齒輪效率試驗(yàn)臺(tái)說明書

齒輪效率試驗(yàn)臺(tái)說明書 描述 齒輪效率試驗(yàn)臺(tái)能測(cè)量一定轉(zhuǎn)速下，不同負(fù)載時(shí)的圓柱齒輪變速箱傳動(dòng)效率，增加一定附件也 可做觀察齒輪的點(diǎn)蝕等實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)臺(tái)的效率試驗(yàn)采用封閉功率流行式，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少。力 矩的測(cè)量，使用專門設(shè)計(jì)的重測(cè)力器、精度高、價(jià)格低。系統(tǒng)中齒輪所受負(fù)載的大小僅與加載機(jī)構(gòu) 施加的扭矩有關(guān)，而與封閉系統(tǒng)外的浮動(dòng)電機(jī)無關(guān)。當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，即齒輪處于靜止?fàn)顟B(tài)，力矩 TB 仍然存在，此時(shí)TB是由齒輪一一一所組成封閉系統(tǒng)中的平衡內(nèi)力產(chǎn)生，稱為封閉力矩。靜 止時(shí)，系統(tǒng)中只有力矩的存在而無功率的流動(dòng)和損耗。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，并使封 閉系統(tǒng)產(chǎn)生功率流動(dòng)和損耗，電動(dòng)機(jī)的作用就是克服系統(tǒng)中各種摩擦阻力，補(bǔ)充摩擦功率耗損、以 維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。1 .加載力矩：50N.m 2.電機(jī)功率：300w 3 .加載軸轉(zhuǎn)速：1000 r/min 4 .變 速箱中心矩：100mm 5.傳動(dòng)比：2 二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 圖1齒輪效率試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1 功耗電機(jī) 2 重力測(cè)力計(jì) 3齒輪副 4 加載器 5齒輪箱 6砝碼 7一電器控制箱 1是外殼浮動(dòng)式功耗電機(jī)；2是重力測(cè)力計(jì)；3、5是兩套完全相同的齒輪箱，兩對(duì)齒輪、 、分別用兩根軸I、II相聯(lián)接，并由特殊設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器和加載器 4組成機(jī)械封閉回路；6是加在 加載器上的砝碼，從而產(chǎn)生作用在封閉系統(tǒng)中的軸向力； 7是電器控制箱。 自由度計(jì)算： F=3n( 2PI+Ph) =3x6 (2x7+3) =1 、機(jī)構(gòu)改進(jìn) 1 功耗電機(jī) 2傳感器 3 齒輪副 4 軸 5 齒輪箱 6 砝碼 7 傳感器 8傳感器 改進(jìn)方案中避開了加載器，使結(jié)構(gòu)看起來更為簡(jiǎn)潔；對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及加載的大小能夠更細(xì)化 和輕松的控制；多處使用傳感器，能夠更準(zhǔn)確（減小了實(shí)驗(yàn)誤差）和方便的控制實(shí)驗(yàn)過程。 四、封閉功率的效率計(jì)算 齒輪效率試驗(yàn)臺(tái)齒輪副的效率分別為 12， 34,它包括嚙合效率，軸承效率及攪油效率等。效 率是指輸出功率與輸入功率之比。要確定輸入和輸出功率，首先要判明哪個(gè)是主動(dòng)輪，哪個(gè)是從動(dòng) 輪。判別的方法是根據(jù)加載機(jī)構(gòu)產(chǎn)生扭矩的方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)向是否一致，若方向一致則齒輪為主 動(dòng)，相反為從動(dòng)，封閉功率流動(dòng)的方向應(yīng)由大流向小，由主動(dòng)流向從動(dòng)。圖 1中設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 與螺旋加載器產(chǎn)生扭矩 TB方向相同，則齒輪為主動(dòng)，為從動(dòng)，齒輪的左端為封閉功率 PB的 輸入端（功率最大），功率PB流經(jīng)齒輪一；齒輪一；軸II；齒輪一；齒輪一；軸I。流動(dòng)中有嚙合磨 損，軸承磨損，攪油損耗等，功率逐漸減少，然而經(jīng)過電動(dòng)機(jī)輸出功率 Pf的彌補(bǔ)，則通過軸II輸入 齒輪的左端時(shí)，又恢復(fù)成 PB。設(shè)封閉系統(tǒng)中的總效率為 0，貝U 0= 12 - 34若12 :- 34 =, 則一對(duì)齒輪副的效率為 =、.0。 電動(dòng)機(jī)輸出功率為： Pf =PB（1 0） = PB（1 耳2 ） P B - Pf 一 P B 、 1 齒輪箱中齒輪齒數(shù) Z1 = Z4 , Z2 = Z3故摩擦力矩為： E a 4 5 6 Tf =TB（1 n2 ） T B - T f所以系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度不變，即加速度 a=0。 若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與施加扭矩 TB的方向相反，則功率流動(dòng)的方向也相反，所測(cè)齒輪傳動(dòng)的效率為: PB =PB + Pf 同理: 五、速度及加速度計(jì)算 加載軸轉(zhuǎn)速： n=1000 r / min 即： 輸入角速度 w=2 n=2x3.14x1000=6280rad/min=104.7rad/s 電機(jī)功率：Pf =300w 電動(dòng)機(jī)輸出功率為： Pf =PB(1 0)= PB(1 n2 ) 封閉系統(tǒng)的輸出功率： P0=Pf n2 /(1-n2 ) 螺旋槽的螺旋角 =10 ;槽中的滾子距軸心的作用半徑為 r=20mm 封閉系統(tǒng)內(nèi)的封閉力矩為： 2G r g tan ： 1000 P0=F - v 封閉系統(tǒng)的輸出速度為： Pf 耳2 tanAx1000 V 2G g(1-n2 ) 由于電動(dòng)機(jī)的作用就是克服系統(tǒng)中各種摩擦阻力，補(bǔ)充摩擦功率耗損、以維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)