Harbin Institute of Technology
大作业设计说明书
课程名称：机械设计
设计题目：V带传动电算
院系：机电学院
班级：1208108
设计者：侯向春
学号：1120810804
指导教师：吴伟国
设计时间：2014.11.3
哈尔滨工业大学
一、普通V带传动的内容和任务
1、普通V带传动设计内容：
给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速 n1 传动比i及工作条件
设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q
2、CAD任务：
①编制V带传动设计程序框图；
②编制V带传动设计源程序；
③按习题或作业中数据运行程序，要求对每一组数据各按三种V带型号计算，对每一种带型号选三种小带轮直径进行计算并输出所有结果；
④比较结果，从9种方案中选择一个最佳方案并按照此方案提供的几何和结构参数利用AutoCAD软件绘制大带轮零件工作图。
二、变量标识符
为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。表1变量标识符表
表1 变量标识符表 序号 名称 代号 标识符 单位 1 名义功率 P P kW 2 设计功率 P d Pd kW 3 工作情况系数 K A KA 4 小带轮转速 n 1 n1 r/min 5 工作机载荷特性 GZJ 6 原动机类型 YDJ 7 带型号 Z 、A —E TYPE 8 小带轮基准直径 d d1 dd1 mm 9 大带轮基准直径 d d2 dd2 mm 10 最小带轮直径
d dmin ddMIN mm 11 带速 υ
V m/s 12 最大带速 max υ
VMAX m/s 13 中心距 a a mm 14 基准长度 L d
Ld mm 15 小带轮包角 1α
ALF1 度 16 V 带根数 Z Z 17 额定功率 P 0
P0 kW 18 功率增量 0P ? DIFP0 kW 19 弯曲影响系数 K b Kb 20 传动比系数 K i Ki 21 长度系数 K L KL 22 包角系数 αK KALF 23 初拉力 F 0 F0 N 24 压轴力 Q
Q N 25 圆周率 π PAI
26
轮缘宽度
B
B
mm
三、程序框图
N
开始
输入P , n 1, i
输入各原始数据
查表求传动比系数K i 查K A, 计算P d ，选型
输入带型号
输出该型号带轮系列直径，选择输入小带轮基准直径d d1
V=
1000
6011?n d d π
根据型号确定最大带速V max ， 额定功率P 0中系数K 1,K 2,K 3，
弯曲影响系数K b
V Y d d 2= 1d d i ? 查标准带轮直径表确定dd2 a1=0.7(dd 1+dd 2)，a2=2(dd 1+dd 2) 输入初估中心距a0,计算 Ld0 A 减小直径 B B 查标准长度确定L d ，同时 查取K L ，计算实际中心距a A 计算小带轮包角1α查表确定包角系数αK 计算Po ，Po ? ()α K K Po Po Pd Z L ?+= Z<10 ? 计算F o, Q,B ( 取整) 输出结果 计算下一型号带 ？ 结束 计算下一种带轮直径？ Y Y Y N N N 图1 V 带设计程序框图 四、V带设计c程序 -五、程序运行截图 合理运行结果: 输入中心距600mm，选择小带轮直径100mm,输出结果 六、设计总结 通过这段时间的V带传动设计，一方面我对V带传动设计过程有了更深的了解，另一方面也让我对程序设计的一般过程与规范以及注意事项有了一定的认识。同时在程序设计的过程中，我对VC++这款软件有了一定的了解，学习了一些基本的应用。 09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。 1YA 2YA 3YA 4YA 五、计算下列各题（ 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm 壁孔，其流量系数C d =0.65ρ=900kg/m 3,力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p vP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa 率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9 1Y 2YA 4YA Harbin Institute of Technology 机械原理课程设计说明书 课程名称：机械原理 设计题目：产品包装生产线（方案1） 院系：机电学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 一、绪论 机械原理课程设计是在我们学习了机械原理之后的实践项目，通过老师和书本的传授，我们了解了机构的结构，掌握了机构的简化方式与运动规律，理论知识需要与实践相结合，这便是课程设计的重要性。我们每个人都需要独立完成一个简单机构的设计，计算各机构的尺寸，同时还需要编写符合规范的设计说明书，正确绘制相关图纸。 通过这个项目，我们应学会如何收集与分析资料，如何正确阅读与书写说明书，如何利用现代化的设备辅助工作。这种真正动手动脑的设计有效的增强我们对该课程的理解与领会，同时培养了我们的创新能力，为以后机械设计课程打下了坚实的基础。 二、设计题目 产品包装生产线使用功能描述 图中所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长?宽?高=600?200?200，小包装产品送至A处达到2包时，被送到下一个工位进行包装。原动机转速为1430rpm，每分钟向下一工位可以分别输送14，22，30件小包装产品。 产品包装生产线（方案一）功能简图 三、设计机械系统运动循环图 由设计题目可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行构件1，在A处把产品推到下一工位的是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如图所示。 ?1?1 执行构件一 执行构件二 ?01?02 运动循环图 图中?1 是执行构件1的工作周期，?01 是执行构件2的工作周期，?02是执行构件2的动作周期。因此，执行构件1是做连续往复运动，执行构件2是间歇运动，执行构件2的工作周期?01 是执行构件1的工作周期T1的2倍。执行构件2的动作周期?02则只有执行构件1的工作周期T1的二分之一左右。 四、 设计机械系统运动功能系统图 根据分析，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为连续的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件转速分别为14,22,30rpm 14,22,30rpm 执行机构1的运动功能 由于电动机的转速为1430rpm ，为了在执行机构1的主动件上分别得到14、22、30rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别为 i z1= 141430 =102.14 i z2=221430=65.00 i z3=30 1430=47.67 总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即 i z1=i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v3 3种总传动比中i z1最大，i z3最小。由于定传动比i c 是常数，因此，3种变传动比中i v1最大，i v3最小。为满足最大传动比不超过4，选择i v1 =4 。 定传动比为 i c = v1 z1i i =4102.14=25.54 变传动比为 i v2= c z2i i =54.2565=2.55 i v3= c z3i i =54 .2547.67=1.87 传动系统的有级变速功能单元如图所示。 i=4,2.55,1.87 有级变速运动功能单元 哈工大09～12年试题 09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。 五、计算下列各题（15）： 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2=50cm 2 ，溢流阀调定压力为4MPa ，泵流量q p =40 l/min , 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm =0.95进油路节流阀压力损失 △p T =0.6MPa ，节流阀为薄 壁孔，其流量系数C d =0.65，过流面积0.2 cm 2 ，油的密度ρ=900kg/m 3,不计管路压力损失和泄漏。求：油缸的速度、推力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p =1000r/min ，容积效率ηvP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa ，马达排量V M =40ml/r ，容积效率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9，不计管路压力损失和泄漏，求马达的输出转速n M 转矩T M 和功率P M （7）。 1YA 2YA 3YA 4YA 快进 工进 快退 原位停止 P p ,q p P 1,q 1A 1A 2P 2F V 前进 1 1Y A 2YA 3Y A 4YA 2 3 4 5 6 7 8 P p ,n p V p V M ,ηVM , ηmM , ηvp 机械原理课程设计大作业 ——齿轮传动系统20 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：齿轮传动系统分析 院系：机电工程学院 班级： 15 设计者： 学号： 115 指导教师：陈 设计时间： 2017年6月 1、设计题目 1.1机构运动简图 2、传动比的分配计算 电动机转速min /970r n =，输出转速min /3001r n =，n /3502mi r n =， min /4003r n =，带传动的最大传动比5.2m ax =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比 4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4max =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 333.3230970 011=== n n i 714.2735 970 022=== n n i 250.2440 970 033=== n n i 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2m ax =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 f v p i i i i 1m ax 1= f v p i i i i 2m ax 2= f v p i i i i 3max 3= 令 4max 3==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 425.24 *5.2250 .24max max 3=== v p f i i i i 滑移齿轮传动的传动比为 333.5425 .2*5.2333 .32max 11== = f p v i i i i 571.4425 .2*5.2714 .27max 22== = f p v i i i i 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 4343.1425.2max 3 3=≤== =d f d i i i 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数：42,8,41，9,40,101098765======z z z z z z ；它们的齿 顶高系数1=* a h ， 径向间隙系数25.0=* c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 50' =。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14 为高度变位齿轮，其齿数：21,1314121311====z z z z 。它们的齿顶高系数1=* a h ，径向 间隙系数25.0=* c ，分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。圆锥齿轮15和16 选择为标准齿轮29,171615==z z ，齿顶高系数1=*a h ，径向间隙系数25.0=* c ，分度 圆压力角为020=α（等于啮合角'α）。 4、齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1 滑移齿轮5和齿轮6 H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称：机械设计 电算题目：普通V带传动 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学 目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11) 一、普通V带传动的内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表 三、程序框图 四、V带设计c程序 #include 哈尔滨工业大学 液压传动大作业 设计说明书 设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班 设计者 2010 年 9 月 10 日 流体控制及自动化系 哈尔滨工业大学 液压传动大作业任务书 学生姓名班号 设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 卧式组合机床液压动力滑台。切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间0.1s，液压缸机械效率0.9。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称： 钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发 目录 1 序言······················································- 1 - 2 设计的技术要求和设计参数 ··············- 2 - 3 工况分析 ··············································- 2 -3.1 确定执行元件 ···································- 2 -3.2 分析系统工况 ···································- 2 -3.3 负载循环图和速度循环图的绘制 ···- 4 -3.4 确定系统主要参数 ···························- 5 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·································································- 5 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·································································- 5 - 3.4.3 计算最大流量需求·····································································- 7 -3.5 拟定液压系统原理图 ·······················- 8 - 3.5.1 速度控制回路的选择·································································- 8 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择 ·····················································- 9 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制···························································- 10 - 3.5.4 压力控制回路的选择·······························································- 11 -3.6 液压元件的选择 ·····························- 12 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格···························································- 13 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择 ···················································- 14 - 3.6.3 油管的选择···············································································- 16 - 3.6.4 油箱的设计···············································································- 18 -3.7 液压系统性能的验算 ·····················- 19 - 3.7.1 回路压力损失验算···································································- 19 - 3.7.2 油液温升验算···········································································- 20 - 机械设计电算实验 一：普通V带传动设计内容和任务 1、普通V带传动设计内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n，传动比i及工作条件。 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0，和压轴力FQ。 2、CAD任务： （1）编制V带传动设计程序框图。 （2）编制V带传动设计原程序。 （3）按习题或作业中数据运行程序，要求对每一组数据各按三种V带型号计算，对每一种带型号选三种小带轮直径进行计算并输出所有结果。 二、变量标识符 序号名称代号程序符号单位 1 名义功率P p kw pd kw 2 设计功率P d kka 3 工作情况系数K A 4 小带轮转速n n r/min 1 5 工作机载荷特性载荷类型 6 原动机类型原动机类型 7 工作年限a年b班 8 带型号V带带型 dd1 mm 9 小带轮基准直径d d1 dd2 mm 10 大带论基准直径d d2 11 带速v v m/s 12 最大带速v vmax m/s max a0 mm 13 预估中心距a ld mm 14 基准长度L d 15 实际中心距 a aa mm r 度 16 小带轮包角α 1 17 V带根数Z z po kw 18 基本额定功率P 19 功率增量ΔP pp0 kw ki 20 传动比系数K i 21 长度系数K kl L ka 22 包角系数K α kb 23 弯曲影响系数K b 24 初拉力F f0 N 25 压轴力Q fq N 26 轮缘宽度 B bb mm 三、程序框图 开始 输入原始数据 P,n,i并选择电机 计算设计功率 由带型号确定最大带速，小带轮直径系，带的相关参数m，f， e 相关系数Kb 确定带型号 选择小带轮直径 验算带速 v 液压传动大作业 一.概念。（每题6分） 1.液压传动：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气 压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 。2. 粘度的定义：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 。3.气穴现象：气穴来自拉丁文“cavitus”,指空虚、空处的意思。气穴现象是由于机械力，如由穿用的旋转机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象。。 4.阀的中位机能：换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。中位机能有O型、H型、X型、M型、Y型、P型、J型、C型、K型，等多种形式。。 5. 调速回路速度刚性：其物理意义是引起单位速度变化时负载力的变化量。它是速度-负载特性曲线上某点处斜率的倒数。在特性曲线上某处斜率越小（机械特性硬），速度刚性就越大，液压缸运动速度受负载波动的影响就越小，运动平稳性越好。反之会使运动平稳性变差。 二．简述。（每题8分） 1.双作用叶片泵工作原理：双作用叶片泵由定子，转子，叶片和配油盘等组成转子和定子中心重合，定子内表面近似为椭圆柱形，该椭圆形由两段长半径圆弧，两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成。当转子转动时，叶片在离心力和(建压后）根部压力油的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，这种叶片外伸，密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压入槽内，密封空间容积变小，将油从压油口压出。因而，转子每转动一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，称之为双作用叶片泵。 哈工大机械原理课程设计齿轮传动设计大作业20无错版 机械原理课程设计大作业 ——齿轮传动系统20 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：齿轮传动系统分析 院系：机电工程学院 班级： 15 设计者： 学号： 115 指导教师：陈 设计时间： 2017年6月 1、设计题目 1.1机构运动简图 1 序号 电机转速（r/min ） 输出轴转速（r/min ） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 定轴齿轮传动 最大传动比 模数 圆柱齿轮 圆锥齿轮 一对齿 轮最大 传动比 模 数 一对齿轮最大传动比 模数 20 970 30 35 40 ≤2.5 ≤4 2 ≤4 3 ≤4 3 2、传动比的分配计算 电动机转速min /970r n =，输出转速min /3001r n =， n /3502mi r n =，min /4003r n =，带传动的最大传动比5.2m ax =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4max =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 333.3230970 011=== n n i 714.2735 970 022=== n n i 250.2440 970 033=== n n i 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2m ax =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 f v p i i i i 1m ax 1= f v p i i i i 2m ax 2= f v p i i i i 3max 3= 令 4max 3==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 425.24 *5.2250 .24max max 3=== v p f i i i i 滑移齿轮传动的传动比为 333.5425 .2*5.2333 .32max 11== = f p v i i i i 571.4425 .2*5.2714 .27max 22== = f p v i i i i 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 4343.1425.2max 33 =≤===d f d i i i 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 42,8,41，9,40,101098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间隙系数25.0=* c ，分度圆压力角0 20=α，实际中心距mm a 50'=。 班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题（共24 分，每空1分） 1）按照两表面间的润滑状况，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2）当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3）带传动中，带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下，紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 1 12f F F e α=? 。 4）滚动轴承的基本额定寿命L ，是指一批相同的轴承，在相同的条件 下运转，其中 90％ 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数，单位为106r 。 5）非液体摩擦滑动轴承限制pv 值，主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6）弹簧指数C= D/d ，C 越大，弹簧刚度越 小 。 7）当机构处于死点位置时，机构的压力角为 90° 。 8）有一紧螺栓连接，已知预紧力'F =1500N ，轴向工作载荷F =1000N ，螺栓的刚度C b =2000N/mm ，被连接件的刚度C m =8000N/mm ，则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ，剩余预紧力''F = 700 N ，保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计，然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础（80学时）试题答案 10）蜗杆传动的失效形式主要是齿面点蚀、齿面胶合和齿面磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。 11）在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击，等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题（共11分，每小题1分） 1）一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于，则弹簧指数不应超过 c) 。 a) 5 ; b) ; c) 6 ; d) 7 。 2）平键的剖面尺寸b×h是根据 d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直 径。3）带传动采用张紧轮的目的是 d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4）润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为 b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀； c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5）在V带传动设计中，取小带轮基准直径d d1≥d dmin ，主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力； c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6）蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高； c) 不变； d)可能提高，可能降低。7）工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为 a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 一、 设 计题目 设计带式运输机中的齿轮传动：带式运输机的传动方案如下图所示，机器运行平稳、单向回转、成批生产，其他数据参见下方表格。 方案 电动机工作 功率P d /kW 电动机满载转速n m /(r/min) 工作机的转速n w /(r/min) 第一级传动比i 1 轴承座中心高H/mm 最短工作年限 工作环境 5.1.3 3 960 110 2 180 5年2班 室外、 有尘 二、 选择齿轮材料、热处理方式、精度等级 考虑到带式运输机为一般机械，且仅有一级齿轮减速传动，故大、小齿轮均选用40Cr 合金钢，调质处理，采用软齿面。大小齿面硬度为241~286HBW ，平均硬度264HBW 。 由要求，该齿轮传动按8级精度设计。 三、 初步计算传动主要尺寸 本装置的齿轮传动为采用软齿面开式传动，齿面磨损是其主要失效形式。其设计准则按齿根疲劳强度进行设计，并考虑磨损的影响将模数增大10%~15%。 齿根弯曲疲劳强度设计公式; m ≥√2KT 1?d z 12?Y F Y s Y ε[σ]F 3 式中Y F——齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力σF的影响。 Y s——应力修正系数，用以考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其它应力对齿根应力的影响。 Yε——重合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿根应力系数。 [σ]F——许用齿根弯曲应力。 1.小齿轮传递的转矩 T1=9.55×106×P1 n1 p1=η1η2P d 根据参考文献[2]表9.1，取η1=0.96，η2=0.97。 由此 P1=η1η2P d=0.96×0.97×3=2.7936KW T1=9.55×106×P1 1 =9.55×106× 2.7936 960 2 =55581N?mm 2.齿数Z的初步确定 为了避免根切，选小齿轮z1=17，设计要求中齿轮传动比i=n1 n w =960/2 110 =4.3636，故 z2=i×z1=4.3636×17=74.1818，取z2=75。 此时的传动比误差为 ε=|i?i0 i |×100%=| 4.3636?75/17 4.3636 |×100%=1.1%<5% 满足误差要求，故可用。 3.载荷系数K的确定 由于v值未知，K v不能确定，故可初选载荷系数K t=1.1~1.8，本设计中初选K t=1.4。 4.齿宽系数?d的确定 根据参考文献[1]表8.6，齿轮在轴承上为悬臂布置，软齿面，选取齿宽系数?d=0.35。 5.齿形系数Y F和应力修正系数Y s的确定 根据参考文献[1]图8.19，Y F1=2.95，Y F2=2.25。 根据参考文献[2]图8.20，Y s1=1.52，Y s2=1.76。 6.重合度系数Yε的确定 对于标准外啮合直齿圆柱齿轮传动，端面重合度 εα=[1.88?3.2(1 z1 + 1 z2 )]=[1.88?3.2( 1 17 + 1 75 )]=1.6491 Yε=0.25+0.75 εα =0.25+ 0.75 1.6491 =0.72 7.许用弯曲应力[σ]F的确定 液压系统动态分析讲义 哈工大机电学院杨庆俊 第一章绪论 我们这门课程，叫液压系统动态分析。顾名思义，是研究液压系统的动态特性。 一、研究对象、内容和意义液压元件与系统都是我们的研究对象，具体可分为三类： （1）具有内反馈机制的液压元件，如溢流阀、恒压泵等。这类元件通过其内部的反馈调节机制，控制压力、流量或者是功率为恒定值。对于液压技术而言， 这类元件内容丰富，常代表了液压元件的尖端，就其局部而言，其复杂度往往 不低于一个常规的液压伺服系统。 （2）液压传动系统。这类系统工作在开环状态，系统在有限的几个状态之间切换以完成规定的功能。尽管系统工作在开环状态，其内多数情况下仍然会有具有反 馈机制的液压元件如溢流阀等。 （3）液压伺服控制系统。这类系统整体工作在闭环反馈方式。通常采用传感器测量某个被控制量，如压力、位移、加速度等等，通过控制阀的调节作用使被控制量 满足要求的变化规律。 这三类对象中，第三类“液压伺服控制系统” 已有专门课程介绍其分析和设计，因此本课程不再包括这部分内容。本课程所涉及的就是前两类对象。 动态分析，就是研究上述元件和系统的动态特性，即元件与系统工作状态转换过程的特性。因对象性质的不同，动态特性所关注的内容也有所区别。 对于第一类内反馈式元件，动态分析的主要内容如下： （1）稳定性。因其存在反馈作用，动态分析最关注的就是能否稳定工作。影响稳定性的因素有多方面。第一，该类元件在设计条件下，是否存在由于内部参数设计 不合理导致的不稳定；第二，在系统中使用时，与该元件上下游的连接条件发生 变化，是否会出现由此引起的稳定性问题；第三，即使硬件连接相同，元件的 工作参数如压力、流量等也会有一定的变化，是否会出现因此而引起的稳定性问 题。 （2）对干扰因素的抑制特性。总有一些量的变化会引起被控制量的变化，如溢流阀溢流流量的变化会引起设定压力的变化。当这些干扰发生变化时，被控量的响应 过程，如最大变化幅度、恢复稳定时间、振荡次数、最终稳定值等，是我们所关 心的。 （3）对指令的响应。当指令信号改变时，被控量跟随变化的特性，如跟随的快速性、超调量、振荡次数等。 对于第二类对象，因其工作在开环状态，故没有稳定性问题。系统内所含有的内反馈式元件特性归于第一类中研究。动态分析的主要内容如下： （1）启车、停车过程的快速性与平稳性。这两者是矛盾的，设计不当可能会使一种特性严重不足。快速性不足则影响效率，而平稳性不足则会影响寿命。对于频 繁启停的系统，这两个特性更是至关重要。 2）不同工作状态间切换的快速性、平稳性和精确性。如快进与工进的切换，行程 机械设计电算实验 一：普通V带传动设计容和任务 1、普通V带传动设计容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n，传动比i及工作条件。 设计容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0，和压轴力FQ。 2、CAD任务： （1）编制V带传动设计程序框图。 （2）编制V带传动设计原程序。 （3）按习题或作业中数据运行程序，要求对每一组数据各按三种V带型号计算，对每一种带型号选三种小带轮直径进行计算并输出所有结果。 二、变量标识符 三、程序框图 四、源程序与其说明 程序说明： 本程序用Matlab2010b软件编制，主要针对机械设计大作业上的题型设计。使用时只要打开m 文件，并点击运行，按照提示进行即可。首先输入原始数据，然后根据自己的需要选择带型，中心距即可得到设计结果，无需再查找资料，方便高效,计算过程如有错误会进行提示，并返回到输入处进行改正。而且该程序可以直接计算下一带轮直径或者计算下一带型，比较方便。源程序如下(先复制到记事本，再新建一个m文件，粘贴) clear all; disp('欢迎使用本程序，请输入V带传动设计的原始数据'); p=input('电动机工作功率(kw) P='); n=input('电动机满载转速(r/min) nm='); i=input('第一级传动比 i1='); a=input('请输入最短工作工作年限 a年b班 a='); b=input(' b='); disp('是否反复起动、正反转频繁或工作条件恶劣'); ka1=input('是请输入1，否请输入0。请输入：'); disp('原动机类型:'); disp('I类原动机包括普通笼型交流电动机，同步电动机，'); disp(' 直流电动机（并激），n>=600r/min的燃机') disp('II类原动机包括交流电动机(双笼型、滑环式、单相、大转差率)，'); disp(' 直流电动机（复激、串激），单缸发动机，n<=600r/min的燃机') d1=input('请选择原动机的类型，输入1或2。请输入:'); disp('载荷类型：'); disp('1、载荷平稳；2、载荷变动小；3、载荷变动较大；4、载荷变动很大。'); e1=input('请选择载荷类型请输入:'); c=[3 710 38 80;2.2 940 28 60;3 960 38 80;4 960 38 80]; if p==3&&n==710 d=38; e=80; 设计说明书—— 普通V带传动ＣＡＤ 系别：机械设计制造及其自动化姓名：蒋延达 学号：H100811204 班级：1008101 时间：2012.11.1 指导教师：宋宝玉 一：普通V带传动设计内容和任务 1、普通V带传动设计内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n，传动比i及工作条件。 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0，和压轴力Q。 2、CAD任务： （1）编制V带传动设计程序框图。 （2）编制V带传动设计原程序。 （3）按习题或作业中数据运行程序，要求对每一组数据各按三种V带型号计算，对每一种带型号选三种小带轮直径进行计算并输出所有结果。 二、变量标识符 三、程序框图 四、VC++源程序 //请勿将本程序用于其他用途 //在未经设计者允许请勿转载、复制等侵权行为 //这个程序凝聚了设计者的巨大心血请尊重劳动者的成果 //设计者蒋延达 H100811204 //时间 2012.11.1 22:50 哈尔滨工业大学A02公寓 #include 一、传动方案拟定 传动方案： 图1. 工作机： . 图2. 传动方案简要说明： 传动方案如图1，原动机伸出轴通过联轴器与减速器输入轴相连。减速器输出轴通过联轴器与工作机（带式运输机）相连，使原动机的运动传递到工作机上。减速机为二级展开式圆柱齿轮减速器，通过两对减速齿轮进行减速，其中输入轴上安装第一级小齿轮（远离原动机一侧），中间轴安装第一级大齿轮和第二级小齿轮，输出轴安装第二级大齿轮。 二、电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算 工作机输出功率kW 4.2W 2.12000=?==Fv P 。由参考文献[1]表9.1查得齿轮传动效率97.01=η，滚动轴承传动效率99.02=η。为补偿两轴线偏移，缓冲振动，选用弹性柱销联轴器，传动效率为99.03=η。 kW 737.299.099.097.04.22 23232231=??==ηηηP P 电机 由参考文献[1]表14.1选择Y 系列三相异步电动机Y100L2-4，同步转速1420r/min ，额定功率3kW 。 三、传动零件的设计计算 3.1确定传动比 传动装置的总传动比∑i 由选定的电动机满载转速m n 和工作机主动轴转速w n 确定。其中min /89.8128.014.32.16060r d v n w =??== π。 所以340.1789 .811420===∑w m n n i 。 由参考文献[1]，对于二级展开式圆柱齿轮减速器，可取214.1i i =，所以取 927.4340.174.14.11=?==∑i i ，519.3927 .4340.1712===∑i i i 。 3.2第一级减速齿轮设计 对第一对减速齿轮，考虑到斜齿轮传动平稳，适合于高速传动，因此选用斜齿圆柱齿轮。 3.2.1选择齿轮材料、精度等级 减速器为一般机械，大、小齿轮均采用45钢，采用软齿面。查参考文献[2] 表6.2可知，45钢采用调制处理，齿面平均硬度为236HBW ，正火处理齿面平均硬度可达190HBW 。因此小齿轮采用调制处理，大齿轮采用正火处理，使大齿轮齿面哈工大(液压传动)～试题模板
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