齒輪傳動(dòng)效率測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)說明書

1、齒輪傳動(dòng)效率測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)說明書齒輪傳動(dòng)的效率即指一對(duì)齒輪的從動(dòng)輪軸輸出功率與主動(dòng)輪軸輸入功率之比。 當(dāng)輸入功率為P1,輸出功率為P2時(shí)，如此齒輪傳動(dòng)效率可寫為R/F2 T2n2 /T1 ni T2 /iT1式中：T|、T2 分別為輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)矩；rh、n2分別為輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速；i傳動(dòng)比，i r1 / r2利用測(cè)試手段，通過測(cè)量齒輪試驗(yàn)箱的輸入和輸出軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，即可由上式迅速確定齒輪的傳動(dòng)效率。一：測(cè)定效率的方式：開放功率流式和封閉功率流式 開放功率流式：借助一個(gè)加載裝置機(jī)械制動(dòng)器、電磁測(cè)功器或磁粉制動(dòng)器來消耗齒輪傳動(dòng)所傳遞的能量。一般測(cè)試對(duì)象的功率減小時(shí)多采用此種形式。優(yōu)點(diǎn)：

2、與實(shí)際工作情況一致，簡單易行，實(shí)驗(yàn)裝置安裝方便。缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗大，對(duì)于需作較長時(shí)間實(shí)驗(yàn)的場合如疲勞試驗(yàn)，消耗能量尤其嚴(yán)重。 封閉功率流式：采用輸出功率反應(yīng)給輸入從而形成功率流封閉。一般測(cè)試對(duì)象的功 率較大時(shí)或需作長時(shí)間試驗(yàn)時(shí)多采用此種形式。優(yōu)點(diǎn)：電源只提供齒輪傳動(dòng)中摩擦阻力所消耗的功率，可大大地減小功耗。缺點(diǎn)：試驗(yàn)臺(tái)的控制復(fù)雜，價(jià)格較高。鑒于在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中一般都是小功率，而且不需長時(shí)間試驗(yàn)，所以選擇開放功率流式測(cè)定效率。1、齒輪箱的長度：400600mm2、齒輪箱的寬度：200400mm3、齒輪箱的高度：300400mm4、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)X圍：0 1440r/min5、傳動(dòng)比：2206、功率條件X圍：

3、0 4kw7、扭矩測(cè)量X圍：0 500N m實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)三：動(dòng)力源 直流電動(dòng)機(jī)：將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。電動(dòng)機(jī)定子提供磁場，直流電 源向轉(zhuǎn)子的繞組提供電流，換向器使轉(zhuǎn)子電流與磁場產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩保持方向不變。特點(diǎn)：1.調(diào)速性能好。所謂 調(diào)速性能，是指電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為 地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級(jí)調(diào)速， 而且調(diào)速X圍較寬。2.起動(dòng)力矩大，可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，但凡在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。 交流電動(dòng)機(jī)：用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相

4、互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。交流電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成，并且定子和轉(zhuǎn)子是采用同一電源，所以定子和轉(zhuǎn)子中電流的方向變化總是同步的，即線圈中的電流方向變了，同時(shí)電磁鐵中的電流方向也變，根據(jù)左手定如此，線圈所受磁力方向不變，線圈能繼續(xù)轉(zhuǎn)下去。交流電機(jī)不管是同步還是異步的轉(zhuǎn)速都受電源頻率的制約。因此，交流電機(jī)的調(diào)速比擬困難，最好的方法是改變電源的頻率，而以往要改變電源頻率是比擬復(fù)雜的。 汽油機(jī)：以汽油為燃料,采用電點(diǎn)火,轉(zhuǎn)速一般在30006000轉(zhuǎn)/分，甚至高達(dá)每分 萬轉(zhuǎn)。功率由幾百瓦至幾百千瓦。在農(nóng)林方面廣泛用作采茶機(jī)、割草機(jī)、機(jī)鋤、噴藥機(jī)、割灌機(jī)、機(jī)鋸等的動(dòng)力；在交通方面用作摩托車、汽車、小艇的動(dòng)力。此外，用于

5、通信和電影 放映機(jī)的小型發(fā)電機(jī)組，采礦用鑿巖機(jī)、建筑用打夯機(jī)等，無不以小型汽油機(jī)作動(dòng)力。 柴油機(jī)：以柴油為燃料，利用壓縮熱自燃，轉(zhuǎn)速一般在百余轉(zhuǎn)至五、六千轉(zhuǎn)每分，功 率由幾千瓦至數(shù)萬千瓦。廣泛用作汽車、拖拉機(jī)、坦克、船舶、軍艦、機(jī)車、發(fā)電機(jī)組、物 料搬運(yùn)機(jī)械、土方機(jī)械等的動(dòng)力。從上面的介紹可以看出，汽油機(jī)和柴油機(jī)雖然用途廣泛，但是對(duì)于本實(shí)驗(yàn)臺(tái)來說，動(dòng)力過于強(qiáng)勁，且調(diào)速不便。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)所測(cè)試的減速器，其設(shè)計(jì)時(shí)選用電機(jī)帶動(dòng)，電機(jī)額定功率 為4kw ,滿載轉(zhuǎn)速1440轉(zhuǎn)/分。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)簡單易行的原如此，應(yīng)該盡量使實(shí)驗(yàn)的環(huán)境與減速器實(shí)際工作環(huán)境保持一致，以便使測(cè)得的數(shù)據(jù)實(shí)際有效。應(yīng)當(dāng)選用減速器設(shè)計(jì)時(shí)的電

6、機(jī)一Y系列Y112M-4一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為4kw，滿載轉(zhuǎn)速1440轉(zhuǎn)/分。減速器電動(dòng)機(jī)選用丫112M 4同步轉(zhuǎn)速:1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速為 1440r/mina： tiir safi岀穩(wěn)口廉黑連四：轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)量轉(zhuǎn)矩測(cè)量技術(shù)包括兩方面：一是傳感器，二是測(cè)試系統(tǒng)。參數(shù)由名電動(dòng)機(jī)軸工作軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)1440功率P(kW)轉(zhuǎn)矩T(N m)23（轉(zhuǎn)矩傳感器主要有兩大類：第一類是以應(yīng)變片作為敏感元件的傳感器。它在轉(zhuǎn)軸或 與轉(zhuǎn)軸串聯(lián)的彈性軸上安裝4片應(yīng)變片，應(yīng)變片連接成惠登斯橋，轉(zhuǎn)矩使軸的微小變形引起應(yīng)變片阻值發(fā)生變化，橋輸出信號(hào)與轉(zhuǎn)矩成比例。第二類是通過

7、磁電感應(yīng)獲取信號(hào)的磁齒柵式傳感器。這類傳感器輸出信號(hào)的本質(zhì)是角位移信號(hào)，需對(duì)信號(hào)進(jìn)展組合處理才能得到轉(zhuǎn)矩信息。它是非接觸式傳感器，無磨損，無摩擦，是目前應(yīng)用最廣泛的轉(zhuǎn)矩傳感器。轉(zhuǎn)速傳感器，將旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電量輸出的傳感器。轉(zhuǎn)速傳感器屬于間接式測(cè)量裝置，可用機(jī)械、電氣、磁、光和混合式等方法制造。按信號(hào)形式的不同，轉(zhuǎn)速傳感器可分 為模擬式和數(shù)字式兩種。前者的輸出信號(hào)值是轉(zhuǎn)速的線性函數(shù)，后者的輸出信號(hào)頻率與轉(zhuǎn)速成正比，或其信號(hào)峰值間隔與轉(zhuǎn)速成反比。轉(zhuǎn)速傳感器的種類繁多、應(yīng)用極廣，其原因是在 自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化儀表中大量使用各種電機(jī)，在不少場合下對(duì)低速如每小時(shí)一轉(zhuǎn)以 下、高速如每分鐘數(shù)十萬轉(zhuǎn)、

8、穩(wěn)速如誤差僅為萬分之幾和瞬時(shí)速度的準(zhǔn)確測(cè)量有嚴(yán) 格的要求。常用的轉(zhuǎn)速傳感器有光電式、電容式、變磁阻式以與測(cè)速發(fā)電機(jī)等。轉(zhuǎn)矩傳感器，利用扭軸把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成扭應(yīng)力或扭轉(zhuǎn)角，再轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)矩成一定關(guān)系的電信號(hào)的傳感器。扭軸的形式有實(shí)心軸、空心軸、矩形軸等。按照作用原理不同，扭應(yīng)力式轉(zhuǎn) 矩傳感器可分為電阻應(yīng)變式和壓磁式兩種；扭轉(zhuǎn)角式轉(zhuǎn)矩傳感器可分為振弦式、光電式和相位差式三種。JC 2C. JCG2系列傳感器主要技術(shù)指標(biāo)額宜和卻伎mi；列解IWt 共3個(gè)現(xiàn)格杯卅轉(zhuǎn)建,OUODO rn-20(XW r/min JCG2)扣卻測(cè)址和歸 i O1-0.2FS額毎扭匹NmABDGLH111sK1 71200464

9、弼110914(J.2ltKM)-2(W0490106JC2C. JCG2株感囂竊裝尺寸麥K囲為敲連繪聯(lián)人堆一離都為高韓遽小扭矩* 斷頁用戶可以址二臺(tái)憲塞柑同團(tuán)JC 犁制妹憐達(dá)群、血小用尢令按他偉愍黠，成本相荊下敞且宜于葩u二臺(tái)同樣遅養(yǎng)；J 向的JC從両提高測(cè)試榊噪；尤HS-ftF用啟動(dòng)十吃機(jī)選行測(cè)試從向強(qiáng)T訂也1L磴處了曲T豹渤卜電機(jī)顯的測(cè)無1就養(yǎng).2,衆(zhòng)用此方法測(cè)得俯效率，開方而得到單合3#連將曲實(shí)莎敷率(土試10實(shí)際敷率應(yīng)略所以可以選擇 兩個(gè)額定轉(zhuǎn)矩為500N m的JC型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)測(cè)試系統(tǒng)的傳感器都是齒柵式轉(zhuǎn)矩傳感器。主要分為數(shù)字式、單片微機(jī)型、通用微 機(jī)型三種。數(shù)字式是采用中

10、小規(guī)模集成電路和組合邏輯設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，這是早期的測(cè)試系統(tǒng)，缺點(diǎn)是儀器系統(tǒng)可靠性差，功能單一，操作復(fù)雜，體積龐大。單片微機(jī)型采用單片微機(jī)采集 與處理數(shù)據(jù)，體積小、性能高，但是儀器的分析能力弱。通用微機(jī)型利用單片微機(jī)采集數(shù)據(jù)， 再把數(shù)據(jù)送到通用微機(jī)上進(jìn)展離線的數(shù)據(jù)分析與處理。本實(shí)驗(yàn)中只需要測(cè)定2個(gè)數(shù)據(jù)，不需要分析，應(yīng)當(dāng)選用單片微機(jī)型的測(cè)試系統(tǒng)，具體型號(hào)可以選用某某良表儀器儀表某某公司原某某第二電表廠的 ZJYW 1型。五：負(fù)載 機(jī)械制動(dòng)器：由耐熱、抗磨性能好的制動(dòng)塊與其固定與移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的，能對(duì)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)展摩擦制動(dòng)的裝置。 測(cè)功器：測(cè)量機(jī)械的輸出扭矩或驅(qū)動(dòng)扭矩的裝置。如果同時(shí)測(cè)得機(jī)械的轉(zhuǎn)速，

11、 還可算出機(jī)械的輸出功率或驅(qū)動(dòng)功率。測(cè)功器主要用來測(cè)定發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和泵等機(jī)械的軸功率特性。有些測(cè)功器既可吸收被測(cè)機(jī)械的機(jī)械能而測(cè)定其輸出功率，又可放出能量測(cè)定機(jī)械的驅(qū)動(dòng)功率。 磁粉制動(dòng)器：制動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)部件借助于磁粉間的電磁吸力形成的磁粉鏈，同工作面之間的摩擦力產(chǎn)生制動(dòng)功能的制動(dòng)器。其具有激磁電流和傳遞轉(zhuǎn)矩根本成線性關(guān)系的特點(diǎn)。在同滑差無關(guān)的情況下能夠傳遞一定的轉(zhuǎn)矩，具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動(dòng)節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。是一種多用途、性能優(yōu)越的自動(dòng)控制元件。現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于 造紙、印刷、塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金、壓片機(jī)以與其他有關(guān)卷取加工行業(yè)中的

12、放卷和收卷 X力控制。機(jī)座式磁粉制動(dòng)器：CF 50型技術(shù)參數(shù)安:按尺寸號(hào)姑審N.M電就Aw專式dH,HLLiL1打LiL&d.b20.11001冷9廿105106加曲26IDO11515IWf52300口冷1272139120212360110125X4IG0.6800121001翻B526167015518094CF-2200.61600用1202加14430曲7815519011啟CF-5Vi0.85500水冷22150260165門1411018523011CF-lfltoo1WO水冷2S165300305J537.5IflO13527413gCF-202002100003318

13、0335341430.512526832013iod3002.512()0021038534?7023150300B14CF-505(M254(X)0水冷(jO24044()63J1011532303404201718CF-1QD10002d180006028052247810031220430S0017IB 1CF-2002000325000水拎7532>610S4311050250兒0f*002220CJF4OO500034000090430刖60?MQ»320bOO7002225CT-1(W0100)045000012060011257401迪40：-'|9002632六：聯(lián)軸器 m應(yīng)當(dāng)選用LT3型彈性套柱銷聯(lián)軸器，主動(dòng)端為 Z型軸孔，C型鍵槽，從動(dòng) 端J型軸孔，B型鍵槽，NmLT境彈性査柱樹取軸器1一半嚴(yán)柚霜！ 2* 34掛層* 5-禪性秦卜&一柱銷口型劑躍柱銷聯(lián)軸器基本料和主要尺寸(GB/I4323)亦公騙轉(zhuǎn)拒許月轉(zhuǎn)速n/r fiiir'1tt?LS®d?朿.JLDSAfifiMk*轉(zhuǎn)動(dòng)慣晝T/kg LT16.3380