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CHT-100型齿轮效率试验台是上世纪80年代东南大学机械学院研究开发的一种纯机械的闭合功率流式齿轮效率试验台。该试验台操作复杂,不能直观的读取齿轮的传动效率,目前已渐渐退出教学领域。为满足现代教学的需要,本课题将对CHT-100型齿轮效率试验台进行升级改造,改造之后的试验台主要包括机械结构与数控系统两部分。
机械结构部分主要由电动机、齿轮箱、磁粉制动器、转速转矩传感器以及联轴器组成。通过对试验台各机械部件工作原理及特性的详细分析,确定了适合本项目的改造方案,采用磁粉制动器作为加载装置,电动机作为试验台的动力输出,两者转矩的比值就是齿轮的传动效率。另外为本试验台设计合适的联轴器,为课题的进一步研究打好基础。
数控系统主要是为各机械部件的信号采集而设计。本课题要采集的信号主要包括:转速转矩传感器的输出信号,磁粉制动器的输入电流以及DS18B20温度传感器的信号.通过上述三种信号的采集能得到电动机的输出转矩,转速、磁粉制动器的负载力矩、齿轮箱内部润滑剂的温度。数控系统主要包括数据采集模块,模拟信号转换模块,以及显示模块。通过编写相应的程序,利用单片机开发板来实现该部分。
通过试验台的实验部分确定了磁粉制动器的工作特性曲线,对实验数据的分析,验证了电流—力矩读取方式的可行性。实验的结果验证了试验台改造的有效性和合理性,同时探究了齿轮箱内部润滑剂温度与齿轮传动效率之间的关系。以上工作为实验台的下一步改进提供了可靠的基础。