歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!實驗三齒輪效率實驗指導(dǎo)書一、實驗?zāi)康?．了解封閉功率流式齒輪實驗臺的結(jié)構(gòu)、工作原理及操作方法；2．測定齒輪傳動的效率。二、實驗設(shè)備及原理(一)機械結(jié)構(gòu)實驗臺的結(jié)構(gòu)如圖4—1所示，它由懸掛電機1、轉(zhuǎn)矩傳感器2、浮動聯(lián)軸器3、轉(zhuǎn)速傳感器4、定軸齒輪副5、剛性聯(lián)軸器6、懸掛齒輪箱7、砝碼8、懸掛齒輪副9、萬向聯(lián)軸器10、脈沖發(fā)生器11等組成—個封閉機械系統(tǒng)。圖4—1齒輪實驗臺結(jié)構(gòu)簡圖電機采用外殼懸掛結(jié)構(gòu)，通過浮動聯(lián)軸器和齒輪軸相聯(lián)，與電機懸臂相聯(lián)的轉(zhuǎn)矩傳感器把電機轉(zhuǎn)矩信號送入實驗臺的電控箱，在數(shù)碼顯示器上直接讀出。電機轉(zhuǎn)速由測速傳感器4測出，同時送往電控箱中顯示。(二)效率計算1．封閉功率流方向的確定由圖4—1(b)可知，實驗臺空載時，懸臂齒輪箱的杠桿通常處于水平位置，當加上一定載荷以后，懸臂齒輪箱會產(chǎn)生一定角度的翻轉(zhuǎn)，這時扭力軸將有一力矩T9作用于齒輪9上(其方向為順時針)。萬向聯(lián)軸節(jié)的軸也有一力矩T9，作用于齒輪9，(其方向也為順時針，如忽略摩擦，則T9，=T9)。當電機順時針方向以角速度ω轉(zhuǎn)動時，T9與ω的方向相同，T9，與ω的方向相反，故這時齒輪9為主動輪，齒輪9，為從動輪。同理齒輪5，為主動輪，齒輪5為從動輪，封閉功率流方向如圖6—1(a)所示，其大小為：該功率流的大小決定于加載力矩和扭力軸的轉(zhuǎn)速，而不是決定于電機。電機提供的功率僅為封閉傳動中損耗的功率，即：故單對齒輪η總為總效率，若η總=95％，則封閉加載的功率僅為開式加載功率的1／20，是一種節(jié)能高效的實驗方法。2．封閉力矩T9的確定由圖4—1(b)可以看出，當懸掛齒輪箱杠桿加上載荷后，齒輪9、齒輪9，就會產(chǎn)生扭矩，其方向都為順時針。對齒輪9中心取矩，可得出封閉扭矩T9(本實驗臺T9為所加載荷產(chǎn)生扭矩的一半)，即：式中：W--所加砝碼的重量(N)：L一加載杠桿的長度，L=0．3m。平均效率為：(三)電子系統(tǒng)1．系統(tǒng)框圖電控箱內(nèi)電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖4—2所示。圖4—2實驗臺系統(tǒng)框圖2．操作部分操作部分主要集中在電控箱正面的面板上，面板的布置如圖4—3所示圖4—3面板布置圖在電控箱背面有微機RS-232接門、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速輸入接口等，其布置如圖4—4所示。圖4—4電控箱背面控制圖1—電源2一轉(zhuǎn)矩增益調(diào)節(jié)電位器3—RS—232接口4—轉(zhuǎn)矩輸入接口5一轉(zhuǎn)速輸入接口三、實驗內(nèi)容及步驟(一)人工記錄操作方法1．準備工作1)檢查實驗臺，使各機件處于完好狀態(tài)。2)將轉(zhuǎn)矩信號輸出線及轉(zhuǎn)速信號輸出線分別插入電控箱后板的相應(yīng)輸入插口上。3)將電機調(diào)速旋鈕逆時針方向旋到底。2．實驗步驟1)接通電源(單向220V)。2)按“清零”鍵，使單片機復(fù)位。3）在實驗臺電機“0速”及空載狀態(tài)下，調(diào)節(jié)電控箱面板上的“增益”電位器(粗調(diào))及“調(diào)零”電位器(細調(diào))，使輸山轉(zhuǎn)矩顯示值≤0．01N．m。一般轉(zhuǎn)動電位器后，顯示器跳動兩次即達到穩(wěn)定值。在調(diào)零過程中，若轉(zhuǎn)矩顯示為“9999”，則表示轉(zhuǎn)矩為“—”值，應(yīng)逆時針旋動電位器，使其顯示值增大。4)“調(diào)零”穩(wěn)定后，將實驗臺上的調(diào)速旋鈕順時針慢慢向“高速”方向旋轉(zhuǎn)，電機由啟動逐漸增速，同時觀察電控箱面板上所顯示的轉(zhuǎn)速值，當電機轉(zhuǎn)速達到預(yù)定轉(zhuǎn)速(500～800轉(zhuǎn)／分)時，停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時輸出轉(zhuǎn)矩顯示值應(yīng)在(0．3～0．4)N．m之間。否則，可通過電控箱背面的轉(zhuǎn)矩增益電位器加以調(diào)節(jié)。5)加載當實驗臺處于穩(wěn)定空載運轉(zhuǎn)后，在砝碼吊籃上加上第—個砝碼。觀察輸出轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩值。待顯示穩(wěn)定后，按一下“保持”鍵，使當時的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩值穩(wěn)定不變，記錄下該組數(shù)值。然后按一下“加載”鍵，第一個加載指示燈亮，并脫離“保持”狀態(tài)，表示第—點加載結(jié)束。在吊籃上加上第二個砝碼，重復(fù)上述操作，直至加上8個砝碼，8個加載指示燈亮，轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩顯示器分別顯示“8888”，表示實驗結(jié)束。記錄下8組數(shù)據(jù)后，應(yīng)及時卸載，按“清零”鍵，將電機轉(zhuǎn)速慢慢的調(diào)至零。根據(jù)所記錄下的8組數(shù)據(jù)便可作出齒輪傳動的傳動效率曲線，即η一T9及T1一T9曲線。(二)實驗臺與計算機接口在CLS-II型齒輪傳動實驗臺電控箱后板上設(shè)有RS-232串行接口，可通過所附的通訊線直接和計算機相聯(lián)，組成智能齒輪傳動實驗系統(tǒng)。操作步驟為：1．在關(guān)電源的狀態(tài)下，將信號線—端接到實驗機RS-232插座，另一端接到計算機串行輸出口(串行口1#或串行口2#均可，但無論連線或拆線時，都應(yīng)先關(guān)閉計算機和實驗機電源，以免燒壞接口元件)。．2．打開計算機，在DOS狀態(tài)下插入軟盤，運行GEAR．EXE文件，屏幕將提示要求輸入串行口通道號，根據(jù)通訊線所接的通道，輸入1#或2#通道，經(jīng)回車確認后屏幕將出現(xiàn)功能菜單，根據(jù)菜單，選擇“輸入”功能并按回車確定，計算機將處于等待信號輸入狀態(tài)。3．打開實驗機電源，調(diào)整轉(zhuǎn)矩零點及放大倍數(shù)至合適位置(方法同前)。4．實驗臺處于空載狀態(tài)下，加上第—個砝碼，待轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩顯示穩(wěn)定后，按一下“加載”鍵，第—個加載指示燈亮。加第二個砝碼，顯示穩(wěn)定后再按—下‘‘加載”鍵，第二個加載指示燈亮，第二次加載結(jié)束。如此反復(fù)，直至加上8個砝碼，按下8次“加載’’鍵，8個加載指示燈都亮。轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩顯示器都顯示“8888”，表明所采數(shù)據(jù)已全部送至計算機。電機慢慢調(diào)速為零，并卸下所有砝碼。5．當實驗機全部顯示“8888”時，計算機屏幕將全部顯示所采集的8組數(shù)。6．移動功能菜單的光標，選擇“曲線”功能，屏幕將顯示本次實驗的曲線和數(shù)據(jù)。7．移動功能菜單的光標至“打印”功能，打印機將打印實驗曲線和數(shù)據(jù)。8．實驗過程中如需調(diào)出本次數(shù)據(jù)，只需將光標移至“輸入”功能，并回車確認，同時按下實驗機的“送數(shù)”鍵，數(shù)據(jù)即被送至計算機，可用上述6、7項操作進行畫圖打印。9．—次實驗結(jié)束后如需繼續(xù)實驗，可按—下實驗機的“清零”鍵，同時將計算機屏幕上的菜單選至“輸入”，重復(fù)上述4～7項即可。10．實驗結(jié)束后，關(guān)閉實驗機的電源，將計算機屏幕上的菜單選至“退出”，回車確認后即可退出。退出后應(yīng)及時關(guān)閉計算機。實驗注意事項通電前，面板上調(diào)速旋鈕逆時針旋到底位置，連接地線。2．通電后，轉(zhuǎn)速顯示的4位數(shù)碼管亮。3．此后即可按實驗指導(dǎo)書的要求操作。實驗報告要求整理實驗數(shù)據(jù)，填寫實驗報告；回答思考題；填寫對本實驗臺的改進建議及本次實驗的收獲和體會。實驗三齒輪效率實驗報告姓名班級日期同組實驗者姓名1．實驗設(shè)備與實驗條件試驗機型號（或編號）實驗條件2．實驗數(shù)據(jù)記錄1）．計算公式封閉功率電機輸出功率總效率效率封