實驗一、帶傳動實驗

一、帶傳動的工作原理及特點


1、帶傳動的工作原理：
圖1-1磨擦型帶傳動工作原理
摩擦型帶傳動通常由主動輪、從動輪和傳動帶組成。傳動帶以一定的初拉力F0緊套在帶輪上，在F0的作用下，帶與帶輪的接觸面間產(chǎn)生正壓力，當主動輪1回轉時，接觸面間產(chǎn)生摩擦力，主動輪靠摩擦力使傳動帶3與其一起運動。同時，傳動帶靠摩擦力驅使從動輪2與其一起轉動，從而主動軸上的運動和動力通過傳動帶傳遞給了從動軸。
2、帶傳動的特點
摩擦型帶傳動主要特點如下：
1、傳動帶具有彈性和撓性， 可吸收振動并緩和沖擊， 從而使傳動平穩(wěn)、噪聲??；
2、當過載時，傳動帶與帶輪間可發(fā)生相對滑動而不損傷其他零件，起過載保護作用；
3、適合于主、 從動軸間中心距較大的傳動；
4、由于有彈性滑動存在，故不能保證準確的傳動比，傳動效率較低；
5、張緊力會產(chǎn)生較大的壓軸力， 使軸和軸承受力較大，帶傳動壽命底。
另外，帶在工作時，會產(chǎn)生彈性滑動，因此，傳動比不能嚴格保持不變。帶傳動的輪廓尺寸大，傳動效率較低。因此， 帶傳動一般傳遞功率為50～100 kW，帶速為5～25 m/s，傳動比不超過5，效率約為0.92～0.97。
3、帶傳動的類型

圖1-2帶的傳動類型和橫截面形狀
a平帶；b V帶；c多楔帶；d圓形帶
V帶的截面形狀為梯形，V帶按其寬度和高度相對尺寸的不同，又分為普通V帶、窄V帶、寬V帶、 汽車V帶、齒形V帶、大楔角V帶等多種類型，目前，普通V帶應用z廣。
二、實驗操作
1、實驗的目的：
⑴了解帶傳動的構成，認識其組成元件；
⑵了解帶輪相關幾何參數(shù)的定義及其意義；
⑶掌握計算帶輪傳動比、帶傳動系統(tǒng)中軸的轉速及力矩的計算方法；
⑷了解帶在工程實際中的應用；
⑸掌握V帶的安裝及校準方法；
⑹掌握帶張力的調整方法。
2、實驗內(nèi)容：
⑴計算帶輪傳動比；
⑵計算帶傳動系統(tǒng)中軸的轉速及力矩；
⑶安裝并校準V型帶；
3、實驗的儀器與設備
實驗工作臺、電機一臺、電機座、帶輪、V帶、軸承座、立柱、傳動軸（&phi20活塞桿）、T型螺釘、M12螺母、、直尺一把（20cm）、米尺一把、、轉速傳感器、安裝工具一套等。
4、實驗過程與步驟：
實驗1、計算帶輪比率
步驟：在這個實驗里，將計算所給例題中帶輪的比率，即傳動比。在下個實驗中計算帶傳動中軸的力矩和轉速時會用到這個數(shù)值。
例：計算圖示1-3帶輪的比率，在這種情況下，一個帶輪的直徑是56mm，另一個是80mm。傳動比為：i=56/80=0.7。

PD=80PD=56
圖1-3
1、計算如圖1-4所示帶輪比率
帶輪比率=

PD=90PD=50
圖1-4

實驗2、計算帶傳動系統(tǒng)中軸的轉速和力矩
大致步驟：在這個實驗中，將利用公式來計算主動軸和從動軸的轉速和力矩。
例：計算圖1-5中所示帶傳動系統(tǒng)中從動軸的轉速，主動輪直徑為56mm，從動輪直徑為80mm，主動輪力矩為200n.m，主動輪轉速1750r/min。算法如下：
Ø帶輪比率=56/80=0.7
Ø從動軸轉速=1750*0.7=1225r/min
Ø從動輪力矩：（n.m）

PD=80PD=56
圖1-5
1、計算圖1-6所示帶傳動系統(tǒng)中（其中主動輪直徑為50mm，從動輪直徑為90mm，主動輪力矩5.5N/m，主動輪轉速120r/min）
1從動軸轉速：（rpm）

PD=90PD=50
圖1-6
實驗3安裝和校準V帶傳動系統(tǒng)
在這個實驗中，將執(zhí)行安裝步驟和校準V帶傳動系統(tǒng)，保證兩傳動軸的平行度。完成搭接和校準后將在下個實驗中運行電機。
1.執(zhí)行下列安全檢查
A.穿著合身的衣服（不可穿較寬松的），袖子扎起
B.項鏈、手表、戒指、領帶等飾品必須摘下
C.將長發(fā)盤起或置于帽中
D、地面不可潮濕。
2.將安全開關鎖住

3.安裝傳動系統(tǒng)
A．選擇固定安裝電機的適當位置，（盡量靠近臺子的角邊，留下足夠的空間安裝固定帶輪傳動系統(tǒng)）如圖1-7所示；

圖1-7
B．將電機底座開的U行槽對著臺子的T行槽，將底座的前邊和T行槽邊盡量保持平行，用T行螺釘、墊圈和螺母固定電機（螺母不要擰緊，以方便調整帶的張緊，和傳動系統(tǒng)的平行度）
C．將帶輪裝在電機軸上（輕輕推入），直到帶輪上的螺孔和電機軸上的鍵槽對齊，通過內(nèi)六角扳手擰緊緊定螺釘固定帶輪。
D．

拉動帶輪檢查是否與電機軸固緊。裝配結果如圖1-8所示：
圖1-8
E．選折合適的傳動軸，將傳動軸和軸承安裝在一起；
F．用V帶試著選擇合適的位置，用長T行螺釘、墊圈、螺母固定四個軸承支架和安裝兩個軸承；
G．將從動帶輪安裝在傳動軸上（和安裝主動帶輪相同），拉動帶輪檢查是否與傳動軸固緊；
H．找到適配的V型帶，將V型帶裝在兩帶輪的輪槽內(nèi)；裝配結果如圖1-9所示

圖1-9
I．調整電機的位置，將米尺放置在從動帶輪表面上，其棱邊靠在從動帶輪上，然后檢查主動帶輪的位置，主動帶輪必須調整到其端面與從動帶輪端面在同一條直線上，即兩個帶輪的端面應齊平.以從動帶輪的位置為基準是因為就現(xiàn)裝置而言電機的位置比較容易進行調整.如果主動輪的端面也能和米尺的棱邊直接靠上，則證明主動軸與從動軸是平行的，（如果經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)主動帶輪的端面僅有一端和米尺的棱邊接觸上，則說明軸不平行，如果主動帶輪沒有任何部分與米尺接觸上，則說明兩軸不平行或是帶輪未對準.）
J．校準好傳動系統(tǒng)后擰緊電機底座上的4個T型螺釘。裝配結果如圖1-10所示，手動運行傳動系統(tǒng)，確保機構能穩(wěn)定安全運行。

圖1-10
實驗4、確定帶的張緊力
注：本實驗應根據(jù)設備的具體參數(shù)進行自行設置，帶的張緊力應根據(jù)設計公式進行計算：

其中：
ka&mdash&mdash為包角系數(shù)；
v&mdash&mdash帶速（m/s）；
q&mdash&mdash帶每米的質量（kg/m）；
z&mdash&mdashV帶的根數(shù)；
p&mdash&mdash單根V帶傳遞的功率（KW）
測定帶的許用張緊力
特征參數(shù)帶型號Z帶輪直徑50、90mm運行速度120RPM帶的使用狀態(tài)（新、舊）新
實驗5、分析V帶傳動
步驟：在這個實驗中，你將繼續(xù)上個實驗的內(nèi)容，測量V帶傳動的輸出速度和力矩
1、繼續(xù)上個實驗，執(zhí)行下列步驟打開電機：
A.打開電源；
B.打開電機電源；
2、用轉速表測量電機軸（主動軸）和從動軸的轉速，并記錄下來
主動軸轉速（RPM）
從動軸轉速：（RPM）
傳動比：
從動軸的轉速：r/min
該機構從動輪速度比主動輪速度低，稱為減速傳動。這種機構在工程實際中 常用.
C.關閉電機；
D.斷開安全電源；
3、執(zhí)行下列步驟拆卸V帶傳動
A.松開電機底座的鎖定螺母并將電機朝從動軸方向移動，這樣將使帶松弛；
B.將帶從帶輪上取下；
C.確保將帶取下時不要用力，應盡可能的將電機移向從動軸方向.
D.用內(nèi)六角扳手擰松與電機軸相連的小帶輪的緊定螺釘；
E.將帶輪從電機軸上取下；
F.拆下從動軸上的帶輪，步驟同上；
G.將兩個帶輪調換重新裝配，檢查帶的校準，張緊力并把電機鎖定到適當?shù)奈恢谩?br />4、打開電源開關；
5、開啟電機持續(xù)運行大約1分鐘后關閉電機；
6、重新開啟電機并調到合適的速度運轉；
7、用轉速表測量電機軸和從動軸的轉速并記錄下來：
主動軸轉速（RPM）
從動軸轉速（RPM）
傳動比
從動軸的轉速
8、關閉電機；
9、關閉電源；
10、拆卸裝置，將各部件及工具收好。
習 題
1.1窄V帶傳動與普通V帶傳動有什么不同?帶傳動為什么會產(chǎn)生彈性滑動？彈性滑動與打滑有什么不同？
1.2設計V帶傳動時，如果根數(shù)過多，如何處理？如果小帶輪包角太小， 如何處理？
1.3設計V帶傳動時，為什么要限制速度？為什么直徑不宜取得太?。开?br />1.4設單根V帶所能傳遞的z大功率Pmax= 4.2 kW，已知主動輪直徑D1=160mm，轉速n1=1500 r/min，包角&alpha1= 140°，帶與帶輪間的當量摩擦系數(shù)fv=0.2， 求有效拉力F，緊邊拉力F1。
1.5已知V帶傳動的主動輪直徑da1=100 mm，從動輪直徑da2=400 mm，主動輪裝在三相異步電動機上，電動機轉速n1＝1450r／min，采用二根A1800V帶，三班制工作，載荷較平穩(wěn)。 試求該傳動所能傳遞的功率。
1.6試設計一液體攪拌機用的V帶傳動。小帶輪裝在電動機軸上，電動機功率P=1.5 kW，轉速n1=940r／min，從動輪轉速n2=290 r／min，二班制工作，要求中心距不超過500mm。

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