討論課余大蒙

汽21

劉力碩2012010728汽21

余大蒙2012030016機械設計討論課在一個傳動裝置中有帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動；帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。要求：請分別給出上述兩種情況下合理的傳動安排順序。繪制傳動簡圖（選用電動機為動力源）；說明你給出的合理傳動順序的理由；總結(jié)一下，機械傳動方案設計需要考慮哪些因素？并舉一個應用實例。第一題—傳動鏈設計第一題傳動鏈設計帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動帶傳動

齒輪傳動

鏈傳動帶傳動放置在第一級：帶傳動傳動平穩(wěn)，動載小，能緩沖減震，且有過載保護的特性，可防止后續(xù)傳動機構(gòu)中其他零件損壞。鏈傳動放置在最后一級：鏈傳動沖擊震動較大，運轉(zhuǎn)不均勻，一般宜安排在中低級。齒輪傳動放置在第二級。第一題傳動鏈設計帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動蝸桿傳動

帶傳動

鏈傳動蝸桿傳動放置在第一級：在較高轉(zhuǎn)速下，其齒面有較高的相對滑動速度，易于形成潤滑油膜而提高傳動效率。帶傳動放置在第二級。齒輪傳動放置在最后一級。第一題傳動鏈設計機械傳動方案設計需要考慮哪些因素？并舉一個應用實例。根據(jù)需要的功率、轉(zhuǎn)速或傳動比等條件，需要考慮到傳動方案的傳動類型、布置方式、傳動效率、可靠性和工作壽命、外形尺寸等因素帶式運輸機傳動方案簡圖電動機驅(qū)動

V型帶

封閉齒輪箱

運輸帶的帶輪已知電動機功率P=5.5kW，轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,傳動比i=3.9,工作情況系數(shù)KA=1.3。通過計算功率和小輪轉(zhuǎn)速確定選擇A型V帶，由設計軟件獲得的設計結(jié)果如表1。第二題—V帶傳動第二題V帶傳動1）表中的5種設計結(jié)果是否合理？如不合理，請說明理由。第四種設計結(jié)果的實際中心距不合理其數(shù)值應該在485和745之間。原因：帶輪直徑越大、帶長越長，實際中心距越大。第二題V帶傳動)2

d2

d1

4ap2(d

-

dLd

=

2a

+(dd1

+

dd2

)

+由帶傳動的中心距、小輪包角與帶的基準長度之間的幾何關系：或者通過近似計算式：a

=

???+

???

?

????2重新計算可得，

實際中心距應為

624第二題V帶傳動2）隨著小輪直徑的增加，帶傳動的幾何參數(shù)是如何變化的？為什么會有這種變化？隨著小輪直徑增加，中心距增大，V帶長度增大隨著小輪直徑增加，小輪包角先增大后減小，但是變化幅度不大。原因：小輪直徑增加

中心距a增大

帶長L增大小輪包角???

=

180°

?

(????

?

????

)/??

×

57.3°初選中心距時一般按照下式0.7(dd1+dd2)

≤

a0

≤

2(dd1+dd2

)本題中初選a0=dd1+dd2中心距大一般可以增加小輪包角，提高承載能力。但是過大會增加傳動鏈尺寸，造成帶的波動，降低帶傳動的平穩(wěn)性。第二題V帶傳動3）隨著小輪直徑的增加，帶的根數(shù)是如何變化的？為什么會有這種變化？隨小輪直徑增加，帶根數(shù)減小原因：單根帶可傳遞的功率計算式直徑大

????

小，帶速度v大

單根帶可傳遞的功率越大

所需的帶根數(shù)越少0110001000b1)

vF

vfv

as

-

s-

s

A(1

-

c

P

=

e

max

=

e

第二題V帶傳動4）如果沒有其他約束條件，你認為哪個方案較好？為什么？綜合看來，第四種方案較好原因：所需V帶根數(shù)較少小輪包角最大，承載能力較強傳動鏈尺寸合適推導：蝸輪主動時，蝸

桿的傳動效率計算公式。1--蝸桿2--渦輪γ是蝸桿的導程角?v是當量摩擦角fv=tan?v第三題—蝸桿傳動Ft的組成：Fn的軸向的分力Ff的分力，方向沿著相對滑動速度反方向第三題—蝸桿傳動第三題蝸桿傳動1.螺旋壓力機的螺旋傳動選用何種形狀的螺紋？為什么？梯形螺紋三角形螺紋強度不夠，主要用于連接和調(diào)整。矩形、梯形和鋸齒形螺紋

主要用來傳力或傳遞運動。鋸齒形螺紋用來傳遞單向

動力，梯形螺紋用來傳遞

雙向動力。螺旋壓力機要求螺紋的力學特性好。梯形螺紋因為兩側(cè)都有角度，對中性較好，強度也較高。第四題—螺旋傳動2.起重（或承重）螺旋和螺母的失效形式有哪些？磨損失效：螺旋副之間存在較大的相對滑動速度。強度失效：人為動力，相對滑動速度不大，但承受較大壓力。失穩(wěn)：螺桿屬于長徑比較大的受壓螺桿。3.根據(jù)螺旋和螺母的主要失效形式，在材料選擇時是如何考慮的？各許用應力值如何確定？強度失效+重載→查表2-38→許用應力→查表2-40螺桿：45鋼（調(diào)質(zhì)）→σs=355MPa→[σ]=σs/3=118MPa螺母：ZCuAll0Fe3（青銅）→許用彎曲應力[σb]=50MPa，許用剪應力[τ]=35MPa第四題螺旋傳動4.根據(jù)螺旋和螺母的主要失效形式，應該進行哪些計算？耐磨性計算表2-39，對于鋼-青銅的螺桿-螺母材料，低速，由于壓力機采取整體螺母，高徑比

Φ=1.2～2.5，許用壓力值可提高20%，許用壓力[p]取(18~25)×120%=21.6～30MPaMpa。強度計算螺桿強度受壓螺桿穩(wěn)定性計算第四題螺旋傳動FPp

=

￡[

p]pd2hHT0.2d

311螺母螺紋牙強度capd

2)2

￡

[s

]s

=

s

2

+

3t2

=

(

4F

)2

+

3(FZpdb￡

[t]t

=FcS

=

Fcr

?

[

S

]bs

=

M

=3FhW

Zpdb2b￡[s

]5.一般螺旋的旋合圈數(shù)Z≤10，為什么？因為旋合各圈受力不均，如果圈數(shù)過多，會導致部分圈實際沒有受力，受力圈數(shù)不超過10圈，因此只需要使Z≤10。螺旋傳動中的高徑比Φ如何選??？參數(shù)Φ根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)形式確定：整體結(jié)構(gòu)，磨損后不能調(diào)整，Φ=1.2~2.5分體螺母或兼做支承的螺母，Φ=2.5~3.5只有傳動精度要求高，載荷較大時，才允許使用Φ=4第四題—螺旋傳動7.你設計的螺旋傳動是否需要自鎖？為什么？自鎖如何判斷？壓力機的載荷大，需要滿足松手后裝置可以自鎖的條件，否則可能傷害到使用者。自鎖性能驗核公式為：f查表2-39，f=0.08~0.10γ=3.571°，滿足自鎖條件8.你設計的螺旋傳動效率是多少？軸向載荷為壓力，與運動方向相反，取+號，螺旋傳動的效率計算公式：第四題—螺旋傳動fvcos(a