齿轮是一种应用较为广泛的传动装置,啮合效率与功率损耗对其传动性能具有重大影响。目前已有许多针对齿轮啮合效率理论方面的研究,但缺乏一种有效的试验验证手段;研究人员在分析齿轮传动功率损耗的过程中发现,电机与加载器的安装位置与其功率损耗有着不可忽视的关系。本文以试验台中电机与加载器的最佳安装位置及人字齿轮啮合效率试验值计算为研究目标,主要开展了以下研究:(1)以电机和加载器为研究对象,探究其安装位置与功率封闭型齿轮试验台功率损耗的关系,推导出电机与加载器在不同安装位置时电机所需补充功率的计算公式,建立功率封闭型人字齿轮试验台的有限元模型,对其进行柔性化仿真分析,获得电机与加载器的理论最佳安装位置。(2)对功率封闭型人字齿轮试验台中的功率损耗进行分析,根据空载及负载损耗组成,提出通过试验获取啮合效率的理论方法,并推导出计算公式。(3)分析功率封闭型人字齿轮试验台的设计要求及工作原理,并对其主要零部件包括人字齿轮、弾性轴、变频调速电机以及动态扭矩传感器等进行计算选型,最终完成整个试验台的设计与搭建。(4)利用功率封闭型人字齿轮试验台,进行电机与加载器在不同安装位置及啮合效率的试验,并通过与理论分析、仿真及啮合效率理论计算对比,肯定理论最佳安装位置的可靠性及试验获取啮合效率方法的可行性。依据大量试验数据分析研究扭矩及转速对齿轮啮合效率的影响规律。