带传动实验解析

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带传动的受力分析

带传动的受力分析

带传动的受力分析带传动的受力分析1 .带传递的力安装带传动时,传动带应以一定的张紧力F 0 紧套在带轮上。

带传动不工作时,带两边的拉力相等,均为初拉力F 0 ,如图8 -8a 所示。

工作时,在F 0 作用下,带轮与带之间产生摩擦力。

主动轮端,带在摩擦力F f 驱动下随带轮一起运动;从动轮端, 从动轮在摩擦力F f 驱动下以转速n 2 转动。

由于摩擦力的作用,带两边的拉力也发生相应变化,带绕入主动轮的一边被进一步拉紧,称为紧边,其所受拉力由F 0 增大到F 1 ,而带的另一边则被放松,称为松边,其所受拉力由F 0 降到F 2 ,如图7-8b 。

F 1 、F 2 分别称为带的紧边拉力和松边拉力,两者之差称为带的有效拉力F (传递的圆周力)。

当取主动轮一端的带为分离体时,根据作用于带上的总摩擦力∑ F f 及紧边拉力F 1 与松边拉力F 2 对轮心O 1 的力矩平衡条件,可得( 7-1 )V 带有效拉力 F (N) 、带速 v (m/s) 和带传递功率 P (kW) 之间的关系为( 7-2 )由上式可知,当带速一定时,传递的功率越大,所需要的摩擦力也越大,传动带的有效拉力越大。

若假设带在工作前后总长度不变,而且带的弹性模量为常数,则带工作时,其紧边的伸长增量等于松边的伸长减量。

由于带工作在弹性变形范围, 且忽略离心力的影响,则可近似认为紧边拉力的增加量等于松边拉力的减小量, 即( 7-3 )由式( 7-1 )和式( 7-3 )可得(7-4 )( 7-5 )上式说明带工作时带两边的拉力大小取决于初拉力和有效拉力。

当带与带轮的摩擦处于即将打滑而尚未打滑的临界状态时,摩擦力处于极限状态,即带传动的有效拉力 F 达到最大值。

根据理论推导,带的紧边拉力 F 1 与松边拉力 F 2 的关系用下式表示( 7-6 )式中,q -每米带长的质量, kg/m ,见表 7-4 ;-带轮上的包角, rad ,见图 7-8b ;f -带与带轮之间的摩擦系数(对 V 带传动用当量摩擦系数 f v );e -自然对数的底数。

带传动特性测试与分析实验

带传动特性测试与分析实验

实验二带传动特性测试与分析实验(一)实验目的1.观察带的弹性滑动和打滑现象,加深对带传动工作原理和设计准则的理解。

2、了解带的初拉力、带速等的改变对带传动能力的影响,测绘出带的传动效率和弹性滑动曲线。

3、掌握转速、扭矩、转速差及效率的测量方法。

(二)实验设备及工作原理1、实验设备实验台结构如图一所示,传动带装在主动轮5和从动轮5ˊ上,直流电机1、2的外壳通过支承座3、4内的滚动轴承悬浮安装,使电机定子可绕轴线摆动。

整流、启动、调速、加载以及控制电子系统等电气部分装在机身座内,并由面板显示。

2、基本原理和方法1)调速和加载直流电机由可控硅整流装置供给,传动调速电位器改变可控硅触发角,提供给电动机电枢不同的端电压,以实现无级调速。

加载是通过改变发电机(电机2)负载电阻实现的,逐个按动负载电阻开关,使电枢电流增大,转子电磁转距增大,由于电机1与发电机产生相反的电磁转距,发电机的电磁转距对电动机而言,即为负载转距,所以改变发电机负载电阻也就实现了负载的改变。

2)转速的测量带轮5和5ˊ转速的测量,由装在支承座3和4内的光电传感器及带轮背后的光栅盘获取脉冲信号再经过放大显示得到。

其测试原理框图见图二。

n 1: 主动轮. n 2:主动轮23)转矩的测量电机1、2的转矩T 1、T 2分别通过固连在支撑座3、4的传感电位器及一对小模数齿轮实现。

当带的外载荷改变时,电机的外壳产生反向转动,此时,固连于外壳上的齿圈旋转,齿圈带动固连于传感电位器轴上的小齿轮回转,这样电机外壳的转角变化--机械量就转换成电阻值的变化--电量。

电量的变化通过电路设计由数码管显示,即为所得的主从动带轮的转矩T 1、T 2。

4)带传动的滑动系数和效率 滑动系数%100121⨯=-n n n ε带的传动效率%100112212⨯==n T n T p p η其中,P 1、P 2为主动轮、从动轮的功率(瓦),n 1、n 2为主、从动轮转速(rpm ),随着负载的改变,T 1、T 2、Δn=n 1-n 2值也改变,这样可获得一组ε和η值,然后绘制出滑动曲线和效率曲线图。

带传动_实验报告

带传动_实验报告

一、实验目的1. 了解带传动的原理和结构。

2. 掌握带传动实验台的组成及工作原理。

3. 学习测量转矩、转速、转速差等参数的方法。

4. 观察带传动的弹性滑动及打滑现象。

5. 研究预紧力对带传动能力的影响。

二、实验原理带传动是一种利用柔性传动带传递动力和运动的传动方式。

它主要由主动轮、从动轮、传动带和支承装置组成。

传动带通过紧绷在主动轮和从动轮之间,将动力传递给从动轮,实现机械传动。

三、实验设备1. 带传动实验台2. 带传动系统3. 加力传感器4. 计时器5. 数据采集器6. 计算机四、实验步骤1. 观察实验台结构,了解各部分功能。

2. 将实验台连接好,确保各部分连接牢固。

3. 启动实验台,观察传动带运行情况。

4. 使用加力传感器,逐渐增加负载,观察传动带的变化。

5. 使用计时器测量传动带在单位时间内的转速。

6. 使用数据采集器采集转矩、转速、转速差等参数。

7. 记录实验数据,进行数据处理和分析。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明,随着负载的增加,传动带的转速逐渐降低,转矩逐渐增大。

2. 实验观察到,当负载增加到一定程度时,传动带开始出现弹性滑动现象。

3. 当负载继续增加,传动带发生打滑现象,传动效率下降。

4. 实验发现,预紧力对带传动能力有显著影响。

适当增加预紧力可以提高传动带的传动效率,降低打滑现象。

六、实验结论1. 带传动是一种有效的动力传递方式,具有结构简单、成本低廉、维护方便等优点。

2. 带传动实验台能够有效地模拟实际传动过程中的各种情况,为研究带传动性能提供实验依据。

3. 通过实验,掌握了测量转矩、转速、转速差等参数的方法,了解了预紧力对带传动能力的影响。

4. 为今后设计、使用和维护带传动系统提供了理论依据和实践经验。

七、实验讨论1. 实验过程中,传动带出现打滑现象的原因是什么?如何避免?2. 预紧力对带传动能力有何影响?如何确定合适的预紧力?3. 带传动实验台在实际应用中有哪些局限性?八、实验总结本次实验使我们对带传动原理和结构有了更深入的了解,掌握了带传动实验台的使用方法,为今后学习和研究带传动系统奠定了基础。

带传动的工作情况分析

带传动的工作情况分析

扭矩 N·m
分析:
在功率一定的情况下,v 减少,圆周力F 增大。所 以,带传动一般放在高速级,以减少圆周力,从而减 少结构尺寸。放在高速级还起到吸震,过载保护的作 用。
当传递的圆周力大于带轮的极限摩擦力,带与 带轮就会打滑。
3、欧拉公式:
当传动带和带轮间有全面滑动趋势时,摩擦力达到
最大值,即有效圆周力达到最大值。此时,忽略离心力
两班制 三班制
2) 包角α
F
2F0 (1
e
f
2
'
) 1
包角α愈大,传递的有效拉力F 愈大。带轮摩擦 力的最大值ΣFmax取决于小带轮包角α1 ,要求 α1 ≥120°。
一般应使松边在上,加大中心距,以增大包角。
包角系数Kα
包角系数Kα
3) 当量摩擦系数f´
当量摩擦系数f´愈大,传 递的有效拉力F 愈大;
受力分析
F0 F2
n1
F0
F2
松边
n2
紧边
FF0 1
F1F0
由于摩擦力的作用,带绕入主动轮的一
边被拉的更紧,拉力由F0 增加到F1。 另一边被放松,拉力由F0 降到F2。
受力分析
两边的拉力差称为有效拉力F,也就是带所传
递的圆周力。(有效拉力等于各点摩擦力的总和)
Fi F F1 F2
(1)
在拉力差所产生的,使v1>v2 ,它是不可避免的。
2、过载打滑
由于载荷过大,需要传递的圆周力超过最大
摩擦力而引起。
1.弹性滑动
带在拉力作用下 弹性伸长,拉力大, 伸长量大。
带绕过主动轮时, 拉力由F1逐渐减少到 F2,带的伸长量也相
应减少。
但是,主动轮的转动是等速的,这就使带与轮之

机械基础实验B(二)解析

机械基础实验B(二)解析

机械性能和工作能力的测试与分析3.1 3.1.1 实验目的及实验原理1.实验目的(1)测定滑动率ε和传动效率η,绘制2T -ε滑动曲线及2T -η效率曲线 (2)测定带传动的滑动功率。

(3)观察带传动中的弹性滑动和打滑现象。

2.实验原理带传动是广泛应用的一种传动,其性能试验为机械设计教学大纲规定的必做的实验之一。

带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。

在传递转矩时带在传动过程中紧边与松边所受到的拉力不同,因此,在带与带轮间会产生弹性滑动。

这种弹性滑动是不可避免的。

当带传动的负载增大到一定程度时,带与带轮间会产生打滑现象。

通过本实验可以观察带传动的弹性滑动和打滑现象,形象地了解带传动的弹性滑动与打滑现象与有效拉力的关系,掌握带传动的滑动率及效率的测试方法。

(1)带传动的滑动率测定主从动轮直径为1d ,2d ,主从动带轮转速1n 、2n ,由于带传动存在弹性滑动,使从动轮圆周速度2v 小于主动轮圆周速度2v ,其速度降低程度用滑动率ε表示:%%112211121n d n d n d v v v -=-=ε 当21d d =时,%121n n n -=ε 式中:1d ,2d ——主从动带轮基准直径;1v 、2v ——主、从动带轮的圆周速度; 1n 、2n ——主、从动带轮的圆周速度;(2)皮带传动效率η的测定%112212n T n T P P ⋅⋅==η 式中:1P 、2P ——主、从动带轮的功率;1T 、2T ——主、从动带轮的转矩; 1n 、2n ——主、从动带轮的圆周速度;3.1.2 实验设备及工具1.DCS-II 带传动实验台主要技术参数 (1)直流电机功率:2台×50W(2)主动电机调速范围:500~2000转/分 (3)额定转矩:T=0.24N.M=2450g .cm(4)实验台尺寸:长×宽×高=600×280×300 (5)电源:220V 交流2.实验设备的结构特点(1)机械结构本实验的机械部分,主要由两台直流电机组成,如图3.1所示。

带传动滑动实验报告

带传动滑动实验报告

带传动滑动实验报告实验目的:探究带传动滑动的原理和影响因素,分析实验结果,提出改进措施。

实验设备:带传动滑动试验台、带传动系统、加力传感器、计时器、数据采集器、计算机。

实验原理:带传动是通过带传递力矩和运动的一种传动方式。

在带传动中,带与滑轮之间发生着滑动现象,故称为带传动滑动。

其传动方式依赖于摩擦力的转换和调节。

实验步骤:1. 将带传动系统安装到试验台上,并调整好带的松紧度。

2. 将加力传感器固定到实验台上的合适位置,并连接到数据采集器上。

3. 将实验台的带传动系统启动,并通过计时器记录数据。

4. 在不同转速和不同负荷下进行实验数据采集,包括摩擦力、转速和时间等。

5. 完成实验后,导出实验数据并进行分析。

实验结果:根据实验数据和图表分析,可以得到以下结论:1. 随着负荷的增加,带传动滑动的摩擦力也随之增加。

这是由于负荷增加导致带与滑轮之间的接触面积增加,从而增加了摩擦力的产生。

2. 随着转速的增加,带传动滑动的摩擦力也有所增加。

这是由于转速增加导致摩擦力的传递面积增加,从而增加了摩擦力的产生。

3. 带传动滑动的时间与负载和转速呈正相关。

负载增加或转速增加都会导致带与滑轮之间滑动的时间增加。

改进措施:基于以上结论,可以提出以下改进措施来减少带传动滑动的摩擦力和时间:1. 适当增加带与滑轮之间的摩擦系数,可以通过优化带材质或涂覆摩擦剂来实现。

这样可以减少摩擦力的产生。

2. 优化带传动系统的设计,减少负荷对带的影响。

可以通过增加滑轮的直径或改变带的角度来减小负荷对带的作用。

3. 控制转速在合适的范围内,避免过高或过低的转速。

可以通过调整动力系统的传动比例来实现。

结论:通过带传动滑动实验,我们可以了解带传动滑动的原理和影响因素。

根据实验结果分析,我们可以得出结论并提出改进措施,以减少带传动滑动的摩擦力和时间。

这对于优化带传动系统的设计和提高传动效率非常重要。

带传动分析实验报告

带传动分析实验报告

带传动分析实验报告
本次实验旨在通过带传动系统的分析,掌握传动功率、压力角等参数的计算方法,并
通过实验验证和了解齿轮齿条传动的优缺点及其应用领域。

实验装置包括一台带传动试验机和几组不同齿数、不同大小的齿轮齿条传动装置。


先进行了传动功率的测量实验,实验中我们选用了两个齿轮轮廓数分别为10和17的齿轮。

通过转速、制动扭矩的测量,利用公式P=Tω 计算出传动功率,实验结果表明:当传动
装置的齿轮轮廓数增加时,传动功率也随之增加。

这是由于齿轮齿条系统中齿轮轮廓数的
增加,可增加齿轮外径,提高齿轮齿条的传动能力,从而提高传动功率。

而当传动装置的
齿数增加时,传动功率也随之增加。

这是因为齿数的增加,减小了单个齿齿面的压力,从
而降低了齿面的损耗。

接着进行了压力角的测量实验。

利用测量仪器可以测量角度,结合公式计算得到压力角,实验结果表明:压力角的大小与齿轮齿条角度有关,当齿轮齿条所对应的压力角逐渐
增大时,齿轮齿条系统的传动效率逐渐降低,同时,齿轮齿条系统的噪音和振动也会逐渐
增大。

最后我们对齿轮齿条传动系统进行了优缺点的比较和探讨。

齿轮齿条传动装置具有带
动方向确定、传动比稳定、重量轻等优点,但也存在着齿面磨损等问题。

相比之下,链条
传动的优点是齿面的磨损较少,但同时存在着拉伸和弯曲等问题。

时键传动则不存在齿面
磨损和拉伸等问题,但在运转时需要增加一定的轴向负载。

带传动试验

带传动试验

带传动实验一、实验目的⒈了解带传动的基本原理,并观察、分析有关带的弹性滑动和打滑等重要物理现象;⒉分析并验证预紧力对带的工作能力的影响;⒊了解转速、转差速以及扭矩的测量原理与方法;⒋绘制带的滑动曲线及传动效率曲线图。

二、实验原理带传动是依靠V 带与带轮接触表面间产生摩擦传递运动和动力的。

由于工作时带两边的拉力不等(F 1<F 2),使得V 带在沿带轮接触弧上各位置产生的弹性变形也不相同,这样V 带在运转过程中相对于带轮表面必然要产生一定的微量滑动,即弹性滑动。

滑动量的大小通常用滑动率ε%表示。

即:%%11221121n D n D n D V V -==ε当21D D =时 %%10121n n n n n =-=ε 式中:1V 、2V1V 、2V ——主、从动轮的线速度;1D 、2D ——主、从动轮的基准(计算)直径1n 、2n ——主、从动轮的转速0n ——转速差(滑动转速)当实验条件相同且预紧力10F 一定时,ε的大小取决于负载的大小, 1F 与2F 的差值越大,产生弹性滑动的范围也随之扩大。

当V 带在整个接触弧上都产生滑动时会沿带轮表面出现打滑现象。

此时,带传动已经不能正常工作因此,应该避免打滑现象。

带传动机的结构是由两等径且具卸荷功能的V 带带轮分别安装在固定和可移动支座上。

实验前可通过螺旋调整机构使移动支座沿左右移动,保证V 带获得所需的预紧力。

电动机驱动主动轮经V 带使从动轮及加载轮一起转动。

调节铁芯中线圈输入电压的大小,可改变铁芯作用于加载轮上的电磁吸力,实现改变V带负载的作用。

三、实验操作步骤⒈确定预紧力F0松开紧定螺钉,轻按皮带待弹回后,旋紧圆螺母,预紧力的大小通过旋转圆螺母移动螺旋套使压簧变形来实现,拉杆指针每移动一格,单边带的预紧力就增加3N。

⒉检查:分别将加载(调压)电位器和调速手轮反转到底使加载铁芯脱开加载轮。

⒊接通测试仪电源开关和试验机开关,测量仪置P。

⒋缓慢放置调整手轮,试验机即运转,按E u测量加载电压和n1, 使n1至n1=250~280的实验范围。

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6. 顺时针方向缓慢旋转调速旋钮,使 电动机转速由低到高,直到电动机的 转速显示为n1≈1100转/分为止(同时 显示出n2),此时,转矩显示器也同时 显示出两电机的工作扭矩T1、T2。
实验操作
7. 待稳定后,单击“稳定测试”按钮,实 时稳定记录皮带 传动的实测结果,同时 将这一结果记录到实验指导书的数据记 录表中。 8.点击“加载”按钮,使发电机增加一 定量的负载,并将 转速调到n1≈1100转 /分,待稳定后,单击“稳定测试”按 钮到,实同验时指将导测书试的结数果据记n1、录n表2和中T。1、重T复2记本录 步骤,直到ε%≥16%~20%为止,结束本实 验。
计算出输出功率P2、滑差率、 效率。
绘制P2— 滑差率曲线和P2— 效率曲线。
三、带传动实验台的结构及工 作原理
原理图
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带传动实验台
计算公式
• 带传动的滑差率: • ε = (n1-n2)/n1 ×100%
• 带传动的传动效率: • η=p2/p1 = T2n2/T1n1 ×100% • 式中: P1、P2一主动轮、从动轮的功率
五、实验操作
1.启动电脑,启动带传动测试软件, 进入皮带传动实验台软件封面。
2.接通实验台电源(单相220V),打 开电源开关。 3. 点击进入皮带传动实验台软件封面 非文字区,进入皮带传动实验说明界面。
4. 单击“实验”按钮,进入皮带传动实 验分析界面。
实验操作
5. 单击“运动模拟”按钮,可以清楚 观察皮带传动的运动和弹性滑动及打 滑现象。
带传动的滑差率与效率测定 实验
一、实验目的
• 1. 了解带传动试验台的结构和工作原理。 • 2. 掌握转矩T、转速n、转速差的测量方
法.
• 3. 熟悉其操作步骤。 • 4. 观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 • 5. 了解改变预紧力对带传动能力的影响
二、实验内容与要求测试Leabharlann 传动转速n1、n2和扭矩 T1、T2。
12.整理实验数据,写出实验报告。
绘制滑差率曲线和效率曲线
2
1
A0 Pmax
P2
1—滑差率曲线 2—效率曲线 带传动滑动率曲线和效率曲线
实验操作
9.单击“实测曲线”,显示皮带传动滑动 曲线和效率曲线。
10.增加皮带预紧力到3Kg(增加砝码重 量),再重复以上实验。经比较实验结果, 可发现带传动功率提高,滑差率降低。
实验操作
11.实验结束后,首先将负载卸去,然后 将调速旋钮逆时针方向旋转到底,关掉电 源开关,然后切断电源,取下带的预紧砝 码;退出测试系统,并关电脑。
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