第8章 传动系统设计
第八章带传动(习题及答案) 精品
第8章带传动一、选择填空：1．带传动主要依靠来传递运动和动力的。
A．带与带轮接触面之间的正压力Ｂ．带的紧边压力Ｃ．带与带轮接触面之间的摩擦力Ｄ．带的初拉力２．带传动不能保证精确的传动比，其原因是。
A．带容易变形和磨损B．带在带轮上打滑C．带的弹性滑动Ｄ．带的材料不遵守虎克定律３．带传动的设计准则为。
Ａ．保证带传动时，带不被拉断Ｂ．保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损Ｃ．保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度４．普通Ｖ带带轮的槽形角随带轮直径的减小而。
Ａ．增大Ｂ．减小Ｃ．不变５．设计Ｖ带传动时发现Ｖ带根数过多，可采用来解决。
Ａ．增大传动比Ｂ．加大传动中心距Ｃ。
选用更大截面型号的Ｖ带６．速比不等于１的带传动，当工作能力不足时，传动带将在打滑。
Ａ．小轮表面Ｂ．打轮表面Ｃ．两轮表面同时７．带传动采用张紧轮的目的是。
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Ｃ．调节带的初拉力８．在设计Ｖ带传动中，选取小带轮直径d1＞d min，d min主要依据选取。
Ａ．带的型号Ｂ．带的线速度Ｃ．传动比Ｄ．高速轴的转速９．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。
Ａ．带不是绝对挠性体Ｂ．带绕过带轮时产生离心力Ｃ．带的松边与紧边拉力不等10．确定单根带所能传递功率的极限值P0的前提条件是。
A．保证带不打滑B．保证带不打滑、不弹性滑动C．保证带不疲劳破坏D．保证带不打滑、不疲劳破坏11．带传动的挠性摩擦欧拉公式推导的前提条件是。
A．带即将打滑B．忽略带的离心力C．带即将打滑，且忽略带的离心力D．带即将打滑，且忽略带的弯曲应力12．带传动中，用方法可以使小带轮包角α1加大。
A．增大小带轮直径d1B．减小小带轮直径d1C．增大大带轮直径d2D．减小中心距a13．带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F２，则其传递的有效圆周力为。
Ａ．F1＋F２Ｂ．（F1－F２）/２Ｃ．F1＋F２Ｄ．（F1＋F２）/２14．带传动中，带和带轮打滑。
第8章带传动
第八章 带传动讨论题8-1一带式运输机的传动装置如图所示。
已知小带轮直径d 1=140mm ，大带轮直径d 2=400mm ，运输带速度v =0.3m/s ，为了提高生产率，拟在运输机载荷（即拉力）F 不变及电动机和减速器传动能力都满足要求的条件下，欲将运输带的速度提高到0.42m/s 。
有人建议把大带轮的直径减少到280mm ，其余参数不变以实现这一要求，此方案是否可行？若不行应如何修改？讨论题7-1图解:当d 2由400mm 减小为280mm 时，满足运输带速度提高到0.42m/s 的要求。
但由于运输带速度的提高，在运输机载荷F 不变的条件下，因为P =Fv 。
即输出的功率增大，就V 带传动部分来说，小轮转速n 1及d 1不变，即带速不变，而传递的功率要求增加，带上有效拉力也必须增加，则V 带根数也要增加，故只改变d 2是不行的。
可以增加V 带的根数或重新选择带的型号来满足输出功率增大的要求。
不过通常情况下，齿轮传动和带传动是根据同一工作机要求的功率或电动机的额定功率设计的。
若齿轮传动和电动机的承载能力足够，带传动的承载能力也能够，但d 2的变化会导致带传动的承载能力有所变化，是否可行，必须通过计算做出判断。
8-2由双速电机与V 带传动组成传动装置，靠改变电机输出轴转速可以得到两种转速300r/min 和600r/min ，若电动机输出轴功率不变，带传动应按哪一种转速设计？为什么？ 因为单根V 带的功率P 1主要与带的型号，小带轮的直径和转速有关。
转速高，P 1增大，则V 带根数将减小（z =K A P /(P 1+△P 1)K K L ），因此应按转速低的工作情况计算带的根数，这样高速时更能满足。
同时也因为P =Fv ，当P 不变时，v 减小，则F 增大，则需要的有效拉力大，带的根数应增加。
按300r/min 设计的V 带传动，必然能满足600r/min 的要求，反之则不行。
思考题8-3 摩擦带传动有哪些特点？它的工作原理是什么？解：摩擦带传动的特点是：传动平稳、噪声小，并能吸振缓冲；具有过载保护作用；结构简单，制造、安装及维护较方便；适合于中心距较大的两轴间的传动。
机械设计基础第八章
27
蜗杆蜗轮啮合
n1 z 2 i12 n2 z1
方向如图中箭头所示
28
定轴轮系
n1 i14 ? n4
29
n1 z2 i12 n2 z1
i23 z3 n2 n3 z2
n3 z4 i34 n4 z3
30
n2 n2
n1 n2 n3 i12 i23 i34 n2 n3 n4 z3 z2 z4 ( ) ( ) z1 z 2 z3
时针(h)
分针(m)
12
滚齿机：实现轮坯与滚刀范成运动。轴I的运动和 动力经过锥齿轮1、2传给滚刀，经过齿轮3、4、5、 6、7和蜗杆传动8、9传给轮坯。
13
6. 运动的合成和分解
运动的合成 将两个独立的转动合成为一个转动。 运动的分解 将一个转动分解成两个独立的转动。
14
二、轮系的分类
根据轮系在传动中各齿轮轴线的 位置是否固定，将轮系分类。
A 13
z2 z3 101 99 (1) z1 z2 100 100 n1 101 99 1 1 nA 100 100 10000
2
iA1 nA n1 10000
系杆转10000圈，齿轮1同向转1圈 四个齿轮的齿数相差不多，但可得到大的传动比
52
如果齿轮3的齿数由99改为100
注意的问题
（1）n1、nk、nH必须 是轴线平行的相应构 件的转速； （2）各转速代入公式 时，应带有本身的正
n1 nH i nk nH
H 1k
号或负号。
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例题6 如图所示行星轮系，各轮 齿数为z1=40, z2=20，z3=80。 试计算中心轮1和系杆H的传动 比i1H。
液压传动第8章-调速回路new
10
(三)、回路速度刚性：活塞运动速度受负 载影响旳程度，它是回路对负载变化抗 衡能力旳一种阐明。
某处旳斜率↓→kv↑→机械特征越硬→活塞 运动速度受负载变化旳影响↓→活塞在负载下 旳运动越平稳。
11
影响kv旳原因： 1、当AT1不变时，F↓→kv↑ 2、当F不变时，AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp，A1，φ旳变化受其他条件旳限制)
25
29
三、节流调速回路工作性能旳改善
使用节流阀旳节流调速回路，机械 特征都比较软，变载下旳运动平稳性都 比较差。为了克服这一缺陷，回路中旳 流量控制元件能够改用调速阀或溢流节 流阀。
上述这些性能上旳改善都是以加大 整个流量控制阀旳工作压差为代价旳 （一般工作压差至少须0.5MPa，高压调 速阀则须1MPa）。
46
§7-4 三类调速回路旳比较和选用
一、调速回路旳比较 液压系统中旳调速回路应能满足如下旳某
些要求，这些要求是评选调速回路旳根据。 1、能在要求旳调速范围内调整执行元件旳工作
速度。 2、在负载变化时，已调好旳速度变化愈小愈好，
并应在允许旳范围内变化。 3、具有驱动执行元件所需旳力或转矩。 4、使功率损失尽量小，效率尽量高，发烧尽量
式中：Rp — 变量泵旳调整范围； q — tmax 变量泵旳最大理论流量。
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(二)、泵 — 缸式闭式容积调速回路
1、辅助泵 2、溢流阀 3、换向阀 4、液动阀 5、单向阀 6、安全阀 7、变量泵 8、安全阀 9、单向阀
37
35
某些元件在回路中旳作用
1、双向变量泵：除了给液压缸供给所需旳 油液外，还能够变化输油方向，使液压 缸运动换向(换向过程比使用换向阀平稳， 但换向时间长)。
机械设计第八章-带传动-思考题-答案
《带传动》课堂练习题一、填空题1普通V带传动中，已知预紧力F o=25OO N，传递圆周力为800 N,若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F i为 2900 ，松边拉力F2为2100 。
2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于_F0 ________________ 、___________ 、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。
4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、 V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处；皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中，预紧力F。
过小，则带与带轮间的摩擦力减小,皮带传动易出现 _______ 打滑现象而导致传动失效。
&在V带传动中，选取小带轮直径 D1 > D llim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pea和小带轮转速n1查选型图确定。
10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动_______ ，多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为 _F1=F2ef __________________ 。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同_______ 产生的，可引起速度损失________ ，传动效率下降、带磨损等后果,可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中，应使小带轮直径 d> d rnin，这是因为直径越小，带的弯曲应力越大；应使传动比i < 7,这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。
最大应力等于1+ b1+ c ，它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。
第八章 传动设计1-2节
例如：XA6132A铣床为例，拟订步骤和主要内容。 已知：主轴转速N=31.5~1400r/min，转速级数Z=12，公比 =1.41，电动机转速N0=1440r/min。 1、确定变速组数和传动副数目： 总的降速比 Rmin=31.5/1400=1/48 因为imin=1/4，需要3个变速组
传动副12=3X2X2 2、确定传动顺序方案： 排列方案有12=3X2X2 12=2X3X2 12=2X2X3 遵守传动副“前多后少”的原则选12=3X2X2 3、确定扩大顺序方案： 根据“前密后疏”的原则选 12=31X23X26 （要想得到连续的转速，级比指数必须是1、3、6）
3、四项原则： 齿轮极限传动比和变速组变速范围要限制 传动副要“前多后少” 传动线要“前密后疏”（既级比指数前小后大、最低转速较 高、传递转矩较小、传动件尺寸也小） 降速要“前慢后快” 4、四个注意： 传动链要短（可减少齿轮、传动轴等零件的数量） 转速和要小（影响空载功率的重要因素） 齿轮线速度要小（噪音、大于10~12m/s明显增大） 空转件要少（空载功率损失和噪音、超速现象） **实际中还要根据具体的实际情况灵活掌握**
分级变速主传动系统转速图的基本规律 各变速传动组的传动比排列的规律 变速组中两大小相邻的传动比的比值称为级比，用符号ψ 表示。级比一般写成ψ 的x次方的形式，其中X为级比指数。 变速组ａ的级比为：
ψ a = ia1/ia2 = ia2/ia3 = φ ia1=36/36=1/1 、ia2=30/42=1/1.41 ia3 =24/48=1/2=1/1.41*1.41
检查最后扩大组的变速范围：
Rn= = 8 = Rmax 合乎要求 （1.41、X=6、P=2） 4、拟订转速图 P133图8-5 图8-6 图8-7可以有多个方案 三、扩大变速范围的方法 1、增加一个变速组 12=31X23X26改成18=3 X3 X26 公比由1.41改为1.26 2、采用背轮机构 P135 图8-8 *要注意超速问题
第8章 液压与气压传动
第8章液压与气压传动8-1 液压传动概述教学目的与要求：1、了解液压传动的基本概念。
2、熟悉液压传动的组成。
3、掌握液压传动的工作原理和特点。
教学重点与难点：1、重点：液压传动的工作原理和特点。
2、难点：压传动的基本概念。
教学手段与方式：讲授法、归纳法教学过程：引入：机械传动、电气传动、液压传动与气压传动是目前运用最为广泛的四大类传动方式。
液压传动是以液体为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。
新课传授：一、液压传动工作原理液压传动系统的工作过程如下图所示。
二、液压传动的组成液压传动系统主要由以下四部分组成。
（1）动力元件把机械能转化为液压能的装置，常见的动力元件为液压泵。
（2）执行元件把油液的液压能转换成机械能的装置，执行元件为液压缸、液压马达。
（3）控制元件控制调节系统中油液压力、流量或流向的装置，常见的控制元件有各种阀类元件，如换向阀、压力阀、流量阀等。
（4）辅助元件保护系统正常工作的装置，如过滤器、蓄能器及各种管接头等。
三、液压系统的特点1.液压传动在应用上与机械传动相比有以下优点①速度、扭矩、功率均可无级调节，而且能迅速换向和改变速度，调速范围宽。
②在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小，重量轻，结构紧凑，布局灵活。
③易于实现过载保护，安全可靠。
④便于液压系统的设计、制造和使用维修。
⑤易于控制和调节，实现数字控制。
2.液压传动的缺点①传动效率低。
②不宜在温度很高或很低的条件下工作。
③液压元件结构精密，制造精度较高，给使用和维修带来一定困难。
④液压系统不能保证精确的传动比。
四、液压系统的特点1、静压传递规律F１/A１= F２/A２= p不计活塞重量，则Ｇ＝Ｆ２＝ｐＡ２。
液压系统中的工作压力取决于外负载。
2.流量与平均速度（1）流量流量指单位时间内流过某一截面处的液体体积，即ｑＶ＝Ｖ/ｔ（2）平均流速液体在单位时间内平均移动的距离称为平均流速，即ｖ＝ｑＶ/Ａ（3）活塞运动速度与流量、流道截面的关系根据物质不灭定律，油液流动时既不能增多也不会减少，由于油液又被认为是几乎不可压缩的，所以油液流经无分支管道时，每一横截面上通过的流量一定是相等的，即ｑＶ１＝ｑＶ２＝ｑＶ３因为Ｑ＝Ａｖ，故Ａ１ｖ１＝Ａ2ｖ２＝Ａ３ｖ３液体在无分支管道中流动时，通过不同截面的流速与其截面积大小成反比，而流量不变，即管道截面小的地方流速大，反之流速小。
液压与气压传动8-2 典型液压系统实例
一、概述
液压机是用来对金属、木材、塑料等进行压力加工的机械,也是最 早应用液压传动的机械之一。目前液压传动己成为压力加工机械的主 要传动形式。液压机传动系统是以压力变换为主的系统由于用在主传 动,系统压力高,流量大,功率大,因此特别要注意提高原动机功率利用率, 须防止泄压时产生冲击。
二、工况特点及对液压系统的要求
主机动作要求：液压机根据其工作循环要求有快进、减速接近工件、加压、 保压延时、泄压、快速回程及保持（即活塞）停留在行程的任意位置等基 本动作，图8-3为液压机典型工作塞前进、停止和退回等动作。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、液压系统的特点 1. 液压系统中各部分相互独立,可根据需要使任一部分单独动作,也可 在执行元件不满载时,各串联的执行元件任意组合地同时动作。 2. 支腿回路中采用双向液压锁6,将前后支腿锁定在一定位置，防止出 现“软腿”现象或支腿自由下落现象。 3. 起升回路、吊臂伸缩、变幅回路均设置平衡阀,以防止重物在自重 作用下下滑。 4.为了防止由于马达泄漏而产生的“溜车”现象,起升液压马达上设有 制动阀,并且松阀用液压力,上阀用弹簧力,以保持在突然失去动力时液压 马达仍能锁住,确保安全。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、 YA32-315型四柱万能液压机液压系统特点 1. 采用高压大流量恒功率变量泵供油,既符合工艺要求,又节省能量,这是
压机液压系统的一个特点; 2.本压机利用活塞滑块自重的作用实现快速下行,并用充液阀对主缸充液。
这一系统结构简单,液压元件少，在中、小型液压机是一种常用的方 案；
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
4DT
10 9
7
1DT
齿轮系及其设计第8章
2）行星轮系：自由度为1的周转轮系。在这种轮系中只 需要一个原动件，就可确定其它各构件的运动。
F 3n 2PL PH 3 3 2 3 2 1
复合轮系:由定轴轮系和周转轮系的组合或几套周转轮系 的组合，称为复合轮系（或称为混合轮系）。
行星轮系
二、周转轮系的组成
中心轮 ：几何轴线固定不动 的齿轮, 或称为太阳轮,如齿 轮1、3 。
行星轮：若齿轮一方面绕自 己的几何轴线O2转动（自 转），另一方面又随杆H绕 几何轴线O转动（公转）， 其运动犹如天上的行星。如 齿轮2
行星架：支持行星轮作自转和公转的构件，或称为系杆,如构件H 。
结论:一个周转轮系必须具有一个行星架H，一个或几个行星轮，以 及与行星轮相啮合的中心轮K。 工程上，行星架常以H表示，中心轮常以K表示，因而上图所 示的周转轮系可表示为： “2K-H” 或“1-2（H）-3 ” 的形式。
1）平面轮系 ：在轮系中，所有齿轮轴线全部平行。
2) 空间轮系 :在轮系中，至少有一个齿轮轴线不平行。
2.根据各齿轮轴线是否全部固定，轮系可分为：
1）定轴轮系:在轮系中，所有齿轮轴线全部固定。
2）周转轮系:在轮系中，至少有一个齿轮轴线不固定。
定轴轮系.exe
周转轮系.exe
在周转轮系中，根据其自由度的不同，它又可分成 两类： 1）差动轮系：自由度为2的周转轮系。在这种轮系中 应有两个原动件，才能确定其它各构件的运动。
第8 章
齿轮系及其设计
§8－1 齿轮系及其分类 §8－2 定轴轮系的传动比
§8－3 周转轮系的传动比 §8－4 复合轮系的传动比
§8－5பைடு நூலகம்轮系的功用
第八章带传动
FN
1
附件2 带传动主要几何参数的计算
2
附件3 柔韧体的欧拉公式的推导
3
4
附件4 离心拉应力公式的推导
5
附件5 带上弯曲应力公式的推导678910
11
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14
15
第三篇 机械传动
一、机器的组成
机器通常由动力机、传动装置和工作机组成
二、传动装置
1=1800－
0.5(d d 2 d d 1 ) sin 2 a
0 0
0.5(d d 2 d d 1 ) 2 a
d d 2 d d 1 180 1 180 180 a
d d 2 d d 1 180 2 180 180 a
38
④求中心距a和带的基准长度Ld
a) 初选a0
0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
b) 由a0定计算长度（开口传动） Ld 0
(dd 2 dd1 ) 2 2a0 (dd1 dd 2 ) 2 4a0
c) 按表8-2定相近的基准长度（节线长度）：Ld d) 由基准长度Ld求实际中心距
弹性滑动是带传动 中不 可避免的现象，是正常 工作时固有特性 弹性滑动会引起下列后果： （1）从动轮的圆周速度总是落后于主动轮的圆 周速度 （2）损失一部分能量，降低了传动效率，会使 带的温度升高；并引起传动带磨损
30
打滑造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定 状态
带在大轮上的包角大于小轮上的包角，所以 打滑总是在小轮上先开始的 打滑是由于过载引起的，避免过载就可以避 免打滑
表8-4a，
第8章 轮系及其设计
例8-3 图8-11所示空间轮系中，已知：z1=35， z2=48， z2′=55， z3=70，n1=, n3=100r/min，转向如图所示。试求系 杆H的转速nH的大小和转向。
Fig.8-11 Spatial planetary gear train (空间轮系)
解 这是周转轮系中的差动轮系，首先要计算其转化轮系 的传动比。
(2)周转轮系的效率 周转轮系中具有既自转又公转的行星 轮，不能直接用定轴轮系效率公式进行计算。
Fig.8-16 Efficiency of 2K-H planetary gear train (2K-H型周转轮系)
8.6 其他类型的周转轮系简介
1.渐开线少齿差行星轮系
渐开线少齿差行星轮系如图8-17所示，通常太阳轮1固定，系杆 H为输入轴，V为输出轴。输出轴V与行星轮2通过等角速比机构3相 连接，所以输出轴V的转速始终与行星轮2的绝对转速相同。由于太 阳轮1和行星轮2都是渐开线齿轮，齿数差很少，故称为渐开线少齿 差行星轮系。其传动比为
计算结果为“+”，说明nH与n1转向相同。 图8-11中虚线所标出的箭头方向只表示转化轮系的齿轮转 向，并不是周转轮系各齿轮的真实转向。
8.4 混合轮系传动比的计算
混合轮系可以是定轴轮系与周转轮系的组合，也可以是周 转轮系的组合。在计算混合轮系的传动比时，不能将其作为 一个整体用反转法求解。应按以下原则求解: 1)分析混合轮系组成，分别找出其中的基本轮系，如定轴轮 系、周转轮系。 2)弄清楚各基本轮系之间的连接关系。 3)分别列出各基本轮系的传动比表达式，然后联立求解。
4)上述公式仅适用于主、从动轴平行的情况。对于图8-9所示的空间周转 轮系，其转化轮系传动比可写为
Fig.8-9 Epicyclic bevel gear trains (锥齿轮周转轮系)
机械设计基础-第8章-轮系
构件
太阳轮1 行星轮2 太阳轮3 行星架H
行星齿轮系中的 转化齿轮系中的
转速
转速
n1
n1H n1 nH
n2
n2H n2 nH
n3
n3H n3 nH
nH
nHH nH nH 0
转化机构中1、3两轮的传动比可以根据定轴齿轮系传动的计算方法得出
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
[解]
该齿轮系为一平面定轴齿轮系，齿轮 2和4为惰轮，齿轮系中有两对外啮合齿 轮，根据公式可得
i 15
n1 n5
(1)2
z3z5 z1 z3'
因齿轮1、2、3的模数相等，故它们之间
的中心距关系为
m 2
( z1
z2
)
m 2
(z3
z2
)
因此： z1 z2 z3 z2
同理：
z3 z1 2z2 20 2 20 60 z5 z3' 2z4 20 2 20 60
在机床、计算机构和补偿装置等得到广泛应用。
滚齿机中的差动齿轮系（下图）
如图所示为滚齿机中的差动
齿轮系。滚切斜齿轮时，由齿轮4
传递来的运动传给中心轮1，转速
为n1；由蜗轮5传递来的运动传给 H，使其转速为nH。这两个运动 经齿轮系合成后变成齿轮3的转速
n3输出。
因 Z1 Z3
则
i1H3
n1 nH n3 nH
i 12
z 1 2
2
z1
z 3' i 3'4
4;3
'
2 3
3
Z
' 2
i 45
z 4 5
5
第八章带传动(习题及答案)精品
第八章带传动(习题及答案)精品第8章带传动一、选择填空：1．带传动主要依靠来传递运动和动力的。
A．带与带轮接触面之间的正压力Ｂ．带的紧边压力Ｃ．带与带轮接触面之间的摩擦力Ｄ．带的初拉力２．带传动不能保证精确的传动比，其原因是。
A．带容易变形和磨损B．带在带轮上打滑C．带的弹性滑动Ｄ．带的材料不遵守虎克定律３．带传动的设计准则为。
Ａ．保证带传动时，带不被拉断Ｂ．保证带传动在不打滑的条件下，带不磨损Ｃ．保证带在不打滑的条件下，具有足够的疲劳强度４．普通Ｖ带带轮的槽形角随带轮直径的减小而。
Ａ．增大Ｂ．减小Ｃ．不变５．设计Ｖ带传动时发现Ｖ带根数过多，可采用来解决。
Ａ．增大传动比Ｂ．加大传动中心距Ｃ。
选用更大截面型号的Ｖ带６．速比不等于１的带传动，当工作能力不足时，传动带将在打滑。
Ａ．小轮表面Ｂ．打轮表面Ｃ．两轮表面同时７．带传动采用张紧轮的目的是。
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Ｃ．调节带的初拉力８．在设计Ｖ带传动中，选取小带轮直径d1＞dmin，dmin主要依据选取。
Ａ．带的型号Ｂ．带的线速度Ｃ．传动比Ｄ．高速轴的转速９．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。
Ａ．带不是绝对挠性体Ｂ．带绕过带轮时产生离心力Ｃ．带的松边与紧边拉力不等10．确定单根带所能传递功率的极限值P0的前提条件是。
A．保证带不打滑B．保证带不打滑、不弹性滑动C．保证带不疲劳破坏D．保证带不打滑、不疲劳破坏11．带传动的挠性摩擦欧拉公式推导的前提条件是。
A．带即将打滑B．忽略带的离心力C．带即将打滑，且忽略带的离心力D．带即将打滑，且忽略带的弯曲应力12．带传动中，用方法可以使小带轮包角α1加大。
A．增大小带轮直径d1B．减小小带轮直径d1C．增大大带轮直径d2D．减小中心距a13．带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F２，则其传递的有效圆周力为。
Ａ．F1＋F２Ｂ．（F1－F２）/２Ｃ．F1＋F２Ｄ．（F1＋F２）/２14．带传动中，带和带轮打滑。
第8章 带传动
§8-2 带传动的工作情况分析
§8-2 带传动的工作情况分析
一、受力分析 带传动尚未工作时， 带传动尚未工作时，带所受的 拉力称为初拉力 初拉力， 表示。 拉力称为初拉力，用 F0 表示。 带传动工作时，一边拉紧， 带传动工作时，一边拉紧，称 为紧边；另一边放松，称为松边。 紧边；另一边放松，称为松边。 松边 变形 紧边 松边 变形量 ∆l1 ∆l2 力 力变化量 ∆F1=F1-F0 ∆F2=F0-F2
普通Ｖ §8-3 普通Ｖ带传动设计
概 述
类型：V带有普通V带、窄V带、宽V带、联组V带等多种类型，其 类型： 带有普通V 联组V带等多种类型， 中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。 中普通V带应用最广，本节主要介绍普通V带传动。 bp 包布 （1）标准普通 带 ）标准普通V带 带已经标准化， ♦ 普通 V 带已经标准化 ， 是 无接头的环形带。 无接头的环形带。 ♦主要参数
带传动概述4 带传动概述4
概 述
4．带传动的特点 ．带传动的特点 优点： 适用于中心距较大的传动， 优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 结构简单，成本低； 缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短； 缺点： 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短； 2. 对摩擦带传动，传动比不恒定； 对摩擦带传动，传动比不恒定； 3. 效率较低。 效率较低。 5．带传动的应用 ．带传动的应用 在各类机械中应用广泛， 在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确 要求的场合。 要求的场合。
精品文档-机电传动控制(马如宏)-第8章
第8章 机电传动控制设计范例
(3) I/O PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫 描工作方式引起的时间延迟(一般在2～3个扫描周期)等。对开 关量控制的系统，PLC和I/O响应时间一般都能满足实际工程的 要求，可不必考虑I/O响应问题。但对模拟量控制的系统、特
第8章 机电传动控制设计范例
绘制电动机的主电路及PLC外部的其它控制电路图。注： 接在PLC输入端的电器元件一律为常开触点，如停止按钮等。 绘制PLC及I/O设备的供电系统图。注：输入电路一般由PLC内
第8章 机电传动控制设计范例
(5) 根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图，即编程。 这一步是整个应用系统设计的最核心部分，也是比较困难的一 步。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有
第8章 机电传动控制设计范例
图 8-2 机械手示意图
第8章 机电传动控制设计范例
图 8-3 机械手操作面板示意图
第8章 机电传动控制设计范例
机械手的操作面板分布情况如图8-3所示。机械手具 有手动、单步、单周期、连续和回原位五种工作方式，用开关 SA进行选择。手动工作方式时，用各操作按钮(SB5、SB6、SB7、 SB8、SB9、SB10、SB11)来点动执行相应的各动作; 单步工作 方式时，每按一次启动按钮(SB3)，向前执行一步动作; 单周 期工作方式时，机械手在原位，按下启动按钮SB3，自动地执 行一个工作周期的动作，最后返回原位(如果在动作过程中按 下停止按钮SB4，机械手将停在该工序上，再按下启动按钮SB3， 则又从该工序继续工作，最后停在原位); 连续工作方式时， 机械手在原位，按下启动按钮(SB3)，机械手就连续重复进行 工作(如果按下停止按钮SB4，机械手运行到原位后停止); 返 回原位工作方式时，按下回原位按钮SB11，机械手自动回到原
陈立德版机械设计基础第8、9章课后题答案
第8章 带传动8.1 带传动的主要类型有哪些？各有何特点？试分析摩擦带传动的工作原理。
答：按传动原理的不同，带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动。
前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动；后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功。
摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的，当原动机驱动主功轮转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。
8.2 什么是有效拉力？什么是初拉力？它们之间有何关系？答：当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，此力称为初拉力0F 。
当传动带传动时，带两边的拉力不再相等。
紧边拉力为1F ，松边拉力为2F 。
带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F 。
设环形带的总长度不变，可推出()01212F F F =+ 8.3 小带轮包角对带传动有何影响？为什么只给出小带轮包角1α的公式？答：1α角增大说明了整个接触弧上的摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。
由于大带轮的包角2α大于小带轮的包角1α，打滑首先发在小带轮，因此，只要考虑小带轮的包角1α值。
8.4 带传动工作时，带截面上产生哪些应力？应力沿带全长是如何分布的？最大应力在何处？答：带传动时，带中的应力有三个：（1）由拉力产生的拉应力，带全长上分布的，紧边上为1δ、松边上为2δ、1δ> 2δ。
（2）由离心力产生和离心拉应力c δ，作用于带的全长的。
（3）带绕过带轮时发生弯曲，产生的弯曲后应力b δ，发生在带上包角所对的圆孤部分，12b b δδ>。
最大应力发生在带左紧边进入小带轮处。
8.5 带传动的弹性滑动和打滑是怎样产生的？它们对传动有何影响？是否可以避免？答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。
打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。
而弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是一种不可避免的物理现象。
8.6 一般来说，带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？答：因为12αα<，故打滑总是先发生在小轮上。
机械动力学 第八章
（8-11） （8-12） （8-13）
2(Tr Tt ) J1 (d )Tmax Tr , Tmin Tr J1 J 2
第二节 传动系统的扭转振动
一、汽车传动系统 一般传动系统由发动机、离合器、液力变矩器、 变速器、传动轴、主传动、轮边减速器及轮胎等主要 部件组成。在行驶和作业过程中，传动系统交替重复 稳定和非稳定两种情况。 如图8-2所示为汽车、汽车起 重机底盘传动系统的传动简图和 动力学模型。图8-2中J1～J4 为发 动机各缸的等效转动惯量，每个 转动惯量上作用有阻尼ci及周期 性激励转矩Te；J5为飞轮的等效 转动惯量;
B B T T 14 T 13 T 12 T 11 T B 14 B 11
R R
将式（8-16）求逆后，改写为
有边界条件TBR4 0有
2 n J 4 R B 1 k4 T 2 B 1 n J 4
1.启动 启动一般分为有载启动和空载启动. 有载启动是指机构启动前已作用有外阻力，直至 机构完成启动的全过程，启动时机构不存在间隙，工 作装置无空行程。启动前机构处于非变形状态，如挖 掘机、装载机的铲斗和拖拉机的犁在阻塞情况下启动。 工作物质量和原动机启动转矩越大，启动时传动机构 的动载也越大。当外阻力矩大于启动转矩时，不能实 现启动。 空载启动时指机构在无外阻力情况下启动，然后 再加载，其振动情况一般可分为两个阶段:（1）空载 加速；（2）突然或平 M k1 k 1 K k1 k1 k 2 k2
J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 0 J 10 J 11 0
(c)T (Tr Tt ) J1 Tt J1 Tr J 2 cosnt J1 J 2 J1 J 2
第8章传动设计
➢ 传动线：各轴之间连线的倾 斜方式代表传动副的传动比。 连线中的平行线代表同一传 动比。
转速图作用
• 表示主轴上各级转速的传动路线。 • 表示传动(变速)组的个数，传动付数，
及传动比的大小。 • 表示各传动轴上所具有的转速级数及
转速大小。
转速图中相邻两水平线间的间隔为lgφ
2．结构网和结构式
结构网和结构式是设计转速图的一种 过渡形式，用作分析比较方案用。
➢结构网：表示传动比的相对关系而不 表示转速数值的线图。
➢结构式：如果在式Z=P0P1P2 ……传动 付的右下角标上该变速组的级比特性 指数，则该式变成了结构式。
12=3l×23×26 • 12—转速级数； • 3、2、2—各变速组
Szmin满足所有传动比的要求。
例：传动组a，ia1=1/2，ia2=1/1.41，ia3=1。查i为2， 1.4和1的三行。有数字的即为可能方案。结果如下
➢ ia1=1/2：Sz = …，60，63，66，69，72，75，… ➢ ia2=1/1.41： Sz = …，60，63，65，67，68，70，
转速图分析
➢电动机轴与轴Ⅰ间 的传动比为
是降速传动，故连线 向下倾斜两格。
轴Ⅰ的转速
转速图分析
➢ 轴 I-Ⅱ间有传动组 a，其传动比为
I-Ⅱ之间有三条连 线，分别为水平、 降一格和降两格。
转速图分析
➢ 轴Ⅱ-Ⅲ之间有传动组b， 其传动比为
轴Ⅱ的每一转速都有两 条连线与轴Ⅲ相连，为 水平和降三格。
3、采用三联滑移齿轮时， 还应检查滑移齿轮之间的齿数关系
➢ 三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数差， 应大于或等于4。因
机械基础第8章挠性传动
3
一、带传动系统的组成
主动带轮1 、环形带、从动带轮2
4
二、带传动类型
1、按传动形式分
❖ 开口传动：两轴平行,同向回转 ❖ 交叉传动：两轴平行,反向回转 ❖ 半交叉传动：两轴交错,不能逆转
5
2、按带的截面形状分
❖ 平带传动：底面是工作面,可实现多 种形式的传动.最简单,价格较便宜, 适合于中心距a较大的情况或高速场 合；
v0=1r v
1Байду номын сангаас
47
平均传动比
i平
n1 n2
z2 z1
常数
48
6、排距
49
Pt为排距
7、中心距和链条长度
❖ 链条长度常以链节数表示 ❖ 链节数最好取偶数 ❖ 避免过渡链节
50
四、链传动的特点
优点：
①平均传动比准确,无弹性滑动 和打滑现
象
②作用在轴上压力小,对轴承摩擦小
③结构紧凑〔与带传动比较〕 缺④点能：在恶劣的环境下工作 ①瞬时链速和瞬时传动比不是常数
30
一、链传动系统的组成与结构
1、链传动的组成：
31
2、链传动的类型 滚子链,套筒链
外链板
内链板
销轴 套筒 滚子
32
配合状况:
外链板
销轴与外链板〔外链节〕
d2
内链板 套筒与内链板〔内链节〕 过盈配合
套 滚 销轴 筒 子
d1
套筒与销轴 滚子与套筒
b1
间隙配合
33
34
齿形链
❖ 链板〔带两个齿,交错并列铰接〕、导板〔防侧向窜动〕
〔4〕链条静力拉断 低速〔v＜0.6m／s〕过载 断裂
52
53
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pj 1 x1 j
p j 1 p0 p1 p 2 pj 1
机械制造装备设计 39
正常传动系统
• 结论：以基本组为基础，通过第一、第 二、…、扩大组把各轴的转速级数和变 速范围逐步扩大，且各变速组相邻传动 比之间又遵循级比规律，则机床传动系 统的转速数列是连续的等比数列
1 : 2.5 1 : 6 1 : x 2 uc1 : uc 2 3.5
• • • • • x2——该变速组的级比指数，x2= 6 相邻传动比之间相差6倍 第V轴可以得到3×2×2= 12级转速 第二次把基本组的转速范围扩大 ——第二扩大组
机械制造装备设计 31
扩大顺序 • 按扩大转速范围过程而排列的基本组、 第一扩大组、第二扩大组……的排列顺 序
机械制造装备设计 6
第一节 有级变速主传动系统的 组成和要求
机械制造装备设计 7
主运动的有级变速
• • • • •
主传动系统：实现机床的主运动 主运动变速目的：适应各种工艺要求 实现运动变速：液压传动、电气传动 常用机械变速：无级变速、有级变速 常用：有级变速的齿轮传动
机械制造装备设计 8
齿轮变速箱特点
• 变速组的变速范围 = 最大传动比和最小 传动比之比 • 总变速范围 = 各变速组变速范围的乘积
机械制造装备设计 27
3. 变速组的传动比之间的关系 • 变速组内相邻传动比之间的比值——级比 • x0 • 级比的指数x0——变速组的级比指数 • 转速图中相邻传动比相间隔的格数
1 : 1 :1 1 : : 2 ua1 : ua 2 : ua 3 2
机械制造装备设计 40
• P0、P1、P2、P3、P4… • Z=P0P1P2P3P4…
• R=r0r1r2r3r4 …
机械制造装备设计 41
三、结构网和结构式
机械制造装备设计 42
结构网
• 结构网：转速图的对称形式
• 二轴间连线: 仅表示传动关系
• 轴上各圆点: 不表示该轴的具体转速
• 转速图有一致的变速特性，一个转速图 对应一个结构网 • 一个结构网可以画出很多不同的转速图
机械制造装备设计 12
第二节 有级变速主传动系统设计
机械制造装备设计 13
有级变速主传动系统设计 一、转 速 图 二、变速的基本规律 三、结构网和结构式 四、转速图的拟定 五、齿轮齿数的确定 六、齿轮的布臵 七、扩大变速范围的几种方法
机械制造装备设计 14
• 运动参数如转速范围、公比基本确定， 如何设计传动系统？ • 通常采用转速图
机械制造装备设计 20
• 相邻两轴之间的相应转速的连线：传动 副的传动比。 • 传动比的大小以连线的倾斜方向和倾斜 度表示 从左向下斜：降速传动 向上斜： 升速传动 水平连线： 等速传动
机械制造装备设计 21
X2010龙门铣床 • 第一变速组(II-III轴)，三对齿轮
u a1 ua 2 ua 3
固定传动比结构 变速机构 主轴、主轴支承、传动件 开停装臵 制动装臵 换向装臵 操纵机构 润滑装臵
机械制造装备设计 11
主传动系统设计要求 • 转速范围和变速级数 • 功率、扭矩、传动效率 • 精度、刚度、抗振性、热变形 • 自动化程度、生产率 • 操作灵活，安全可靠，维修方便。制造 方便，成本便宜。
2. 总变速范围=各变速组变速范围的乘积
Rn n max u max n min u min ua max ub max uc max um max rarbrc rm ua min ub min uc minum min ua max , rb ub max . ra ua min ub min
机械制造装备设计 47
1. 变速组及其传动副数的选择
• 一定变速级数的变速系统可由不同数目 的变速组组成 • 减少变速组数目：缩短传动链
• 总变速级数Z一定——增加各变速组内传 动副数目p——并且降速过快——齿轮径 向尺寸增大
机械制造装备设计 48
12级
• 1)12＝6×2 • 2)12＝4×3
机械制造装备设计 43
结构式
• 结构网又可以简化为结构式 • 结构式：专门用来表示变速系统特性的式 子
机械制造装备设计 44
结构式： 12=31×23×26 • • • • • • 12---转速级数 3、2、2---变速组的传动副数和传动顺序 1、3、6—各变速组级比指数x0，x1，x2 31--基本组x0=1，p0＝3 23--第一扩大组, x1＝3、p1＝2 26--第二扩大组，x 2=6，p2= 2
机械制造装备设计 34
• 等比数列1：10，14，20，28 • 等比数列2：20，80 • 两个等比数列相乘： 200，280，400，560，800，…
机械制造装备设计 35
变速规律
基本组X 0 1 ，传动副数p0 3 ua1 : ua 2 : ua 3 1 : :
2
1:
• 优点：变速范围大，传递功率大，传
动比准确，工作可靠等。
• 缺点：不能实现无级变速，齿轮传动 不够平稳，结构复杂，不宜用于高速 精加工机床上。
机械制造装备设计 9
主传动系统的功用 • 电动机的恒定转速 主轴各级转速
• 实现变速的同时，传递扭矩
机械制造装备设计 10
主传动系统的组成部分。
• • • • • • • •
• 改变排列顺序，可得到不同方案 • 如12级转速，按传动顺序排列有： • 12 ＝3×2×2 • 12 = 2×3×2 • 12 ＝2×2×3
机械制造装备设计 51
1) 传动副的“前多后少”原则 • 传动副数较多的变速组安排在前面，传动 副数较少的在后面 • 当Z =papbpc┈pm 时, 令 pa＞pb＞pc┈pm • 电动机转速高于主轴的大多数转速，变速 系统以降速传动居多 • 根据转矩公式(单位N· m) T= 9550P/n
x0
:
2 x0
第一扩大组X 1 3 ，传动副数p1 2 ub1 : ub 2 1 : 3 1 : x1 第二扩大组X 2 6，传动副数p2 2 uc1 : uc 2 1 : 6 1 : x 2
机械制造装备设计 36
级比规律 • • • • • 基本组级比 x0 x0=1 第一扩大组级比 x1 x1= p0 第二扩大组级比 x2 x2= p0 p1 第三扩大组级比 x3 x3= p0 p1 p2 第j扩大组级比xj xj= p0 p1 p2…pj-1
24 1 1 uc1 3.5 54 2.25 50 1.79 2.5 uc 2 28
机械制造装备设计 24
等比数列相乘=等比数列？
• 等比数列1——10，12.5，16 • 等比数列2——10，20，40 • 两个等比数列相乘： 100，125，160，200，250，320， 400，500，640
机械制造装备设计 45
• 各组变速范围分别为2、3、6等，它 和结构网一样只表示变速特性的相对关 系。
机械制造装备设计 46
四、转速图的拟定
• 任务：为了寻找最佳的变速系统方案 • 步骤： Rn、z、——变速组数及其传动副 数——结构式或结构网。 结构式(结构网)——转速图——分配传 动比 传动比——齿轮的齿数——传动系统图
第八章
传动设计
机械制造装备设计 1
本章重点
• 有级变速传动系统的设计原则 • 转速图拟订步骤 • 常见有级变速传动系统分析
难点
• 有级变速传动系统的设计原则
机械制造装备设计 2
• 机床的传动系统组成
表面形成运动传动系统
辅助运动传动系统
机械制造装备设计 3
1. 表面成形运动传动系统
• 表面成形运动：传动工件或刀具作母线 和母线运动轨迹。 • 组成部分： 主运动——切下切屑的运动 进给运动——维持切削运动连续进行的 运动 切入运动——使工件表面逐步达到规定 尺寸的运动
机械制造装备设计 25
二、变速的基本规律
1. 变速系统的变速级数=各变速组传动副 数的乘积 • 传动顺序——电动机 主轴传动的先后 排列 • pa、pb、pc、…、pm 分 别 代 表 各 变 速 组 的变速级数和相应的传动顺序，主轴的 变速级数Z为： Z=papbpc…pm
机械制造装备设计 26
27 1 1 2 43 1.58 1 31 1 39 1.26 35 1 35
机械制造装备设计 22
• 第二变速组(III一IV轴)，二对齿轮
26 1 1 ub1 3 52 2 39 1 ub ห้องสมุดไป่ตู้ 39
机械制造装备设计 23
• 第三变速组(IV-V轴)，二对齿轮
需2＋6=8对齿轮 7对
• 3)12=3×2×2 3十2＋2= 7对
机械制造装备设计 49
• 主轴最低转速，一般比电动机转速低得 多 • 如果采用p=2或3时，达到同样的变速级 数变速组相应增加，这样可以利用变速 的传动比兼起降速作用——减少专门用 于降速的定比传动副。
机械制造装备设计 50
2. 结构式或结构网的选择
• 使用转速图：直观表达各轴转速的变化、 传动副的速比关系
机械制造装备设计 15
• 已知：Rn、Z、 • 解决：几根传动轴 几对齿轮 每对齿轮的传动比 齿轮齿数 • 方法：转速图、结构式、结构网
机械制造装备设计 16
传动系统图
X2010龙门铣床
转速图
机械制造装备设计 17
机械制造装备设计 18
1 : 1 1 : 3 1 : x1 ub1 : ub 2 3
• • • • x1 ——该变速组的级比指数，x1=3 相邻传动比之间相差3倍 第IV轴得到6级连续的等比数列 第二变速组的作用：将基本组的变速范围 进行第一次扩大 • ——第一扩大组