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1、机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计第第2章章 机械传动系统的总体设计机械传动系统的总体设计第第2章章 机械传动系统的总体设计机械传动系统的总体设计2.1 分析和拟定传动方案分析和拟定传动方案2.2 选择电动机选择电动机2.3 传动装置的总传动比的计算及其分配传动装置的总传动比的计算及其分配2.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算传动装置的运动参数和动力参数的计算2.5 机械传动系统的总体设计示例机械传动系统的总体设计示例1机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计第第2章章 机械传动系统的总体设计机械传动系统
2、的总体设计 机械传动系统的总体设计，主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各级传动比以及计算传动系统的运动和动力参数。运动和动力参数。2机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2.1 分析和拟定传动方案2.1.1 传动系统方案应满足的要求传动系统方案应满足的要求 机器一般由动力装置（电动机、内燃机等，又称为原动机）机器一般由动力装置（电动机、内燃机等，又称为原动机）、传动系统、传动系统(装置装置)，执行装置和操纵控制装置，执行
3、装置和操纵控制装置4部分组成，有部分组成，有时还要有必要的辅助装置。时还要有必要的辅助装置。根据执行装置的要求，传动系统通过操纵装置将动力装置根据执行装置的要求，传动系统通过操纵装置将动力装置的运动和动力传递给执行装置。实践表明，传动系统设计的的运动和动力传递给执行装置。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，合理的设计传动系统是整部机器设计工作中的重响。因此，合理的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要一环，而合理地拟定传动方案又是保证传动系统
4、设计质量的基础。的基础。传动方案一般由运动简图表示。它直接地反映了机器间运传动方案一般由运动简图表示。它直接地反映了机器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。生则应分析和了解所给方案的优缺点。3机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 传动方案首先应满足机器的性能要求，适应工作条件，工作可靠，传动方案首先应满足机器的性能要求，适应工作条件，工作可靠，
5、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。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，选用比较合适的方案。图地保证主要设计要求，选用比较合适的方案。图2-1所示为矿井运输用带所示为矿井运输用带式运输机的三种传动方案。由于工作机在狭小的矿井巷道中连续工作，式运输机的三种传动方案。由于工作机在狭小的矿井巷道中连续工作，要求是尺寸紧凑，传动效率高。图要求是尺寸紧凑，传动效率高。图2-1(a)方案宽度尺寸较大，带传动也
6、不方案宽度尺寸较大，带传动也不适应繁重的工作要求和恶劣的工作环境；图适应繁重的工作要求和恶劣的工作环境；图2-1（b）方案虽然结构紧凑，）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；图但蜗杆传动效率低，长期连续工作不经济；图2-1（c）方案尺寸较小，）方案尺寸较小，传动效率较高，也适应恶劣环境中长期工作，是较为合理的。传动效率较高，也适应恶劣环境中长期工作，是较为合理的。(a)(a)（b b）（c c）图图2-1带带式运式运输输机机传动传动方案比方案比较较4机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2.1.2 拟定传动系统方案时的一般原则拟定传
7、动系统方案时的一般原则 由上述方案分析可知，在选定动力装置的条件下，根据由上述方案分析可知，在选定动力装置的条件下，根据机器的工作条件拟定合理的传动方案，主要是合理地确定机器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，即合理明确传动机构的种类和多级传动中各传传动系统，即合理明确传动机构的种类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项和各类传动机动机构的合理布置。下面给出传动机构选项和各类传动机构布置及原动机选择的一般原则。构布置及原动机选择的一般原则。1.传动机构类型的选择原则传动机构类型的选择原则 合理地选择传动类型是拟定传动方案时的重要环节。常合理地选择传动类型是拟
8、定传动方案时的重要环节。常用传动机构的类型，性能和使用范围可参阅机械设计基础用传动机构的类型，性能和使用范围可参阅机械设计基础教材。第教材。第9章中的中列出了常用机械传动的传动比推荐范围，章中的中列出了常用机械传动的传动比推荐范围，可参考选用。在机械传动系统中，各种减速器应用很多，可参考选用。在机械传动系统中，各种减速器应用很多，常用减速器的类型，特点和应用可见表常用减速器的类型，特点和应用可见表2-1。5机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计在选择传动机构类型时依据的一般原则为：在选择传动机构类型时依据的一般原则为：（1）小功率传动，宜选用结构简单、
9、价格便宜、标准）小功率传动，宜选用结构简单、价格便宜、标准化程度高的传动机构，以降低制造成本；化程度高的传动机构，以降低制造成本；（2）大功率传动，应优先选用传动效率高的传动机构，）大功率传动，应优先选用传动效率高的传动机构，如齿轮传动，以降低能耗；如齿轮传动，以降低能耗；（3）工作中可能出现过载的工作机，应选用具有过载）工作中可能出现过载的工作机，应选用具有过载保护作用的传动机构，如带传动，但在易爆保护作用的传动机构，如带传动，但在易爆、易燃场合，易燃场合，不能选用带传动，以防止摩擦静电引起火灾；不能选用带传动，以防止摩擦静电引起火灾；（4）载荷变化较大，换向频繁的机器，应选用具有缓）载荷变
10、化较大，换向频繁的机器，应选用具有缓冲吸振能力的传动机构，如带传动；冲吸振能力的传动机构，如带传动；（5）工作温度较高，潮湿）工作温度较高，潮湿、多粉尘多粉尘、易爆易爆、易燃场合，易燃场合，宜选用链传动，闭式齿轮或蜗杆传动；宜选用链传动，闭式齿轮或蜗杆传动；（6）要求两轴保持准确的传动比时，应选用齿轮或蜗）要求两轴保持准确的传动比时，应选用齿轮或蜗杆传动。杆传动。6机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2各类传动机构在多级传动中的布置原则各类传动机构在多级传动中的布置原则 在多级传动中，各类传动机构的布置顺序不仅影响传动在多级传动中，各类传动机构的布置
11、顺序不仅影响传动的平稳性和传动效率，而且对整个传动系统的结构尺寸的平稳性和传动效率，而且对整个传动系统的结构尺寸也有很大影响。因此，应根据各类传动机构的特点合理也有很大影响。因此，应根据各类传动机构的特点合理布置，使各类传动机构得以充分发挥其优点。常用传动布置，使各类传动机构得以充分发挥其优点。常用传动机构的一般布置原则是：机构的一般布置原则是：（1）带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能）带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，宜布置在高速级；力强，宜布置在高速级；（2）链传动运转不平稳，有冲击，宜布置在低速级；）链传动运转不平稳，有冲击，宜布置在低速级；（3）蜗杆传动效率低，但
12、传动平稳，当其与齿轮传动）蜗杆传动效率低，但传动平稳，当其与齿轮传动同时应用时，宜布置在高速级，以减小蜗轮的尺寸；同时应用时，宜布置在高速级，以减小蜗轮的尺寸；（4）当传动中有圆柱齿轮和圆锥齿轮传动时，圆锥齿）当传动中有圆柱齿轮和圆锥齿轮传动时，圆锥齿轮传动宜布置在高速级，以减小圆锥齿轮的尺寸；轮传动宜布置在高速级，以减小圆锥齿轮的尺寸；（5）对于开式齿轮传动，由于其工作环境较差，润滑）对于开式齿轮传动，由于其工作环境较差，润滑不良，为减少磨损，宜布置在低速级；不良，为减少磨损，宜布置在低速级；（6）斜齿轮传动比较平稳，常布置在高速级。）斜齿轮传动比较平稳，常布置在高速级。7机械设计基础课程设
13、计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 类别类别级级数数图简图简推荐推荐传动传动比比特点及特点及应应用用齿齿轮轮减减速速器器 单级单级直直齿齿i44、斜斜齿齿i 5、人字人字齿齿i88 应应用广泛、用广泛、结结构构简单简单。齿轮齿轮可用直可用直齿齿、斜斜齿齿或人字或人字齿齿。可用于低速。可用于低速轻载轻载，也可用，也可用于高速重于高速重载载双双级级圆圆柱柱齿齿轮轮展展开开式式 i=8 84040 应应用广泛、用广泛、结结构构简单简单，用斜，用斜齿齿、直、直齿齿、人字人字齿齿。展开式的展开式的齿轮齿轮相相对轴对轴承不承不对对称称，轴轴向向载载荷分布不均，故要求高速荷分布不
14、均，故要求高速级级小小齿齿轮远轮远离离输输入端，入端，轴应轴应有有较较大大刚刚性；性；同同轴轴式的减速器式的减速器长长度方向尺寸度方向尺寸较较小、小、轴轴向尺寸向尺寸较较大，大，刚刚度度较较差；差；分流式的分流式的齿轮齿轮相相对对于于轴轴承承对对称分布，常用于称分布，常用于较较大功率，大功率，变载变载荷荷场场合下。合下。同同轴轴式式分分流流式式圆圆锥锥齿齿轮轮单单级级直直齿锥齿齿锥齿i33圆圆柱斜柱斜齿齿、或曲、或曲线齿线齿i88 用于用于输输出出轴轴和和输输入入轴轴两两轴线轴线垂直相交垂直相交的的场场合。合。为为保保证证两两齿轮齿轮有准确的相有准确的相对对位置位置，应应有有进进行行调调整的整
15、的结结构。构。齿轮难齿轮难于精加工于精加工，仅仅在在传动传动布置需要布置需要时时采用采用双双级级直直齿齿i=6.36.331.531.5斜斜齿齿、曲、曲线齿线齿i=8 84040 应应用用场场合与合与单级圆锥齿轮单级圆锥齿轮减速器相同减速器相同。锥齿轮锥齿轮在高速在高速级级，可减小，可减小锥齿轮锥齿轮尺寸，尺寸，避免加工困避免加工困难难；小；小锥齿轮轴锥齿轮轴常常悬悬臂布置，臂布置，在高速在高速级级可减小其受力可减小其受力8机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 类别类别级级数数图简图简推荐推荐传动传动比比特点及特点及应应用用蜗蜗杆杆减减速速器器单单级
16、级上置上置式式i=8 88080大大传动传动比比时结时结构构紧紧凑，外廓尺凑，外廓尺寸小，寸小，效率效率较较低。下置低。下置蜗蜗杆杆时时润润滑条件好，滑条件好，应优应优先采用，先采用，但但当当蜗蜗杆速度太高杆速度太高时时（v5 5m/s），），搅搅油油损损失大。上置失大。上置蜗蜗杆式杆式轴轴承承润润滑不便滑不便下置下置式式双双级级i=10010040004000 结结构构紧紧凑、凑、传动传动比大、效率比大、效率低，低，为为使高速使高速级级和低速和低速级传动级传动浸浸油深度大致相同，油深度大致相同，应应使高速使高速级级的的中心距中心距约为约为低速低速级级的两倍的两倍 齿轮齿轮蜗蜗杆减速器杆减速器
17、i=1515480480 有有蜗蜗杆杆传动传动在高速在高速级级和和齿轮齿轮传动传动在高速在高速级级两种形式。前者效两种形式。前者效率率较较高，后者高，后者应应用用较较少少行行星星齿齿轮轮减减速速器器渐渐开开线线行星行星齿齿轮轮减速器减速器单级单级i=2 21212双双级级i=1414160160传动传动型式有多种，体型式有多种，体积积小，重小，重量量轻轻，承，承载载能力大，效率高，工能力大，效率高，工作平作平稳稳。但制造精度要求高，。但制造精度要求高，结结构复构复杂杂摆线针轮摆线针轮减速减速器器直直齿单级齿单级：i=11118787 传动传动比大，效率比大，效率较较高（高（0.90.90.95
18、0.95），运），运转转平平稳稳，噪声低，体，噪声低，体积积小，重量小，重量轻轻。过载过载和抗冲和抗冲击击能能力力强强，寿命，寿命长长。加工。加工难难度大，工度大，工艺艺复复杂杂谐谐波波齿齿轮轮减速减速器器单级单级i=5050500500（左（左图图、柔、柔轮轮或或刚刚轮轮固定，波固定，波发发生器主生器主动动）i=1.0021.0021.021.02（右（右图图、波、波发发生生器固定，柔器固定，柔轮轮主主动动）传动传动比大，同比大，同时时参与参与啮啮合合齿齿数多，承数多，承载载能力高。体能力高。体积积小，重小，重量量轻轻，效率，效率0.650.650.90.9，传动传动平平稳稳，噪声小。制造工
19、，噪声小。制造工艺艺复复杂杂9机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2.2 选择电动机选择电动机 2.2.1 原动机类型及选择原则原动机类型及选择原则 根据动力源的不同，常用动力装置可分为四大类型，即电根据动力源的不同，常用动力装置可分为四大类型，即电动机动机、内燃机内燃机、液压电动机和气压电动机等。在选择动力装液压电动机和气压电动机等。在选择动力装置的类型时，主要应从以下三个方面进行考虑：置的类型时，主要应从以下三个方面进行考虑：（1）执行构件的载荷特性）执行构件的载荷特性、运动特性，机械的结构布局运动特性，机械的结构布局、工工作环境作环境、环保要求
20、等；环保要求等；（2）动力装置的机械特性）动力装置的机械特性、适应的工作环境适应的工作环境、输出参数可控输出参数可控制性制性、能源供应情况等；能源供应情况等；（3）机械的经济性）机械的经济性、效率效率、质量质量、尺寸等。尺寸等。由于电力供应的普遍性，且电动机具有结构简单，价格便由于电力供应的普遍性，且电动机具有结构简单，价格便宜，效率高，控制和使用方便等优点，目前大部分固定机械宜，效率高，控制和使用方便等优点，目前大部分固定机械均优先选用电动机作为动力装置。下面简单介绍电动机的类均优先选用电动机作为动力装置。下面简单介绍电动机的类型与参数的选择。型与参数的选择。10机械设计基础课程设计机械设计
21、基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 2.2.2 电动机的类型和结构形式的选择电动机的类型和结构形式的选择 电动机是一种标准系列产品，使用时只需合理选择其类型电动机是一种标准系列产品，使用时只需合理选择其类型和参数即可。电动机的类型有交流电动机和参数即可。电动机的类型有交流电动机、直流电动机直流电动机、步步进电动机和伺服电动机等。直流电动机和伺服电动机造价高，进电动机和伺服电动机等。直流电动机和伺服电动机造价高，多用于一些有特殊需求的场合；步进电动机常用于数控设备多用于一些有特殊需求的场合；步进电动机常用于数控设备中。由于交流异步电动机结构简单中。由于交流异步电动机结构简单、成
22、本低成本低、工作稳定可靠工作稳定可靠、容易维护容易维护、且交流电源易于获得，故是机械设备最常用的原且交流电源易于获得，故是机械设备最常用的原动机。一般工程上常用三相异步交流电动机，其中动机。一般工程上常用三相异步交流电动机，其中Y系列为系列为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源电压全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源电压380V，用于，用于非易燃非易燃、易爆易爆、腐蚀性工作环境，无特殊要求的机械设备，腐蚀性工作环境，无特殊要求的机械设备，如机床如机床、农用机械农用机械、运输机等，也适用于某些启动转矩有较运输机等，也适用于某些启动转矩有较高要求的机械，如压缩机等。高要求的机械，如压缩机等。Y
23、Z系列和系列和YZR系列分别为笼型系列分别为笼型转子和绕线转子三相异步电动机，具有较小转动惯量和较大转子和绕线转子三相异步电动机，具有较小转动惯量和较大过载能力，可适用于频繁启制动和正反转工作状况，如冶金过载能力，可适用于频繁启制动和正反转工作状况，如冶金、起重设备等。对有特殊要求的工作场合，应按特殊要求选择，起重设备等。对有特殊要求的工作场合，应按特殊要求选择，如井下设备防爆要求严格，可选用防爆电动机等。最常用的如井下设备防爆要求严格，可选用防爆电动机等。最常用的结构形式为封闭型卧式电动机。结构形式为封闭型卧式电动机。常用的常用的Y系列，系列，YZ系列和系列和YZR系列电动机的技术数据，系列
24、电动机的技术数据，外形和安装尺寸见本书第外形和安装尺寸见本书第16章电动机。章电动机。11机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 2.2.3 电动机容量的选择电动机容量的选择 选择电动机容量就是合理确定电动机的额定功率。选择电动机容量就是合理确定电动机的额定功率。决定电动机功率时要考虑电动机的发热，过载能力决定电动机功率时要考虑电动机的发热，过载能力和启动能力三方面因素，但一般情况下电动机容量和启动能力三方面因素，但一般情况下电动机容量主要由运行发热条件而定。电动机发热与其工作情主要由运行发热条件而定。电动机发热与其工作情况有关。对于载荷不变或变化不大
25、，且在常温下长况有关。对于载荷不变或变化不大，且在常温下长期连续运转的电动机，只要其所需输出功率不超过期连续运转的电动机，只要其所需输出功率不超过其额定功率，工作时就不会过热，可不进行发热计其额定功率，工作时就不会过热，可不进行发热计算。电动机容量可按下述步骤确定。算。电动机容量可按下述步骤确定。1.工作机所需功率工作机所需功率Pw 工作机所需功率工作机所需功率Pw应由机器工作阻力和运动参数应由机器工作阻力和运动参数计算确定。课程设计时可按设计任务书给定的工作计算确定。课程设计时可按设计任务书给定的工作机参数计算求得机参数计算求得。12机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设
26、计机械设计基础课程设计13机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 3.确定电动机额定功率确定电动机额定功率 Ped 根据计算出的功率根据计算出的功率Pd可选定电动机的额定功率可选定电动机的额定功率Ped，应使，应使Ped等于或稍大于等于或稍大于Pd。2.2.4 电动机转速的选择电动机转速的选择 同一类型同一类型、同一功率的三相异步交流电动机，有几种不同的同一功率的三相异步交流电动机，有几种不同的同步转速（即磁场转速），一般常用电动机同步转速有同步转速（即磁场转速），一般常用电动机同步转速有3000r/min、1500r/min、750r/min等几种。
27、同步转速低的电等几种。同步转速低的电动机，磁极较多，其外廓尺寸及重量大，价格高；而同步转速动机，磁极较多，其外廓尺寸及重量大，价格高；而同步转速高的电动机，磁极较少，尺寸和质量小，价格低。因此，确定高的电动机，磁极较少，尺寸和质量小，价格低。因此，确定电动机转速时，应从电动机和传动系统的总费用电动机转速时，应从电动机和传动系统的总费用、传动系列的传动系列的复杂程度机器机械效率等各个方面综合考虑。当执行构件的转复杂程度机器机械效率等各个方面综合考虑。当执行构件的转速较高时，选用高转速电动机能缩短运动链，简化传动环节，速较高时，选用高转速电动机能缩短运动链，简化传动环节，提高传动效率。但如果执行构
28、件的速度很低，则选用高转速电提高传动效率。但如果执行构件的速度很低，则选用高转速电动机时，会使减速装置增大，机械传动部分的成本会大幅度增动机时，会使减速装置增大，机械传动部分的成本会大幅度增加，且机器的机械效率也会降低很多。因此，电动机的转速选加，且机器的机械效率也会降低很多。因此，电动机的转速选择，必须从整机的设计要求出发，综合考虑，为能较好保证方择，必须从整机的设计要求出发，综合考虑，为能较好保证方案的合理性，应试选案的合理性，应试选23种型号的电动机，经初步计算后择优种型号的电动机，经初步计算后择优选用。选用。14机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课
29、程设计 选择电动选择电动机机转转速速时时，可先根据工作机主，可先根据工作机主动轴转动轴转速速 和和传动系统中各级传动的常用传动比范围，推算出电动机转传动系统中各级传动的常用传动比范围，推算出电动机转速的可选范围，以供参照比较，即速的可选范围，以供参照比较，即(2-6)根据选定的电动机类型根据选定的电动机类型、结构结构、功率和转速，从标准功率和转速，从标准中查出电动机型号后，应将其型号中查出电动机型号后，应将其型号、额定功率额定功率、满载转速满载转速以及以及电动机中心高电动机中心高、轴伸尺寸和键槽尺寸等记录下来备用，轴伸尺寸和键槽尺寸等记录下来备用，具体格式可见节中总体设计示例。具体格式可见节中
30、总体设计示例。15机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2.3 传动装置的总传动比的计算及其分配传动装置的总传动比的计算及其分配 2.3.1 总传动比的计算总传动比的计算 由选定电动机的满载转速由选定电动机的满载转速nm和工作机主动轴和工作机主动轴的转速的转速nw，可确定传动系统的总传动比为，可确定传动系统的总传动比为 (2-7)由于传动系统是由多级传动串联而成，因此由于传动系统是由多级传动串联而成，因此总传动比是各级传动比的连乘积，即总传动比是各级传动比的连乘积，即 (2-8)16机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基
31、础课程设计 2.3.2 各级传动比的合理分配各级传动比的合理分配 设计多级传动系统时，需将总传动设计多级传动系统时，需将总传动比分配到各级传动机构。分配传动比比分配到各级传动机构。分配传动比时通常应考虑以下几个方面：时通常应考虑以下几个方面：（1）各级传动机构的传动比应在各级传动机构的传动比应在推荐值的范围内推荐值的范围内（见表（见表2-1与第与第9章中的）章中的），不应超过最大值，以利发挥其性能，不应超过最大值，以利发挥其性能，并使结构紧凑。并使结构紧凑。（2）应使各级传动的结构尺寸协应使各级传动的结构尺寸协调，匀称。例如由调，匀称。例如由V带传动和齿轮传带传动和齿轮传动组成的传动系统（见图
32、动组成的传动系统（见图2-2），），V带带传动的传动比不能过大传动的传动比不能过大（建议采用（建议采用i=24），），否则会使大带轮半径超过减否则会使大带轮半径超过减速器的中心高，造成尺寸不协调，并速器的中心高，造成尺寸不协调，并给机座设计和安装带来困难。给机座设计和安装带来困难。图图2-2 减速器外装过大的带轮减速器外装过大的带轮 17机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （3）应避免传动零件之间发生干涉碰撞。如图）应避免传动零件之间发生干涉碰撞。如图2-3所示，当高速机传动所示，当高速机传动比过大时就可能发生高速级大齿轮与低速轴发生干涉的情况。比
33、过大时就可能发生高速级大齿轮与低速轴发生干涉的情况。图2-2 减速器外装过大的带轮 应使传动装置外廓尺寸紧凑，质量轻。如图应使传动装置外廓尺寸紧凑，质量轻。如图2-4所示二级圆柱齿轮减速器，在相所示二级圆柱齿轮减速器，在相同的总中心距和总传动比情况下，方案（同的总中心距和总传动比情况下，方案（b）具有较小的外廓尺寸。）具有较小的外廓尺寸。在减速器设计中常使各级大齿轮直径相近，以使大齿轮有相接近的浸油深度。如图在减速器设计中常使各级大齿轮直径相近，以使大齿轮有相接近的浸油深度。如图2-4（b）所示，高，低速两级大齿轮直径相近，且低速级大齿轮直径稍大，其浸油深）所示，高，低速两级大齿轮直径相近，且
34、低速级大齿轮直径稍大，其浸油深度也稍深一些，有利于浸油润滑。度也稍深一些，有利于浸油润滑。（a）（b）图2-4 传动比分配对结构影响18机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计19机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算传动装置的运动参数和动力参数的计算20机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计21机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计2.5 机械传动系统的总体设计示例机械传动系统的总体设计
35、示例 【例【例2-1】如图如图2-5所示带式运所示带式运输机减速传动系统方案，已知输机减速传动系统方案，已知卷筒直径卷筒直径D=300mm,运输带的运输带的有效拉力有效拉力F=2800N,运输带速运输带速度度v=1.5m/s,在室内常温下长在室内常温下长期连续工作，载荷较平稳，单期连续工作，载荷较平稳，单向运转。试按已知条件完成下向运转。试按已知条件完成下列设计：列设计：（1）选择合适的电动机；）选择合适的电动机；（2）计算传动装置的总传动）计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比；比，并分配各级传动比；（3）计算传动装置中各轴的）计算传动装置中各轴的运动和动力参数。运动和动力参数。图图2-5
36、 带式运输机减速传动系统方案带式运输机减速传动系统方案22机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计【解】【解】1.电动机的选择电动机的选择（1）选择电动机类型和结构形式：）选择电动机类型和结构形式：减速器在常温下连续工作，载荷平稳，对启动无特殊要求，故减速器在常温下连续工作，载荷平稳，对启动无特殊要求，故选用一般用途三相异步电动机，结构形式为卧式电动机。选用一般用途三相异步电动机，结构形式为卧式电动机。（2）确定电动机的功率：）确定电动机的功率：工作机所需功率工作机所需功率电动机的工作功率电动机的工作功率23机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设
37、计基础课程设计机械设计基础课程设计24机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计25机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计26机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计27机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 将机械将机械传动传动系系统统运运动动和和动动力参数的力参数的计计算数算数值值列表列表2-4中。中。表表2-4 机械机械传动传动系系统统运运动动和和动动力参数的力参数的计计算数算数值值计计算算项项目目电动电动机机轴轴高速高速轴轴低速低速轴轴卷筒卷筒轴轴功率功率/kW5.044.844.64.46转转速速/(r/min)960 334.595.595.5转转矩矩/(N.m)50.14138.18460446传动传动比比2.873.51效率效率0.960.950.9728机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计再再 见见29