SG-JX82 蜗轮蜗杆传动效率测试实验台

时间：2025-09-30 10:55:34

一、产品功用
机械传动中，功率的损失主要由轴承摩擦、传动零件间的相对滑动和搅动润滑油等因素造成的。效率表示能量的利用程度，效率是评定传动质量优劣的重要指标之一。
蜗杆传动中，由于蜗杆与蜗轮啮合齿间的相对滑动速度较大，啮合摩擦磨损较大，传动效率较低。因此，在各种机械传动中，蜗杆传动的效率测试尤为必要。
本实验台是采用传感器、微机等先进测控技术的多媒体可视化综合实验台，操作方便、效果直观等优点，用于测试蜗杆传动的效率，适于开放实验室配备。
实验项目及内容：
1、蜗杆传动效率、转速和载荷的测定与分析；
2、蜗杆头数对传动性能影响对比分析；
3、掌握测量转矩、转速、效率、功率等方法

二、产品特点
1、实验台组件采用整体式结构，提高了装配精度，安装调整、更加迅速方便；
2、本实验台除设计有测试电机力（转矩）传感器外还设计有磁粉加载力（转矩）传感器，可测试并反馈磁粉加载器输出转矩，如此取样数据是磁粉加载器的实际转矩，使传动效率测量精度更高。磁粉制动器采用轴承座支撑，悬浮式结构，更好地保证测试数据为实时数据。
3、该实验台操作简便、安全、直观性强、传感器测量精度高，系统数据传输稳定可靠.
4、实验台外形为工作台板+箱体落地式结构，工作台板材料为高强度铸铁，经铸造、铇、铣、平磨、手工铲刮花等工序精工制作，表面光亮，达二级平板精度，刚度大、抗震性能好。钢制件精加工表面均作防锈处理，发蓝、镀镍；箱体表面喷塑平整光滑清洁、无划迹和脱落斑点。箱体底部装有可调地脚螺栓和活动轮，便于实验室调整布置。
5、配备专用实验软件（见下图），对数据进行处理、分析，可以显示、保存、打印实测实验曲线。

测试分析软件截图1

测试分析软件截图2
6、实验台外形为工作台板+箱体落地式结构，配有防护罩，实验工作台板采用铸铁件板厚40mm，刚度大、抗震性能好；其他零件都经喷塑、发黑或镀铬等表面处理；箱体落地装有可调地脚螺栓和活动轮，安装时只需调整和锁紧地脚螺栓螺母即可；活动轮可灵活移动，便于实验室调整布置。
7.设备间可级联通过一台主机实现多台设备间的数据采集和管理。测控系统采用ARM Cortex-M3内核CPU作为数据采集及处理单元，能将实验台各传感器数据实时采集和分析处理，并能在5寸真彩液晶屏上显示曲线方便观察分析实验过程及特征，同时用户可通过交互按钮，设置各项参数，及手动、自动采集关键点数据。系统能脱离电脑完成从数据采集到图像分析处理。当系统与PC联机时，各项参数可通过PC端测试系统设置，同时数据实时传输到PC端，配套的测试系统可将数据做进一步分析处理。用户通过PC端测试系统，可实时检测各项数据，同时能调节加载大小及转速。

三、实验原理、方法、步骤
1、实验原理
实验台的动力自一台直流调速电机输出，电机的转轴由一对轴承支架托起在实验台的底座上，因而电机的定子连同外壳可以绕转轴摆动。转子的轴头通过联轴器与蜗杆减速器的蜗杆轴相连，直接驱动蜗杆轴转动。电机机壳上装有测矩杠杆，通过测矩传感器，可测出电机工作时的输出扭矩（即蜗杆减速器的输入扭矩）。
被测蜗杆减速器为一级蜗杆减速器，其箱体固定在实验台底座上，单头蜗杆减速器传动比i=30（单头蜗杆减速器传动比i=15），其动力输出轴（从动蜗轮轴）上装有磁粉制动器，改变制动器输入电流的大小即改变负载制动力矩的大小。实验台面板上布置或装有电机转速调节旋钮和加载按钮，以及转速和加载显示器件等，电机转速、输入、输出力矩等信号通过单片机数据采集系统输入上位机数据处理后即可显示并打印出实验结果和曲线。实验台原理框图如图所示：

   2、实验测试的内容与方法：
   1）. 当蜗杆传动系统工作在一定转速时，改变输出负载的大小，测定蜗杆传动系统输入功率P₁和相应的输出功率P₂，从而的得出其传动效率

。功率是通过测定其扭矩获得的。
2.）当蜗杆传动系统工作在一定负载时，改变输出的转速大小，测定蜗杆传动系统输入功率P₁和相应的输出功率P₂，亦可得到其传动效率

。
   3）．改变不同头数的蜗杆减速器，加深蜗杆头数对传动性能的影响的理解。
3、实验操作步骤：
  1）准备工作
   （1) 将实验台与微机的串口连接线连好。
   （2) 用手转动联轴器，要求转动灵活，没有卡死现象。
   （3) 控制面板上的电源开关放到“关”的位置，确保调速旋钮旋在最低点。
2）进行实验
（1) 启动微机，进入实验软件主界面，并根据实验台上的配置选择单头或双头蜗杆；系统默认单头蜗杆实验界面。
   （2) 接通电源，打开电源开关，电源指示灯亮。
  （3) 缓慢顺时针旋转调节电机调速旋钮，电机启动，使转速1000转/分。
  （4) 待转速稳定后，按动加载按钮加载，面板同时有加载次数显示。
  （5) 点击软件主界面“数据采集”按钮，稍后，电机转速、电机转矩、负载力矩等实验数据应发送到实验界面。
  （6) 点击软件主界面“数据分析”按钮，实验结果以及实验曲线应在相应窗口显示，点击“保存” 。
（7) 将载荷设定在某一定值，从小到大（反之亦可）调节输入转速，中间采集数据）8次，点击软件主界面，分析实验结果以及相应的实验曲线（

、

）。
  （8) 停机，关闭电源开关。更换蜗杆减速器，重复3—7项。
（9) 根据实验软件界面提供的蜗杆减速器参数以及实验条件，进行蜗杆传动效率的理论值计算，与实测值进行比较，并进行误差分析。

四、主要配置及参数：
1、单头蜗杆减速器1台；传动比 i=30      加工精度8-8-7GK和8-8-7EJ
2、双头蜗杆减速器1台；传动比 i=15      加工精度8-8-7GK和8-8-7EJ
3、直流调速电机 1台调速0-1500rpm ，功率 355W；
4、磁粉加载器 1台额定转矩50N.m
5、装拆工具 1套
4、专用软件光盘 1张；
6、使用说明与实验指导书 1本
7、外形尺寸 750×450×1000mm；
8、重量：110 ㎏。

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