机械传动系统设计
机械传动系统方案设计
目旳：获得新旳机构或特性，已满足使用规定。
1）变化构件构造形状
若将摆动导杆机构中旳直线导 槽改为圆弧导槽，运动到左侧 时，可获得较长时间旳停歇。
中南大学专用
潘存云专家
2）变化构件运动尺寸 槽轮直径变为无穷大，槽数无穷多时,
槽条机构
3）选不一样旳构件作为机 架
----3机构旳倒置 3
2
2
1
曲柄滑块机构
往复运动
连杆机构 凸轮机构 螺旋机构
正弦机构 正切机构 六连杆机构
齿轮齿条机构
组合机构
液压缸、气缸
螺旋机构旳特点：可获得大旳减速比和较高旳运动精 度，常用作低速进给和精密微调机构。
齿轮齿条机构旳特点：合用于移动速度较高旳场所， 精密齿条制造困难，传动精度及平稳性不及螺旋机构。
中南大学专用
机械传动系统旳作用就是将原动机旳运动和动力传递到执行构件，故原动机旳类型和执行构件旳运动形式、运动参数、运动方位等
执行构件的数目 都决定了传动系统旳方案。执行构件旳运动设计和原动机旳选择,就是根据确定旳工作原理和工艺动作过程，确定执行构件旳数目、
运动形式、运动参数、运动协调关系，并选择合适旳原动机旳类型和运动参数与之相配。
中南大学专用
潘存云专家
B
A
C
D
潘存云专家
E
搅拌机构
齿轮----连杆组合机构
中南大学专用
凸轮----连杆组合机构
联动凸轮机构
潘存云专家
二、机构旳变异 构件构造形状 运动尺寸 更换机架 或原动件
增长辅助构件
当所选机构不能满足机械提出旳运动和动力规定期，或者为了改 善所选机构旳性能或构造时，可以通过变化机构中某些构件构造 形状、运动尺寸、更换机架或原动件、增长辅助构件等措施获得 新旳机构或特性。此称为机构旳变异
《机械传动系统设计》课件
链传动的类型
根据链条的结构和用途，链传动可分 为滚子链、齿形链等类型。
链传动的特点
链传动具有结构简单、传动效率高、 耐冲击等优点，但也有噪声较大、链 条磨损较严重等缺点。
链传动的应用
链传动广泛应用于需要承受较大载荷 和冲击的场合，如摩托车、自行车等 。
04
机械传动系统的优化与改进
提高传动效率
优化齿轮设计
异常噪音和振动检测
定期监测齿轮的运行状态，发现异常噪音或 振动应及时排查原因并处理。
带传动的维护与保养
皮带张紧度调整
定期检查皮带的张紧度，保持适当的张紧以 减少皮带打滑或磨损。
皮带检查
定期检查皮带的表面，发现磨损或损伤应及 时修复或更换。
滑轮检查
定期检查皮带的滑轮，确保其转动灵活，无 卡滞现象。
异常噪音和振动检测
02
机械传动系统设计基础
齿轮设计
01
02
03
齿轮类型
直齿、斜齿、锥齿等，根 据传动需求选择合适的类 型。
齿轮材料
选择耐磨、耐冲击、耐高 温的材料，如铸钢、锻钢 、铜合金等。
齿轮精度
根据传动要求确定齿轮精 度等级，确保传动的平稳 性和准确性。
带传动设计
带类型
平带、V带、多楔带等，根据工作条件选择合适的 带类型。
定期监测链条的运行状态，发现异常噪音或振动应及时排查原因并处理。
THANKS
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机械传动的应用
工业领域
机械传动系统广泛应用于各种工业领 域，如汽车、航空、船舶、能源等， 是实现机械设备运动和转矩传递的关 键部件。
农业领域
军事领域
在军事领域，坦克、装甲车等武器装 备的传动系统对于提高武器性能和战 斗力具有重要意义。
14机械传动系统的方案设计
⑷ 再现轨迹的机构
再现轨迹 机构
连杆机构 齿轮—连杆组合机构 凸轮—连杆组合机构 联动凸轮机构
一般而言，除了凸轮机构能实现精确的曲线轨迹之外， 其它机构都只能近似实现预定的曲线轨迹。
C E
BA D
搅拌机构
齿轮—连杆组合机构
联动凸轮机构
凸轮—连杆组合机构
此抓片机构采用了联动凸轮 机构，通过两凸轮的联动作用， 使抓片爪按矩形轨迹运动，从而 达到间歇抓片的目的。
冲制
退回
确定方案时应注意两点 ⑴ 用最简单的方法实现 同一功能。
⑵ 注意光、机、电、流 体等知识的综合运用。
用最简单的方法实现功能举例
图示按摩椅中的按摩轮利用一 个偏心空间凸轮，同时实现三维方 向的按摩作用—径向振动挤压、向 下推拉和横向推拉，构思巧妙，结 构非常简单。
按摩轮 r B
光、机、电、流体等知识的综 合运用举例
传动比不准确、传递功率小、效率低。
⑵ 实现单向间歇转动的机构 槽轮机构 适用于转角固定的转位运动
单向间歇 转动机构
棘轮机构 每次转角小，或转角大小可调的低速场合
不完全齿轮机构 大转角而速度不高的场合
运动平稳、分度、定位准确，
凸轮式间歇运动机构 但制造困难、高精度定位、高
速场合
齿轮--连杆机构 特殊要求的输送机构
执行构件动作的协调配合
● 送料机构将原料送入模孔上方后，冲头进入模孔进行冲压 ● 冲头上移一段距离后，进行下次送料动作
折叠包装机构的两个执行构件
两个构件不能同时位于区 域MAB中，以免干涉。
左右折折边构构件件 包包装装纸纸 右右折折边边构构件件
M
B
333A3
111
饼饼干干
机械传动系统的性能分析与优化设计
机械传动系统的性能分析与优化设计一、引言机械传动系统在现代工业中扮演着重要的角色。
它通过将动能从动力源传递到机械设备来实现各种工业过程。
传动系统的性能直接影响着机械设备的工作效率和可靠性。
因此，对机械传动系统进行性能分析和优化设计至关重要。
二、性能分析机械传动系统的性能分析通常包括以下几个方面：1. 动力传递效率机械传动系统的主要目标是实现动力的高效传递。
因此，评估传动系统的效率是性能分析的重要一环。
动力传递效率可以通过测量传动系统输入功率和输出功率的比值来得到。
一个高效的传动系统应该具备较高的动力传递效率，确保最大限度地将输入功率转化为有用的输出功率。
2. 轴承寿命机械传动系统中的轴承起着至关重要的作用，用于支撑和定位旋转部件。
轴承的寿命可以影响传动系统的可靠性和使用寿命。
因此，对轴承的寿命进行评估和优化是性能分析的关键。
轴承寿命的评估可以通过传动系统运行时间、负载和轴承材料特性等因素进行计算。
3. 噪音和振动传动系统中的噪音和振动问题是制约其性能的常见因素。
传输、转换和调谐的机械动力会产生噪音和振动。
因此，在性能分析中需要评估传动系统的噪音和振动水平，并采取优化措施以减少它们对机器操作员和周围环境的影响。
4. 热量和能量损失机械传动系统在运行过程中会产生热量和能量损失。
这些损失主要来自于摩擦、传动元件的变形以及其他能量转化过程中的能量损耗。
在性能分析中，需要评估传动系统的能耗情况，并采取相应的措施来减少能量损失，提高传动系统的效率。
三、优化设计为了改善机械传动系统的性能，可以采取以下几种优化设计方法：1. 材料选择传动系统的性能直接受到材料特性的影响。
优化设计可通过选用高强度、低摩擦系数和高耐磨损的材料来改善机械传动系统的性能。
例如，使用先进的合金材料替代传统材料，可以提高传动系统的强度和耐用性。
2. 减少摩擦摩擦是传动系统中能量损失和噪音产生的主要原因之一。
通过应用润滑系统、优化表面涂层和改进传动元件的设计等手段，可以减少摩擦，从而提高传动系统的效率和可靠性。
机械原理(朱龙英 西电版)第11章 机械传动系统方案设计
第11章 机械传动系统方案设计
（2） 提高传动系统的效率。 蜗杆蜗轮机构传动平稳， 但效率低， 一般用于中、 小功率间隙运动的场合。 对于采 用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动， 应布置在高速级， 以利 于形成润滑油膜， 提高承载能力和传动效率。
（3） 结构简单紧凑， 易于加工制造。 带传动布置在高 速级不仅可使传动平稳， 而且可减小传动装置的尺寸。 一 般将改变运动形式的机构（如螺旋传动、 连杆机构、 凸轮 机构等）布置在传动系统的最后一级（靠近执行机构或作为 执行机构）， 可使结构紧凑。 大尺寸、 大模数的圆锥齿轮 加工较困难， 因此应尽量放在高速级并限制其传动比， 以 减少其直径和模数。
11.3.1
根据运动和动力的传递路线， 传动链常可分为下列四种： （1） 串联式单路传动。 其传动路线如图11-1所示。 这种 传动路线结构简单， 但传动机构数目越多， 传动系统的效率 越低， 因此， 应尽量减少机构数目。 当系统中只有一个执行 机构和一个原动机时， 宜采用此传动路线。
第11章 机械传动系统方案设计
第11章 机械传动系统方案设计
2． 按传动比和输出速度的变化情况对传动类型分类， 如表 11-2所示。
第11章 机械传动系统方案设计
1） 定传动比传动的输入与输出转速对应， 适应于执行机构 的工况固定或其工况与原动机对应变化的场合。 2） 变传动比有级变速传动的一个输入转速可对应于若干个 输出转速， 适用于原动机工况固定而执行机构有若干种工况 的场合， 或用于扩大原动机的调速范围。
2） 刀架机械传动系统的工作过程如下： 如图11-5所示， 在一组刀具加工完毕后， 在压簧12的作用下， 进刀凸轮机 构的推杆13回程， 通过其扇形齿轮6与齿条7的啮合传动， 使整个活动支架8(连同转塔刀架9)向右退回进行退刀。
机械传动系统的设计与优化
机械传动系统的设计与优化机械传动系统在各行各业中起着至关重要的作用。
它们将动力从一个地方传递到另一个地方，并将旋转运动转换为线性运动或其他所需的运动形式。
因此，设计和优化机械传动系统非常重要，以确保其高效、可靠和经济。
一、机械传动系统的基本原理机械传动系统由传动装置、传动介质和输出装置组成。
传动装置用于将力和运动从一个部件传送到另一个部件，传动介质通常是齿轮、皮带、链条等，用于实现力和运动的传递，输出装置用于将传递的力和运动转换为所需的运动形式。
在机械传动系统中，齿轮是最常用的传动介质之一，因为它们可以传递大扭矩和高速比。
齿轮传动的设计需要考虑齿轮的齿数、模数、齿宽等参数，以及齿轮的材料和硬度。
此外，还需要注意齿轮的配合间隙和润滑问题，以确保传动的平稳和可靠。
二、机械传动系统的设计步骤1. 确定传动需求：首先需要明确机械传动系统的传动比、传递功率和速度要求等。
根据不同的应用需求，选择合适的传动方式和传动介质。
2. 零部件选型：根据传动需求，选择合适的传动零部件，如齿轮、链条等。
对于齿轮传动，需要根据传动比和所需扭矩选择合适的齿轮参数，如齿数、模数等。
3. 连接方式设计：根据传动零部件的选型，设计合适的连接方式，如轴的设计、轴承选型和连接装置的设计等。
确保传动零部件的正确定位和安装。
4. 强度校核：对设计的传动系统进行强度校核，确保传动零部件和连接装置具有足够的强度和刚度，以承受所需的载荷和运动。
5. 润滑设计：设计合适的润滑系统，为传动零部件提供充足的润滑和冷却，以减少磨损和延长零部件的使用寿命。
6. 优化设计：根据实际情况，对传动系统进行优化设计。
可以通过改变传动比、增加传动零件的强度或减小传动零件的质量等方式，提高传动系统的效率和可靠性。
三、机械传动系统的优化方法1. 材料优化：选择合适的材料，以提高传动零件的强度和刚度。
同时，考虑材料的耐磨性和耐蚀性，以增加传动系统的寿命。
2. 减少摩擦损失：采用润滑剂、改善配合间隙和表面光洁度等方式，减少摩擦损失，提高传动系统的效率。
机械设计基础传动系统和机构设计
机械设计基础传动系统和机构设计机械设计基础：传动系统和机构设计在机械设计中，传动系统和机构设计是非常重要的部分。
传动系统是指将动力从一个地方传输到另一个地方的机制，而机构设计则是指用于实现特定功能的装置或结构。
一、传动系统的基本原理传动系统主要用于将动力从一个设备传递到另一个设备，以实现所需的运动或力的转换。
常见的传动系统包括齿轮传动、皮带传动和链传动等。
1. 齿轮传动齿轮传动是一种常见的机械传动方式，其主要通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力。
不同大小的齿轮之间的传动比决定了输出轴的转速和扭矩。
2. 皮带传动皮带传动采用皮带与轮齿啮合的方式传递动力。
与齿轮传动相比，皮带传动可实现更大的传动比，且运行平稳。
3. 链传动链传动利用链条与齿轮或链轮的啮合来传递动力。
链传动具有较大的传动比和较高的传动效率，常用于高负载或高速的传动系统中。
二、机构设计的基本原理机构设计涉及到将多个零部件组合起来以实现特定的功能。
在设计机构时，需要考虑运动要求、结构强度和稳定性等因素。
1. 运动要求机构设计的首要考虑因素是实现所需的运动类型，例如旋转、直线运动或摆动。
通过选择合适的连杆、曲柄轴和齿轮等组件，可以实现不同类型的运动。
2. 结构强度机构设计中的结构强度是确保机构能够承受所需负载并保持稳定运行的重要因素。
在选择材料和尺寸时，需要考虑到材料的强度、刚度和耐磨性等因素。
3. 稳定性机构设计时需要保证结构的稳定性，以防止振动、共振和其他不稳定现象的发生。
通过添加减振装置、调整结构刚度和使用合适的润滑剂等方法可以提高稳定性。
三、机械设计的案例研究为了更好地理解机械传动系统和机构设计的原理，以下是一个案例研究：假设我们需要设计一种用于升降货物的传动系统和机构。
我们需要实现以下功能：通过电动机将动力传递给升降装置，使其能够顺利升降货物。
首先，我们选择合适的传动方式。
考虑到需要较大的传动比和较高的传动效率，我们选择齿轮传动作为传动方式。
机械传动系统的设计与优化研究
机械传动系统的设计与优化研究摘要：随着工业技术的不断发展，机械传动系统的设计和优化研究变得愈发重要。
本论文旨在提高机械传动系统的效率和性能，解决能量损耗、噪音和故障率等问题。
通过减少摩擦、改善传动效率和使用先进材料等优化方法，实验证明了优化方案的有效性。
未来的研究将致力于进一步优化设计、探索新材料应用和提出更高效的动力传递方案。
这些努力将为工业生产和社会发展提供更好的机械传动系统解决方案。
关键词：机械传动系统；设计；优化；效率；性能引言机械传动系统是实现动力传递和变速功能的重要组成部分。
随着工业技术的不断发展，人们对机械传动系统的性能要求也越来越高。
但是，传统的机械传动系统存在着能量损耗大、噪音高、故障率高等问题，亟需通过设计与优化来提升其效率和性能。
因此，本论文旨在通过研究机械传动系统的设计与优化，探索如何解决这些问题，以满足人们对机械传动系统的需求。
1.研究背景随着工业化的快速发展，机械传动系统在各个行业的应用日益广泛。
然而，传统的机械传动系统存在能量损耗大、噪音高、故障率高等问题，不满足现代工业对高效、稳定和可靠传动的需求。
因此，对机械传动系统的设计与优化研究变得至关重要，旨在提高其效率和性能，为工业生产提供更加可持续和可靠的动力传输解决方案。
2.机械传动系统的基本原理和分类2.1动力传递原理动力传递原理是指机械传动系统通过转动元件，将能量从源头传递至目标位置的过程。
在机械传动系统中，通常利用齿轮、皮带、链条等传动装置，将原动机（如发动机或电机）的旋转运动转化为其他设备或机械部件的动力输入。
通过合理的传动比、齿轮齿数和传动装置的选择，可以实现不同速度和扭矩的变换。
这种能量传递原理有效地实现了机械设备的工作，促进了工业生产的进行。
2.2机械传动系统的分类机械传动系统可以根据传动方式和结构特点进行分类。
根据传动方式，常见的分类有齿轮传动、皮带传动、链条传动和摩擦传动等。
齿轮传动是利用齿轮的啮合传递动力；皮带传动通过带状物连接轮辘来传递动力；链条传动则是利用链条的啮合传递动力；摩擦传动则是通过摩擦力传递动力。
《机械设计基础》第十六章 机械传动系统设计
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机械设计基础
3．传动比
传动比反映了机械传动增速或减速的能力。一般情况下，传动装 置均为减速运动。在摩擦传动中，V带传动可达到的传动比最大，平 带传动次之，然后是摩擦轮传动。在啮合传动中，就一对啮合传动而 言，蜗杆传动可达到的传动比最大，其次是齿轮传动和链传动。
4．功率损耗和传动效率
《机械设计基础》
机械设计基础
第十六章 机械传动系统设计
16.1 传动系统的功能与分类 16.1.1 传动机构的功能 1．变速：通过实现变速传动，以满足工作机的变速要求； 2．传递动力：把原动机输入的转矩变换为工作机所需要的转 矩或力； 3．改变运动形式：把原动机输入的等速旋转运动，转变为工 作机所需要的各种运动规律变化，实现运动运动形式的转换； 4．实现运动的合成与分解：实现由一个或多个原动机驱动若 干个相同或不同速度的工作机； 5．作为工作机与原动机的桥梁：由于受机体外形、尺寸的限 制，或为了安全和操作方便，工作机不易与原动机直接连接时， 也需要用传动装置来连接。 6．实现某些操纵控制功能：如起停、离合、制动或换向等。 机械设计基础
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2．选择机械传动类型和拟定总体布置方案
根据机器的功能要求、结构要求、空间位置、工艺性能、总传 动比及其他限制性条件，选择传动系统所需的传动类型，并拟定 从原动机到工作机的传动系统的总体布置方案。
3．分配总传动比
根据传动方案的设计要求，将总传动比分配分配到各级传动。
4．计算机械传动系统的性能参数
（3）传动比范围
不用类型的传动装置，最大单级传动比差别较大。当采用多级传动时，应合理安排传 动的次序。
（4）布局与结构尺寸
对于平行轴之间的传动，宜采用圆柱齿轮传动、带传动、链传动；对于相交轴之间 的传动，可采用锥齿轮或圆锥摩擦轮传动；对于交轴之间的传动，可采用蜗杆传动或 交错轴齿轮传动。两轴相距较远时可采用带传动、链传动；反之采用齿轮传动。
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 XXXXXX 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200~300mm5）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，可得位移是条圆弧故得位移与角度间的循环图，如下：四、技术设计（1）传动带设计电机额定功率P=12*0.6=7.2W,P1=0.9*7.2=6.48W,转速n1=14r/min,i=1.4,每天额定工作时间t=5h。
机械设计中的齿轮传动系统设计
机械设计中的齿轮传动系统设计齿轮传动系统在机械设计中扮演着重要的角色。
本文将探讨齿轮传动系统的设计原理、关键要素以及常用的设计方法。
一、设计原理齿轮传动系统是通过齿轮之间的啮合来传递动力和扭矩的机械传动系统。
它的设计原理基于以下几个关键概念：1. 齿轮的模数（Module）：模数是齿轮设计中的重要参数，它表示单位齿数所占的直径。
模数的选择应考虑到所需的传动比、扭矩和转速要求等。
2. 齿轮的齿数：齿数决定了齿轮的啮合速比。
根据传动比的要求和齿轮的载荷要求，可以确定齿数。
3. 齿轮的啮合角：啮合角是指齿轮齿廓的锐角和啮合线的夹角。
合适的啮合角可以提高传动效率和传动性能。
4. 齿轮齿廓的修形：通过对齿轮齿廓进行修正，可以改善啮合过程的运动性能和传动效率。
二、设计要素在进行齿轮传动系统的设计时，需考虑以下几个重要的要素：1. 传动比和转速：根据机械系统的需求，确定合适的传动比和转速比，从而满足所需的输出扭矩和转速要求。
2. 动力传递和承载能力：根据工作条件和载荷要求，选择合适的齿轮材料和热处理工艺，确保齿轮传动系统能承受所需的载荷和传递所需的动力。
3. 齿轮啮合的几何要求：通过几何参数的选择，确保齿轮啮合过程的顺利进行，同时避免齿轮齿面的过度磨损和损坏。
4. 齿轮传动的噪声和振动控制：通过合理的齿轮设计和优化，减少齿轮传动过程中产生的噪声和振动，提高传动系统的运行平稳性和寿命。
三、设计方法在实际的齿轮传动系统设计过程中，可以采用以下几种常用的设计方法：1. 标准化设计：根据已有的标准齿轮模型和参数，选择合适的齿轮尺寸和几何参数，简化设计过程，提高效率。
2. 计算机辅助设计：借助计算机辅助设计软件，进行齿轮传动系统的三维建模和力学分析，快速得到设计结果。
3. 优化设计：通过设计参数的优化选择，使齿轮传动系统满足最佳的传动性能和经济指标。
4. 实验验证：设计完成后，进行实验验证，测试齿轮传动系统的性能和可靠性，发现潜在问题并进行改进。
第二章 机械传动系统的总体设计
第二章机械传动系统的总体设计机械传动系统的总体设计，主要包括分析和拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动系统的运动和动力参数。
第一节分析和拟定传动系统方案一、传动系统方案应满足的要求机器通常由原动机（电动机、内燃机等）、传动系统和工作机三部分组成。
根据工作机的要求，传动系统将原动机的运动和动力传递给工作机。
实践表明，传动系统设计的合理性，对整部机器的性能、成本以及整体尺寸都有很大影响。
因此，合理地设计传动系统是整部机器设计工作中的重要一环，而合理地拟定传动方案又是保证传动系统设计质量的基础。
传动方案一般由运动简图表示，它直接地反映了工作机、传动系统和原动机三者间运动和动力的传递关系。
在课程设计中，学生应根据设计任务书拟定传动方案。
如果设计任务书中已给出传动方案，学生则应分析和了解所给方案的优缺点。
传动方案首先应满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还应结构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高和操作维护方便等。
要同时满足上述要求往往比较困难，一般应根据具体的设计任务有侧重地保证主要设计要求，选用比较合理的方案。
图2—l所示为矿井输送用带式输送机的三种传动方案。
由于工作机在狭小的矿井巷道中连续工作，因此对传动系统的主要要求是尺寸紧凑、传动效率高。
图2—1（a）方案宽度尺寸较大，带传动也不适应繁重的工作要求和恶劣的工作环境；图2—l（b）方案虽然结构紧凑，但蜗杆传动效率低，长期连续工作，不经济；图2—l（c）方案宽度尺寸较小，传动效率较高，也适于恶劣环境下长期工作，是较为合理的。
图2—l 带式输送机传动方案比较二、拟定传动系统方案时的一般原则由上例方案分析可知，在选定原动机的条件下，根据工作机的工作条件拟定合理的传动方案，主要是合理地确定传动系统，即合理地确定传动机构的类型和多级传动中各传动机构的合理布置。
下面给出传动机构选型和各类传动机构布置及原动机选择的一般原则。
机械传动系统的设计与分析
机械传动系统的设计与分析导言：机械传动系统是现代工程中常见的一种能够通过电动机、发动机等原动机的能量输出来驱动各种机械装置运动的装置。
它在各个行业中都扮演着重要的角色，汽车、机床、船舶等都离不开这一关键技术。
本文将对机械传动系统的设计与分析进行探讨，以期为读者提供一些有关这一领域的基础知识和实践经验。
第一部分：机械传动系统的基本原理机械传动系统是通过传递原动机的转矩和功率来实现装置运动的一种技术。
其基本原理是利用齿轮、链条、皮带等传动元件将原动机的转速和扭矩传递给负载。
在设计机械传动系统时，需要考虑到传动效率、可靠性、噪音和寿命等因素。
第二部分：机械传动系统的设计机械传动系统的设计包括选择传动元件、计算传动比、确定主传动轴和挑选传动方式等步骤。
首先需要根据负载特性和转矩要求来选择合适的传动元件，例如齿轮、链条或皮带。
然后根据输入轴和输出轴的转速要求计算传动比，确保系统能够满足负载的运行要求。
同时，还需要根据转矩传递路径和负载类型来确定主传动轴的位置，以及选择合适的传动方式，如直接传动、间接传动或多级传动等。
第三部分：机械传动系统的分析机械传动系统的分析是评估系统的性能和行为的过程，常见的分析手段包括传动效率计算、转矩和功率分析、动力学分析和可靠性评估等。
首先，通过对传动元件的几何尺寸和摩擦特性进行分析，可以计算传动效率，并评估系统对能源的利用效率。
其次，根据系统的输入和输出转矩，可以分析系统的动力平衡和传动效果，为系统的性能优化提供依据。
同时，也可以进行动力学分析，研究系统的振动特性和响应，以及设计和安装防震措施。
最后，通过对各个传动元件的可靠性分析和寿命评估，可以预测系统的使用寿命和故障概率，为维护和保养提供指导。
结论：机械传动系统的设计与分析是一项重要的工程任务，它关乎着装置的工作效率和可靠性。
在设计过程中，需要综合考虑负载特性、转矩要求和传动效率等因素，选择合适的传动元件和传动方式。
在分析过程中，则需要通过计算传动效率、分析转矩和功率、研究动力学特性以及评估可靠性来评估系统的性能。
机械工程中的传动系统设计规范要求
机械工程中的传动系统设计规范要求传动系统是机械工程中的重要组成部分，它直接影响到机械设备的性能和效率。
为了确保传动系统的设计能够满足工程需求并具有可靠性，机械工程师需要遵循一系列的设计规范要求。
一、选取合适的传动系统类型在传动系统的设计中，机械工程师首先需要根据具体的工程需求来选择合适的传动系统类型。
常见的传动系统类型包括齿轮传动、带传动、链传动等。
不同的传动系统类型适用于不同的工作环境和传动需求，因此选择合适的传动系统类型对于整体的设计效果至关重要。
二、确定传动比传动比是指输入轴（驱动轴）与输出轴（被驱动轴）的转速比值。
在传动系统设计中，机械工程师需要通过计算和分析来确定合适的传动比，以实现所需的转速变换。
同时，还需要考虑传动系统的效率和稳定性，确保在设计过程中传动比的选择能够满足工程需求。
三、齿轮传动设计要求对于齿轮传动系统的设计，机械工程师需要遵循一系列的设计规范要求。
首先，齿轮传动系统的齿轮应具有合适的模数和齿数，以确保传动效率和噪声控制。
其次，齿轮的齿形要满足一定的要求，可采用标准齿形或特殊齿形设计。
另外，齿轮传动系统还需要考虑齿轮的强度和刚度等方面，确保其在工作过程中能够承受所受力矩和负载。
四、带传动设计要求在带传动系统的设计中，机械工程师需要确定合适的带速比和带长，并选用合适的带材料和带结构形式。
带传动系统的设计还需要考虑带轮的选择和安装方式，以及带轮与带之间的适量预紧力。
此外，还需要进行带传动系统的动态分析，以确保带传动在工作过程中能够具有稳定的性能和工作寿命。
五、链传动设计要求链传动是一种常见的传动系统类型，其设计也需要满足一系列的规范要求。
在链传动设计中，机械工程师需要选取合适的链条类型和尺寸，确保链条的强度和刚度。
与齿轮传动类似，链条的齿形也需要满足一定的要求，以提高传动效率和噪声控制。
此外，链传动系统还需要考虑链条的润滑和张紧，以及链条与链轮之间的配合方式。
六、安全性考虑在传动系统的设计中，安全性是一项非常重要的考虑因素。
机械传动系统设计实例doc
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11π970200π10.16100060100060n 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 。
机械工程中的机械传动设计
机械工程中的机械传动设计引言：机械传动是机械工程中的重要组成部分，它涉及到能量的传递、转换和控制。
机械传动设计的好坏直接影响到机械设备的性能和可靠性。
本教案将从机械传动设计的基本原理、设计流程和常见问题等方面进行论述，以帮助学生全面理解和掌握机械传动设计的要点。
一、机械传动设计的基本原理1.1 传动系统的基本概念和分类- 传动系统的定义和功能- 传动系统的分类及其特点1.2 传动比和效率的计算- 传动比的定义和计算方法- 传动效率的影响因素和计算方法1.3 传动系统的运动分析- 齿轮传动的运动分析方法- 带传动的运动分析方法二、机械传动设计的流程2.1 传动设计的需求分析- 根据机械设备的工作要求确定传动系统的基本参数- 分析传动系统的工作环境和工作条件，确定传动系统的可靠性要求2.2 传动系统的选型和布置- 根据传动比和效率要求选择适当的传动方式- 根据传动功率和转速要求选择适当的传动元件 - 合理布置传动系统的传动元件和传动方式2.3 传动系统的结构设计- 齿轮传动的结构设计原则和方法- 带传动的结构设计原则和方法2.4 传动系统的强度计算- 齿轮传动的强度计算方法- 带传动的强度计算方法2.5 传动系统的动力学分析- 齿轮传动的动力学分析方法- 带传动的动力学分析方法三、机械传动设计中的常见问题及解决方法3.1 齿轮传动中的噪声和振动问题- 噪声和振动产生的原因和影响因素- 噪声和振动的控制方法和措施3.2 带传动中的滑移和磨损问题- 滑移和磨损的原因和影响因素- 滑移和磨损的预防和解决方法3.3 传动系统的可靠性分析与改进- 传动系统的可靠性指标和评估方法- 提高传动系统可靠性的设计措施和方法结论：机械传动设计是机械工程中的重要课题，它涉及到机械设备的性能和可靠性。
本教案从机械传动设计的基本原理、设计流程和常见问题等方面进行了论述，希望能够帮助学生全面理解和掌握机械传动设计的要点。
通过深入学习和实践，学生将能够在实际工程中独立进行机械传动设计，并解决实际工程中的问题。
机械原理中的传动系统设计优化
机械原理中的传动系统设计优化在机械原理中，传动系统设计的优化是一个关键的环节，它能够提高机械设备的运行效率、稳定性和寿命。
传动系统通常由多个传动装置组成，如齿轮、皮带、链条等，用于传递和转换机械能。
在设计和优化传动系统时，我们需要考虑以下几个方面。
首先，选择合适的传动装置。
不同的传动装置具有不同的特点和适用范围。
例如，齿轮传动适用于大功率传递和高速工作，而皮带传动适用于远距离传动和减震缓冲。
选择合适的传动装置能够保证传动系统的稳定性和效率。
其次，确定适当的传动比。
传动比是指输入轴旋转角度与输出轴旋转角度的比值。
合理的传动比可以提高传动系统的效率和输出速度。
传动比的确定要考虑到机械设备的工作要求和输出功率的需要。
第三，优化传动系统的布局。
传动系统的布局应该合理紧凑，能够最大程度地减少功率损失和振动。
布局中要注意机构的紧凑性、配合的精确性和受力的均匀性。
合理的布局可以提高传动系统的传动效率和减少噪音。
第四，考虑传动装置的精度和材料。
传动装置的精度对传动系统的性能有很大的影响。
高精度的传动装置可以提高传动系统的传动效率和减少摩擦。
同时，选择合适的材料可以提高传动装置的耐磨性和耐腐蚀性，延长传动系统的使用寿命。
第五，使用合适的润滑方式。
润滑是传动系统中重要的环节，可以减少摩擦和磨损，提高传动系统的效率和寿命。
根据传动装置的类型和工作环境的要求，选择适合的润滑方式，如油润滑和脂润滑等。
最后，进行传动系统的动力学分析和优化。
动力学分析可以帮助我们了解传动系统在运行中的力学特性和运动规律。
通过对传动系统进行动力学分析，我们可以找到存在的问题并进行优化，例如减少挠曲、提高刚度、平衡载荷等。
综上所述，机械原理中的传动系统设计优化是一个综合考虑多个因素的过程。
通过合理选择传动装置、确定适当传动比、优化布局、选择合适材料、使用合适润滑方式以及进行动力学分析和优化，我们可以提高传动系统的效率、稳定性和寿命，达到更加优化的设计目标。
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机械传动系统设计第一节概述一台机器是由原动机、传动系统、工作机构和操纵控制四个部分组成，在这里只讲传动系统设计。
它是将电动机的运动和动力传递给工作机构的中间传动装置，用来实现减速（或增速）、变速、转换运动形式等。
机械传动系统设计的一般程序是：1．机构选型：根据机器的功能要求，工作机构对动力、传动比或速度变化的要求，以及原动机的工作特性，选择机械传动系统所需的机构类型。
2．拟定传动系统总体布置方案：根据空间位置、运动和动力传递路线及所选传动机构的特点和适用条件，合理拟定传动路线，安排各传动机构的先后顺序，以完成原动机到工作机构之间的传动系统的总体布置方案。
3．选择电动机，确定传动系统的总传动比。
4．总传动比分配：根据传动系统的组成方案，将总传动比合理分配到各级传动机构。
5．传动系统的运动和动力参数计算：机械传动系统的运动和动力参数主要指各级传动比、各轴的转速、转矩、功率等。
6．确定机械传动系统的主要参数和几何尺寸：通过各级传动机构的承载能力计算，确定主要参数。
在此基础上，进行传动零件及传动系统主要几何尺寸计算，最后绘制出传动系统运动简图及总装配图。
第二节机械传动系统方案设计机械传动系统的方案设计是机械设计工作中的一个重要组成部分，是最具创造性的设计环节。
正确合理地设计机械传动系统，对提高机械的性能和质量、降低机械的制造成本和使用费用等都是至关重要的。
任何机械其传动系统设计方案都不是唯一的，在相同设计条件下，可以有不同的传动系统方案，最后确定的应是其中最佳方案。
传动系统方案设计首先应满足工作机的工作要求（如功率及转速），另外结构简单紧凑、加工方便、成本低、传动效率高、使用维护方便等特点。
见图表2－1和2－2 减速器类型和传动系统方案。
在做课程设计时，如果设计任务书已给定传动方案，表中传动方案设计就不必做了，只要按设计任务书要求选电动机，计算有关参数。
第三节选择电动机1．选择电动机的类型和结构电动机的类型很多，常用的Y系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。
由于三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、价格便宜、效率高、使用方便等特点，所以现代机器中应用最广泛。
2．选择电动机的容量（功率）电动机的功率选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。
功率小于工作要求则不能保证工作机的正常工作，或使电动机因长期超载运行而过早损坏；功率选得过大，电动机价格过高，传动能力又不能充分利用，造成能源浪费。
对于载荷比较稳定，长期运转的机械，通常按照电动机的额定功率选择，保证电动机的额定功率P ed大于等于工作机所需的电动机功率P d即P ed≥P d工作机所需电动机功率为P d= P w /η kw式中P d工作机所需电动机功率，kw；P w工作机所需功率，kw；η由电动机至工作机的总效率。
工作机所需功率P w应由工作机的工作阻力和线速度（或转速）求得。
在课程设计中，可由设计任务书给定的工作机参数求：P W = FV / 1000 kw或P W= T n w / 9550 kwn w=60×1000v/πdF 工作机的工作阻力, NV 工作机的线速度,如运输机输送带的线速度，m/sT 工作机的阻力矩，N.mn w 工作机的转速,如运输机滚筒的转速, r / min传动系统的总效率η为各效率连乘积即η＝η1η2η3……ηn各效率值见表2-33.确定电动机的转速功率相同的同类型电动机有几种不同的转速,比如三相异步电动机的同步转速一般有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种，电动机的同步转速越高、重量越轻、外廓尺寸越小、价格越低。
但是电动机转速与工作机转速相差过多，将使总传动比加大，致使外廓尺寸和重量增加。
而选用低转速的电动机时，情况正相反，虽然外廓尺寸和重量小，但电动机的尺寸重量增大，价格提高。
因此在确定电动机转速时，应进行分析比较，选择最优方案。
设计中常选用同步转速1500r/min或1000r/min两种电动机，没有特殊要求一般不选用750r/min、3000r/min电动机。
第四节计算总传动比和分配各级传动比由选定的电动机满载转速n m和工作机轴的转速n w可得到总传动比为i = n m/ n w总传动比为各级传动比的连乘积即:i = i1i2i3…i nn m 电动机的满载转速，r/min；P185页表16-1n w工作机输入轴的转速，r/min。
如何合理分配各级传动比是传动系统设计中的又一重要问题。
传动比分配的合理，可以减少传动系统的外廓尺寸、重量，达到结构紧凑、降低成本的目的。
分配传动比要注意以下几点：1．各级传动比应在推荐范围内选取，不能超过最大值，见P8表2－1表2－2。
2．各级传动零件应做到尺寸协调，避免相互发生碰撞。
3．尽量使传动系统外廓尺寸紧凑或重量较小。
4．对两级圆柱齿轮减速器，传动比可按下式分配：3.1(~i)4.1i1i1 －两级圆柱齿轮减速器的高速级传动比；i－两级圆柱齿轮减速器的总传动比，P8表2－2。
注意：以上传动比分配只是初选。
传动系统的实际传动比必须在各级传动零件的参数确定后才能计算出来。
第五节计算传动系统的运动和动力参数在选定电动机型号及分配传动比之后，下面应计算传动系统各轴的功率、转速、转矩，以及相邻两轴间的传动比和传动效率，为后续传动零件的设计计算和轴的设计计算提供依据。
各轴的转速可根据电动机的满载转速n m及传动比进行计算。
除电动机轴以外其余各轴的功率和转矩均按输入值进行计算。
在计算时先将各轴从高速轴到低速轴依次编号：0轴（电动机轴）、1轴、2轴…；相邻两轴的传动比为：i01、i12、i23…；相邻两轴的传动效率为：η01、η12、η23…；各轴输入功率为：P0、P1、P2、P3…；各轴转速为：n0、n1、n2、n3…；各轴输入转矩为：T0、T1、T2、T3…。
电动机轴的输出功率、转速、和转矩分别为：P0 ＝P d kw n0 ＝n m r/min T0 ＝9550 × P0 ／n0 N.m传动系统中各轴的输入功率、转速和转矩分别为:P1 = P0η01 kw n1 = n0/ i01 r/min T1 =9550× P1 / n1= T0 i01η01 N.m P2 = P1η12 kw n2 = n1 / i12 r/min T2 =9550× P2 / n2= T1 i12η12 N.m ………………这里要注意：因为有轴承功率损耗，同一根轴的输入功率或转矩与输出功率或转矩数值不同，即要计入轴承的效率。
另外因为有传动零件的功率损耗，一根轴的输出功率或转矩与相邻下一根轴的输入功率或转矩数值不同，即要计入传动零件的传动效率。
机械传动系统设计暂时告一段落。
下面举例计算：带式运输机传动系统设计。
例题：已知输送带的有效拉力F=2600N,带的速度V=1.6m/s,滚筒直径D=450mm,工作条件：单向运转，连续工作，载荷平稳。
三相交流电源，电压380V。
试按传动方案选择电动机，计算总传动比，并分配各级传动比；计算传动系统运动和动力参数。
解：因为设计任务中设计方案已给定，我们只要从选电动机开始设计。
1．选择电动机的类型按工作要求选Y系列三相异步电动机，电压380V。
2．选择电动机容量电动机输出功率：P d= P w /η kw工作机所需功率：P W = FV / 1000 kw式中总效率：η＝η1η32η3η4η 5按表2－3确定各部分效率：V带传动效率η 1 ＝0.94；滚动轴承效率η2＝0.99(一对轴承)；齿轮传动效率η 3 ＝0.97；联轴器效率η4＝0.99；滚筒效率η5＝0.96代入上式得：η＝0.94×0.993×0.97×0.99×0.96=0.841P d＝FV/1000η=2600×1.6/1000×0.841=4.946 kw因载荷平稳，电动机额定功率p ed略大于P d即可。
P185页由表16－1，Y系列电动机技术数据选电动机的额定功率p ed为 5.5 kw。
3．确定电动机转速工作机输入轴的转速n w＝60×1000V/πD=60×1000×1.6/π450＝67.91r/min由表2－1V带传动的传动比常用范围i1=2～4,圆柱齿轮传动比i2=3～5,则总传动比范围i =6～20，可见电动机转速可选范围为：P13页n d ＝i×n w =(6～20)×67.91=407.46～1358.2r/min。
符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min。
P185页由表16－1，查得：选常用的同步转速为1000 r/min的Y系列电动机型号为Y132M2－6，满载转速n m＝960 r/min。
电动机的中心高、外形尺寸、轴伸长度等均有表16－3查的。
最好设计两种方案进行比较优选一种方案。
4．传动系统总传动比和分配各级传动比（1）总传动比i＝n m ／n w＝960／67.91＝14.14(2)分配各级传动比由表2－1取V带传动比i01＝3 ，则齿轮传动比为：i12＝i／i01 =14.14/3=4.71i23 =15．计算传动系统的运动和动力参数（1）各轴转速电动机轴 n0＝n m＝960 r/min1轴（高速轴）n1＝n0 ／i01＝960／3＝320 r/min2轴（低速轴）n2＝n1／i12＝320／4.71=67.94r/min滚筒轴n w＝n2＝67.94 r/min(2) 各轴功率电动机轴 P0＝Pr＝4.946 kw1轴（高速轴）P1＝P0η 1 ＝4.946×0.94 =4.649 kw2轴（低速轴）P2 = P1η2η 3 =4.649×0.99×0.97 =4.46 kw滚筒轴P W = P2η2η4＝4.46×0.99×0.99＝4.37 kw (3)各轴扭矩电动机轴 T0 =9550 ×P0 ／n0=9550×4.946/960=49.202 N.m 1轴（高速轴） T1=T1=9550× P1 / n1=9550×4.649/320=138.74 N.m 2轴（低速轴）T2 =9550× P2 / n2=9550×4.46/67.94=626.92 N.m 滚筒轴T3=9550×P W/n w=9550×4.37/67.94=614.27 N.m传动系统的运动和动力参数列表如下：电动机圆柱齿轮减速器工作机轴号0轴1轴2轴滚筒轴转速n (r/min) 960 320 67.94 67.94 功率 P (kw) 4.946 4.649 4.46 4.37 转矩 T(N.m) 49.202 138.74 626.92 614.27 两轴联接件和带传动圆柱齿轮联轴器传动件传动比 i i01i12i23传动效率ηη01η12η23误差分析:1.效率取值不同有误差。