第18章 机械系统传动方案设计

机械传动系统设计方案示例简介方案一、带传动与链传动组合1.实验内容首先搭接链传动（高速）+带传动(低速)的传动方案。

分析系统能够传递的最大扭矩。

观察测量系统的运转噪声情况，并给出初步的结论。

然后搭接带传动（高速）+链传动（低）的传动方案。

分析系统能够传递的最大扭矩。

观察测量系统的运转噪声情况，并给出初步的结论。

2.实验的仪器与设备带传动件与链传动件，直角尺，水平仪，轴承座，噪声计，转速表，带式制动器等。

3.实验过程与步骤首先搭接链传动（高速）+带传动(低速)的传动方案。

确保系统安装好后，手动运转良好后，通电运行，测量不同转速下的噪声（噪声测量的位置需要根据系统的特点，确定出几个测量点），记录系统在电机转速为50rpm、100rpm、200rpm、300rpm下的噪声。

调整带式制动器的制动带张力，测量系统能够传递的最大扭矩时制动带的张力。

然后搭接带传动（高速）+链传动（低速）的传动方案。

确保系统安装好后，手动运转良好后，通电运行，测量不同转速下的噪声（噪声测量的位置需要根据系统的特点，确定出几个测量点），记录系统在电机转速为50rpm、100rpm、200rpm、300rpm下的噪声。

调整带式制动器的制动带张力，测量系统能够传递的最大扭矩时制动带的张力。

图Ⅱ-1 带传动与链传动组合系统实物图方案二、带传动与齿轮传动组合1.实验内容首先搭接带传动（高速）+齿轮传动(低 )的传动方案。

分析系统能够传递的最大扭矩。

测量观察系统的运转情况，并给出初步的结论。

然后搭接齿轮传动（高速）+带传动（低速）的传动方案。

分析系统能够传递的最大扭矩。

测量观察系统的运转情况，并给出初步的结论。

2.实验仪器与设备齿轮传动零件与带传动零件，搭接需要的直角尺，水平仪，轴承座，带式制动器，转速表等。

3.实验过程与步骤首先搭接带传动（高速）+齿轮传动(低速)的传动方案。

确保系统安装好后，手动运转良好后，调整制动器的制动力，记录系统能够稳定传动的最大扭矩时，制动器上施加的制动带的张力。

机械传动系统设计第一节概述一台机器是由原动机、传动系统、工作机构和操纵控制四个部分组成，在这里只讲传动系统设计。

它是将电动机的运动和动力传递给工作机构的中间传动装置，用来实现减速（或增速）、变速、转换运动形式等。

机械传动系统设计的一般程序是：1．机构选型：根据机器的功能要求，工作机构对动力、传动比或速度变化的要求，以及原动机的工作特性，选择机械传动系统所需的机构类型。

2．拟定传动系统总体布置方案：根据空间位置、运动和动力传递路线及所选传动机构的特点和适用条件，合理拟定传动路线，安排各传动机构的先后顺序，以完成原动机到工作机构之间的传动系统的总体布置方案。

3．选择电动机，确定传动系统的总传动比。

4．总传动比分配：根据传动系统的组成方案，将总传动比合理分配到各级传动机构。

5．传动系统的运动和动力参数计算：机械传动系统的运动和动力参数主要指各级传动比、各轴的转速、转矩、功率等。

6．确定机械传动系统的主要参数和几何尺寸：通过各级传动机构的承载能力计算，确定主要参数。

在此基础上，进行传动零件及传动系统主要几何尺寸计算，最后绘制出传动系统运动简图及总装配图。

第二节机械传动系统方案设计机械传动系统的方案设计是机械设计工作中的一个重要组成部分，是最具创造性的设计环节。

正确合理地设计机械传动系统，对提高机械的性能和质量、降低机械的制造成本和使用费用等都是至关重要的。

任何机械其传动系统设计方案都不是唯一的，在相同设计条件下，可以有不同的传动系统方案，最后确定的应是其中最佳方案。

传动系统方案设计首先应满足工作机的工作要求（如功率及转速），另外结构简单紧凑、加工方便、成本低、传动效率高、使用维护方便等特点。

见图表2－1和2－2 减速器类型和传动系统方案。

在做课程设计时，如果设计任务书已给定传动方案，表中传动方案设计就不必做了，只要按设计任务书要求选电动机，计算有关参数。

第三节选择电动机1．选择电动机的类型和结构电动机的类型很多，常用的Y系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。

机械设计手册机械传动机械设计手册是机械工程师必备的工具书，用于指导机械传动的设计和计算。

机械传动是将动力从一个部件传递给另一个部件的过程，它是机械系统运行的关键环节之一。

机械传动的设计对于机械系统的性能和可靠性具有重要影响。

机械传动可以分为多种类型，包括齿轮传动、带传动、链传动等。

每种传动类型都有其特点和适用范围。

齿轮传动是最常见和最普遍应用的机械传动形式之一。

它主要由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合将动力传递给其他部件。

齿轮传动具有传动效率高、传动比稳定、传动精度高等优点，广泛应用于各个领域。

在机械传动的设计过程中，需要考虑多个因素。

首先是传动比的选择，传动比决定了传动输出转速和扭矩与输入转速和扭矩的关系。

传动比的选择要根据系统要求和传动部件的可靠性等因素进行合理确定。

其次是传动装置的布局和安装方式。

传动装置的布局应考虑机械的布局结构和空间限制等因素，合理安装传动装置可以提高机械系统的运行效率和可靠性。

机械传动的设计还需要考虑传动件的强度和寿命。

传动件的强度是指传动部件在工作过程中所能承受的最大载荷，而传动件的寿命则是指传动部件在规定工况下能够工作的时间。

在设计过程中，要根据传动装置的工作负荷和传动件的材料等因素，进行合理的强度计算和寿命评估。

此外，机械传动的设计还要考虑传动效率和噪声。

传动效率是指机械系统在能量传递过程中的损失程度，传动效率的高低直接影响着机械系统的能源利用效率。

而噪声是机械系统运行时产生的声音，对于某些应用领域，如航空航天、医疗器械等，噪声控制往往是设计的重要考虑因素之一。

综上所述，机械传动的设计是机械设计中重要的一部分，涉及到传动类型选择、传动比确定、布局和安装、传动件强度和寿命计算、传动效率和噪声控制等方面。

只有通过科学合理的设计和计算，才能够确保机械传动系统的正常运行和高效性能。

因此，机械设计手册中关于机械传动的内容是机械工程师在设计实践中必不可少的参考资料。

一.设计任务题目：设计一个用于带式运输机上的二级圆柱斜齿轮减速器.给定数据及要求：已知带式运输机驱动卷筒的圆周力（牵引力）F=2500N带速v=1.5m/s，卷筒直径D=450mm三相交流电源，有粉尘，工作寿命15年（设每年工作300天）两班制，单向运转，载荷平稳，常温连续工作，齿轮精度为7 级。

二.机械传动装置总体设计方案：一、拟定传动方案1. 减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。

2. 特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。

高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象3. 具体传动方案如下：图示：传动方案为：电动机-皮带轮-高速齿轮-低速齿轮-联轴器-工作机。

辅助件有:观察孔盖，油标和油尺，放油螺塞，通气孔，吊环螺钉，吊耳和吊钩，定位销,启盖螺钉轴承套，密封圈等。

、选择电动机1. 选择电动机的类型按已知的工作要求和条件，选用丫型（IP44）全封闭笼型三相异步电动机。

2. 选择电动机的容量n w60 1000 v ■ D 由《机械设计课程设计》表3-1推荐的常用传动比范围，初选 V 带的传动比 工作机要求的电动机输出功率为:P^ —Y\F v其中P =1000■且F 二 2500N ，v - 1.5m/s ， w 二 0.94F v则P = d1000 7 由电动机至传送带的传动总功率为：”-4 2w1 2 3 4 5式中，1是带传动的效率，2是轴承传动的效率，3是齿轮传动的效率，4 是联轴器传动的效率，5是卷筒传递的效率。

其大小分别为^=0.96， n 2=0.98， n 3 = °・97，口 4=°・99，耳 5=°・96。

则 w = 4； 2 4 5 = 0.96 0.984 0.972 0.99 0.96=0.79 即厂F v 250^ 1.5 , , “P dkw = 4.7 kw1000 ,1000 0.79由《机械设计课程设计》附录九选取电动机额定功率p=5.5kw 。

机械系统设计课后答案【篇一：机械系统设计习题(有答案版)】：具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体，即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。

2、机械系统的组成：1、动力系统。

2、执行系统。

3、传动系统。

4、操纵、控制系统。

5、支承系统。

6、润滑、冷却与密封系统。

3、产品设计类型：完全创新设计、适应性设计、变异性设计。

4、机械系统的设计要求：功能、适应性、可靠性、生产能力、使用经济性、成本六方面的要求。

5、产品的产生过程分哪几个阶段？产品策划---产品设计---产品生产---产品运转---产品报废或回收。

6、产品的设计过程分哪几个阶段？功能原理方案设计阶段---结构总体设计阶段---技术设计阶段第二章机械系统总体设计1、功能原理方案设计步骤设计任务-求总功能-总共能分解-寻求子功能解-原理解功能-评价与决策-最佳原理方案2、什么是“黑箱法”：根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换，得到相应的解决方法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。

3、功能元、功能结构功能元：在一个系统中，总功能可以分解为一些分功能，其中可以分解到最低层次的分功能，并且分解到最后不能再分解的基本功能单位叫做功能元。

功能结构：将总功能分解为分功能，并相应找出实现各分功能的原理方案，从而简化了实现总功能的原理构思。

反之，同一层次的功能单位组合起来，应能满足上一层次功能的要求，最后组合成的整体应能满足总功能的要求。

这种功能的分解和组合关系称为功能结构。

4、机械系统总体参数包括哪些性能参数、结构参数、尺寸参数、运动参数、动力参数。

5、七个标准公比为：1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和2。

第三章执行系统设计1、执行系统的组成：由执行末端和与之相连的执行机构。

2、以机床执行轴机构——主轴组件为例介绍执行轴机构设计的内容和要求。