油压减震器试验台传动设计.doc

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1、毕业设计报告(2012届)题 目： 油压减震器试验台传动系统设计 所 属 系： 机械工程技术系 班 级： 机电0911 学 生 姓 名： 侯海丰 学 号： 同 组 成 员： 丁晓波、方腾飞、高翔、郭通 指 导 教 师： 邱国仙 摘要安全可靠性、平稳性和舒适性的研究是目前高速机车运行所面临的重大课题。油压减振器作为机车车辆走行机构的重要组成部件之一，其性能优劣直接影响到机车车辆运行的稳定性和安全性，先进、可靠的油压减振器试验台是油压减振器出厂检验及维护保养的关键设备。本文首先针对机车油压减振器及其检测技术的国内外现状，简要分析了我国目前铁路上几种常见的油压减振器的原理、作用、性能特点等。同时对国

2、外和国内机车油压减振器试验台的结构及优、缺点进行了详细的分析，结合我国的实际现状，提出了低成本微机控制油压减振器试验台的方案。（1）、本试验台是根据最新铁标机车车辆油压减振器试验台技术条件和机车车辆油压减振器技术条件研制的。可分别对垂向和横向（包括抗蛇行）减振器进行测试，适用于国内已有的各种型号的机车减振器的试验，同时还可满足欧洲油压减振器试验之用。（2）、试验台采用齿轮变速加无级变频调速，微机控制及闭环转速控制技术，利用正弦激励振动实现油压减震器的各项性能测试。在满足技术要求的前提下，相比其他测试方案，生产成本更低。同时因采用精密滑轨及同步传动技术使设备的振动更小，噪音更低。（3）、以 wi

3、ndows 操作系统作为开发平台，借鉴 Microsoft Windows 图形用户界面的许多先进特性和设计思想，利用 windows 系统的多任务管理功能，采用面向对象的可视化编程的 VB6.0 的语言编制的测试系统软件，使整个测试系统的人机界面友好，实现了测量、控制、参数设定、记录和数据处理的全自动化，使现场操作更便捷。关键词： 油压减振器 试验台 传动系统ABSTRACTThe development of Security , reliability, smooth and comfort of high-speed locomotive is currently a major is

4、sue. Oil damper,as the important component of locomotive Running Gear, its performance directly impact the stability and safety of locomotive. Advanced, reliable Test Platform of oil damper is the key equipment for hydraulic test ,inspection and maintenance of oil damper.Based on internal and intern

5、ational researches about the test technology of oil damper, this paper first briefly analysis the principles ,functions, characteristics and dynamics of several common oil damper on current railway. At the same time, the structure and the advantages and disadvantages of foreign and domestic locomoti

6、ve oil damper test platform has been analyzed in the paper. Combined with the status of our country, a program has been proposed of a low-cost computer controlled oil damper test platform.(1) This platform is developed basing on the latest Taiwan Railway superscriptrolling stock oil damper experimen

7、tal bench technology and Locomotive and Vehicle Structure oil damper technology. It can test the vertical and horizontal (including anti-hunting) dampers, and apply to the test of the various models of the shock absorber,while also meeting the test of European oil damper.(2) The platform used the ge

8、ar transmission and no-Frequency Control to change the roll speed, and the computer control and closed-loop speed control technology have been used in the platform. Incentive sine vibration has been used to test the performance of oil dampers. Under the precondition of meeting the technical requirem

9、ents ,the production costs is lower compared to other tests,. At the same time the sophisticated transmission glides and the technology of in-phase transmission have been adopted to absorb smaller vibration and less noise of equipment(3) Using the windows operating system as a development platform,

10、referencing to many advanced features and design ideas of graphical Microsoft Windows graphical interface, using the visual object-oriented programming in the language of the VB6.0 test System software, so that the whole testing system is friendly interface and realize the automatization of the meas

11、urement, control, parameter settings, recording and processing of the data, and the scene operation is more convenient.KEY WORDS: oil damper test platform transmission system前言人类的交通史也是人类的发展史。展望新世纪，以轮轨系统为主体的我国高速及超告诉列车线路将形成纵横全国的网络。此外，在常速下常导型磁悬浮列车特别宁静，毫无污染，而且投资小于地铁，在未来城市交通中，将受到居民的热烈欢迎。过去，由于列车运行的速度比较低，减

12、振器的作用不太明显，因此，人们对其没有给予足够的重视，所应用的减振器性能比较低。如今，“高速重载”是铁路营运的发展方向，随着列车提速进程的加快，机车、车辆运营中出现了很多前所未有的问题，有的在更换减振器后，问题得到了解决。鉴于液压减振器作为机车车辆走行机构的重要组成部件之一，其性能优劣直接影响到机车车辆运行的稳定性和安全性。因此，在机车车辆运行过程当中必须确保减振器能够保持其性能的可靠性和稳定性。所以对于油压减振器的性能提高是刻不容缓的。目录1绪论11.1 设计任务11.1.1油压减振器分类31.1.2油压减振器的作用41.1.3油压减振器试验台的现状及发展状况41.1.4油压减振器试验台的组

13、成及种类91.1.5本次设计的背景、目的意义及要解决的问题92机车车辆减振器试验台传动系统设计102.1明确原始数据及设计要求102.2各种传动件的特点、适用场合及传动方案拟定102.2.1带传动特点：102.2.2链传动特点112.2.3齿轮传动的特点：112.2.4蜗杆传动特点：112.3.1计算总的功率和转速，确定电机型号122.3.2计算总功率132.4传动系统动力和运动参数设计132.5传动件主要尺寸和参数的设计142.5.1 V带传动的设计142.5.2带轮结构设计152.5.3圆柱齿轮传动设计152.5.4圆柱蜗杆传动182.6轴的结构设计202.6.1轴的设计202.7标准件的

14、选择和设计262.7.1轴1上键的选择及校核262.7.2轴2齿轮键的选择及校核272.8润滑与密封282.8.1 润滑282.8.2密封32结束语33参考文献：34致 谢35 1绪论1.1 设计任务姓名侯海丰性别男专业机电一体化技术班级机电0911学号指导教师信息姓名邱国仙联系电话e-mailgxqiu毕业设计（论文）题目油压减震器试验台传动系统设计毕业设计（论文）主要内容及目标要求 内容：本课题来源于常州科兴铁路装备有限公司，该公司长期为各个铁路段提供油压减震器新造和维修，因此具有一定的实用价值。铁路机车车辆在速度大于140km/h时，油压减震器是重要的装备。选用性能良好的减震器能大大提高

15、车辆运行平稳性，提高车辆运行品质，尤其在高速列车上，油压减震器是必不可少的部件。本试验台采用变频无极调速，闭环转速控制，通过曲柄连杆机构产生正弦激励来实现油压减震器各项性能的测试。整个测试过程完全自动化，操作只需选定减震器的型号和测试项目即可。测试启动后，电脑将智能化地完成用户所选定的各项测试任务，并记录下测试数据及曲线，供分析及打印测试报告。试验台可分别对垂向和横向减震器进行试验，最大负荷30KN，最大安装尺寸垂向为650mm，横向为1200mm，可用于国内已有的各种型号油压减震器。技术参数最大负荷： 横向30KN 垂向30KN减震器最大安装距离：横向200mm 垂向650mm设计标准行程：

16、 横向 25mm 垂向25mm减震器活塞速度范围：横向0.010.5m/s 垂向 0.040.4m/s变频器功率： 三相 18.5KW 调速范围： 365HZ变频电机功率：15KW 额定转速：1450转计算机：1MHZ/256M/20G 打印机： Cannon PIXMA iP1000力传感器： 40KN（0.05级） 位移传感器： 40mm（0.5级）油泵电机组：电机: 型号AOZ-7124 120W/220V，1450转/分 油泵 5升/分齿轮箱减速比i：垂向 8.68 ； 横向高档8.68 低档 38.64外形尺寸（长宽高）： 290011002500 重量：约2900k 目标要求：1.

17、按规定格式撰写文献综述、开题报告。2.建立三维模型。3.完成总装配图和规定的零部件图。4.撰写毕业设计说明书，完成全部研究工作和毕业论文。5.通过毕业论文答辩。毕业设计（论文）进度安排时间安排预期完成内容及目标检查方式第一周检索与课题相关的材料，为毕业设计作好准备工作，并完成开题报告。检索的资料定期交老师查阅，开题报告交指导老师批阅第二周根据已知参数完成总体方案设计，设计部件草图同组成员讨论、完善总体方案并上交老师审阅第三周 完成装配总图同组成员讨论、老师修改第四周完成部件图及部分零件图的设计绘制（各自选择画不同的部件及零件图）同组成员讨论、老师修改第五周完成主要零件的加工工艺编制同组成员讨论

18、、老师修改后续时间编写设计说明书以及答辩准备老师批阅、答辩指导教师签字：年 月 日专业教研室主任签字：年 月 日系主任签字：年 月 日 1.1.1油压减振器分类从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式。（1）按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环

19、。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等，在工作过程中会使功率利用下降，所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。（2）按系统中液压泵的数目，可分为单泵系统，双泵系统和多泵系统。（3）按所用液压泵形式的不同，可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，但其结构和制造工艺复杂，成本高，可

20、分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。（4）按向执行元件供油方式的不同，可分为串联系统和并联系统。串联系统中，上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油，每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中，当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时，只要液压泵的出口压力足够，便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的，所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。并联系统中，当一台液压泵向一组执行元件供油时，进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化，首先进入外载荷较小的执行元件，只有当各执行元

21、件上外载荷相等时，才能实现同时动作。此外，还有新型油压减振器，新型油压减振器包括一系悬挂用垂向油压减振器，二系悬挂用垂向、横向和抗蛇行油压减振器，以及用于连接车体并驱动制动单元的耦合减振器。全液压传动机械性能的优劣，主要取决于液压系统性能的好坏，包括所用元件质量优劣，基本回路是否恰当等。系统性能的好坏，除满足使用功能要求外，应从液压系统的效率、功率利用、调速范围和微调特性、振动和噪声以及系统的安装和调试是否方便可靠等方面进行。现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分。1.1.2油压减振器的作用 减振器的作用:顾名思义就是阻尼振动，已达

22、到舒适性和操纵稳定性的目的。 试验台的作用:就是检测减振器是否符合设计和车辆调试标准，以判断减振器的质量状况。1.1.3油压减振器试验台的现状及发展状况油压减振器试验台是检验油压减振器性能的专用设备，为设计、制造及检修减振器的路、段、企业所不可缺少。我国自50年代末设计制造了带油压减振器的202型客车转向架以后，油压减振器的使用范围不断扩大，品种增多，不仅新造客车用，而且内燃机车、电力机车上也用；不仅有国产的垂向、横向减振器，也有国外的减振器，如波兰减振器、KONI减振器、DISPEN减振器、SACHS减振器等。为了检测新造及检修后的油压减振器性能，必须要有相应的检测手段 即油压减振器试验台。

23、我国自60年代初即由四方车辆研究所研制了试验台，现在我国修、造减振器的单位几乎全配备了这类试验台。随着我国实施铁路实施“跨越式”发展战略，铁路快速进入高速发展时期，油压减振器作为机车行装置中重要的部件之一，必须具备适应有效地保证高速列车的运行平稳与安全的性能。在“高速”这个系统工程中，除了要研制性能优良、与机车车辆匹配的减振器之外，具有性能先进、精度较高的检测手段也是必不可少的。要想检验油压减振器的性能，从原理上说就是把某种已知的激励作用在减振器上或减振器与设备共同组成的系统上，并从收集到的响应中分析其性能。故试验台只要具备一个产生激励并把它作用在试件上的部分以及接收或记录试件响应的部分即可。

24、因此复合这个要求的减震器实验台有很多，就目前而言，减振器试验台按照其作用形式分为机械式、液压式和其他形式；按照运动控制方式可以分为手动式、开环式、闭环式等方式。目前使用范围最广的主要是以下三种试验台1234567。1、机械测力式试验台自60年代起，我国铁路机车车辆开始使用减振器，多种型式的油压减振器试验台应运而生。四方车辆研究所专门研制的框架型、J81型、J85型均属此类，原苏联各铁路厂段也多配备了这类试验台。过去普遍采用J85型试验台，其主要技术参数:偏心轴转速62r/min，可调滑块行程0160mm，油压减振器上、下安装座距离350-600mm，扭臂长300mm，画笔杆长720 mm，电源

25、电压380V，电机5.5kW，外型尺寸1791X1100X899mm;净重1675kg。现以J85型来说明这类试验台的特点。1、减震器(试件)2、假想弹簧3、扭杆臂4、扭杆弹簧(真实弹簧)5、画笔杆6、绘图记录板7、滑块8、曲柄连杆机构图1-1机械测力式试验台J85型试验台是一种由曲柄连杆驱动，弹性扭杆测力和人工处理数据的试验台。其结构如图1所示，由曲柄连杆机构8产生一个接近正弦波的激励，并把它传给试件1的下端，试件的另端与曲柄杠杆的短臂(扭杆臂3)铰接，曲柄杠杆固结在扭杆弹簧4的一端，其长臂即画笔杆5。曲柄等速回转，滑块7的运动接近正弦运动，它作用在减振器、曲柄杠杆、扭杆等共同组成的系统上，

26、使之作强迫振动，画笔杆的摆动量反映了该系统的综合响应。画笔杆及记录板6在试验中自动绘出了示功图，可从该图测量数据去估算减振器的阻力系数值。这类试验台的结构比较简单，采用的多系机械零件，成本较低廉。可以得到减振器在一定振动速度下的示功图，其示功图直观性很强，如果检修减振器时并不需要严格的确定阻力系数的值，凭操作者的经验对同一类型的减振器仅从示功图是否畸变或示功图中心直线处的宽度是否基本正常。即可判定所检修的减振器是否已达到了要求。但是由于工作效率较低，数据的准确性较差，以及功能不够完善，部分减振器不能测试等原因，现己很少采用。2、机械测力式简单改进版，通过传感器及微机数据处理的试验台目前普遍采用

27、J95、J99型试验合就属此类。J95型双向油压减振器试验台是由青岛四方车辆研究所研制的铁路减振器专用试验设备，于1998年底通过铁道部科技成果鉴定。它由机械传动系统和测试系统组成。机械传动系统基本结构是电机驱动，机械传动，两套曲柄连杆机构组成，可以分别用于垂向和横向减振器的试验。其主要技术参数:垂向及横向允许铡试最大减振阻尼力20KN；横向滑块往复频率0.5Hz,1Hz;垂向滑块往复频率0.25Hz、0.5Hz、1Hz、2Hz；垂向油压减振器上、下安装座距离100600mm,横向油压减振器左、右安装座距离100980 mm；电源电压380V；电机5/7.5KW；外型尺寸2800X900X20

28、00mm;净重2500Kg。J95型油压减振器试验台的测试系统如图2所示，由一台计算机作为数据采集处理器，传感器的信号经过放大滤波和A/D转换后进入计算机进行处理。图1-2数据采集与处理图框在J95型减振器试验台基础上改进为J99型试验台。即:测试系统软件现更新为J99型，双速电机改为变频调速交流电机。该试验台性能良好，基本上能满足生产和检修的需要。但部分减振器不能测试，全方位研究减振器性能技术指标的功能有所不足。3、 以液压系统输入运动，以传感器、微机等作数据采集、处理的试验台 德国SACHS公司研制的液压伺服减振器试验台就是其中典型（结构简图如图3所示）。几乎与机械测力式装置同时出现的还有

29、用示波器等电测手段来检测减振器的阻抗力与速度的对应关系，由于种种原因，该装置未普及。后来，在该装置的基础上原苏联又研制了以液压驱动、微机控制和处理数据的试验台。其结构特点是：输入部分为液压系统。一般的液压动力油缸其运动随时间的变化不可能是正弦波而类似于梯形波，即活塞运行于油缸中部很长一段距离内基本保持等速运动，仅在活塞接近两端时迅速减速制动，然后再向反方向加速。若把多个油缸的运动串接起来，对每一油缸分别加以不同的速度控制，则可以改善梯形波的形状。若采用一套电液伺服系统再加上闭环控制，则输入波形的可控度是相当高的，既可以输入不同振幅与频率的正弦波，也可以模仿在线路上运行时的随机波。由于输运动的可

30、控性相当好，试件两端的相对运动速度及试件的最大可能阻抗力予先均可控制；又由于用传感器把机械讯号转变成电讯号，故不必再用扭杆来测力，减振器另端也可固定不动，所测的阻抗力中排除了弹性元件的阻抗力，减振器两端的相对运动排除扭杆簧后也变得简单和一致，加以数据的检测与处理中排除了人为因素，故所得结果可比度较好，可信度也提高了。液压伺服试验台与常用的电机驱动机械式偏心抡试验台相比有以下主要特点:工作范围比较广，特别是对低速时减振力大的减振器，能比较真实地反映其非线性特性。对高速度时的性能测试，能在规定空程中迅速达到，而且动态刚度由伺服系统自动控制。 不但能实现正弦波测试，而且可以产生任意形状的波形，同时能

31、对动态阻尼及动态刚度进行测试。设备需要专门的工作环境及严格的维护保养，故不适合在一般基层单位用。价格昂贵。1-上横梁;2-减振器垂向试验位置;3-减振器横向试验位置图1-3 SACHS液压伺服减振器试验台简图图中的实线为垂向减振器的试验位置2，虚线为横向减振器的试验位置。液压伺服装置可实现以下要求：最大行程士125mm；最大静态测试力63KN；最大动态测试力50KN。它采用高精度的力传感器和位移传感器，并用计算机进行数据处理、显示和打印，操作方便，试验精度高。该试验台不仅能满足欧洲铁路减振器性能标准的测试，还有一些其他的特殊性能。发展趋势分析：l、工装夹具的通用性和方便性 目前国内外所使用油压

32、减震器接头形式很多，而且结构类型和尺寸大小有 很多差异，这样就给各个生产厂，车辆段、车辆厂以及检验单位对减振器的检验带来许多问题。特别是减振器新铁标TBT14912004机车车辆油压减震器技术条件中规定对于减振器的阻尼力测试时应去除弹性节点，而做耐久测试时又必须附带弹性节点。这样对工装夹具就有更高的要求，如何设计出更加方便快捷的夹紧装置，对提高测试精度和测试效率起到重要作用。 2、安装距离调整的便捷性 现在我国国内所使用的机车车辆车型很多，减振器的类别和尺寸之间有很 大差异，因此具有方便快捷的安装距离调整对于提高减振器检验效率起到举足轻重的作用。在这方面，油压伺服试验台具有较强的优势。 3、试

33、验台试验速度、试验振幅和试验频率调整的便捷化和随机化 生产厂家所给出减振器性能参数基本上都是基于某一速度点下的阻尼值，而减振器实际的阻尼性能并不是完全线性的，特别是生产过程控制不严时其性 能与设计要求存在更大的差异。为了更好的检测减振器的性能，需要检测减振 器在不同速度、不同振幅、不同频率下的阻尼特性，因此需要试验台调整的便 捷化；减振器实际在装车使用时其振动形式并非频率和幅值均固定的简谐振动，而是随机振动。为使试验台仿真效果更加逼真，需要试验台的随机化。 4、 试验台应该能够检测减振器的动态性能 减振器的阻尼特性有静态阻尼特性和动态阻尼特性之分。所谓静态阻尼特性是不计减振器结构和液体刚度产生

34、的动态影响，力和速度之间没有相位变化 时的特性，它是建立在减振器做大振幅和低频运动的基础上的阻尼特性。动态阻尼特性是考虑减振器结构(如两端弹性节点、储油缸具有空气囊等)和液体刚度影响时的阻尼特性，它使减振器的力、速度和位移之间具有一定的相位差。 现今所使用豹减振器试验台一般只能够通过载荷和位移传感器测定出FS 曲线、FV曲线，而不能够精确的测定力、速度和位移之间的相位关系。不能够给出减振器的动态阻尼特性。随着机车车辆的运行速度的日益提高，列车振动剧烈，起到减振作用的油压减震器基本上工作在高频状态，从而这种建立在低频运动基础上的静态阻尼特性参数对整个走行部分设计已经不太适合。因此能够反映减振器实

35、际状态的动态阻尼性能参数对整个走行部分的设计起到指导性意义。 5，试验步骤的程序化，自动化 为了使减振器试验台具有更好的操作性和更高的效率，应该使减振器试验 台能够提前设定所需要的试验参数，如测试振幅、频率、速度、测试开始时间和测试结束时问等，并能够在测试过程中适时通过死循环回馈进行检测测试数据，与设定值进行比较并进行相应的调整。 6、试验台应能够测定减振器商低温状态下的性能 油压减震器依靠液压油在减振器拉压过程中通过小孔产生的阻尼力来工作，因此温度对减振器的性能有很大的影响，而我国的实际条件决定我国的列车运行过程中所经历的温差变化很大。要全面衡量减振器的性能，需要进行高低温方面的测试和研究7

36、。1.1.4油压减振器试验台的组成及种类减振器试验台一般有液压伺服式和机械式两种。液压式主要由液压伺服系统、控制器、数据采集系统、工控机、作动缸、软件和机器框架组成。机械式主要由曲柄滑块机构、伺服电机（或电机+变频调速）、控制器、数据采集系统、工控机、软件和机器框架组成。1.1.5本次设计的背景、目的意义及要解决的问题背景：随着社会的不断发展，人们对汽车的要求也越来越高。包括有汽车的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性等性能的要求。减震器是安装在车体与负重轮之间的一个阻尼元件，其作用是衰减车体的振动并阻止共振情况下车体振幅的无限增大，能减小车体振动的振幅和振动次数，因而能延长弹性

37、元件的疲劳寿命和提高人乘车的舒适性8.长期以来，人们对汽车的平顺性一直都在研究，在技术上也有重大的改进。减震器是改善汽车平顺性的最好途径。意义：油压减振器是轨道交通车辆走行机构的重要部件之一，其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒适性。由于铁路的提速和城市轨道交通的迅速发展，凸显出对高性能油压减振器的需求，但国内生产的油压减振器还不能满足这种需求，这种状况是由于减振器试验设备落后造成的10。为了尽快改变这种现状，铁道部在近年来引进、消化国外先进技术的基础上，结合油压减震器产品技术条件的修改，对原有标准TB/T2229-1991进行了全面的修订，编制了新的试验台验收标准TB/T2229-2004。

38、因此，设计油压减振器试验台就具有十分重要的实际意义。课题将要解决的问题：1、总体熟悉课题涉及到的基础知识，弄清油压减震器的结构、分类、工作原理、作用、主要技术参数、特点等等。2、油压减震器特性分析，油压减震器阻力的特性计算，影响减震器阻力特性的主要因素。写开题报告。3、机车车辆减震器试验台传动系统设计，计算总功率和转速，传动系统动力和运动参数设计4、设计三维建模，完成总装配图和规定的零部件图。撰写毕业设计说明书，完成全部研究工作和毕业论文。2机车车辆减振器试验台传动系统设计2.1明确原始数据及设计要求 变频电机功率： 15KW额定转速： 1450转齿轮箱减速比i： 垂向 8.68 横向 高档

39、8.68 低档 38.64设计要求1设计说明书是叙述性文件，用来说明设计依据、设计意思、设计过程及设计方案的选择和优缺点等，要求内容完整、文字简明通顺、书写整齐清洁。2说明书中所列计算过程正确、引用的重要数据及公式须注明出处，并附有与计算有关的必要简图。3设计说明书须按统一发给的十六开报告纸书写，注明页次与编写目录，并与设计图纸一起装订成册，交给指导教师审定。了解各种传动的特点、适用场合，然后确定拟定传动方案；根据传动总功率传动比选择适的电机类型；根据原始数据设计系统动力和运动参数、传动件主要尺寸和参数、轴的结构、标准件的选择以及润滑和密封性。2.2各种传动件的特点、适用场合及传动方案拟定2.

40、2.1带传动特点：传动带具有良好的弹性，能够缓和冲击，吸收震动因此传动平稳，无噪声；传动带与带轮是通过摩擦力传递运动和动力的。因此过载时，传动带再轮缘上会打滑，从而可以避免其他零件的损坏，起到安全保护的作用。但传动效率低，带的使用寿命短，轴、轴承承受的压力较大；结构简单、制造和安装精度要求低，使用维护方便；适宜用在两轴中心距较大的场合，但外廓尺寸较大。 适用场合：带传动具有传动平稳、吸震等特点，且能起过载保护的作用。但由于它是靠摩擦力来工作的，再传递同样功率的情况下，但带速较低时，传动结构尺寸较大。为了减小带传动的结构尺寸，应将其布置在高速级。2.2.2链传动特点链传动是具有中间挠性体的啮合传

41、动，有以下优点：没有弹性滑动和打滑；平均传动比准确；传动效率高；可用在两轴中心距较大的传动；承载能力较大；在同样使用条件下，结构尺寸较带传动紧凑；链条对轴的作用力较小；能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。链传动的主要缺点为：瞬时传动比不稳东，传动平稳性差；工作时冲击和噪声较大；磨损后易发生脱齿；只能用于平行轴间地传动。适用场合：链传动通常用于要求有准确的平均传动比，两轴平行且中心距较大，不易应用带传动和齿轮传动的场合。因链传动能在恶劣条件下工作，故在矿山、冶金建筑、石油、农业和化工机械中获得广泛应用。通常，链传动的传递功率P100KW，链速v15m/s，传动比i6，中心距a8m，效率=0.

42、94-0.962.2.3齿轮传动的特点：瞬时传动比（两齿轮瞬时角速度之比）恒定；传动功率范围大；效率高（=0.92-0.98）；寿命长；结构紧凑。工作可靠性高；传递空间位置两轴间的运动以及功率和速度适用范围广等。但齿轮传动的制造和安装精度要求高，低精度的齿轮会产生有害的冲击、噪声和震动；不适用于远距离传动。适用场合：齿轮传动具有承载能力大、效率高、允许速度高、尺寸紧凑、寿命长等特点，因此在传动装置中一般应首先采用齿轮传动。由于斜齿圆柱齿轮传动的承载能力和平稳性比直齿圆柱齿轮传动好，故在高速级胡要求传动平稳的场合，常采用圆柱齿轮传动。2.2.4蜗杆传动特点：传动比大、结构紧凑、工作平稳；但传动效

43、率低尤其在低速时，其效率更低，且蜗杆尺寸大，成本高。适用场合；常用于中小功率、间歇工作或要求自锁的场合。为了提高传动效率、减小蜗杆传动尺寸。通常将其布置在高速级。此外开式齿轮传动由于润滑条件差和工作环境恶劣，磨损快，寿命短，故应将其布置在低速级。锥齿轮传动，当其尺寸太大时，加工困难，因此将其布置在高速级并限制传动比，以控制其结构尺寸。2.3传动方案的设计(1) 输入轴通过皮带轮和发动机相连，轴上连接齿轮。 (2) 轴Z4和输入轴Z2啮合时，它们一起旋 转，轴输出一个转速；轴Z3和输入Z1啮合时，它们一起旋转，轴输出另一个转速。(3)轴Z7和输入轴Z2啮合时，它们一起旋 转，轴输出一个转速。图2

44、-1传动方案设计图2.3.1计算总的功率和转速，确定电机型号电动机的选择(1)选择电动机的类型和结构形式工业上一般采用三相交流电动机。而且Y系列三相交流电动机由于具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点。油压减震器试验台传动系统对电动机的转动惯量和启动力矩的要求较小，故选用Y系列三相异步交流电动机。(2)确定电动机的转速电动机的同步转速越高，外形尺寸就越小，价格越低。在一般机械中，应用的最多的是同步转速为1500或1000r/min的电动机。根据要求电动机的额定转速为1450r/min故选用同步转速1500r/min的电动机。(3)确定电动机的功率和型号电动机所需功率Pd=15KW额定转速n=1

45、450r/min查表16-1 9（1） 得电动机型号为Y160L4满载转速Nm=1460r/min机座中心高：160mm电动机总长：645mm电机主轴伸出段长：110mm2.3.2计算总功率圆柱齿轮传动(8级精度油润性)效率1=0.97蜗杆传动（单头蜗杆油润性）效率2=0.75联轴器（弹性联轴器）传动效率3=0.99V带传动效率4=0.95传动装置的总效率=1222354=0.462.4传动系统动力和运动参数设计1、分配传动比 取带轮传动比为带轮传动比i带=3.17，横向高档i高 =8.68；取Z2Z4齿轮传动比i1=3，z5z6蜗杆传动比i2 = i高/i1=8.68/3=2.8933 取i2 =2.89，横向低速档传动比横i低=i3i2=38.64,Z5Z6蜗杆传动比i2 =2.89则Z1Z3齿轮传动比i3=i低/ i2=13.37垂向传动比i垂=8.6，齿轮Z2Z7传动比i4=3,Z8Z9传动比i5=2.89 ，2、传动装置的运动和动力参数计算 (1)各轴的转速nm=1460r/min n=nm