机械传动装置的总体设计

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1、第二章机械传动装置的总体设计传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选择电动机、合理分配传动比，设计传动装置的运动和动力参数，为设计各级传动零件及装配图提供依据。2－1拟定传动方案传动方案一般用机构运动简图表示，它能简单明了地表示运动和动力的传递方式和路线以及各部件的组成和相互联接关系。满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。一种方案要同时满足这些要求往往是困难的，因此要通过

2、分析比较多种方案，选择能满足重点要求的较好传动方案。如图2.1所示带式运输机的四种传动方案示意图：图2.1方案一：采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能，可适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。缺点是传动尺寸较大，V带使用寿命较短。方案二：传动效率高，使用寿命长，但要求大起动力矩时，起动冲击大，使用维护较方便。方案三：能满足传动比要求，但要求大起动力矩时，链传动的抗冲击性能差，噪音大，链磨损快寿命短，不易采用。方案四：传动效率高，结构紧凑，使用寿命长。当要求大起动力矩时

3、，制造成本较高。以上四种传动方案都可满足带式输送机的功能要求，但其结构性能和经济成本则各不相同，一般应由设计者按具体工作条件，选定较好的方案。布置传动顺序时，一般应考虑以下几点：（1）带传动的承载能力较小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减振，因此宜布置在高速级(转速较高，传递相同功率时转矩较小)。（2）链传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。（3）蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，适用于中、小功率或间歇运转的场合。当与齿轮传动同时使用时，对采用铝铁青铜或铸铁作为蜗

4、轮材料的蜗杆传动，可布置在低速级，使齿面滑动速度较低，以防止产生胶合或严重磨损，并可使减速器结构紧凑；对采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，可将蜗杆传动布置在高速级．以利于形成润滑油膜，可以提高承载能力和传动效率。（4）圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径、大模数的圆锥齿轮，所以只有在需改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和模数。（5）斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。（6）开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损较严重，寿命较短，应

5、布置在低速级。（7）一般将改变运动形式的机构（如连杆机构、凸轮机构等）布置在传动系统的末端，且常为工作机的执行机构。2－2选择电动机电动机是标准化、系列化的部件，设计者只需根据工作载荷、工作机的特性和工作环境、选择电动机的类型、结构形式和转速，计算电动机的功率，确定电动机的型号。1．选择电动机的功率电动机的功率主要根据电动机运行时发热条件决定，电动机的发热又与其工作情况有关。一般分以下两种情况。（1）变载下长期运行的电动机、短时运行的电动机（工作时间短，停歇时间较长）和重复短时运行的电动机（工作时间和停歇时间都不长），电动机的额定功率选

6、择要按等效功率法计算并进行发热验算。（2）长期连续运转、载荷不变或很少变化的机械，要求所选电动机的额定功率Ped稍大于所需电动机输出的功率Pd，即Ped≥Pd，则一般不需校验电动机的发热和起动力矩。1）所需电动机输出的功率PdPd=（kW）式中PW──工作机器的输出功率(kw)η──由电动机到工作机的总效率2）工作机器的输出功率若已知工作机器的阻力F(N)，圆周速度υ(m/s)，则PW=(kw)若已知作用在工作机器上的转矩T(N.m)及转速nW(r/min)，则PW=(kw)3）由电动机到工作机器的总效率η111.。………η=η1·η2

7、·η3…ηw式中η1·η2·η3…ηw为各级传动（齿轮、带或链）、一对轴承、每个联轴器的效率。各种传动效率的数值见表2-1在进行效率计算时，还应注意以下几点：（1）轴承效率指一对而言，如一根轴上有三个轴承时，按两对计算。（2）同类型的多对传动副，要分别计入各自的效率。（3）表内所推荐的效率有一个范围，工作条件差时，效率取低值，反之则取高值。4）按Ped≥Pd的条件选择电动机的型号。表2.1常见机械传动机构及运动副的效率类别传动型式效率圆柱齿轮传动很好跑合的6级精度和f级精度齿轮传动(油润滑)8级精度的一般诣轮传动(油润滑)9级精度的齿轮

8、传动(油润滑)加工份的开式齿轮传动(脂润滑)0.98.～0.9950.970.960.94～0.96圆锥齿轮传动很好跑合的6级和7级精度齿轮传动(油润滑)6级精度的一般齿轮传动(油润滑)加工齿的开式齿轮传动