．进行实验 1)启动微机，进入实验软件主界面。 2)接通电源，打开电源开关，液晶显示屏亮。 3)缓慢顺时针旋转调节电机调速旋钮，电机启动，使转速达500r／min左右。 4)待转速稳定后，可按动加载按钮加载。 5)点击软件主界面“数据采集”按钮，电机转速、电机转矩、负载力矩等实验数据发送到实验界面。 6)点击软件主界面“数据分析”按钮，实验结果以及实验曲线即在相应窗口显示，点击“保存”。 7)将载荷设定在某一定值，从小到大(反之办可)调节输入转速，中间采集数据八次，点击软件主界面，分析实验结果以及相应的实验曲线(、)。 8)点击软件主界面“打印’’按钮，如连接打印机即可打印实验结果及实验曲线。 3、实验测试的内容与方法： 1）当齿轮传动系统工作在一定转速时，改变输出负载的大小，测定齿轮传动系统输入功率和相应的输出功率，从而得出其传动效率。功率是通过测定其转矩及转速获得的。 2）当齿轮传动系统工作在一定负载时，改变输入轴的转速大小，测定齿轮传动系统输入功率和相应的输出功率，亦可得到其传动效率刀： 3）通过齿轮减速器传动效率测试实验，分析对齿轮传动性能的影响因素。 五、实验报告项 目 数 据 单 位 电机调速范围 转/分 电机测力杠杆臂长 m 齿轮减速器传动比 磁粉制动器输出扭矩 (N．m)