【知识目标】

1.了解链传动的结构及原理。

2.了解链传动的类型。

3.了解链传动多边形效应对传动的影响。

【技能目标】

1.掌握链传动传动比的计算。

2.掌握链传动中转矩和转速的测定方法。

4.2.1　实验设备

①HH-LC-1A 型智能链传动实验台。

②HH-LC-1B 型智能链传动实验台。

4.2.2　实验内容

①测试链传动速度不均匀曲线。

②测试链传动实时传动比曲线。

③对比单节距和双节距链传动。

4.2.3　实验原理

(1)传动原理

链传动中链条的链节与链轮齿相啮合,可看成将链条绕在正多边形的链轮上,该正多边形的边长等于链条的节距P,边数等于链轮齿数z,链轮每转一周,随之转过的链长为zP,故链条的平均速度v 为

式中　z1,z2——主、从动链轮的齿数;

n1,n2——主、从动链轮的转速;

P——链的节距。

链条传动的瞬时传动比为

式中　ω1,ω2——主、从动链轮的角速度;

R1,R2——主、从动链轮的半径;

β,γ——链节铰链在主、从动链轮上的相位角。

随着β 角和γ 角的不断变化,链传动的瞬时传动比也是不断变化的。当主动链轮以等角速度回转时,从动链轮的角速度将周期性地变动,链传动在工作过程中的这种不均匀性特征是因围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的,故称链传动的多边形效应。链轮齿数z 越少,链条节距P 越大,链传动的运动不均匀性越严重。

(2)实验台结构

本实验台机械部分主要由1 台直流电机、主从动链轮和1 台磁粉制动器组成传动链。其中,直流电机为驱动电机,磁粉制动器为传动负载。驱动电机和负载通过链传动实现动力传递。其结构原理如图4.6 所示。

图4.6　链传动实验台结构

1—驱动电机;2—主动系统测试传感器;3—主动链轮;4—从动链轮;5—从动系统测试传感器;6—移动底板;7—调节滑槽;8—磁粉制动器;9—底箱模块

HH-LC-1A/HH-LC-1B 实验台主要参数见表4.2。(www.daowen.com)

表4.2　HH-LC-1A/HH-LC-1B 实验台主要参数

(3)测试系统原理

测试系统安装于底箱内,具有数据采集、处理及信息传输功能,测试及处理的数据传输至计算机进行数据计算机实验结果显示。测试系统原理如图4.7 所示。

实验台配数据采集箱一只,承担数据采集、数据处理、信息记忆、自动显示等功能。实时显示链传动过程中主动轮转速、转矩和从动轮转速、转矩值。通过协议接口外接PC 机,显示并打印输出带传动的效率曲线及相关数据。

图4.7　测控系统原理

(4)测试软件操作界面及说明

链传动实验台软件操作界面如图4.8 所示。

图4.8　链传动实验台软件操作界面

操作说明如下:

①在实验台操作面板上选择自动模式,如图4.9 所示。

②根据实验方案,设置实验名,通过调节滑槽调整传动链的张紧程度和从动扭矩,单击“保存数据”按钮。

③确认设备状态正常,软件界面数据输入完成后,单击“开始采集”按钮。

④完成实验要求的数据采集后,单击“结束采集”按钮,同时生成效率曲线和实时传动比曲线,并显示平均传动效率。

⑤保存数据及相应曲线,并根据需求打印曲线。

4.2.4　实验步骤

①检查链轮状态,并将数据串口与计算机串口相连。

图4.9　操作面板示意图

②打开电源,并将电机调整至实验转速。

③旋转载荷加载旋钮,逐步将载荷加载至实验设定值。

④观察实验数据,对比主动轮与从动轮的转速与扭矩差别,并记录相关实验数据。

⑤完成实验,旋转加载旋钮,逐步将载荷完全卸载。

⑥旋转转速加载旋钮,逐步将转速完全将至零点后关闭电源。

4.2.5　注意事项

①若显示数据失常,重启一次电源即可。

②启动电机之前,应关闭负载。

4.2.6　思考题

①链传动的传动效率与哪些因素有关?

②怎么改善链传动的运动不均匀性?