最新机械传动系统的方案设计
机械传动方案的制定原则
机械传动方案的制定原则一、方案名称机械传动方案二、目标与需求1. 目标实现高效的动力传递，确保机械能从一个部件准确无误地传输到另一个部件，减少能量在传递过程中的损耗。
根据不同的工作场景和设备需求，保证传动的速度、扭矩等参数符合要求。
提高整个机械系统的可靠性和稳定性，使机械能够长时间稳定运行，减少故障发生率。
2. 需求要适应不同的负载特性，无论是轻载还是重载情况，传动方案都能正常工作。
满足不同的工作环境要求，比如高温、潮湿、灰尘多等恶劣环境下也能保证传动性能。
考虑成本因素，在满足性能要求的前提下，尽量降低传动方案的成本，包括设备采购成本、安装成本和维护成本等。
三、方法流程1. 首先对机械系统进行全面的动力需求分析，包括输入动力的类型（如电动机、内燃机等）、输出端需要的动力特性（速度、扭矩等）以及整个系统的工作环境。
2. 根据动力需求分析结果，从常见的机械传动类型（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）中选择一种或多种合适的传动方式进行组合。
3. 对选定的传动方式进行详细的参数设计，如带传动中的带轮直径、带的型号和长度；齿轮传动中的模数、齿数、压力角等参数。
4. 在设计过程中，要考虑各个传动部件之间的匹配性，确保它们能够协同工作，不会出现动力传递中断或者过度磨损等问题。
四、具体实施步骤1. 第一步：动力需求调研与机械系统的设计人员、操作人员等进行沟通，了解机械系统的功能、工作流程以及对动力的具体要求。
实地考察机械系统的工作环境，记录温度、湿度、灰尘等环境参数。
2. 第二步：传动方式选择依据动力需求和环境参数，制作一个传动方式的对比表格，列出各种传动方式的优缺点，如带传动结构简单、成本低，但传动效率相对较低；齿轮传动传动效率高、传动比准确，但制造和安装精度要求高。
根据对比结果，初步选定一种或多种传动方式。
如果是多级传动，要确定各级传动的顺序。
3. 第三步：参数设计对于选定的传动方式，根据机械设计手册和相关标准，进行详细的参数计算。
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。
轮式工程机械传动方案
轮式工程机械传动方案一、轮式工程机械传动系统的特点1. 高传动功率轮式工程机械通常需要处理大量的工程任务，因此需要具有高传动功率的传动系统。
例如，装载机在进行装载作业时需要有足够的功率来提升和倾斜斗杆，而推土机在进行推土作业时需要有足够的功率来推动刀头。
2. 复杂的工况轮式工程机械通常需要在复杂的工况下工作，例如坡度、不平地面、泥泞等。
因此，传动系统需要具有良好的适应性，以保证机械设备在各种工况下都能正常工作。
3. 高可靠性轮式工程机械通常需要长时间连续工作，因此传动系统需要具有高可靠性，以减少故障和维修时间。
4. 环保需求随着环保意识的增强，轮式工程机械的传动系统也需要符合环保要求，例如减少噪音、降低排放等。
二、轮式工程机械传动系统的组成轮式工程机械的传动系统一般包括发动机、变速箱、传动轴、差速器、驱动桥等部件。
其中，发动机提供动力，变速箱将发动机的动力传递给传动轴，传动轴将动力传递给差速器，差速器将动力传递给驱动桥，最终通过驱动桥将动力传递给轮胎。
在这些部件中，变速箱是传动系统的关键部分。
它决定了机械设备的行驶速度和牵引力，因此需要具有合理的齿轮设计和可靠的结构。
三、轮式工程机械传动系统的传动方案根据轮式工程机械传动系统的特点，我们可以提出一种合理的传动方案。
首先，需要选择一种适合高功率传动的变速箱，例如液力变速箱或电动传动系统。
液力变速箱具有良好的扭矩传递特性，适合轮式工程机械的工作特点，而电动传动系统则具有快速响应和良好的节能特性。
其次，需要设计一种适合复杂工况的传动轴和差速器。
传动轴需要具有良好的扭矩传递特性和高的强度，以适应各种工况下的传动需求。
同时，差速器需要具有合理的传动比和可靠的结构，以确保车辆在不同工况下都能平稳行驶。
最后，需要选择一种高可靠性的驱动桥。
驱动桥需要具有良好的扭矩传递特性和高的可靠性，以确保车辆在长时间连续工作下不易发生故障。
同时，我们还需要注意环保要求。
传动系统需要具有低噪音、低排放等特点，以符合环保要求。
机械原理NO[1]. 24 第十四章 机械传动系统的方案
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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） 。
机械传动系统的方案设计
nr i i1i 2 i k nc
i1 、 i2……ik 为系统中各级传动的 传动比。
nc 为 传 动 系 统 的 输 出 转 速 （r/min）；
i>1时为减速传动，i<1时为增速传动。
机械传动系统的特性及其参数设计
在各级传动的设计计算完成后，由于多种因素的影响，系 统的实际总传动比 i常与预定值 i不完全相符，其相对误差 i 可表示为
设计各级传动时，常以传动件所在轴的输入功率 Pi为计 算依据，若从原动机至该轴之前各传动及传动部件的效率 分别为1、2、…i，则有
设计功率
Pi = P 1 2 … i
对于批量生产的通用产品，为充分发挥原动机的工作能 力，应以原动机的额定功率为设计功率，即取P＝Pe； 对于专用的单台产品，为减小传动件的尺寸，降低成本， 常以原动机的所需功率为计算功率，即取P＝Pr。
n z n 2 n3 nz Rn Φ z 1 n1 n1 n 2 n z 1
变速级数越多，变速装置的功能越强，但结构也越复杂。 在齿轮变速器中，常用的滑移齿轮是双联或三联，所以通 常变速级数取为2或3的倍数。
机械传动系统的特性及其参数设计
3. 机械效率 各种机械传动及传动部件的效率值可在设计手册中查到。 在一个传动系统中，设各传动及传动部件的效率分别为1、 2、…n，串联式单流传动系统的总效率为
6）在蜗杆—齿轮传动中，将齿轮传动放在高速级时，可得 到较高的传动精度。 7）对于要求传动平稳、频繁起停和动态性能较好的多级齿 轮传动，可按照转动惯量最小的原则设计。
§29.４ 机械传动系统的特性及其参数计算
机械传动系统的特性包括运动特性和动力特性。运动特性如转 速、传动比和变速范围等；动力特性如功率、转矩、效率及变矩 系数等。 1. 传动比 对于串联式单流传动系统，当传递回转运动时，其总传动比i为
新型工业机器人传动系统设计
新型工业机器人传动系统设计随着现代工业的快速发展，工业机器人作为一种新型的生产技术，越来越广泛地应用于各个领域。
而传动系统作为工业机器人的重要组成部分，其设计与研发，会直接影响到机器人的性能与效率。
本文主要分析了新型工业机器人传动系统的设计要求及其优化方案，并探讨了传动系统在工业机器人中的作用和意义。
一、新型工业机器人传动系统的设计要求1、高效性：由于工业机器人使用的时间一般会比传统机器更长，因此传动系统设计必须保证高效、稳定和耐用。
2、精度：精密的传动系统可以使工业机器人准确定位和运行，使机器人能够更精细地完成各种操作。
3、可靠性：传动系统的可靠性是机器人稳定性的重要因素，保障正常运转同时也能降低机器人运行故障率。
4、适应性：不同工业机器人有着不同的应用场景和工作条件，因此传动系统的设计必须兼顾不同环境的适应性，以满足不同需求。
二、新型工业机器人传动系统优化方案1、采用高精度齿轮传动方式：机器人的准确度是由它的传动系统决定的，现代工业机器人往往采用精度更高的齿轮传动方式来取代传统的传动方式，优化传动效果。
2、选用高性能电机：新型工业机器人传动系统中的电机是一个关键的元件，不仅需要选择高转矩的小型电机，还要考虑到选用功耗尽量低，转矩尽量大的电机，以保证工业机器人的高效性。
3、合理布局减速装置：传动系统中的减速装置，是一种重要的解决方案，可以减少机器人的工作噪音，在机器人操作中，合理布局减速装置的作用更为显著，同时不影响机器人整体结构的可用性。
4、引入行星摆线减速器：行星摆线减速器由于其结构设计的特殊性，在机器人传动装置中应用比较广泛，它可以大幅度提高机器人整体效率和准确度，降低整体成本。
三、传动系统在工业机器人中的作用和意义1、提高生产效率：传动系统在工业机器人中，担负着控制机器运动的角色，为工业机器人的高效生产提供了有力的动力支撑。
2、优化机器性能：传动系统对机器人的性能有着直接的影响，通过适当的优化，可以提高机器的工作速度、负载能力和准确度，以满足不同领域之间的应用要求。
实验四：多级传动系统设计
实验四：多级传动系统设计实验四、多级传动系统设计(2021试用)一、实验目的1．了解常用机械传动的基本原理、功能、类型和组成。
2．掌握常见传动装置的选择、安装、校准、调整以及传动比的计算与测量方法。
3．设计和搭建机械传动系统，了解机械装配误差对传动系统性能的影响； 4．掌握实验中各个测量工具的工作原理及使用方法。
二、实验内容1．了解传动系统在机械设备中的应用情况，给出一种常用机械传动系统在机械设备中的应用实例，画出传动方案简图，注明主要参数并分析采用该方案的原因。
2．自主拟订和设计传动组合方案，选择任意两种或多种传动形式的组合，要求输出轴相对上一级传动轴可以平行移动。
画出传动系统组成方案简图，分析传动的平稳性的影响因素。
3．现场根据实验室现有设备和条件修改传动装置的实验方案。
4．确定所装配传动系统中两轴位置校准的方法，确定测量传动系统基本参数的测量方案。
5．按要求搭接机构完成后连接驱动电机相关线路。
6．经老师检查所搭机构正确无误后，方可开机，并按要求测试相关内容，如输出轴转速、电机转矩及功率的测量等。
三、实验装置1．机械系统创新搭接及运动测试实验平台2．游标卡尺、外径千分尺、塞尺、水平尺、百分表、等测量仪器与工具四、实验步骤1．根据现有的实验条件修改实验方案：并在机械系统创新搭接及运动测试实验平台上搭出传动机构（注意掌握机构安装、校准及调整的方法）； 2．在确保所搭接的机构运动不会发生干涉和严重摩擦后，检查所有的连接是否正确、稳固，用手轻轻转动高速轴，传动系统能正常运转（如有问题，重新调整、装配）；3．连接实验线路：即控制箱与电机之间的线路连接；经指导教师检查后方可开机，并进行相关参数测试；4．确认测试结束后，关闭电源，拆卸机构。
将各设备复原，清理实验台。
5．五、注意事项开机测试前必须经过指导教师的检查和许可！六、实验报告要求画出实验中所搭接的方案图并做必要的说明。
思考题：471）、联轴器共有几种类型？本次实验中所使用的是哪一类联轴器？它具有哪些特点？2）、一般将V带传动作为高速级还是低速级传动？3）、两齿轮啮合传动时为什么要留有一定的齿侧间隙？它的大小与哪些因素有关？48感谢您的阅读，祝您生活愉快。
机械传动系统方案设计X资料
总结词
防止外部杂质和水分进入系统，保护传动部件不受腐蚀 和磨损。
详细描述
密封及防护系统可以有效防止外部杂质和水分进入机械 传动系统，保护传动部件不受腐蚀和磨损。在设计密封 及防护系统时，需要考虑采用合适的密封方式（如接触 式密封、非接触式密封等）和防护措施（如防尘、防水 等），以确保传动系统的正常运行。
支承结构设计
根据轴承类型和尺寸，设计合适的支承结构，包括轴承座、轴承盖、密封装置等，同时考虑支承结构的刚度和强 度要求。
03
控制系统方案设计
控制系统类型选择
01
02
03
集中控制系统
适用于单一任务或少数任 务，具有高可靠性和稳定 性。
分散控制系统
适用于多任务和复杂系统 ，具有高灵活性和可扩展 性。
分布式控制系统
适用于大规模和复杂系统 ，具有高可靠性和稳定性 。
控制电机类型选择及参数确定
直流电机
适用于精确控制和快速响应，具有简单结构 和低成本。
交流电机
适用于高效率和长寿命，具有高可靠性和稳 定性。
步进电机
适用于低精度和低成本应用，具有简单结构 和低成本。
伺服电机
适用于高精度和快速响应，具有高可靠性和 稳定性。
机械加工
适用于精度要求较高的零件，如 轴承座、端盖等。
装配及调试工艺流程设计
装配顺序
按照先轴后轴承，先齿轮后传动带的顺序进 行装配。
调试步骤
先进行零部件清洗，然后进行空载试验，检 查运行情况，最后进行负载试验，验证性能 指标。
06
设计计算及分析
力学分析及计算
静力分析
通过静力平衡方程对机械系统的外力和内力进行计算和分析，以 确定各部件的位移、应变和应力。
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。
机械传动装置总体设计方案
机械传动装置总体设计方案引言机械传动是工程领域中常用的一种动力传递方式，它通过机械元件间的相互作用，将动力从原动机传递到负载上。
机械传动装置的设计方案的合理性对于确保机械系统的正常工作具有重要意义。
本文将介绍一种机械传动装置的总体设计方案，对其设计思路、工作原理、选材和结构等进行详细阐述。
设计思路机械传动装置的设计思路主要基于以下几个方面的考虑： 1. 功能需求：根据负载的性质和工作要求，确定传动装置需要实现的功能，例如传递动力、调节转速和转矩等。
2. 结构布局：根据传动装置的需求，设计合理的结构布局，选择合适的传动方式，包括齿轮传动、链条传动等。
3. 材料选用：根据传动装置的工作环境、负载特性和寿命要求，选择合适的材料，以确保传动装置的安全性和可靠性。
4. 尺寸确定：根据负载的功率和转速要求，确定传动装置各个部件的尺寸，包括齿轮的模数、链条的节距等。
工作原理本设计方案采用齿轮传动为主要传动方式。
其工作原理如下： 1. 原动机通过输入轴将动力输入传动装置。
2. 主齿轮和从齿轮通过齿轮齿槽的咬合将动力传递到输出轴上。
3. 根据需要，可以在传动过程中增加其他齿轮传动、链条传动等辅助传动方式，以满足不同的功能需求。
选材和结构在本设计方案中，我们选择了以下材料和结构： 1. 主齿轮和从齿轮：我们选择了高强度合金钢作为齿轮的材料，以确保其承载能力和耐磨性。
2. 链条：为了提高传动装置的可靠性和寿命，我们选择了高强度不锈钢链条作为辅助传动装置。
3. 结构布局：我们将主齿轮和从齿轮安装在机械箱体中，并通过轴承固定，以确保其稳定运行和长寿命。
设计参数根据实际应用需求，我们给出以下设计参数： 1. 输入功率：1000W 2. 输出转速：1000 rpm 3. 传动比：1:2 4. 齿轮模数：4结论本文介绍了一种机械传动装置的总体设计方案，通过合理的设计思路、选材和结构，实现了对动力的有效传递和转换。
机械传动系统的效率提升方案
机械传动系统的效率提升方案随着科技的发展和工业的进步，机械传动系统在现代生活中发挥着越来越重要的作用。
机械传动系统是指利用物理力学原理将能量从一处传递到另一处的装置或系统。
然而，由于摩擦、磨损等因素的存在，机械传动系统在传输能量的过程中会产生一定的能量损耗，从而降低了系统的效率。
本文将探讨一些提升机械传动系统效率的方案。
1. 润滑剂的使用润滑剂是减少机械传动系统摩擦的关键。
适当选择和使用润滑剂，可以减小摩擦阻力和磨损，提高机械传动系统的效率。
常见的润滑剂如液体油、蜡和固体润滑剂等。
对于高温、高压和快速旋转的机械传动系统，选择适应其工作条件的高温润滑剂和极压润滑剂，可以有效降低系统能量损失。
2. 设计合理的齿轮传动系统齿轮传动是机械传动系统中常见的一种形式。
对于齿轮传动系统，通过设计合理的齿轮几何参数和齿形，可以降低齿轮传动系统的能量损耗。
例如，采用准确的齿轮模数、压力角和齿侧间隙等关键参数，可以减小齿轮在传动过程中的能量损耗。
此外，利用先进的数值模拟和优化设计技术，可以进一步改善齿轮传动系统的效率。
3. 采用新型材料和表面处理技术新型材料和表面处理技术的应用可以有效减少机械传动系统中的能量损失。
例如，采用低摩擦系数的材料制造传动部件，如陶瓷和聚合物等，可以降低摩擦损失。
此外，通过采用表面修饰技术，如镀膜、加工和热处理等，可以改善摩擦副的表面质量和摩擦特性，进一步提高机械传动系统的效率。
4. 动力分配和控制策略合理的动力分配和控制策略可以提高机械传动系统的效率。
通过对传动系统中各个部件的负载和运动参数进行动态优化，可以减少能量损耗。
例如，通过采用变速传动系统，根据实际工况和负载要求调整传动比，可以保证传动系统在高效率工作区域运行，从而降低能量损耗。
5. 增强维护与保养定期维护和保养机械传动系统，特别是润滑系统，是提高效率的关键。
定期更换润滑剂和滤芯，清理和检查传动部件，可以减少摩擦和磨损，保持机械传动系统的顺畅运行。
24个齿轮传动设计方案
热处理
对粗加工后的齿轮进行热处理，以改善材料的力学 性能和硬度。
精加工
对热处理后的齿轮进行精加工，包括精铣、精车 、精磨等，以获得精确的形状和尺寸。
检验
对加工完成的齿轮进行检验，包括几何尺寸、表面粗糙 度、硬度等方面的检验。
加工设备与工具介绍
01
02
03
04
切削机床
用于齿轮粗加工的切削机床包 括铣床、车床、钻床等。
斜齿轮
总结词
斜齿轮具有重合度高、传动平稳、承载能力强等优点，但会 产生轴向力。
详细描述
斜齿轮的齿廓为螺旋线，轮齿为倾斜的齿面，轮齿的齿顶和 齿根分别与齿槽的齿顶和齿根相对应。斜齿轮适用于中低速 、重载、高精度等场合，如减速器、变速器、螺旋输送机等 机械中。
锥齿轮
总结词
锥齿轮具有可以实现大角度传动、结构紧凑、承载能力强等优点，但需要精确的 加工和安装。
设计要点
设计斜齿圆柱齿轮时，需要考虑模数、齿数、压 力角、螺旋角等参数。
锥齿轮传动系统设计
锥齿轮
锥齿轮具有轴向平行和垂直于轴线的两个齿面，可以改变传动方 向。
适用范围
锥齿轮适用于需要改变传动方向或进行空间传动的场合。
设计要点
设计锥齿轮时，需要考虑模数、齿数、压力角、螺旋角等参数，同 时还需要考虑安装方式和润滑方式。
总结词
高效、高可靠性、抗疲劳寿命长
详细描述
高速重载齿轮传动设计通常采用硬齿面齿轮，选用优质材料和先进的热处理技术，确保齿轮具有较高的强度和耐 磨性，同时注重齿轮的精度和平衡性，以减少振动和噪音，提高齿轮的抗疲劳寿命。在设计过程中，还需考虑润 滑和冷却系统的优化，以确保齿轮在高速重载工况下的稳定运行。
设计案例四：高精度齿轮传动设计
传动系统方案设计与创新设计
谐波齿轮传动是一种新型的传动方式，利用柔性齿轮的变形实现动力的传递。 具有结构紧凑、传动比大、效率高等优点。例如，太空望远镜的驱动系统。
粘性传动
粘性传动利用粘性流体传递动力，具有无机械接触、低噪音、低振动等优点。 常用于高速旋转的场合。例如，飞机的发动机。
实际应用案例分析
汽车传动系统
汽车传动系统包括发动机、变速器、传动轴等部分，负责将发动机产生的动力传 递至车轮，实现车辆的行驶。
链传动系统方案设计
链型选择
根据工作条件和要求选择合适的链型，如滚子链、齿形链等。
链轮设计
根据链轮的工作条件和要求，选择合适的材料、结构形式和尺寸。
润滑与防护
为链传动系统提供适当的润滑和防护措施，以减小摩擦和磨损。
轴与轴承方案设计
1 2
轴的结构设计
根据工作要求选择合适的轴径、长度和结构形式。
轴承类型选择
工业传动系统
工业传动系统广泛应用于各种机械设备中，如减速机、电动机等，负责驱动机械 设备运转，实现各种工艺过程。
谢谢
THANKS
传动系统方案设计与创新设计
目录
CONTENTS
• 传动系统概述 • 传统传动系统方案设计 • 创新传动系统方案设计 • 传动系统方案设计与创新设计的比较与选择 • 案例分析
01 传动系统概述
CHAPTER
传动系统的定义与功能
定义
传动系统是机械系统中的重要组 成部分，负责将动力从动力源传 递到工作机构，同时实现速度、 方向和力矩的调节。
根据工作原理分类
机械传动、液压传动、气压传动、电力传动等。
根据应用领域分类
汽车传动系统、机床传动系统、航空器传动系统 等。
机械传动系统方案设计
定标件：用其运动位置（转角或位移）作为确定其它 执行构件运动先后次序的基准。
形式：直线式、圆周式、直角坐标式三种。
▲直线式工作循环图
冲头
送料器
曲柄转角 φ 0˚
此例中主轴作为定标件。
天津工业大学专用
冲制
退回
停止
进给
90˚ 180˚ 270˚ 360˚
作者：
▲圆周式工作循环图
凸轮机构的特点：能实现任意复杂的运动和各构件之 间的运动协调，承载能力不大。
天津工业大学专用
作者：
3）实现往复移动往复摆动运动的机构
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
螺旋机构的特点：可获得大的减速比和较高的运动精 度，常用作低速进给和精密微调机构。
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。
按摩轮
∆r
B
天津工业大学专用
作者：
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。
切
让刀运动
削
运
动
范成运动作者：潘存云教授
ω0 ω
共轭齿廓互为包络线
ω0
作者：潘存云教授
ω
i=ω0 /ω=z/z0 齿轮插刀加工
对于有运动协调配合要求的构件，往往采用以一台
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多头专用钻床机械传动系统设计
设计任务 设计一台自动钻床，用来同时加工图示零件上的三个孔， 并能自动送料。
30
20
50 20 20
38
20 10
⑴ 运动方案选择 工艺动作 钻头一边旋转，同时相对于工件作移动 三种运动方案
● 钻头旋转，同时轴向进给，工作 台静止
● 钻头旋转，工作台带动工件进给
● 工作台旋转，钻头作轴向进给
● 传动比：进给运动链应实现很大的传动比563，但进给力 不需要太大，选用带传动与蜗杆传动实现二级减速
⑸ 机构选型 进给运动链的设计
⑸ 机构选型
送料运动链的设计 ● 运动形式：送料运动规律较复杂，故选用凸轮机构
● 减速比：送料运动链减速比与进给运动链相同 ，故直接 由蜗杆轴带动
● 行程：送料杆行程较大，采用连杆机构将行程放大
深度时，三个钻头才同时钻进，因工作阻力增加，故进 给速度应减小。 ● 钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环。
工作循环图
（1）钻头转速的计算 根据： nc1000v(d) d钻头直径，d8 mm
v 切削速度，选v12.5mmin
结论：
nc 500 rpm
工作循环图
（2）工作台运动速度的计算
⑴ 运动方案选择
方案选择
一般的钻床多采用第一 种方案，但本例是三轴 专用钻床，因工件小， 工作台轻，移动工作台 比移动三轴容易。故采 用第二种方案。
⑵ 执行系统运动规律设计
送 料 杆
送料杆
三个执行构件
料仓
工作台
钻 头
工 作 台 头
⑵ 执行系统运动规律设计
工艺过程
料仓
● 送料：送料杆往右 推出零件，并顶出 加工好的零件
180º
三孔钻
快退 270º 360º
⑶ 原动机的选择
类型—交流异步感应电动机 。 由机床的工作要求确定 转速—额定转速 nn 1440 rpm 为了减少原动机的数量，三个钻头共用一个原动机。
⑷ 计算运动链的总传动比
切削运动链的总传动比（钻头的运动） ic nnnc 1440500 2.88
进给运动链的总传动比（工作台的运动） if is nnnf 14402.44 563
⑸ 机构选型
钻削运动链的设计
● 运动形式：钻头作连续回转运动，运动链的总传动比 为2.88，无需运动转换，但需要减速
● 运动方向：电动机轴一般为水平放置，与钻头的方向 不一致，即要求具有改变运动轴线方向的功能
● 钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头 之间的距离很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸 受到限制
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
⑸ 机构选型
进给运动链的设计
● 运动形式：工作台作往复直线运动，且运动规律较复杂， 但行程不大，选用凸轮机构
● 运动方向：进给运动的方向和位置与电动机不一致，选 用蜗杆传动实现回转轴线方向的变化
送料杆
● 夹紧：夹具将工件定
工作台
位并夹紧。 ● 快进：送料杆返回，工作台带动工件
快速上移接近钻头。
● 钻孔：工作台慢速工进；
● 返回：钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环
钻孔的工艺要求
-- 对工作台运动的要求
● 工作台带动工件快速上移接近钻头 ● 工作台改用工作进给速度先钻凸台上的孔，待钻到 一定
凸轮机构 (10)
工作台
(9)
凸轮机构 (12)
连杆 机构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
送料杆
谢谢
⑹ 机构的组合
4 5
6
3
15
7
14
工作台 11
10
13 12
9
8
2
1
结束语
机械传动系统的方案设计
内容提要
研究内容： 机械的基本理论
机构
机器
机构的结构分析
机构的设计
方案设计
机构的力学分析
机器动力学
14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择 2.原动机选择
14.3 机械传动系统方案设计和原动机选择 2.原动机选择
14 机械系统的方案设计
1 机械总体方案设计 2 现代设计观念与创新设计简介 3 机械执行系统运动方案设计 4 机械传动系统方案设计和原动件选择 5 机械系统运动方案设计举例
h0 —工作台快速趋近钻头的运动距离，取h0 15 mm h1 —单孔钻削深度，取h1 13 mm h2 —三孔同时钻削深度，取h2 13 mm 送料杆的行程取工件的两倍
Hs 100 mm
工作循环图
（5）绘制工作循环图
钻头
旋转
送料杆 送料
静止
工作台
停止 快 进
单孔钻
凸轮转角 0
70º 90º
具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传 动、链传 动。考虑到速度较高，距离 较远等因素，选用 V带传动
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
● 运动方向：电动机轴一般为水平放置，与钻头的方向 不一致，即要求具有改变运动轴线方向的功能
能变换运动轴线方向的传动有：圆锥齿 轮传动、交错轴斜传动、蜗杆传动。 考虑到两轴线垂直相交且传动比较小， 选择圆锥齿轮传动
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
● 运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动距离， 即要求运动链作远距离传动 具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传 动、链传 动。考虑到速度较高，距离 较远等因素，选用 V带传动
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计
三个钻头应同向旋转，选择一个中心 齿轮带动周围三个从动齿轮的定轴 轮系
● 运动链长度：电动机与钻头之间有较大的传动距离， 即要求运动链作远距离传动
● 钻头间的协调运动：三个钻头应同向旋转，且各钻头 之间的距离很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸 受到限制
⑸ 机构选型 钻削运动链的设计 ● 运动形式：钻头作连续回转运动，运动链的总传动比 为2.88，无需运动转换，但需要减速
⑸ 机构选型 送料运动链的设计
⑹ 机构的组合
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将以上所选机构组合，
得到图示自动钻床的机
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械传动系统。
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3
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工作台 11
10
13 12
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机构组合示意框图
圆柱 万向联轴节 钻头
带
带传动(3)
锥齿轮传 动(4)
齿轮 传动
万向联轴节 钻头
电 传
(5)
万向联轴节 钻头
动
机
动 蜗杆
(2) 带传动(8) 传动
工作台一个工作循环总时间 T1 t1 t2 t3 t4 t5 24.6 s
工作台每分钟工作循环数 n1 60 T1 2.44
工作循环图
（3）送料杆运动速度的计算
送料杆的运动为往复直动，运动循环时间与工作台相同 Ts 24.6 s
工作循环图
（4）行程的计算
工作台的行程 Hf h0 h1 h2