皮带传动实验

文章来源：http://jidian.hhuc.edu.cn/jxsj/documentsupply/syzd/syzd_4.htm

一、实验目的

1 了解带传动实验台结构及工作原理；

2 观察带传动中弹性滑动与打滑现象；

3 了解带传动中弹性滑动与带的传动的关系。

4 计算弹性滑动率ε及效率η，绘制滑动曲线及效率曲线，即ε-F、ε-η关系曲线。

二、实验设备及工作原理

1、实验台结构及组成

实验台结构见图4-1。图中1和2为两异步电动机，两只电动机分别由一对滚动轴承悬架支撑，电动机机壳未被固定，可绕电动机转子心轴自由转动，在两台电动机的机壳顶部装有计量秤，秤杆上装有游码和嵌有平衡砣，电机底部装有平衡配重块，上述结构都是为了便于测定两台电动机输出的工作转距。

为了能较为准确的反映带的初拉力,电机2的支架座设计成滚动导轨，电机2可沿导轨方向纵向移动，以减少摩擦力对初拉力的影响。

两电机的尾部装有光电式数字测速盘，测速盘上刻有60条沿圆周向均匀分布的径向槽，（图4—3）两侧分别装有红外发光管及光敏二极管。作为直射式红外光电传感器，测速盘每旋转一周，发出60个脉冲信号给计数器，计数器每一秒采样一次来读取计数，分别由控制箱上的数码转速表显示，以便实验人员纪录。

控制箱上（图4-2）分别装有两台电动机输入电压的调压器B1、B2，以及电压表V1、V2，电流表A1、A2，转速表N1、N2、及启动、停止按钮.(注：下标为1的均为主动电动机1的相关数据及控制，下标为2的均为从动电动机2的相关数据及控制。具体实验时按控制箱实际标志而定。

2、实验台基本工作原理

两台同型号的异步电动机分别通过三相调压器并联接入电网，他们的电气参数一致。实验台在设计时已令两台电动机的转向相反，而且与主电动机D1连接的主带轮d1的直径大于从动电动机D2连接的从动带轮d2的直径。这样

当主动电动机D1工作在其同步转速n1时，其从动机的转速n2因为主动带轮的直径d1大于从动机的直径d2而使得从动电动机D2的转数n2大于主动电动机的同步转数n1，由于两台异步电动机的型号相同，故它们的同步转速相同，因此，当n2>n1时(此时n1为两台电动机的同步转速)，从动电动机D2的实际工作转数n2是大于其自身的同步转速n1的，所以从动电动机D2必然产生一个反向输入力矩，从而实现给电动机D1的加载。同时由于电动机D1，D2的外壳均未固定，故电动机D1，D2作用在机壳上的输出转距均可被安装在机壳上的秤杆用砝码称出。这样就可以利用相应的公式计算传动带的效率及滑动率。

图4—1皮带传动实验台

实验时使用两只三相感应调压器。调压器B1用来调节电动机D1的电压,使主动电动机转速恒定，调压器B2用来调节电动机D2的输入电压，根据上述原理使电动机 D2产生与电动机D1相反的转距，从而实现给皮带加载。

 图4—2电气控制箱

3）测速方法及原理

光电测速仪由光电传感器和数码显示器组成。在测速盘的圆周上有60个均匀分布的透光和不透光相间的光栅（图4-3），使之每一转发出60个光信号，通过传感器将光信号转换成脉冲信号，数码显示器显示每一秒取样时间内的信号个数，即为每分钟电机转数。

4、皮带效率及滑动率的测定方法

实验前，为使电机水平，将标尺上的游码调至零位，并且调整电机的配重，使电机水平。加载后（所谓加载即调节调压器B1,B2分别调节电动机D1，D2的输入电压，         图4-3 光电传感器

使得电动机D1，D2分别工作在转速n₁,n₂下），机壳受电机输出转矩的作用，根据实验原理，电机D 1的机壳向正方向偏转，从动机D2的机壳向反方向偏转。此时，调节标尺上的游码位置至a1(a2),或同时增加W₁、W₂的重量，使两台电机重新获得水平。这是可记下平衡后的一组数据。依照此法，加载11次，测得11组数据，依据这些数据可计算出皮带效率及滑动率。

实验时 ，首先测出电动机D1、D2在每次实验时作用在电机机壳上的作用力、及其各自的转速n₁、n₂，并根据记录下的游码及平衡砣的力臂长度计算出主、从动电机的输出转矩M₁、M₂，然后根据下列公式计算出皮带效率及皮带滑动率。

皮带效率：η=( )%；

皮带滑动率：ε=（1- * ）%；

 F=19.6 （N）

主动电机输出转矩：M₁= L_1* w₁+ a_1* w ；

从动电机输出转矩：M₂= L_2* w₂+ a_2* w；

其中： a₁—电机1标尺上的游码位置（cm）

a₂—电机2标尺上的游码位置（cm）

w_1——电机1标尺上的砝码重量（kg）

w_2——电机2标尺上的砝码重量（kg）

n_1——主动电机1的转速；n_1——从动电机2的转速；

三、实验内容和要求

1．了解实验台的结构及工作原理；

2．测量两台电机的转速和输出转矩；

3．观察带传动中弹性滑动与打滑现象；

4．课内记录实验数据，课后根据实验数据计算，皮带的效率及滑动率并画出效率曲线图回答思考题完成实验报告。

四、实验步骤

1、取下皮带，使标尺上的游码放在零位，利用称上的水平仪检查电机是否水平，装上皮带；

2、加初拉力，一般加50~90 N；

3、将调压器B1、 B2的指针调到零位；

4、调节调压器B1，在空载时启动主动电机，使主动电机转速恒定在1420转；

5、调节调压器B2旋钮，逐渐加载，(电机D1转速下降)每加载一次后，再调节调压器B1，使电动机D1转速n1恢复至1420转；

6、调节标尺上的游码及法码，使电机1、电机2再次平衡，并记录所测数据；

7、重复第5步，测量10组数据，并纪录；

8、测试完毕，将调压器缓慢调到零位，并且切断电源。卸下砝码。

9、整理数据，写出实验报告。

五、思考题

1．带传动效率和滑动系数与哪些因素有关？

2．试解释实验所得的效率和滑动率曲线。

3．带与主动轮间的滑动方向与带与从动轮间的滑动方向有何区别？为什么会

出现这种现象？