一、实验台目的
本实验台用于机械设计中带传动实验，主要测定皮带传动滑差率和效率及绘制实测曲线。配有专用多媒体软件，学生可利用计算机在软件界面说明文件的指导下，独立自主地进行实验，培养学生的实际动手能力。
二、实验内容：
1. 皮带传动滑动曲线和效率曲线的测量绘制：该实验装置采用压力传感器和A/D卡采集主动带轮和从动带轮的驱动力矩力和阻力矩力，采用光电传感器和A/D板采集主、从动带轮的转速。最后输入计算机进行处理分析，作出实测滑动曲线和效率曲线。使学生了解带传动的弹性滑动和打滑对传动效率的影响。
2. 皮带传动运动弹性滑动和打滑现象动画模拟：该实验装置配置的计算机多媒体软件，在输入实测主、从动带轮的转速后，通过数模计算作出带传动运动模拟，可清楚观察带传动的弹性滑动和打滑现象动画图象。
三、实验台简介：
图1 皮带传动实验台主要结构图
1. 电机移动底板 2. 砝码和砝码架 3. 力传感器 4. 转矩力测杆 5. 主动电动机
6. 平皮带 7. 光电测速装置 8. 发电机 9. 灯泡组 10、机座机壳 11. 操纵面板
1. 主要结构及工作原理
该设备结构简结，外形新颖别致，整个试验台采用优质钢材和铝合金材料精心设计制作，具有稳定牢固、重量轻的特点。
该实验传动系统，由皮带6和一个装有主动带轮的直流伺服电动机组件，另一个装有从动带轮的直流伺服发电机组件构成。
（1）主动轮电机5为特制两端带滚动轴承座的直流伺服电机，滚动轴承座固定在一个滑动的底板1上，电机外壳（定子）未固定可相对其两端滚动轴承座转动。滑动的底板能相对机座10在水平方向滑动。
（2）砝码架和砝码2与滑动底板通过绳和滑轮相连，用于张紧皮带；加上或减少法码，即可增加或减少皮带初拉力。从动轮电机8也为特制两端带滚动轴承座的直流伺服发电机，电机外壳（定子）未固定可相对其两端滚动轴承座转动，轴承座固定在机座机壳上。
（3）发电机和灯泡9，以及实验台内的电子加载电路组成实验台加载系统，该加载系统可通过计算机软件主界面的加载按钮控制，也可用面板上触摸按钮6、7（见图2）进行手动控制和显示。
（4）可转动两电机的外壳上装有测力杆4，把电机外壳转动时产生的转矩力传递给传感器。主、从动皮带轮扭矩力可直接在面板各自的数码管上读取，并传到计算机中进行处理分析。
（5）两电机后端装有光电测速装置和测速转盘7，测速方式为红外线光电测速；主、从动皮带轮转速可直接在面板各自的数码管上读取，并传到计算机中进行处理分析。
（6）直流电动机的调速电源，采用先进的脉冲宽度调制的调速电源；
2. 主要技术参数
直流电机功率为 355W
主电机调速范围 50～1500rpm
皮带初拉力值为 2~3.5kg.f
杠杆测力臂长度 L1=L2=120mm（L1L2—电动机、发电机中心至传感器中心的距离）
皮带轮直径 D1=D2=120mm
压力传感器 精度为1% 测量范围为0～50N
实验台总重量45kg。
3. 电气面板布置及说明如下：
3 4 5
1
2
9 8 7 6
图2 皮带传动实验台面板布置图
1. 电源开关 2. 电动机转速调节 3. 电动机转速显示 4. 发电机转速显示
5. 加载显示 6. 加载按钮 7. 卸载按钮 8. 发电机转矩力显示 9. 电动机转矩力显示
4. 电气装置工作原理
该仪器电气测量控制由三个部分组成：
（1）电机调速部分：该部分采用专用的由脉宽调制（PWM）原理设计的直流电机调速电源，调节面板上的调速旋钮对电动机进行调速。
（2）仪器控制直流电源及传感器放大电路部分：该电路板由直流电源及传感器放大电路组成，直流电源主要向显示控制板和4组传感器放大电路供电,和将4个传感器的测量信号放大到规定幅度供显示控制板采样测量。
（3）显示测量控制部分：该部分由单片机、A/D转换、加载控制电路和RS-232接口组成。A/D转换控制电路负责转速测量和4路传感器信号采样，采集的各参数除送面板进行显示外。经由RS-232接口送上位机（电脑）进行数据分柝处理。
加载控制电路主要用于计算机对负荷灯泡组加载，也可通过面板上的触摸按钮对灯泡组进行手工加载和卸载。
实验台可脱机(电脑)，用手工对各采集的实验数据进行记录处理。
5. 电气装置技术性能
测速范围： 50转/分～1500转/分
直流电动机功率：355W
发电机额定功率：355W
灯泡额定功率：共320W（8个40W）
环境温度： 0℃～＋40℃
相对湿度： ≤85%
电源电压：交流～220V±10% 50Hz
工作场所：无强烈电磁干扰和腐蚀气体。
五、实验步骤：
1. 打开计算机，单击“皮带传动”图标，进入皮带传动的封面。单击左键，进入皮带传动实验说明界面。
2. 在皮带传动实验说明界面下方单击“实验”键，进入皮带传动实验分析界面。
3. 启动实验台的电动机，待皮带传动运转平稳后，可进行皮带传动实验。
4. 在皮带传动实验分析界面下方单击“运动模拟”键，观察皮带传动的运动和弹性滑动及打滑现象。
5. 击“加载”健，可对灯泡组加载。
6. 数据稳定后单击“稳定测试”键，记录实时显示的皮带传动的实测数据。
7. 重复实验步骤5和6，直至皮带打滑，结束测试。
8. 如果实验效果不够理想，可单击“重做实验”即可从第五步开始重做实验。
9. 单击“实测曲线”键，显示绘制皮带传动滑动曲线和效率曲线。
10. 如果要打印皮带传动滑动曲线和效率曲线。在该界面下方单击“打印”键，打印机自动打印出皮带传动滑动曲线和效率曲线。
11. 如果实验结束，单击“退出”，返回Windows界面。
六、实验操作注意事项：
1. 皮带和带轮要保持非常清洁，绝对不能粘油
2. 皮带和带轮如果不清洁，请先用干净的汽油、洒精清洗干净，再用干净的干抹布擦干净
3. 实验前电动机活动底板要反复推动，以确保灵活。
4. 启动电源开关前，需将面板上的调速旋钮逆时针旋到底（转速最低位置）。以避免电机高速运动带来的冲击损坏传感器。在法码架上加上一定的法码使皮带张紧，以确保实验安全。
5. 实验台的R232连接线与计算机接口，不允许带电插拔。以免损坏电电脑。
6. 做实验测试前，先开机将皮带转速调至1000转/分以上，运转30分钟以上。使实验台皮带预热性能稳定。
7. 在实验中采集数据时，一定要等数据采集窗口的数据稳定后再进行采集 ，每采集一次，时间间隔5-10秒钟。
8. 当皮带加载至打滑时， 运转时间不能过长，防止损坏皮带。
9. 在皮带万一飞出的情况下，一般可将皮带调头，再装上进行实验。在皮带调头，实验仍不能进行的情况下，则需将电机支座固定螺钉松动，适当调整两个带轮的轴线的平行后，再拧紧螺钉。再做实验。
