机械传动装置
发动机的转动轴带着工作机的轴一起转动，也就是转动必须由发动机传递到工作机上来．这种转动的传递可以用各种不同的方式来实现．常见的三种机械传动方式是皮带传动、摩擦传动和齿轮传动．
在皮带传动里，发动机和工作机的轴上各装一个皮带轮，轮上紧套着一圈（或并列的几圈）皮带（图1）．发动机轴上的皮带轮A 叫做主动轮，工作机轴上的皮带轮B 叫做从动轮．主动轮转动时，依靠摩擦作用，使皮带运动，皮带的运动又带动从动轮转动．在转动时，一般不允许皮带打滑，这时两个皮带轮边缘上的各点线速度相同．因此，如果两个皮带轮的直径不同，它们的角速度或转速也就不同，且角速度或转速跟两皮带轮的直径成反比：
2
112d d n n 比值1
2n n 叫做传动速度比．从上式可知，工作机轴上的皮带轮的直径越小，它的轴的转速就越大．
实际上常用的传动速度比一般不大于5．这是因为传动速度比越大，从动轮的直径就越小，它跟皮带接触的圆弧就越短，带动它的摩擦力也就越小．
图1的两皮带轮转动方向相同，图2的两皮带轮转动方向相反．
在摩擦传动中，两个轮互相紧压着（图3）．当主动轮向一个方向转动时，由于两轮之间的摩擦作用，从前轮也发生转动，它的转动方向跟主动轮相反．
在皮带传动和摩擦传动中，对从动轮来说摩擦力是动力，必须设法使它增大，因此要用摩擦因数比较大的材料如皮革、橡胶、填充石棉的铜丝等包在轮缘上，还要增大压力．
如果所传递的功率是P ，那么由fv P =和dn v π=，可求出作用在轮缘上的摩擦力： dn
P f π=， 作用在轮缘上使轮转动的摩擦力矩： 2d f
M =． 一般说来，摩擦传动只能在功率不大（15千瓦以下）的情况下使用，如果所传递的功率较大，两轮就会发生滑动．为了提高所传递的功率，必须保证两轮不发生滑动，因此在两轮的轮缘上做出许多齿，使一个轮的每个齿能够嵌入另一个轮的两齿之间．这样，在转动时就不断地互相啮合，不会发生滑动．这种轮叫做齿轮．齿轮传动时，两齿轮的齿距就必须相 等．这样，两轮的转速就跟它们的齿数成反比．
齿轮传动装置在生产技术上应用非常广泛，它可以传递几万千瓦的功率．当主动轮和从动轮所在的两轴互相平行时，采用圆柱形齿轮（图4中A 和B ）；当两轴成90°时，采用截锥形齿轮（图4中C 和E ）．利用齿轮、齿条传动，还可以把转动改变成平动，或把平动改变为转动（图4中D ）．此外，我们还常见到用链条来传动的，这实际上也是齿轮传动的一种变形．
各种机床、汽车、拖拉机等用来调节速度用的机械变速箱，一般都是用齿轮来传动的．
1.设计任务书 一、设计题目：链板式运输机传动装置 1—电动机；2、4—联轴器；3—圆锥-圆柱斜齿轮减速器； 5—开式齿轮传动；6—输送链的小链轮 二、原始数据及工作要求 组 别 链条有效拉 力 F（N） 链条速 度 V（m/s） 链节 距 P(mm) 小链轮齿 数 Z 1 i 开 寿命 （年） 110000173~610 210000193~610 312000213~610 411000213~610 511000193~610 612000213~610 每日两班制工作，传动不逆转，有中等冲击，链速允许误差为±5%。 三、设计工作量设计说明书1份；减速器装配图，零号图1张；零件工作图 2张（箱体或箱盖，1号图；中间轴或大齿轮，1号或2号图）。 四、参考文献 1.《机械设计》教材 2．《机械设计课程设计指导书》
3．《机械设计课程设计图册》 4.《机械零件手册》 5.其他相关书籍四、进度安排
学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 指导教师： 2009年12月14日 2.传动装置的总体方案设计 ．传动方案分析 （1）．圆锥斜齿轮传动 圆锥斜齿轮加工较困难，特别是大直径、大模数的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以将圆锥齿轮传动放在第一级用于改变轴的布置方向 （2）．圆柱斜齿轮传动 由于圆柱斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用传动平稳的场合。 因此将圆柱斜齿轮传动布置在第二级。 （3）. 开式齿轮传动
由于润滑条件和工作环境恶劣，磨损快，寿命短，故应将其布置在低速级。 （4）．链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动 布置在最后。 因此，圆锥斜齿轮传动—圆柱斜齿轮传动—开式齿轮传动—链式传动，这样的传动 方案是比较合理的。 ．电动机选择 链轮所需功率 kw 85.31000 35 .0110001000=?== Fv P W 取η1=（联轴器）, η2=（圆锥齿轮） , η3=（圆柱斜齿轮）, η4=（开式齿轮）, η5=（链轮）； η=η2×η3× η4×η5= 电动机功率 P d =P w / η= kw 链轮节圆直径 255.6mm )21/180sin(1 .38)/180(sin === z P D 链轮转速 26.25r/min 6 .25535 .0100060100060n =???=?= ππD v 由于二级圆锥—圆柱齿轮传动比i 1’=8~40， 开式齿轮传动比i 2’=3~6 则电动机总传动比为 ia ’=i 1’×i 2’=24~240 故电动机转速可选范围是n d ’=ia ’×n=(120~360)×=~6288r / min 在此范围内电动机有Y132S-4和Y132M2-6,且Y132M2-6的传动比小些 故选电动机型号为Y132S-4 ．总传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得n m =1440 r / min ；故ia=n m / n=1440 / =55 取开式齿轮传动比i 3=；圆锥斜齿轮传动比i 1=；故圆柱斜齿轮传动比i 2=4
XX大学 机械设计说明书题目：卷扬机传动装置设计 系别： 班级： 组别： 组员: 指导教师：
目录 1.背景6 1.1机械传动6 1.1.1带传动6 1.1.2齿轮传动6 1.1.3链传动7 1.1.4蜗轮蜗杆传动7 1.1.5螺旋传动7 1.2电力传动8 1.3液压传动8 1.4减速器发展状况8 2.设计任务书9 2.1设计题目9 2.2设计任务10 2.3具体任务10 2.4数据表10 3.方案拟定与论证比较10 3.1方案拟定10 3.2方案论证与定性比较12 4.详细设计与计算13 4.1原动机选择13 4.2计算总传动比并分配各级传动比14 4.3计算各轴的运动学及动力学参数14
4.4 V带设计15 4.5齿轮设计17 4.5.1高速级斜齿圆柱齿轮的设计17 4.5.2低速级直齿圆柱齿轮的设计20 4.6轴的强度与结构设计22 4.6.1齿轮高速轴的设计22 4.6.2齿轮中间轴的设计27 4.6.3齿轮低速轴的设计29 4.6.4轴承的寿命校核31 4.6.5轴的弯扭结合强度校核36 4.7整体结构设计36 4.7.1确定箱体的尺寸与形状36 4.7.2选择材料与毛坯制造方法36 4.7.3箱体的润滑与密封设计36 4.7.4减速器附件结构设计36
卷扬机传动装置的设计 1.背景 一般工程技术中使用的动力传递方式有机械传动、电气传动、液体传动、气压传动以及由它们组合而成的复合传动。 1.1机械传动 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1.1带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小 3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4）结构简单、维护方便。 5）由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。 1.1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。 它有如下特点： 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3) 结构紧凑、效率高。 4)制造和安装的精度要求较高。 5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重
机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器系机械系专业材料成型及控制工程班级 15-1 设计者孙新凯 指导教师 2017年 06 月 12 日
目录 一、设计任务书 0 二、带式运输送机传动装置设计 (1) 三、普通V带传动的设计 (4) 四、斜齿圆柱齿轮传动设计 (6) 五、滚动轴承和传动轴的设计 (10) 六、轴键的设计 (18) 七、联轴器的设计 (18) 八、润滑和密封 (19) 九、设计小结 (20) 十、参考资料 (20) 一.设计任务书 一.设计题目 设计带式输送机传动装置。 二.工作条件及设计要求
1.工作条件：两班制，连续单项运转，载荷较平稳室内工作，有粉 尘，环境最高温度35℃； 2.使用折旧期：8年; 3.检查间隔期：四年一次大修，两年一次中修,半年一次小修； 4.动力来源：电力，三相交流，电压380/220V 5. 运输带速允许误差为 5%。 6.制造条件及批量生产：一般机械厂制造，小批量生产。 三.原始数据 第二组选用原始数据：运输带工作拉力F=2200N 运输带工作速度V=s 卷筒直径D=240mm 四.设计任务 1.完成传动装置的结构设计。 2.完成减速器装备草图一张（A1）。 3.完成设计说明书一份。 二.带式运输送机传动装置设计 电动机的选择 1.电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机 2.电动机功率的选择： P=Fv/1000=2200*1000= E 3.确定电动机的转速：卷筒工作的转速
W n =60*1000/(π*D)=60*1000**240)=min 4.初步估算传动比：由《机械设计基础》表14-2，单级圆柱齿轮减速器传动比=6~20 电动机转速的可选范围； d n =i ∑· v w n =(6～20)=～ r/min 因为根据带式运输机的工作要求可知，电动机选1000r/min 或1500r/min 的比较合适。 5.分析传动比，并确定传动方案 （1）机器一般是由原动机，传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力，变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作的性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要结构简单，制造方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机、工作机为皮带输送机。传动方案采用两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级圆柱齿轮减速器 选用V 带传动是V 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可以缓和和冲击振动。 齿轮传动的传动效率高，使用的功率和速度范围广、使用寿命较长。 由于本运输送机是在室内，考虑工作的背景和安全问题，固在齿轮区采用封闭式，可达到更好的效果。 故其方案示意图如下图所示：
第2章机械传动装置的总体设计 机械传动装置总体设计的任务是选择电动机、确定总传动比并合理分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为下一步各级传动零件设计、装配图设计作准备。 设计任务书一般由指导教师拟定，学生应对传动方案进行分析，对方案是否合理提出自己的见解。传动装置的设计对整台机器的性能、尺寸、重量和成本都有很大的影响，因此应当合理地拟定传动方案。 2.1 拟定传动方案 1.传动装置的组成 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力，并可用以改变转速、转矩的大小或改变运动形式，以适应工作装置的功能要求。传动装置的传动方案一般用运动简图来表示。 2.合理的传动方案 当采用多级传动时，应合理地选择传动零件和它们之间的传动顺序，扬长避短，力求方案合理。常需要考虑以下几点： 1）带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级； 2）链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级; 3）蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜; 4）开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级; 5）锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。 常见机械传动的主要性能见表2-1。 对初步选定的传动方案，在设计过程中还可能要不断地修改和完善。
表2-1常见机械传动的主要性能
环境适应性 不能接触酸、碱、油类、 爆炸性气体 好一般一般 2.2 减速器的类型、特点及应用 减速器是原动机和工作机之间的独立的封闭传动装置。由于减速器具有结构紧凑、传动效率高、传动准确可靠、使用维护方便等特点，故在各种机械设备中应用甚广。 减速器的种类很多，用以满足各种机械传动的不同要求。其主要类型、特点及应用如表2-2所示。为了便于生产和选用，常用减速器已标准化，由专门工厂成批生产。标准减速器的有关技术资料，可查阅减速器标准或《机械设计手册》。因受某些条件限制选不到合适型号的标准减速器时，则需自行设计和制造。设计时可参考标准减速器的主要参数及有关资料，结合具体要求来确定非标准减速器的主要参数和结构。 表2-2减速器的类型、特点及应用 名称运动简图推荐传动 比范围 特点及应用单级圆 柱齿轮减速器i≤8～10 轮齿可做成直齿、斜齿或人字齿。直齿用于速 度较低(v≤8m/s）或负荷较轻的传动；斜齿或人 字齿用于速度较高或负荷较重的传动。箱体通常 用铸铁做成，有时也采用焊接结构或铸钢件。轴 承通常采用滚动轴承，只在重型或特高速时，才 采用滑动轴承。其他形式的减速器也与此类同 两级圆柱齿展 开 式 i=8～60 两级展开式圆柱齿轮减速器的结构简单，但齿 轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大的 刚度。高速级齿轮应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，能减弱轴 在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿 宽分布的不均匀。建议用于载荷比较平稳的场合。 高速级做成斜齿，低速级可做成直齿或斜齿
目录 一、设计说明书目录 (1) 二、机械零件课程设计任务书 (2) 三、机械传动装置设计 (3) 1、确定传动方案 (3) 2、选择电动机 (4) 3、计算传动装置总传动比并分配各级的传动比 (5) 4、计算传动装置的运动参数及动力参数 (6) 四、传动零件的设计计算 (7) 1、皮带轮传动的设计计算 (7) 2、减速器齿轮传动设计计算 (9) 3、轴的设计计算 (11) 五、传动装置零件图及装配图 (13) 1、总体设计简图 (13) 2、一级齿轮减速器装配图 (14) 3、齿轮减速器零件图 (16)
二、机械零件课程设计任务书 1、时间：2009年6月8日至2009年6月19日 2、设计题目：带式输送机传动装置设计及电动机选择 3、工作条件：输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大， 空载起动；使用期限10年，两班制工作，输送带 速度允许误差为±5%；输送带效率η=0.94-0.96; 工作环境为室内，环境温度30°左右；小批量制 造。 4、输送机应达到的要求： 输送带的拉力F=3000N 输送带速度V=2.8m/s 输送带滚筒直径D=380mm 5、完成设计任务工作量： ①设计说明书一份 ②带式输送机传动方案简图 1张 ③齿轮减速器总装图1张 ④齿轮减速器零件图2-3张
三、机械传动装置设计 1、确定传动方案 （1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限 10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带 速允许误差±5％。 （2）原始数据：工作拉力F=3000N；带速V=2.8m/s；滚筒直径 D=380mm。 2、选择电动机 （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传动装置的总效率： η总=η带×η轴承2×η齿轮×η联轴器 = 0.95×0.992×0.97×0.99 = 0.89 ②电机所需的工作功率： P0 = FV/1000η总 = 3000×2.8/（1000×0.89） =8.8KW 选取电动机额定功率Pm，使Pm=（1~1.3）P0=8.8（1~1.3）=8.8~11.44查表2-1取Pm=11。
机械传动装置 发动机的转动轴带着工作机的轴一起转动，也就是转动必须由发动机传递到工作机上来．这种转动的传递可以用各种不同的方式来实现．常见的三种机械传动方式是皮带传动、摩擦传动和齿轮传动． 在皮带传动里，发动机和工作机的轴上各装一个皮带轮，轮上紧套着一圈（或并列的几圈）皮带（图1）．发动机轴上的皮带轮A 叫做主动轮，工作机轴上的皮带轮B 叫做从动轮．主动轮转动时，依靠摩擦作用，使皮带运动，皮带的运动又带动从动轮转动．在转动时，一般不允许皮带打滑，这时两个皮带轮边缘上的各点线速度相同．因此，如果两个皮带轮的直径不同，它们的角速度或转速也就不同，且角速度或转速跟两皮带轮的直径成反比： 2 112 d d n n 比值12 n n 叫做传动速度比．从上式可知，工作机轴上的皮带轮的直径越小，它的轴的转 速就越大． 实际上常用的传动速度比一般不大于5．这是因为传动速度比越大，从动轮的直径就越小，它跟皮带接触的圆弧就越短，带动它的摩擦力也就越小． 图1的两皮带轮转动方向相同，图2的两皮带轮转动方向相反． 在摩擦传动中，两个轮互相紧压着（图3）．当主动轮向一个方向转动时，由于两轮之间的摩擦作用，从前轮也发生转动，它的转动方向跟主动轮相反．
在皮带传动和摩擦传动中，对从动轮来说摩擦力是动力，必须设法使它增大，因此要用摩擦因数比较大的材料如皮革、橡胶、填充石棉的铜丝等包在轮缘上，还要增大压力． 如果所传递的功率是P ，那么由fv P =和dn v π=，可求出作用在轮缘上的摩擦力： dn P f π=， 作用在轮缘上使轮转动的摩擦力矩： 2d f M =． 一般说来，摩擦传动只能在功率不大（15千瓦以下）的情况下使用，如果所传递的功率较大，两轮就会发生滑动．为了提高所传递的功率，必须保证两轮不发生滑动，因此在两轮的轮缘上做出许多齿，使一个轮的每个齿能够嵌入另一个轮的两齿之间．这样，在转动时就不断地互相啮合，不会发生滑动．这种轮叫做齿轮．齿轮传动时，两齿轮的齿距就必须相 等．这样，两轮的转速就跟它们的齿数成反比． 齿轮传动装置在生产技术上应用非常广泛，它可以传递几万千瓦的功率．当主动轮和从动轮所在的两轴互相平行时，采用圆柱形齿轮（图4中A 和B ）；当两轴成90°时，采用截锥形齿轮（图4中C 和E ）．利用齿轮、齿条传动，还可以把转动改变成平动，或把平动改变为转动（图4中D ）．此外，我们还常见到用链条来传动的，这实际上也是齿轮传动的一种变形． 各种机床、汽车、拖拉机等用来调节速度用的机械变速箱，一般都是用齿轮来传动的．
项目三 机械传动装置及零部件 数控机床（ 图３－１）是现代新型的自动化机器，它由动力装置、传动装置和工作装置组成， 如图３－２所示。 图3－1 数控机床 图3－2 数控机床的组成 传动装置是动力装置和工作装置之间的桥梁，是一种在距离间传递能量以及实现某些其他作用的装置。 机械传动是利用机械方式传递动力和运动的传动，通常指作回转运动的摩擦传动和啮合传动，其目的是用来协调工作装置与动力装置的速度关系，实现减速和增速要求。数控机床机械传动广泛应用于机床的主传动及进给传动系统中。
课题一 主轴传动装置及零部件 任务一 认识数控车床主轴零部件 应用实例：数控车床主轴，如图３－３所示。 在图３－３所示的数控车床主轴部件中，前后两组轴承用主轴箱和螺钉等固定并支承主轴，用键将套筒及齿轮等零件固定在主轴上，其结构如图３－４所示。 图3－3 数控车床主轴 图3－4 数控车床主轴结构
１畅轴轴是机械中的重要零件，其功用是支承转动零件及传递运动和动力。 ２畅 轴承轴承用于支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少轴与支承之间的摩擦和磨损。３畅键键是将轴和轴上零件进行周向固定并传递转矩的零件。 ４畅螺纹连接 螺纹连接是用螺纹零件构成的可拆卸的固定连接。一、轴 轴是机器中最重要的零件之一，其主要功能是传递运动和动力，同时支承回转零件（如齿轮、带轮、链轮等）。轴一般都要求有足够的强度和良好的加工工艺性。 １畅轴的分类及应用①按照轴线形状不同，轴可分为直轴、曲轴和软轴，如表３－１所示。 ②直轴按承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴，如表３－２所示。 表3－1 轴按轴线形状分类
机械设计输送传动装置设计书 一．总体布置简图 如图1 二．总传动比误差为±5%，单向 回转， 轻微冲击。 三．原始数据： 四．设计内容： 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 齿轮传动设计计算； 3. V 带传动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。 【电动机的选择】 1．电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电 输出轴功率P/KW 3 输出轴转速n/(r/min) 35 传动工作年限（年） 6 工作制度（班/日） 2 工作场所 车间 批量 小批
动机。 2．电动机容量的选择： 工作机所需功率：Pw＝3kW 电动机的输出功率：Pd＝Pw/η，η≈0.82，Pd＝3.66kW 电动机转速的选择：nw=35r/min，V带传动比i1=2—4，单级齿轮传动比i2=3—5（查表2.3） nd＝（i1×i2×i2）nw。电动机转速范围为630—3500r/min 3．电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等 因素的考虑，最后确定选定Y112M—4型号的电动机，额度功率为4KW，满载转速1440r/min 【计算总传动比和分配传动比】 1．由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw，总传动比为i=nm/nw，得i=41.14 2．合理分配各级传动比：V带传动比i1=3，闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.92 3．运动和动力参数计算结果列于下表：
【传动件设计计算】 减速器齿轮设计： 1．按表11.8选择齿轮材料 小齿轮材料为45钢调质，硬度为220—250HBS 大齿轮材料为45钢正火，硬度为170—210HBS 2．因为是普通减速器，由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3 3．按齿面接触疲劳强度设计 确定有关参数与系数： 转矩：T=69154 N·mm 查表11.10得：载荷系数K＝1.1 选小齿轮齿数Z1＝30，则大齿轮齿数Z2＝iZ1=3.5×30=105。实际齿数比u=3.5 因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表11.19选取φd（齿宽系数）=1 4．许应接触应力[σH]： 由图11.23查得σHlim1＝560MPa σHlim2＝530MPa 由表11.19查得 Sh=1。 N1＝60·n1·j·Lh＝60×480×1×（6×52×80）＝7.2×10e8 N2＝N1/i＝7.2×10e8/3.5=2.05×10e8 由表11.26查得 Zn1＝1 Zn2＝1.05 计算接触疲劳许用应力： [σH]1＝Zn1·σHlim1/Sh＝560MPa
七、机械系统运动方案及结构分析实验 1 ? 了解几种典型机械的传动方案、各种零部件在机械中的应用及各种机 械的基本 结构； 2. 通过对机械的传动方案及结构的分析，掌握机械运动方案和结构设计 的基本要 求，培养机械系统运动方案设计能力、结构设计能力和创新意 识。 (二) 实验设备及工具 1 .实验设备 ①斗式上料机②带式运输机③螺旋传动装置④冲压机床 ⑤步进输送机⑥分度及冲压装置⑦转位及输送装置 (三) 实验容与方法 1 .每台设备的主要知识点 (1) 斗式上料机 设备如图7-1所示，主要知 识点 有：V 带传动；带传动的紧 装置；套筒滚子链传动；链传动 的紧装置；蜗杆传动；同步带传 动；螺栓联接的各种形式；正反 转的实现装置；滚动轴承；滑动 轴承；润滑装置；钢丝绳锁紧装 置；扭转弹簧等。 (2) 带式运输机 设备如图7-2所示， 主要知识点有：蜗杆传 动；联轴器；轴系部件； 螺栓联接的各种形式； 各种支架；润滑装置等。 (3) 螺旋传动装 置 设备如图7-3所示， 2 . 实验工具 扳手、卡尺、钢板尺。 实验目的 图7-1 1.链传动 2.同步带传动 3?蜗杆减速器 4. v 带传动 5.电动机 6.上料斗 图7-2 1.传送带 2.滚筒 3.蜗杆减速器 4.联轴器 5.电动机
主要知识点有：V 带传动；V 带轮结构; 带传动紧装置；螺旋传动；轴承部件； 螺栓联接的各种形式；润滑装置等。 (4) 冲压机床 设备如图7-4所示，主要知识点 有：V 带传动；带轮结构；带传动紧 装置；曲柄滑块机构；曲柄摇杆机构； 棘轮机构；螺栓联接的各种形式；防 松装置；润滑装置；制动器；弹簧等。 簧等0 (6)分度及冲压装置 设备如图7-6所示，主要知识点有：槽轮机构；凸轮机构；气动冲压装置; 电气控制系统；同步带传动；带传动紧装置；轴系部件结构；蜗杆传动；润滑 装置；弹簧等。 (5)步进输送机 设备如图7-5所示，主要知识点有：蜗 杆传动；齿轮传动；联轴器；平面连杆机构； 轴系部件；滚道及输送机构；润滑装置；弹 图7-4 1.带传动 2.曲柄摇杆 3.曲柄连杆 4.电动机5?冲头6.棘轮机构 图7-3 1.支架 2.电动机 3.带传动 4.螺旋传动
机械传动装置的发展与应用 发表时间：2018-11-19T10:16:08.187Z 来源：《科技研究》2018年9期作者：程磊[导读] 本文从齿轮传动装置、液力传动装置、静液压传动装置等方面，对机械传动装置的分类进行了说明，并分析了机械传动装置的发展趋势 焦作市第一中学河南焦作 454150 摘要：本文从齿轮传动装置、液力传动装置、静液压传动装置等方面，对机械传动装置的分类进行了说明，并分析了机械传动装置的发展趋势，阐述了机械传动装置的应用，以期为促进机械传动装置的良好应用及长远发展提供参考。 关键词：机械传动装置；发展；应用 引言：随着我国经济及科技的飞速发展，各个领域之中的机械设备的应用愈加广泛，进而促进了机械传动装置的发展，并使之在各个领域之中发挥重要作用，但就当前阶段的发展状况而言，我国在机械传送装置方面的技术还未能达到成熟，需对国外的技术加以引进，并在此基础上加以创新，以此来推动我国机械传动装置的良好发展与应用。 一、机械传动装置的分类 齿轮传动装置 齿轮传动装置的应用较为广泛，其主要应用于具有使用要求较低及主机成本较低的特点的工程起重、压实、铲土运输等方面的机械的变速器、轮边减速器及驱动桥主传动之中。就齿轮变速器本身而言，将其依照结构形式进行划分，则通常可以划分为行星式、定轴式这两个类型。而驱动桥遵照其自身所具有的功能进行划分，则通常可分为转向、刚性及贯通式三个类型。 液力传动装置 液力传动装置通常在使用要求较高且对主机性能方面的要求也较高的内燃叉车及铲土运输机械之中，其中底盘动力传送之中所具有的动力换挡变速器及液力变矩器作为无级变速元件，可有效提升主机的操作性能及自动适应性能。 静液压传动装置 静液压传动装置主要是在液压挖掘机，及在主机性能方面有较高要求的装载机、推土机、压路机及内燃叉车等机械产品的工作装置、转向系统及静液压变速之中，可有效提升主机的操作性能及无级变速能力。 二、机械传动装置的发展趋势及应用 首先，就我国现阶段的工程发展模式来看，齿轮传动装置缺乏完备的技术水平，仍需要投入更多的研究力量。应当着重从现有的设计方法入手，确保能够将齿轮传动装置中的关键零件进行改良设计，如齿轮、轴类等，提高材料质量、优化制造工艺、减轻零件重量、缩减零件体积。同时，还可以针对换挡元件与方式进行创新，有效降低作业劳动强度，将动力中断的时间压缩至最低，从而有效提高作业效率。现阶段国内已经逐步引进新型变速器，应当针对变速器的设计方式进行充分借鉴，并研究其零部件设计方式，使其在工程机械生产中得到广泛应用。 其次，现阶段我国的大部分轮胎式工程机械所应用的液力变矩器与动力变速器仍然具有较强的局限性，液力变矩器的扭矩比较大，两档变速器要借助手动方式进行变档，不仅提高了使用成本，也会导致作业效率难以提高。基于此，我国工程机械领域应当积极引进美、德等国家的先进技术，将以往的手动控制系统更新为电—液控制系统，在促使系统发热量有效降低的同时也有助于节约经济成本，优化作业条件，提高作业效率。在此基础上，还应当积极推动液力机械传动装置的联合兼并发展，建设专业化、系统化的液力机械行业体系，进一步推动液力机械产品在行业市场上的健康发展。最后，为有效提升我国工程机械驱动桥的技术水平，应当着力推进以下两种机械装置在该领域的推广与应用：其一是自锁式防滑差速器，该装置可以自主分配左右车轮间的扭矩，有效借助车辆的牵引力，使其越野性能得到显著提升；其二是湿式制动器，可以利用该装置自身所具备的充足制动容量与良好的耐用性，充分提升车辆的制动性能。 第一点，在许多发达国家之中，静液压传动叉车已经得到了极为广泛的应用，而就我国而言，在近年来的发展之中，我国对于部分的工厂、仓库、码头等部门在叉车使用方面对其的性能、噪声等方面在不断的提升要求，这就使得静液压叉车在我国的这些部门中的应用在逐渐的提升。因此，在这种发展趋势下，我国国内市场的叉车及液压元件生产企业可以从此种窥见商机，在这种良好的发展前景之下，相关的企业及部门应共同努力，采取联合研究开发的方式，来不断的研究，同时也可与国际上的静液压元件制造公司加强合作，进而能够加快开发的速度，从而生产出具有工作可靠、先进性高、价格适宜的产品，以此来满足市场的需求。 第二点，就机械传送装置应用最为广泛的中小型多功能工程机械而言，其本身的功能较多，包含了装载、挖掘、起重、叉装等多方面的功能，使得其在许多发达国家之中得到了极为广泛的应用。而就我国儿研所，随着近年来城市化建设的不断推进，中小型多功能工程机械设备必然在其中得到推广，且因静液压传送装置本身所具有的优势，则其中必然将之作为主要的传动装置。在这种发展背景之下，我国应将国内外静液压元件生产企业进行融合合作，共同开展静液压元件生产的开发与研究工作，以此来推进中小型多功能工程机械在我国的更好应用。 第三点，就我国而言，大型铲土运输及起重机械之中齿轮传动装置的应用较为广泛，但其本身存在主机性能不足方面的问题，但在配套的静液压传动装置及电子控制元件生产方面存在技术难度较大、生产价格较高等方面的问题，致使我国在此类机械使用方面的用户难以对此进行接收。因此，在此类机械的研究及开发方面应待以后技术的发展足够成熟之后开展。 结论：总而言之，在当前阶段的发展之中，对于机械传动装置所应用的机械设备方面的要求在不断的提升，因此对于机械传动装置方面应加大研发力度，综合国内外的研发及生产力量，力求将机械传送装置更好的应用于机械设备之中，促进我国机械行业的整体发展。 参考文献： [1]王硕.大型风电液力机械传动装置的分析与研究[J].科技资讯,2017,15(19):49-50. [2]王瑞兵.提高采煤机机械传动装置的可靠性[J].机械管理开发,2016,31(09):35-36+42. [3]崔俊星.行走机械液压传动装置的特点分析[J].科技经济导刊,2016(16):80.
机械传动系统设计实例 设计题目：V带——单级斜齿圆柱齿轮传动设计。 某带式输送机的驱动卷筒采用如图14-5所示的传动方案。已知输送物料为原煤，输送机室内工作，单向输送、运转平稳。两班制工作，每年工作300天，使用期限8年，大修期3年。环境有灰尘，电源为三相交流，电压380V。驱动卷筒直径350mm，卷筒效率0.96。输送带拉力5kN，速度2.5m/s，速度允差±5%。传动尺寸无严格限制，中小批量生产。 该带式输送机传动系统的设计计算如下：
例9-1试设计某带式输送机传动系统的V 带传动，已知三相异步电动机的额定功率P ed =15 KW, 转速n Ⅰ=970 r/min ，传动比i =2.1，两班制工作。 [解] （1） 选择普通V 带型号 由表9-5查得K A =1.2 ，由式 (9-10) 得P c =K A P ed =1.2×15=18 KW ，由图9-7 选用B 型V 带。 （2）确定带轮基准直径d 1和d 2 由表9-2取d 1=200mm, 由式 (9-6)得 ()6.41102.012001.2)1(/)1(12112=-??=-=-=εεid n d n d mm ， 由表9-2取d 2=425mm 。 （3）验算带速 由式 (9-12)得 11π970200π 10.16100060100060 n d v ??= ==?? m/s ， 介于5～25 m/s 范围内，合适。 （4）确定带长和中心距a 由式(9-13)得
)(2)(7.021021d d a d d +≤≤+， )425200(2)425200(7.00+≤≤+a ， 所以有12505.4370≤≤a 。初定中心距a 0=800 mm ， 由式(9-14)得带长 2 122 1004)()(2 2a d d d d a L -+++=π， 2 (425200)2800(200425)2597.62 4800 π -=?+ ++ =?mm 。 由表9-2选用L d =2500 mm ，由式(9-15)得实际中心距 2.7512/)6.25972500(8002/)(00=-+=-+=L L a a d mm 。 （5）验算小带轮上的包角1α 由式(9-16)得 012013.57180?--=a d d α 000042520018057.3162.84120,751.2 -=-?=> 合适。 （6）确定带的根数z 由式(9-17)得 00l α ()c P z P P K K = +?， 由表9-4查得P 0 = 3.77kW,由表9-6查得ΔP 0 =0.3kW;由表9-7查得K a =0.96; 由表9-2查得K L =1.03， 47.403 .196.0)3.077.3(18 =??+= z ， 取5根。 （7）计算轴上的压力F 0 由表9-1查得q =0.17kg/m,故由式(9-18)得初拉力F 0 2c 0α 500 2.5 (1)P F qv zv K = -+
目录 一设计任务 (2) 二电动机选择 (3) 三各级传动比分配 (5) 四V带设计 (7) 五齿轮设计 (10) 六传动轴设计 (14) 6.1输出轴的计算 (14) 6.2输入轴的计算 (18) 七轴承的校核 (22) 八键连接收割机 (22) 九联轴器设计 (23) 十箱体结构的设计 (23) 十一设计小结 (25) 参考文献 (26)
一设计任务 设计带式输送机的传动系统。要求传动系统含有单级圆柱齿轮减速器以及V 带传动。 1 、传动系统方案 带式输送机有电动机驱动，电动机1通过V带传动2将动力传入单机圆柱 齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带式输送带6工作。 2 、原始数据 设输送带最大有效拉力F=2800N，输送带工作速度v=10.5m/s,输送机滚筒 直径为D=450mm。 3 、工作条件 带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳； 两班制（每班工作8h）要求减速器设计寿命为8年，大修期为2~3年，中批量 生产；输送带工作速度v的允许误差为±5%，三相交流电源的电压为380/220V。
二 电动机选择 1、电动机类型和结构的选择： 选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量的选择： 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为 KW Fv P w 76.41000 7 .128001000=?== 由电动机至运输带的传动总效率为： η=η23ηa ３3η３3η４3η5 式中：ηa 、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷 筒的传动效率。 取η a =0.98、η２=0.95、η３=0.98、η４=0.99、η5=0.96 则： η=0.83279 工作时，电动机所需功率为 kW P P w d 716.583279 .076 .4== = η 由《课程设计》表12-1可知，满足P e ≥P d 条件的Y 系列三相异步电动机额定功率P e 应取为7.5KW 。 3、电动机转速的选择： 根据已知条件，可知输送机滚筒的工作转速 nw=60000v/πD=（6000031.7）/（3.143450）=72.1868r/min 初选同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 的电动机，对应与额定功率P e 为7.5KW ，电动机型号分别为Y132M-4型和Y160M-6型。 表1
机械传动创意组合综合实验 一、实验目的 1、认识组成机械系统常用的零部件及安装方式。 2、根据传动系统的形式设计不同传动比、不同传动路径的传动系统方案，并对系统方案进行评价。 3、组合装配机械系统。 4、利用检测系统检测实际传动系统的传动比和机械系统效率。 5、对机械系统输入、输出的传动速度变化及系统效率变化进行分析。 6、对机械零部件进行精度测量。 二、实验原理 1、机械系统的组成： 机械系统主要由动力部分、传动部分和执行部分三部分组成。 现代机械系统除了包括上述三部分外，常带有控制-操纵单元和辅助单元。实验台提供了电机转速控制、负载控制部分及系统参数检测部分。 2、机械系统方案设计： 机械设计的一般程序可分四个阶段 A 可行性研究通过调研，确立任务要求，提出功能性主要设计参数，作 成本和效益的估算，提出可行性设计方案。 B 方案设计根据产品的功能需求确立设计目标，通过选择相应的传动 部件，组装传动系统。 C 技术设计按设计方案的目标，完成总体设计及零、部件的结构设计。 D 改进设计根据加工制造、样机试验、技术检测产品检定分析和市场 反馈等环节对产品做设计修改。完善设计中的不足。 3 、机械传动系统的结构及性能认识： 动力部分：直流电机 传动部分：①离合器②联轴器③减速器④带传动⑤链传动 执行部分：制动器（负载） 4、系统方案的评价准则：
评价准则的建立包括三方面的内容：技术评价、经济评价、社会评价。（1）技术评价对设计方案实现规定功能技术先进性可能性的评价，包括设计原理、技术参数、关键问题、成功率和应用效益的估计等。技术评价应以提出的方案能否实现规定的功能为中心目标，其中主要有保证功能实现程度（产品的性能、质量、寿命等）、可靠性、安全保证程度、操纵方便程度，以及安全系统的协调性等等。 （2）经济评价经济评价是指设计方案的实施费用与可能取得的效益的比较，最后表现为产品寿命同期成本的降低程度。进行经济评价时，首先应该估算出各方案的成本，然后进行比较。进行经济评价前，应该明确下列因素：企业经营因素、技术因素、市场因素、经济因素、时间因素等等。 （3）社会评价社会评价是指对新产品可能产生的社会效益的评价，其中主要有推动技术进步、发展社会生产力、削减环境污染、改善生态平衡、增进社会福利、保证安全防火、有助于身心健康等等。 三、实验内容 （一）机械系统组合搭接 按下列提供的传动方案或自已设计的方案进行机械系统组合搭接： 1、驱动源→带传动→电磁离合器→圆柱齿轮减速器→联轴器（弹性柱销、挠 性爪型、滚子链）→链传动→负载装置 2、驱动源→带传动→电磁离合器→摆线针轮减速器→联轴器（弹性柱销、挠 性爪型、滚子链）→链传动→负载装置 3、驱动源→带传动→电磁离合器→蜗轮减速器→联轴器（弹性柱销、挠性爪 型、滚子链）→链传动→负载装置 4、驱动源→带传动→圆柱齿轮减速器→链传动→负载装置 5、驱动源→带传动→摆线针轮减速器→链传动→负载装置 6、驱动源→带传动→蜗轮减速器→链传动→负载装置 7、驱动源→带传动→飞轮调节→负载装置 8、驱动源→带传动→开式圆柱直齿轮减速器→链传动→负载装置 9、驱动源→带传动→开式圆柱斜齿轮减速器→链传动→负载装置 10、驱动源→带传动→开式蜗轮减速器→链传动→负载装置
机械传动系统方案设计 一、传动系统的功能 传动系统是连接原动机和执行系统的中间装置。其根本任务是将原动机的运动和动力按执行系统的需要进行转换并传递给执行系统。传动系统的具体功能通常包括以下几个方面： （1）减速或增速； （2）变速； （3）增大转矩； （4）改变运动形式； （5）分配运动和动力； （6）实现某些操纵和控制功能。 二、机械传动的分类和特点 1、机械传动的分类 1) 按传动的工作原理分类 2) 按传动比的可变性分类 机械传动 动 啮合传动 摩擦传动 有中间挠性件 齿轮传动 蜗杆传动 螺旋传动 齿轮系传动 定轴轮系传动 周转轮系传动 链传动 同步带传动 普通带传动 绳传动 摩擦轮传动
2、机械传动的特点 (1) 啮合传动的主要特点 优点：工作可靠、寿命长，传动比准确、传递功率大，效率高（蜗杆传动除外），速度范围广。 缺点：对加工制造安装的精度要求较高。 (2) 摩擦传动的主要特点 优点：工作平稳、噪声低、结构简单、造价低，具有过载保护能力。 缺点：外廓尺寸较大、传动比不准确、传动效率较低、元件寿命较短。 三、机械传动系统的组成及常用部件 1、传动系统的组成 减速或变速装置 起停换向装置 制动装置 安全保护装置 2、常用机械传动部件 1）减速器 减速器是用于减速传动的独立部件，它由刚性箱体、齿轮和蜗杆等传动副及若干附件组成，常用的减速器如图1所示。 2）有级变速装置 ① 交换齿轮变速装置 ② 离合器变速装置 机械传动 定传动比传动 齿轮传动 蜗杆传动 螺旋传动 链传动 带传动 有级变速传动 变传动比传动 无级变速传动 摩擦轮无级变速传动 带式无级变速传动 链式无级变速传动
机械传动零部件项目规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营
摘要 该机械传动零部件项目计划总投资5891.99万元，其中：固定资产投 资4336.46万元，占项目总投资的73.60%；流动资金1555.53万元，占项 目总投资的26.40%。 达产年营业收入14562.00万元，总成本费用11117.87万元，税金及 附加120.69万元，利润总额3444.13万元，利税总额4039.87万元，税后 净利润2583.10万元，达产年纳税总额1456.77万元；达产年投资利润率58.45%，投资利税率68.57%，投资回报率43.84%，全部投资回收期3.78年，提供就业职位216个。 坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设计上充分 体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺 技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心， 在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资费用的控制工作，以求 实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠的依据。努力 提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。 我国机械传动零部件产量预计到2022年将达到5,929万吨。未来一段 时间，装备制造业将迎来难得的发展机遇，也为机械传动零部件行业的发 展提供巨大的市场空间。随着我国经济的发展，石油、船舶、汽车、空调
等行业呈现较快的发展，有力地推动了我国机械传动零部件产品市场需求的增长。2017年我国机械传动零部件行业市场规模将达到6,625亿元;零件行业分析指出，到2022年，中国机械传动零部件行业市场规模预计将超过10,000亿元。 报告主要内容：项目概述、项目背景研究分析、产业分析预测、投资建设方案、项目建设地研究、工程设计、项目工艺分析、项目环境保护分析、项目安全卫生、项目风险评估、项目节能方案分析、实施方案、投资方案说明、项目经济效益、项目结论等。
机械传动系统效率综合测试实验 一、实验目的 1.了解机械传动系统效率测试的工程试验手段和常用的机械效率测试设备，掌握典型 机械传动系统的效率范围，分析传动系统效率损失的原因； 2.通过对典型机械传动系统及其组合的性能测试，加深对机械传动系统性能的认识以 及对机械传动合理布置的基本原则的理解； 3.通过对实验方案的设计、组装和性能测试等训练环节，掌握计算机辅助实验测试方 法, 培养学生创新设计与实践能力。 二、实验设备 机械传动性能综合测试实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。 图1(a) 实验台外观图 2 2 2 1 2 3 4 5 3 6 8 7 图1(b) 实验台的结构布局
1-变频调速电机2-联轴器3-转矩转速传感器4-试件 5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座实验设备包括机械传动综合效率实验台（包括台座、变频调速器、机柜、电控箱）、蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、三相异步电动机、同步带传动装置、滚子链传动装置、V带传动装置、磁粉制动器、ZJ转矩转速传感器、其他零配件。典型实验装置包括齿轮减速传动装置、蜗轮蜗杆减速传动装置、V带+齿轮减速传动装置、齿轮减速+滚子链传动装置、同步带减速传动装置、V带减速传动装置、V带+同步带减速传动装置。实验装置由动力部分、测试部分、加载部分和被测部分等组成。各部分的性能参数如下： 1、动力部分 1)YP-50-0.55三相感应变频电机：额定功率0.55KW；同步转速1500r/min；输入 电压380V。 2)EV015-4T变频器：功率1.5KW ，输入380V 5.0A，输出380V 3.7A。 2、测试部分 1)NOS-T6型转矩转速传感器：额定转矩20N.m； 2)NOS-T6型转矩转速传感器：额定转矩100N.m； 3)PLC编程控制器：GFORCE-200； 3、被测部分 1)直齿圆柱齿轮减速器：减速比1：5；齿数Z1=19 Z2=95； 法向模数ｍn＝1.5；中心距ａ＝85.5ｍｍ； 2)蜗轮减速器：减速比1：10；蜗杆头数Z1=1；中心距a=50ｍｍ；法向模数 ｍn＝5 3)同步带传动：带轮齿数Z1=18 Z2=25 ；节距LP=9.525； L型同步带3×16×80。 4)三角带传动： 带轮基准直径D1=70mm D2=115mm O型带L内=900mm； 带轮基准直径D1=76mm D2=145mm O型带L内=900mm； 带轮基准直径D1=70mm D2=88mm O型带L内=630mm。 5)链传动：链轮Z1=17 Z2=25 滚子链08A－1×71 滚子链08A－1×53 滚子链08A－1×66。 4、加载部分 FCZ－50型磁粉制动(加载)器：额定转矩50N.m；激磁电流0～2A；允许滑差功率 1.1KW。 为了提高实验设备的智能操作程度，实验台采用PLC可编程控制器，在对实验设备进行自动控制（电机转速、负载大小）的同时，进行数据实时分析、显示和采集。其控制系统主界面如图2所示。