TW-Z69型 齒輪傳動與測試實驗臺

機械系統一般包括原動機、傳動裝置和工作機等三大部分。從機械原理的角度看，機械是由若干機構和傳動零部件工作機連接而成的能量轉換系統。在機械傳動系統中，由于不同的應用目的，促使我們采用相應的傳動裝置。傳動裝置作為原動機和工作機的連接裝置，選擇傳動方式有其特定的技術要求。如增速，減速，傳動效益。

齒輪傳動，蝸輪副傳動實驗臺選擇兩種典型的傳動裝置作為研究對象。對其傳動效率做出可視化分析。

一、實驗目的

1、利用齒輪傳動，蝸輪副傳動裝置，使學生進一步了解2K-H(WW)齒輪傳動，蝸輪副傳動的基本結構與設計要求；同時計算2K-H(WW)齒輪傳動速比。

2、通過對驅動源和傳動輸出端利用計算機數模和人工對扭矩以及各參數的分析，有利學生進一步了解2K-H(WW)齒輪傳動，蝸輪副傳動的性能特點，提高機械設計能力。

二、性能特點

1、實驗臺采用獨立的平臺結構；

2、原動件、被試件以及負載為獨立的模塊結構，根據實驗要求，可自行拼結，組裝；

3、原動件與負載配有安裝導軌，可根據不同被試件的尺寸作安裝調整；

4、實驗臺操作面底板采用內置翻蓋結構，美觀實用，安全可靠。

5、該系統采用傳感器和A/D采集并轉換成輸入軸和輸出軸的驅動力矩和制動力矩數據，采用角位移傳感器和A/D采集并轉換成輸入軸和輸出軸的轉數。

6、該系統機械傳遞裝置采用兩種典型的機構是2K-H（WW）齒輪正號機構和蝸桿副傳動，載裝置采用磁粉制動器，從硬件上保證了測試的準確性和可靠性。

三、實驗設備結構與實驗原理

本實驗在2K-H(WW)齒輪傳動，蝸輪副傳動實驗臺上進行。該實驗臺采用模塊化結構，由2K-H(WW)齒輪傳動，蝸輪副傳動裝置、聯軸器、直流電機、加載裝置模塊組成，學生可以根據選擇或設計的實驗類型、方案和內容，自己動手進行傳動連接、安裝調試和測試，進行設計性實驗、綜合性實驗。

實驗臺各硬件組成部件的結構布局如圖1所示。

齒輪傳動性能綜合測試實驗臺的工作原理如圖2所示。

圖2 實驗臺的工作原理

該實驗臺主要是對傳動系統的效率及扭矩和角位移進行測試

扭矩T=F（壓力）×L（臂長）     功率N=T× （角位移）       效率=

2K-H轉動比計算公式：i = = =6.26

四、主要技術參數

1）直流調速電機：600W，調速范圍0-1500rpm

2）2K-H(WW)齒輪傳動:速比：6.26或0.16

3）蝸輪副傳動：速比：1：10

4）稱重傳感器：100N

5）旋轉編碼器：1000脈沖

6）輸入轉臂長：120mm(離電機轉軸中心)

7）輸出轉臂長：200mm(離磁粉制動器轉軸中心)

8）磁粉制動器：最大扭矩50Nm，額定功率4KW

五、實驗步驟

1、在實驗臺上裝配實驗裝置；

2、檢查各緊固件是否緊固；

3、了解實驗臺提供的機械傳動零部件的性能特點；

4、接通電源，啟動電機對傳動系統的運轉情況進行觀察；

六、齒輪傳動傳感器與檢測技術測試系統

計算機操作步驟

1、標定：

開機進入主測量頁面后，按[0]鍵，系統長鳴后進入傳感器標定界面，此時界面顯示“r01=0.000”。每個壓力傳感器對應兩個標定參數，分別為rxx (零點電壓)，rgx（量程電壓）。標定參數之間通過[SET]鍵切換，[RUN]鍵用來退出標定界面并且保存標定參數。

a 調傳感器零點：

在標定界面下，按[SET]鍵切換到對應壓力傳感器的零點電壓通道（比如r01,r02…），切換完成后按[0]鍵（按0鍵前需確認壓力傳感器沒受力）。顯示頁面將顯示出此時的零點電壓值，重復此步驟，直至電壓值穩定下來。零點標定完成。

b 標傳感器量程：

在標定界面下，按[SET]鍵切換到對應壓力傳感器的量程電壓通道（比如rg1,rg2…），切換完成后按[0]鍵（按0鍵前需將標定砝碼掛在對應通道的壓力傳感器上），顯示界面將顯示出此時的量程電壓值，重復此步驟，直至電壓值穩定下來。量程標定完成。

c 注意：

量程標定跟零點標定是可以交替進行的，全部傳感器完成標定后按[RUN]鍵保存退 出，回到主測量界面。

d 設置標定系統（砝碼重量）：

在主測量界面下，按[SET]鍵進入參數設置界面，此時界面顯示“SF1=010”，再按[SET]鍵可切換各個需要修改的參數，在這里我們需要修改的是傳感器的標定系數（砝碼重量），按[SET]鍵切換到標定系數項（SF1，SF2…），然后修改此項數據為剛才標定用砝碼的重量，單位Kg，比如用1Kg的砝碼標定的則設置SFx=001,設置完畢后按[SET]鍵可切換至其他需要修改的參數項，按[RUN]鍵保存退出參數設置界面，回到主測量界面。

參數說明：

SFI:輸入端壓力傳感器標定系數（砝碼重量）（Kg）

r01:輸入端壓力傳感器零點電壓值（此電壓值在標定界面下自動修改保保存，不需要手工修改）

rg2:輸出端壓力傳感器零點電壓值（此電壓值在標定界面下自動修改保存存，不需要手工修改）

rg1:輸入端壓力傳感器量程電壓值（此電壓值在標定界面下自動修改保存，不需要手工修改）

SF2:輸出端壓力傳感器標定系數（砝碼重量）（Kg）

r02:輸出端壓力傳感器零點電壓值（此電壓值在標定界面下自動修改保存，不需要手工修改）

通訊協議：

命令:msv0 共四個字節

返回:0xaa,xx,yy,cc,dd  共9個字節，收到發送命令后每秒返回一次，直至收到停止命令為止不需要手工修改。

L1:輸入端力臂長度（mm）

L2:輸出端力臂長度（mm）

gE1:輸入端編碼器脈沖或測速齒輪齒數

gE2:輸出端編碼器脈沖或測速齒輪齒數

F1:輸入端扭矩修正系數（出廠為1.0，即不修正）

F2:輸出端扭矩修正系數（出廠為1.0，即不修正）

其中0xaa為幀頭，一個字節

xx::輸入端扭矩值，低位在前高位后，兩個字節，實際值要縮小100倍，單N.m

yy :輸出端扭矩值，低位在前高位后，兩個字節，實際值要縮小100倍，單N.m

cc :輸入端轉速值，低位在前高位后，兩個字節，實際值要縮小10倍，單位r/min

dd:輸出端轉速值，低位在前高位后，兩個字節，實際值要縮小10倍，單位r/min

命令：msv2  共四個字節

2、點擊Test顯示測試控制系統主界面，熟悉主界面的各項內容；

3、鍵入實驗教學信息標：實驗類型、實驗編號、小組編號、實驗人員、指導老師、實驗日期等；

4、點擊“設置”，確定實驗測試參數：轉速n1、n2 扭矩M1、M2等；

5、點擊“分析”，確定實驗分析所需項目：曲線選項、繪制曲線、打印表格等；

6、啟動主電機，進入“試驗”。使電動機轉速加快至接近同步轉速后，進行加載，加載時要緩慢平穩，否則會影響采樣的測試精度；待數據顯示穩定后，即可進行數據采樣。分級加載，分級采樣，采集數據10組左右即可；

8、從“分析”中調看參數曲線，確認實驗結果；

9、打印實驗結果；

10、結束測試。注意逐步卸載，關閉電源開關。

11、改變傳動裝置系統進行實驗

12、整理實驗報告

實驗報告的內容主要為：

1）測試數據（表）、參數曲線；

2）對實驗結果的分析；

3）對實驗改革的新設想或新建議。

★投標時提供傳感器與檢測技術應用軟件著作權證書原件備查。

七、配置清單

1、直流調速電機1臺

2、2K-H(WW)齒輪傳動裝置1臺

3、蝸輪副傳動裝置1臺

4、磁粉制動器1臺

5、旋轉編碼器2個

6、稱重傳感器2個

7、電腦1臺（用戶自配）

8、電腦桌1張

9、傳感器技術檢測軟件1套

10、《齒輪傳動測試分析實驗臺使用說明書》1份

11、《齒輪傳動測試分析實驗臺指導書》1份

12、隨箱清單一份