传动比分配3计算各轴的转速功率-天津大学仁爱学院

机电传动控制复习题12.直流他励电机，电枢中感应电动势及电磁转矩的表达式分别为___________和___________。

13.他励直流电动机恒转矩调速的方法有___________和___________，恒转矩调速的方法有___________。

14.他励直流电动机高速下放重物，应用___________制动，低速下放重物，应用___________和___________制动。

填空题答案1.功率一定下有 大小小大＝ωωT T P =2. 西门子S7－200；三菱PLC ；欧姆龙；松下等3. CPU 、存储器、输入输出接口电路等4.电阻性负载、电感性负载5.晶闸管、固态继电器、大功率场效应管、IGBT 等6. 10min 、 30min 、60min 及90min 。

7.不能8. 15% 、 25% 40%及60%。

9. 启动 、 电容分相式（或罩极式单相）10. 调压 、 改变极对数 、 变频11.稳态、动态 。

12.有剩磁；电枢电流产生的磁场与剩磁方向一致、励磁电阻不能太大。

13.调压调速、串电阻调速、改变主磁通调速。

14.反馈制动、 倒拉反接制动、能耗制动。

选择题1.关于交流电动机调速方法正确的有：A.变频调速；B.改变磁通调速；C.改变转差率调速；D.定子串电阻调速。

2、延时闭合的动合触点是：A. B. C. D.3.三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转矩。

A.相同；B.大；C.小。

4.三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会。

A.减少；B.增加；C.等于零。

5.反应式步进电机的基本结构是：A.定子和转子均有绕组；B.定子有绕组，转子无绕组；C.定子无绕组，转子有绕组。

6.集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行操作，实现的控制是：A.集中控制B.分散控制C.联合控制D.点动控制7.直流发电机E与Ia的方向：A.相同；B.相反；C.不一定。

计算过程及计算说明一、传动方案拟定Ⅰ-16：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1）工作条件：使用寿命8年(每年工作日300天)，工作为二班工作制，工作有轻微振动，经常满载、空载启动、两班制工作,运输带允许速度误差为5%。

（2）原始数据：滚筒圆周力F=1500N；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=450mm。

二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：(1)传动装置的总功率：ηa=η1*η32*η3*η4*η 5=0.95*0.98³*0.96*0.99*0.96=0.82式中：η1、η2、η3、η4、η5带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。

(2)电机所需的工作功率：P d=P w／η a ，P w=F v/1000结果F=1500N V=1.4m/s D=450mmηa=0.82P d=2.56kw∴P d=F v/(1000ηa)=(1500*1.4)/(1000*0.82) =2.56kw3、确定电动机转速：滚筒工作转速为：n筒=(60*1000v)/(πD)=(60*1000*1.4)/(π*450)=59.42r/min按指导书P7表1的传动比合理范围，V带传动的传动比i'1=2~4，一级圆柱齿轮减速器的传动比i'2=3~6,总传动比合理范围为i'a=6~24,故电动机转速的可选范围为：n'd=i'a*n=(6~24)*59.42=365.52~1426.08r/min∴符合这一范围的同步转速有750和1000r/min。

根据容量和转速，由机械设计手册第二版中册P1100查出有二种适用的电动机型号有Y132S-6和Y132M-8。

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见Y132S-6比较适合，因此选定电动机型号为Y132S-6。

4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。

八、传动系统的运动参数、动力参数的计算总传动比的确定及各级传动比的分配传动装置总传动比根据电机满载转速n m和工作机转速n w,可得传动装置的总传动比为i=n m/n w=120/20=6各级传动比分配取一级圆柱齿轮传动比i1=3,则二级圆柱齿轮传动比为i2=i/i1=6/3=2i1和i2均符合一般圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

各轴输入功率P齿轮轴-58.5-57=Pdη1η5=33.491wP轴-20=P齿轮轴-58.5-57η1η5=30.537wP齿轮轴-161=P齿轮轴-58.5-57η1η6=32.161w(传动方案一）P齿轮轴-161=P轴-20η1η6=29.325w(传动方案二）P轴-123=P齿轮轴-161η1η6=30.884w(传动方案一）P轴-123=P齿轮轴-161η1η6=28.161w(传动方案二）P锥齿轮传动轴=P轴-123η2η6=29.352w(传动方案一）P锥齿轮传动轴=P轴-123η2η6=26.764w(传动方案二）P前后轴=0.5*P锥齿轮传动轴η2η6=13.076w(传动方案一）P前后轴=0.5*P锥齿轮传动轴η2η6=12.719w(传动方案二）P推杆=0.5*P前后轴η3=6.538w(传动方案一）P推杆=0.5*P前后轴η3=6.360w(传动方案二）P曲柄=P推杆η4=6.342w(传动方案一）P曲柄=P推杆η4=6.169w(传动方案二）其中η1—直齿圆柱齿轮传动效率取0.97η2—直齿锥齿轮传动效率取0.96η3—浮动联轴器传动效率取0.98η4—万向节联轴器传动效率取0.97η5—滑动轴承传动效率0.94η6—滚动轴承传动效率0.99各轴输入转速n齿轮轴-58.5-57=n m/i1=40r/minn轴-20= n齿轮轴-58.5-57/i2`=20r/minn齿轮轴-161=n轴-20/i3`=n齿轮轴-58.5-57/i2=20r/minn轴-123=n齿轮轴-161/i3=20r/minn锥齿轮传动轴=n轴-123/i4=30r/minn曲柄=n推杆=n前后轴=n锥齿轮传动轴/i5=20r/min各轴输入转矩T齿轮轴-58.5-57=9.55*P齿轮轴-58.5-57/n齿轮轴-58.5-57=7.996N·mT轴-20=9.55*P轴-20/n轴-20=14.581N·mT齿轮轴-161=9.55*P齿轮轴-161/n齿轮轴-161=15.357N·m(传动方案一）T齿轮轴-161=9.55*P齿轮轴-161/n齿轮轴-161=14.003N·m(传动方案二）T轴-123=9.55*P轴-123/n轴-123=14.747N·m(传动方案一）T轴-123=9.55*P轴-123/n轴-123=13.447N·m(传动方案二）T锥齿轮传动轴=9.55*P锥齿轮传动轴/n锥齿轮传动轴=9.344N·m(传动方案一）T锥齿轮传动轴=9.55*P锥齿轮传动轴/n锥齿轮传动轴=8.520N·m(传动方案二）T前后轴=9.55*P前后轴/n前后轴=6.244N·m(传动方案一）T前后轴=9.55*P前后轴/n前后轴=6.073N·m(传动方案二）T推杆=9.55*P推杆/n推杆=3.122N·m(传动方案一）T推杆=9.55*P推杆/n推杆=3.037N·m(传动方案二）T曲柄=9.55*P曲柄/n曲柄=3.028N·m(传动方案一）T曲柄=9.55*P曲柄/n曲柄=2.946N·m(传动方案二）传动方案一：标号输入功率（w）输入转速（r/min）输入转矩（N·m）齿轮轴-58.5-57 33.491 40 7.996齿轮轴-161 32.161 20 15.357齿轮轴-123 30.884 20 14.747锥齿轮传动轴29.352 30 9.344 前后轴13.076 20 6.244推杆 6.538 20 3.122曲柄 6.342 20 3.028传动方案二：标号输入功率（w）输入转速（r/min）输入转矩（N·m）齿轮轴-58.5-57 33.491 40 7.996 轴-20 30.537 20 14.581齿轮轴-161 29.325 20 14.003齿轮轴-123 28.161 20 13.447锥齿轮传动轴26.764 30 8.520 前后轴12.719 20 6.073推杆 6.360 20 3.037曲柄 6.169 20 2.946。

传动比公式是：传动比=主动轮转速除以从动轮转速的值=其分度圆直径比值的倒数。

具体含义如下：
1. 在机械传动系统中，其始端主动轮与末端从动轮的角速度或转速的比值，被称为传动比。

2. 传动比(i)=主动轮转速(n1)与从动轮转速(n2)的比值=齿轮分度圆直径的反比=从动齿轮齿数(Z2)与主动齿轮齿数(Z1)的比值。

即i=n1/n2=D2/D1 i=n1/n2=z2/z1。

3. 对于多级齿轮传动，每两轴之间的传动比按照上面的公式计算。

从第一轴到第n轴的总传动比等于各级传动比之积。

4. 传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。

构件a和构件b的传动比为i=ωa/ωb=na/nb，式中ωa和ωb分别为构件a和b的角速度（弧度/秒）；na和nb分别为构件a和b的转速（转/分）。

当式中的角速度为瞬时值时，则求得的传动比为瞬时传动比。

当式中的角速度为平均值时，则求得的传动比为平均传动比。

理论上对于大多数渐开线齿廓正确的齿轮传动，瞬时传动比是不变的；对于链传动和摩擦轮传动，瞬时传动比是变化的。

对于啮合传动，传动比可用a和b轮的齿数Za和Zb表示，i=Zb/Za；对于摩擦传动，传动比可用a和b轮的直径Da和Db表示，i=Db/Da。

希望以上信息对您有所帮助，如果您还有其他问题，欢迎告诉我。

机械设计课程设计计算说明书设计者：xiao sheng哈尔滨理工大学荣成校区10-1自动化专业2012年07月05日哈尔滨理工大学机械动力工程学院机械基础工程系设计任务书目录< 一 > 电机的选择（1）< 二 > 传动装置运动和动力参数计算（2） < 三 > V带传动设计（3）< 四 > 减速器（齿轮）参数的确定（4）< 五 > 轴的结构设计及验算（5）< 六 > 高速轴上的轴承寿命校核（6）< 七 > 告诉轴轴强度计算（7）< 八 > 联轴器的选择（8）< 九 > 键连接的选择和计算（9）附：1.主要参考书2.机体各部分尺寸3.减速器整体最大几何尺寸及特性尺寸课程设计的主要数据：（一）电机的选择1.选择电机的类型和结构形式，依工作条件的要求，选择三相异步电机a．封闭式结构b. u=380vc. Y型2.电机容量的选择工作机的功率P工作机=F牵*V运输带/1000= 3.6 kwV带效率：0.96滚动轴承效率：3×0.988（对）齿轮传动效率（闭式）：1×0.98（对）联轴器效率：0.99滚筒效率：0.96传输总效率η=0.96×0.9883×0.98×0.99×0.96=0.86则，电机功率Pd=P工作机/η= 4.175kw3.电机转速确定工作机主动轴转速n工作机=dvπ100060⨯⨯=91.72r/minV带传动比范围：2~4，一级圆柱齿轮减速器传动比范围：3~6 ,总传动比范围：6~24∴电机转速的可选范围为：550.32r/min ~2201.28 r/min在此范围的电机的同步转速有：750 r/min、1000 r/min、1500 r/min 课程设计指导书67页Y系列三相异步电机技术数据（JB30 74-82）选则电机的型号为；Y132S-4性能如下表：2.电机主要外形和安装尺寸：机座号机数A B C D E F G H K L ABACDA HD132S4 2161489388133132124752827210 315中心高H外形尺寸L×（AC/2+AD）×HD脚底安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴身尺寸D×E装配部位尺寸F×GD132 475×（270/2+210）×315216×14012 38×80 10×<二> 传动装置的运动和动力参数的计算所选电机满载时转速n m=1440 r/min总传动比：i总=工作机nnm=72.911440=15.70（1）分配传动比及计算各轴转速初步选定V带传动比为i带=2.5，减速器传动比为i 器=带总i i =5.270.15=6.28 一级圆柱齿轮减速器传动比i=6.28则高速轴I 轴转速n 1=5.21440=576r/min则低速轴II 轴的转速n 2=28.6576=91.72 r/min各轴输入功率，输出功率电机输出功率P=P 总×η=5.5×0.84=4.62Kw V 带传动效率η=0.96， 轴承传动效率（对）：0.988，齿轮传动效率：0.98P 输出=ηP 输入，效率如前所述。

目　录2011年天津大学机械原理与机械设计考研真题（回忆版）2009年天津大学803机械原理与机械设计考研真题2008年天津大学803机械原理与机械设计考研真题（部分）2007年天津大学403机械原理与机械设计考研真题2006年天津大学403机械原理与机械设计考研真题2005年天津大学423机械原理及机械设计考研真题2004年天津大学423机械原理及机械设计考研真题2003年天津大学423机械原理及机械零件考研真题版）f选择题较基础*较全ifh天大的资料、及历年真题中有部分喊题。

今年的选抒题.仙比较「aM图解法在F1处时，ABCD四杆机构处］•四点位置,DEF处「最小传动他.在F2时, A BCD四杆机构处于最小佳动角。

用图解法求DE、EF的长（12分）（图解法）一三、成粒仲劾类型.变位内轮，轮系*X=（17-Z）/I7,此题较简虬1叫、求凸轮反行程EI锁时.臭抡旋转角范围g图解法（1。

分）求自ih 度个虚:约束）。

还有几问比较难’H7分｝六、求2、5的加 L 、A 4的年闻力，弯曲圈力的r匕求螺什最大迎切力.：较筒粘八、齿轮设计幽,.n接套聪中的公式，很简单兀、求制砌矩I.轴的改错，较筒单2009年天津大学803机械原理与机械设计考研真题考试甜旦代码：踱3试耕盲名称：机械原理与机械送衬W 入于伸修4U3十次二十・4朴I E 工八十为凶紊荃程必须与在答巍纸上，井写沱楚尊弓，答武哥在试卷K 无效,{C)不一定是一'单痕迷择^ 口。

小题，答小霆W 分，共4。

分) 圆枫破\.由对心曲松沿块挝拘的讯姑余杭通度国可做,吉潜坎姓P 极跟位置附，一_ 为■；； .(A)网精转速 (p 在杆加志坦 (C)清块上一点的域速度2机构自辕主妾是由于—的夺在漪产生的，有a 恭(A)驱幼力 (B)生产阻力 (C ；摩擦力 (D)攒性力2 .仅含一对噌舍齿抡的齿轮机梅临__Q 个速度瞬心，以相对瞬心的数目为(A)3： 2 '^?(B)2； 1 ■> (C)3： 1 JO) 2： 2 I 4一周转轮麝中.与某行星轮相啮合的齿皑_____ 牛心轮，至女(A) 一定是 (B)—定不是5.在选择凸艳机构的从泌运动狙律时，一段应根/工作要求若虑_.(A)运劫学 (B)动为陆性―—因吏舞"(C)运劾学和场方特姓 (D)舀轮瓣 , g .螺冶■平面刖尊辱引机曲时•位移西亲方程因―。

答辩流程：第一检查图纸第二回答思考题（每人抽签两题，有三次抽签机会）第三自由问思考题1. 传动装置总体设计包括哪些内容？1.传动方案的分析和拟定2．电动机的选择，3.传动装置总传动比及其分配4传动装置的运动及动力参数计算5V带传动设计6齿轮传动设计7轴的设计8轴承的选择和校核9键连接的选择和校核10联轴器的选择11箱体的结构设计12减速器附件的选择13润滑和密封14总结和参考文献2. 传动装置的主要作用是什么？将原动件的运动和动力传递给工作机3. 为什么一般带传动布置在高速级，链传动布置在低速级？带传动具有传动平稳，吸振的特点，但由于它是靠磨擦力来工作的，在传递同样功率的条件下，当带速较低时，传动结构尺寸较大，在设计时，为了减少带传动的结构尺寸，应置高速级，而链传动置低速级是为了减小振动和冲击6. 工业生产中用得最多的是哪一种类型的电动机？它具有什么特点？Y系列三相交流异步电动机，结构简单，价格低廉，维护方便7. 如何确定工作机所需电动机功率P d它与所选电动机的额定功率P cd是否相同？它们之间要满足什么条件？设计传动装置时采用哪一功率？Pd=Pw/η=Fv/1000η不相同，Ped>Pd 采用Pd8. 传动装置的总效率如何确定？计算总效率是要注意哪些问题？在计算传动系统的总效率时，应注意一下几点1由于效率与工作条件、加工精度及润滑状况等因素有关2动力每经过一对运动副，就有一次功率损耗，故计算效率时都要计入3表3-3中传动效率是指一对传动啮合效率，未计轴承效率9. 电动机的转速如何确定？选用高速电动机与低速电动机各有什么优缺点？电动机的满载转速与同步转速是否相同？一般来说，电动机的同步转速愈高，磁极对数愈少，外廓尺寸愈小，价格愈低；反之，转速愈低，外廓尺寸愈大，价格愈贵。

当工作机转速高时，选用高速电动机较经济。

但若工作机转速较低也选用高速电动机，则此时总传动比增大，会导致传动系统结构复杂，造价较高。

O OO OP 2P 3F 23(P 24Pl 3(P 34)(a)(b)Pl 3Pl 6A 1题3-6在图a 所示的四杆机构中,第三章平面机构的运动分析题3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号P j 直接标注在图上）解：题3-4在图示在齿轮-连杆机构中，试用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比w1/w3.C 2P 12P 23St -解：1）计算此机构所有瞬心的数目K N （N1）2152） 为求传动比 < 3需求出如下三个瞬心 R 6、P 36、P 13如图3-2所示。

; 1 巳6只33） 传动比 仁3计算公式为： —3P 16P 13I AB =60mm , l cD =90mm , l AD =|Bc =120mm , w 2=10rad/s ，试用瞬心P134 C 4L CP 12AM B3P iP 34CBMF 24F 34P ?4(d)Pl 4法求:V B3I AB2IAB lBPI32.56rad sV ClCR 3 3 0.4m s量得 1 26.42 226.6P 3434B P 233 22A ,D- i Pl4P 12 1(a)P 131） 当0 =165。

时，点C 的速度Vc ;2） 当$ =165。

时，构件3的BC 线上速度最小的一点 E 的位置及速度的大小; 3） 当Vc=O 时，0角之值（有两个解）解：1）以选定比例尺，绘制机构运动简图。

（图3-3 ）2）求V c ，定出瞬心P 13的位置。

如图 3-3 （a ）3）定出构件3的BC 线上速度最小的点 E 的位置。

因为BC 线上速度最小的点必与 P 13点的距离最近，所以过 P 13点引BC 线延长线的垂线交于 E 点。

如图3-3 （a ）v E1ER 3 3 0.375ms4）当V C 0时，P 13与C 点重合，即AB 与BC 共线有两个位置。

作出 V C 0的两个位置。

题3-12在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸、原动件 1以等角速度3 1顺时针方向转动。

机电传动控制要求：一、独立完成，下面五组题目中，请任选其中一组题目作答，满分100分；二、答题步骤：1.使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；2.在答题纸上使用黑色水笔．．作答；答题纸上全部信息要求手．．．．按题目要求手写写，包括中心、学号、姓名、科目、答题组数等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个．．．．．．．．．．．Word文档中．．．上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；1.上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”2.文件容量大小：不得超过20MB。

提示：未按要求作答题目．．！．．．．．．．．的作业．．．．0．分记．．．及雷同作业．．．．．，成绩以题目如下：第一组：一、简答题（每小题25分，共50分）1、简述机电传动系统的运动方程式。

2、简述直流他励电动机的调速特性。

二、计算题（每小题25分，共50分）1、步进电动机的步距角的含义是什么?一台步进电动机可有两个步距角,如3度和1.5度,试通过计算说明这是什么意义?2、暂载率ε表示什么？当ε=15%时，能否让电动机工作15min,休息85min?为什么？试比较ε=15%，30kW和ε=40%，20kW两个重复短时工作制的电动机，哪一台容量大些？第二组：一、 简答题（每小题25分，共50分） 1、简述直流他励电机的启动方法。

2、简述直流力矩电机工作原理。

二、计算题（每小题25分，共50分）1、有一生产机械的功率为10kW ，其工作时间tp=0.72min, t 0=2.28min,试选择所用电动机的容量。

2、一台直流他励电动机，其额定数据为：kW P N 17=，V U N 220=，A I N 91=，min /1500r n N =，Ω=22.0a R 。

试求： (1) 额定转矩N T ； (2) 直接启动时的启动电流st I ；(3) 如果要使启动电流不超过额定电流的两倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩为多少？(4) 如果采用降压启动，启动电流仍限制为额定电流的两倍，电源电压应为多少？第三组：一、 简答题（每小题25分，共50分） 1、什么叫自锁、连锁、互锁? 试举例说明2、直流电动机的结构组成及其工作原理如何？其调速方法与调速特性怎样？ 二、计算题（每小题25分，共50分）1、有一台三相四极的异步电动机，Y 连接，其额定技术数据为：kW P N 90=，V U N 3000=，A I N 9.22=，电源频率Hz f 50=，额定转差率0085.2=N S ，定子每相绕组匝数3201=N ，转子每相绕组匝数202=N ，旋转磁场的每极磁通Wb 023.0=Φ，试求： （1）定子每相绕组感应电动势1E ； （2）转子每相绕组开路电压20E ；2、一台直流他励电动机，其额定数据如下：PN =2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,R a=0.4Ω, R f=82.7Ω。

链轮输送机传动装置设计计算说明书设计课题链轮输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器的设计地信(院)班级地质工程0803姓名李娜学号0１03080214指导教师郑志莲老师2０1０~ ２011学年第2 学期机械设计课程设计计算说明书目录前言课题研究设计过程一、传动方案拟定二、电动机的选择三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比四、传动装置的运动和动力设计五、联轴器的设计六、齿轮传动的设计七、传动轴的设计八、链轮的设计九、箱体的设计十、键连接的设计十一、滚动轴承的设计十二、润滑和密封的设计十三、设计小结前言机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

本课程设计采用单机齿轮减速器，这是因为齿轮减速器广泛应用于机械制造，纺织,轻工机械,冶金,船舶，航空等领域中是生产中具有典型性，代表性的通用部件，运用极其广泛。

齿轮减速器具有轮、轴、滚动轴承、螺纹连接等通用零件和箱体等专用件,充分的反应了机械设计基础课程的相关教学内容,使我们受到本课程内外比较全面的基础训练。

而且在画装配图以及零件图的时候,也应用到了以前制图的相关知识和内容,使相关内容得以巩固、加强和提高。

在设计的过程中我仔细的精读了机械设计基础课本和设计书,并查阅了相关资料，依据前面设计着的设计对实际设计中的每个环节加以分析、概括和完善。

只有不断地对机械设备进行改造充分发挥其应用能力,才能在各个方面将工业生产逐步转变为机械化、自动化、现代化。

《机械设计》课程设计任务书一、设计题目:设计用于链式运输机的一级圆柱齿轮减速器二、传动方案图：三、原始数据四、设计工作量：1、减速器装配图一张(A1图纸:手工图或CAD图）2、零件图2张(一个组应有一套完整的非标准零件的零件图)3、设计说明书一份中心高H外形尺寸L ×(AC ／2+AD)×HD底角安装尺寸 A ×B地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸 D ×Ｅ装键部位尺寸 F ×GD160600×3３7.5×385２1６×1781５42×11012×8三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比： 由选定的电动机满载转速n m 和工作机主动轴转速n １、可得传动装置总传动比为：ｉa=nm/ｎ=ｎm/n 卷筒=9７0/97．７=9.9和链轮传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。

工作机转速和所需功率计算工作机（卷筒）转速（r/min ）60000/D~V—工作机的移动式提升速度m/sD —卷筒直径mm60000 1.572r/min400工作机所需的工作功率P （KW）P F V F—工作机的工作拉力或提升重力KN P 2.8 1.5 4.2 KW1、选择电动机1•确定电动机工作功率：PdaP —工作机所需功率kwa—电动机至工作机传动装置总功率2. 电动机的额定功率P N：P N>P da= ge2be4cu2=0.972 0.984 0.992 0.96=0.817P 4.2kwPd = =5.14kwa 0. 8173. 确定电动机的转速n N n =i a=hi2i3 hi2i3—各级合理传动比二级圆柱斜齿轮传动比i=8~40n N= （8~40）72=576~2880可选同步转速有1000r/min，1500r/min 可选选用Y132S- 4电机三、分配转动比总转动比 i a =n m /n=1440/72 (r/min ) =20该减速器为展开式减速器查表可知：i 1=5.5 , i 2=3.64四、传动装置的动力和动力参数计算1. 各轴转速 n n =nMi i (r/min) n nm —电动机满载转速 i3. 各轴输出转矩T d4.i —m 轴输入转矩T T卷筒轴输入转矩5.5• m144001=36.11N • m 12=188.79N • m 23=653.26N • m 4=633.79N • m五、高速级齿轮传动设计1.小齿轮材料为 40Cr (齿面硬度180HBS )，大齿轮材料为 45# (齿面硬度240HBS )，两 者均调质。

初选螺旋角=14°,压力角=20°。

齿面精度为8级精度，带式运输机为一般工作机器。

n 1=1440r/min , n 2=262r/min , i 1=5.5。

选小齿轮齿数为 乙=25, Z 2=25 i=25 5.5=137.5，取乙=137。

减速机扭矩计算公式
速比=电机输出转数÷减速机输出转数("速比"也称"传动比")
1.知道电机功率和速比及使用系数，求减速机扭矩如下公式：
减速机扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用系数
2.知道扭矩和减速机输出转数及使用系数，求减速机所需配电机功率如下公式：电机功率=扭矩÷9550×电机功率输入转数÷速比÷使用系数
电机扭矩计算公式
电机功率：P=1.732×U×I×cosφ
电机转矩：T=9549×P/n ;
电机功率转矩=9550*输出功率/输出转速
转矩=9550*输出功率/输出转速
P = T*n/9550
公式推导
电机功率，转矩，转速的关系
功率=力*速度
P=F*V---公式1
转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R
---公式2
线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒) =2πR*每分转速(n分)/60 =πR*n分/30---公式3 将公式2、3代入公式1得：
P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分
-----P=功率单位W，T=转矩单位Nm，n分=每分钟转速单位转/分钟
如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式：
P*1000=π/30*T*n 30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*。

3主传动系统的设计计算3.1 加工要求主切削力计算:根据加工要求（最大钻削直径32mm 、立铣刀最大直径28mm 、最大平面铣刀（端铣刀）直径：50mm ）计算切削加工时所需的最大功率、最大扭矩、最大切削力。

根据加工工艺手册，确定常用的加工转速范围；用于计算、校核、并查看功率缺口是否满足要求1）高速钢钻头加工时的最大直径32mm钻头直径 材料 HB 切削速度ｖ（m/s ） 进给量ｆ（mm/r ） 22～50（32mm ）灰铸铁 160～190 0.35（0.266～0.4） 0.4～0.8铸钢 中碳 0.133～0.416 0.2～0.3高速钢标准钻头钻削力及功率的计算公式根据公式分别计算转速n 、切削扭矩T 、轴向力F 、切削功率Pmn=5.8r/s 348.3r/min T=78.5 N m ∙ F=9049.4 NPm=2.86 KW2）立铣刀最大直径28mm刀具材料：高速钢，加工碳素结构钢时用切削液，加工铸件不用 已知条件：工件材料为灰铸铁，硬度为HBS210，e p a mm a mm ==每齿进给量0.1/,0.333/f a mm z v m s ==，铣刀齿数为6 ，参考机械设计手册：266页 从表3-25可知，高速钢标准立铣刀铣削力及功率的计算公式为0.830.650.83 1.009.81z Fz e fp F C a a d a Z -=∙∙∙∙∙ 将已知条件代入0.830.650.839.8130160.1282066570z F N -=∙∙∙∙∙∙=由 H F =（1.0～1.2）Z F ，取 1.2H Z F F = 6570 1.27885Z F N =⨯= 铣削功率m P 为331078850.33310 2.62m Z P F v KW --=⨯⨯=⨯⨯= 3）最大平面铣刀（端铣刀）直径：50mm已知条件：工件材料为灰铸铁，硬度为HBS210，e p a mm a mm ==每齿进给量0.1/,0.333/f a mm z v m s ==，铣刀齿数为14参考机械设计手册：266页 从表3-25可知，高速钢标准端铣刀铣削力及功率的计算公式为1.1140.72 1.1140.9409.81z Fz e fp F C a a d a Z -=∙∙∙∙∙ 将已知条件代入1.1140.72 1.1140.949.8150500.1505145938z F N -=∙∙∙∙∙∙=由 H F =（1.0～1.2）Z F ，取 1.2H Z F F = 5938 1.27125Z F N =⨯= 铣削功率m P 为331071250.33310 2.4m Z P F v KW --=⨯⨯=⨯⨯= 3.2 确定变速箱的传动比为了简化变速箱的结构，希望变速级数少一些,取z=2。

计算传动装置的总传动比及分配各级传动比电动机选定后，根据电动机的满载转速及工作轴的转速即可确定传动装置的总传动比即可确定传动装置的总传动比。

总传动比数值不大的可用一级传动，数值大的通常采用多级传动而将总传动比分配到组成传动装置的各级传动机构。

若传动装置由多级传动串联而成，必须使各级分传动比i1、i2、i3 …、ik乘积与总传动比相等，即合理分配传动比是传动装置设计中的又一个重要问题。

它将影响传动装置的外廓尺寸、重量及润滑等很多方面。

具体分配传动比时．应注意以下几点：1．各级传动的传动比最好在推荐范围内选取，对减速传动尽可能不超过其允许的最大值。

各类传动的传动比常用值及最大值可参见表2—1。

2．应注意使传动级数少、传动机构数少、传动系统简单，以提高传动效率和减少精度的降低。

3．应使各传动的结构尺寸协调、匀称及利于安装，绝不能造成互相干涉。

V带—单级齿轮减速器的传动中，若带传动的传动比过大。

大带轮半径可能大于减速器插入轴的中心高，造成安装不便；由于高速级传动比过大，造成高速级大齿轮与低速轴干涉相碰。

4．应使传动装置的外廓尺寸尽可能紧凑。

两级圆柱齿轮减速器的两种方案，其总中心距相同(a=a')，总传动比相同( ，、、和、分别为两种方案高速级和低速级的传动比)，由于速比分配不相同，其外廓尺寸就有差别。

5．在卧式齿轮减速器中，常设计各级大齿轮直径相近，可使其浸油深度大致相等，便于齿轮浸油润滑。

由于低速级齿轮的圆周速度较低，一般其大齿轮直径可大一些，亦即浸油深度可深一些。

6.总传动比分配还应考虑载荷性质。

对平稳载荷，各级传动比可取简单的整数，对周期性变动载荷，为防止局部损坏，各级传动比通常取为质数。

7．对传动链较长、传动功率较大的减速传动，一般按“前小后大”的原则分配传动比，即自电动机向低速的工作轴各级传动比依次增大较为有利，这样可使各级中间轴有较高的转速及较小的转矩，从而可以减小中间级传动机构及其轴的尺寸和重量．但从不同侧重点考虑具体问题时，也可能与这个原则有所不同。

第二章复习题1.单选（1）CM6130表示最大加工工件直径为300mm的（）。

①外圆磨床②圆台磨床③精密车床④自动车床（2）按夹具的适用范围划分，平口钳属于（）。

①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具（3）使用夹具主要是为了保证零件加工的（）。

①尺寸精度②形状精度③位置精度④表面粗糙度（4）过定位是指（）。

①定位点数多于6的定位②工件加工不需要限制的自由度也被限制③工件某个定位面被多个定位元件约束④工件某一个或某几个自由度被定位元件重复限制（5）使用菱形销是为了（）。

①便于制造②便于安装③避免干涉④减少磨损（6）定位误差实质上是指（）基准在加工尺寸方向上的变动量。

①设计②工序③定位④测量2.判断（1）工件加工时必须完全限制6个自由度。

（）（2）工件加工时过定位是决不允许的。

（）（3）定位误差是由于工件本身结构特征造成的。

（）（4）工件以内孔面为定位基准，用长芯轴定位时限制两个自由度。

（）(5)夹紧力的方向应尽量与工件刚度大的方向相一致。

（）（6）绘制工序图时，被加工表面应用粗实线表示。

（）3.填空（1）工件定位时6个自由度完全被限制称为，工件定位时有1个或1个以上自由度未被限制称为。

(2)基准不重合误差是由于和不重合而引起的定位误差。

(3)箱体类零件通常采用的定位方式，限制个自由度。

(4)夹具中常用的夹紧机构有、、、、定心夹紧机构和联动夹紧机构。

4.简答题（1）所示各定位方案：①各定位元件限制的自由度；②判断有无欠定位或过定位；图a:车阶梯轴小外圆及台阶端面；图b:车外圆，保证外圆与内孔同轴；图c:钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；图d:钻、铰孔，要求与外圆同轴。

（2）简述专用夹具设计的一般步骤？（3）如下图所示为工件上铣键槽加工，试分析①需要限制的自由度，V型块限制哪些自由度，并判断是完全定位、不完全定位还是过定位或是欠定位。

②指出图a,b中两种方案的设计基准和定位基准，并分析哪种方案定位误差小？（a）（b）。

电机选择传动比与效率分配参数计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：方案设计、电机选择、传动比与效率分配、参数计算械传动装置设计的任务是分析和确定传动方案、选定电动机的型号、合理分配传动比及计算机械传动的运动和动力参数，为设计计算各级传动零件准备条件。

一台胶带运动输机，已知驱动卷筒所需的转矩T＝4.8×105N·mm，带速υ=1.8m/s，滚筒直径D=400mm，载荷平稳，常温单向连续运转。

试确定机械传动方案；选择电动机；计算总传动比并分配各级传动比；计算各轴功率、转速和转矩。

一、拟定机械传动方案拟定传动方案，应首先考虑电动机的同步转速。

相同容量的同类异步电动机，其同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种。

电动机转速越高，则极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低，但机械传动装置的总传动比增大，传动级数要增多，传动尺寸和成本都要增加。

通常多用同步转速为1500r/min和1000r/min两类电动机。

选定同步转速后，依据电动机的同步转速n D及工作机的输入转速nω，可确定传动装置的初估总传动比图12-5 带式运输机的传动方案根据所需的，并考虑各类传动机构的合理范围，拟定出几种传动方案进行分析比较。

图12-5所示的三种传动方案中，图12-5a为闭式双级齿轮传动，使用维护方便，适于在重载和恶劣条件下长期工作，但制造、装配要求较高，成本较高；图12-5b采用V带传动获得较为紧凑的结构尺寸，又能发挥其缓冲、吸振，过载起安全保护作用的优点，一般宜把带传动布置在高速级，该方案通常得到广泛应用。

但外廓尺寸一般较大，且不适于繁重和恶劣条件下工作；图12-5c为电动机直接接在蜗杆减速器上，结构最紧凑，但在长期连续运转条件下，由于蜗杆效率低，功率损失大。