【正文】 響。皮帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象動(dòng)畫模擬：該實(shí)驗(yàn)裝置配置的計(jì)算機(jī)多媒體軟件，在輸入實(shí)測(cè)主、從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速后，通過數(shù)模計(jì)算作出帶傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)模擬，可清楚觀察帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象動(dòng)畫圖象。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介：圖1 皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要結(jié)構(gòu)圖電機(jī)移動(dòng)底板 砝碼和砝碼架 力傳感器 轉(zhuǎn)矩力測(cè)桿 主動(dòng)電動(dòng)機(jī)平皮帶 光電測(cè)速裝置 發(fā)電機(jī) 燈泡組 機(jī)座機(jī)殼 1操縱面板（1）主要結(jié)構(gòu)及工作原理該實(shí)驗(yàn)傳動(dòng)系統(tǒng)，由皮帶6和一個(gè)裝有主動(dòng)帶輪的直流伺服電動(dòng)機(jī)組件，另一個(gè)裝有從動(dòng)帶輪的直流伺服發(fā)電機(jī)組件構(gòu)成。（2）、主動(dòng)輪電機(jī)5為特制兩端帶滾動(dòng)軸承座的直流伺服電機(jī)，滾動(dòng)軸承座固定在一個(gè)滑動(dòng)的底板1上，電機(jī)外殼（定子）未固定可相對(duì)其兩端滾動(dòng)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)?；瑒?dòng)的底板能相對(duì)機(jī)座10在水平方向滑動(dòng)。（3）、砝碼架和砝碼2與滑動(dòng)底板通過繩和滑輪相連，用于張緊皮帶；加上或減少法碼，即可增加或減少皮帶初拉力。從動(dòng)輪電機(jī)8也為特制兩端帶滾動(dòng)軸承座的直流伺服發(fā)電機(jī)，電機(jī)外殼（定子）未固定可相對(duì)其兩端滾動(dòng)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承座固定在機(jī)座機(jī)殼上。（4）、發(fā)電機(jī)和燈泡9，以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)的電子加載電路組成實(shí)驗(yàn)臺(tái)加載系統(tǒng)，該加載系統(tǒng)可通過計(jì)算機(jī)軟件主界面的加載按鈕控制，也可用面板上觸摸按鈕（加載按鈕和卸載按鈕）進(jìn)行手動(dòng)控制和顯示。（5）、可轉(zhuǎn)動(dòng)兩電機(jī)的外殼上裝有測(cè)力桿4，把電機(jī)外殼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩力傳遞給傳感器。主、從動(dòng)皮帶輪扭矩力可直接在面板各自的數(shù)碼管上讀取，并傳到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理分析。（6）、兩電機(jī)后端裝有光電測(cè)速裝置和測(cè)速轉(zhuǎn)盤7，測(cè)速方式為紅外線光電測(cè)速；主、從動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)速可直接在面板各自的數(shù)碼管上讀取，并傳到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理分析。（7）、直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電源，采用先進(jìn)的脈沖寬度調(diào)制的調(diào)速電源； 主要技術(shù)參數(shù)直流電機(jī)功率為 355W主電機(jī)調(diào)速范圍 50～1500rpm皮帶初拉力值為 2~杠桿測(cè)力臂長(zhǎng)度 L1=L2=120mm（L1L2—電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)中心至傳感器中心的距離）皮帶輪直徑 D1=D2=120mm壓力傳感器 精度為1% 測(cè)量范圍為0～50N測(cè)速范圍： 50轉(zhuǎn)/分～1500轉(zhuǎn)/分燈泡額定功率：共320W（8個(gè)40W）電氣裝置工作原理該儀器電氣測(cè)量控制由三個(gè)部分組成：（1）、電機(jī)調(diào)速部分：該部分采用專用的由脈寬調(diào)制（PWM）原理設(shè)計(jì)的直流電機(jī)調(diào)速電源，調(diào)節(jié)面板上的調(diào)速旋鈕對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 （2）、儀器控制直流電源及傳感器放大電路部分：該電路板由直流電源及傳感器放大電路組成，直流電源主要向顯示控制板和4組傳感器放大電路供電,和將4個(gè)傳感器的測(cè)量信號(hào)放大到規(guī)定幅度供顯示控制板采樣測(cè)量。（3）、顯示測(cè)量控制部分：該部分由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換、加載控制電路和RS232接口組成。A/D轉(zhuǎn)換控制電路負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)速測(cè)量和4路傳感器信號(hào)采樣，采集的各參數(shù)除送面板進(jìn)行顯示外。經(jīng)由RS232接口送上位機(jī)（電腦）進(jìn)行數(shù)據(jù)分柝處理。加載控制電路主要用于計(jì)算機(jī)對(duì)負(fù)荷燈泡組加載，也可通過面板上的觸摸按鈕對(duì)燈泡組進(jìn)行手工加載和卸載。實(shí)驗(yàn)臺(tái)可脫機(jī)(電腦)，用手工對(duì)各采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄處理。四、實(shí)驗(yàn)步驟：打開計(jì)算機(jī)，單擊“皮帶傳動(dòng)”圖標(biāo)，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)的封面。單擊左鍵，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明界面。 皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明界面下方單擊“實(shí)驗(yàn)”鍵，進(jìn)入皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面。啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電動(dòng)機(jī)，待皮帶傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，可進(jìn)行皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的操作面板上開動(dòng)總電源，均勻按動(dòng)調(diào)速按鈕，同時(shí)按動(dòng)加載按鈕置零，待皮帶轉(zhuǎn)速平穩(wěn)后，在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面上單擊“穩(wěn)定測(cè)試”，對(duì)帶傳動(dòng)的主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，以及主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行第一個(gè)工況的數(shù)據(jù)采集和處理，并在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面的虛擬儀表上顯示。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的操作面板上按動(dòng)加載按鈕1—2次，待皮帶轉(zhuǎn)速平穩(wěn)后，在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面上再次單擊“穩(wěn)定測(cè)試”，進(jìn)行第二個(gè)工況的數(shù)據(jù)采集和處理。如此類推，直至皮帶打滑，結(jié)束測(cè)試。在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面上單擊“實(shí)測(cè)曲線”，在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)界面上作出帶傳動(dòng)的實(shí)測(cè)滑差—效率曲線圖。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠理想，在皮帶傳動(dòng)實(shí)實(shí)驗(yàn)界面上單擊“重做實(shí)驗(yàn)”，即可從第3步開始重做一次實(shí)驗(yàn)。在皮帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析界面下方單擊“運(yùn)動(dòng)模擬”鍵，觀察皮帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和彈性滑動(dòng)及打滑現(xiàn)象。如果要打印皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線和效率曲線。在該界面下方單擊“打印”鍵，打印機(jī)自動(dòng)打印出皮帶傳動(dòng)滑動(dòng)曲線和效率曲線。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)束，單擊“退出”，返回Windows界面。五、實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：?jiǎn)?dòng)電源開關(guān)前，需將面板上的調(diào)速旋鈕逆時(shí)針旋到底（轉(zhuǎn)速最低位置）。以避免電機(jī)高速運(yùn)動(dòng)帶來的沖擊損壞傳感器。在法碼架上加上一定的法碼使皮帶張緊，以確保實(shí)驗(yàn)安全。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的R232連接線與計(jì)算機(jī)接口，不允許帶電插拔。以免損壞電電腦。做實(shí)驗(yàn)測(cè)試前，先開機(jī)將皮帶轉(zhuǎn)速調(diào)至1000轉(zhuǎn)/分以上，運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘以上。使實(shí)驗(yàn)臺(tái)皮帶預(yù)熱性能穩(wěn)定。在實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)時(shí)，一定要等數(shù)據(jù)采集窗口的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進(jìn)行采集 ，每采集一次，時(shí)間間隔510秒鐘。當(dāng)皮帶加載至打滑時(shí)， 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不能過長(zhǎng)，防止損壞皮帶。在皮帶萬一飛出的情況下，一般可將皮帶調(diào)頭，再裝上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在皮帶調(diào)頭，實(shí)驗(yàn)仍不能進(jìn)行的情況下，則需將電機(jī)支座固定螺釘松動(dòng)，適當(dāng)調(diào)整兩個(gè)帶輪的軸線的平行后，再擰緊螺釘。再做實(shí)驗(yàn)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)記錄功率（N）滑差率（ε）效率（η）作出Nε、Nη曲線圖。結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)四 蝸桿傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求：必開一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馕仐U傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及其工作原理； 通過本實(shí)驗(yàn)加深理解蝸桿傳動(dòng)效率與轉(zhuǎn)速和載荷的關(guān)系；通過對(duì)不同頭數(shù)蝸桿傳動(dòng)裝置的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步了解蝸桿頭數(shù)對(duì)傳動(dòng)性能的影響；掌握轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率、效率的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及其工作原理蝸桿傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示： 圖1 蝸桿傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖底座 傳感器 電機(jī) 軸承支架聯(lián)軸器 磁粉制動(dòng)器 蝸桿傳動(dòng)減速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力自一臺(tái)直流調(diào)速電機(jī)3，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸由一對(duì)固定在底座1上的軸承支架4托起，因而電機(jī)的定子連同外殼可以繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)。轉(zhuǎn)子的軸頭通過聯(lián)軸器5與蝸桿減速器7的蝸桿軸相連，直接驅(qū)動(dòng)蝸桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)機(jī)殼上裝有測(cè)矩杠桿，通過輸入測(cè)矩傳感器2，可測(cè)出電機(jī)工作時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩（即蝸桿減速器的輸入轉(zhuǎn)矩）。被測(cè)減速器7為一級(jí)蝸桿減速器，其箱體固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座上，蝸桿減速器為蝸桿下置式，傳動(dòng)比i=15（或i=30），其動(dòng)力輸出軸（蝸輪軸）上裝有磁粉制動(dòng)器6，改變制動(dòng)器輸入電流的大小即改變負(fù)載制動(dòng)力矩的大小。實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上布置或裝有電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕和加載按鈕，以及轉(zhuǎn)速和加載顯示器件等，電機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入及輸出力矩等信號(hào)通過單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入上位機(jī)數(shù)據(jù)處理后即可顯示并打印出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和曲線。實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理框圖如圖2所示：電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)矩 單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、加載顯示微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 圖2 蝸桿傳動(dòng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理框圖實(shí)驗(yàn)測(cè)試的內(nèi)容與方法：當(dāng)蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)工作在一定轉(zhuǎn)速時(shí)，改變輸出負(fù)載的大小，測(cè)定蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率P1和相應(yīng)的輸出功率P2，從而得出其傳動(dòng)效率。功率是通過測(cè)定其轉(zhuǎn)矩獲得的。當(dāng)蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)工作在一定負(fù)載時(shí)，改變輸出的轉(zhuǎn)速大小，測(cè)定蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率P1和相應(yīng)的輸出功率P2，亦可得到其傳動(dòng)效率。 改用不同頭數(shù)的蝸桿減速器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深蝸桿頭數(shù)對(duì)傳動(dòng)性能的影響的理解。三、實(shí)驗(yàn)操作步驟準(zhǔn)備工作1) 將實(shí)驗(yàn)臺(tái)與微機(jī)的串口連接線連好。2) 用手轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器，要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。3) 控制面板上的電源開關(guān)放到“關(guān)”的位置，調(diào)速旋鈕旋在最低點(diǎn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1) 啟動(dòng)微機(jī)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)軟件主界面，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的配置選擇單頭或雙頭蝸桿減速器。2) 接通電源，打開電源開關(guān)，數(shù)碼管亮。3) 緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)電機(jī)調(diào)速旋鈕，電機(jī)啟動(dòng)，使轉(zhuǎn)速達(dá)1000轉(zhuǎn)/分左右。4) 待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，可按動(dòng)加載按鈕加載,(第1檔加載系統(tǒng)已默認(rèn))。5) 點(diǎn)擊軟件主界面“數(shù)據(jù)采集”按鈕，電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、負(fù)載力矩等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送到實(shí)驗(yàn)界面。6) 點(diǎn)擊軟件主界面“數(shù)據(jù)分析”按鈕，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)曲線即在相應(yīng)窗口顯示，點(diǎn)擊“保存” 。7) 將載荷設(shè)定在某一定值，從小到大（反之亦可）調(diào)節(jié)輸入轉(zhuǎn)速，中間采集數(shù)據(jù)8次，點(diǎn)擊軟件主界面，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)曲線（、）。8) 停機(jī)，關(guān)閉電源開關(guān)。更換蝸桿減速器，重復(fù)3—7項(xiàng)。9) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)軟件界面提供的蝸桿減速器參數(shù)以及實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)效率的理論值計(jì)算，與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，并進(jìn)行誤差分析。例一、單頭 =1 =5176。43′ d=34mm =800r/min時(shí): 當(dāng)量摩擦角 例二、雙頭 =2 =11176。19′d=34mm =400r/min時(shí)：當(dāng)量摩擦角四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理 實(shí)驗(yàn)臺(tái)參數(shù)： 電機(jī)調(diào)速范圍 = 轉(zhuǎn)/分 電機(jī)測(cè)力杠桿臂長(zhǎng) = ______m 蝸桿減速器傳動(dòng)比i =