1、齒輪傳動實驗一、實驗目的一、實驗目的n了解封鎖流式實驗臺構造，弄懂封鎖加載原理。n了解齒輪傳動效率的測定原理，掌握用封鎖流式實驗臺測定齒輪傳動效率的方法。n測定齒輪減速器的傳動效率。二、實驗系統二、實驗系統nCLS-1I型齒輪實驗臺為小型臺式封鎖功率流式齒輪實驗臺，采用懸掛式齒輪箱不停機加載方式，加載方便、操作簡單平安、耗能少。在數據處置方面，既可直接抄錄數據手工計算，也可以和計算機接口組成具有數據采集處置，結果曲線顯示，信息儲存、打印輸出等多種功能的自動化處置系統。n實驗內容： n 1、了解封鎖功率流式齒輪實驗臺的根本原理、特點及測定齒輪傳動效率的方法。n 2、經過改動載荷，測出不同載荷下的

2、傳動效率和功率。輸出T1T9關系曲線及一T9曲線。其中T1為輪系輸入扭矩即電機輸出扭矩，T9為封鎖扭矩也即載荷扭矩。為齒輪傳動效率。1、實驗系統組成、實驗系統組成實驗系統外觀如圖實驗系統外觀如圖1所示。所示。圖1 如圖2所示，實驗系統由如下設備組成：1CLS-II型齒輪傳動實驗臺；2CLS-II型齒輪傳動實驗儀；3計算機；4打印機。齒輪傳動機構電機轉矩傳感器電機轉速傳感器微計算機CRT顯示打印機CLS-II齒輪傳動實驗臺CLS-II齒輪傳動實驗儀單 片 微 計 算 機電機轉矩顯示電機轉速顯示轉矩輸出接口RS232接口圖2 2、實驗機構主要技術參數n1實驗齒輪模數m2； n2齒數Z4Z3Z2Zl

3、=38；n3速比i=1；n4直流電機額定功率P=300w；n5直流電機轉速N01100rm；n6最大封鎖扭矩TB=15N.m；n7最大封鎖功率PB=1.5Kw；n8實驗臺尺寸：長x寬x高=900 x550 x300；n9電源220V交流/50Hz。 3、實驗臺構造、實驗臺構造 實驗臺的構造如圖實驗臺的構造如圖3所示，由定軸齒輪副、所示，由定軸齒輪副、懸掛齒輪箱、扭力軸、雙萬向連軸器等組成一個封鎖懸掛齒輪箱、扭力軸、雙萬向連軸器等組成一個封鎖機械系統。機械系統。 電機采用外殼懸掛構造，經過浮動連軸器和齒輪電機采用外殼懸掛構造，經過浮動連軸器和齒輪相連，與電機懸臂相連的轉矩傳感器把電機轉矩信號相連

4、，與電機懸臂相連的轉矩傳感器把電機轉矩信號送入實驗臺電測箱，在數碼顯示器上直接讀出。電機送入實驗臺電測箱，在數碼顯示器上直接讀出。電機轉速由霍耳傳感器轉速由霍耳傳感器4測出，同時送往電測箱中顯示。測出，同時送往電測箱中顯示。 圖圖3齒輪實驗臺構造簡圖齒輪實驗臺構造簡圖 1懸掛電機懸掛電機 2轉矩傳感器轉矩傳感器 3浮動連軸器浮動連軸器 4霍耳傳感霍耳傳感器器5定軸齒輪副定軸齒輪副 6剛性連軸器剛性連軸器 7懸掛齒輪箱懸掛齒輪箱8砝碼砝碼 9懸懸掛齒輪副掛齒輪副 10扭力軸扭力軸 11萬向連軸器萬向連軸器 12永久磁鋼永久磁鋼圖3 4、效率計算、效率計算l封鎖功率流方向確實定封鎖功率流方向確實定

5、 封鎖功率流方向如圖封鎖功率流方向如圖3(a)所所示，其大小為：示，其大小為： KW 該功率的大小決議于加載力該功率的大小決議于加載力知和扭力軸的轉速，而不是決議知和扭力軸的轉速，而不是決議于電動機。電機提供的功率僅為于電動機。電機提供的功率僅為封鎖傳動中損耗功率，封鎖傳動中損耗功率，即：即： 。 故故 單對齒輪單對齒輪 為總效率，假設為總效率，假設=95%，那，那么電機供應的能量，其值約為封么電機供應的能量，其值約為封鎖功率值的鎖功率值的1/10，是一種節能高效，是一種節能高效的實驗方法。的實驗方法。 9999550PNTPa991PPP919919TTTPPP919TTT 2封鎖力矩T9確

6、實定 由圖3b可以看出，懸掛齒輪箱杠桿加上載荷后，齒輪9、齒輪9就會產生扭矩，其方向都是順時針，對齒輪9中心取矩，得到封鎖扭矩T9：本實驗臺T9是所加載荷產生扭矩的一半，即： Nm 其中： W一所加砝碼重力N)； L一加載杠桿長度L=0.3m。29WLT 5、齒輪傳動實驗儀 實驗儀正面面板布置及反面板布置如圖4、圖5所示。實驗儀內部系統框圖參見圖2。 輸出轉速r/m輸出轉矩Nm送 數保 持清 零加 載載 荷 指 示CLS-II齒輪傳動實驗儀圖4 1、調零電位器 2、轉矩放大倍數電位器 3、力矩輸出接口 4、接地端子 5、轉速輸入接口 6、轉矩輸入接口 7、RS-232接口 8、電源開關 9、電

7、源插座圖3 1 2 3 45 6 7 8 9三、實驗操作步驟三、實驗操作步驟1、人工記錄操作方法、人工記錄操作方法1系統銜接及接通電源系統銜接及接通電源 齒輪實驗臺在接通電源前，應首先將齒輪實驗臺在接通電源前，應首先將電機調速旋扭逆時針轉至最低速電機調速旋扭逆時針轉至最低速“0速位速位置，將傳感器轉矩信號輸出線及轉速信號置，將傳感器轉矩信號輸出線及轉速信號輸出線分別插入電測箱后板和實驗臺上相輸出線分別插入電測箱后板和實驗臺上相應接口上，然后按電源開關接通電源。翻應接口上，然后按電源開關接通電源。翻開實驗儀后板上的電源開關，并按一下開實驗儀后板上的電源開關，并按一下“清清零鍵，此時，輸出轉速顯示

8、為零鍵，此時，輸出轉速顯示為“0，輸，輸出轉矩顯示數為出轉矩顯示數為“，實驗系統處于，實驗系統處于“自自動校零形狀。校零終了后，轉矩顯示為動校零形狀。校零終了后，轉矩顯示為“0。2轉矩零點及放大倍數調整轉矩零點及放大倍數調整 a、零點調整、零點調整 在齒輪實驗臺不轉動及空載形狀下，在齒輪實驗臺不轉動及空載形狀下，運用萬用表接入電測箱后板力矩輸出接口運用萬用表接入電測箱后板力矩輸出接口3見圖見圖5上，電壓輸出值應在上，電壓輸出值應在11.5V范范圍內，否那么應調整電測箱后板上的調零圍內，否那么應調整電測箱后板上的調零電位器假設電位器帶有鎖緊螺母，那么電位器假設電位器帶有鎖緊螺母，那么應先松開鎖緊

9、螺母，調整后再鎖緊。零應先松開鎖緊螺母，調整后再鎖緊。零點調整完成后按一下點調整完成后按一下“清零鍵，待轉矩顯清零鍵，待轉矩顯示示“0后表示調整終了。后表示調整終了。 b、放大倍數調整 “調零完成后，將實驗臺上的調速旋扭順時針漸漸向“高速方向旋轉，電機起動并逐漸增速，同時察看電測箱面板上所顯示的轉速值。當電機轉速到達1000轉分左右時，停頓轉速調理，此時輸出轉矩顯示值應在0.60.8Nm.之間此值為出廠時標定值，否那么經過電測箱后板上的轉矩放大倍數電位器加以調理。調理電位器時，轉速與轉矩的顯示值有一段滯后時間。普通調理后待顯示器數值跳動兩次即可到達穩定值。 (3)加載 調零及放大倍數調整終了后

10、，為保證加載過程中機構運轉比較平穩，建議先將電機轉速調低。普通實驗轉速調到300800轉分為宜。待實驗臺處于穩定空載運轉后假設有較大振動，要按一下加載砝碼吊籃或適當調理一下電機轉速，在砝碼吊籃上加上第一個砝碼。察看輸出轉速及轉矩值，待顯示穩定普通加載后轉矩顯示值跳動2一3次即可達穩定值后，按一下“堅持鍵，使當時的轉速及轉矩值穩定不變，記錄下該組數值。然后按一下“加載鍵，第一個加載指示燈亮，并脫離“堅持形狀，表示第一點加載終了。 在吊籃上加上第二個砝碼，反復上述操作，直至加上八個砝碼，八個加載指示燈亮，轉速及轉矩顯示器分別顯示“8888表示實驗終了。 根據所記錄下的八組數據便可作出齒輪傳動的傳動效率T9曲線及T1T9曲線。2、與計算機接口實驗方法n1銜接RS232通訊線n 在CLS-II型齒輪傳動實驗臺電測箱后板上設有RS-232接口，經過所附的通訊銜接線和計算機相聯，組成智能齒輪傳動實驗系統。假設采用多機通訊轉換器，那么需求首先將多機通訊轉換器經過RS-232通訊線銜接到計算機，然后用雙端插頭線，將CLS-1I型齒輪傳動實驗儀銜接到多機通訊轉換器的任一個輸入口。2啟動機械教學綜合實驗系統五、實驗報告五、實驗報告1、將實驗