作业二带传动和齿轮传动设计.
关于齿轮传动与皮带传动的优缺点
关于齿轮传动与皮带传动的优缺点【摘要】伴随科技技术的不断升级和创新，我国机械制造业的创新也在与时俱进，比如要求不断加强对传动领域的研究和投入。
本文将从通过齿轮传动与皮带传动的对比，分析带齿皮带传动的重要作用。
【关键词】齿轮传动；皮带传动；机械制造近些年来，在我国的机械制造领域，同步的皮带传动以其恒定和高效率的优点得到了更加广泛的应用。
因为带齿皮带传动不仅能够够降低能，消耗费用，而且能够降低传动费用。
一、齿轮传动与皮带传动的概念区别在空压机的传动系统中，一般可分为直接传动和皮带传动，长期以来，两种传动方式孰优孰劣一直是业界争论的焦点之一。
螺杆式空压机的直接传动指的是马达主轴经由连轴器和齿轮箱变速来驱动转子，这实际上并不是真正意义上的直接传动。
真正意义上的直接传动指的是马达与转子直接相连（同轴）且两者速度一样。
这种情况显然是极少的。
因此那种认为直接传动没有能量损耗的观点是不对的。
只有1：1直联才是真正意义上的直联。
另一种传动方式为皮带传动，这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。
下面所讨论的皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统：每一运转状态之皮带张力均达到优化值。
通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷。
始终确保正确的皮带轮连接。
更换皮带相当容易和快捷，且不须对原有设定作调整。
整个皮带驱动系统安全无故障运转。
值得一提的是，主张直接齿轮传动的制造商本身也有一部分产品采用皮带传动。
二、齿轮传动与皮带传动的优缺点比较齿轮传动的过程与皮带传动的原理有着明显的区别。
齿轮的传动主要是通过带有传动装置的多级变速器来完成的。
齿轮传动的过程是通过双离合器来达到副轴齿轮传动的过程，通过这个过程形成了扭矩流，这种装置带有多个共面的齿轮组，这种齿轮组具有很多个副轴的齿轮。
这些齿轮可以带动其他的齿轮进行传动。
而皮带传动是可广泛替代已有扰性传动和齿轮传动的传动机构，由杆轮和作为扰性曳引元件的杆共同构成。
带传动及齿轮传动效率实验
实验三带传动及齿轮传动效率实验一、实验目的1、观察带传动弹性滑动与打滑现象；2、了解带的初拉力、带速等参数的改变对带传动能力的影响；3、掌握摆动式电机的转矩、扭矩、转速差及带传动效率的基本测量方法。
4、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点及测定齿轮传动效率的方法。
5、通过改变载荷，测出不同载荷下的传动效率和功率。
二、实验内容1、测定不同初拉力下实验带的弹性滑动曲线（ε-F曲线）和效率曲线（η-F曲线）。
2、测定齿轮传动效率，输出T1-T9关系曲线及η-T9曲线。
其中：T1为轮系输入扭矩（即电机输出扭矩）；T9为封闭扭矩（即载荷扭矩）；η为齿轮传动效率。
三、实验仪器DCSⅡ型带传动测试系统CLS－II型齿轮传动效率测试系统四、实验原理1、带传动测试系统原理（1）调速和加载主动电机的直流电源由可控硅整流装置供给，转动电位器可改变可控硅控制角，提供给主动电机电枢不同的端电压，以实现无级调节电机转速。
本实验台中设计了粗调和细调两个电位器。
可精确的调节主动电机的转速值。
加载是通过改变发电机激磁电压实现的。
逐个按动实验台操作面上的“加载”按扭（即逐个并上发电机负载电阻），使发电机激磁电压加大，电枢电流增大，随之电磁转矩增大。
由于电动机与发电机产生相反的电磁转矩，发电机的电磁转矩对电动机而言，即为负载转矩。
所以改变发电机的激磁电压，也就实现了负载的改变。
本实验台由两台直流电机组成，左边一台是直流电动机，产生主动转矩，通过皮带，带动右边的直流发电机。
直流发电机的输出电压通过面板的“加载”按键控制电子开关，逐级接通并联的负载电阻（采用电烙铁的内芯电阻），使发电机的输出功率逐级增加，也即改变了皮带传送的功率大小，使主动直流电动机的负载功率逐级增加。
图1直流发电机加载示意图（2）转速测量两台电机的转速，分别由安装在实验台两电机带轮背后环形槽中的红外交电传感器上测出。
带轮上开有光栅槽，由光电传感器将其角位移信号转换为电脉冲输入单片计算机中计数，计算得到两电机的动态转速值，并由实验台上的LED 显示器显示上来也可通过微机接口送往PC机进一步处理。
带传动和齿轮传动毕业设计
带传动和齿轮传动毕业设计引言带传动和齿轮传动是机械传动系统中常见的两种形式。
带传动是通过传动带连接两个或多个轮，通过摩擦力将动力传递给被传动轮，常见于许多家用电器和汽车中。
而齿轮传动则是通过齿轮的啮合来传输动力，广泛应用于工程机械和工业装备中。
本文将通过一项毕业设计项目，探讨带传动和齿轮传动的设计和优化方法。
该项目旨在设计和优化一个特定的机械传动系统，以满足特定的功率传输要求和空间限制。
设计目标该毕业设计项目的设计目标包括：1.实现指定的功率传输要求：根据设定的输入功率和输出转速，设计传动系统以满足这些要求。
2.考虑空间限制：在给定的物理空间内，确定传动系统的布局和尺寸。
3.提高传动效率：通过优化传动系统的设计和选择合适的传动比，以提高传动效率。
设计步骤1.需求分析在开始设计之前，我们需要先了解项目的需求。
主要包括输入功率、输出转速、物理空间限制等。
通过对这些需求的分析，我们可以确定传动系统的主要参数和约束条件。
2. 传动类型选择根据项目需求和特点，我们需要选择合适的传动类型。
在本项目中，带传动和齿轮传动都是可行的选择。
对于带传动，我们需要确定传动带的类型和尺寸；对于齿轮传动，我们需要确定齿轮的模数和齿数等参数。
3. 传动布局设计在确定传动类型后，我们需要设计传动系统的布局。
这包括确定主动轮、从动轮和其他传动部件的位置和相对位置。
考虑到空间限制和传动效率，我们需要进行合理的布局设计。
4. 传动尺寸设计在布局设计完成后，我们需要对传动系统的尺寸进行设计。
对于带传动，我们需要确定传动带的长度和宽度；对于齿轮传动，我们需要计算齿轮的模数和齿数等尺寸。
5. 动力学分析在设计完成后，我们需要进行动力学分析以验证传动系统的设计是否满足需求。
这包括计算传动系统的传动比、传动效率和输入功率等参数。
6. 优化设计根据动力学分析的结果，我们可以进行设计的优化。
通过调整传动比和其他参数，以达到更高的传动效率和更好的性能。
带传动和齿轮传动毕业设计
"带传动和齿轮传动毕业设计"是一个涉及机械传动原理和设计的课题，可以涵盖以下方面的内容：
1. 项目背景：
-简要介绍带传动和齿轮传动在工程中的应用和重要性，以及设计该传动系统的动机和意义。
2. 文献综述：
-回顾带传动和齿轮传动的基本原理、优缺点以及适用范围，分析已有设计案例和研究成果。
3. 设计目标：
-确定毕业设计的具体目标和要求，包括设计一个特定类型的带传动或齿轮传动系统，满足一定的传动比、功率传递需求等。
4. 传动系统设计：
-结合所选定的传动类型，进行传动系统的整体设计，包括选择合适的带或齿轮参数、计算传动比、确定轴距和传动布局等。
5. 零部件设计：
-针对带传动或齿轮传动系统中的关键零部件（如带轮、带、齿轮等），进行详细的设计计算和选择，确保符合传动要求。
6. 系统分析：
-进行传动系统的仿真分析，验证设计的合理性和可靠性，包括传动效率、传动误差、扭矩传递等方面的评估。
7. 制造与测试：
-根据设计方案制造实际零部件，组装传动系统，并进行实际测试和性能验证，记录测试数据和结果。
8. 结果与讨论：
-分析测试结果，对设计方案进行评价，总结设计过程中的经验和教训，提出改进建议和展望未来研究方向。
9. 结论：
-总结本次毕业设计的成果和收获，强调设计的创新点和实用性，展望传动系统设计领域的发展前景。
通过完成带传动和齿轮传动毕业设计，可以深入理解机械传动的工作原理和设计方法，提升对传动系统设计的能力和水平，为未来从事相关领域的工作打下坚实的基础。
机械设计-齿轮传动
二、齿轮传动的缺点 制造及安装精度要求高 成本高、价格较贵 三、齿轮传动的分类 按装臵形式的不同分：
§10-1 齿轮传动概述
不适宜于远距离传动。
开式
半开式 闭式 软齿面 硬齿面
按齿面硬度的不同分：
根据使用情况的不同：还有高速、低速；重载、轻载齿轮 传动等之分。
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
问题：σF1和σF2是否是作用力和反作用力的关系 σF1≠σF2 不是作用力和反作用力的关系，位臵不同，大小不 同。
标准直齿圆柱齿轮强度计算
三、齿面接触疲劳强度计算
基本公式──赫兹应力计算公式，即:
sH =
1 1 Fca ± ) ( r1 r 2 L 2 1 - m 12 1 - m 2 p( + ) E1 E
常用材料
三、齿轮材料选用的基本原则
齿轮材料必须满足工作条件的要求；
应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺；
钢制软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持在30~50HBS或更多。
§10-4 齿轮传动的计算载荷
在进行齿轮传动的强度计算时，为了方便计算，所用的载荷通 常取沿齿面接触线上单位长度所受的平均载荷作为计算依据，即： Fn p = 单位长度载荷 L Fn 为轮齿所受的公称法向载荷。 实际传动中，由于原动机、工作机性能以及齿轮的制造误差的影 响，法向载荷会有所增大，而且沿接触线分布不均匀。引入一个系数K。 修正后的接触线单位长度上载荷Pca——计算载荷为： KFn Pca = KP = L K为载荷系数，其值为：K＝KA Kv Kα Kβ
§10-3齿轮的材料及其选择原则
一、对齿轮材料性能的要求 齿轮的齿根应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、 抗
带式输送机传动装置设计毕业设计
F0 =500* Pc /v*z(2.5- K )/ K +qv*v=500*12.1/(7.64*9)*(2.50.95)/0.95+0.10* 7.642 =149.3N
轴上载荷
FQ =2* F0 sin( 1 /2)=2*9*149.3*sin(162.6°/2)=2656.5N
齿根弯曲疲劳强度计算 齿面系数
YFa1 =2.72
YFa2 =2.38
带式输送机传动装置设计
8
应力修正系数 重合度系数
YSa1 =1.66
YSa 2 =1.78
Y =0.25+0.75/ av =0.25+0.75/0.85=0.66 K F
K A * Ft /b<100N/mm
齿间载荷分配系数
减速箱输入轴 n1 =
带式输送机传动装置设计
4
486 .7 =235.1 r/min 2 235 .1 低速轴 n3 = =58.8 r/min 4
高速轴 n2 = 各轴输入功率:
P0 = Ped =11kw
P 1=P ed *0.95=10.45kw P2 = P 1 *0.98*0.97*0.98=9.73KW
带式输送机传动装置设计
3
3 设计计算过程及说明
3.1 选择电动机
3.1.1 电动机类型和结构型式选择
Y 系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。
3.1.2 选择电动机容量
工作机所需功率Βιβλιοθήκη Pw FV 4200 * 1.9 = =7.98kw 1000 1000 60 *1000 * V nw =80.7r/min 3.14 * d
K F =1/ Y =1/0.66=1.56
2024年机械设计基础课件齿轮传动
机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件：齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式，广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点，因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成，其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮，从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的，齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式，具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点，适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点，适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命，主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性，主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中，齿轮传动用于传递动力和运动，实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域，齿轮传动用于传递高速旋转的动力，实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域，齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递，提高设备的性能和效率。
机械设计基础课程设计作业ZDD-2
⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=50mm
(1)绘制轴受力简图（如图a）
（2）绘制垂直面弯矩图（如图b）
轴承支反力：
FAY=FBY=Fr/2=182.05N
FAZ=FBZ=Ft/2=500.2N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N·m
其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。
三、计算总传动比及分配各级的伟动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/85.99=11.16
2、分配各级传动比
（1）将中传动比分配到各级传动中，使满足i=i1*i2..in取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）
输出轴的设计计算1、按扭来自初算轴径选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）
根据课本P157页式（7-2），表（7-4）取c=115
d≥c(P3/n3)1/3=115(2.438/85.97)1/3=35.06mm
取d=35mm
2、轴的结构设计
（1）轴的零件定位，固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。
机械设计课程设计计算说明书
**(科学出版社出版的<机械设计基础课程设计>的作业ZDD-2)**
一、传动方案拟定.
二、电动机的选择
三、计算总传动比及分配各级的传动比
四、运动参数及动力参数计算
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～～作业二 带传动和齿轮传动设计
一、任务书
题目：V 带传动和齿轮传动的设计(图2)
注：载荷平稳，单向运转，工作年限5年，每年250个工作日，每日
工作16小时。
2．工作量
(1)小带轮零件图一张或(和)大齿轮零件图一张；
(2)设计计算说明书一份，内容包括电动机的选择，传动
参数的计算，V 带传动的设计计算或(和)齿轮传动的设计计算。
二、设计指导 1．电动机的选择 电动机有各种类型，对于无特殊要求的机械装置，多选用Y 系列三相异步电动机。
Y 系列三相异步电动机有四种常用的同
步转速，即3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 、750r/min 。
同一功率的电动机，转速高则重量轻，价格便宜，但传动装置的总传动比和总体尺寸将加大，一般多选用同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机。
减速器的输出轴通过联轴器与工作机相联，因此工作机所需功率P w (kW)(略去联轴器效率的影响)为
P w =T n /9550
式中：T--减速器输出轴的转矩，N ·m ；
n--减速器输出轴的转速，r/min 。
电动机所需功率P 0为
P 0=P w /η
式中：η--电动机至工作机之间的传动总效率。
对于本作业的两级传动，η=η1η2。
其中η1为V 带传动的效率(
包括一对轴承效率在内)，η2为齿轮传动的效率(包括一对轴承效率在内)。
其数值可参看机械设计手册或教材。
由于电动机的额定功率P m 应等于或略大于电动机所需功率P 0，因此选择电动机时通常取P m =(1～1.3)P 0。
2．各级传动比的分配
传动装置的总传动比为
i =n m /n w
式中：n m --电动机的满载转速，r/min ；
n w --电动机的转速，即减速器输出轴转速，r/min 。
本作业的传动装置为二级传动，总传动比i =i 1i 2。
其中i 1和i 2分别为V 带传动和齿轮传动的传动比。
为了使传动装置尺寸较小，结构紧凑，应使i 1<i 2。
由于受到齿轮齿数、标准带轮直径等因素的影响，传动装置的实际传动比与所要求的传
1---V 带传动；2---减速器；3---输出轴；
4---电动机 图2 V 带传动和齿轮传动简图
动比会略有差别。
通常机器总传动比的误差应限制在±3％～±5％范围内。
3．传动参数的计算
机器传动装置的传动参数指的是各轴的转速、功率和转矩。
对于本作业的二级传动系统，按电动机轴至工作机主轴的传动方向进行推算，各轴的转速为
n1 =n m/ i1
n2 =n m/( i1i2)
各轴的功率为
P1=P wη1
P2=P wη1η2
各轴的转矩(N·m)为
T1= 9550 P1/n1
T2= 9550 P2/n2
4．V带传动的设计计算
V带传动的设计计算、带轮结构尺寸的确定可参考教材和机械设计手册。
小带轮的孔径和轮毂部分尺寸应根据电动机的轴伸直径和长度确定，小带轮的半径应小于电动机的机座中心高。
图3是供参考的V带轮零件图。
图3 V带轮零件图
5．齿轮传动的设计计算
齿轮传动的设计计算、齿轮结构尺寸的确定可参考主教材和机械设计手册。
大齿轮的孔径是根据与其相配合的轴径来确定的，本作业将大齿轮的孔径定为d=60mm：图4是供参考
的齿轮零件图。
图4 齿轮零件图
6．对零件图的要求
零件图是零件制造和检验的依据，工艺人员根据零件图制定工艺规程，检验人员按照零件图进行成品的检验和验收。
因此，一张完整的零件图应满足以下要求：
(1)清楚而正确地表达出零件各部分的结构形状；
(2)标出零件各部位的尺寸及其精度；
(3)标出零件各部位必要的形状位置公差；
(4)标出零件各表面的粗糙度；
(5)注明对零件的其它技术要求，例如圆角半径、倒角尺寸及传动件的主要参数等，对于齿轮还应列出其主要几何参数、精度等级及检验项目等；
(6)填写清楚零件图标题栏。
三、设计计算步骤
1．选择电动机，分配传动比，计算传动参数。
2．V带传动设计计算或(和)齿轮传动设计计算。
3．画小带轮零件图或(和)大齿轮零件图。