轴系1-传动装置运动和动力参数计算
% 1-传动装置的运动和动力参数计算（电动机-V 带传动-齿轮传动-联轴器）
F=2000; % 运输带工作拉力(N)
V=1.5; % 运输带工作速度(m/S)
D=250; % 卷筒直径(mm)
disp ' ====== 已知条件======'
fprintf(' 运输带工作拉力 F = %3.3f N \n',F)
fprintf(' 运输带工作速度V = %3.3f m/S \n',V)
fprintf(' 工作机卷筒直径 D = %3.3f mm \n',D)
% 1、机械传动效率
eta1=0.97; % V 带传动
eta2=0.97; % 8 级精度的一般齿轮传动（油润滑）
eta3=0.98; % 滚动轴承（滚子,油润滑）
eta4=0.99; % 联轴器
etaz=eta1*eta2*eta3^2*eta4; % 传动装置总效率
% 2、工作机械所需的功率
Pw=F*V/1e3;
% 3、确定需要的电动机功率
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 = %3.3f KW \n',Pw)
fprintf(' 所需电动机功率Pd = %3.3f KW \n',Pd)
% 4、确定电动机转速
disp ' 根据需要电动机功率Pd，选用同步转速1000r/min 的电动机Y132M1-6(额定功率4KW)'
nm=960; % 满载转速(r/min)
% 5、总传动比及其分配
nw=6e4*V/(pi*D); % 卷筒转速(r/min)
i=nm/nw; % 总传动比
i2=3.5; % 选择齿轮传动比
i1=i/i2; % V 带传动比
fprintf(' 卷筒转速nw = %3.3f r/min \n',nw)
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
% 各轴编号：电动机（小带轮）轴Ⅰ、小齿轮（输入）轴Ⅱ、大齿轮（输出）轴Ⅲ、滚筒轴Ⅳ
n1=nm;n2=n1/i1;n3=n2/i2;n4=n3;
fprintf(' 电动机轴转速n1 = %3.3f r/min \n',n1)
fprintf(' 减速器输入轴转速n2 = %3.3f r/min \n',n2)
fprintf(' 减速器输出轴转速n3 = %3.3f r/min \n',n3)
fprintf(' 卷筒轴转速n4 = %3.3f r/min \n',n4)
P1=Pd;P2=eta1*P1;P3=eta2*eta3*P2;P4=eta3*eta4*P3;
fprintf(' 电动机轴功率P1 = %3.3f KW \n',P1)
fprintf(' 减速器输入轴功率P2 = %3.3f KW \n',P2)
fprintf(' 减速器输出轴功率P3 = %3.3f KW \n',P3)
fprintf(' 卷筒轴功率P4 = %3.3f KW \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 = %3.3f Nm \n',T1)
fprintf(' 减速器输入轴转矩T2 = %3.3f Nm \n',T2)
fprintf(' 减速器输出轴转矩T3 = %3.3f Nm \n',T3)
fprintf(' 卷筒轴转矩T4 = %3.3f Nm \n',T4)
计算结果：
运输带工作拉力 F = 2000.000 N
运输带工作速度V = 1.500 m/S
工作机卷筒直径 D = 250.000 mm
****** 计算结果******
传动装置总效率etaz = 0.895
工作机械所需功率Pw = 3.000 KW
所需电动机功率Pd = 3.353 KW
根据需要电动机功率Pd，选用同步转速1000r/min 的电动机Y132M1-6(额定功率4KW) 卷筒转速nw = 114.592 r/min
总传动比i = 8.378
V带传动比i1 = 2.394
齿轮传动比i2 = 3.500
电动机轴转速n1 = 960.000 r/min
减速器输入轴转速n2 = 401.070 r/min
减速器输出轴转速n3 = 114.592 r/min
卷筒轴转速n4 = 114.592 r/min
电动机轴功率P1 = 3.353 KW
减速器输入轴功率P2 = 3.253 KW
减速器输出轴功率P3 = 3.092 KW
卷筒轴功率P4 = 3.000 KW
电动机轴转矩T1 = 33.360 Nm
减速器输入轴转矩T2 = 77.454 Nm
减速器输出轴转矩T3 = 257.698 Nm
卷筒轴转矩T4 = 250.018 Nm
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。
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) ============================================
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？
基于D-H模型的机器人运动学参数标定方法
基于D-H模型的机器人运动学参数标定方法 摘要：通用机器人视觉检测站中的机器人是整个测量系统中产生误差的最主要环节，而机器人的连杆参数误差又是影响其绝对定位精度的最主要因素。借助高精度且可以实现绝对坐标测量的先进测量设备——激光跟踪仪，及其功能强大的CAM2 Measure 4.0配套软件，并利用串联六自由度机器人运动的约束条件，重新构建起D-H模型坐标系，进而对运动学参数进行修正，获得关节变量与末端法兰盘中心位置在基坐标系下的准确映射关系，以提高机器人的绝对定位精度，最后通过进一步验证，证明取得了较为理想的标定结果。 关键词：视觉检测站；工业机器人；绝对定位精度；激光跟踪仪；D-H模型； Robot kinematic parameters calibration based on D-H model Wang Yi (State key laboratory of precision measuring technology and instruments, Tianjin University, 300072,China) Abstract：Robot for universal robot visual measurement station is the most primary part causing errors in the entire system and link parameter errors of industrial robot have a great influence on accuracy. Employing laser tracker, which can offer highly accurate measurement and implement ADM (absolute distance measurement), as well as relevant software, making use of movement constrain of series-wound six-degree robot, D-H model coordinates were rebuilt. Accordingly, kinematic parameters were modified, and precise mapping from joint variables to the center of the end-effector in base coordinate was obtained and accuracy got improved. At last, result is proved acceptable by validation. Keywords: visual measurement station; industrial robot; accuracy; laser tracker; D-H model; 引言：随着立体视觉技术的不断完善与发展，利用机器人的柔性特点，发展基于立体视觉的通用测量机器人三维测试技术逐渐成为各大机器人生产厂家非常重视的市场领域。机器人的运动精度对于工业机器人在生产中的应用可靠性起着至关重要的作用。机器人各连杆的几何参数误差是造成机器人系统误差的主要环节，它主要是由于制造和安装过程中产生的连杆实际几何参数与理论参数值之间的偏差造成的。通常，机器人以示教再现的方式工作，轨迹设定好之后，只在某些固定点之间运动，这种需求使得机器人的重复性精度被设计得很高，可以达到0.1毫米以下，但是绝对定位精度很差，可以到2、3毫米，甚至更大[1]。常见的标定方法可分为三类：一、建立微分运动学模型，然后借助标定工具测量一定数目的机器人姿态，最后用反向求解的方法得到真实值与名义值之间的偏差[2]。二、使用标定工具获得一系列姿态的数据，然后对数据用线性或非线性迭代求解的方法得到机器人几何参数的修正值[3],[4]。 三、建立机器人运动学模型，用直接测量的方法修正模型参数[5],[6],[7],[8]。最近，世界著名工业机器人生厂商ABB公司运用了莱卡激光跟踪仪以保证其产品的精度。使用激光跟踪仪标定机器人不再需要其它的测量工具，从而也就省去了标定测量工具的繁琐工作；同时，这一方法是对机器人的各个运动学几何参数进行修正，结果会使机器人在整个工作空间内的位姿得到校准，而不会像用迭代求解的方法那样，只是对某些测量姿态进行优化拟合，可能会造成在非测量点处残留比较大的误差；再者，随着机器人的机械磨损，机器人的运动学参数需要重新标定，而激光跟踪仪测量系统配置起来简单，特别适合于工业现场标定。正是鉴于以
船舶轴系校中的原理及方法分析
船舶轴系校中的原理及方法分析 【摘要】船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。本论文对影响轴系校中质量有关发面进行了分析，同时介绍了轴系校中的一些方法。最后以水下轴系校中为例，从中提出轴系校中工艺方面的意见，确保整个轴系在安装过程中，尽可能接近轴系校中计算书所计算出的状态。 【关键词】船舶；轴系；校中；安装；工艺 1.影响船舶轴系校中质量优劣的因素主要有 1.1传动轴的加工精度 传动轴（包括艉轴、中间轴、推力轴）是组成轴系的主要部件，在加工制造时必须按照规定的精度要求进行加工。若加工误差过大，传动轴对轴系校中的质量会造成不良的影响。 1.2轴系的安装弯曲 在安装轴系时，为获得良好的校中质量，往往将轴系按一定的弯曲状态敷设，也就是轴系的安装弯曲。但，当轴系存在安装弯曲时，在各支承轴承上就会造成附加负荷，该附加负荷的大小及方向由轴系的弯曲度及方向所决定。 1.3船体变形 船体在安装轴系范围内发生变形则会造成安装在其上的轴系随之发生弯曲。轴系的这种弯曲是附加的，且往往使难以控制。 1.4轴法兰端的下垂 各轴端因自重或其他载荷的作用而引起轴系的下垂，以至造成主机和基座高度的改变，或重镗尾轴管。 影响轴系校中质量的因素，除上述几种之外，还包括轴系的结构设计、尾轴管轴承中的油膜、海水或润滑油压力的影响，螺旋桨水动力不平衡力矩及推力中心偏心所形成力矩的影响，减速齿轮箱运转时温升的影响等。在研究轴系校中质量时，这些因素均应予以考虑或研究。 2.船舶轴系校中指导 2.1轴系校中方法 轴系校中的方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法。修船从前向后，造船从后向前，平轴法用于中小型船舶，对于螺旋桨>300mm的船舶，我国船级社要求按合理校中法校中。轴系合理校中是通过校中计算确定各轴承的合理变位，使支撑螺旋桨的艉管后轴承的负荷减为最小；把轴承的负荷限制在某个最大与最小值间的范围内；把轴的弯曲应力也限制在允许值内；使施加到柴油机输出法兰的弯矩与剪力在允许范围内等。此种校中方法更贴合实际，避免校中不良而引起的严重后果。轴系合理校中一般分为：静态校中（热态、冷态、安装状态）、动态校中、运转状态校中。 2.2轴系校中时需要进行的计算 （1）进行轴系各结构要素的处理、建立轴系计算的物理模型。 （2）计算按直线校中时轴系各支座处的弯矩、反力、挠度及截面转角。 （3）计算能表征轴承负荷与位移关系的轴承负荷影响数(必要时也计算弯矩影响数)。 （4）根据给定的约束条件，用线性规划法或试错法确定轴承的最佳位移或合理位移量。
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。
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)
轴系校中流程及示意图
此种是方法是个人在船厂主要采用的工艺流程，如有不妥，欢迎各位同行老师指导！ 安装顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位尾轴（螺旋桨轴），再定位中间轴，再定齿轮箱，最后对主机，以上校中均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。 此种方法均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。检验顺序是从船尾向船首逐根定位，先定位中间轴，再定齿轮箱、推力轴或主机（规范要求偏移应≤ 0.05mm，曲折应≤ 0.1mm /m）。 目前，对法兰上的允许偏中值逐步放宽，一般偏移≤ 0.1mm、曲折≤0.15mm/m，而有些国家放宽到偏移≤ 0.3mm,曲折≤ 0.3mm/m，通过大量的实例证明，对法兰上允许的偏中值作出过高的硬性规定是不符合轴系实际工作情况的，另外在毫不考虑其结构特点的情况下，对各种轴系法兰上允许的偏中值采取统一的硬性规定，这也是不科学的。 在进行轴系校中时，为使其支承轴承上的负荷处于允许范围内，只要将轴承上的允许负荷换算成连接法兰上的允许偏移、曲折值，从而可用限制法兰上允许偏移、曲折值以限制轴承上的允许负荷，达到按轴承上允许负荷校中的目的。 根据目前最新CCS规范要求，一般大型船厂都开始采用中间轴承负荷
测量的方法来检验轴系安装的是否符合要求。 补充一点，以上所述均为新船建造采用的工艺流程，如果是修船的话，就是由机舱主机开始向船尾方向逐步校对、调整了。 现在的低速机一般都采用顶升试验来对中（也就是测量各段轴承负荷）的方法，当各轴承的负荷均在可以接受的范围内时，就视为对中是合理的。 根据整个轴系的长度，一般超过20m的轴系就不能采用拉线法，均需使用激光直准仪来确定轴系中线，当然其过程种还涉及到很多其它方面的因素（如船台倾斜角度、天气温度、船体震动等），楼上朋友所说的应该是以后船厂陆续开始采用的“中间轴承负荷测量计算法”，也是比较科学、合理的轴系找中方法，但前提是船舶设计院提供的《轴系计算书》必须详实、可靠！据我了解，现在很多设计院的图纸都是套图，一些船、机、电大的主要内容进行了论证、修改，而象这些船厂几乎不采用的工艺方面，有的甚至是原版照套，如通过此计算书来计算各中间轴承负荷而换算出的曲折、偏移那将会对整个轴系产生致命的影响！ 轴系校中方法一般有三种：平轴法、负荷法、合理校中法；修船从前
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
滚子链传动的设计计算
滚子链传动的设计计算 （经典设计步骤） 1、已知条件和设计内容 设计链传动的已知条件包括：链传动的工作条件、传动位置与总体尺寸限制，所需传递的功率P，主动链轮转速n1，从动链轮转速n2或传动比i。 设计内容包括：确定链条的型号、链节数Lp和排数，链轮齿数Z1、Z2以及链轮的结构、材料和几何尺寸，链传动的中心距a、压轴力Fp、润滑方式和张紧装置等。 2、设计步骤和方法 （1）选择链轮的齿数z1、z2和确定传动比i 一般链轮齿数在17~114之间。传动比按下式计算 i =z2/z1 (2)计算当量的单排链的计算功率Pca. 根据链传动的工作情况、主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的单排链的计算功率 Pca =K A*K Z*P/Kp 式中：K A——工况系数，见表1 K Z——主动链轮齿数系数，见图1 Kp——多排链系数，双排链时Kp=1.75，三排链时Kp=2.5 P——传递的功率，KW（千瓦）。
表1 工况系数KA 从动机械特性 主动轮机械特性 平稳运动 轻微冲击 中等冲击 平稳运动 1.0 1.1 1.3 轻微冲击 1.4 1.5 1.7 中等冲击 1.8 1.9 2.1 图1 主动链轮齿数系数KZ （3）确定链条型号和节距p 链条型号根据当量的单排链的计算功率Pca 和主动链轮转速
n1由图2得到。然后由表2确定链条节距p。 图2 A系列、单排滚子链额定功率曲线
表2 滚子链规格和主要参数 （4）计算链节数和中心距 初定中心距a0=（30~50）p，按下式计算链节数Lp0 Lp0=(2*a0/p)+(z1+z2)/2+(p/a0)*[(z2-z1)/2π]^2 为了避免使用过渡链节，应将计算出来的链节数Lp0圆整为偶数Lp。链传动的最大中心距为： a=f1*p*[2Lp-(z1+z2)] 式中，f1为中心距计算系数，见表3
滚子链传动的设计计算
滚子链传动的设计计算 滚子链传动的主要失效形式 链传动的主要失效形式有以下几种： （1）链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，疲劳强度是限定链传动承载能力的主要因素。 （2）滚子套筒的冲击疲劳破坏链传动的啮入冲击首先由滚子和套筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定的循环次数，滚子、套筒会发生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。 （3）销轴与套筒的胶合润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。 （4）链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧降低链条的使用寿命。 （5）过载拉断这种拉断常发生于低速重载或严重过载的传动中。 2 滚子链传动的额定功率曲线 （1）极限传动功率曲线在一定使用寿命和润滑良好条件下，链传动的各种失效形式的极限传动功率曲线如图1所示。曲线1是在正常润滑条件下，铰链磨损限定的极限功率；曲线2是链板疲劳强度限定的极限功率；曲线3是套筒、滚子冲击疲劳强度限定的极限功率；曲线4 是铰链胶合限定的极限功率。图中阴影部分为实际使用的区域。若润滑不良、工况环境恶劣时，磨损将很严重，其极限功率大幅度下降，如图中虚线所示。 （2）许用传动功率曲线为避免出现上述各种失效形式，图2给出了滚子链在特定试验条件下的许用功率曲线。
试验条件为：z1＝19、链节数Lp＝100、单排链水平布置、载荷平稳、工作环境正常、按推荐的润滑方式润滑、使用寿命15000h；链条因磨损而引起的相对伸长量Δp/p不超过3%。当实际使用条件与试验条件不符时，需作适当修正，由此得链传动的计算功率应满足下列要求 式中P0--许用传递功率（kW），由图2查取； P--名义传递功率（kW）； KA--工作情况系数，见表1。 KZ--小链轮齿数系数，见表2，当工作点落在图1某曲线顶点左侧时（属于链板疲劳），查表中，当工作点落在某曲线顶点右侧时（属于滚子、套筒冲击疲劳）查表中； KL--链长系数，根据链节数，查表3； Kp--多排链系数，查表4。
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
01-CCS轴系校中计算书
COMPASS 船舶轴系校中计算程序 SRM04 ( Ver. 0201 ) 控制号:SP08D008 船名:47,000DWT 散货船 设计:上海瀚顺船舶设计有限公司 制造:浙江合兴船厂 计算:金银三 日期:2009-03-15 中国船级社
Ver.0601 17074623 上海瀚顺船舶 轴 系 数 据 单 元 单 元 单元位置 长 度 左边直径 右边直径 内部直径 单元材料序 号 名 称 ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) 序 号 1 290.0 290.0 300.0 300.0 0.0 3 2 780.0 490.0 371.0 395.0 0.0 3 3 1290.0 510.0 395.0 420.0 0.0 3 4 1670.0 380.0 420.0 420.0 0.0 3 5 1710.0 40.0 440.0 440.0 0.0 2 6 BRNG 1910.0 200.0 440.0 440.0 0.0 2 7 2260.0 350.0 440.0 440.0 0.0 2 8 2610.0 350.0 440.0 440.0 0.0 2 9 2650.0 40.0 440.0 440.0 0.0 2 10 3159.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 11 3668.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 12 4177.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 13 4686.0 509.0 420.0 420.0 0.0 2 14 4728.0 42.0 445.0 445.0 0.0 2 15 BRNG 4933.0 205.0 445.0 445.0 0.0 2 16 5138.0 205.0 445.0 445.0 0.0 2 17 5548.0 410.0 445.0 445.0 0.0 2 18 JACK 5792.0 244.0 420.0 420.0 0.0 1 19 6024.0 232.0 420.0 420.0 0.0 1 20 FLNG 6104.0 80.0 840.0 840.0 0.0 1 21 6184.0 80.0 840.0 840.0 0.0 1 22 6884.0 700.0 350.0 350.0 0.0 1 23 7584.0 700.0 350.0 350.0 0.0 1 24 7799.0 215.0 380.0 380.0 0.0 1 25 BRNG 7944.0 145.0 380.0 380.0 0.0 1 26 8089.0 145.0 380.0 380.0 0.0 1 27 8224.0 135.0 380.0 380.0 0.0 1 28 JACK 8424.0 200.0 350.0 350.0 0.0 1 29 9214.0 790.0 350.0 350.0 0.0 1 30 10204.0 990.0 350.0 350.0 0.0 1 31 11194.0 990.0 350.0 350.0 0.0 1 32 11644.0 450.0 350.0 350.0 0.0 1 33 12184.0 540.0 350.0 350.0 0.0 1 34 FLNG 12264.0 80.0 756.0 756.0 0.0 1 35 12334.0 70.0 756.0 756.0 0.0 1 36 12376.0 42.0 903.0 903.0 0.0 1 37 BRNG 12602.0 226.0 473.0 473.0 85.0 1 38 12844.0 242.0 473.0 473.0 85.0 1 39 12937.0 93.0 984.0 984.0 85.0 1 40 13053.0 116.0 984.0 984.0 85.0 1 41 13103.0 50.0 1114.0 1114.0 85.0 1 42 BRNG 13350.0 247.0 472.0 472.0 85.0 1 43 13548.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 44 13724.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 45 13900.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 46 BRNG 14098.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 47 14296.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 48 14472.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 49 14648.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 50 BRNG 14846.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 51 15044.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 52 15220.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 53 15396.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 54 BRNG 15594.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 55 15792.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4 56 15968.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 57 16144.0 176.0 274.0 274.0 0.0 4 58 BRNG 16342.0 198.0 274.0 274.0 0.0 4轴 系 总 重 量 = 142.003 k.N
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
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