实验二齿轮传动效率测试实验指导书

1 实验二 齿轮传动效率测试实验指导书 一．实验目的 1．了解机械传动效率测试的意义，内容和方法。 2．了解封闭功率流式齿轮试验台的基本结构、特点及测定齿轮传动效率的方法。 3．通过改变载荷，测出不同载荷下的传动效率和功率。输出 — 关系曲线及η — 曲线。其中 为轮系输入扭矩(即电机输出扭矩)， 为封闭扭矩(也即载荷扭矩 )，η 为齿轮传动效率。 二．实验原理 齿轮试验台为小型台式封闭功率流式齿轮试验台,采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式,加载方便、操作简单安全、耗能少。在数据处理方面,既可直接用抄录数据手工计算方法,也可以和计算机接口组成具有数据采集处理,结果曲线显示,信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统。该系统具有重量轻、机电一体化相结合等特点。 1.实验系统组成 2 图 1 实验系统框图 2.实验台结构 试验台的结构示意图如图2所示，由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向连轴器等组成一个封闭机械系统。 图 2齿轮实验台结构简图 3 1.悬挂电机 2 .转矩传感器 3.浮动连轴器 4.霍耳传感器 5.定轴齿轮副 6.刚性连轴器 7.悬挂齿轮箱 8.砝码 9.悬挂齿轮副 10.扭力轴 11.万向连轴器 12.永久磁钢 电机采用外壳悬挂结构，通过浮动连轴器和齿轮相连,与电机悬臂相连的转矩传感器把电机转矩信号送入实验台电测箱，在数码显示器上直接读出。电机转速由霍耳传感器4测出，同时送往电测箱中显示。 3.效率计算 (1)封闭功率流方向的确定 由图 2(b)可知,试验台空载时,悬臂齿轮箱的杠杆通常处于水平位置,当加上一定载荷之后 (通常加载砝码是 05kg以上),悬臂齿轮箱会产生一定角度的翻转,这时扭力轴将有一力矩T9 作用于齿轮9(其方向为顺时针),万向节轴也有一力矩 用于齿轮 ,(其方向也顺时针,如忽略磨擦, =T9)。当电机顺时针方向以角速度ω 转动时,T9 与ω 的方向相同, 与ω 方向相反,故这时齿轮9为主动轮,齿轮 为从动轮,同理齿轮5为主动轮,齿轮 为从动轮,齿轮5为从动轮，封闭功率流方向如图 2所示, 其大小为: 该功率流的大小决定于加载力矩和扭力轴的转速,而不是决定于电动机。电机提供的功率仅为封闭传动中损耗功率,即： 总 故η 总＝ 单对齿轮η ＝ 4 η 为总效率,若η =95%,则电机供给的能量,其值约为封闭功率值的l/10,是一种节能高效的试验方法。 (2)封闭力矩T9的确定 由图 2(b)可以看出,当悬挂齿轮箱杠杆加上载荷后,齿轮9 、齿轮 就会产生扭矩,其方...