【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ) 由此可見，若能利用儀器測(cè)出機(jī)械傳動(dòng)裝置的輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，就可以通過式(1—4)計(jì)算出傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率η。 在本實(shí)驗(yàn)中，采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來測(cè)量輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。 2．帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率測(cè)定及預(yù)緊力控制與測(cè)定 帶傳動(dòng)是以帶作為撓性拉曳元件并借助帶與帶輪間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的一種摩擦傳動(dòng)。其主要特點(diǎn)是能緩和沖擊、吸收振動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而具有過載保護(hù)作用，適用于中心距較大的工作條件。但由于帶傳動(dòng)工作時(shí)存在彈性滑動(dòng)，導(dǎo)致其傳動(dòng)效率降低，并造成速度損失，而不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，而且?guī)鲃?dòng)的外廓尺寸較大，工作前需要張緊，故其軸上受力較大。 (1)帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)、打滑現(xiàn)象及其滑動(dòng)率的測(cè)定。 由于帶是彈性體，它在受力不同時(shí)的變形(伸長)量不等；而帶在工作時(shí)，緊邊和松邊的拉力不同，這就形成了拉力差及相應(yīng)的變形差，進(jìn)而造成帶在繞過帶輪時(shí)，在摩擦力的作用下，其在主動(dòng)輪部位出現(xiàn)帶輪的線速度大于帶的線速度，而在從動(dòng)輪部位出現(xiàn)帶輪的線速度小于帶的線速度的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為帶的彈性滑動(dòng)。由于帶傳動(dòng)是摩擦傳動(dòng)，摩擦力是這類傳動(dòng)所必需的，所以彈性滑動(dòng)是不可避免的，是帶傳動(dòng)的固有特性。 帶的彈性滑動(dòng)通常以滑動(dòng)率￡來衡量，其定義為 (1—5)式中，vl、v2為主、從動(dòng)輪的圓周速度，m/s；nn2為主、從動(dòng)輪的摶速，r/min,；DD2為主、從動(dòng)輪的直徑，m。 因此，只要能測(cè)得帶傳動(dòng)主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速以及帶輪直徑，就可以通過式(1—5)計(jì)算出帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率ε。 帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率ε一般為1％～2％；當(dāng)ε3％時(shí)，帶傳動(dòng)將開始打滑。 帶傳動(dòng)工作過程中，當(dāng)載荷大到使彈性滑動(dòng)擴(kuò)展到整個(gè)帶與帶輪的接觸弧時(shí)，帶在帶輪上開始全面滑動(dòng)，這種現(xiàn)象就稱為打滑。打滑時(shí)帶的磨損急速加劇，傳動(dòng)效率急劇下降，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，致使傳動(dòng)失效。打滑現(xiàn)象對(duì)于正常工作的帶傳動(dòng)來說是不希望發(fā)生的，應(yīng)予以避免(用作過載保護(hù)時(shí)除外)。 帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶的磨損、疲勞破壞和打滑。帶的磨損是由于帶與帶輪間的彈性滑動(dòng)引起的，是不可避免的；帶的疲勞破壞是由于帶在工作中所受的交變應(yīng)力引起的，與帶傳動(dòng)的載荷大小、工作狀況、運(yùn)行時(shí)間、帶輪直徑等因素有關(guān)，也是不可避免的；而帶的打滑是由于載荷超過帶的極限工作能力而產(chǎn)生的，是可以避免的。 (2)帶的預(yù)緊力控制與測(cè)定。 帶傳動(dòng)在工作前需進(jìn)行張緊，而預(yù)緊力的大小是保證帶傳動(dòng)能否正常工作的重要條件。預(yù)緊力不足，則帶與帶輪間的極限摩擦力小、傳動(dòng)能力低、容易發(fā)生打滑；預(yù)緊力過大，又會(huì)使帶的壽命降低、軸和軸承上的壓力增大。 單根V帶最合適的預(yù)緊力F0可按下式計(jì)算： （1—6）式中，Kα為小帶輪包角修正系數(shù)；Pd為設(shè)計(jì)功率，kW；z為V帶的根數(shù)；m為V帶每米長的質(zhì)量，kg／m；可為帶速，m／s。 在帶傳動(dòng)中，為了測(cè)定預(yù)緊力F0，通常是在帶與帶輪的切邊中點(diǎn)處加一垂直于帶邊的載荷G，使其產(chǎn)生規(guī)定的撓度f(使切邊長每100 mn的撓度f)來控制，如圖l—4所示。 圖中切邊長￡可以實(shí)測(cè)，或用下式計(jì)算： （mm） （1—7）式中，盤為兩輪軸間距，mm。 切邊長t在載荷G作用下產(chǎn)生的撓度f為 (mm) （1—8）載荷G值可由下式計(jì)算：新安裝的V帶： （N） （1—9）運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶： （N） （1—10）最小極限值： （N） （1—11）式中，為預(yù)緊力修正值(見表1—3)，N。表1—3 V帶的預(yù)緊力修正值帶 型 (N)普通V帶Y6Z10A15B20C29D59E108G值亦可以參考表1—4，其中G值的上限用于新V帶。五、實(shí)驗(yàn)步驟與方法 (1)點(diǎn)擊進(jìn)入“西南交通大學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”網(wǎng)站，網(wǎng)上預(yù)習(xí)“單級(jí)傳動(dòng)裝置性能參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)”課件。 (2)觀察相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的各部分結(jié)構(gòu)，檢查實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上各設(shè)備、電路及各測(cè)試儀器間的信號(hào)線、連接線是否可靠連接。 (3)用手轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)傳動(dòng)裝置，檢查其是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活及有無阻滯現(xiàn)象。 (4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試前，應(yīng)對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行調(diào)零。調(diào)零時(shí)，應(yīng)將傳感器負(fù)載側(cè)聯(lián)軸器脫開，啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)JX—1A機(jī)械效率儀的零點(diǎn)，以保證測(cè)量精度；在負(fù)載不便脫開時(shí)，啟動(dòng)傳感器頂部的小電動(dòng)機(jī)，并使其轉(zhuǎn)向與實(shí)驗(yàn)時(shí)傳感器輸出軸的轉(zhuǎn)向相反，按儀器(或?qū)嶒?yàn)測(cè)試軟件)的“清零”鍵，使儀器轉(zhuǎn)矩顯示為零；停止傳感器頂部的小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)零結(jié)束，即可開始實(shí)驗(yàn)。 (5)啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)測(cè)量應(yīng)從空載開始，無論進(jìn)行何種實(shí)驗(yàn)，均應(yīng)先啟動(dòng)電機(jī)，后施加載荷，嚴(yán)禁先加載后開機(jī)。在施加實(shí)驗(yàn)載荷時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)旋動(dòng)WLY—1A穩(wěn)流電源的激磁旋扭，并注意輸入傳感器的最大轉(zhuǎn)矩不應(yīng)超過其額定值的120％。 (6)在實(shí)驗(yàn)過程中，如遇電機(jī)及其他設(shè)備的轉(zhuǎn)速突然下降或者出現(xiàn)不正常的噪音、振動(dòng)或溫升時(shí)，必須卸載或緊急停車，以防電機(jī)突然轉(zhuǎn)速過高而燒壞電機(jī)、設(shè)備及其他意外事故的發(fā)生。 (7)實(shí)驗(yàn)測(cè)試完畢后，關(guān)閉控制柜主電源及各測(cè)試設(shè)備電源。 (8)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告?！頩JS50系列“綜合設(shè)計(jì)型機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)教學(xué)測(cè)試軟件系統(tǒng)”簡(jiǎn)介 進(jìn)入“綜合設(shè)計(jì)型機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)教學(xué)測(cè)試軟件系統(tǒng)”，其主菜單包含：、 [實(shí)驗(yàn)管理]、[變量設(shè)置]、[實(shí)驗(yàn)報(bào)告]、[系統(tǒng)設(shè)置]、[幫助]、[退出]功能。 1．系統(tǒng)設(shè)置 其子菜單有[串口設(shè)置]、[參數(shù)設(shè)置]與[機(jī)械效率儀調(diào)零]。 (1)串口設(shè)置。點(diǎn)擊[系統(tǒng)設(shè)置]下的[串口]子菜單，進(jìn)入“串口參數(shù)選擇”對(duì)話框。首先根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行串口選擇，接下來的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位及通道地址的設(shè)置則如圖1—5所示。機(jī)械效率儀輸出通道地址設(shè)置為10，輸入通道地址設(shè)置為9。將機(jī)械效率儀的輸出信號(hào)接入測(cè)試計(jì)算機(jī)的串口1(C0~IVll)或串口2(∞M2)。(2)參數(shù)設(shè)置點(diǎn)擊[系統(tǒng)設(shè)置]下的[參數(shù)]子菜單，進(jìn)入“參數(shù)選擇”對(duì)話框，如圖l—6所示。 根據(jù)使用的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的說明書(銘牌)進(jìn)行扭矩系數(shù)設(shè)置，根據(jù)空載時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行扭矩零點(diǎn)編輯。(參見相關(guān)的機(jī)械效率儀使用說明書)。 (3)調(diào)零。 點(diǎn)擊[系統(tǒng)設(shè)置]下的[調(diào)零]子菜單，按照上一步輸入的扭矩零點(diǎn)數(shù)據(jù)調(diào)整機(jī)械效率儀的零點(diǎn)。 2．變量設(shè)置 點(diǎn)擊[變量設(shè)置]，進(jìn)入“變量設(shè)置”對(duì)話框(見圖1—7)。測(cè)量參數(shù)與系統(tǒng)預(yù)置參數(shù)均不能被修改，前者是直接測(cè)量，后者是根據(jù)直接測(cè)量的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算得到的。其中： 傳動(dòng)效率=輸出功率／輸入功率 滑動(dòng)率；(主動(dòng)輪線速度一從動(dòng)輪線速度)／主動(dòng)輪線速度 若實(shí)驗(yàn)需要，可自行定義測(cè)量參數(shù)，方法是：點(diǎn)擊“+”按鈕增加一行，錄入“參數(shù)名稱”、“參數(shù)符號(hào)”和“計(jì)算公式”，點(diǎn)擊“√”按鈕完成參數(shù)添加。 【注意】計(jì)算公式中所引用的測(cè)量數(shù)據(jù)只能是輸入轉(zhuǎn)矩T輸出轉(zhuǎn)矩T2；輸入轉(zhuǎn)速nl、輸出轉(zhuǎn)速n2；輸入功率P1和輸出功率P2。 3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng) (1)錄入實(shí)驗(yàn)的基本信息。 點(diǎn)擊[實(shí)驗(yàn)管理]菜單，選擇“新建實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)，進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)記錄基本信息”對(duì)話框，如圖1—8所示。實(shí)驗(yàn)記錄號(hào)是由系統(tǒng)自動(dòng)生成的12位(8位年月日編碼+4位流水號(hào))數(shù)字構(gòu)成的。使用者在相應(yīng)的編輯欄中錄入實(shí)驗(yàn)分組編號(hào)、實(shí)驗(yàn)人員名單、指導(dǎo)教師姓名后，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框。 (2)設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)(見圖1—9)。 ①選擇實(shí)驗(yàn)類型。 ②錄入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。 其中最大輸入功率(kW)、最高輸入轉(zhuǎn)速(r／min)是用于計(jì)算轉(zhuǎn)矩(或工作拉力)的量程。在調(diào)速實(shí)驗(yàn)中，最高輸入轉(zhuǎn)速也是第一條效率曲線的轉(zhuǎn)速默認(rèn)值。建議實(shí)驗(yàn)時(shí)第一條曲線在此最高轉(zhuǎn)速下測(cè)試。 (3)橫、縱坐標(biāo)與量程選擇?！皺M、縱坐標(biāo)與量程選擇”對(duì)話框如圖1—10所示，其操作方式為：①點(diǎn)擊“▼”按鈕，從下拉菜單中選擇合適的橫坐標(biāo)。②點(diǎn)擊“…”按鈕，進(jìn)入“選擇縱坐標(biāo)”對(duì)話框，最多可選擇4個(gè)不同的縱坐標(biāo)。③點(diǎn)擊“量程”按鈕，進(jìn)入“量程修改”對(duì)話框，設(shè)置縱坐標(biāo)量程。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。實(shí)驗(yàn)參數(shù)錄入完成后，點(diǎn)擊“確定”按鈕進(jìn)入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集界面，：數(shù)據(jù)采集有連續(xù)采樣和單步采樣兩種方式： ①連續(xù)采樣。 點(diǎn)擊[連續(xù)采樣]按鈕，系統(tǒng)將以lHz采樣頻率連續(xù)地從轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器讀取轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)效率的計(jì)算、顯示和繪圖。 【注意】在實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)先點(diǎn)擊“采樣結(jié)束”按鈕停止采樣，再卸載，否則傳動(dòng)效率曲線將會(huì)失真。 ②單步采樣。 在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，點(diǎn)擊一次[單步采樣]按鈕，系統(tǒng)將從轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器讀取一組轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)效率的計(jì)算、顯示和繪圖。多次點(diǎn)擊便可得到多組數(shù)據(jù)，這樣可得到較“連續(xù)采樣”更平滑的傳動(dòng)效率曲線圖。 ③調(diào)速實(shí)驗(yàn)。 若要比較不同輸入轉(zhuǎn)速下的傳動(dòng)效率特性，可在采樣結(jié)束后，點(diǎn)擊：“調(diào)速實(shí)驗(yàn)”按鈕，錄入新的輸入轉(zhuǎn)速，重復(fù)前述采樣步驟便可得到不同轉(zhuǎn)速下的傳動(dòng)效率曲線。 (5)數(shù)據(jù)保存。 實(shí)驗(yàn)完成后，點(diǎn)擊“采樣結(jié)束”按鈕停止數(shù)據(jù)采集，點(diǎn)擊“保存■按鈕可將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存，以便查詢和打印。若對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿意，可點(diǎn)擊“取消”按鈕。 (6)退出實(shí)驗(yàn)。 點(diǎn)擊“退出”按鈕即可退出實(shí)驗(yàn)。 4．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的查詢和打印 (1)進(jìn)入查詢界面。點(diǎn)擊[實(shí)驗(yàn)報(bào)告]菜單項(xiàng)，進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)查詢”界面，如圖1—11所示。 (2)設(shè)置查詢范圍。 系統(tǒng)默認(rèn)的查詢范圍是所有實(shí)驗(yàn)記錄。用戶可通過選擇“起始日期”和“截止日期”來設(shè)置查詢范圍。 (3)查詢實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 點(diǎn)擊“查詢”按鈕，可得到所謾范圍內(nèi)的所有實(shí)驗(yàn)記錄。點(diǎn)擊“箭頭”按鈕則依次顯示出歷次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)和效率曲線圖。 (4)橫、縱坐標(biāo)與量程編輯。 ①點(diǎn)擊“▼”按鈕，從下拉菜單中選擇合適的橫坐標(biāo)； ②點(diǎn)擊“…”按鈕，進(jìn)入“選擇縱坐標(biāo)”對(duì)話框，最多可選擇4