文档介绍：齿轮效率试验台说明书
一、描述
齿轮效率试验台能测量一定转速下,不同负载时的圆柱齿轮变速箱传动效率,增加一定附件也可做观察齿轮的点蚀等实验。试验台的效率试验采用封闭功率流行式,因而结构简单、耗能少。力矩的测量,使用专门设计的重测力器、精度高、价格低。系统中齿轮所受负载的大小仅与加载机构施加的扭矩有关,而与封闭系统外的浮动电机无关。当电机不转时,即齿轮处于静止状态,力矩TB仍然存在,此时 TB是由齿轮①—②—③—④所组成封闭系统中的平衡内力产生,称为封闭力矩。静止时,系统中只有力矩的存在而无功率的流动和损耗。当电机运转时,带动整个系统运转,并使封闭系统产生功率流动和损耗,电动机的作用就是克服系统中各种摩擦阻力,补充摩擦功率耗损、以维持正常运转状态。: :300w :1000 r/min :100mm :2
机构运动简图
图1 齿轮效率试验台机构简图
1—功耗电机 2—重力测力计 3—齿轮副 4—加载器
5—齿轮箱 6—砝码 7—电器控制箱
1是外壳浮动式功耗电机;2是重力测力计;3、5是两套完全相同的齿轮箱,两对齿轮①、②、③、④分别用两根轴I、II相联接,并由特殊设计的联轴器和加载器4组成机械封闭回路;6是加在加载器上的砝码,从而产生作用在封闭系统中的轴向力;7是电器控制箱。
自由度计算:F=3n—(2Pl+Ph)=3x6—(2x7+3)=1
机构改进
图2 齿轮效率试验台改进机构简图
1—功耗电机 2—传感器 3—齿轮副 4—轴
5—齿轮箱 6—砝码 7—传感器 8—传感器
改进方案中避开了加载器,使结构看起来更为简洁;对电机的转速以及加载的大小能够更细化和轻松的控制;多处使用传感器,能够更准确(减小了实验误差)和方便的控制实验过程。
封闭功率的效率计算
齿轮效率试验台齿轮副的效率分别为h12,h34,它包括啮合效率,轴承效率及搅油效率等。效率是指输出功率与输入功率之比。要确定输入和输出功率,首先要判明哪个是主动轮,哪个是从动轮。判别的方法是根据加载机构产生扭矩的方向与电机的转向是否一致,若方向一致则齿轮④为主动,相反为从动,封闭功率流动的方向应由大流向小,由主动流向从动。图1中设电机转动的方向与螺旋加载器产生扭矩TB方向相同,则齿轮④为主动,③为从动,齿轮④的左端为封闭功率PB的输入端(功率最大),功率PB流经齿轮④®齿轮③®轴II®齿轮②®齿轮①®轴I。流动中有啮合磨损,轴承磨损,搅油损耗等,功率逐渐减少,然而经过电动机输出功率Pf的弥补,则通过轴II输入齿轮④的左端时,又恢复成PB。设封闭系统中的总效率为h0,则h0=h12 ×h 34若h12 » h 34=h,则一对齿轮副的效率为h= 。
电动机输出功率为:
Pf =PB(1-h