机械传动装置

机械传动装置（精选11篇）

机械传动装置 篇1

(专利申请号:201110224613.8)

本发明涉及一种动力传动装置, 包括箱体部分、动力输入和输出部分、转动盘组合部件、转动盘组合部件的安装部分、转动盘组合部件的旋转平衡部分、传动装置之间的串联部分、传动装置的安装固定部分和润滑部分。通过本传动装置的传动方式和较少齿轮, 按齿轮传动的杠杆原理, 在输出齿轮上, 相等于公转齿轮的半径的点上, 所输出的动力被增大, 再经复速齿轮的复速, 使本传动装置的输出转速等于输入转速, 复速后的输出动力比输入动力提高了2～1.5倍。本传动装置之间能够实现串联, 通过串联进一步提高输出动力。本传动装置结构合理、体积较小、应用方便, 可广泛应用于工业、农业、发电、水利、交通等多领域。本专利技术国内外领先, 市场前景广阔。

机械传动装置 篇2

行星齿轮变速器是一种比较先进的齿轮传动装置，与定轴轮系齿轮传动装置相比，它有传动比大、体积小、重量轻、材料消耗少、输入与输出轴同轴等优点，因之，在很多机械上，如透平压缩机、各种起重机等，目前已较多地使用行星齿轮变速器。在行星齿轮传动装置中，一般都有两个或两个以上的行星轮参与啮合，使参与传递动力的各行星轮之间载荷分布均匀，是各类行星齿轮传动中的基本问题，故在装配时，除了一般性的工艺要求外，还应注意提高和检查各齿轮间的啮合质量，使各行星齿轮的载荷尽量分布均匀，从而保证其运转的平稳性和使用寿命。为此在制造单位往往采取一些措施以提高其啮合质量。(1)控制各个齿轮的齿圈径向跳动和齿厚公差，有的单位为此而采用选择装配。(2)采用定向装配，使部分误差能在装配时相互抵消。(3)注意保证机体、内齿圈、端盖和主、从动轴的同轴度，

由于这种情况，在现场安装行星变速器时，如欲进行解体装配，则应对上列情况予以注意，对于采用定向装配的行星变速器，在解体时应在对应的啮合齿上打上标记，以免在解体装置后降低原有的啮合质量。行星齿轮装配完成后，各部分应转动灵活，并可用涂色法检查各齿面的啮合情况，接触精度应符合技术要求。在进行空载荷试运转时声音应平稳，不应有冲击或特殊声响。由于各类产品上的使用要求不同，因此行星齿轮变速装置的种类繁多，下面介绍几种典型结构的装配。(一)一般行星齿轮传动装置的装配此类行星变速器的传动原理见图6-19。按其啮合特点系属NGW型，其特点是内齿轮3与太阳轮1和公用的行星轮2相啮合。当太阳轮作高速旋转时，行星轮在太阳轮和内齿轮之间既作自转运动，又绕太阳轮作公转运动。行星转架则将行星轮的低速公转运动输出。图6-20为NGW型减速器的结构形式之一。按照上述结构原理，当以行星转架作为输入轴时，即为行星增速器。图6-21为行星增速器结构形式之一，用于透平压缩机的增速。

机械传动装置 篇3

关键词：《机械设计》 机械传动 教学方法

0 引言

《机械设计》对于学生而言，所涉及的其他知识较多，需要学生拥有一定的知识面。并且在该课程当中所要学习的概念大多较为抽象，理解起来具有一定难度，加之公式较多且相对复杂。尤其是机械传动部分需要涉及的传动类型广泛，这就需要教师立足于学生的基本情况和具体的教学目标，进而优化教学方案和方法，最终提高教学质量。

1 学生的学习现状分析

由于该课程的复杂性，教师在进行教学之时相对细化，这就造成部分学生的依赖性大，很难进行独立的思考和自学。使其在相关知识之上的串联性不好，造成知识点脱节，对于知识的认识也只是在一个相对浅显的层面，很难进一步深化。这就要求教师在教学当中不仅需要侧重重难点的讲述，更重要的是引导学生渐渐熟悉技巧，学会独立思考。通过创设教学情景、团队合作等方式，不断提高其积极性和主动性，创造良好的学习氛围，进而提高机械传动教学的质量和学习效率。

2 教学方式

2.1 活跃课堂气氛，提高主动性

首先，可以在教学当中适当的穿插有趣的互动环节，进一步的提高学生的主动性和积极性。比如在带传动的教学之上可以先针对其原理进行讲解，然后在课程当中穿插例如：带传动需要润滑吗？类似这种问题，很容易引起学生的兴趣和提高讨论热情，并且通过讨论而牢记其原理和特点。其次，可以利用实验，进而吸引其注意力，进一步调动积极性。比如当进行蜗杆传动的教学之时，可以将相关教具带上。陌生的教具非常容易引起学生的好奇心，在上课之时学生就会精力高度集中。当讲到相关内容之时，可以请同学上前进行示范。通过学生亲自动手和示范，不仅将有效的提高其兴趣和学习积极性，而且较为形象生动的画面会刺激学生的记忆，进而使其将该部分的重要内容结合示范画面进一步加深印象和理解。然后，直观教学法。轮系部分的内容相对枯燥，并且难以理解。可以借助直观的教具进行教学，以加深学生的记忆。最后，例举生活实例。通过一些和生活相关的实例，进而引起学生共鸣，将理性认识和感性认识相结合。比如链传动是自行车的一种传动方式，就可以充分利用这个学生再熟悉不过的例子。通过身边常常见到的东西再联系到所学习的内容，将在一定程度之上降低难度，提高学生的自信心和学习兴趣。

2.2 通过分析对比培养综合研究问题的能力

在进行传动的相关知识的分析之时，既要让学生了解每种传动的个性，又要了解其内在联系，即共性。通过两者的对比分析可以进一步深化学生的认识，渐渐培养其综合运用能力。由于引起齿轮传动失效的因素较多，学生在掌握和记忆之上都可能存在不同程度的问题。就可以使用表格分析法，将所有相关项目通过制作表格的方式直观的呈现在眼前。通过一目了然的罗列和分析，既能够有效的加强理解和记忆，又能够将不同的原因进行对比分析和记忆。教师在示范表格分析法之时，只需要将其中较为重要的几项进行示范，其余的则交给学生通过自主学习或者小组讨论完成，在提高教学质量的同时培养其自主学习能力和团队合作精神。

2.3 巩固训练

通过以上几种方式，学生已经对机械传动有了一定的认识和理解，为了进一步加深理解和记忆，就需要进行及时的巩固训练。比如对于设计的计算过程，可以在教学当中通过例题详细分析和说明。需要注意的是，在教学当中学生始终都是教学的主体，因此要让学生充分参与进来。通过教师和学生的互动，教师在一旁做适当的辅助，以及学生之间的互帮互助，促进学生积极的进行思考，将理论知识和实践充分结合起来。教师在这其中只需要进行必要的指引，不断的鼓励和引导学生提高自信心，克服难关，进而达到提高学习效率的目的。在课后也需要留下适当的练习，进一步巩固相关知识。通过课后练习，学生亲自动手能够有效的提高其娴熟度，并且将理论运用到实践当中。同时在练习之时可以将几种有关机械传动知识放在一起进行，丰富其知识体系，帮助学生举一反三，培养发散思维。只有这样才能够推动学生进一步认识机械传动，运用相关知识，进而为之后的发展打下良好基础。使其不断的提高专业技能，培养创新能力和实践能力，最终成为一名优秀的设计工作者。

3 结语

综上所述，机械设计课程是对于机械类专业学生而言十分重要且存在一定难度的课程。这就要求教师在进行教学当中要不断的创建良好的学习氛围，通过互动式教学、小实验、表格分析法等方式，进一步激发学生的学习兴趣和积极性，同时进行适当的练习，最终培养其创新精神和发散思维，充分的将理论和实践相结合。

参考文献：

[1]田静云，张国海，贾吉林，和来香，王保民，张东生，何勇.机械设计课程的教学改革与建设[J].中国科技信息，2009，09：252-253.

[2]刘扬，唐芬南.在机械设计课程中引入三维CAD技术教学的实践[J].中国科教创新导刊，2008，30：137-138.

[3]崔建昆，钱炜.机械设计课程实践教学中的工程案例和模块化教学[J].中国科教创新导刊，2011，28：43-45.

机械传动装置设计方法研究 篇4

不同功能的机电一体化产品, 其结构组成、传动方式不尽相同, 但是其设计思路、设计基本要求是一致的。

1 机械传动装置的基本要求

机械传动装置是机械产品的主要部分, 各种机构组合形成满足机械产品传动要求的传动装置。各种机械产品尽管在功能、原理、类型、结构等诸多方面均有不同, 但是在进行机械设计时, 却有许多共同的要求。具体如下:

1.1 满足功能要求

机械产品必须满足客户提出的使用上要达到的基本功能要求, 这是进行机械设计必须遵守的最基本的原则, 如果所设计的机械产品不具备完成预期工作任务的功能, 就失去了设计该机械产品的意义。具体如下:

(1) 满足运动要求。必须正确选择机械产品中传动装置的工作原理, 合理地设计机构组合, 使机械产品有适宜的运动规律、运动速度, 满足灵活启动、平稳制动、工作顺畅等各方面的要求。

(2) 满足动力要求。要正确分析各传动机构和零件上的扭矩和有效作用力, 正确计算机械产品所需的功率, 确保机械产品有足够的动力克服阻力完成预定的任务。

(3) 满足可靠性要求。机械产品应该能够在预定的寿命期限内可靠地工作, 各零部件应具有足够的强度和刚度, 确保机械产品的使用安全。

1.2 满足经济性和工艺性要求

(1) 提高设计和制造的经济性。设计中尽量考虑采用标准件、通用件或借用现成批量销售的部件;合理选择材料及用量, 尽量避免自己加工、减少制造工时, 改善制造和装配工艺性等, 以便提高经济性。

(2) 提高使用经济性。提高机械产品的自动化程度和降低功率损耗, 以提高机械效率、减少动力和燃油损耗, 达到绿色、节能和环保的目标。

(3) 提高产品经济性。机械产品既要美观、实用, 符合人体工程学原理, 又要结构要简单, 便于制造, 降低制造成本和使用成本。

1.3 满足劳动保护要求

(1) 设计的机械产品要确保操作安全, 使用可靠。

(2) 机械产品操作轻巧简便, 操纵件数量适当、位置集中且易达, 便于观察, 减少操作者的体力和脑力消耗。

(3) 改善操作者的工作环境, 如低噪声、空气清新、合理排污、减少粉尘、机械产品外形合理、色彩协调等。

1.4 满足其它特殊要求

机器的使用场合和使用环境各不相同, 特殊情况下使用的机器将有针对性的提出特殊要求。例如, 长期在海边使用的机器要注意防碱、防腐蚀、防潮;在较寒冷的地方应考虑防冻或用低温油;飞机上的油箱、液体润滑的齿轮箱等除应考虑重量轻外, 还要注意不让油液溢出, 并考虑飞机翻滚对供油或润滑的影响。

2 机械设计的过程

机械产品设计的过程遵循工作过程的六步法, 即资讯、计划、决策、主体设计、检查与评价。

2.1 任务资讯

(1) 任务书的提出。设计任务通常是根据生产需要或经市场调查发现某种机械产品有较大需求时提出的, 设计的机械产品要确保一定的先进性, 使其占有较大的市场份额和市场发展前景。

(2) 任务书的内容。详细的任务书应包括机械产品的用途、主要性能参数、环境条件及有关特殊要求、生产量、承制单位、预期的总成本、提供的设计成果要求以及要求完成的日期等。

2.2 计划决策

拟定计划就是根据任务书的要求, 组织有关人员就设计任务书提出的各项要求进行全面分析和调查研究, 以便理解任务的经济价值、技术要求、重点、难点、需攻关的方向、完成任务的主要途径和关键技术等, 将设计过程涉及到的各项工作做出详细的计划, 包括人员安排、时间节点和提交的成果要求等。

2.3 主体设计

包括总体设计、结构设计和零件设计三个阶段, 是机械设计的关键。

(1) 总体设计。总体设计即从机械产品的工作原理设计到机构运动简图设计的阶段, 也称方案拟定阶段, 具体任务是选择机械产品的工作原理, 本着简单、实用、经济、美观等原则, 拟定实现预期功能工作原理和传动机构。

设计成果要达到经济实用的目标, 需要进行多种传动方案的比较, 以及具体传动机构的原理设计和分析, 要求把机械产品各个部分之间的运动关系、动力关系以及主要零件在产品中的大体位置, 用规定的简单符号表示在图纸上, 构成机械产品的机构运动简图。利用机构运动简图分析该机构的自由度、受力状况, 通过比较分析选取合理的传动方案进行下一步的设计。最后, 以运动简图的形式体现本阶段的设计成果。

(2) 结构设计。结构设计是把机构的运动简图变成装配图的阶段, 具体任务是将运动简图中的符号变成具体的零部件。首先根据机械产品的运动特性、工作阻力、工作速度以及传动系统的总效率等具体情况初步选择原动机, 再根据工作阻力或原动机的功率大小及运动参数, 计算出各个主要零件的关键尺寸并选定材料;一些直接影响机械产品性能、运动精度、寿命或特殊的关键部位, 还应考虑选定合适的公差配合、热处理等。最后, 以装配图的形式体现本阶段的设计成果。

(3) 零件设计。零件设计的具体任务是把要加工零件的结构要素、全部尺寸及加工要求等用零件图详细地表现出来, 从总体要求出发, 综合考虑零件的强度、刚度、寿命、制造工艺以及重量、体积、成本等因素, 确定零件的材料、尺寸、结构要素、制造精度以及技术要求。最后, 以零件图的形式体现本阶段的设计成果。

本体设计的完成, 为机械产品的设计制造提供了运动简图、装配图和零件图, 从原理、结构和制造上为一台机械产品的诞生做好了准备。应该注意, 设计过程的三个阶段是密切联系的, 前一阶段的工作为后一阶段提供依据, 而后一阶段经深入的设计如果超出前一阶段的限制, 就要求对前一阶段的设计作适当修改。因此, 本体设计的三个阶段是互相牵连、互相影响的, 需要互相交叉地反复进行。

2.4 检查与评价

在设计过程中, 因考虑不周造成的错误在所难免, 为了减少不必要的浪费, 应尽可能把错误扼杀在图纸阶段。为此, 设计成果必须经过一定程序的审批手续, 比如组织相关的专家组进行审核、答辩等, 尽量找出问题或不合理的地方加以改进。本体设计完成之后, 即可进行零件制造和产品装配。

所设计产品在试制、装配、试车、鉴定等过程中还会发现一些问题, 即使是样机完成了, 在此后的工业性试验中还可能发现新的问题, 针对出现的问题还要做改进设计。

必须指出, 一套完整的设计文件, 除了上述设计成果外, 还应包括如下内容: (1) 工作循环图, 即一个工作循环中各部分动作的协调配合关系图; (2) 设计计算说明书; (3) 调节顺序图;即电气、液压、气动、润滑、冷却等系统图; (4) 使用说明书; (5) 组合件、标准件、外购件、通用件及易损件的明细表。

3 机械传动装置设计的要点

传动装置的总体设计, 主要是分析和拟定传动方案, 选择电动机型号, 计算传动装置的运动和动力参数, 为设计传动件和装配草图提供依据。

3.1 正确分析和拟定传动方案

机械产品通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置是机械产品的重要组成部分, 用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要, 传动装置的传动方案是否合理将直接影响机械产品的工作性能、使用寿命、重量和成本。

满足工作装置的需要是拟定传动方案的最基本要求。同一种运动可以由几种不同的传动方案来实现, 这就需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较, 从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外, 还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

3.2 合理选择电动机

电动机具有结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点, 是最常用的原动机。电动机的选择主要包括选择其类型和结构型式、容量 (功率) 和转速。

(1) 选择电动机的类型。电动机已经系列化、标准化, 在设计时应根据工作载荷 (大小、特性及变化情况) 、工作要求 (转速高低、调速要求、启动和正反转的频繁程度) 、工作环境 (尘土、油、高温及爆炸气体等) 、安装要求及尺寸重量的特殊限制等条件进行选择。工业上广泛应用三相交流电动机, 尤以三相鼠笼型异步电动机应用最多, 其中Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型异步电动机广泛应用于输送机、搅拌机等。煤矿井下及其他有易燃易爆气体的场合应选用防爆电动机, 如YB系列电动机。

(2) 选择电动机的容量。电动机的容量 (功率) 选择是否合适, 对电动机的工作和经济性都有影响。容量小于工作要求, 则不能保证工作机的正常工作, 或使电动机因长期超载而过早损坏;容量选得过大, 则电动机的价格高, 传动能力又不能充分利用, 而且由于电动机经常在轻载下运转, 其效率和功率因数较低从而造成能源的浪费。

对于载荷比较稳定、长期运转的机械 (例如运输机) , 通常按照电动机的额定功率选择, 而不必校核电动机的发热和起动转矩。选择电动机容量时应保证电动机的额定功率等于或稍大于工作机所需的电动机功率。

3.3 恰当选择联轴器类型和规格

在传动装置中一般有两个联轴器, 一个联接电动机与减速器高速轴, 另一个联接减速器低速轴与工作机。前者由于转速较高, 为了减小起动载荷、缓和冲击, 应选用具有较小转动惯量的弹性联轴器, 如弹性柱销联轴器等;后者由于所联接的转速较低, 传递的转矩较大, 减速器与工作机经常不在同一底座上, 要求有较大的轴向偏移, 常选用无弹性元件的挠性联轴器, 如十字滑块联轴器等。

在确定联轴器的类型后, 对于标准联轴器, 按传递转矩的大小和转速选择型号。选择时注意:每一种型号的联轴器都有几种孔径, 孔径尺寸必须与两联接轴相适应。

3.4 传动零件的设计计算

传动零件设计包括带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆蜗轮传动等。设计时注意:

(1) 皮带已经标准化、系列化, 设计的主要内容是确定带型号和根数, 带轮的材料、直径和轮缘宽度, 中心距等;注意带轮大小与其他机件的装配或协调关系, 如小带轮直径与电动机中心高是否相称, 其轴孔直径与电动机轴径是否一致, 大带轮直径是否过大导致与机架相碰等。大小带轮直径及带长均应符合标准系列, 如果有必要应重新修改前面的设计方案;

(2) 齿轮的结构尺寸、计算, 必须按《机械设计手册》等相关资料查阅并选取, 以便于制造和测量。各级大小齿轮几何尺寸和参数计算的结果应及时整理并列表, 同时画出结构简图, 以备装配图设计时使用。

(3) 轴的结构设计就是确定轴的结构形状、各部分的直径和长度等。设计时应满足:轴及轴上零件有准确工作位置, 固定可靠;轴及轴上零件拆装和调整方便, 具有良好的制造工艺性;轴的结构有利于提高轴的强度、减轻应力集中等。

4 结束语

在机械装置设计中, 合理的传动方案除了满足机械产品的工作要求外, 还应保证机械产品的工作性能和可靠性, 具有高的传动效率、工艺性好、结构简单、成本低廉、结构紧凑和使用维护方便等。但同时达到这些要求是不容易的。因此在设计过程中, 往往需要拟定多种方案以进行技术经济分析比较, 确保设计结果能够转化为有价值的机械产品。

摘要：机械传动装置设计是机电一体化产品设计开发的一个关键部分。基于这一论点, 阐述机械传动装置设计的基本要求、设计思路和注意的问题, 并对具体的设计步骤做了详细分析, 为提高初学者的设计能力和效率提供帮助。

关键词：机械传动,装置,设计

参考文献

[1]楼晓明.机电一体化产品设计问题探析[J].机电信息, 2010, (6) :109-110.

机械传动方案的设计与计算 篇5

关键词：机械传动方案；设计；计算

机械传动方案的设计是一个比较复杂的工作，为了可以更好的完成这项任务，首先需要对传动机构的运动特点、性能特点、工作特点、适合场合进行详细全面的了解，其次设计人员要具有比较丰富的设计经验和设计知识。在机械传动方案的设计过程中，最重要的一个环节是拟定机械传动方案和计算，传动方法设计的合理与否直接影响到机械的成本、性能和质量。因此，要认真对等机械传动方案的设计和计算工作。

1. 选择传动类型

在选择传动类型的过程中，可以有非常多的类型进行选择，一般情况下，传动机构选择的不同，得到的传动方案也是不同的，所以，只有选择了传动类型，才利用得到一个比较科学合理的传动方案。在选取传动类型的过程中，主要以运动性能的良好、效率高、质量小、外形尺寸小、符合生产条件等性能指标为选择依据，主要遵循下面几个原则：（1）当原动机的运动形式、转速、功率和执行系统的工况一致时，可以使用联轴器把执行机构的输入轴和原动机的输出轴连接起来。这种联结机构具有传动效率高、联结结构简单等方面的优势。不过如果执行机构的输入轴和原动机的输出轴不在同一条轴线上时，就需要使用等传动比的传动机构。（2）如果原动机的输出规律符合执行机构的要求，但是原动机的转矩、运动形式和转速不能满足执行机构的要求，这时就需要使用可以对运动形式进行转化或者可以变速的传动机构。（3）当对速度要求不高，使用中小功率进行传动，如果对传动要求比较高，可以使用多级齿轮传动、单级蜗杆传动、带-齿轮-链传动、带-齿轮传动的传动方案进行比较选择，选取出综合性能最优的方案。（4）传动功率大、转速高时，要选择转动平稳、承载力高、效率高的传动类型（5）尽量使用结构简单的单级动装置，如果传动比较大时，可以选择结构比较紧凑的行星齿轮传动和蜗杆传动进行，如果中心距比较大，可以使用链传动和带传动。（6）如果作业环境比较不好，有比较多的粉尘，要尽可能选择闭式传动的方法进行传动，以达到延长零件寿命的目的。（7）在进行小批量、单间生产的传动时，为了节省资金的投入，减少制造时间，要尽可能使用标准传动装置。（8）在执行机构的变化量非常大甚至超出负荷时或者载荷变化非常频繁时，可以使用有过载保护装置的传动类型，从而确保设备运转的安全。

2. 设计传动方案

2.1. 选取传动路线

在对传动路线进行选取时，可以根据东西和运动的传动路线进行选取，一般情况下，传动路线可以分为下面四种情况：（1）分路传动。在系统只有一个原动机，却有几个执行机构的时候，可以使用分路传动的传动路线；（2）单路传动。单路传动的传动结构比较简单，不过传动机构的数量非常的多，传动系统的效率也不高，所以要尽可能的降低机构的数量。在系统中只有一个原动机和一个执行机构的时候，可以使用这个传动路线；（3）复合传动。复合传动指的时几个传动路线的组合，在选择传动路线时，要根据执行机构的和求、执行机构的提醒来进行决定，要严格按照传动准确度高、传动结构简单、传动结构效率高、传动结构成本低、传动结构传动链短等原则来构建传动系统；（4）多路联合传动。在系统需要几个运动，而且每个运动的传递功率都比较高，单执行机构只有一个时，可以使用多路联合传动路线。

2.2. 对机构的顺序进行布置

在对机构的顺序进行布置的过程中，要考虑下面几个方法：（1）提升传动系统的工作效率。蜗杆涡轮机构传动虽然平稳，不过效率偏低，通常使用与中、小功率间隙的运动场合，在对于使用铜锡为涡轮材料的蜗杆传动，为了提高承载力和传动效率，促进润滑油膜的形成，要在高速级对其进行布置。（2）机械运转时振动小、运转平稳原则。通常把动载荷低、传动平稳的机构放到高速级，比如帶传动可以对吸振进行缓冲，传动也比较的平稳，而且可以进行过载保护，所以一般会将其布置在高速级；而链传动会出现运转有冲击、不均匀的情况，可以在低速级对其进行布置，再比如和直齿轮相比，斜齿轮在传动过程中，平稳性更好，所以斜齿轮经常会应用于对平稳度要求比较高或者高速级的场合。（3）承载力高、使用时间长。因为开式齿轮的工作环境非常的不好、润滑条件也不好，磨损相对来说更加严重，使用时间不长，通常将其布置在低速级，为了防止齿面出现严重磨损或者胶合的情况，要在低速机布置铸铁或者青铜铝铁作为蜗轮材料的蜗杆传动，从而使得齿面滑动速度变低。（4）要易于加工、结构紧凑简单。带传动布置在高速级除了要求传动平稳外，还要求传动装置的尺寸要尽可能的小。为了使结构紧凑，通常会使用可以改变形式的机构布置到传动系统的最后一级，常见的有连杆机构、螺旋传功、凸轮机构等。对于大模数、大尺寸的圆锥齿轮来说，加工非常的困难，为了使模数和直径减少，一般将其放置到高速级，并对其传动比进行限制。

3. 计算传动系统动力参数

在对动力系统进行计算的过程中，各轴的转矩和功率是两个主要的计算方面：（1）传动系统的总效率。常用的单路系统总效率是各个部分效率的乘积。即n总=n1*n2…n.其中n为各个轴承、各个联轴器、各个传动机构的效率。（2）在传动系统中，在计算各个零件的工作能力时，要利用输入功率来对功率进行计算。

4. 结语

总而言之，机械传动方案的设计是一个非常复杂的工作，方案设计的好坏直接影响到了机械的性能、质量、成本等。在方案设计的过程中，要严格按照规定标准进行设计，选取正确的传动类型、传动路线。同时还要对传动机构的顺序进行合理的布置。传动方案的设计人员除了需要具有丰富的设计知识和设计经验外，在设计过程中要抱着严谨的设计态度来进行传动方案的设计工作。

参考文献：

[1]杨啟梁. 行星齿轮变速机构方案设计的杠杆分析法[J]. 湖北工业大学学报. 2006（03）

机械传动装置 篇6

为服务于上海国际化航运中心的建设与发展, 我校于2009年开设了港口自动化专业并开始招生学生, 旨在培养能胜任现代港口及港机电气自动化系统的设计、应用、维护及管理工作的高级工程技术应用人才。《港口机械电气传动自动控制系统及装置》是我校港口自动化方向的一门核心专业课程, 涵盖知识面较广, 涉及电机学、交流调速技术、PLC及其网络控制技术等诸多方面的知识。目前我们学校自动化专业获得了上海市试点专业资助建设, 作为自动化专业港口自动化方向的课程教学也迎来了改革建设好机遇。

二、存在的问题

我校作为应用型技术本科院校, 生源相对于985和211重点高校来说要弱不少, 特别是近几年各高校大幅度扩招, 学生整体素质呈现下降的趋势, 很多学生存在基本功不够扎实, 从大一开始就有相当一部分同学不爱学习。本人从事港口机械电气传动自动控制系统及装置这门课的教学已经有三年之久了, 以本人教学经历分析出现这种情况原因跟生源质量有关还有以下几个原因造成学生学习兴趣下降。首先大多数学生还是想学好这门课, 但是自身约束力不够, 随性而为, 课程相对更枯燥, 所以兴趣下降。其次是一些想学好, 但是前面基础太差, 听课云里雾里, 所以也最后放弃了, 最后一部分学生是彻底不愿意学习。

与上述教学中学生存在的问题来说, 老师的课堂教学也没有充分考虑到学生的接受情况, 主要有:1) 理论课程效果不佳, 一般是在课堂上讲解理论知识, 学生反馈给我的感觉就是太抽象, 同时也发觉学生对于一些实际港口工程控制系统或者跟工程实践相关的课程都是很喜欢的, 他们觉得比较直观, 而且有趣。2) 现代化教学手段收效一般, 因为采用现代化教学方法, 例如幻灯片播放PPT, 取代了原先的板书, 这样造成每节课的授课内容增多, 学生感觉太快, 有些跟不上节奏, 学生不能及时理解。3) 学生动手能力不强, 作为技术型本科院校, 实践操作能力的培养是非常重要的, 实验或者课程设计内容缺少创新性, 对培养学生实践能力不利。

由上港口机械电气传动自动控制系统及装置这门课的教学方法首先要把提升学生的学习兴趣为主要目标, 因此要抓住学生的兴趣点, 理论课、实验课和课程设计要多与港口实际设备联系起来, 让学生更容易理解和掌握知识点, 同时能学以致用。

三、教学改进措施

针对前面列出的港口机械电气传动自动控制系统及装置这门课存在的问题, 本人提出了以下改进措施, 并在最近的教学当中应用起来, 有的学生反映还不错。1) 实践性更强的媒体课件的研发与应用。我校针对这门课选订的教材是华中科技大学出版社的《机电传动控制》, 由于我们学校的理论课时不多, 同时里面的一些关于电路和电子技术的内容、以及PLC控制方面的内容学生在上这门课之前就已经学习过, 因此压缩或者舍弃这部分内容的教学, 多补充一些跟实际港口传动装置的实际控制设备联系起来, 需要老师去港口企业联系, 取得一些成功案例。与此同时, 增加一些港口控制设备比如各种起重机、运输机的控制原理, 以及一些港口设备现场允许视频, 增加学生的感性认识, 激发学生的学习兴趣, 提高他们的理论知识掌握效率。2) 实验课程改进。根据我校港口机械电气传动自动控制系统及装置的教学大纲要求, 安排了四个总共8个学时的实验, 前面的安排的实验基本都是一些简单的验证性或控制实验, 比如电动机正反转实验, 继电器-接触器控制电机实验, 学生反应在电机拖动这门课程中已经做过了, 有点重复。针对这个情况重新设计了实验内容, 由验证性实验改为具有激发学生创新性的启发式实验。例如基于PLC的电动机变频控制, 利用PLC实验室提供的实验装置控制电动机, 学生要通过编写控制程序, 采用每组3~4人左右, 每个人都必须参与, 通过这样的改变, 学生反应收获比起简单验证实验好很多。3) 课程设计环节改进。与实验课比较简短的课时相比, 我校港口机械电气传动自动控制系统及装置这门课的课程设计要求是1.5周, 所以对于学生来说是锻炼他们动手能力的一个非常重要的手段。课程设计的题目选择紧跟港口传输设备, 比如港口起重机为例, 要求学生查阅文献, 获得起重机的技术资料, 并且了解起重机要完成的动作工序, 以此设计控制程序, 并能够调试正确。在课程设计的整个过程中, 指导老师只是在学生不明白的地方进行启发式指导, 不帮学生马上解决, 告诉他们如果去图书馆或者网络查询哪些相关文献资料, 就是说老师只是辅助作用, 每天监督, 防止有的学生偷懒不做课设。同时改变课程设计的考核方法, 并不是说以最终提交的课设报告为准, 增加课设平时成绩比例, 本人提高到40%, 剩下的60%包括课程设计报告, 以及课设答辩的时候学生回答问题的情况, 这样就增加了学生参加课程设计的积极性。4) 辅助教学软件的应用。要求学生学会使用Matlab里面的SIMULINK软件, 因为他们前面学习过Matalb及其仿真这门课, 要求学生根据控制电机对象建立数学模型, 能进行电机变频调速控制仿真。

四、增加港口设备感性认识

对于如何提高学生对港口传动设备的感性认识, 本人认为我校应该立足我校的优势从以下这三个方面展开:1) 参观实习:我校每年的新生都会安排去企业参观实习, 对于港口自动化专业尽量多安排一些去港口现场参观考察机会。我校在这一方面具有夺天独厚的优势, 我校与上海振华港机 (集团) 公司具有非常好的战略合作关系。同时与上海电气集团也是非常好合作伙伴, 以前曾隶属于电气集团, 可以带学生参观起重机长。2) 我校每年都有几个学生进入上海振华港机 (集团) 工作, 每学期可以考虑请这些校友在休息的时候返回母校给学弟学妹进行工作经验分享, 让他们把现场拍摄的图片或者视频现场给学生讲解。3) 毕业实习。我校毕业生在大四第一学期会有一个毕业实习, 对于港口自动化方向的学生, 特别是致力于想从事与港口相关工作的学生, 尽量安排他们去港口相关企业实习, 这样对他们可以真正做到学以致用, 可以将实习中发现的问题带人课堂, 甚至他们的毕业设计可以做港口设备控制相关的内容, 为他们将来更好的适应港口相关工作奠定坚实的基础。

五、结束语

机械传动装置 篇7

关键词：自动校时,机械传动,齿轮啮合

一、存在的问题

1.对时间统一性和精确性要求比较高的控制系统, 例如动车系统, 需要定点统一校时, 而一般的人工校时无法达到此系统的要求。

2. 普通钟表由于机芯的机械设计的局限性和使用材料的优劣程度导致无法达到高精确走时。

二、设计思路

为了解决上述存在的问题, 我们设计了一个无线电自动校时指针式电子表, 此指针式电子表由五部分组成:无线电接收装置, 驱动装置, 钟表机芯, 机械传动装置, LED显示屏。

无线电自动校时指针式电子表的工作原理是:利用无线电接收装置接收统一的标准时间的无线电波, 将无线电信号进行解调, 同时把标准时间显示到显示屏上, 然后将该信号转化为单片机能够识别的数字信号, 并由单片机控制驱动装置, 利用驱动装置控制机械传动装置, 使传动装置中的齿轮与钟表机芯中控制分针转动的齿轮啮合, 并根据数字信号和此时钟表显示时间的差值计算出分针所需转动的角度进而推算出机械传动装置的齿轮转动的圈数并带动钟表机芯中的啮合齿轮, 达到自动校时、消除钟表系统积累误差的目的, 实现了时间的精准性。

无线电自动校时指针式电子表使用了STC51单片机和无线模块、电机等设计硬件和软件以及机械部分来实现自动校时功能。以下我们详细介绍无线电自动校时指针式电子表的机械传动装置。

三、设计方案

上图是一个普通指针式电子表的内部结构, 我们对其进行了改装, 通过调节上图中的蓝色示齿轮来校对分针和时针的示数。我们的机械设计目的是制作一个带齿轮的机械传动装置, 利用这个齿轮与蓝色齿轮进行啮合传动, 并对这个机械装置进行自动化控制。由于此无线电自动校时指针式电子表在非校对时段是进行正常工作的, 不需要校时, 因此在这段时间里机械传动装置中的齿轮与蓝色齿轮处于非啮合状态。

1. 自动调节分针部分的设计

把钟表机芯手动旋钮部分拆除, 将电机的轴加长, 并在尾端铸造一个齿轮 (该齿轮的模数、压力角与钟表机芯手动旋钮部分底部的齿轮和钟表调节分针的齿轮相等) , 然后把齿轮安装在与钟表机芯中的齿轮相啮合的位置, 再将电机跟钟表机芯共同放入所设计的固定架中, 以达到电机齿轮与钟表调节分针的齿轮正确啮合的目的, 从而驱动电机转动来带动分针转动, 完成分针自动校时的功能。

2. 无线电自动校时指针式电子表正常走时状态和调节分针状态的相互转换设计

首先, 将装入钟表机芯的固定架底部截取成抽屉式的形状, 并在底部槽和装钟表机芯的抽屉式模块之间空出2~3mm的空隙, 使得抽屉式模块能够左右移动。接着在抽屉式模块的侧面打孔攻螺纹, 然后在所设计的固定架的侧部固定一个直流电机, 在直流电机轴上固定一定长度的带有外螺纹的轴, 将抽屉式模块侧边的孔与电机轴进行螺纹联接, 随后驱动电机, 控制电机分别进行正转或反转, 使的抽屉式模块前进或后退。抽屉式模块到达靠近电机侧面的位置即电机齿轮与控制分针转动齿轮处于非啮合状态时, 是钟表正常走时的状态, 而贴近另一个侧面的位置即机齿轮与控制分针转动齿轮处于啮合状态时, 是调节分针的状态。

四、性能分析

无线电自动校时指针式电子表具有以下优点:

(1) 无线电自动校时指针式电子表接收标准时间的无线电波, 来达到钟表自动校时的功能。通过定时的自动校时来消除钟表系统的积累误差, 实现时间的精准性。

(2) 无线电自动校时指针式电子表能够使在特定区域内安装有此类装置的钟表获得一个统一的时间, 以此达到例如动车系统的时间一致性。

参考文献

[1]邱宣怀, 郭可谦, 吴宗泽, 汤绍模, 郭芝俊, 黄纯颖, 杨景蕙.机械设计[M].高等教育出版社, 2011

农用轻卡万向传动装置维修 篇8

一、万向传动装置的功用

在发动机前置后轮驱动的汽车上, 变速器常与发动机、离合器连成一体支承在车架上。而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接, 如图1所示。

1.变速器;2.万向传动装置;3.驱动桥;4.后悬架;5.车架

变速器输出轴轴线与驱动桥的输入轴轴线难以布置得重合, 并且在汽车行驶的过程中, 由于不平路面的冲击等因素, 弹性悬架系统产生振动, 使两轴相对位置经常变化, 故变速器的输出轴与传动桥的输入轴不可能刚性连接, 而必须采用由两个万向节和一根传动轴组成的万向传动装置。在变速器与驱动桥距离较远的情况下, 应将传动轴分成两段, 即主传动轴和中间传动轴, 用万向节连接, 且在中间传动轴后端设置了中间支承, 这样可避免因传动轴过长而产生的自振, 和高转速下产生共振。

二、万向传动装置的维护

万向传动装置在使用过程中会出现各种损伤, 尤其是对于传动轴管长度大、工作条件恶劣、润滑条件极差、行驶在不良的道路上的汽车, 冲击载荷的峰值往往会超过正常值的一倍以上, 使万向传动装置技术状况变差, 传动效率降低, 从而影响汽车的动力性和经济性。所以要注意万向传动装置的维护保养工作。

一级维护时, 应进行润滑和紧固作业。对万向节的十字轴、传动轴滑动叉、中间支承轴承等加注润滑脂;检查传动轴各部螺栓和螺母的紧固情况, 特别是万向节叉凸缘连接螺栓和中间支承支架的固定螺栓等, 应按规定的力矩拧紧。

二级维护时, 检查十字轴轴承的间隙。十字轴轴承的配合应用手不能感觉出轴向移动量。对传动轴中间支承轴承, 应检查其是否松旷及运转中有无异响, 当其径向松旷超过规定或拆检轴承出现黏着磨损时, 应更换中间支承轴承。

三、万向传动装置的拆装

1. 万向传动装置的拆卸

拆卸传动轴前, 车辆用举升器举起或车辆停在水平的路面上 (楔住汽车的前、后轮, 防止拆卸传动轴时车辆移动) 。拆卸前注意其标志, 若无标志的, 应按图2所示的方法在适当部位做好记号, 以利组装, 否则会破坏传动轴的动平衡。

拆卸传动轴时, 应从传动轴后端与驱动桥开始, 先把与后桥凸缘连接的螺栓拧松取下, 然后将与中间传动轴凸缘连接的螺栓拧下, 拆下传动轴总成。接着, 松开中间支承支架与车架的连接螺栓, 最后松下前端凸缘盘, 拆下中间传动轴。有时止口过紧, 可用手锤轻轻边敲振, 边向后推传动轴的滑动叉, 即可卸下传动轴。先用卡簧钳把每个耳孔内弹性挡圈取出来, 左手把传动轴一端抬起;右手拿锤子轻敲耳根部。将一个滚针轴承座震出来。再将传动轴转过180°, 用同样方法将突缘叉上的另一滚针轴承座震出, 再把突缘叉取下来, 取下十字轴, 但注意勿将油嘴碰坏。

2. 万向传动装置的装配

(1) 按记号装复原位

万向传动装置装配时, 要按做好的记号原位装复。这是由于传动轴是等角速万向传动, 即发动机和变速器动力总成的旋转轴线与后桥主传动器主动锥齿轮的旋转轴线不在同一条直线上。特别是汽车在行驶过程中, 由于汽车的垂直振动, 主传动器主动锥齿轮的旋转轴线是变化的, 而发动机和变速器的旋转轴线变化很小, 因此旋转轴线变化的传动要由万向节传动来实现。为消除转速不均匀, 十字轴万向节总是成对安装使用的, 相对应的两个十字轴端节叉的滚针轴承孔的轴线必须在同一个平面里, 否则就不能实现等角速传动。传动轴在制造时, 为了保证等角速传动, 在滑动叉和传动轴管对应的位置各印有一个相向的箭头。在拆散时要注意这两个箭头标记, 装配时将这一对箭头位置相对, 即可保证等速传动的要求。如果标记不清, 拆卸时要做好标记。

(2) 十字轴的装复

将十字轴装入突缘叉内, 用铜锤轻轻击入轴承座至卡环槽下端, 然后装上卡环。用压力和工装压装突缘端十字轴承时, 首先将滑动叉置于十字轴工装内, 然后将十字轴一轴承座放入, 用铜锤轻击导入耳孔内, 然后放入十字轴, 操纵压头将轴承座刚好压至卡环槽下端, 用尖嘴钳子将卡环装入卡环槽内。翻转突缘用同样方法压装入另一端轴承座并装入卡环。压装时注意, 十字轴滑脂嘴方向在外侧, 也就是十字轴上的滑脂嘴必须向着传动轴轴管的一面, 十字轴孔内应注满汽车通用锂基润滑脂2号。最后用铜锤敲振突缘下端, 使十字轴转动灵活。十字轴装好后, 应检查其松紧程度。一般用手扳动十字轴, 应不费力在轴承座内自由转动, 而没有旷量即为合适, 不允许有发卡现象。万向节十字轴装配时, 先将十字轴和轴承涂上适量的多功能润滑脂, 使突缘和万向节叉的记号对正, 将十字轴装入万向节叉里, 用专用工具 (或在虎钳上) 将轴颈轴承压入万向节叉中, 选用适当厚度的锁环, 以使两端的锁环具有同样的厚度, 确保万向节叉的中心不偏移。调整十字轴轴向间隙不超过0.05 mm。安装时, 万向节上的注油嘴应朝向传动轴, 且所有万向节和滑动叉上的注油嘴应在一条直线上, 以方便润滑。安装传动轴总成时, 应注意润滑花键轴, 不准损伤伸缩节防尘套。传动轴应使用规定的螺栓, 充分拧紧。

(3) 传动轴花键副的装复

将两防尘套环箍分别套入防尘套的两侧凹槽内, 然后将防尘套放入传动轴焊接组合件的花键轴上。向滑动叉内齿条均匀涂满汽车通用锂基润滑脂2号。在保证各滑脂嘴 (或其连接孔) 在轴线同一方向上对正组装, 然后将两环箍分别套进滑动叉及花键轴的两凹槽内。

(4) 传动轴的装配

典型综合传动装置转向特性分析 篇9

履带车辆综合传动装置一般由带闭锁离合器的液力变矩器、固定轴或行星变速箱、电液自动操纵机构、液压无级转向机构和汇流行星排等组成。在制动方面, 采用液力减速器与盘式制动器相结合的联合制动方式。根据转向机构的组成方式, 履带车辆综合传动装置可分为纯液压转向综合传动装置和液压复合转向综合传动装置。

1 纯液压转向的综合传动装置

最基本的液压转向机构的转向功率流采用容积式液压无级变速系统, 由双向液压泵和定量马达构成。转向流转向比iz=ip·iy·im。其中:ip为液压泵传动比, 为适应液压泵额定转速而设定, 从功率分流点计算;im为液压马达传动比, 从马达计算到汇流排太阳轮;iy为液压泵和马达转速决定的液压转速比, 是整个传动系统中唯一的正负两向无级变化的传动比, iy=VM/ εVpηv。其中, VM为马达排量;Vp为液压泵的排量;ηv为泵的容积效率;ε为相对变化率, ε=Vp/Vpmax, -1≤ε≤1;Vpmax为泵的最大排量。所以, 车辆的相对转向半径可表示为

ρ= (kipiMVM) / (2iBnεVpηv ) (1)

当ε=0时, ρ=∞, 为直线行驶;当ε=±1时, 得向左或向右的最小相对转向半径。

ρmin= (kipiM) / (2iBnVpηv ) (2)

此时, 车辆每个变速挡的直驶最大速度可由发动机转速nfmax和主动轮半径r决定。

Vn=0.377 (knfmaxrz ) / (iqiBn (1+k) ic ) (3)

由式 (2) 和式 (3) 得

若不计ηv略有小的变化, 则v/ρmin为一定值, 它表示对某一车辆转向时, 两侧履带最大速度差Δvmax在各挡时都相同。车辆的最大转向角速度为

ωmax=v/Rmin=v/ (ρminB) =Δvmax/B (5)

最大转向角速度为常数, 与排挡无关。

Tmin=2π/ωmax=2πB/Δvmax (6)

由式 (1) 可见:当ε在 (-1, 0) ∪ (0, 1) 的区间连续变化时, 相对转向半径ρ在 (ρmin, ∞) 的区间内也连续变化。因此, 纯液压转向具有优良的转向性能, 可以获得可控连续无级变化的转向半径, 而且机构简单、操作方便。虽然液压转向具有上述优点, 目前的液压工业水平还难以得到功率足够大且性能优良的液压元件, 而且效率不高。

2 液压加机械复合综合传动装置

“液压加机械复合转向”具有液压转向和机械转向两套机构, 其大半径由液压无级转向实现, 小半径范围内则继续由机械转向实现个别孤立的规定转向半径。两种工作方式并存, 依次按程序工作。两套转向机构可以克服液压元件功率和效率低的缺点。

2.1 变速分路应用单流机械式转向的复合转向装置

单功率流独立式转向的特点是在转向工况时高速侧履带速度不变, 车辆中心速度降低, 等于低速侧履带所降速的50%。因此, 从零差速式液压转向阶段时, 车辆行驶速度和转向半径都会突然有所减小。

由于液压功率有限, 只能以差速式大半径无级转向。马达达到最大转速后, 若转向半径还不够小, 进一步的操纵将使变速分路两侧的转向离合器之一分离, 并且制动其输出轴, 即可得到独立式的ρ=0.5的机械转向。车辆开始进入第2阶段独立式机械转向时, 液压马达应维持前阶段末的ηMmax , 而不会瞬间归零 (恢复直线行驶) 。低速情况下, 离合器分离且制动器完全制动时, 该侧汇流排齿圈速度为零, 即该侧v=0, 而太阳轮速度不为零。低速侧速度为0～Δvmax/2, 因此转向半径为

undefined

以两挡车速和Δvmax值代入, 可得到该半径值为0.417 m及0.468 m, 即转向中心在低速侧履带之内。在高挡车速较高时, 该规定半径愈趋于接近0.5 m。

2.2 双流机械式转向的液压加机械复合转向装置

液压和机械的转向功率流都通过零轴传动, 二者之间需用专门的汇流排相连。无论双流机械转向是从变速机构之后传动的方案, 还是从变速机构之前传动的方案, 其液压马达造成的履带最大速度差为Δvymax。由此决定的液压无级最小相对转向半径为

ρymax=V/Δvymax (8)

在转向的第2阶段, 机械功率参加工作。由机械造成的履带速度差为Δvm, 由此形成液压加机械转向中机械成分的转向半径为

ρm=v/Δvm (9)

通常第2阶段液压加机械工作, 经k′行星排合成Δv=Δvymax+Δvm后的规定转向半径为

ρg=v/ (Δvymax+Δvm) (10)

而ρg、ρymin 和ρm 之间的关系为

1/ρg=1/ρymin+1/ρm (11)

如果车辆采用双流机械转向从变速机构之后传递的方案, 则式 (9) 中的v与Δvm随排挡而变的关系相抵消, 因而与iBn无关。若发动机熄火, 车辆被牵引时, 液压元件不转, 车辆仍能转向, 空挡能实现转向半径ρm。当车辆采用双流机械转向分路从变速机构之前传动的方案时, ρm的变化与变速箱传动比ib有关;当车辆被牵引时, 其转向机构不转, 只能被强行拖动转向。

3 液压液力复合转向传动装置

液压液力复合转向方案是以有限功率的液压元件进行无级转向的, 助力偶合器左右转向各设一个。当转向液压马达力矩不足时, 及时给相应一侧助力偶合器充油提供助力矩。为了使两转向机能正常地共同工作, 从发动机经液压转向机到零轴的传动比, 必须等于从发动机经液力转向机到零轴的传动比, 即

ipiyyM1=ipiw1/iYou (12)

式中的iM1为液压马达到零轴的传动比;iv为液压传动比;iw1为偶合器涡轮到零轴的传动比;iYou为液力偶合器转速比, 且iYou=nw/np;nw与np为偶合器涡轮转速和泵轮转速。所用偶合器转速比为

iYou=ipiw1/ipiM1iy=ipiw1Vpηvε/ipiM1VM (13)

式中其它参数都是固定值, 只有iYou随相对变量率ε而变, 即由驾驶时的转向操纵而定。此处液力偶合器的工作特点是:转速比iYou不能自调, 是随转向半径的减小而加大, 即半径越小, 其涡轮与泵轮的转速差越小;否则, 如果偶合器随外界负荷变化而自动调节转速比iYou, 则外界负荷变化时, 转向分路总传动比iz也将变化。这样iz是既随ε变化而变化又随外界负荷而变化的二元函数, 所以无法控制。由此可见, 液力转向机不能单独作为转向机构使用, 它只能作为液压转向机的加力机构。

4 结语

本文主要对几种典型转动装置的转向特点进行了分析, 得出了综合传动装置转向半径、最大转向角速度和最短时间的关系。对于以液压为主的综合转动装置, 虽然转向半径无级变化, 但由于体积小而功率大的液压元件难于制造, 实际上转向半径只能是有限无级变化。为了实现履带车辆的小半径转向, 提高车辆的机动性能, 在纯液压转向机构的基础上出现了液压复合转向机构, 可以为后续研究履带车辆动力性能研究提供可靠的理论分析依据。

摘要：主要对几种典型传动装置的转向特点进行了分析, 得出了综合传动装置的转向半径、最大转向角速度和最短时间的关系, 为后续履带车辆动力性能的研究提供了可靠的理论分析依据。

关键词：综合传动装置,履带车辆,转向特性

参考文献

[1]孙勇.方向盘控制静液压双流差速传动履带车辆仿真及试验研究[D].哈尔滨:东北农业大学, 2007.

[2]胡纪滨, 赵然, 丛振刚.液压机械传动系统双流工况动态特性研究[J].北京理工大学学报, 2004, (22) 4:433-436.

新构型数控车床传动机械结构设计 篇10

活塞是内燃机重要的组成部件，其精度直接影响内燃机的性能。基于活塞的特殊性，依据非圆活塞的加工工艺特点，本文设计了一台采用倒T字布局的数控机床，在实践中不仅保证了加工精度而且还提高了生产效率。

1、机床的性能指标及其结构

非圆活塞作为内燃机的重要组成部分直接影响内燃机的性能，因此对该活塞的加工精度有着较高的要求。文本针对活塞加工工艺的特点，完成了非圆活塞数控加工车床的设计。

1.1 数控车床整体方案

本文所设计的车床采用倒T字布局结构。采用卧式后置的主轴箱和前置双刀架。该布局可以实现：仅需一次装夹，便可以完成活塞外圆粗精加工、环形槽和中凸变椭圆截面加工。

主轴旋转同时带动工件作Z轴方向进给，刀塔作X轴左进给是通过伺服电机、滚珠丝杠传动方式来实现的，其X轴的右进给是通过伺服电机、滚珠丝杠、直线电机的传动来实现的。在刀塔的X轴右进给传动结构中，上层采用直线电机驱动实现高速小位移非圆截面车削的进给运动，下层采用伺服电机及滚珠丝杆螺母机构用作所加工活塞直径变化的调整。

2、数控车床传动系统设计

2.1 主传动系统设计

主轴前端采用三套一组的三联精密角接触球轴，后端采用一组双列圆柱滚子轴承支承；采用三相交流异步伺服电机通过刚性联轴器与主轴箱中的主轴直接连接，并为主轴提供动力。主轴结构图如图2.1所示：

1、主轴 2、轴承 3、主轴箱 4、主轴伺服电机 5、轴承

图2.1 主轴结构图

主轴伺服电机的功率计算：主轴系统伺服电机的功率的选取不仅要参考机床的切削功率，还要参考机床的传动效率。

式中：PE为机床电机功率，PC为机床车削功率，ηm为机床传动效率，VC为机床切削速度，FC为机床切削力，Ff为机床的进给力，f为机床的进给量，nw为工件的转速，CFc为工件材料和切削条件对切削力的影响系数，ap为背吃刀量，xFc为背吃刀量对切削力的影响指数；yFc进给量厂对切削力的影响指数；KFc为实验条件与经验公式中切削条件不同时，各种因素对切削力影响的修正系数之乘积。

2.2 Z轴进给系统设计

如图2.2 Z轴结构图所示，其驱动电机固定在床身上，并通过刚性联轴器带动滚珠丝杠旋转，从而带动主轴箱在Z轴方向做往复定位和运行。

1、机床本体 2、Z轴伺服电机 3、联轴器 4、轴承

5、丝杠螺母 6、滚珠丝杠 7、末端轴承

图2.2 Z轴结构图

滚珠丝杠的设计与计算

1）疲劳寿命计算

式中：L为修正后的额定寿命，Fm为丝杠的轴向当量载荷，ft为温度因数，Ca额定轴向动负载，fk为负荷性质因数，fa为精度因数，fw为可靠性因数，Px为Z轴切削力，μ为车削系数，Pz为垂直切削力。

2）强度计算

滚珠丝杠副导程：

式中：Ph滚珠丝杠副的导程，Vmax工作台最高移动速度，nmax为丝杠转速，i为传动比。

3）效率计算

η=tgγ/tg（γ+β）

4）刚度度验算

丝杠在工作负载作用下的变形量：

ΔL1=±FmLn/EF

3、传动系统电机的选择

根据2.1节的方法计算主轴电机功率，所选电机功率应大于等于该值，并根据该电机的特性选取合适的变频器。为实现电机的闭环控制，选用增量式光电编码器作为反馈元件。同理可选取各轴的电机。在直线电机选取时，应满足以下三个条件：Fmin≥Fv；Fmax≥F1；Vmax≥V1式中：Fmin Fmax分别为直线电机在有效速度范围内的最小和最大推力，Fv F1分别为伺服进给单元的有效平均推力和最大推力，Vmax V1分别为直线电机运动的最大速度和伺服进给单元要求运动所到达的最大速度。

结论

通过对传动系统的计算提出了其伺服电机的选用方法。依据本文方法设计的机床在实践中极大的提高非圆活塞的加工效率和精度。

对辊破碎机传动装置改造 篇11

关键词：对辊破碎机,链式齿轮传动,齿轮传动,改造

1 对辊破碎机工作原理

对辊破碎机两个圆辊相向旋转，矿石进入两个辊子之间，由于摩擦力的作用，矿石被带入两辊之间的破碎空间，受挤压而被破碎。破碎产品在自重作用下，从两辊之间的间隙处排出。两辊之间的最小距离即为排料口宽度，破碎产品的最大粒度即由此决定。

2 改造前，使用链式齿轮传动

链轮传动装置包括链轮、链条和一端设装在离合器传动盘上的链轮轴，其特征在于：还包括设装在离合器壳体或机体上的设有能使链条通过的口的链轮轴定位盖，链轮轴的另一端设装在链轮轴定位盖上。

链轮传动缺点：在两根平行轴间，只能用于同向回转的传动、运动，不能保持恒定的传动比，磨损后易发生跳齿，工作时噪音较大。

对辊破碎机主要投用于选煤厂煤质加工车间和外部销售车间，中碎和细碎各种中等硬度以下的矿石之用。原破碎机主要采用链式齿轮传动，当煤块块数较大、多时，就会造成破碎粒度不够，达不到规格要求，从而需要多次重复破碎，延长了工作时间。同时频繁开机给链条、连环造成极大负担，会出现断链、跑链、跳链现象。有记录显示链条需两、三天检修一次，一个星期更新一次，注油润滑也很频繁。而检修一次的时间约为3小时，在生产紧张，任务繁重的时期严重影响出煤进度。

3 改造后，采用齿轮传动

齿轮传动是指通过主、从动轮轮齿直接啮合，传递运动和动力的一种传动方式。在所有机械传动中，齿轮传动应用最广泛，可用来传递任意位置的两轴之间的运动和动力。齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，适用的功率、速度和尺寸范围大。传递功率可以从很小至十几万千瓦;速度最高可达300m/s;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。

齿轮传动的类型很多，根据两轴的相对位置和轮齿方向，可分为以下类型：

1)圆柱齿轮传动;

2)圆锥齿轮传动;

3)交错轴的蜗杆蜗轮传动。

根据齿轮传动的工作条件，可分为：

1)开式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好润滑。

2)半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩但不封闭。

3)闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。

本次改造就是采用圆柱齿轮传动。

通过采用齿轮传动代替链轮传动试运行后，不但破碎时长大大缩短，使用寿命也大大增长，从改造使用至今已超过2年，除需定期注润滑油外，已达到无检修记录的好结果。有效的节省了机修的劳动强度和劳动时间，为企业赢得了经济效益。

4 新式对辊破碎机

1)该系列对辊式破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。

2)出料粒度的调节：两辊轮之间装有楔形或垫片调节装置，楔形装置的顶端装有调整螺栓，当调整螺栓将楔块向上拉起时，楔块将活动辊轮顶离固定轮，即两辊轮间隙变大，出料粒度变大，当楔块向下时，活动辊轮在压紧弹簧的作用下两轮间隙变小，出料粒度变小。垫片装置是通过增减垫片的数量或厚薄来调节出料粒度大小的，当增加垫片时两辊轮间隙变大，当减少垫片时两辊轮间隙变小，出料粒度变小。

3)驱动机构是由两个电动机，通过三角皮带传动到槽轮上拖动辊轮，按照相对方向运动旋转。在破碎物料时，物料从进料口通过辊轮，经碾压而破碎，破碎后的成品从底架下面排出。

该破碎机的缺点是：价格昂贵。

5 经济效益分析

1)一条链子按市价计算是199元，按每月更新四次、一年12个月计算则：12×4×199=9552元。

2)机修加班按每人20元，每次检修需两人，按一个月加班两次计算，一年则：22×20×12=960元。

3)厂内有同类型破碎机两台，一台使用年限较长约10年，其车间已申请更新，若报废则约损失2000元，新型破碎机现商家报价最低20000元每台。

4)齿轮精度较高，加工费用较链轮贵一些，一个齿轮按550元计算需4个，则需花费550×4=2200元。

5)节约电费：每天用旧的破碎机破碎物料浪费的时间约合12小时则12×1.1×30×12×2×0.439=4175元