封闭功率流式齿轮传动效率测定实验VIP免费

实验三封闭功率流式齿轮传动效率测定实验（一）实验目的1、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点和测定齿轮传动效率的方法.2、测定齿轮传动功率和效率.（二）试验台结构及工作原理.1、试验台结构图1如图1所示,齿轮a.d固连于刚性轴A的两端,齿轮b套在弹性轴B外,齿轮C固连于弹性轴B的左端,电机采用外壳悬挂装置,并通过齿轮、齿条机构和传感器6获得电机输出力矩,其结构见图4.封闭力矩的施加通过手轮7和螺旋槽加载器5获取.加载器件5的结构见图2所示,加载时,转动手轮7,使端头螺杆7’旋转,推动加载器的螺母套5直线左移并通过推力轴承4,使加载套3同样左移,加载套的左移,一方面使固定于其上的销轴滚轮组2沿固定于齿轮b上的螺旋槽套1中的槽滑移,另一方面,加载套3弹性轴端头上的键滑移,滑移结果使得弹性轴产生相对扭转变形,从而对齿轮产生了加载力.加载力的情况如图例3所示.F=轴向力(N)由加载手轮7的螺杆7’产生.R=圆周力(N)β=斜槽螺旋角=15。r=d/2=16mm(螺旋槽套1的半径)由图知R=Ftgβ第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页则所施加的封闭力矩为TB=F×rtgβ⋅1000(N.mm)F值的确定,通过传感器6的位移量转换成电量确定电机的输出力矩:T1=L×T×9.81000(N.m)式中L---电机外壳齿轮的节圆半径=51.5(mm)，T---弹簧反力（kg）本装置通过应用电机转角变化的机械量转换成电量的变化，再经放大整形电路直接由数码显示、电机的输出为力矩。其结构见图4。2、封闭加载原理封闭功率流式齿轮试验台，主要是通过装置系统中的一个特殊部件来加载，用以获得为平衡此弹性件的变形而产生的内力矩（封闭力矩），运转时，这内力矩相应作功而成为封闭功率，并在此封闭回路中按一定方向流动。a与b和c与d为两对具有相同速比和中心距A的圆柱齿轮传动，并如图1所示构成了一个封闭的机械系统。系统中当螺旋槽加载器不加载时处在松开的位置，此时控制箱中的转第2页共5页第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页矩显示在“0000”位置。当加载时，加载套左移，使得弹性轴产生相对扭转变形－即内力矩（封闭力矩），从而对左右两对齿轮产生了加载力，各传动元件运转时相应作功，此功率在封闭系统中按一定的方向流动，并在流动过程中不断循环。在这种情况下，由于载荷已体现为系统的内力，因此电机提供的动力，主要用于克服此系统中各传动件的摩擦阻力，其能耗远远小于开式的实验装置，因而可大大减小电机容量。3．效率的测定先判明齿轮的主动、从动关系，以及功率的流动方向。根据图2的加载方向，以及齿轮的啮合情况和电机的转动方向，由图5可看出，齿轮a为主动，a推动b，c推动d，其功率按a→b→c→d方向流动。而当电动机的回转方向相反时，齿轮d为主动，c为从动，功率流向也相反，因而，对于封闭试验台，可以根据加载力矩的方向和电动机转向来判明齿轮是主动或从动。图5中，①、②、③分别表示电动机的功率在循环过程中消耗于齿轮、轴承、联轴节等的损耗。在测定及计算效率时，常将功率转化为扭矩，并取：（1）电机的输出功率时P1，完全消耗于克服封闭系统的摩擦损耗，即P1=P5。(2)取两对齿轮的效率ηa−b=ηc−d=η,η为平均效率当齿轮a主动时，功率由a流向d，由于轮d为封闭功率流的末端（输出端），则:Pi=PB---封闭功率Ti=TB对于齿轮c.d:ηc−d=TdTc=TBTc或Tc=TBηc−d对于齿轮a.b:ηa−b=TbTa Tb=Tc∴ηa−b=TbTa=TcTa=TBηc−dTa或Ta=TBηa−bηc−d由于封闭功率的始端与末端的功率之差即为该系统的摩擦损耗，也就是电动机的输出功率P1，因此从平衡电机可直接测出输出扭矩T1，则：T1=Ta−Td=TBηa−bηc−d−TB第3页共5页第2页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共5页或ηa−bηc−d=TBTB+T1则平均效率为η=√ηa−bηc−d=√TBTB+T1（当齿轮d为主动时，功率流反向，变为d→c→b→a，齿轮a为功率流的末端，Ta=Tb,此时，封闭功率大于传出功率，则电机供给的摩擦功率为：P1=PB−PB⋅ηb−aηd−c=PB(1−η2)或T1=TB(1−η2)则η=√TB−T1TB由效率公式看出，只要能实际测出电机的输出...