齿轮传动效率测试验台设计说明书文档格式.docx
- 文档编号:15685380
- 上传时间:2022-11-15
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:274.44KB
齿轮传动效率测试验台设计说明书文档格式.docx
《齿轮传动效率测试验台设计说明书文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《齿轮传动效率测试验台设计说明书文档格式.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
开放功率流式和封闭功率流式
①开放功率流式:
借助一个加载装置(机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器)来消耗齿轮传动所传递的能量。
一般测试对象的功率减小时多采用此种形式。
优点:
与实际工作情况一致,简单易行,实验装置安装方便。
缺点:
动力消耗大,对于需作较长时间实验的场合(如疲劳试验),耗费能量尤其严重。
②封闭功率流式:
采用输出功率反馈给输入从而形成功率流封闭。
一般测试对象的功率较大时或需作长时间试验时多采用此种形式。
电源只提供齿轮传动中摩擦阻力所消耗的功率,可大大地减小功耗。
试验台的控制复杂,价格较高。
鉴于在学生实验中一般都是小功率,而且不需长时间试验,所以选择开放功率流式测定效率。
二:
实验系统的技术参数
1、齿轮箱的长度:
400~600mm
2、齿轮箱的宽度:
200~400mm
3、齿轮箱的高度:
300~400mm
4、转速调节范围:
0~1440r/min
5、传动比:
2~20
6、功率条件范围:
0~4kw
7、扭矩测量范围:
0~500N·
m
三:
动力源
①直流电动机:
将直流电能转换为机械能的转动装置。
电动机定子提供磁场,直流电源向转子的绕组提供电流,换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。
特点:
1.调速性能好。
所谓“调速性能”,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。
直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽。
2.起动力矩大,可以均匀而经济地实现转速调节。
因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等,都用直流电动机拖动。
②交流电动机:
用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。
交流电动机由定子和转子组成,并且定子和转子是采用同一电源,所以定子和转子中电流的方向变化总是同步的,即线圈中的电流方向变了,同时电磁铁中的电流方向也变,根据左手定则,线圈所受磁力方向不变,线圈能继续转下去。
交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制约。
因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率,而以往要改变电源频率是比较复杂的。
③汽油机:
以汽油为燃料,采用电点火,转速一般在3000~6000转/分,甚至高达每分万转。
功率由几百瓦至几百千瓦。
在农林方面广泛用作采茶机、割草机、机锄、喷药机、割灌机、机锯等的动力;
在交通方面用作摩托车、汽车、小艇的动力。
此外,用于通信和电影放映机的小型发电机组,采矿用凿岩机、建筑用打夯机等,无不以小型汽油机作动力。
④柴油机:
以柴油为燃料,利用压缩热自燃,转速一般在百余转至五、六千转每分,功率由几千瓦至数万千瓦。
广泛用作汽车、拖拉机、坦克、船舶、军舰、机车、发电机组、物料搬运机械、土方机械等的动力。
从上面的介绍可以看出,汽油机和柴油机虽然用途广泛,但是对于本实验台来说,动力过于强劲,且调速不便。
本实验台所测试的减速器,其设计时选用电机带动,电机额定功率为4kw,满载转速1440转/分。
根据本实验简单易行的原则,应该尽量使实验的环境与减速器实际工作环境保持一致,以便使测得的数据实际有效。
故选用减速器设计时的电机——Y系列Y112M-4一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机,额定功率为4kw,满载转速1440转/分。
减速器电动机选用Y112M—4
同步转速:
1500r/min,满载转速为1440r/min
四:
转速转矩测量
转矩测量技术包括两方面:
一是传感器,二是测试系统。
轴名
参数
电动机轴
工作轴
转速n(r/min)
1440
76.39
功率P(kW)
3.44
3.06
转矩T(N·
m)
22.81
382.55
⑴转矩传感器主要有两大类:
第一类是以应变片作为敏感元件的传感器。
它在转轴或与转轴串联的弹性轴上安装4片应变片,应变片连接成惠登斯桥,转矩使轴的微小变形引起应变片阻值发生变化,桥输出信号与转矩成比例。
第二类是通过磁电感应获取信号的磁(齿)栅式传感器。
这类传感器输出信号的本质是角位移信号,需对信号进行组合处理才能得到转矩信息。
它是非接触式传感器,无磨损,无摩擦,是目前应用最广泛的转矩传感器。
转速传感器,将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。
转速传感器属于间接式测量装置,可用机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。
按信号形式的不同,转速传感器可分为模拟式和数字式两种。
前者的输出信号值是转速的线性函数,后者的输出信号频率与转速成正比,或其信号峰值间隔与转速成反比。
转速传感器的种类繁多、应用极广,其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各种电机,在不少场合下对低速(如每小时一转以下)、高速(如每分钟数十万转)、稳速(如误差仅为万分之几)和瞬时速度的精确测量有严格的要求。
常用的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。
转矩传感器,利用扭轴把转矩转换成扭应力或扭转角,再转换成与转矩成一定关系的电信号的传感器。
扭轴的形式有实心轴、空心轴、矩形轴等。
按照作用原理不同,扭应力式转矩传感器可分为电阻应变式和压磁式两种;
扭转角式转矩传感器可分为振弦式、光电式和相位差式三种。
所以可以选择两个额定转矩为500N·
m的JC型转矩转速传感器。
⑵测试系统的传感器都是齿栅式转矩传感器。
主要分为数字式、单片微机型、通用微机型三种。
数字式是采用中小规模集成电路和组合逻辑设计硬件系统,这是早期的测试系统,缺点是仪器系统可靠性差,功能单一,操作复杂,体积庞大。
单片微机型采用单片微机采集与处理数据,体积小、性能高,但是仪器的分析能力弱。
通用微机型利用单片微机采集数据,再把数据送到通用微机上进行离线的数据分析与处理。
本实验中只需要测定2个数据,不需要分析,故选用单片微机型的测试系统,具体型号可以选用
上海良表仪器仪表有限责任公司(原上海第二电表厂)的ZJYW—1型。
五:
负载
①机械制动器:
由耐热、抗磨性能好的制动块及其固定与移动机构组成的,能对水轮发电机转子进行摩擦制动的装置。
②测功器:
测量机械的输出扭矩或驱动扭矩的装置。
如果同时测得机械的转速,还可算出机械的输出功率或驱动功率。
测功器主要用来测定发电机、电动机、内燃机、燃气轮机和泵等机械的轴功率特性。
有些测功器既可吸收被测机械的机械能而测定其输出功率,又可放出能量测定机械的驱动功率。
③磁粉制动器:
制动部件与运动部件借助于磁粉间的电磁吸力形成的磁粉链,同工作面之间的摩擦力产生制动功能的制动器。
其具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系的特点。
在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩,具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。
是一种多用途、性能优越的自动控制元件。
现已被广泛应用于造纸、印刷、塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金、压片机以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。
机座式磁粉制动器:
CF—50
六:
联轴器
输入端输入转矩为22.85N·
m,故选用LT3型弹性套柱销联轴器,主动端为Z型轴孔,C型键槽,从动端J型轴孔,B型键槽,其许用转矩为31.5N·
输出端输出转矩为382.55N·
m,故选用HL3型弹性柱销联轴器,主动端为Y型轴孔,其许用转矩为630N·
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 齿轮 传动 效率 测试 设计 说明书