汕 头 大 学 实 验 报 告
学院:工学院 系:机电系 专业年级: 09机电 成绩: 姓名:董水石 学号:09124013 实验时间:2011-9-28 指导教师: 曾海燕 ______________________________________________________________
实验二 机械传动组合测试实验
一、 实验目的和要求
认识机械设计综合实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法、典型机械传动装置的组装设计方法，及机械传动参数测试方法，锻炼机械传动过程参数分析能力。 二、 主要仪器设备
实验台：JZCS-III（B）机械系统创意组合及参数可视化分析实验台； 工具：组装、拆卸工具：十字起子、活动板手、内六角板手等。 三、 实验原理
简述:实验利用实验台（图1）的自动控制测试（图2）技术，能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速n (r/min)、扭矩M (N.m)、功率P (k.w)。并按照以下关系绘制参数曲线:传功比i=n1/n2 扭矩M=9550 P/n (Nm) 传功效率η=P2/P1= M2n2/M1n1；由参数曲线可以对被测机械传动装置或传动系统的传动性能进行分析。机械传动组合测试实验台各硬件组成部件的结构布局示意图如图1所示。
8 7 图1 实验台结构布局示意图 1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-试件 5-加载与制动装置 6-工控机 7-电器控制柜 8-台座
1 2 3 2 4 2 3 2 5 6
图2 测试控制系统图
四、 实验内容及步骤 （一）主要技术参数 1）．动力部分
交流变频电机YP-50-055-4：
额定功率0.55KW，电压380/220V，额定频率50Hz，电流1.8/3.1A，同步转速1500r/min, 额定转矩3.8 N·m；
变频控制器调速范围：0-1500r/min，调速精度：0.1％。 2）．加载部分
CZ5磁粉制动器功率3.5KW，加载范围0-50N·m。 3）．传动部分
a.圆柱齿轮减速器：
减速比1:10，摆线针轮减速器：减速比1:11。 4）．测试部分
NJ0转矩转速传感器两个，额定转矩20/50N·m，转速范围0 – 6000r/min，精度均为0.1％； （二）实验步骤
确定实验 安装被测装置 调试测试设备 设置实验参数 采集实验数据 实验结果分析 实验报告。 （三）注意事项
（1）认真阅读《实验指导书》,熟悉各主要设备性能、参数及使用方法，正确使用仪器设备及教学专用软件；
（2）搭接实验装置时，由于电动机、被测试传动装置、传感器、加载器的中心高不一致，搭接时应选择合适的垫板、支撑座、联轴器，调整好设备的安装精度，从而保证测试的数据精确；
（3）搭接好实验装置，用手驱动电机轴，如果装置运转灵活，便可接通电源，进入实验装置，否则应仔细检查并分析造成运转干涉的原因，并重新调整装配，直到运转灵活。
（4）注意要对测试设备进行调零，以保证测量精度；
（5）启动主电机，进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后，进行加载。加载时要缓慢平稳，否则会影响采样的测试精度；待数据显示稳定后，即可进行数据采样。分级加载，分级采样，采集数据10组左右即可； （6）结束测试时，注意逐步卸载，关闭电源开关。 五、 实验数据处理及分析 （1）数据表:
n 轴联器—齿轮传动 输出扭矩T 0.3 1.1 1.9 2.5 速比 0.090 0.088 0.092 0.090 0.091 0.090 0.090 0.090 0.089 0.088 0.087 扭矩比 2.167 4.360 4.949 5.833 5.876 6.189 6.761 6.863 7.110 7.189 7.306 η 19.6 38.5 45.3 52.6 53.9 55.8 60.9 61.6 62.9 62.0 63.4 输出扭矩T 0.2 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.5 1.6 1.8 1.9 2.3 轴联器传动 速比 1.000 1.000 0.998 1.001 1.000 1.000 0.999 1.000 0.999 0.999 0.999 扭矩比 0.783 0.829 0.882 0.931 0.957 0.964 0.987 0.989 0.999 0.985 0.982 η 78.3 82.9 88.1 93.1 95.7 96.4 98.6 98.9 99.9 98.5 98.3 200- 300 3.7 4.6 7.4 10.0 12.9 14.8 19.4 （2）分析如下（画图）:
① 速比（x轴为输出扭矩，y轴为实测速比及计算理论值速比）
② 扭矩比（x轴为输出扭矩，y轴为实测扭矩比及计算理论值扭矩比）
③传动效率（x轴为输出扭矩，y轴为实测传动效率及估计理论值传动效率，列出传动效率的计算公式，试分析比较曲线差异原因）
传动效率：η
=P2/P1= M2n2/M1n1
差异原因：理论效率曲线完全位于实测曲线上方，但刚开始与理论的效率相差较大，随输出扭矩的增大而逐渐接近理论效率，原因可能是当电机的输出扭矩过小时，其在传动的过程中损耗量所占的百分比较大故当输出扭矩很小的时候实际效率与理论值相差较大，而后随着输出扭矩的增大，损耗量所占的百分比大大减少，故实际效率接近于理论值。 六、 思考题
如何提高机械效率？实验中机械效率的提高是什么原因？
答：提高机械效率：①减少机械的摩擦等额外功所带来的损耗。②尽量减少传动装置，减少因传动级数带来的损耗。③定时润滑，使机械处于良好的状态。 本实验机械效率提高原因：多级传动的机械效率为各级传动效率之和，即
η
总
=η
1
η2η3…ηn。轴联器传动没有采用传动装置，而轴联器—齿轮传动采用
了一圆柱齿轮传动装置，大大减少了因多级传动带来的机械能损耗。 七、 质疑或建议
答：测试实验输出数据中，机械效率有出现100%的数据，这与效率理论相冲突，对测试的结果存在不利影响，因而对测试控制系统的不准确性表示质疑。若条件允许，建议能够提供传动装置各部件更详细的技术参数，以供手动计算验证，减少系统误差影响。