機(jī)械傳動實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)機(jī)械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和性能測試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)械工程學(xué)院實(shí)踐技能及培訓(xùn)中心2012-10-10 目錄一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹1三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)3四、實(shí)驗(yàn)臺的使用與操作31實(shí)驗(yàn)臺各部分的安裝連線42實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)操作4五 、實(shí)驗(yàn)步驟.5六、測試軟件介紹61界面總覽6數(shù)據(jù)操作面板6電機(jī)控制操作面板6下拉菜單7附錄1機(jī)械傳動方案設(shè)計(jì)和性能測試綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告14附錄2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各模塊展示15附錄3轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器介紹16附錄4實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)25一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握機(jī)械傳動合理布置的基本要求，機(jī)械傳動方案設(shè)計(jì)的一般方法，并利用機(jī)械傳動綜合實(shí)驗(yàn)臺對機(jī)械傳動系統(tǒng)組成方案的性能進(jìn)行測試

2、，分析組成方案的特點(diǎn)；2. 通過實(shí)驗(yàn)掌握機(jī)械傳動性能綜合測試的工作原理和方法，掌握計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的新方法。3. 測試常用機(jī)械傳動裝置（如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動等）在傳遞運(yùn)動與動力過程中的參數(shù)曲線(速度曲線、轉(zhuǎn)矩曲線、傳動比曲線、功率曲線及效率曲線等)，加深對常見機(jī)械傳動性能的認(rèn)識和理解；二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹1 實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)組成“機(jī)械傳動性能綜合測試實(shí)驗(yàn)臺”由機(jī)械傳動裝置、聯(lián)軸器、變頻電機(jī)、加載裝置和工控機(jī)幾個(gè)模塊組成，另外還有實(shí)驗(yàn)軟件支持。系統(tǒng)性能參數(shù)的測量通過測試軟件控制，安裝在工控機(jī)主板上的兩塊轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測試卡和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器聯(lián)接，如圖1和圖2所示。ZJ扭矩傳感器負(fù)載被試傳動機(jī)構(gòu)ZJ扭

3、矩傳感器變頻電機(jī) 扭矩測量卡扭矩測量卡 D/A轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)負(fù)載調(diào)節(jié)工控機(jī) 圖1 機(jī)械傳動測試系統(tǒng)組成示意圖1-變頻調(diào)速電機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 4-實(shí)驗(yàn)傳動裝置5-加載與制動裝置 6-工控機(jī) 7-電器控制柜 8-臺座圖2 實(shí)驗(yàn)臺機(jī)構(gòu)布局實(shí)驗(yàn)臺組成部件的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。表1 組 成 部 件技 術(shù) 參 數(shù)備 注變頻調(diào)速電機(jī)550W，同步轉(zhuǎn)速1500 r/minZJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器.規(guī)格 10N.m ;輸出訊號幅度不小于100mV.規(guī)格 50N.m;輸出訊號幅度不小于100mV機(jī)械傳動裝置(試件)直齒圓柱齒輪減速器 i=5蝸桿減速器 i=10V型帶傳動齒形帶傳動 Pb=9.52

4、5 Zb=80套筒滾子鏈傳動 Z1=17 Z2=25擺線針輪減速器 i=91臺WPA50-1/10O型帶3根1根08A型3根磁粉制動器額定制動轉(zhuǎn)矩: 50 N.m激磁電流: 2A允許滑差功率: 1.1Kw加載裝置工控機(jī)IPC-810B控制電機(jī)和負(fù)載采集數(shù)據(jù)打印曲線三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)在“機(jī)械傳動性能綜合測試實(shí)驗(yàn)臺”上能開展典型機(jī)械傳動裝置性能測試、組合傳動系統(tǒng)布置優(yōu)化和新型機(jī)械傳動性能測試三類實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和寫出實(shí)驗(yàn)方案書，搭接傳動系統(tǒng)進(jìn)行測試，分析傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)方案書內(nèi)容包括已知條件、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、機(jī)械傳動系統(tǒng)運(yùn)動參數(shù)和組成方案設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動系統(tǒng)性能測試原理

5、、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。在實(shí)驗(yàn)中觀察測試系統(tǒng)運(yùn)行情況，采集傳動性能數(shù)據(jù)，測繪實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括測試系統(tǒng)平面布置圖、實(shí)驗(yàn)曲線和分析結(jié)果等。四、實(shí)驗(yàn)臺的使用與操作圖3 實(shí)驗(yàn)控制臺背面接口示意圖1 實(shí)驗(yàn)臺各部分的安裝連線（1） 先接好工控機(jī)、顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)之間的連線、顯示器的電源線接在工控機(jī)上、工控機(jī)的電源線插在電源插座上。（2） 將主電機(jī)、主電機(jī)風(fēng)扇、磁粉制動器、ZJ10傳感器（輔助）電機(jī)、ZJ50傳感器（輔助）電機(jī)與控制臺連接，其插座位置在控制臺背面右上方（見圖3）。（3） 輸入端ZJ10傳感器的信號口、接入工控機(jī)內(nèi)卡TC-1（300H）信號口、(見圖4)。 輸出端ZJ50傳感器的信號

6、口、接入工控機(jī)內(nèi)卡TC-1（340H）信號口、(見圖4)。（4） 將控制臺37芯插頭與工控機(jī)連接、即將實(shí)驗(yàn)臺背面右上方標(biāo)明為工控機(jī)的插座與工控機(jī)內(nèi)D/A控制卡相連(見圖3、圖4)。圖4 工控機(jī)插卡示意圖2 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)操作(1) 搭接實(shí)驗(yàn)裝置前、應(yīng)仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)臺的使用說明書，熟悉各主要設(shè)備的性能、參數(shù)及使用方法，正確使用儀器設(shè)備及測試軟件。(2) 搭接實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，由于電動機(jī)、被測傳動裝置、傳感器、加載器的中心高均不一致，組裝、搭接時(shí)應(yīng)選擇合適的墊板、支承板、聯(lián)軸器，調(diào)整好設(shè)備的安裝精度、以使測量的數(shù)據(jù)精確。各主要搭接件中心高及軸徑尺寸如下:變頻電機(jī) 中心高80mm 軸徑19ZJ10轉(zhuǎn)矩

7、轉(zhuǎn)速傳感器 中心高60mm 軸徑14ZJ50轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 中心高70mm 軸徑25FZ-5法蘭式磁粉制動器 最大直徑220mm 軸徑25WPA50-1/10蝸輪減速器 輸入軸中心高 軸徑12 輸出軸中心高 軸徑17齒輪減速箱 中心高120mm 軸徑18 中心距85.5mm軸承支承 中心高120mm 軸徑(a) 18軸徑(b) 14、 18(3) 在有帶、鏈傳動的實(shí)驗(yàn)裝置中，為防止壓軸力直接作用在傳感器上、影響傳感器測試精度，一定要安裝本實(shí)驗(yàn)臺的專用軸承支承座。(4) 在搭接好實(shí)驗(yàn)裝置后，用手驅(qū)動電機(jī)軸，如果裝置運(yùn)轉(zhuǎn)自如，即可接通電源，開啟電源進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作。否則，重調(diào)各連接軸的中心高、同軸度，

8、以免損壞轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。(5) 本實(shí)驗(yàn)臺可進(jìn)行手動及自動操作，手動操作可通過按動實(shí)驗(yàn)臺正面控制面板上的按鈕(見圖5)、即可完成實(shí)驗(yàn)全過程?？刂泼姘逯校弘娫矗?接通、斷開電源及主電機(jī)冷卻風(fēng)扇自動手動： 選擇操作方式主電機(jī)： 開啟、關(guān)閉變頻電機(jī)正轉(zhuǎn)： 輸入端ZJ10型傳感器電機(jī)正向轉(zhuǎn)動的開啟、關(guān)閉反轉(zhuǎn)： 輸入端ZJ10型傳感器電機(jī)反向轉(zhuǎn)動的開啟、關(guān)閉正轉(zhuǎn)： 輸出端ZJ50型傳感器電機(jī)正向轉(zhuǎn)動的開啟、關(guān)閉反轉(zhuǎn)： 輸出端ZJ50型傳感器電機(jī)反向轉(zhuǎn)動的開啟、關(guān)閉電流粗調(diào)： FZ5型磁粉制動器加載粗調(diào)電流微調(diào)： FZ5型磁粉制動器加載微調(diào) 圖5 實(shí)驗(yàn)臺操作面板五、測試軟件介紹1測試軟件界面總覽圖6 主界面

9、數(shù)據(jù)操作面板用于對被測參數(shù)數(shù)據(jù)庫和測試記錄數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。電機(jī)、負(fù)載控制操作面板（1）電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)框:通過調(diào)節(jié)此框內(nèi)數(shù)值可改變變頻器頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，變頻器最高頻率由變頻器設(shè)置。（2）被測參數(shù)裝入按鈕:根據(jù)被試件參數(shù)數(shù)據(jù)庫表格中的“實(shí)驗(yàn)編號”，裝入與編號相符的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在下面表格中顯示。（3）測試參數(shù)自動采樣按鈕:試驗(yàn)臺開始運(yùn)行后，由計(jì)算機(jī)自動進(jìn)行采樣并記錄下采樣點(diǎn)的各參數(shù)，按下此按鈕后，用戶對數(shù)據(jù)的采樣無須干預(yù)。(4)停止采樣按鈕:按下此按鈕，計(jì)算機(jī)停止對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。(5)手動采樣按鈕:如果用戶選擇手動采樣方式，那么在整個(gè)試驗(yàn)期間，用戶必須在認(rèn)為需要采集數(shù)據(jù)的時(shí)刻按下此按鈕，計(jì)

10、算機(jī)會將該時(shí)刻采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下面表格中顯示并等待用戶進(jìn)行下一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣。(6)主電機(jī)電源開關(guān):按下此按鈕可以打開關(guān)閉主電機(jī)電源，并且通過圖象顯示當(dāng)前電機(jī)電源狀態(tài)。（由于此開關(guān)影響繼電器壽命，故現(xiàn)為虛設(shè)，主電機(jī)電源開關(guān)現(xiàn)設(shè)置于工作臺控制面板上。）(7)電機(jī)負(fù)載調(diào)節(jié)框:控制此調(diào)節(jié)框，計(jì)算機(jī)將控制電機(jī)負(fù)載的大?。ù欧壑苿悠鳎?。調(diào)節(jié)框數(shù)值為0-100可調(diào)，負(fù)載滿度由后面的滿度調(diào)節(jié)滑竿控制。在調(diào)節(jié)框里輸入負(fù)載后，點(diǎn)擊“調(diào)載”后，計(jì)算機(jī)立即自動調(diào)節(jié)磁粉制動器的大小。下拉菜單（1）設(shè)置菜單設(shè)置菜單對本實(shí)驗(yàn)臺有效的菜單項(xiàng)包括“基本試驗(yàn)參數(shù)”，“選擇測試參數(shù)”，“設(shè)定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器參數(shù)”。 圖7 “設(shè)置

11、”下拉菜單圖8 基本實(shí)驗(yàn)參數(shù)圖9 選擇測試參數(shù)圖10 扭矩傳感器參數(shù)設(shè)置界面設(shè)置報(bào)警對話框可取默認(rèn)值。設(shè)置扭矩傳感器對話框中有傳感器參數(shù)、傳感器轉(zhuǎn)速設(shè)置和扭矩調(diào)零。傳感器參數(shù)可從傳感器銘牌上找到。傳感器轉(zhuǎn)速設(shè)置時(shí)，主電機(jī)靜止，啟動傳感器上小電機(jī)，按下小電機(jī)旁的齒輪按鈕，計(jì)算機(jī)自動檢測小電機(jī)轉(zhuǎn)速并填入框內(nèi)。圖11 扭矩傳感器自動調(diào)零設(shè)置界面每次實(shí)驗(yàn)臺重新安裝時(shí)需要扭矩調(diào)零。扭矩調(diào)零時(shí)，啟動小電機(jī)，按下鑰匙按鈕（輸入扭矩調(diào)零/輸出扭矩調(diào)零）便可進(jìn)入自動調(diào)零界面。注意小電機(jī)轉(zhuǎn)向要求和主電機(jī)相反。保證小電機(jī)轉(zhuǎn)向和主電機(jī)轉(zhuǎn)向相反的步驟：在試驗(yàn)菜單上選擇主電機(jī)電源和輸入端小電機(jī)正轉(zhuǎn)電源，在主電機(jī)控制操作面

12、板上加速，如顯示面板上的轉(zhuǎn)速增加，說明此時(shí)的輸入端小電機(jī)轉(zhuǎn)向和主電機(jī)轉(zhuǎn)向相反。進(jìn)入自動調(diào)零界面后，先點(diǎn)擊“清楚所有零點(diǎn)”按鈕，然后點(diǎn)擊“自動調(diào)零”按鈕，稍等片刻后，計(jì)算機(jī)即可自動調(diào)零并顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)，最后點(diǎn)擊“OK”按鈕保存數(shù)據(jù)并推出調(diào)零界面。（2）試驗(yàn)菜單圖12 試驗(yàn)菜單這里的命令和電機(jī)控制操作面板上的按鈕等效。（3）分析菜單圖13 分析菜單用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，選擇要繪制的曲線并打印結(jié)果。圖14 繪制曲線選項(xiàng)六、實(shí)驗(yàn)步驟1、 設(shè)計(jì)機(jī)械傳動系統(tǒng)方案2、 根據(jù)設(shè)計(jì)方案安裝被測實(shí)驗(yàn)裝置，注意選用合適的調(diào)整墊塊，確保傳動軸之間的同軸度要求3、 調(diào)試實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對測試設(shè)備進(jìn)行調(diào)零，以保證測量精度；（1）保

13、證小電機(jī)的轉(zhuǎn)向和主軸的轉(zhuǎn)動方向相反選擇圖12實(shí)驗(yàn)菜單上的“輸入端小電機(jī)P正轉(zhuǎn)電源”和“輸出端小電機(jī)r反轉(zhuǎn)電源”，然后將圖10中輸入端小電機(jī)和輸出端小電機(jī)轉(zhuǎn)速都置為零（直接刪除即可）。再點(diǎn)擊主界面上的測試參數(shù)自動采樣按鈕，此時(shí)轉(zhuǎn)速面板上顯示出來的轉(zhuǎn)速為小電機(jī)轉(zhuǎn)速。接著在電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)框里輸入一個(gè)轉(zhuǎn)速值（如500r/min），讓電機(jī)轉(zhuǎn)動起來，此時(shí)如果轉(zhuǎn)速面板的輸入端轉(zhuǎn)速n1和n2都增加，則表示傳感器上的小電機(jī)轉(zhuǎn)向和主軸轉(zhuǎn)動的方向相反，如哪一個(gè)減小，則表示轉(zhuǎn)向相同，此時(shí)就需要重新設(shè)置小電機(jī)的轉(zhuǎn)向。（2）對兩端傳感器進(jìn)行調(diào)零點(diǎn)擊圖7 “設(shè)置”下拉菜單中的“設(shè)置轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器參數(shù)”菜單，進(jìn)入如圖10 扭矩

14、傳感器參數(shù)設(shè)置界面，對兩端的傳感器進(jìn)行調(diào)零。其中文本框的傳感器參數(shù)可以從傳感器銘牌上找到，并將其輸入到文本框。首先點(diǎn)擊齒輪狀的按鈕測試出小電機(jī)轉(zhuǎn)速，然后分別點(diǎn)擊“輸入扭矩調(diào)零”和“輸出扭矩調(diào)零”進(jìn)入調(diào)零界面。進(jìn)入后點(diǎn)擊“清除所有零點(diǎn)”按鈕將原有所有零點(diǎn)清除，然后再點(diǎn)擊“自動調(diào)零按鈕”讓軟件自行調(diào)零，最后點(diǎn)擊“OK”按鈕退出調(diào)零界面。（3）溫度系數(shù)的修正傳感器調(diào)零后，回到扭矩傳感器參數(shù)設(shè)置界面，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度不等于傳感器標(biāo)定時(shí)的溫度，則需要對其進(jìn)行修正。用溫度計(jì)測試出實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，然后將其輸入到測量時(shí)的環(huán)境溫度文本框里最后保存退出。4、 設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)鍵入實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息標(biāo)：實(shí)驗(yàn)類型、實(shí)驗(yàn)編

15、號、小組編號、實(shí)驗(yàn)人員、指導(dǎo)老師、實(shí)驗(yàn)日期等；點(diǎn)擊“設(shè)置”確定實(shí)驗(yàn)測試參數(shù)：轉(zhuǎn)速n1、n2 扭矩M1、M2等；5、 加載實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)框里輸入一個(gè)轉(zhuǎn)速（如1000r/min），并使電動機(jī)轉(zhuǎn)速加快至接近同步轉(zhuǎn)速后，再進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)。加載時(shí)要緩慢平穩(wěn)，否則會影響采樣的測試精度；待數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。分級加載，分級采樣，采集數(shù)據(jù)15組左右即可，注意在加載時(shí)不要讓電機(jī)超載；6、 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從“分析”中調(diào)看參數(shù)曲線，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。7、 結(jié)束測試。注意逐步卸載，關(guān)閉電源開關(guān)。附錄1 機(jī)械傳動方案設(shè)計(jì)和性能測試綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)臺主要儀器及設(shè)備3 實(shí)驗(yàn)原理4 實(shí)驗(yàn)

16、步驟5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表和繪制傳動系統(tǒng)特性曲線6 實(shí)驗(yàn)分析和結(jié)論7 實(shí)驗(yàn)總結(jié)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出合理化建議。附錄2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各模塊展示1、 工作臺和控制柜實(shí)驗(yàn)平臺總圖實(shí)驗(yàn)臺平面圖2、 工控機(jī)3、 三相變頻調(diào)速電機(jī)和輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)圖ZJ5轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器中心高H=80，軸徑D=14mm，最大測量轉(zhuǎn)矩=5N.m底座高度 90mm4、 磁粉制動器和輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器FZ-5發(fā)蘭式磁粉制動器 最大直徑220mm 軸徑25 轉(zhuǎn)矩50N.mZJ50轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器中心高H=70，軸徑D=25mm，最大測量轉(zhuǎn)矩=50N.m底座高度 100mm5、 機(jī)械傳動裝置直齒圓柱齒輪減速

17、器 中心距90mm 中心高 120mmWPA50-1/10蝸輪減速器 中心高 100mm 底座高度 120mmV帶輪 直徑為：70 、76、88、115、145O型V帶 內(nèi)周帶長：630、900鏈輪 齒數(shù)為： 17、25滾子鏈 08A-171、08A-153同步帶輪 齒數(shù)：18、25L型同步帶 31680半聯(lián)軸器 126830、146828、178840、186840、188840、188845、196840、258845、258857支承 4套 中心高 120mm支承底座 3塊 高度 50mm7、聯(lián)接件T型螺栓M1040，25個(gè)六角螺栓M1030，15個(gè)平墊圈GB95-85-10，40個(gè)柱銷

18、L=26,29，各20根8、輔助工具開口扳手活動扳手一字起和十字起內(nèi)六角扳手拉馬機(jī)油壺附錄3 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器介紹.概述ZJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(簡稱傳感器)是根據(jù)磁電轉(zhuǎn)換和相位差原理，將轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速機(jī)械量轉(zhuǎn)換成兩路有一定相位電壓訊號的一種精密儀器，它一般與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速(簡稱測量儀)配套使用，能直接測量各種動力機(jī)械的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速(即機(jī)械功率)，具有測量精度高，操作簡便，顯示直觀，測量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可以測量軸靜止?fàn)顟B(tài)至額定轉(zhuǎn)速范圍的轉(zhuǎn)矩，廣泛應(yīng)用于：A各種發(fā)動機(jī)的臺架試驗(yàn)；B各種電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率測試；C各種不同類型水泵、液壓泵的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率測試；D各種類型的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率測試；E各種減速器、

19、變速器的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率測試；F各種家用電器設(shè)備旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率測試。G各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率測試。2結(jié)構(gòu)原理轉(zhuǎn)矩傳感器主要由扭力軸、磁檢測器、轉(zhuǎn)筒及殼體等四部分組成。磁檢測器包括配對的兩組內(nèi)外齒輪、永久磁鋼和感應(yīng)線圈。外齒輪安裝在扭力軸測量段的兩端；內(nèi)齒輪安裝在轉(zhuǎn)筒內(nèi)，和外齒輪相對，永久磁鋼緊接內(nèi)齒輪安裝在轉(zhuǎn)筒內(nèi)。永久磁鋼、內(nèi)外齒輪構(gòu)成環(huán)狀閉合磁路，感應(yīng)線圈固定在殼體的兩端蓋內(nèi)。在驅(qū)動電機(jī)帶動下，內(nèi)齒輪隨同轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。內(nèi)外齒輪是變位齒輪，并不嚙合，齒頂間存在工作氣隙，內(nèi)外齒輪的齒頂相對時(shí)氣隙最窄，齒頂和齒槽相對時(shí)，氣隙最寬。內(nèi)外齒輪在相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，齒頂與齒槽交替相對，相對轉(zhuǎn)動

20、一個(gè)齒位時(shí)，工作氣隙發(fā)生一個(gè)周期的變化，磁路的磁阻和磁通隨之相應(yīng)作周期變化，因此線圈中感應(yīng)出近似正弦波的電壓訊號,訊號電壓瞬時(shí)值的變化和內(nèi)外齒輪的相對位置的變化是一致的。如果兩組檢測器的齒輪的投影互相重合時(shí)，兩組電壓訊號的相位差為零。安裝時(shí)，兩只內(nèi)齒輪的投影是重合的。而扭力軸上的兩只外齒輪是按錯(cuò)動半個(gè)齒安裝的。因此，兩個(gè)電壓訊號具有半個(gè)周期的初始相位差，即初始相位差為=180。若齒輪為120齒，分度角為3，相位差為180時(shí)，相應(yīng)外齒輪錯(cuò)動1.5。當(dāng)扭力軸受到扭矩作用時(shí)，產(chǎn)生扭角，兩只外齒輪的錯(cuò)位角變?yōu)?.5，兩個(gè)電壓訊號的相差角相應(yīng)變?yōu)椋?120 （1.5）=180120。 扭角和扭矩是成正比例的,因此扭角的變化和扭矩成正比,即相位差角的變化。式中K1為相位差角和扭矩的比例系數(shù)，K=120K1，“”另表示轉(zhuǎn)動方向。設(shè)扭力軸測量段的直徑為d，長度為L，扭力軸材料的剪切彈性模為G，則。將傳感器的兩個(gè)電壓訊號輸入ZJ轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率測量儀，經(jīng)過儀表將電壓訊號進(jìn)行放大、整形、檢相、變換成計(jì)數(shù)脈沖，然后計(jì)數(shù)和顯示，便可直接