第14章机械传动系统方案设计分析
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
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
习题答案(第14章～第16章)
《汽车机械基础》习题参考答案第14章液压传动概论1．什么叫液压传动？试叙述液压传动的工作原理。
答：液压传动是以受压的流体（油或合成液体）作为工作介质，利用液体的压力传递运动和动力的一种传动方式。
液压传动的工作原理，其实就是利用液体在密闭容器中变化的压力来实现运动和动力传递的。
液压传动装置实质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，然后又将液压能转换为机械能做功。
2．试记述液压系统的组成。
答：液压传动系统一般由四部分组成。
（1）动力装置：是将电动机或发动机输出的机械能转换为油液的液压能的装置，常为液压泵。
（2）执行元件：是将油液的液压能转换为驱动工作部件的机械能的装置。
实现直线运动的执行元件叫液压缸；实现旋转运动的执行元件叫做液压马达。
（3）控制调节装置：用以控制调节液压系统中油液的流动方向、压力和流量的装置，如方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等。
（4）辅助装置：包括油箱、滤油器、蓄能器、热交换器、压力表、管件和密封装置等。
3．液压有哪些优、缺点？答：液压传动的优点：（1）可以在大范围内实现无级调速，而且调速性能良好；（2）传动装置工作平稳、反应速度快、冲击小，能快速启动、制动和频繁换向；（3）在相同输出功率的情况下质量轻、体积小、结构紧凑；（4）易于实现自动化，特别是电、液联合应用时，易于实现复杂的自动工作循环；（5）液压传动工作安全性好，易于实现过载保护，同时因采用油液为工作介质，相对运动表面间能自行润滑，故使用寿命较长；（6）液压元件已标准化、系列化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。
液压传动的缺点：（1）由于泄漏及流体的可压缩性，无法保证严格的传动比；（2）当油温或载荷变化时，往往不易保持运动速度的稳定；（3）液压元件制造精度要求高，使用维护比较严格；（4）系统的故障原因有时不易查明。
4．液压油的主要性质是什么？黏性的物理意义是什么？答：液压油的主要性质是可压缩性和黏性。
邱宣怀《机械设计》(第4版)(名校考研真题 链传动)【圣才出品】
第14章 链传动一、填空题1．链传动中，即使主动链轮的角速度是常数，也只有当______时，从动轮的角速度和传动比才能得到恒定值。
[西南交通大学1998研]【答案】z1=z2，中心距是链节距的整数倍【解析】当z1=z2，中心距是链节距的整数倍时，瞬时传动比为恒定值，且恒为1。
2．对于高速重载的套筒滚子链传动，应选用节距______的排链；对于低速重载的套筒滚子链传动，应选用______节距的链传动。
[华中理工大学1998研]【答案】小；大【解析】高速重载时，为了减轻多边形效应，应选小节距链；同时为了满足重载要求，须采用多排链。
低速重载时，由于速度低，由多边形效应带来的动载荷相对较小，因此优先考虑大节距链，以解决满足承载能力这一主要问题。
二、判断题1．链传动的平均传动比恒定不变。
（）[重庆大学2001研]【答案】对【解析】根据链传动平均传动比的定义i=n1/n2=z2/z1可知，平均传动比i只与大小链轮的齿数有关。
尽管链传动的平均传动比恒定，但其瞬时传动比却是时时变化的。
三、选择题1．有一减速装置由带传动、链传动和齿轮传动组成，其安排顺序以方案（）为好。
[山东大学2004研]A．带传动→齿轮传动→链传动B．链传动→齿轮传动→带传动C．带传动→链传动→齿轮传动D．链传动→带传动→齿轮传动【答案】A【解析】带传动通常放在传动系统的高速级，链传动不适合高速场合。
2．套筒滚子链传动中心距过小的缺点是（）。
[国防科技大学2000研]A．链条工作时颤动，运行不平稳B．链条运动不均匀性与冲击性作用增强C．链条磨损快，小链轮上的包角小D．容易发生“脱链”现象【答案】C【解析】中心距过小则单位时间内链条的绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳，链寿命短；同时链条在小链轮上包角变小，轮齿受力大。
3．应用标准套筒滚子链传动的额定功率曲线，必须根据（）来选择链条的型号和润滑方法。
[上海交通大学2000研]A．链条的圆周力和传递功率B ．小链轮的转速和计算功率C ．链条的圆周力和计算功率D ．链条的速度和计算功率【答案】B四、简答题如图14-14所示为链传动与带传动组成的减速传动装置简图。
第14章 带传动和链传动
表14-12
工作情况系数KA
空、轻载起动 工作情况
<10
重载起动
每天工作小时数/h
10～16
>16
1.2
<10
1.1
10～16
>16
载荷变 动微小
液体搅拌机、通风机和鼓风机 （≤7.5kW）、离心式水泵和压缩机、轻 型输送机 带式输送机（不均匀负荷）、通风机 （＞7.5kW）、旋转式水泵和压缩机 （非离心式）、发电机、金属切削机床、 印刷机、旋转筛、锯木机和木工机械 制砖机、斗式提升机、往复水泵和压缩 机、起重机、麻粉机、冲剪机床、橡胶 机械、振动筛、纺织机械、重载输送机 破碎机（旋转式、鄂式等）、磨碎机 （球磨、棒磨、管磨）
图14-18 双排滚子链
滚子链已标准化，有A、B两种系列产 品，A系列用于重载、较高速度和重要的 传动，B系列用于一般传动。常用的A、B 系列滚子链的基本参数和尺寸见表14-16。
带传动适用于传递功率不大或不需要 保证精确传动比的场合。在多级减速装置 中，带传动通常配置在高速级。普通V带 传递的功率一般不超过100kW，带的工作 速度为5～35m/s。
14.2 V带和带轮
14.2.1 V带
V带有普通V带、窄V带、联组V带、 齿形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型， 见表14-3 。
图14-11 带轮安装的位置
② 安装V带时，应先缩小中心距，将V带 套入槽中后，再调整中心距并予以张紧， 不应将带硬往带轮上撬，以免损坏带的工 作表面和降低带的弹性。
③ 胶带不宜与酸、碱或油接触，工作温度 不宜超过60℃，应避免日光直接曝晒。 ④ 带传动装置应加防护罩，以免发生意外 事故。 ⑤ 定期检查胶带，发现其中一根过度松弛 或疲劳破坏时，应全部更换新带，不能新 旧混合使用。
机械设计课件第14章联轴器离合器
欢迎来到机械设计第14章的课程，今天我们将探讨联轴器和离合器的作用， 分类和选用原则。
联轴器的作用
1 连接
联轴器是机械传动中的连接部件，可以连接两根轴并将动力传递。
2 传递扭矩
联轴器可以传递扭矩，从而使输出轴的转矩等于输入轴的转矩。
3 调节轴对中误差
联轴器可以调节轴对中误差，使两根轴之间的偏差得到补偿。
弹性联轴器
弹性联轴器通过弹性组件连接轴，具有减震和缓冲作用。
液压联轴器
液压联轴器通过油液压缸来实现能量的传递，具有传动能力大，减震性能好的优点。
磁粉联轴器
磁粉联轴器通过在磁力作用下的磁性粉体来实现传递转矩的作用。
联轴器的选用原则
工作条件
根据工作条件和环境来选择联轴器的型号和 材料。
安装要求
根据安装环境和空间限制来选择联轴器的结 构。
传动性能
根据机械传动的要求来选择联轴器的传动性 能。
使用寿命
根据设计寿命和维护保养要求来选择联轴器。
离合器的分类
1
干式离合器
干式离合器不需要使用液压油，它内部通过摩擦材料实现动力传递。
2
湿式离合器
湿式离合器内部带有摩擦片和油液，利用油液喷射来实现动力传递。
3
电磁离合器
电磁离合器通过电磁线圈控制离合片的接触和分离。
离合器的作用
分离机械传动
离合器用于在机械传动中分离 和连接动力源和负载，实现装 置的启动和停止。
离合钳
离合器还可用于控制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ械设备 的转速和转矩，例如钻头离合 器用于钻床机床。
过渡控制
离合器还可以用于在机械传动 中控制过渡，例如汽车离合器 用于控制行车速度。
第十二章、十四章习题06(参考答案)
第十二章其他常用机构一、选择题：1、用单万向节传递两相交轴之间的运动时，其传动比为变化值；若用双万向节时，其传动比C。
(A) 是变化值；(B) 一定是定值；(C) 在一定条件下才是定值2、在单向间歇运动机构中， A 的间歇回转角在较大的范围内可以调节。
（A）槽轮机构(B) 棘轮机构（C）不完全齿轮机构(D) 蜗杆凸轮式间歇运动机构3、在单向间歇运动机构中， C 可以获得不同转向的间歇运动。
（A）不完全齿轮机构(B) 圆柱凸轮间歇运动机构（C）棘轮机构(D) 槽轮机构4、家用自行车中的“飞轮”是一种超越离合器，是一种 C 。
（A）凸轮机构(B) 擒纵轮机构（C）棘轮机构(D) 槽轮机构二、填空题：1、棘轮机构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪组成，可实现运动，适用于低速轻载的场合。
其棘轮转角大小的调节方法是：改变主动摇杆摆角的大小、加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿。
2、槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮、机架组成，优点是：结构简单、外形尺寸小、机械效率高，能较平稳、间歇地进行转位，缺点是：存在柔性冲击，适用于速度不太高的场合。
3、擒纵轮机构由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机架组成。
4、擒纵轮机构优点是结构简单，便于制造，价格低廉，缺点是振动周期不很稳定，故主要用于计时精度要求不高、工作时间较短的场合。
5、凸轮式间歇运动机构由主动轮和从动盘组成，主动凸轮作连续转动，通过其凸轮廓线推动从动盘作预期的间歇分度运动。
优点是：动载荷小，无刚性和柔性冲击，适合高速运转，无需定位装置，定位精度高，结构紧凑，缺点是：加工成本高，装配与调整的要求严格。
6、不完全齿轮机构由一个或一部分齿的主动轮与按动停时间要求而作出的从动轮相啮合，使从动轮作间歇回转运动。
工作特点是：结构简单，制造容易，工作可靠，动停时间比可在较大范围内变化，但在从动轮的运动始末有刚性冲击，适合于低速、轻载的场合。
7、螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成，通常它是将旋转运动转换为直线运动。
陈立德版机械设计基础第13、14章课后题答案
第13章机械传动设计13.1简述机械传动装置的功用。
答： (1) 把原动机输出的速度降低或增速。
（2) 实现变速传动。
（3）把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。
（4）把原动机输出的等速旋转运动，转变为工作机的转速或其它类型的运动。
（5）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。
13.2选择传动类型时应考虑哪些主要因素？答：根据各种运动方案，选择常用传动机构时，应考虑以下几个主要因素：（1）实现运动形式的变换。
（2）实现运动转速（或速度）的变化。
（3）实现运动的合成与分解。
（4）获得较大的机械效益。
13.3常用机械传动装置有哪些主要性能？答：（1）功率和转矩；（2）圆周速度和转速；（3）传动比；（4）功率损耗和传动效率；（5）外廓尺寸和重量。
13.4机械传动的总体布置方案包括哪些内容？答：总体布置方案包括合理地确定传动类型；多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。
13.5简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。
答：（1）确定传动装置的总传动比。
（2）选择机械传动类型和拟定总体布置方案。
（3）分配总传动比。
（4）计算机械传动装置的性能参数。
性能参数的计算，主要包括动力计算和效率计算等。
（5）确定传动装置的主要几何尺寸。
（6）绘制传动系统图。
（7）绘制装置的装配图。
第14章轴和轴毂连接14.1轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种？常见的轴大多属于哪一种？答：轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。
常见的轴大多数属于转轴。
14.2轴的结构设计应从哪几个方面考虑？答：轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。
14.3制造轴的常用材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？答：制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。
机械原理NO[1]. 24 第十四章 机械传动系统的方案
![机械原理NO[1]. 24 第十四章 机械传动系统的方案](https://img.taocdn.com/s3/m/24c3a8f4b307e87100f69696.png)
连杆机构： 四杆机构： 曲柄摇杆机构； 双摇杆机构； 摆动导杆机构； 滑块导杆机构； 多杆机构；
齿条齿轮机构； 摆动推杆凸轮机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
（四）能实现往复移动机构：
连杆机构： 四杆机构： 曲柄滑块机构； 正弦机构； 多杆机构；
移动推杆凸轮机构； 齿轮齿条机构； 螺旋机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
第14章 机械系统的方案设计
Chapter 14 Project Design of Mechanism System
§14-1 概述
一、机械设计的一般过程
1。计划：提出设计任务，进行可行性研究，编制设计任务书
2。方案设计：选用何种机构以及这些机构如何组成机器才 能完成机器的功能，并对所选机构进行尺寸设计和对方案进 行评价，确定最佳方案。
（五）再现轨迹机构：
连杆机构； 组合机构；
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
§14-4 机械的工作循环图
当一台机器有多个执行构件时，这些 执行构件应以一定的次序协调动作，互相 配合，以完成机器预定的功能和生产过程。 这方面的工作称为机械的协调设计。
用来描述各执行构件运动间相互协调 配合的图称为机械工作循环图（也叫机械 运动循环图）。
cdea部分的线路形状不作要求。
机械原理
第14章 机械系统的方案设计
三、原始数据和设计要求(见指导书) 四、设计内容与任务
1。小组内每人拿出两个原始方案，画出机构示意图， 分析优缺点（周一）
2。小组讨论，确定最佳方案（周二）。
3。小组内分工，分别设计最佳方案的机构尺寸：连杆机构、 凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构等（周三） 。
机械传动系统与控制系统设计简介
二、肥皂压花机的传动路线及传动比的分配
肥皂压花机是在肥皂块上利用模具压制花纹和字样的自动机， 其机械传动系统的机构简图如图3.3.7所示。
27
精选ppt
（1）传动路线分析 具体传动路线如图3.3.8。
28
（2）传动比分配
若该机的工作条件为：电动机转速1450r/min，每分钟压制50 块肥皂，要求传动比误差为2。以下对上述方案进行传动比分配 并确定相关参数。
i 总 i 1 i 2 i 3 2 .5 3 .7 3 9 3 .0 9 5 2 8 .9 3 29
相对误差i为
ii总 i总2928.930.24%
i总
29
按传动比误差小于2%的要求，且各传动比均在常用范围之内， 故该传动链传动比分配方案可用。
精选ppt
2）辅助传动链
皂块送进和成品移位运动的工作频率应与模具往复运动频率相
14
精选ppt
（5）啮合器变速 啮合器分普通啮合器和同步啮合器两种，广泛应用于汽车、
叉车、挖掘机等行走机械的变速箱中。 啮合器一般都采用渐开线齿形，齿形参数可根据渐开线花键
国家标准选定。由于啮合套使用频繁，齿轮经常受冲击，齿端和 齿的工作面易磨损，因此，齿厚不宜太薄。为减小轴向尺寸，啮 合器的工作宽度均较小。
15
精选ppt
三、无级变速器
无级变速传动能根据工作需要连续平稳地改变传动速度。图 3.3.5为双变径轮带式无级变速传动的工作原理图 。
无级变速器有多种型式，许多型式已有标准产品，可参考产 品样本或有关设计手册选用。
16
精选ppt
第三节 机械传动系统方案设计
一、机械传动系统方案设计的过程和基本要求
21
精选ppt
机械设计基础习题答案第14章
14-1解I 为传动轴，II 、IV 为转轴，III 为心轴。
14-2解圆整后取d=37 mm 。
14-3解14-4解按弯扭合成强度计算，即：代入数值计算得：。
14-5解这两个轴都是心轴，只承受弯矩。
两种设计的简化图如下：图14.5 题14-5 解图图14.6 （ a ）中，因为是心轴，故，查相关手册得：，则考虑到键槽对轴的削弱，直径再扩大 4 % 。
得：图14.6 （ b ）中，14-6解故。
14-7解由题可知，，若不计齿轮啮合及轴承摩擦的功率损失，则（i = Ⅰ, Ⅱ,Ⅲ）设：，则，，14-8解1. 计算中间轴上的齿轮受力中间轴所受转矩为：图14.8 题14-8 解图2. 轴的空间受力情况如图14.8 （a ）所示。
3. 垂直面受力简图如图14.8 （b ）所示。
垂直面的弯矩图如图14.8 （ c ）所示。
4. 水平面受力简图如图14.8 （d ）所示。
水平面的弯矩图如图14.8 （ e ）所示。
B 点左边的弯矩为：B 点右边的弯矩为：C 点右边的弯矩为：C 点左边的弯矩为：5. B 点和C 点处的合成最大弯矩为：6. 转矩图如图14.8 （f ）所示，其中。
7 ．可看出，B 截面为危险截面，取，则危险截面的当量弯矩为：查表得：，则按弯扭合成强度计算轴II 的直径为：考虑键槽对轴的削弱，对轴直径加粗4% 后为：14-9解该题求解过程类似于题14-8 。
在此略。
14-10解钢的切变模量，按扭转刚度要求计算，应使即14-11解1. 求该空心轴的内径空心轴的抗扭截面模量实心轴的抗扭截面模量令，即解得圆整后取。
2 ．计算减轻重量的百分率实心轴质量＝密度×体积空心轴质量空心轴减轻重量的百分率为42.12% 。
机械设计基础第二版目录
绪论第1章机械设计概述第2章润滑与密封概述第3章平面机构的结构分析第4章平面连杆机构第5章凸轮机构第6章间歇运动机构第7章螺纹连接第8章轴毂连接第9章带传动第10章链传动第11章齿轮传动第12章蜗杆传动第13章齿轮系第14章机械传动设计第15章机械的调速与平衡第16章轴第17章滚动轴承第18章滑动轴承第19章联轴器、离合器第20章弹簧目录绪论0．1机器的组成及特征0．2课程的内容、性质和任务0．3 学习方法复习题与练习题第1章机械设计概述1．1 机械设计的基本要求1．2机械设计的内容与过程1．3机械零件的失效形式及设计计算准则1．4机械零件的接触强度1．5机械零件的标准化1．6现代机械设计理论概述复习题与练习题第2章润滑与密封概述2．1摩擦与磨损2．2润滑2．3密封复习题与练习题第3章平面机构的结构分析 (25)3．1 机构结构分析的内容及目的…一253．2 运动副 (25)3．3 平面机构的运动简图 (27)3．4 平面机构的自由度与实例分析 (30)3．5 平面机构的组成原理与结构分析…………………．．……………．33复习题与练习题........................一36 第4章平面连杆机构 (39)4．1 概述 (39)4．2 用图解法作平面机构的运动分析 (39)4．3 用图解法作平面机构的力分析 (43)4．4铰链四杆机构的基本类型及其演化 (51)4．5铰链四杆机构的基本特性……．544．6 平面四杆机构的设计与实例分析 (58)复习题与练习题 (62)第5章凸轮机构 (64)5．1 概述..................”...............． (64)5．2从动件常用运动规律…………．665．3盘形凸轮轮廓设计…………一705．4 凸轮机构基本尺寸的确定 (74)复习题与练习题……………．……一76第6章间歇运动机构 (77)6．1棘轮机构……………………一776．2槽轮机构...........................一81 6．3 不完全齿轮机构 (85)6．4 凸轮式间歇运动机构…………一86复习题与练习题 (87)第7章螺纹连接 (88)7．1 螺纹连接的基本知识 (88)7．2 螺纹连接的预紧与防松 (91)7．3 单个螺栓连接的强度计算 (95)7．4 螺栓组连接的设计计算与实侈4分析 (101)7．5提高螺栓连接强度的措施…一1097．6 螺旋传动 (110)复习题与练习题………一…………‘·1 16课堂讨论题.................................一1 18 第8章轴毂连接 (119)8．1 概述......一 (119)8．2键连接……………………．1198．3花键连接…………………一1238．4销连接 (125)8．5过盈配合连接………………一126复习题与练习题 (127)第9章带传动 (128)9．1 概述 (128)9．2带和带轮..................-． (131)9．3 带传动的工作情况分析 (138)9．4 普通V带传动的设计与实例分析 (142)9．5 V带传动的张紧、正确安装与维护 (155)9．6 同步带传动设计 (157)复习题与练习题…………………．．165第10章链传动 (167)10．1 概述 (167)10．2链传动的结构和标准 (168)10．3链传动的工作情况分析 (170)10．4链传动的合理布置和润滑 (173)10．5 滚子链传动的设计计算与实例分析 (175)复习题与练习题…………………．．179第1l章齿轮传动 (181)11．1 齿轮传动的特点和基本类型 (181)11．2 齿廓啮合基本定律…………-18311．3渐开线及渐开线齿轮 (184)11．4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算……]8911．5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 (192)11．6 渐开线齿廓切削加工的原理 (196)11．7 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数 (198)11．8 变位齿轮传动 (199)儿．9 齿轮传动的失效形式及设计准则 (203)儿．10齿轮的常用材料及许用应力 (206)11．1l 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 (210)11．12平行轴斜齿圆柱齿轮传动 (215)11．13 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 (220)儿．14直齿锥齿轮传动 (222)11．15 齿轮结构设计 (228)11．16齿轮传动的润滑与效率 (230)11．17标准齿轮传动的设计计算与实例分析…………………．231复习题与练习题 (239)课堂讨论题………………………．242第12章蜗杆传动 (243)12．1 蜗杆传动的特点与类型 (243)12．2 阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 (245)12．3 蜗杆传动的相对滑动速度与效率 (250)12．4蜗杆传动的失效形式、材料与结构.....................．．.........．252 12．5 蜗杆传动的强度计算 (256)12．6 蜗杆传动的润滑与热平衡计算 (258)12．7 蜗杆传动的设计计算与实例分析 (260)12．8普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装与维护……．262复习题与练习题 (263)第13章齿轮系..............................．．265 13．1轮系的分类 (265)13．2定轴轮系传动比计算 (267)13．3周转轮系传动比计算 (269)13．4复合轮系传动比计算 (271)13．5轮系的应用 (272)13．6其他类型行星传动简介 (274)复习题与练习题…………………．．276第14章机械传动设计......................-279 14．1概述 (279)14．2机械传动的类型…………一28014．3机械传动的特性和参数 (283)14．4机械传动的方案设计 (287)14．5机械传动的设计程序 (292)复习题与练习题........................一292 第15章机械的调速与平衡 (293)15．1机械的运转过程及速度波动的调节 (293)15．2 飞轮的近似设计方法 (295)15．3机械的惯性载荷及平衡......．．298 15．4 刚性回转体的平衡 (300)复习题与练习题 (303)第16章轴 (305)16．1 概述 (305)16．2轴的材料及选择…………一30716．3轴的结构设计 (309)16．4轴的强度计算 (313)16．5轴的刚度计算 (317)16．6轴的设计计算与实例分析 (318)复习题与练习题 (329)附表 (330)第17章滚动轴承 (335)17．1 概述 (335)17．2滚动轴承的代号 (340)17．3 滚动轴承的工作情况分析 (343)17．4滚动轴承类型的选择 (346)17．5滚动轴承尺寸的选择.........．．348 17．6 滚动轴承组合设计 (358)17．7 滚动轴承的设计计算与实例分析 (366)复习题与练习题 (372)课堂讨论题 (373)第18章滑动轴承 (374)18．1 概述 (374)18．2 滑动轴承的结构 (374)18．3 滑动轴承的材料 (378)18．4滑动轴承的润滑 (380)18．5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析 (383)18．6液体动压润滑的形成及基本方程 (385)18．7 其他滑动轴承简介 (388)18．8 滚动轴承与滑动轴承性能比较 (389)复习题与练习题…………………一390第19章联轴器和离合器 (391)19．1联轴器 (391)19．2 离合器 (397)复习题与练习题........................一402 第20章弹簧 (403)20．1概述 (403)20．2 圆柱螺旋弹簧的结构和几何尺寸 (405)20．3 弹簧的材料与制造 (407)20．4 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算与实例分析 (409)复习题与练习题 (415)参考文献 (417)。
机械传动
三、电动机起动转矩校核
当机器的转动惯量较大；或满载起动；或频繁起 动；或虽然空载起动，但是要求起动时间短时，还应校 核电动机的起动转矩。特别是鼠笼式电动机的起动转矩 较小，该项校核就更加必要。 校核起动力矩就是让电动机的起动转矩应大于机器 在规定时间内完成起动所需要的转矩。否则，过大的启 动电流会使线路电压急剧下降，使邻近电动机出力不足， 甚至被迫停机。
二、电动机过载能力校核
电动机都有一定的过载能力。但是当机器的载荷（生产阻力矩）变 化时，在按（7-1）式粗略的确定电动机功率后，还应较核电动机的过载 能力，即在机器过载时，电动机的最大输出转矩应大于电动机的最大负 载转矩，即满足（7-3）式。否则，电动机会发生闷车现象，电流增大 6～7倍，电动机过热甚至烧坏。
12
五、机械速度波动的调节 1 起动阶段(0 m)
特点：Wd>Wr =m
制动
2 稳定运转阶段(m)
特点：Wd=Wr =m
起动 稳定运转 停车
m
T
T
t
匀速稳定运转: m =C 变速稳定运转：周期性的速度 波动, mC
非周期性波动: mC
3 停车阶段(m 0)
5
二、实现单向间歇运动的机构（自学）
三、实现往复移动和往复摆动的机构（自学）
四、机构组合方案的拟定
1、应尽量简化和缩短运动链 2、应使机器有较高的机械效率 3、合理安排传动机构的顺序
4、合理分配传动比
5、保证机器的安全运转
6Байду номын сангаас
Pn
Fv 1000
第四节 机器的功率计算与转矩校核
一、电动机功率的确定
[]
[ ]
机械设计专升本章节练习题(含答案)——蜗杆传动
第14章 蜗杆传动1．运动分析: 正确啮合的条件，自锁条件，压力角α、导程角γ、螺旋角β2．齿轮材料: 蜗杆副选材原则，热处理工艺3．受力分析: F t 、F r 、F a ，失效形式，设计准则4．设计计算: 直径系数，主要参数，蜗轮疲劳强度，热平衡计算5．结构与润滑: 蜗杆、蜗轮结构型式，润滑方式【思考题】14-1 蜗杆传动的特点及应用场合是什么？14-2 为什么蜗轮的端面模数是标准值？蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 14-3 蜗杆直径系数的含义是什么？为什么要引入蜗杆直径系数？14-4 蜗杆传动的传动比计算公式是什么？它是否等于蜗杆和蜗轮的节圆直径之比？ 14-5 如何进行蜗杆传动的受力分析？各力方向如何确定？与齿轮传动的受力有何不同？ 14-6 蜗杆传动的主要失效形式是什么？相应的设计准则是什么？14-7 在蜗杆传动的强度计算中，为什么只考虑蜗轮的强度？蜗杆的强度任何考虑？蜗杆的刚度在什么情况下才需要计算？14-8 蜗杆传动的效率受哪些因素影响？为什么具有自锁特性的蜗杆传动，其啮合效率通常只有40%左右？14-9 为什么蜗杆传动要进行热平衡的计算？采用什么原理进行计算？当热平衡不满足要求时，可以采取什么措施？A 级能力训练题1. 与齿轮传动相比较，不能作为蜗杆传动的优点的是______。
（1）传动平稳，噪音小 （2）传动比可以很大（3）在一定条件下能自锁 （4）传动效率高2. 蜗杆与蜗轮正确啮合条件中，应除去______。
（1）21t a m m = （2）21t a αα= （3）21ββ= （4）螺旋方向相同3. 蜗杆传动的主要失效形式是______。
（1）蜗杆断裂 （2）蜗轮轮齿折断（3）蜗轮齿面产生胶合、疲劳点蚀及磨损4. 蜗杆传动的失效形式与______因素关系不大。
（1）蜗杆传动副的材料 （2）蜗杆传动载荷性质（3）蜗杆传动的滑动速度 （4）蜗杆传动的散热条件5. 在润滑良好的情况下，减摩性最好的蜗轮材料是______。
《航空机械基础》电子教案 第14章 飞机结构及机械系统
4.工艺要求
结构有良好的工艺性，便于加工、装配，简化制造过程。
设计：郭谆钦
5.经济性要求
以前主要指生产和使用成本，现己更新为寿命周期费用，主
要指从飞机的概念设计、研制、生产、使用与保障到退役报废
期间所付出的一切费用之和。寿命周期费用低是现代飞机追求
§14-5 起落架受力及结构特点
§14-6 起落架收放系统
§14-7 前起落架的特殊控制装置
§14-8 飞行操纵系统
长沙航空职院专用
作者： 郭谆钦教授
§14-1
飞机基本结构及设计准则
一、基本组成：
设计：郭谆钦
军用飞机通常由机体、起落装置、飞行操纵系统、液压与
气压传动系统、燃油供给系统、环境控制系统、防冰系统、防
验，其设计准则是
式中：NE ——使用寿命；
NS ——安全寿命；
NT ——试验寿命；
nf —— 分散系数，一般取4。
按照该式来控制疲劳强度和寿命，飞机须通过全尺寸疲劳试验
进行验证。
长沙航空职院专用
作者： 郭谆钦教授
4、强度、刚度、损伤容限和耐久性设计
（1）破损一安全结构
式中：ηP-S —— 破损一安全强度剩余系数；
——最大使用过载。
显然，安全系数表明了结构的安全裕度，保证飞机在承受最大使
用载荷时，结构不会破坏且有一定的强度储备，重量还应最轻。不
同受载结构所取的f也不一样，一般在1.5~2之间。
长沙航空职院专用
作者： 郭谆钦教授
（2）剩余强度系数
剩余强度系数η是结构破坏载荷与设计载荷的比值，也是结构
许用应力[σ]与结构最大工作应力σ的比值。
机械设计基础 第十四章
(3) 弹性柱销联轴器
如图14-6所示，弹性柱销联轴器(LX型，GB/T5014-2003， 附表5) 是用尼龙柱销将两个半联轴器连接起来。这种联轴器结 构简单，维修安装方便，具有吸振和补偿轴向位移及微量径向 位移和角位移的能力。允许径向位移为0.1~0.25 mm。
图14-6 弹性柱销联轴器
14.1 联轴器 14.1.1 联轴器的功能和分类
联轴器是机械传动中一种常用的轴系部件，它的基本功 用是连接两轴，有时也用于连接轴和其他回转零件，以传递 运动和转矩。有时也可作为一种安全装置用来防止被连接机 件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。
联轴器所连接的两轴，由于制造和安装的误差，承载后 的变形以及温度变化、轴承磨损等原因，都可能使被连接的 两轴相对位置发生变化，如图14-1所示。
14.3 制动器
制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止运转的 装置。制动器通常装在机构中转速较高的轴上，这样所需制 动力矩和制动器尺寸可以小一些。
14.3.1 制动器的类型
制动器的分类有很多种，常见的有以下几种：
按照制动零件的结构特征，制动器可分为带 式、块式、盘式等形式的制动器。
按机构不工作时制动零件所处状态，制动器可 分为常闭式和常开式两种制动器。
图14-3 夹壳联轴器
2. 可移式联轴器
(1) 十字滑块联轴器
如图14-4所示，十字滑块联轴器是由两个端面带槽的半联 轴器1和3以及一个两面具有凸榫的浮动盘2所组成。浮动盘的 两凸榫互相垂直并分别嵌在两半联轴器的凹槽中，凸榫可在 半联轴器的凹槽中滑动。利用其相对滑动来补偿两轴之间的 偏移。
图14-4 十字滑块联轴器
图14-10 牙嵌式安全离合器
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的成功的经验和最第新14章科机械技传动成系统果方案。设计分析
昆明大学专用
作者： 潘存云教授
实现同一种功能可以采用多种工作原理。
如螺纹加工：
车削 套丝 搓丝
工作原理不同， 运动方案也不同。
即使工作原理相同，也可以有不同的运动方案。
如齿轮加工：
滚齿 插齿 剃齿
加工刀具不同， 运动方案也不同。
应根据机械的功能要求，根据不同的工作原理拟 定出多种运动方案，进行综合评价，从中选择一个最 佳方案。
将光、机、电、液有机结合，借助于微机控制，自
动实现机械所需的第完14章整机械的传动工系统作方案过设计程分析。
昆明大学专用
作者： 潘存云教授
正确、合 理的设计
提高机械的性能与质量 降低制造成本 减少维护费用 故应予以高度重视
机械传动系统设计的特点---- 创造性的思维活动。
要求：
1)注重多学科知识的综合应用；
1)拟定机械的工作原理----根据需要制定机械的总功能， 拟定实现总功能的工作原理和技术手段，确定机械 所要实现的工艺动作。
2)执行机构的运动设计和原动机的选择----根据功能和
工艺动作，确定各执行构件的数目、运动形式、运
动参数以及运动协调配合关系，生产阻力等，确定
原动机的类型和功第1率4章机。械传动系统方案设计分析
昆明大学专用
第14章机械传动系统方案设计分析
按摩轮
∆r
B
作者： 潘存云教授
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
2）注意光、机、电、流体等知识的综合运用。
图示分析天平，要求精
刀口
度达到0.01g,但靠目力
玛瑙
读指针的微小偏角已不
支撑
可能。 增加了一级光学杠杆，
活动 指针 游标
将读数放大。
2)注重总结与实践经验的积累；
3)充分发挥创造思维和想象能力，灵活应用各种设 计方法与技巧。以便设计出新颖、灵活、高效的机械传动系统
昆明大学专用
第14章机械传动系统方案设计分析
作者： 潘存云教授
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
后产拟定品实现的这些功功能能工作--原-理-用及技途术手、段；性最后能设计使出机用械系价统传值动方等案。，它是根据人 们生产或生活需要提出来的。
先进性
确定功能指标应考虑---- 可行性
经济性
实现产品功能的 工作原理决定了
技术水平 工作质量 传动方案 结构形式
制造成本
确定工作原理应利用各种创造技法，借鉴同类产品
作者： 潘存云教授
§14－1 概 述
机械传动系统的组成： 由若干种不同机构组合而成，能实现机械工艺过程
所需运动的系统。
作用： 1.实现预期运动
减速(或增速)、变速、转换运动形式和使执行构件协 调配合工作等运动要求。
2.传递动力 把原动机输出的功率或转矩传递到执行构件上去，
以克服生产阻力。
3.运动操纵与控制 指现代机械
为了便于设计，应将机械的功能进行分解。 第14章机械传动系统方案设计分析
昆明大学专用
作者： 潘存云教授
设计一台彩色电视机阴极盘用的金属片的冲裁机 器，圆片直径φ10mm，厚度0.8mm。
功能分解：送料
冲制
退回
φ10
0.8
确定方案时应注意两点：
1）用最简单的方法实现同一功能。
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。
第十四章 机构的选型、组合及 机械传动系统方案的设计
§14－1 概述 §14－2 机械工作原理的方案拟定 §14－3 执行构件的运动设计和原动机的选择 §14－4 机构的选型和变异 §14－5 机构的组合 §14－6 机械传动系统方案的拟定 §14－7 机械传动系统设计举例
昆明大学专用
第14章机械传动系统方案设计分析
昆明大学专用
两个执行构件
作者： 潘存云教授
2)执行构件的运动形式和运动参数
连续回转 每分钟转数 rpm
每分钟转位次数、转角大
回转运动 间歇回转 小、运动系数
运动形式、运动参数、运动协调关系，并选择适当的原动机的类型和运动参数与之相配。
根据工作原理 工艺动作过程
运动形式 运动参数 运动协调关系
原动机的类型和运动参数
一、执行构件的运动设计
1)执行构件的数目
---- 取 决 于 机 械 分 功 能或分动作的多少， 两者不一定相等，要 具体分析确定。
如立式钻有两种方第案14章:机械传动系一统个方案执设计行分构析 件
K向
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光源 透镜 第14章机械传动系统方案设计分析
活动游标
读数窗
作者： 潘存云教授
§14－3 执行构件的运动设计和原动机的选择
机械传动系统的作用就是将原动机的运动和动力传递到执行构件，故原动机的类型和执行构件的运动形式、运动参数、运动方位等
执行构件的数目 都决定了传动系统的方案。执行构件的运动设计和原动机的选择,就是根据拟定的工作原理和工艺动作过程，确定执行构件的数目、
4)机构的尺寸综合----根据执行构件和原动件的运动
参数，以及各执行构件运动的协调配合的要求，确定
各构件的运动尺寸第，14章绘机械制传动机系统构方案运设计动分析简图。
昆明大学专用
作者： 潘存云教授
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
பைடு நூலகம்
5)方案分析----根据机械的生产阻力或原动机的额定转 矩，进行机械中力的计算，作为下一步零件强度计算 的依据。
6)方案评审----通过对众多方案的评比，选择最佳方案。
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第14章机械传动系统方案设计分析
作者： 潘存云教授
§14－2 机械工作原理的方案拟定
设计机械产品时，首先应根据使用要求、技术条件及工作环境等情况，明确提出机械所要达到总功能，然
昆明大学专用
作者： 潘存云教授
设计 步骤
1)拟定机械的工作原理; 2)执行机构的运动设计和原动机的选择; 3)机构选型、变异与组合; 4)机构的尺寸综合; 5)方案分析; 6)方案评审。
3)机构选型、变异与组合----根据机械的动力与功能要 求，合理选择机构类型，拟定机构的组合方案，形成 能满足运动和动力要求的机械传动系统方案。绘制机 械传动系统的示意图。