机械传动系统设计实例
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：
一、电动机选择
1．电动机类型选择
按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。2．电动机容量选择
工作机所需工作功率P工作=FV=5×2.5 =12.5 kW，
所需电动机输出功率为P d=P工作/η总
电动机至输送带的传动总效率为：η总=ηV带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
查表16—3取带传动和齿轮传动的传动效率分别为0.96和0.97，取联轴器效率0.99，参照式（16—3）取轴承效率0.99，可求得η总=0.96×0.992×0.97×0.99×0.96=0.867，故所需电动机输出功率P d=P工作/η总=12.5/0.867=14.41 kW。
3．确定电动机转速
卷筒轴工作转速为n w=60×1000V/(πD)
=60×1000×2.5/(π×350)
≈136.4 r/min，
按表[16-1]推荐的传动比合理范围，i V=2～4，i齿轮=3～7，故i总=6～28，
故电动机转速的可选范围为：n d= n w×i总=（6～28）×136.4=818.4～3819.2 r/min。
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 =
-+
75.30116.1017.0)196
.05.2(16.105185002=?+-??= N ，
由式（9-19）得作用在轴上的压力F Q
1
Q 0162.842sin 25301.75sin 2983.7322
F zF α==???= N 。
（8）带轮结构设计及绘制零件图（略）
设计后带传动实际传动比i V 带=425/200=2.125>2.1，使轴Ⅰ转速n Ⅰ略有降低，误差小于5%。若保持斜齿轮传动比i 齿轮=3.386，则输送带速度下降幅度在允许范围内；也可在保证
总传动比不变的前提下重新分配传动比，则输送带速度满足2.5m/s 。本章采用后者：i V =2.125，斜齿轮传动比i 齿轮=7.11/2.125=3.35，此时，重新计算轴Ⅰ的输入转速和转矩（其他参数不变）：
n Ⅰ=n 电机/i V 带=970/2.125=456.5r/min ，
T Ⅰ=9.55×106P Ⅰ/n Ⅰ=9.55×106×14.4/456.5=301.25×103 N ·mm 。 例6-3 试设计某带式输送机单级减速器的斜齿轮传动。已知输入功率P ＝14.4KW ，小齿轮转速n 1=456.5r/min ，传动比i =3.35, 两班制每年工作300天，工作寿命8年。带式输送机运转平稳，单向输送。
[解]（1）选定齿轮材料、热处理方式、精度等级
据题意，选闭式斜齿圆柱齿轮传动。此减速器的功率较大，大、小齿轮均选硬齿面，齿轮材料均选用20Cr ，渗碳淬火，齿面硬度为56～62HRC 。齿轮精度初选7级。
（2） 初步选取主要参数
取z 1=20，z 2=iz 1=3.35×20=67， 取ψa ＝0.4，则ψd =0.5(i +1)ψa =0.5×(3.4+1)×0.4=0.88，符合表6-9范围。
（3） 初选螺旋角β=12°。
（4） 按轮齿齿根弯曲疲劳强度设计计算 按式（6-34）计算法面模数
n m ≥
确定公式内各参数计算值：
①载荷系数K 查表6-6，取K Ａ=1.2； ②小齿轮的名义转矩T 1
6631114.4
9.55109.5510301.2510456.5P T n =?=??
=? N ·mm ； ③复合齿形系数Y FS 由113
320
21.37cos cos 12v z z β===?
， 223367
71.59cos cos 12v z z β=
==?
，
查图6-21得，FS1 4.34Y = , FS2 3.96Y =；
④重合度系数εY 由t 12111
11.88 3.2cos 1.88 3.2cos12 1.642067z z εβ?
???????=-+=-+??=??
? ?????????????
得εt
0.75
0.75
0.250.250.7091.64
Y ε=+
=+
=； ⑤螺旋角影响系数βY 由1n
d 1d cos z m b d ψψβ
==及式（6-27）可得 d 1βn tan sin 0.8820tan12 1.191πππ
z b m ψββε???
=
==≈>，取β1ε=计算， ββ
12110.9120120Y β
ε?
=-=-
=?
?
； ⑥许用应力 查图6-22(b)，Flim1σ=Flim2σ＝460 MPa ，
查表6-7，取S F =1.25，
则F lim F 1F 2F 460
[][]3681.25
S σσσ==== MPa ；
⑦计算大、小齿轮的FS
F []
Y σ并进行比较
因为F 1F 2[][]σσ=，FS1
FS2Y Y >，故
FS1FS2F 1F 2
[]Y Y
σσ>????， 于是
n m ≥
2.45=
≈mm 。 （5）按齿面接触疲劳强度设计计算 按式（6-32）计算小齿轮分度圆直径
1d ≥
确定公式中各参数值：
① 材料弹性影响系数Z E 查表
6-8, E Z = ② 由图6-33选取区域系数 H 2.45Z =； ③ 重合度系数
ε0.781Z =
==；
④ 螺旋角影响系数 99.012cos cos =?==ββZ ； ⑤ 许用应力
查图6-19(b)，Hlim1Hlim21500σσ==MPa 查表6-7,取S H =1，则Hlim H 1H 2H
1500
[][]15001
S σσσ==
=
= MPa 于是
1d ≥
=
39.43=mm ，
1n 1cos 39.43cos12 1.92820
d m z β??=
==mm 。 （6）几何尺寸计算
根据设计准则，m n ≥max(2.45,1.928)=2.45 mm ，
按表6-1圆整为标准值，取m n ＝3mm ； 确定中心距n 12()3(2067)
133.422cos 2cos12m z z a β+?+===??
mm ，圆整取a =135 mm ；
确定螺旋角12()3(2067)
arccos arccos 14.83511450'6"22135
n m z z a β+?+===?=??； n 11320
62.07cos cos14.8351m z d β?=
==?
mm ； n 22367
207.93cos cos14.8351m z d β?=
==?
mm ； d 10.886254.56b d ψ=?=?= mm ；
取255b = mm ，)105(21～b b += mm ，取160b = mm 。 （7）验算初选精度等级是否合适 圆周速度 11
π62456.5
1.48601000
601000
d n v π??=
=
=?? m/s ，
v ＜20m/s 且富余较大，可参考表6-5有关条件将精度等级定为8级。 （8）结构设计及绘制齿轮零件图（略）。
例14-1 如图14—5所示单级齿轮减速器，已知高速轴的输入功率P 1=14.4KW ，转速n 1=456.5r/min ；齿轮传动主要参数：法向模数m n =3mm ，传动比i =3.35，小齿轮齿数z 1=20，分度圆的螺旋角β＝14°50′6″，小齿轮分度圆直径d 1=62.07mm ，大齿轮分度圆直径d 2=207.93mm ，中心矩a =135mm ，齿宽b 1=60mm ，b 2=55mm 。要求设计低速轴。
解 （1）拟定轴上零件的装配方案（见14.3.1节，轴的结构设计。见下图） （2）确定轴上零件的定位和固定方式（见图14－6，见下图） （3）按扭转强度估算轴的直径
选45号钢，低速轴的输入功率 P 2=P 1·η1·η2=14.4×0.99×0.97=13.83KW (η1为高速轴
滚动轴承的效率，η2为齿轮啮合效率)；输出功率 P ‘
2=P 2·η3=13.83×0.99=13.69KW (η3为低速轴滚动轴承的效率)；低速轴的转速n 2=n 1/i =456.5/3.35=136.3r/min 。 可得 '233
min
213.69
(103126)47.8858.57136.3
P d
n =:: mm （4）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径
①从联轴器向左取第一段，由于联轴器处有一键槽,轴径应增加5％，取φ55mm ，根据计算转矩
6'66
2ca A 29.55109.551013.69
1.4 1.34310136.3
A
P T K T K n ???===?=? N ·mm ，
查标准GB/T5014-2003，选用LX4型弹性柱销联轴器，半联轴器长度为l 1=84mm,轴段长
L 1=80mm ；
②右起第二段,考虑联轴器的轴向定位要求，取该轴段直径为标准系列值的φ63mm ，轴段长度L 2≈轴承端盖长度+端盖端面与联轴器端面间距。轴承端盖尺寸按轴承外径大小、连接螺栓尺寸来确定，根据便于轴承端盖的装拆及对轴承添加润滑脂的要求，再结合箱体设计时轴承座结构尺寸要求，取该轴段长L 2=50mm ；
③右起第三段，该段装滚动轴承，取该轴段直径为φ65mm ，轴段长度L 3≈轴承宽+轴承端面与箱体内壁间距+箱体内壁与齿轮端面间距。因为轴承有轴向力和径向力，暂选用角接触球轴承7213C ，其尺寸为d ×D ×B =65mm ×120mm ×23mm ，支反力作用点距轴承外端面24.2mm 。根据系统结构设计中齿轮端面离箱体内壁应大于箱体壁厚、轴承端面距箱体内壁约为3～15mm （脂润滑取大值）等要求，取该轴段长L 3=52mm ；
④右起第四段，该段装有齿轮，直径取φ70mm ，根据键连接强度计算（见例题11—2），齿轮轮毂长80mm 、键长63mm 。为了保证定位的可靠性，取轴的长度为L 4=78mm ；
⑤右起第五段，考虑齿轮的轴向定位，需有定位轴肩，取轴肩直径为φ=80mm ，长度
为L 5=8mm ；
⑥右起第六段，该段为滚动轴承的定位轴肩(因本齿轮传动的圆周速度很小，可不考
虑安装挡油环)，其直径应小于滚动轴承内圈外径，取φ=74mm ，长度L 6=17mm ；
⑦右起第七段，该段为滚动轴承安装处，取轴径φ=65mm ，长度L 7=25mm 。
②
①
⑩
⑦⑨
⑧
⑤
④
③
⑥
①
答案图
典型轴系结构
（5）求齿轮上作用力的大小、方向
作用在齿轮上的转矩为：T 2=9.55×106P 2/n 2=9.55×106×13.83/136.3=969×103 N ·mm
圆周力：
3
2t22969109317.4208
22
T F d ?=
== N
径向力： t2r2
'"
tan 9317.3tan 203508.2cos cos14506
F F αβ?=
==o o N 轴向力： F a2=F t2·tan β=9317.4×tan 14°50’6″=2468 N
F t2,、F r2、F a2的方向如图所示。 （6）轴承的径向支反力
根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立如图14-17所示
的力学模型。
水平面的径向支反力: F HA =F HB =F t2/2=4658.7 N ； 垂直面的径向支反力： F V A =(-F a2×d 2/2+F r2×64)/128=(-2468×208/2+3508.2×64)/128=-251.2 N ，
F VB =(F a2×d 2/2+F r2×64)/ 128=(2468×208/2+3508.2×64)/ 128=3759.2 N ；
（7）画弯矩图（图上内容尚未修改） 剖面C 处的弯矩：
水平面的弯矩：M HC = F HA ×64=298.2×103 Nmm ； 垂直面的弯矩：M VC1= F V A ×64=-16.1×103 Nmm ， M VC2= F V A ×64+F a2×d 2/2=240.6×103 Nmm 。 合成弯矩：
N ·m ，
N ·m 。
（8）画转矩图 T =F t2×d 2/2=969 N ·m 。
（9）画当量弯矩图
因轴是单向回转，转矩为脉动循环，α＝0.6，
剖面C 处的当量弯矩：
N ·m 。
（10）判断危险截面并验算强度
① 剖面C 右侧当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C 为
危险截面。轴的材料为45钢，调质处理，由表14-1查得许用弯曲应力[σ-1]=60 MPa 。
σe =M e /W =M e /（0.1d 3）=696.3×
103/（0.1×703）
=20.3 MPa<[σ-1]。
② 剖面D 处虽仅受转矩但其直径较小，故该处也可能是危险截面。
M D =2)(T α=αT =0.6×969=581.4 N ·m ，
σe =M /W = M D /（0.1d 3）=581.4×103/(0.1×553) =34.95 MPa <[σ-1]，
故确定的尺寸是安全的。
（11）绘制轴的工作图（见图14-18）（图上内容尚未修改）
（)受力简图
(b)水平面的受力
简图和弯矩图
(垂直面的
受力和弯矩图
(扭矩图
（)当量弯矩图
图14-17 轴的当量弯矩图
例12-3 某工程机械传动装置中轴承的配置形式如图12-10所示，暂定轴承型号为7213AC 。已知轴承处径向载荷rA F =4665.5 N ，rB F = 5986.2N ，轴向力a F =2468N ，转速n
=136.3 r/min ，运转中受冲击较小，常温下工作，预期寿命3年，试问所选轴承型号是否恰当。
解 （1）先计算轴承1、2的轴向力1a F 、2a F
由表12-10查得轴承的内部轴向力为：
'
A rA 0.680.684665.53172.5F F ==?= N
（方向见图所示）
'
B rB 0.680.685986.24070.6F F ==?= N
（方向见图所示）
∵'A a 3172.524685640.5F F +=+= N '
B F >
∴轴承B 为压紧端 '
aB A a 3172.524685640.5F F F =+=+=N ；
而轴承A 为放松端 '
aA A 3172.5F F ==N
（2）计算轴承A 、B
的当量动载荷 由表12-9查得e =0.68，而
由表12-9可得A X =1、A Y =0；B X =0.41、B Y =0.87。故当量动载荷为：
A A rA A aA P X F Y F =+=1×4665.5+0×3172.5=4665.5N
B B rB B aB P X F Y F =+=0.41×5986.2+0.87×5640.5=7361.6N （3）计算所需的径向基本额定动载荷/r C
因轴的结构要求两端选择同样尺寸的轴承，因为B P ＞A P ，故应以轴承B 的径向当量动载荷B P 为计算依据。
两班制工作，一年按300个工作日计算，则L h =16×300×3=14400 h ，
因常温下工作，查表12-6得t f =1
；受冲击载荷较小，查表12-7得d f =1.1，所以
（4）查表12－5得7213AC 轴承的径向基本额定动载荷r C =66500 N 。因为/
rB C ＜r C ，
故所选7213AC 轴承安全。
例12-3的轴承装置
例11-2 如图11-24a 所示，齿轮轮毂与轴采用普通平键连接。己知轴径d ＝70mm ，初定轮毂长度等于齿宽55mm ，传递转矩T ＝969×103 N ·mm ，有轻微冲击，轮毂材料为40Cr ，轴的材料45钢。试确定平键的连接尺寸，并校核连接强度。若连接强度不足，可采取什么措施?
［解］（1）选取平键尺寸
选取A 型普通平键，根据轴的直径d ＝70mm ，查表11－6知平键的截面尺寸：宽度b ＝20mm ，高h =12mm ，当轮毂长度为55mm 时，取键长L ＝50mm 。
（2） 校核键的连接强度 查表11-7，得 [σp ] =100～120 MPa 。 由式（11-22）得
3
P P 44496910()7012(50-20)
T T dhl dh L b σσ??=≤????-??＝＝＝153.8 MPa ＞[σp ]。
（3）改进措施
由于校核后平键的强度不够，需采取改进措施。方法之一是增大轮毂长度，根据计算，
取轮毂长80mm 、键长63mm 是合适的。此外，可采用双键。两个平键最好布置在沿周向1800
，考虑到载荷分配的不均匀性，在强度校核中按1.5个单键计算。
例15－1 如图14-5所示的带式输送机传动系统，已知减速器低速轴的输出功率P 2=13.69kW ，转速
2136.4/min n r =。试选择低速轴和滚筒之间的联轴器。
[解]（1）类型选择：由于机组功率不大，运转平稳，且结构简单，便于提高其制造和安装精度，使其轴线偏移量较小，故选用弹性柱销联轴器。
（2）载荷计算：
6662213.699.5510 1.49.5510 1.34310136.4
ca A A P T K T K N mm n ==???
=???=?? 其中K A 为工况系数，由表15－1查得K A ＝1.4。
（3）型号选择：根据ca T 及d 、n 等条件，由标准GB/T5014—2003选用LX4型弹性柱销联轴器，半联轴器长度为l 1=84mm ，轴段长L 1=80mm 。
2、由交流电动机直接带动一直流发电机。若已知所需最大功率为17～20kW ，转速为3000r/min ，外伸轴径
d =45mm 。试选择电动机和发电机之间的联轴器。
[解]（1）类型选择：由于机组功率不大，运转平稳，且结构简单，便于提高其制造和安装精度，使其轴线偏移量较小，故选用凸缘联轴器。 （2）载荷计算：m N n P K T K T A A ca
?=??=?==34.1273000
20955029550
其中K A 为工况系数，由表14－1查得K A ＝2。
（3）型号选择：根据ca T 及d 、n 等条件，由标准GB/T 5843—2003选用YL 9型凸缘联轴器，其额定转矩m N T ?=
400][，许用转速min /4100][r n =，轴孔直径为45mm ，符合要求。
机械工程基础知识点汇总
第一章常用机构 一、零件、构件、部件 零件，是指机器中每一个最基本的制造单元体。 在机器中，由一个或几个零件所构成的运动单元体，称为构件。 部件，指机器中由若干零件所组成的装配单元体。 二、机器、机构、机械 机器具有以下特征： （一）它是由许多构件经人工组合而成的； （二）构件之间具有确定的相对运动； （三）用来代替人的劳动去转换产生机械能或完成有用的机械功。 具有机器前两个特征的多构件组合体，称为机构。 机器和机构一般总称为机械。 三、运动副 使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。 四、铰链四杆机构 由四个构件相互用铰销联接而成的机构，这种机构称为铰链四杆机构。 四杆机构的基本型式有以下三种： （一）曲柄摇杆机构 两个特点：具有急回特性，存在死点位置。 （二）双曲柄机构 （三）双摇杆机构 铰链四杆机构基本形式的判别： ａ＋ｄ≤ｂ＋ｃａ＋ｄ＞ｂ双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构 最短杆固定与最短杆相邻的杆固 定 与最短杆相对的杆固 定 任意杆固定 注：ａ—最短杆长度；ｄ—最长杆长度；ｂ、ｃ—其余两杆长度。 五、曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面连杆机构。 六、凸轮机构 （一）按凸轮的形状分：盘形凸轮机构，移动凸轮机构，圆柱凸轮机构。 （二）按从动杆的型式分：尖顶从动杆凸轮机构，滚子从动杆凸轮机构，平底从动杆凸轮机构。 七、螺旋机构 螺旋机构的基本工作特性是将回转运动变为直线移动。 螺纹的导程和升角：螺纹的导程Ｌ与螺距Ｐ及线数ｎ的关系是 L = nＰ 根据从动件运动状况的不同，螺旋机构有单速式、差速式和增速式三种基本型式。
液压传动在汽车上的应用通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD965 液压传动在汽车上的应用通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
液压传动在汽车上的应用通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 近年来随着液压、气压与液力传动技术的发展和在汽车上的应用，汽车的各项性能都有了很大地提高，尤其是现代汽车上使用了电脑、机电液一体化的高新技术，使汽车工业的发展更上了一个新的台级。汽车工业成为衡量一个国家科学技术水平先进与否的重要标志，目前技术先进的汽车已广泛采用了液压气压和液力传动新技术，就连汽车的燃料供给和机械润滑系统也借鉴了这些技术，因此加强针对汽车的液压气压与液力传动技术的学习与研究，对于从事汽车理论学习和设计制造维修的人员具有很重要的意义。 现在汽车都在向着驾驶方便、运行平稳、乘坐舒适、安全可靠、节能环保的方向发展。在这些发展中液压气压与液力传动技术起了主导作用。液压气压与液力传动在汽车上的应用具有一定的特点，由于汽车整体结构和轻量化的要求，系统结构紧凑、元件组合性强与电气结合，能够根据汽车的运行状况进行控制。 气压传动与液压传动一样，主要用于实现动力远程传
液压传动课程设计液压系统设计举例
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
传动轴基本知识
传动轴基本知识 一、传动轴总成简介 传动轴总成图 传动轴，英文PROPELLER（DRIVING）SHAFT。在不同轴心的两轴间甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力。 传动轴按其重要部件万向节的不同，可有不同的分类。如果按万向节在扭转的方向是否有明显的弹性可分为刚性万向节传动轴和挠性万向节传动轴。前者是靠零件的铰链式联接传递动力的，后者则靠弹性零件传递动力，并具有缓冲减振作用。刚性万向节又可分为不等速万向节（如十字轴式万向节）、准等速万向节（如双联式万向节、三销轴式万向节）和等速万向节（如球笼式万向节、球叉式万向节）。等速与不等速，是指从动轴在随着主动轴转动时，两者的转动角速率是否相等而言的，当然，主动轴和从动轴的平均转速是相等的。 主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节，称为等速万向节或等角速万向节。它们主要用于转向驱动桥、断开式驱动桥等的车轮传动装置中，主要用于轿车中的动力传递。当轿车为后轮驱动时，常采用十字轴式万向节传动轴，对部分高档轿车，也有采用等速球头的；当轿车为前轮驱动时，则常采用等速万向节，等速万向节也是一种传动轴，只是称谓不同而已。 在发动机前置后轮驱动（或全轮驱动）的汽车上，由于汽车在运动过程中悬架变形，驱动轴主减速器输入轴与变速器（或分动箱）输出轴间经常有相对运动，此外，为有效避开某些机构或装置（无法实现直线传递），必须有一种装置来实现动力的正常传递，于是就出现了万向节传动。万向节传动必须具备以下特点：a、保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时，能可靠地传递动力；b、保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内；c、传动效率要高，使用寿命长，结构简单，制造方便，维修容易。对汽车而言，由于一个十字轴万向节的输出轴相对于输入轴（有一定的夹角）是不等速旋转的，为此必须采用双万向节（或多万向节）传动，并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面，且使两万向节的夹角相等。这一点是十分重要的。在设计时应尽量减小万向节的夹角。 传动轴总成不平衡是传动系弯曲振动的主要原因。其引起的振动噪声是明显的。此外，万向节十字轴的轴向窜动、传动轴滑动花键中的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精度、高速回转时传动轴的弹性变形及传动轴上点焊平衡片时的热影响因素等都能改变传动轴总成的不平衡度。降低传动轴的不平衡度，对于汽车，
【精品】液压传动系统设计计算
液压传动系统设计计算 液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行.着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6)绘制工作图，编制技术文件。 1.2明确设计要求
设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6)自动化程序、操作控制方式的要求； 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 制定基本方案和绘制液压系统图 3。1制定基本方案 (1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题.
方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现.相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。
液压传动在汽车上的应用
液压传动在汽车上的应用 近年来随着液压、气压与液力传动技术的发展和在汽车上的应用，汽车的各项性能都有了很大地提高，尤其是 现代汽车上使用了电脑、机电液一体化的高新技术，使汽车工业的发展更上了一个新的台级。汽车工业成为衡 量一个国家科学技术水平先进与否的重要标志，目前技术先进的汽车已广泛采用了液压气压和液力传动新技术，就连汽车的燃料供给和机械润滑系统也借鉴了这些技术，因此加强针对汽车的液压气压与液力传动技术的学习 与研究，对于从事汽车理论学习和设计制造维修的人员具有很重要的意义。 现在汽车都在向着驾驶方便、运行平稳、乘坐舒适、安全可靠、节能环保的方向发展。在这些发展中液压 气压与液力传动技术起了主导作用。液压气压与液力传动在汽车上的应用具有一定的特点，由于汽车整体结构 和轻量化的要求，系统结构紧凑、元件组合性强与电气结合，能够根据汽车的运行状况进行控制。 气压传动与液压传动一样，主要用于实现动力远程传递、电气控制信号转换等。由于其工作介质是气体， 因此工作安全、系统泄漏对环境污染也小，但受气体可压缩性大的影响，系统的灵敏性不如液压传动。如液压 汽车制动装置的制动滞后时间为0．2S，而气压汽车装置的制动滞后时间是0.5S，而且气压系统的噪音也大， 自动润滑性能也差。 下面举几个例子介绍液压气压与液力传动在汽车传动系统中的具体应用。 1.液压动力转向系统液压动力转向系统是在液压动力转向系统的基础上增设了电子控制装置。该系统能够 根据汽车行驶条件的变化对助力的大小实行控制，使汽车在停车状态时得到足够大的助力，以便提高转向系统 操作的灵活性。当车速增加时助力逐渐减小，高速行驶时无助力，使操纵有一定的行路感，而且还能提高操纵 的稳定性。另外，液压系统一般工作压力不高，流量也不大。 2.液力自动变速器液力自动变速器在现代汽车上用得也越来越多。使用液力变速器可以简化驾驶操作，使 发动机的转速控制在一定的范圉内，避免车速急剧变化，有利于减少发动机振动和噪音，而且能消除和吸收传 动装置的动载荷，减少换档冲击，提高发动机和变速器的使用寿命。 3.汽车防抱死液压系统ABS即汽车防抱死系统，其主要功能是在汽车制动时，防止车轮抱死。无论是气压 制动系统还是液压制动系统，ABS均是在普通制动系统的基础上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑三部分。液压制动系统ABS广泛应用于轿车和轻型载货汽车上。气压制动系统ABS丰要用于中、重型载货汽车上，所装用的ABS按其结构原理主要分为两种类型：用于四轮后驱动气压制动汽车上的ABS和用于汽车列车上的ABS。气顶液压制动系统ABS兼有气压和液压两种制动系统的特点，应用于部分中重型汽车上。
典型液压传动系统实例分析
第四章典型液压传动系统实例分析 第一节液压系统的型式及其评价 一、液压系统的型式 通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。 1．按油液循环方式的不同分 按油液循环方式的不同，可将液压系统分为开式系统和闭式系统。 （1）开式系统 如图4.1所示，开式系统是指液压泵1从油 箱5吸油，通过换向阀2给液压缸3（或液压马 达）供油以驱动工作机构，液压缸3（或液压马 达）的回油再经换向阀回油箱。在泵出口处装溢 流阀4。这种系统结构较为简单。由于系统工作 完的油液回油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉 淀杂质的作用。但因油液常与空气接触，使空气 易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其 它不良后果。为了保证工作机构运动的平稳性， 在系统的回油路上可设置背压阀，这将引起附加 的能量损失，使油温升高。 在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单 向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空 现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转 速限制在额定转速的75％以内，或增设一个辅助 泵进行灌注。工作机构的换向则借助于换向阀。 换向阀换向时，除了产生液压冲击外，运动部件 的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。 图4.1 开式系统 但由于开式系统结构简单，因此仍为大多数工程 机械所采用。 （2）闭式系统 如图4.2所示。在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式直系统结构较为紧凑，和空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较开式系统差。为了补偿系统中的泄漏，通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半
《机械系统设计》电子教案
第一章绪论 重点：机械，机械系统的相关概念及学科中的位置。 难点：学习机械系统设计课程的重要性。 讲授提示与方法：回顾机械工程的发展历程，注重机械系统的整体性，提高学生对机械系统设计的认知程度。 1.1机械系统设计在机械工程科学中的地位及作用 一、机械工程科学 1.机械工程科学的定义： 机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论与技术的科学。 2.机械工程科学的组成： P1图1.1 （1）机械学：机械设计过程（核心部分）； （2）机械制造：机械制造过程（基础部分）。 3.机械学所包含的内容： P3图1.5 二、机械、机械系统、系统 1.机械：关于机械的定义，目前尚无严格的定论，一般可归纳为： （1）须由两个以上的零、部件组成； （2）这些零、部件的运动部件，应按设计要求作确定的运动； （3）将外来的能源转变为有用的机械功。 【举例】机械产品：汽车、拖拉机、机床、钟表…… 2.系统：是指具有特定功能的、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。 3.机械系统：由若干个零、部件及装置组成的，彼此间有机联系，并能完成特 定功能的系统，称之为机械系统。 4.系统应具有下述特性： （1）目的性：完成特定的功能 （2）相关性与整体性： 1）相关性：各构成要素之间是相互联系的 2）整体性：评价一个系统的好与坏要看该系统的整体功能 （3）环境的适应性：系统对外部环境变化和干扰有良好适应性 三、机械系统的组成： P4图1.6 1.动力系统：为系统提供能源（动力源） 2.执行系统：是系统的执行输出部分 3.传动系统：把运动和动力由动源传递给执行系统的中间环节 4.操纵、控制系统：使前三者协调动作和运行 5.支承系统：支承和联系各机件 6.润滑、冷却与密封系统：
液压传动系统的设计与计算
液压传动系统的设计与计算 [原创2006-04-09 12:49:44 ] 发表者: yzc741229 液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析
主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动， 图9-2 速度循环图 最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 二、动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成： F=F c+F f+F i+F G+F m+F b (9-1) 式中：F c为切削阻力；F f为摩擦阻力；F i为惯性阻力；F G为重力；F m为密封阻力；F b为排油阻力。 图9-3导轨形式 ①切削阻力F c：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。 ②摩擦阻力F f：
机械传动系统设计实例
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 = -+
机械基础知识点整理复习课程
精品文档 1）疲劳强度和改善方法。是指材料经过无数次的交变应力仍不断裂的最大应力——1合理选材 2 合理结构 3 提高加工质量 4 表面处理 2）焊接开破口是为了保证焊透，间隙和钝边目的是为了防止烧穿破口的根部 3）焊条由焊芯和药皮组成焊芯—传到电流填充焊缝药皮—1 机械保护2 冶金 处理渗合金 3 改善焊接工艺 带传动 1:带传动的组成：主动轮.从动轮.封闭环行带.机架 2：弹性滑动——带的弹性变形（不可避免）；打滑——过载（可避免） 3打滑T小带轮，包角太小传动比（n1/n2=w1/w2=d2/d1 ） 4合适的中心距：带速V f传动能力降低.V带根数不超过10根，过多受力不均匀。 5 类型：摩擦型，啮合型（不出现弹性滑动，打滑现象） 按横截面分：平带V 带圆带多楔带同步带 带传动的特点应用：优点①适用于两轴中心较大的传动；②具有良好的挠性；③可以缓冲 吸振④过载时带在轮上打滑对机器有保护；⑤结构简单制造方便，成本低；缺点①外廓尺寸较大；②不能保证准确的传动比③传动效率低，寿命较短④需要张紧装紧。应用：带传动多用于两轴中心距较大，传动比要求不严格的机械中。①imax = 7②V = 5~25m/s③效率=0.9链传动 1 特点及其应用：保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小；能工作于恶劣环境中。缺点：稳定性差，噪声大，不能保持恒定传动比，急速反向转动性能比较低，成本高 2链轮的材料要求：强度?耐磨?耐冲击。低速轻载T中碳钢；中速重载T中碳钢淬火 3 链传动的主要失效形式：链传动的运动不均匀性（多边形效应：多边形的啮合传动引起传动速度不均匀） 4 链传动不适合于高速（中心线最好水平的，调整：加张紧轮） 5 组成：主从动链轮和闭合的扰性环形链条，机架。链传动属于有中间扰性件的啮合传动 6 传动比i< 7 传动效率p w 100kw 速度v w 15m/s （n1/n2=z2/z1） 齿轮传动 1原理：刚性啮合。特点：① i瞬时恒定②结构紧凑③效率高④寿命长⑤10A 5kw 300m/s 2 类型：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮传动）粗交轴齿轮传动（链齿轮传动）交错轴齿轮传动 3渐开线齿轮：平稳T i瞬=n1 / n2= w1 / w2T合适齿轮； 4压力角：离rb越远，afT不利于传动°a= 20 ° 5㈠斜齿圆柱齿轮传动的平稳性和承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动适用于高速和重载传动的场合㈡锥齿轮传动一般用于轻载、低速的场合。 轴 1 分类：转轴－传递扭矩又承受弯矩（汽车）；传动轴－只传递扭矩（自行车）；心轴－只承 受弯矩；结构：①满足力学性能（强度，刚度） 2 轴向定位：轴肩.套筒.轴承端盖.弹性挡圈.螺母.圈锥表面 3 周向定位：键联接销钉焊接过盈配合 轴承 1 分类：滑动滚动轴承（按工作表面的摩擦性而分） 2滑动轴承：①非液体摩擦滑动轴承一般用于转速荷载不大和精度要求不高的场合；目的：精品文档减轻轴瓦与轴颈表面的摩擦；②液体摩擦滑动轴承多用于高速精度要求较高或低速重载的场
皮带传动系统机械设计
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 输送带工作速度v=10.5m/s 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 p k P a d 4.441.1.=?== 工作时，电动机所需功率为z kW P P w d 716.583279 .04 .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，传动比为2，所以滚筒的转速为2000red/min 。 表1 见第方案Ⅱ比较适合。 此选定电动机型号为Y112M-4型.
液压传动在汽车上的应用(正式版)
文件编号：TP-AR-L3242 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 液压传动在汽车上的应 用(正式版)
液压传动在汽车上的应用(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 近年来随着液压、气压与液力传动技术的发展和在汽车上的应用，汽车的各项性能都有了很大地提高，尤其是现代汽车上使用了电脑、机电液一体化的高新技术，使汽车工业的发展更上了一个新的台级。汽车工业成为衡量一个国家科学技术水平先进与否的重要标志，目前技术先进的汽车已广泛采用了液压气压和液力传动新技术，就连汽车的燃料供给和机械润滑系统也借鉴了这些技术，因此加强针对汽车的液压气压与液力传动技术的学习与研究，对于从事汽车理论学习和设计制造维修的人员具有很重要的意义。 现在汽车都在向着驾驶方便、运行平稳、乘坐舒
适、安全可靠、节能环保的方向发展。在这些发展中液压气压与液力传动技术起了主导作用。液压气压与液力传动在汽车上的应用具有一定的特点，由于汽车整体结构和轻量化的要求，系统结构紧凑、元件组合性强与电气结合，能够根据汽车的运行状况进行控制。 气压传动与液压传动一样，主要用于实现动力远程传递、电气控制信号转换等。由于其工作介质是气体，因此工作安全、系统泄漏对环境污染也小，但受气体可压缩性大的影响，系统的灵敏性不如液压传动。如液压汽车制动装置的制动滞后时间为0．2S，而气压汽车装置的制动滞后时间是0.5S，而且气压系统的噪音也大，自动润滑性能也差。 下面举几个例子介绍液压气压与液力传动在汽车传动系统中的具体应用。
液压传动系统设计说明书
中国矿业大学 液压传动系统设计说明书 设计题目：动力滑台液压系统 学院名称：中国矿业大学 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名：学号： 指导老师： 2012年6月24日
任务书 学生姓名学号 设计题目动力滑台液压系统 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 要求设计的动力滑台液压系统实现的工作循环是：快进、工进?快退?停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1= 3=0.1m/s，工进速度? 2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称：动力滑台液压系统 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·················- 4 - 2 设计的技术要求和设计参数·······- 5 - 3 工况分析···············- 5 - 3.1 确定执行元件············- 5 - 3.2 分析系统工况············- 5 - 3.3 负载循环图和速度循环图的绘制····- 7 - 3. 4 确定系统主要参数··········- 8 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·········· - 8 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·········· - 8 - 3.4.3 计算最大流量需求···········- 10 -3.5 拟定液压系统原理图········· - 11 - 3.5.1 速度控制回路的选择··········- 11 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择·······- 12 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制·········- 13 - 3.5.4 压力控制回路的选择··········- 14 -3.6 液压元件的选择··········· - 15 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格·········- 16 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择·······- 17 - 3.6.3 油管的选择··············- 19 - 3.6.4 油箱的设计··············- 21 - 3.7 液压系统性能的验算········· - 22 - 3.7.1 回路压力损失验算···········- 22 - 3.7.2 油液温升验算·············- 23 -
液压传动试卷①(含答案)
液压传动与控制 1图示液压系统，已知各压力阀的调整压力分别为：p Y1＝6MPa，p Y2＝5MPa，p Y3＝2MPa，p Y4＝1.5MPa，p J＝2.5MPa，图中活塞已顶在工件上。忽略管道和换向阀的压力损失，试问当电磁铁处于不同工况时，A、B点的压力值各为多少？（“+”代表电磁铁带电，“-”代表断电） 2MPa 5MPa
2 图5所示为专用钻镗床的液压系统，能实现“快进→一工进→二工进→快退→原位停止”的工作循环（一工进的运动速度大于二工进速度）。阀1和阀2的调定流量相等，试填写其电磁铁动作顺序表。（以“+”代表电磁铁带电，“-”代表断电） 2 进给 退回
三判断分析题（判断对错，并简述原因。） 1 叶片泵通过改变定子和转子的偏心距来实现变量，而柱塞泵是通过改变斜盘倾角来实现变 量。错。单作用叶片泵和径向柱塞泵通过改变定子和转子的偏心距来实现变量，而斜盘式轴向柱塞泵通过改变斜盘倾角来实现变量。 2 单活塞杆液压缸称为单作用液压缸，双活塞杆液压缸称为双作用液压缸。错。只能输出单方向液压力，靠外力回程的液压缸，称为单作用液压缸；正、反两个方向都可输出液压力的液压缸为双作用液压缸。 3 串联了定值减压阀的支路，始终能获得低于系统压力调定值的稳定工作压力。 错。串联了定值减压阀的支路，当系统压力高于减压阀调定值时，才能获得低于系统压力的稳定工作压力。 4 与节流阀相比，调速阀的输出流量几乎不随外负载的变化而变化。对。由于调速阀内的定差减压阀正常工作时，能保证节流阀口的压差基本不变，因此调速阀的输出流量几乎不随外负载的变化而变化。 5 采用双泵供油的液压系统，工作进给时常由高压小流量泵供油，而大泵卸荷，因此其效率比单泵供油系统的效率低得多。错。采用双泵供油的液压系统，快进时两个泵同时给系统供油，执行元件运动速度较快；工作进给时常由高压小流量泵供油，而大流量泵卸荷，执行元件输出力大但速度慢。由于工进时大泵卸荷，因此其效率比单泵供油系统的效率高。 6 定量泵—变量马达组成的容积调速回路，将液压马达的排量由零调至最大时，马达的转速即可由最大调至零。错。定量泵—变量液压马达组成的容积调速回路，将液压马达的排量由零调至最大时，马达的转速即可由最大调至最小。 四简答题 1 在进口节流调速回路中，溢流阀正常溢流，如果考虑溢流阀的调压偏差，试分析： 1）负载恒定不变时，将节流阀口开度减小，泵的工作压力如何变化？ 2）当节流阀开口不变，负载减小，泵的工作压力又如何变化？ F
机械传动基础知识
机械传动基础知识 机器的种类很多。它们的外形、结构和用途各不相同，有其个性，也有其共性。我们将机器 认真研究分析以后，可以看岀，有些机器是可以将其他形式的能转变为机械能的，如电动机、汽油机、蒸汽轮机，这类机器叫做原动机；有些机器是需要原动机带动才能运转工作的，如车床、 打米机、水泵，这类机器叫做工作机。把运动从原动机传递到工作机，把运动从机器的这部分机 件传递到那一部分机件叫做传动。传动的方式很多，有机械传动，也有液压、气压传动以及电气 传动。这里只介绍最简单、最常用的机械传动知识。 （1 ）皮带传动 如果要把运动从原动机（如电动机）传递到距离较远的工作机（如打米机、水泵），最简单 最常用的方法，就是采用皮带传动。 图6-21是几种常见的皮带传动方式。它是依靠皮带与皮带轮之间的摩擦来传动的。图中先转动起来的皮带轮D i叫主动轮，被主动轮带动而转动的皮带轮D2叫被动轮或从动轮。 (a) (b) /7=1 450转/ 分 （c） （a）开口式传动；（b）交叉式传动；（c）半交叉式传动；（d）复式传动
图6-21
皮带传动在皮带传动中，两个轮的转速比与两轮的直径成反比，这个比叫传动比，用符号表示，即 ■沟2 飞近 式中：n i为主动轮转速；n2为被动轮转速；D i为主动轮直径；D2为被动轮直径。 如果是由几对皮带轮组成的传动，其传动比可以用下式计算： "幫耳6 D, （2）齿轮传动 两轴距离较近，要求传递较大转矩，且传动比要求较严时，一般都用齿轮传动机械传动中最主要的一种传动。其形式很多，应用广泛。齿轮传动的主要特点有：（1）效率高。在常用的机械中，以齿轮传动效率最高，如一级齿轮传动的效率可达这对大功率传动十分重要。齿轮传动是 99%， （2）结构紧凑。在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸较小。 （3）工作可靠，寿命长。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮，寿命长达一二十年这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
机械系统设计教案
第1课(3课时) 课程基本介绍： ⑴与《机械设计》课程的基本区别： 研究对象的基本不同，研究方法的基本区别 ⑵课程的训练目的和方法： 因为同学们均为四年级，大家所从事的毕业设计研究方向不同，所以教学目的为尽可能对每个同学所从事的具体工作有所帮助。 训练方法包括较多的讨论课，讨论以每人的大作业为基础，要求采用书面作业结合多媒体(以PowerPoint形式)表现手段，每人分别介绍自己的作业，教师加以点评。 ⑶考核的基本办法： 以教学过程检查和期末考试相结合的方式：大作业4个，每个占10分，共40分，课堂点名10次，每次2分，共20分，考试占40分。 正式教学开始 1.绪论 教学重点：帮助同学建立系统论的观点，从《机械设计》课程的零部件设计的思路建立机械系统的设计理念，激发对机械系统设计的兴趣。 教学难点：机械系统的体系 1.1机械与机械系统 1.1.1系统的概念
举例说明： 例1：本人的硕士研究课题：一个液压回转系统的研究 重点说明：从机械零件的最佳设计角度能实现的效果与从系统的角度能完成的效果比较。 引申出系统设计思想与零件设计的很大区别。 例2：自动控制技术的发展历程： 从自动控制技术的发生、发展，以及从导弹、宇航一直到民用的发展历程，介绍系统化的设计思想和思路。 例3：系统论在经济学和人文科学领域的一些应用： 以房地产发展为例，尝试说明系统论在经济学上的一些应用。 1.1.2机械系统的基本组成 子系统：动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统 举例说明： 例1：汽车 例2：《机械设计》中所有人均完成的千斤顶 1.2机械系统设计的任务 1.2.1从系统的观点出发 重点：与外部环境的相互影响，以汽车设计为例 1.2.2合理确定系统功能
机械设计传动系统设计
汕头大学工学院 二级项目报告 （第三阶段） 项目名称：机械传动设计 项目题目：机械臂带传动设计 指导教师： 系别：机电系 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：组长：XXX 成员：X X XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX 阶段时间： 2009 年12 月 04 日至 12 月 15 日成绩：评阅人：
传动系统的设计 一、设计题目 块状物抓取搬运是流水线等工作场合中时常所需的流程之一。机械臂可以在较高程度上满足这一要求，现即须设计一机械臂关节的传动系统。该系统的传动过程如下，电机为动力源，通过一对齿轮减速后，再由一条同步带将动力传至该机械臂某一关节处。该电机可以通过正反转的控制来实现关节处的正反转控制。 二、原始数据与设计要求 1）动力源为电机，具有快速响应，精确步进等特点 2）机构具有较稳定的传动比 3）关节处实现90度转动的时间不超过5秒钟 4）同步带的传动距离为200~300mm 5）传动系统输出端力矩至少达到10N*M 部分参数值估算如下： 6）关节所属的一截机械臂重量为1kg，长度为300mm， 7）关节转速为W=30度/秒 三、总体设计 （1）机械工作原理 本机械臂由步进电机的驱动带传动。机械臂由底座、支架、三组运动臂动臂（图一）及功能手（夹取模块，图二）组成。
图一 图二 （2）运动原理图 如下图所示，电机1的转动通过齿轮1把力矩传给齿轮2，齿轮2通过键传动带动大臂的上下摆动。电机2的转动通过带轮1（带轮1与齿轮4紧固连接，与大臂轴是间隙连接）把转矩传给带轮2，从而带动小臂的运动。 .
（3）机械工作循环图 1）机械循环如图 机械臂初始角度为0，转动 范围为2ψ。现取ψ为45度。 2）工作路线简述如下： 机械臂主要是抓取一个小物 品，首先臂在平衡位置，工作 时，往下偏移一个ψ角度，然 后回到平衡位置，再放到正ψ角度，最后回到原位置。 3）循环工作图如下 4）臂位移与角度的关系 据两点间距离公式222()x r y l -+=，其中X 为臂上端点的横坐标，Y 为纵坐标，r 为 臂长，l 为端点位移，可得位移是条圆弧
机械系统设计课程设计实例解析
机械系统设计课程设计 题目：分级变速主传动系统设计（题目30）专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： xxx xxx xxxx 学号： xxx xxx xxxx 指导教师： 2012年月日
《目录》 摘要 (2) 第1章绪论 (3) 第2章运动设计 (5) 1.确定极限转速，转速数列，结构网和结构式 (5) 2.主传动转速图和传动系统图 (7) 3.确定变速组齿轮齿数，核算主轴转速误差 (8) 第3章动力计算 (9) 1.传动件的计算转速 (9) 2.传动轴和主轴的轴径设计 (10) 3.计算齿轮模数 (11) 4.带轮设计 (15) 第4章主要零部件选择 (20) 第5章校核 (21) 结束语 (22) 参考文献 (23)
摘要 设计机床得主传动变速系统时首先利用传动系统设计方法求出理想解和多个合理解。根据数控机床主传动系统及主轴功率与转矩特性要求，分析了机电关联分级调速主传动系统的设计原理和方法。从主传动系统结构网入手，确定最佳机床主轴功率与转矩特性匹配方案，计算和校核相关运动参数和动力参数。本说明书着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。
第一章绪论 （一）课程设计的目的 《机械系统课程设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。 （二）课程设计题目、主要技术参数和技术要求 1 课程设计题目和主要技术参数 题目30：分级变速主传动系统设计 技术参数：Nmin=50r/min；Nmax=1120r/min；Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=4KW；电机转速n=710/1420r/min 2 技术要求 1. 利用电动机完成换向和制动。 2. 各滑移齿轮块采用单独操纵机构。 3. 进给传动系统采用单独电动机驱动。