传动装置的运动与动力参数的选择和计算
目录
一、设计任务 (01)
二、电动机的选择计算 (01)
三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (02)
四、传动零件的设计计算 (04)
五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (05)
六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (10)
七、轴的设计计算 (16)
八、滚动轴承的选择和寿命验算 (21)
九、键联接的选择和验算 (22)
十、联轴器的选择计算 (23)
十一、减速器的润滑方式及密封方式的选择，润滑油牌号的选择及装油量的计算 (24)
十二、设计体会 (25)
十三、参考文献 (26)
二、电动机的选择计算
根据工作要求及条件，选择三相异步电动机 ，封闭式结构，电压380V ，Y 系列。 1.选择电动机功率
滚筒所需的有效功率：Pw=F ×V=6800×0.65=4.42KW
传动装置的总效率：ηηηηηη卷筒联
承齿链总????=4
2 查机械设计指导书表17-9得式中: 滚筒效率： 滚筒η= 0.96 联轴器效率： 联η = 0.99 传动效率： 链η = 0.92 深沟球轴承： η承=0.99 斜齿轮啮合效率：斜η = 0.97
传动总效率: 79.096.099.099.097.092.042=????=总η 所需电动机功率 :P 总= 总η/P I =4.42/0.79=5.59KW 2.选取电动机的转速
滚筒转速 n I =
D πυ60=28
.09
.060??π=61.42r/min 查机械设计指导书表27-1,可选Y 系列三相异步电动机Y132M-4,额定功率
0P =7.5KW ， 同步转速1500 r/min;
或选Y 系列三相异步电动机Y160M-6,额定功率额定功率0P =7.5KW, 同步转速1000 r/min.均满足0P >r P 。
表2-1 电动机数据及传动比
方案号
电机型号
额定功率
同步转速
满载转速
总传动比
1 Y160M —6 7.5 1000 970 25
2 Y132M —4 7.5 1500 1440 37.7
比较两种方案可见，方案1选用的电动机虽然质量和价格较低，但传动比过低。 为使传动装置紧凑，决定选用方案2。
表2-2 电动机型号为Y132M-4.查表得其主要性能如下
电动机额定功率 P 0/ KW 7.5 电动机轴伸长度E/mm 80 电动机满载转速 n 0/(r/min) 1440 电动机中心高H/mm 132 电动机轴伸直径 D/mm 38
堵转转矩/额定转矩T/N.m 2．2
三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算
1、分配传动比 总传动比:
总i =0n /1n =1440/38.8=37.11
传动比为2—4，取 5.2=链i
则减速的传动比：带减i i i /∑==23.45/2.5=9.38 对减速器传动比进行分配时，即要照顾两级传动浸油深度相近，又要注意 大齿轮不能碰着低速轴，试取：
=1i 减
1.35i =
38.935.1?= 3.56
低速轴的传动比：2i =1/i i 减= 9.38/3.56=2.64 2、各轴功率、转速和转矩的计算 0轴：即电机轴
P 0=P 电=5.81KW n 0=1440r/min
T 0=9550×P 0/n 0=9550×5.81/1440=38.53m N ? Ⅰ轴：即减速器高速轴
P 1= =?联η0P 5.81×0.99=5.75KW n 1= n 0 =1440r/min T 1=9550×P 1/n 1=9550×5.75/1440=38.15m N ? Ⅱ轴：即减速器中间轴
P 2= P 1·ηη承齿?=5.75×0.99×0.97=5.52kw
n 2=n 1/i 12= n 1/i 1=1440/3.56=404.49r/min T 2=9550×P 2/n 2=9550×5.52/404.4=130.37m N ? Ⅲ轴：即减速器的低速轴
P 3= P 2·ηη承齿?=5.52×0.97×0.99=5.30kw n 3= n 2/i 23=404.49/2.64=153.22r/min T 3=9550×P 3/n 3=9550×5.30/153.22=330.34N ·m Ⅳ轴：即传动滚筒轴
P 4= P 3·ηη链承?=5.30×0.99·0.92=4.83 kw
n 4= n 3 /i =153.22/2.5=61.288r/min T 4=9550×P 4/n 4=9550×4.83/61.288=752.62 N ·m
将上述计算结果汇于下页表：
表3-1 各 轴 运 动 及 动 力 参 数
四、传动零件的设计计算
1、链传动的设计计算 1）确定设计功率P 0
分别查机械设计教材表4-14,图4-39，表4-15得
A K =1，K z =0.8，K p =1， KW P 247.599.03.5=?=
P 0=
P
Z A K P K K =KW 2.41247.58.01=??
2）选取链的型号
根据P 0和n 3查机械设计教材图4-37，选链号为16A 。 所以P=25.40mm
3）确定中心距a
初步选定中心距a 0=30P=762mm
链节数L P =2
12021022z z p a 2??
?
??-+++πz z a p =100.976mm
4）中心距a=???
?
???
??
??
??-+??? ??+-++-2
122
2121p 2822z L 4p πz z z z L z p =749.6mm 轴序号 功 率P/ KW
转 速 n/(r/min) 转 矩
T/N.m
传动形式 传动比i 效率η 0轴 5.81
1440
38.53
连轴器
1.0
0．99
Ⅰ轴 5.75 1440 38.15
齿轮传动
3.56 0．96
Ⅱ轴
5.52
404.49
130.37
齿轮传动
2.64 0．96
Ⅲ轴
5.30
153.22
330.34
链传动 2.5 0．91
Ⅳ轴 4.83 61.288 752.62
V=
s m s m n /15/49.11000604
.2522.153********pz 31<=???=?
F t =v
p
1000
Q F =K Q F t =N v
P
Q 8.422549
.1247
.52.11000K 1000??=
5）链轮直径 1d =
mm z 54.18623180sin 4
.25180sin P =??
? ??=??? ?? =2d
mm z 1.46157180sin 4
.25180sin P =?
?
? ??=??? ?? 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：
原始数据：高速轴的输入功率 ： 5.75kW
小齿轮转速 ： 1440 r/min
传动比 ：3.56 单向传动，工作载荷有轻微冲击，
每天工作8小时，每年工作300天，预期工作4.5年。
1.选择齿轮材料精度等级
齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用45钢，调质处理，由表5—1查得 小齿轮45调质，硬度217～255HB ，取硬度为235—255HB ；
大齿轮材料选用45钢，正火处理，硬度162～217HB ，取190—217HB 。 齿轮精度等级为8级
计算应力循环次数N (由教材式5—33)
91110866.1)283005.4(114406060?=??????==h jL n N
8912121024.556.310866.1?=?==i N N
查教材图5-17得1N Z =1.0, 2N Z =1.08 取Zw=1.0，1lim H S =1.0，LVR Z =1.0，X Z =1.0 由教材图5-16(b)得:
1lim H σ=580Mpa ，2lim H σ=545MPa 由教材式(5-28)计算许用接触应力
[]1H σ=min
1lim H H S σZ
N1Z X Z W Z LVR =
0.10
.10.10.10.1580????=580Mpa
[]2H σ=min
2
lim H H S σZ N2Z X Z W Z LVR =
.10
.10.10.108.1545????=588.6Mpa
2. 按接触疲劳强度计算中心距
取=x Z 1.0 3
21
])/[(2)1(H E H a Z Z Z Z u
KT u a σβεΦ+≥ 由教材表5—5查得：E Z =189.8MPa 取R φ=0.35 T 1=1
1
9550n p ?
=38.13m N ?m 初取：2.12=εZ K t , 暂取：ο12=β 估取：?==20n t αα ?==12ββb 由教材式5—41 计算H Z
99.0cos ==ββZ
t t b H Z ααβsin cos /cos 2= =
?
???
?20sin 20cos 12cos 2=2.47
3
21
])/[(2)1(H E H a t Z Z Z Z u
KT u a σβεΦ+≥ =()3
2
58099.08.18947.256.335.02381302.1156.3??
?
???????+
=103.7mm
圆整取： a=125mm
一般取： 5.2~25.1125)02.0~01.0()02.0~01.0(=?==a m n mm
取标准模数： mm m n 25.1= 总齿数： ∑
z =
n
m a β
cos 2=196.325 整取 ： ∑
z
=196
小齿轮齿数 ：z 1
=∑z
/(u+1)=42.985
整取： z 1 =43 大齿轮齿数： z 2= ∑
z
- z 1 =153
取： z 1=43 z 2=153 实际传动比： 558.343
15312===
z z i 传动比误差： %11.0%100i i i =?-=?理
实
理i ＜5% 故在范围内。 修正螺旋角 ：
98.0)1252/()15343(25.12/)(cos 21=?+?=+=a z z m n β
ο478.11=β 与ο12=β相近，故βZ 、H Z 可不修正 mm
z m d mm z m d n n 153.195cos /847.54cos /2211====ββ
3.验证圆周速度
s m s m d n v /6/95.110006011<=?=π故满足要求 4.计算齿轮的几何参数
由5-3 按电动机驱动，轻度冲击 25.1=A K
s m vz /78.1100/4395.1100/=?= 按8级精度查图5-4(b)得：09.1=V K 齿宽：mm a b a 75.4312535.0=?=?Φ= 取整：b 2=45mm b 1=50mm
按82.0847.54/45/==d b ，
考虑到轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称位置查机械设计教材图5-7a 得：0625.1=βK 按8级精度 查机械设计教材表5-4得：2.1=αK
737.1==αβK K K K K V A 齿顶圆直径：
mm m h d d a a 347.5725.12847.542*
11=?+=+=
mm m h d d a a 653.19725.12153.1952*22=?+=+=
端面压力角：?===375.20)478.11cos 20tan arctan()cos tan arctan(
o
o
βααn t 齿轮基圆直径：
mm d d t b 415.51375.20cos 847.54cos 11=??==α mm d d t b 943.182375.20cos 153.195cos 22=??==α
齿顶圆压力角：
?===291.26347.57415
.51arccos arccos 111a b at d d α ?===245.22653
.197943
.182arccos arccos 222a b at d d α ()()[]76.1tan tan tan tan 21
2211=-+-=
t at t at a z z ααααπ
ε 28.2sin ==
n
m b πβ
εβ 基圆螺旋角：?==777.10)cos tan(tan t b acr αββ 由教材式5-41得：Z H=
45.2sin cos cos 2=t
t b
ααβ
由教材式5-42得：99.0cos ==ββZ 由教材式5-43得：75.01==α
εεZ
MPa MPa u
u bd
KT Z Z Z Z H E H H 580][86.301)
1(211
1=<=+=σσβε 5.验算齿根弯曲强度
由式5-44得
F σ=
n
m bd KT 22
2Fa Y sa Y εY βY ≤][F σ 1v z =1z /β3cos =43/ ?478.11cos 3 =43.259 2v z =2z /β3cos =153/?478.11cos 3=154.034 查图5-14得：1Fa Y =2.43,2Fa Y =2.19 查图5-15得：1sa Y =1.69,2sa Y =1.83 由式5-47计算βY ：
βY =1-β
ε?120β=1-2.28?
?120478.11=0.78 由式5-48计算εY ：
εY =0.25+
a
b
εβ2cos 75.0=0.25+76
.1777.10cos 75.02?
?=0.661
由式5-31计算弯曲疲劳许用应力
查图5-18b 得：=1lim F σ220MPa,=2lim F σ210MPa 查图5-19得：==21N N Y Y 1.0 取： Y x =1.0
取： 4.1S ,0.2Y min F t s ==
[]=1F σX N F ST F Y Y S Y 1min
1lim σ=4
.1112220???=314.29Mpa
[]=2F σX N F ST F Y Y S Y 2min
2lim σ=4
.1112210???=300Mpa
1F σ=
n
m bd KT 11
21Fa Y 1sa Y εY βY
=
78.0661.069.143.225
.1847.544538130
798.12????????
=94.102MPa<[]1F σ=314.29Mpa 安全
2F σ=1
F σ1
12
2sa Fa sa Fa Y Y Y Y
=69
.143.283
.119.2102.94???
=91.834MPa<[]3F σ=300MPa 安全
6．齿轮主要几何参数
Z 1=43 Z 2=153 β=11.478°
m n =1.25mm d 1=54.847mm d 2=195.153mm
1a d = 1d n a m h *
2+=54.847+2×1×1.25=57.347mm
2a d =2d n a m h *2+=195.153+2×1×1.25=197.653mm
1f d =1d -2.5n m =54.847-2.5×1.25=51.722mm
2f d =2d -2.5n m =195.153-2.5×1.25=192.028mm
a =125mm
b 1=50mm b 2=45mm 齿轮的结构设计：
①小齿轮：由于小齿轮齿顶到键顶距离x<5，因此齿轮和轴可制成一体的齿轮轴。 ②对于大齿轮，2a d <500m 因此，做成腹板结构。
六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算
由前面计算得知： 二轴传递的功率P 2=5.52kw ，转速n 1=404.49r/min ，
转矩T 1=130.37N.m ，齿数比u=2.64， 单向传动，工作载荷有轻微冲击，
每天工作8小时，每年工作300天，预期工作4.5年。
1.选择齿轮材料，确定精度及许用应力
小齿轮为45钢，调质处理，硬度为217—255HB 大齿轮为45钢，正火处理，硬度为190—217HB 齿轮精度为8级
计算应力循环次数N (由教材式5—33)
1N =60h jL n 1=60×404.49×1×(8×300×4.5)=5.24×108
2N =1N /2i =64
.21024.58
?=81099.1?
查图5—17得：=1n z 1.07, =2n z 1.12 取：w z =1.0,min H S =1.0,LVR z =1.0,x z =1.0 查图5—16得：1min H σ=580MPa, 2min H σ=545MPa 由式5—28
LVR W X N H H H z z z z S 1min
1
lim 1][σσ=
=
0.107.10
.1580
??×1.0×1.0=620.6MPa LVR W X N H H H z z z z S 2min
2
lim 2][σσ=
=
0.112.10
.1545
??×1.0×1.0=610.4MPa 2.按接触疲劳强度确定中心距
a ≥(u+1)
[]32
22???
?
??H E H a Z Z Z Z u KT σφβεmm T 2=2
2
9550
n p =130370N ·mm 初选2
t t Z K ε=1.2，暂取?=12β,=a φ0.35
由式5—42 ==ββcos z 0.99 由表5—5 得E Z =189.8MPa 由式5—41 计算H Z
估取 ?=20n α ?=12β
t α=arctan(tan n α/cos β)
= arctan(tan200/cos120)=20.41030
b β= arctan(tan βcos t α)
= arctan(tan12°×cos20.41030)=11.29550
则H Z =
t
t b
ααβsin cos cos 2
=
?
???
?4103.20sin 4103.20cos 2955.11cos 2=2.45
α ≥(u+1)[]3
2
22???
?
??H E H a Z Z Z Z u KT σφβ
ε =()32
4.61099.08.1894
5.2884.24.0273.1653631.11884.2??
?
????????+
=132.48mm
圆整取： α=145mm 一般取： n m =(0.01～0.02)t α= (0.01～0.02)×140=1.35～2.7 取标准值： n m =2mm 两齿轮齿数和 ： ∑
z =
n
m cos a 2β=212cos 1452?
??=141.83
取：∑
z
=142
Z 1=∑
z
/(u+1)=
1
64.2142
+=39.01
取：Z 1=39
Z 2= ∑
z
-z1=142-39=103
实际传动比： 1
z 2z i =实=
39
103
=2.641 传动比误差： %039.0%100i i i =?-=?理
实
理i ＜5% 故在范围内。 修正螺旋角 ： β=arccos
()a 2z z m 21n += arccos ()145
2103392?+?=11.680
与初选 接近，H Z ，βZ 可不修正
1d =
βcos m 1n z =?
?68.11cos 39
2=79.649mm 2d =
βcos m 2n z ?
?68.11cos 103
2=210.355mm
圆周速度： V=
3
1
110
60?n d π=
1000
6049
.404649.79???π=1.69m/s
取齿轮精度为8级 3．验算齿面接触疲劳强度
H σ=H Z E Z εZ β
Z u
1
u 22
1+bd KT ≤][H σ 有表5-3查得：A K =1.25
1Vz /100=1.69×39/100=0.659
按8级精度查图5-4得动载系数v K =1.068 齿宽 b=a a φ=0.35×145=50.75mm
取：55b 2= mm 601=b mm
2/d b =55/79.649=0.691
查图5-7齿轮相对于轴承非对称布置，两轮均为软齿面，得：βK =1.04，查表5-4得： αK =1.2
载荷系数K =A K v K βK αK =1.25×1.068×1.04×1.2=1.6661 由5-42 ?==68.11cos cos ββz =0.989 计算重合度a ε，βε以计算εz ：
1a d =1d +2*
a
h m=79.649+2×1.0×2=83.649mm 2a d =2d +2*
a
h m =210.355+2×1.0×2=214.355mm
t α=arctan(tan n α/cos β)
= arctan(tan200/cos11.680)=20.3880
1b d =1d cos t α=79.649×cos20.3880
=74.659mm
2b d =2d cos t α=210.355×cos20.3880
=197.177mm
1at α=arccos 1
1a d d d = arccos 649.83659
.74 =26.7530
2at α=arccos
2
2a d d d = arccos 355.214177
.197 =23.0940
αε=
π21
［1z (tan 1at α-tan t α)+2z (tan 2at α-tan t α)］ =π
21[39×()?-?388.20tan 753.26tan +103×()?-?388.20tan 094.23tan ] =1.71
βε=
n
m b πβsin = π268.11sin 60?? =1.61
由式5-43计算εZ
765.071
.11
1
==
=
α
εεZ 989.0cos ==ββZ b β= arctan(tan βcos t α)
= arctan(tan11.68°×cos20.3880)=10.9670
H Z =
t t b a a sin cos cos 2β= ?
??
388.20sin 388.20cos 967.10cos 2 =2.45
由式5-38计算齿面接触应力H σ
H σ=H Z E Z εZ β
Z u
1
u 22
22+bd KT =2.45×189.8×0.765×0.989×
641
.21
641.2649.79601303706661.122
+???? =525MPa<[H σ]=610.4Mpa 4．校核齿根弯曲疲劳强度
由式5-44得；
F σ=
n
m bd KT 11
2Fa Y sa Y εY βY ≤][F σ 1v z =1z /β3cos =39/ ?68.11cos 3 =41.5267 2v z =2z /β3cos =103/?68.11cos 3=109.673 查图5-14得：1Fa Y =2.44,2Fa Y =2.23 查图5-15得：1sa Y =1.67,2sa Y =1.81 由式5-47计算βY
βY =1-β
ε?120β=1-1.61?
?12068.11=0.84 由式5-48计算εY
εY =0.25+
a
b
εβ2cos 75.0=0.25+71
.1967.10cos 75.02?
?=0.65
由式5-31计算弯曲疲劳许用应力
查图5-18b 得：=1lim F σ220MPa,=2lim F σ210MPa 查图5-19得： ==21N N Y Y 1.0 取： Y x =1.0
取： 4.1S ,0.2Y min F t s ==
[]=1F σX N F ST F Y Y S Y 1min
1lim σ=4
.1112220???=314.29Mpa
[]=2F σX N F ST F Y Y S Y 2min
2lim σ=4
.1112210???=300Mpa
1F σ=n
m bd KT 11
21Fa Y 1sa Y εY βY =
84.065.067.144.22
649.7955130370
6661.12????????
=110.315MPa<[]1F σ=314.29Mpa 安全
2F σ=1
F σ1
122sa Fa sa Fa Y Y Y Y =67.144.281
.123.2315.110???=109.273MPa<[]3F σ=300MPa 安全
5．齿轮主要几何参数
Z 1=39 Z 2=103 β=11.68° m n =2mm d 1=79.649mm d 2=210.355mm
1a d = 1d n a m h *
2+=79.649+2×1×2=83.649mm
2a d =2d n a m h *2+=210.355+2×1×2=214.355mm
1f d =1d -2.5n m =79.649-2×2.5=74.649mm
2f d =2d -2.5n m =210.355-2×2.5=205.355mm
a =145mm 取1
b =60mm, b 2=55mm 齿轮结构设计计算：
（1）小齿轮mm d a 2001<，制成实心结构的齿轮。
（2）大齿轮，mm d a 5002<，做成腹板结构。
七、轴的设计计算
1．减速器高速轴的设计计算 （1）选择轴的材料
轴的材料为45号钢，调质处理 （2）按扭矩初步估算轴端直径
初步确定高速轴外伸段直径，高速轴外伸段上安装联轴器，联轴器另一端联 电动机轴，由表22-2查得 mm d 321=。
其轴径可按下式求得：
3
1
1
01n P A d ≥ 查表（8-2）得：0A =110—160，取：0A =120 考虑轴端有一个键槽，在计算时应该增加3%～5%
3
11140
33
.5120≥d ×（1+3%）=20.07mm 故取：1d =32mm
（3）初选滚动轴承
因该轴上装有斜齿轮，需要调整轴向位置，考虑装拆调整方便起见， 选用深沟球轴承。根据轴端尺寸，联轴器的定位方式和轴承的大概 安装位置，初选单列深沟球轴承6208 （4）设计轴的结构 a.用mm 38φ的轴肩定位
轴承按标准取6208内径为mm 40φ
该轴为齿轮轴，轴承的周向用过盈的配合， 联轴器的周向用键定位。 b ．布置轴上零件，设计轴的结构
根据安装和定位的需要，初定各轴段直径和长度，各跨度尺寸， 作轴的简图如图：
力学模型
?40
76
242
39
331
160
110
?46
?57.3
?40?38
?32
图7-1 5）对轴进行分析，作当量弯矩图。
计算齿轮所受的各个分力，绘制空间受力简图 圆周力： 1t F =12T /1m d =2×38150/54.847=1391.143N 轴向力：N F F t a 475.228tan =?=β 径向力：N F F n t r 667.516cos /tan =?=βα 齿轮的分度圆直径： 1d =54.847mm 齿轮的齿根圆直径： 1f d =51.722mm
将空间力系分解为H 和V 平面力系，分别求支反力并画弯矩图
0bv =∑M ，
即：a r F F R 2
847
.5455182av -
-=0
N N R 56.190182
667.51655475.2284235.27av =?+?=
0=∑M
av
即：04235.27127182=+-a r bv F F R
N N R 326182
475
.2284235.27667.516127bv =?-?=
0bH =∑M
055182aH =+-t F R
N R 420182
143
.139155aH =?=
0=∑M aH
0127182=+-t bH F R
N 7.970182
143
.1391127=?=
bH R
mm N M ?=?=?=179303265555R bv v1
mm N R M ?=?=?=11.2420156.190127127av v2
求轴的弯矩M ，画弯矩图
9.56318179305.53388221221=+=+=V H M M M mm N ? 6.5861711.242015.53388222222=+=+=V H M M M mm N ? 画轴的扭矩图 T=38150mm N ? 求计算弯矩M ca ，画计算弯矩图 根据：
)T (M M 22
ca α+=，6.0=α
mm
N M ca ?=?+=60793)381506.0(9.56318221
()()62928381506.06.586176.02
22
2
22=?+=?+=T M M ca mm N ?
()22890381506.002
3=?+=ca M mm N ? 绘制空间受力、弯矩、扭矩简图如图：
T
F t
F r
F a
127
99
55
图7-2
图7-3
传动装置的运动及动力参数的选择和计算
传动装置的运动及动力参数的选择和计算
目录 一、设计任务 (01) 二、电动机的选择计算 (01) 三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (02) 四、传动零件的设计计算 (04) 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (05) 六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (10) 七、轴的设计计算 (16) 八、滚动轴承的选择和寿命验算 (21) 九、键联接的选择和验算 (22) 十、联轴器的选择计算 (23) 十一、减速器的润滑方式及密封方式的选择，润滑油牌号的选择及装油量的计算 (24) 十二、设计体会 (25) 十三、参考文献 (26)
二、电动机的选择计算 根据工作要求及条件，选择三相异步电动机 ，封闭式结构，电压380V ，Y 系列。 1.选择电动机功率 滚筒所需的有效功率：Pw=F ×V=6800×0.65=4.42KW 传动装置的总效率：ηηηηηη卷筒联 承齿链总????=4 2 查机械设计指导书表17-9得式中: 滚筒效率： 滚筒η= 0.96 联轴器效率： 联η = 0.99 传动效率： 链η = 0.92 深沟球轴承： η承=0.99 斜齿轮啮合效率：斜η = 0.97 传动总效率: 79.096.099.099.097.092.042=????=总η 所需电动机功率 :P 总= 总η/P I =4.42/0.79=5.59KW 2.选取电动机的转速 滚筒转速 n I = D πυ60=28 .09 .060??π=61.42r/min 查机械设计指导书表27-1,可选Y 系列三相异步电动机Y132M-4,额定功率0P =7.5KW ， 同步转速1500 r/min; 或选Y 系列三相异步电动机Y160M-6,额定功率额定功率0P =7.5KW,
机械设计实验报告带传动
实验一 带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带 图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。 （1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min ；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U ”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n 1、n 2。 （2）扭矩测量装置 电动机输出转矩1T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩1T 、2T 相等。
标枪运动的力量素质
编号南京体育学院本科毕业论文（设计） （2012届） 论文题目:对标枪专项力量素质方法的研究与分析 作者： 学号： 学生所属系： 毕业专业： 指导教师：
目录 摘要： (3) 关键词： (3) Abstract:. (3) 1前言： (3) 2 研究对象与方法 (3) 2.1研究对象 (3) 2.2研究方法 (3) 2.2.1文献资料法： (3) 2.2.2访谈法： (3) 2.2.3对比试验法： (4) 2.2.4 统计分析法： (4) 3结果分析 (4) 3.1 标枪运动的力量素质概念及其关系 (4) 3.1.1 标枪运动力量素质的概念 (4) 3.1.2 标枪运动力量训练的组成关系 (4) 3.2实验对比 (5) 3.2.1实验设计 (5) 3.2.2 分析讨论 (6) 3.3 标枪运动员力量训练遵循的原则 (8) 3.3.1超量负荷原理 (8) 3.3.2因人而异 (8) 3.3.3发展爆发力 (8) 3.3.4符合运动技能特征 (8) 4 结论与建议 (9) 4.1 结论 (9) 4.2 建议 (9) 5参考文献： (9)
浅析标枪专项素质训练方法 摘要：标枪力量训练是为了提高专项力量素质水平,增强投掷能力;是一般力量训练向专项力量训练过渡的重要环节;是标枪训练周期的一个重要组成部分。本文针对南京公园路体校16名标枪运动员的力量训练进行实验研究,结果证实,力量密切结合专项的组合训练法,对少年运动员专项能力的提高要优于单一的力量训练法,更有助于提高运动员的标枪运动成绩。 关键词：专项；力量；训练；投掷；标枪 Analysis of Javelin Training Methods Abstract: Javelin strength training is to enhance the special forces, enhance throwing ability; a general strength training to the specific strength training important part of the transition; javelin training cycle is an important component. In this paper, Park Road Sports School in Nanjing 16 javelin athletes strength training experiment, the results confirmed that the combination of strength training in close connection with the special law on the special ability of young athletes to improve strength training is superior t o single method more conducive to Javelin athletes to improve sports performance. 1前言：掷标枪运动是一项以纵向长轴器械为投掷物的投掷项目。最后用力开始时肌肉的伸展长度长、力量指向集中，动作速度快，是典型的爆发式用力的运动项目[1]。所以运动成绩与运动员的专项力量素质有很大关系。而青少年运动员正处于身体生长发育的高峰期，肌肉纵向的生长速度大于横向的生长速度，且肌肉及骨骼中有机物含量多，故不宜做过多和过大的肌肉力量特别是重器械力量练习。笔者就则以问题提出合理的训练手段与方法为我国标枪运动的发展做出贡献。 2 研究对象与方法 2.1研究对象 本文是以南京公园路体校16名标枪运动员力量训练方法为研究对象 2.2研究方法 2.2.1文献资料法：查阅大量与专项力量相关的文献资料，积累理论基础。 2.2.2访谈法：对我省优秀教练员以及学者进行访谈了解他们对于标枪专项力量训练的看法。
运动分析软件介绍
系统简介 高速视频目标跟踪测量软件旨在对高速摄像机拍摄视频中的物体进行运动分析，求得其速度，加速度等一系列运动参数，本系统与其他类似应用相比的优势在于: 一、对高速摄像机拍摄的RHVD格式视频进行播放、截图、截取片断保存等； 二、可进行图像处理，包含白平衡、亮度对比度调节、透视、畸变矫正等； 三、对目标进行跟踪，并对其运动的角度、速度、加速度等运动参数进行分析。 功能描述： 1) 在新建或打开分析项目后可进行多视频多目标的目标跟踪，目标跟踪轨迹在视频播放画面和时序图面板上实时显示； 2) 时序图可改变横纵坐标的物理定义，并且可对图线进行滤波； 3) 在目标追踪过程中，若目标丢失，可对目标模板进行修改并以新模板重新进行跟踪； 4) 导出多个跟踪目标的不同参数类型的数据； 5) 保存或另存为分析项目； 6) 若视频存在畸变可进行畸变校正，畸变校正后可计算刚体转角； 7) 若存在已知长度的物体，可进行尺寸标定； 8) 若视频画面存在视角偏差，可计算透视矩阵，供数据处理使用；
9) 设置坐标系时可指定坐标系原点和X轴方向，并根据透视矩阵计算出X轴与Y轴的夹角； 10) 改变视频播放帧率； 11) 截取视频画面并保存； 12) 导出视频的时间序列； 13) 显示视频的参数； 14) 选中视频的一部分，并删去不感兴趣的帧； 15) 定位到视频的某一帧或某一时刻； 16) 控制视频单次播放或循环播放，当存在几个播放视频时能够设置同步播放； 17) 导出视频为.avi格式，导出时可选择导出整个视频或选中的部分； 18) 调节视频播放的色彩模式，在彩色模式下还能够选择视频白平衡的状态 19) 调节视频的亮度和对比度； 20) 对存在亮场和暗场的视频进行亮场矫正和暗场矫正； 21) 基于原图像对图像进行90°、180°、270°旋转； 22) 对图像进行缩放和拖拽； 23) 图像可适应窗口或以原始大小显示。 应用场合 1、运动分析、长度测量、角度测量、面积测量、轮廓分析 2、畸变校正分析处理 3、透视分析 4、视频文件基本处理，如亮度、对比度，暗场、亮场、同步、定位等 5、高速运动的分析追踪
电动机的选择及运动参数的计算
目录 1．设计任务书 (1) 1．1设计题目 (1) 1．2设计数据 (1) 1. 3设计工作量 (1) 2.电动机的选择及运动参数的计算 (2) 2．1选择电动机容量 (2) 2．2确定电动机的转速 (3) 2．3计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 (3) 2．4计算传动装置的运动和动力参数 (4) 3．齿轮的传动设计 (5) 3．1选择材料，确定许用应力 (5) 3．2按齿面接触强度设计 (5) 3．3确定基本参数，计算主要尺寸 (6) 3．4计算齿轮几何尺寸 (6) 3．5校核齿根弯曲疲劳强度 (7) 3．6选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 (7) 4．轴的设计 (8) 4．1轴的功率转速扭矩、转速、扭矩 (8) 4．2初步估算轴径 (8) 4．3轴的结构设计 (8) 4．4按弯扭合成强度校核轴径 (9) 5．滚动轴承的选择及验算 (13) 6．键的选择计算 (13) 7．减速器的结构尺寸计算 (14) 7．1箱体的设计 (14) 8．润滑油及润滑方式的选择 (17) 8．1齿轮的润滑 (17) 8．2轴承的润滑 (17) 8．3润滑油的选择 (17) 8．4密封方法的选取 (17) 9．设计小结 (18) 参考文献 (19)
电动机的选择及运动参数的计算 按已知工作条件要求和条件选用Y 系列，一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。 一、选择电动机容量 工作机所需功率P ω 1000F P kW ωωωω υη= = 式中F ω=2500N ωυ=1.5m/s 工作机的效率ωη=0.94～0.96 对皮带输送机取 η=0.94带入上式，得 P 工作 =FV/1000η=3。99KN 电动机的输出功率0P 0P P η = 式中η电动机至滚筒的传动装置总效率 3.900.9950.98 3.76 II I P P ηη ==??=滚 齿 1η-----带传动效率 2η-----齿轮传动效率 3η-----滚动轴承的效率 4η-----联轴器的效率 5η-----运输机平型带传动效率 取带传动效率0.96 齿轮传动效率滚动轴承的效率0.98 联轴器的效率0.97 运输机平型带传动效率0.98 η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96 =0.85
电动机的选择与运动参数计算
电动机的选择与运动参数计算； η=η齿η轴承3η联轴器2=0.9720.9830.992=0.87 ω =2V/D=1.1/0.16=6.875(rad/s) n w=(60*1000*V w)/(πD)=65.6847(r/min) p w=(T w n)/(9550*ηw) =(420*65684.7)/(9950*0.95) =3.04(kw) Pd=pw/η=3040/0.87=3455(w)= 3.455(kw) Ped =(1~1.3)pd Ped=3.455~4492(kw) 由书p216查得电动机： Y132M1-6传动比较小，因此选择Y132M1-6电机计算两级齿轮传动比： I1=(1.3*14.77)^0.5=4.38 I2=i1/1.34.38/1.3=3.37 各轴转速n0=nm=960(r/min) N1=nm=960(r/min) N2=n1/i1=960/4.38=219.18(r/min) N3=n2/i2=960/4.38/3.37=65(r/min)
N4=n3=65(r/min) 各轴输入功率： P0=3.5(kw) P1=p0*.0.99=0.3465(kw) P2=p1*0.97*0.98=3.29(kw) P3=p2*0.97*0.98=3.13(kw) P4=p3*0.99*0.98=3.03(kw) 各轴转矩： T0=9550*3.5/960=34.8(N*m) T1=9550*3.465/960=34.5(N*m) T2=9550*3.29/219.68=143(N*m) T3=9550*3.13/65=459(N*m) T4=9550*3.03/65=445.2(N*m) ============================================
标枪运动员的选材
标枪运动员的选材 选材的年龄因具体情况不同而不同，一般县级应从12-13岁、地区级应从13-14岁、省级应从15-16开始、可从以下几组方面选择评定： 一、身体条件： 1、身高——以县级为例12-13岁，下是小学五、六年级——初中一、二年级，开始选材，这时最主要的条件是身高。男女都一样，但也要考虑到男女发育期的不同。女孩在13-14已趋于发育成熟，身高增长也较快，男孩则在15-16岁才进入发育高潮。 身高预测方法有以下几组方面： ①家族身高情况调查——观察了解其父母、祖父母等亲属身高情况（目前一般来说孩子的身高都超过父母）。 ②足长——察看其被选对象脚的大小。一般规律脚大者可长高身材。 ③身体比例——首先被选对象的两臂伸展要长于身高，其它各部位是否协调，如不协调一般意味着还可长高（这在医学上可找到依据）同时骨龄检查更能预测被选者将来的身高。 ④早熟者在较小的时候可能成绩较好，但随着年龄的增长，可能为晚熟者超过，晚熟青少年当时尚未发育成熟，身材较低，或身材虽较高，但较瘦弱，这将会随着肌肉等组织的发育成熟，成绩会很快提高的。 在这方面，个人认为晚熟者较理想，在训练过程中，可逐渐弥补其发育的不早之处，成绩也将得以逐步提高，相比之下，而早熟者就容易出现“|有前劲没后劲”的现象，即开始成绩不错，后来平平的现象。 2、体重——标枪运动员选材的主要条件不要放在体重方面，体重较大的青少年，在开始的短时间内可能会取得一定成绩，但体重轻的也许发育尚未成熟，通过训练和加强营养还是可以增加的。如一味以体重取人势必会将具有专项潜力的那些晚熟者拒之门外，甚至使他
们错过发挥其才能的机会。更何况标枪这一项目又绝非是仅以体重论短长的，专项技术和身体素质的好坏才是决定专项成绩高低的决定因素。 3、身体某些部位比例——标枪运动员的两臂伸展应略长于身高者最为理想。 4、智力——运动员的学习成绩和智力水平对其将取得运动成绩的高低是起着一定作用的。 二、素质条件 在选材时，除以上说的身体条件外，做为一名标枪运动员还应具备田径其它项目所需要的素质条件，困为它是从事所有投标枪项目的前提。 1、速度——通过测试30米起跑和行进间跑（或者100米跑）可了解到被选者的速度情况。 2、弹跳力——通过测试跳远、立定跳速（或者摸高——纵跳）来了解衡量其弹跳能力。 3、专项能力——也就是专项方面的爆发力（也可以说是专项特点）这是选拔标枪运动员的主要条件。可通过单手投掷小垒球或石块、标枪来观察。 4、一般力量——可通过前后抛球（一般用3-4公斤铅球即可）来测试。 5、耐力——可通过测试800米或1500米跑 6、灵巧柔韧性——呆通过体操和游戏等活动来观察了解。 7、反应协调能力——通过球类活动及其它的练习手段都能帮助了解。 三、基础训练的主要内容 1、跑 “跑”，是田径各项技术的基础，所有的田径项目，都可以理解为在不同形式的快跑中完成的。因此在基础训练中，应首先学会跑的合理技术和培养良好的跑的能力。尤其要在如何跑得协调、放松、省力上下功夫。为此要大量采用各种跑的专门练习，多做自然放松的加
机械运动计算题专项训练
第一章机械运动计算题专项训练 1、地震发生时会产生次声波，已知次声波在海水中的传播速度是1500m/s；若某次海啸发生的中心位置离最近的陆地距离为300km，则： （1）岸上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是多少？ （2）若海浪的推进速度是200m/s，则岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸还有多少时间逃生？ 2、小明同学从桂城乘车去南国桃园游玩，所乘车的速度计如图甲所示，他也看见路边一个交通标志牌，如图乙所示，则： （1）该车的速度是多少？ （2）该车以速度计上的平均速度行驶，从标志处到南 国桃园至少需要多少小时？ 3、火车在进入隧道前必须鸣笛,一列火车的运行速度是72km/h, 司机在鸣笛后2s听到隧道口处山崖反射的回声，求：（v空=340m/s） （1）火车速度是多少m/s？（写出运算过程） （2）从司机鸣笛到听到回声火车前行多远？ （3）火车鸣笛时离隧道口有多远? 4、汽车出厂前要进行安全测试，某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s，紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶100s。求： （1）该汽车在模拟山路上行驶的路程。 （2）汽车在这次整个测试过程中的平均速度。 5、甲乙两地的距离是900km，一列火车从甲地早上7:30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16:30到达乙地。列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁，列车全部通过桥梁的时间是25s。求：（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时？ （2）火车的长度是多少米？
6、图中为“捷马”电动自行车的技术参数： （1）电动自行车正常行驶时，充电一次可正常行驶多长时间？ （2）小李骑电动车以正常速度到工厂至少需要30min，则小李到工厂的距离大约是多少km? 7、一学生以4m/s的速度用50s跑过一座桥，一列以队伍以2m/s的速度急行走过这座桥用了130s，则该队伍有多长？ 8、某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，右表为他乘车到达目的地时的车费 发票。求： （1）出租车行驶的时间是多少？ （2）出租车行驶的路程是多少？ （3）出租车行驶的速度是多少？ 9、（列车运行时刻表对于合理安排旅行非常重要，学生应该学会使用。下表是由青岛开往北京的T26次列车的运行时刻表。通过分析此运行时刻表，请你计算： ⑴T26次列车从济南到北京的运行距离为多少？ ⑵T26次列车从济南到北京的运行时间为多少？ ⑶该次列车从济南到北京的平均速度大约是多少？
经典参数估计方法(3种方法)
经典参数估计方法：普通最小二乘（OLS）、最大似然（ML）和矩估计（MM） 普通最小二乘估计（Ordinary least squares，OLS） 1801年，意大利天文学家朱赛普.皮亚齐发现了第一颗小行星谷神星。经过40天的跟踪观测后，由于谷神星运行至太阳背后，使得皮亚齐失去了谷神星的位置。随后全世界的科学家利用皮亚齐的观测数据开始寻找谷神星，但是根据大多数人计算的结果来寻找谷神星都没有结果。时年24岁的高斯也计算了谷神星的轨道。奥地利天文学家海因里希.奥尔伯斯根据高斯计算出来的轨道重新发现了谷神星。高斯使用的最小二乘法的方法发表于1809年他的著作《天体运动论》中。法国科学家勒让德于1806年独立发现“最小二乘法”，但因不为世人所知而默默无闻。勒让德曾与高斯为谁最早创立最小二乘法原理发生争执。1829年，高斯提供了最小二乘法的优化效果强于其他方法的证明，因此被称为高斯-莫卡夫定理。 最大似然估计（Maximum likelihood，ML） 最大似然法，也称最大或然法、极大似然法，最早由高斯提出，后由英国遗传及统计学家费歇于1912年重新提出，并证明了该方法的一些性质，名称“最大似然估计”也是费歇给出的。该方法是不同于最小二乘法的另一种参数估计方法，是从最大似然原理出发发展起来的其他估计方法的基础。虽然其应用没有最小二乘法普遍，但在计量经济学理论上占据很重要的地位，因为最大似然原
理比最小二乘原理更本质地揭示了通过样本估计总体的内在机理。计量经济学的发展，更多地是以最大似然原理为基础的，对于一些特殊的计量经济学模型，最大似然法才是成功的估计方法。 对于最小二乘法，当从模型总体随机抽取n组样本观测值后，最合理的参数估计量应该使得模型能最好地拟合样本数据；而对于最大似然法，当从模型总体随机抽取n组样本观测值后，最合理的参数估计量应该是使得从模型中抽取该n组样本观测值的概率最大。 从总体中经过n次随机抽取得到的样本容量为n的样本观测值，在任一次随机抽取中，样本观测值都以一定的概率出现。如果已经知道总体的参数，当然由变量的频率函数可以计算其概率。如果只知道总体服从某种分布，但不知道其分布参数，通过随机样本可以求出总体的参数估计。 以正态分布的总体为例，每个总体都有自己的分布参数期望和方差，如果已经得到n组样本观测值，在可供选择的总体中，哪个总体最可能产生已经得到的n组样本观测值呢？显然，要对每个可能的正态总体估计取n组样本观测值的联合概率，然后选择其参数能使观测值的联合概率最大的那个总体。将样本观测值联合概率函数称为变量的似然函数。在已经取得样本观测值的情况下，使似然函数取极大值的总体分布参数所代表的总体具有最大的概率取得这些样本观测值，该总体参数即是所要求的参数。通过似然函数极大化以求得总体参数估计量的方法被称为极大似然法。
标枪竞赛中的基本规则
标枪竞赛中的基本规则 标枪竞赛中的基本规则:比赛方法奥运会田赛项目的比赛通常先分两组进行及格赛，通过及格标准的直接进入决赛，如达到及格标准的运动员人数不足12人，不足的人数按及格赛成绩递补。 远度项目决赛前三轮比赛的顺序抽签决定。 决赛前三轮比赛结束后，按成绩取前8名运动员进行最后三轮比赛;第四、五轮比赛排序按前三轮成绩的倒序排列，第六轮比赛排序则按前五轮成绩的倒序排列，成绩最好的在最后跳(掷)。 有效成绩投掷项目比赛除犯规以外，当运动员投出的器械完全落在落地区内(不包括落地区边线)才算有效，并且枪头要先于枪尾先着地，丈量成绩时从距离投掷区最近的落地点算起。 其中标枪必须是枪尖首先触地成绩才算有效[3] 。 录取名次远度项目比赛结束以后，以运动员最好的一次试跳(掷)成绩，包括因第一名成绩相等而进行的决名次赛的成绩，作为最后的决定成绩判定名次，成绩好者列前。 如成绩相等，按下列规定解决：在远度项目比赛中，如出现最好成绩相等，则以第二好成绩来确定名次，依此类推，直到最后一个成绩。 如果还是相同，除了第一名以外，可以并列;如果涉及到第一名成绩相同，必须让这些涉及到第一名的运动员继续比赛，直到决出第一名为止。
标枪运动员在投出的枪落地前，不能在投掷后转身完全背对其投出的标枪。 完成投掷后，链球、铁饼和铅球运动员必须从投掷圈后半圈的延长线后面退出。 标枪运动员必须从投掷弧以及延长线以后退出;⑤在没有犯规的情况下，参赛者可以中止已开始的试掷动作，将器材放下以后暂时离开投掷区，并重新开始，但是必须在规定的时限内完成投掷;⑥参赛者可以在比赛期间离开比赛区域，但必须由裁判员许可并由裁判员陪伴;⑦比赛过程中，运动员不能在比赛场地使用以下电子设备：摄像机、便携式录放机、收音机、CD机、报话机、手机、MP3以及类似的电子设备。 裁判旗示在投掷项目比赛中，通常有两名主裁判手中持有红、白旗帜各一面，用来示意运动员试投是否成功。 举红旗表示试投失败，成绩无效;举白旗表示成功，成绩有效。 其中一名站在投掷区附近的称为内场主裁判，主要判定运动员在试投过程中是否犯规;另一名在落地区内的称为外场主裁判，主要判定器械落地点是否有效。
传动装置的运动和动力参数计算(电动机—V带—齿轮传动-联轴器)
%1-传动装置的运动和动力参数计算（电动机—V带—齿轮传动-联轴器） F=2000; V=1.5; D=250; disp('=======已知条件=======') fprintf('运输带工作拉力F=%3.3fN\n',F) fprintf('运输带工作速度V=%3.3fm/s\n',V) fprintf('工作机卷筒直径D=%3.3fmm\n',D) %1、机械传动效率 eta1=0.97; eta2=0.97; eta3=0.98; eta4=0.99; etaz=eta1*eta2*eta3^2*eta4; %2、工作机械所需的功率 Pw=F*V/1e3; %3、确定所需的电动机功率 Pd=Pw/etaz; disp '**************计算结果***************' fprintf('传动装置总效率etaz=%3.3f\n',etaz) fprintf('工作机械所需功率Pw=%3.3fkW\n',Pw) fprintf('所需电动机功率Pd=%3.3fkW\n',Pd) %4、确定电动机转速 disp '根据所需电动机功率Pd，选用同步转速1000r/min的电动机Y132M-6（额定功率4kW）' nm=960; %5、总传动比及其分配 nw=6e4*V/(pi*D); i=nm/nw; i2=3.5; i1=i/i2; fprintf('卷筒转速nw=%3.3fr/min\n',nm) fprintf('总传动比i=%3.3f\n',i) fprintf('V带传动比i1=%3.3f\n',i1) fprintf('齿轮传动比i2=%3.3f\n',i2) %6、计算各轴运动和动力参数 n1=nm;n2=n1/i1;n3=n2/i2;n4=n3; fprintf('电动机轴转速n1=%3.3fr/min\n',n1) fprintf('减速器输入轴功率n2=%3.3fr/min\n',n2) fprintf('减速器输出轴功率n3=%3.3fr/min\n',n3) fprintf('卷筒转速n4=%3.3fr/min\n',n4) P1=Pd;P2=eta1*P1;P3=eta2*eta3*P2;P4=eta3*eta4*P3; fprintf('电动机轴功率P1=%3.3fKW\n',P1) fprintf('减速器输入轴功率P2=%3.3fKW\n',P2) fprintf('减速器输出轴功率P3=%3.3fKW\n',P3) fprintf('卷筒轴功率P4=%3.3fKW\n',P4) T1=9550*P1/n1;T2=9550*P2/n2;T3=9550*P3/n3;T4=9550*P4/n4; fprintf('电动机轴转矩T1=%3.3fNm\n',T1) fprintf('减速器输入轴转矩T2=%3.3fNm\n',T2)
电动机选择、全参数计算
电动机选择、参数计算例2 P26 例2图2—25所示为一带式输送机的运动简图。已知输送带的有效拉力F=3000N，输送带速度v=1.5m/s，鼓轮直径D=400mm，工作机效率取ηw=0.95，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。三相交流电源，电压380V。试按所给运动简图和条件，选择合适的电动机；计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比；计算传动装置的运动和动力参数。 图2-25带式输送机的运动简图 解： 1.选择电动机 (1)选择电动机类型按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机（Y系列三相交流异步电动机适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合和要求具有较好的起动性能的机械中）。 (2)选择电动机的容量工作机（working machine）所需功率按式(2—2)（P22）计算 w w1000η Fv P= 式中，F=3000N，v=1.5m/s，工作机的效率ηw=0.95，代入上式得 kW 74 .4 kW 95 .0 1000 5.1 3000 1000 w = ? ? = = w Fv P η 电动机的输出功率按式(2-1)（P22）计算 η w n P P=
式中，η为电动机至工作机轴的传动装置总效率。 由式(2-4)（P22）结合图2-25可知，η=ηbηr2ηgηc。由表10-1机械传动效率和传动比概略值（P85）， 取V带（belt）传动效率ηb=0.95；滚动轴承（Rolling bearing）效率ηr=0.99；8级精度齿轮（gear）传动(稀油润滑)效率ηg=0.97；联轴器（coupling）效率ηc=0.98，则总效率 η=0.95×0.992×0.97×0.98=0.885
运动分析模型
简单机构的建模和分析 机构是由多个构件组成，各个构件之间通过运动副连接起来。各个构件之间按照运动关系进行装配，施加驱动以及力的边界条件，对该机构进行动力学求解。通过求解可以得到各个构件的位置、速度、加速度以及构件上的受力。在这个实例中，机构由两个构件组成。通过在滑动体和大地之间建立一个运动副，再在机构上定义一个驱动，求解后可以察看整个机构的运动情况。机构组成如下图所示，红色的套筒代表与大地固定的体，绿色的圆柱代表滑动体。 一、启动https://www.360docs.net/doc/5416198597.html,b motion模块 在桌面上双击你的https://www.360docs.net/doc/5416198597.html,b图标，选择File Open，找到你保存模型文件的位置，出现如下界面。
二、定义圆柱运动副 在定义一个多体运动模型时，有许多可选单元。每个单元都有相关的图标快捷方式，在机构设计平台上都可一一找到。选择哪个单元，相应的按钮就会变亮。在https://www.360docs.net/doc/5416198597.html,b motion中定义一个圆柱副需要选择两根轴，定义的旋转轴都属于相应的体，通过圆柱副相连的两个体能沿轴相互滑动和转动。 1、在特征树上双击Analysis Model激活机构设计平台。 2、点击固定副（Bracket Joint）右下角的下拉箭头，在下拉 出的运动副库中选择圆柱副（Cylindrical Joint），弹出如 下所示的圆柱运动副定义对话框。
对话框说明要完成圆柱副的定义，需要选择两个体，每个体用一根轴代替。在选轴之前我们看到每个选框里都是No Selection，一旦选择了体，选框会有对应的显示。 3、将鼠标指向代表与大地固连的红色套筒，当鼠标移到几何体附 近时就会出现一根轴，如下所示当套筒的中心轴高亮度显示时就按下鼠标键选定。 马上可以看到在圆柱副定义对话框的Body1后面的轴选框就变了。 4、将鼠标指向代表滑动体的绿色实体附近，等中心轴高亮度显示 后按下鼠标键选定，看到在圆柱副定义对话框的Body2后面
机械传动性能综合测试实验
机械传动性能综合测试实验指导书 一、实验目的 1.了解机械传动效率测试的工程试验方法及常用测试设备及其精度； 2. 分析传动系统效率损失的主要原因，掌握常用传动系统的特点及其效率范围； 3. .认识智能化机械设计综合实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。 二、实验原理及设备 .本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。 机械设计综合实验台的工作原理如图1所示。 图1 实验台的工作原理 机械设计综合实验台各硬件组成部件的结构布局如图2所示。 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-变频器8电器控制柜9-台座
实验台组成部件的主要技术参数如表1所示。 机械设计综合实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机程控起停，转速程控调节，负载程控调节，用扭矩测量卡替代扭矩测量仪，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果。其控制系统主界面如图2所示，软件操作指南见附件二。 图2 实验台控制系统主界面 运用“机械设计综合实验台”能完成多类实验项目（表2），可根据专业特点和实验教学改革需要指定，也可以让学生自主选择设计实验类型与实验内容。 表2
线的测试, 来分析机械传动的性能特点； 实验利用实验台的自动控制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速n (r/min)、扭矩T (N.m)、功率P (K.w)。并按照以下关系自动绘制参数曲线： 传功比i=n1/n2 扭矩T=9550 P/n (Nm) 传功效率η=P2/P1= T2 n2/ T1n1 四、实验步骤
第14章 二维运动估计
第十四章二维运动估计 早期设计的机器视觉系统主要是针对静态场景的，为了满足更高级的应用需求，必须研究用于动态场景分析的机器视觉系统．动态场景分析视觉系统一般需要较大的存储空间和较快的计算速度，因为系统的输入是反应场景动态变化的图像序列，其包含的数据十分巨大．图像动态变化可能由摄象机运动、物体运动或光照改变引起，也可能由物体结构、大小或形状变化引起．为了简化分析，通常我们假设场景变化是由摄象机运动和物体运动引起的，并假设物体是刚性的． 根据摄象机和场景是否运动将运动分析划分为四种模式：摄象机静止－物体静止，摄象机静止－物体运动，摄象机运动－物体静止，摄象机运动－物体运动，每一种模式需要不同的分析方法和算法。摄象机静止－物体静止模式属于简单的静态场景分析．摄像机静止－场景运动是一类非常重要的动态场景分析，包括运动目标检测、目标运动特性估计等，主要用于预警、监视、目标跟踪等场合。摄象机运动—物体静止是另一类非常重要的动态场景分析，包括基于运动的场景分析、理解，三维运动分析等，主要用于移动机器人视觉导航、目标自动锁定与识别等．在动态场景分析中，摄象机运动—物体运动是最一般的情况，也是最难的问题，目前对该问题研究的还很少． 图像运动估计是动态场景分析的基础，现在已经成为计算机视觉新的研究热点。根据所涉及的空间，将图像运动估计分为二维运动估计和三维运动估计，显然，这种划分不是十分严格，因为二维运动参数的求解有时需要三维空间的有关参数引导，而许多三维参数的求解需要以二维参数为基础。本章主要讨论二维运动估计，三维运动估计和分析将在第十五章讨论。 14.1图像运动特征检测 对许多应用来说，检测图像序列中相邻两帧图像的差异是非常重要的步骤．场景中任何可察觉的运动都会体现在场景图像序列的变化上，如能检测这种变化，就可以分析其运动特性．如果物体的运动限制在平行于图像平面的一个平面上，则可以得到物体运动特性定量参数的很好估计．对于三维运动，则只能得到物体空间运动的定性参数估计．场景中光照的变化也会引图像强度值的变化，有时会引起较大的变化．动态场景分析的许多技术都是基于对图像序列变化的检测．检测图像变化可以在不同的层次上进行，如像素、边缘或区域．在像素层次上要对所有可能的变化进行检测，以便在后处理阶段或更高层次上使用． 14.1.1差分图像 检测图像序列相邻两帧之间变化的最简单方法是直接比较两帧图像对应像素点的灰度值．在这种最简单的形式下，帧),,(j y x f 与帧),,(k y x f 之间的变化可用一个二值差分图像),(y x f DP jk 表示： ???>-=其它如果0),,(),,(1),(T k y x f j y x f y x f DP jk (14.1) 式中T 是阈值． 在差分图像中，取值为1的像素点被认为是物体运动或光照变化的结果．这里假设帧与帧之间配准或套准得很好．图14.1和14.2示意了两种图像变化情况，一种是由于光照变化造成的图像变化，另一种是由于物体的运动产生的图像变化．需要指出，阈值在
机械运动参数测定
第一章实验综述 1.1 实验目的 1. 通过实验了解位移、速度、加速度、位移、角速度、角加速度测定方法。 2. 通过实验初步了解“MEC—B机械动态参数测定试仪”即光电脉冲编码器、同步脉冲发生器（或称角度传感器）的基本原理，并掌握它们的使用方法。 3. 通过实验曲线和理论曲线的比较，分析产生差异的原因，增加对速度、角速度、特别是加速度、角加速度的感性认识。 4. 运用MATLAB与ADAMS2005进行动态仿真，比较两种仿真方法的结果，并且熟悉两种试验方法的使用； 5. 运用matlab软件编程，对两种机构进行运动仿真，得出速度、加速度等参数。 6. 将所得两种参数进行比对，进行分析。 1.2 实验步骤 1. 安装运动机构的运动副，组装曲柄滑块机构； 2. 打开运动测试软件，打开电机开关，让电机带动曲柄滑块运动； 3. 修改软件测试的脉冲当量，对滑块的路程、速度、角速度、加速度进行测试，并形成数据曲线， 脉冲当量计算式： C= D/N 其中：C—脉冲当量 D—槽轮槽底圆直径（现配D=28.7mm） N—光电脉冲编码器每周脉冲数，（现配N=1000）； 4. 组装曲柄导杆机构，重复上述步骤测量运动参数。 1.3 实验原理 1. 实验机构 目前配套的为曲柄滑块机构及曲柄导杆机构（也可采用其它各种实验机构），机械原动力采用直流调速电机，电机转速可在0—3600转/分范围内作无级调速。经蜗轮蜗杆减速器减速，机构的曲柄转速为0~120转/分。
图1-1与1-2所示为实验机构简图。它利用作往复运动的滑块，推动光电脉冲编码器，输出与滑块位移相当的脉冲信号，经测试仪处理后即可得到滑块的位移、速度和加速度。图1-1为曲柄滑块机构，图1-2为曲柄导杆机构。 图表 1 曲柄滑块机构 图表 2 曲柄连杆机构 1、同步发生器 2、蜗轮减速器 3、曲柄 4、连杆 5、电机 6、滑块 7、齿轮 8、光电脉冲编码器 9、导块 10、导杆 2. 广电脉冲编码器 图表 3 光点脉冲编码器结构原理图 1、灯泡 2、聚光镜 3、光电盘 4、光拦板 5、主轴
实验9 机械传动性能参数测试分析(2)重庆大学机械基础实验报告
实验9 机械传动性能参数测试分析 9.1实验目的 传动系统是机器的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到机器的性能。机械传动系统的性能主要由传动功率、转矩、转速、传动效率、振动噪声和寿命等性能参数来描述。本实验的主要目的如下： 1. 掌握转速、转矩、传动功率和传动效率等机械传动性能参数测试的基本原理和方法。 2.了解机械传动性能参数测试实验台的基本构造及其工作原理，提高学生综合设计实验的能力。 3.通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线（速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等），加深对常见机械传动性能的认识和理解。 4.通过机械传动系统的拼装，培养学生的工程实践能力、动手能力及团队工作能力。 9.2实验测试对象 可为各种传动装置，包括直齿圆柱齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮减速器、同步带传动、V 带传动、链传动等。 9.3测试原理 机械传动中，输入功率应等于输出功率与机械内部损耗功率之和。即： f o i P P P += （9－1） 式中：i P ——输入功率；o P ——输出功率；f P ——机械内部所消耗功率。则机械效率η为： i o P P = η （9－2） 由力学知识可知，对于机械传动若设其传动力矩为M ，角速度为ω，则对应的功率为： M n M n M P 30 602ππω＝= = （9－3） 式中：n ——传动机械的转速（r/min ） 所以，传动效率η可表述为： i i o o n M n M = η （9－4）
式中：M i，M o——分别为传动机械输入、输出转矩 n i，n o——分别为传动机械输入、输出转速 因此，若能利用仪器测出被测试对象的输入转矩和转速，以及其输出转矩和转速，就可以通过式（9－4）计算出其传动效率。 9.4实验台的组成及主要实验测试仪器设备 9.4.1实验台的类型 根据测试对象的功率的大小，机械传动性能参数测试实验台可采用开放功率流式与封闭功率流式两种构造形式。 开放功率流式实验台借助一个加载装置(机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器)来消耗测试对象所传递的能量。开放功率流式的优点是与实际工作情况一致，实验装置简单，安装方便；缺点是能量消耗大，对于需作较长时间试验的场合(如疲劳试验)，耗费能量尤其严重。一般测试对象的功率较小时多采用此种形式。 封闭功率流式实验台采用输出功率反馈给输入从而形成功率流封闭。封闭功率流式的优点是电源只供给传动中摩擦阻力所消耗的功率，可以大大地减小功耗；缺点是实验台的控制复杂，价格较高。一般测试对象的功率较大时或需作较长时间试验时(如疲劳试验)多采用此种形式。 9.4.2实验台的组成 本实验台采用开放功率流式实验台，其基本构造简图如图9-1所示，其实物构成如图9-2所示。 图9-1 实验台的基本构造简图 图中：1——变频电动机 2、5、7、10——联轴器
标枪运动参数分析
标枪参数分析 前言：本次参数主要采用数据分析的方法，由于测量工具有限所以得到的数据不算很精确，不过也反应出了运动员的优点和不足。掷标枪，是一个比较复杂的多轴性旋转项目。它的完整技术，是由肩上持枪经过一段预先助跑连接投掷步获得动量，通过爆发式的最后用力作用于标枪的纵轴上，将标枪经肩上投出去。 一、研究对象和研究方法 1、研究对象 田径专选班马晨星，通过测量刘继贤的标枪基本技术参数来得出一些结论。 2、研究方法 通过查阅文献来对数据进行分析，对运动员技术数据进行实地测量，采用多次测量取平均数的方法来精确数据的准确性。 二、测量方法和数据 1、测量工具 摄像手机1部、皮尺、白灰、杆尺（两米以上）、标枪若干 2、测量方法 原地掷标枪，用皮尺量出两脚间距离，由一人拿杆尺目测出手高度。 助跑掷标枪，由5个人拿白灰记录下交叉步的痕迹，然后用皮尺测量出各个长度的数据，还有助跑时间，出手高度由一人目测。 原地和助跑掷标枪全过程包括标枪的飞行轨迹，用手机摄像记录下，然后进行分析。 3、测量数据 马晨星 立定两脚间距离70 出手高度200 远度21.60 助跑助跑距离18.30 交叉步距离7.97 95 出手时两脚间距 离 出手高度195 远度28.70 交叉步第一步第二步第三步第四步缓冲第五步步长 1.65m 1.67m 1.70m 1.60m 1.35m 三、参数分析 1、助跑 通过数据和查阅文献可知刘继贤的助跑距离比较短，标枪的出手速度是决定标枪飞行远度的关键，而出手速度的15%~20%来自助跑。而刘继贤的助跑距离较短就导致了助跑速度不会很快，根据他的百米参数可知最快速度出现在30~50m之间，所以出手速度就不能像理想中的那样。通过原地和助跑掷标枪