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机械传动 多功能 试验台 毕业设计

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福建工程学院毕业设计论文目 录标题 .3 中文摘要.3英文摘要.31 绪论.51.1 课题研究的意义.51.2 实验台基本方案.51.2.1 国内现有产品综述. .51.2.2 本实验台设计的基本方案. .62 实验台工作原理及各部件选用设计. .62.1 实验台工作原理. . .62.2 转矩转速传感器与磁粉制动器的简介. .92.3 选用各标准部件. . . .113 实验台结构设计. . . . .123.1 中心高的确定. . . .123.2 联轴器的适用设计. . .133.3 工作台的设计. . 153.4 各底座的设计. . 153.4.1 电机与传感器底座设计. 153.4.2 磁粉制动器与传感器底座设计. .163.4.3 轮传动箱底座的设计. .173.4.4 齿轮传动箱的设计. . . . 183.4.5 轴承支承座支承定位块设计. . . 183.4.6 轴承支承座及轴设计. 203.5 带轮的设计. 213.6 链轮的设计. 224 总结与评论 . 284.1 设计小结 . 284.2 设计的优点、创新点及闪光点.28 4.3 展望. . . . . . .28参考文献. 29谢辞. 30附图机械传动多功能实验台的研制中文摘要机械传动多功能综合实验台是测试常用机械传动装置，在传递运动与动力过程中的参数曲线（速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率 曲线及效率曲线），加深对常见机械传动性能的认识和理解。本实验台是由机械传动装置及组合、联轴器、变频电机、加载装置和控制台几个模块组成，另外还有实验软件支持，系统性能参数的测量 ，通过测试软件控制。安装在控制台主板上的两块转矩转速测试卡和转矩转速传感器联接，操作者可以根据自己的实验方案进行传动联接、安装调试和测试，进行设计性实验、组合实验或创新性实验等，从中加深对传动装置的性能的认识，增强自己的动手、思维能力。关键词多功能 传动装置 参数曲线 设计性实验 创新性 模块化组成 转矩转速传感器 传动联接Mechanical transmission multi function Experiment Station Development AbstractMechanical transmission multifunctional integrated test is a test commonly used mechanical transmission device, in the passing movement and dynamic process of parametric curve (curve speed, torque curve, transmission ratio curve, power curve and efficiency curve), a deeper understanding of common mechanical transmission performance of awareness and understanding. This is a test transmission from mechanical devices and combinations of coupling, frequency motor, loading devices and console several modules, Another experimental software support, system performance parameters of the measurement, testing software control. Installation of the console on the Main Board of torque speed test two cards and torque speed sensor connection the operator can own experimental program transmission link, installation and testing, experimental design, Portfolio experimental or innovative experiment, a deeper drive to the performance of the device, and enhance awareness of their own hands, thinking abilities. Taiwan this experiment can be precisely measured mechanical transmission devices (belt transmission, chain drive, gear drive, worm-drive) the basic performance (speed, torque, efficiency, etc.), multi-level combination drive (with-gear transmission, Chain-gear transmission, gear-chain drive, the gear-belt transmission belt-chain drive) system optimized layout, can also be used for scientific research and development and production unit of mechanical drive new product performance testingKey word Mechanical transmission curve speed Modular components Speed Torque Sensor Innovative1 绪论1.1本课题研究的意义机械传动系统不仅是连接动力源与执行件的桥梁 ，而且要完成将动力源的速度和力矩转矩转换为符合执行元件所要求的速度和力矩，因此机械传动系统是机械系统的重要组成部分,在整台机器的质量和成本中都占有很大的比例,机器的工作性能和运转的费用也在很大的程度上决定于传动装置的优劣.因此熟悉传动装置的性能要求在设计和制造中就具有重大的意义.在机械设计和机械原理课程学习中,只能从中学到一些比较独立的,总结性的传动装置的知识体系,无法得知各个传动装置在具体的条件下,比如在确定的转速和负载的情况下,其正常工作的性能参数;更无法得知各个传动的组合排列的性能特点.这就迫切要求一种实验装置能实现这种功能,也就是本次要设计的实验台。通过此实验台可以测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解； 通过此实验台可以测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；培养学生根据实验所能提供的机械传动装置和测试设备资料，可自行拟定实验方案，亲自动手搭接传动系统，进行安装调试和测试，提高学生的动手能力；通过设计认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。本次设计的实验台将作为福建工程学院机电系的实验装备。1.2实验台基本方案1.2.1 国内现有产品综述产品型号JCY，来自南京理工大学,JCZS- 机械传动性能综合实验台,西南交通大学的ZJS50系列，JCS型来自温州一家设备有限公司等。它们的共同特点是一种开放的新型机械设计综合实验装置，可进行有关典型机械传动如带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动及其组合等基本实验，实验台可用同一底座及各种配套组件组装成多种测试机械系统性能的综合实验台如传动系统的最优方案设计等,其基本的工作原理是一样的,主要的区别是在所测试的机械传动部件在底座上的布局有所不同,还有总体的外形结构也有所不同,如JCY的占地面积远远比 ZJS50系列的来得小,但其总体的高度又比ZJS50系列的高得多,它把电器柜放在了底座的下方,各部件都放在里面,而ZJS50系列是把底座与电器柜分开,使其高度下降,有利于学生的实验操作，在总体的尺寸方面JCY型号的比较小,总之其间各有优劣,为设计提供一定的参考价值。 1.2.2本实验台设计的基本方案通过比较目前现有的产品,吸收其间的优点和综合考虑来实验台的用途等方面,在总体各部件尺寸方面力求小型化,实验传动部件在底座上的布局尽量紧密,以缩小其空间,底座不放在电器柜上,其单独占地,像西南交通大学一样,方便学生的操作,在测试传动装置性能的精度方面的实验功能要求不低于目前现有的产品,在学生实验操作方面要求装拆方便等。主要性能要求为：精确检测传动系统的传动参数，设计拼装方便多样的传动系统，集变频调速技术、磁粉制动技术、检测技术及应用计算机技术于一体，智能型转矩转速传感器以USB接口直接与PC机相连，将检测数据送入分析软件进行处理，体现了高度的技术集成。 基本功能要求；典型机械传动装置(带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动)的基本性能（转速、转矩、效率等）实验。多级组合传动(带-齿轮传动、链-齿轮传动、齿轮-链传动、齿轮-皮带传动带-链传动等)系统的布置优化实验。科研生产单位研发的机械传动新产品的性能测试。2实验台工作原理及各部件选用设计2.1工作原理机械传动是机械系统设备中不可缺少的一部分，是实现机器设备传递动力或改变运动状态的装置。目前，主要的传动装置有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等，它们各有其传动的优缺点，且组合的方式不同，其传动的效果也大不相同。而在机械的设计中往往又要求我们在某种特定的条件下要合理地选用传动装置，最好能实现其最优的组合传动，这就需要我们对各种的机械传动装置及其组合方案的性能有更深入的了解，这就需要某种实验装置来精确地测试这些传动的性能，来分析机械传动的特点等。机械传动性能的主要参数为其转速n（）、扭矩（）、功率N（），只要我们能利用某种实验台的自动控制测试技术，能精确地测量出传动装置两端的转速、和扭矩、，我们就可以根据公式计算出机械传动的性能参数： 这样就可以对被测的传动装置的传动性能进行分析。根据要求只要能精确地测量出机械传动装置输入端的转速和扭矩及其输出端的转速和扭矩，即可根据公式得到一组该传动装置的性能数据，当然一组数据是不够的，但如果我们通过调节其输入端的转速和其输出端的负载（改变输出端的扭矩），我们就可以得出多组的数据，从而更好地进行分析。 因此，要在被测的传动装置的输入端和其输出端各有一个装置能精确地测量出它们各自的转速和扭矩。有一个装置能实现其输入端的转速的改变和另一个装置来实现其输出端的扭矩的改变（即实现加载），其模型如下：其输入端的转速可以通过变频电机来实现调节，这样电机可作为输入端的动力源，又有调节转速的功能。其输出端的扭矩的改变（即加载装置），目前市场上有电加载器(电力测功机)，能量回馈型节能电子负载、电涡流测功机、磁粉制动器等。通过比较这四种加载器的应用领域，可知能量回馈型的与电涡流测功机不适合于用作本实验的加载装置；再通过对比电加载器和磁粉制动器，他们之间的低,高速性能、节能特性、正反加载性、倒拖驱动、冷却方式、功率范围等。知道电加载器的性能要好于磁粉制动器，价格也比较贵，考虑到磁粉制动器的低速性能好、可正反加载、水冷却方式，虽然功率范围小，但是足以满足要求，所以选用磁粉制动器。其输入输出端的转速扭矩的测量输入设备，目前市场上用来测量转速和扭矩的、精确度较高的成型产品主要有扭矩传感器和智能扭矩传感器(无线传送数据)，前者的主要特点为：需要与扭矩卡、扭矩仪、机械效率仪之一配套使用；而后者的主要特点是：其集传感与变送于一体，无线通讯方式发送扭矩测量数据，其需要与扭矩无线接收器配套使用，无需再配扭矩测量卡、扭矩测量仪，考虑到本实验设备的数据传送距离短，传送数据少，再加上价格方面前者比后者来得便宜，前者的安装也比较方便等原因，决定选用扭矩传感器。这样只要通过控制操作界面来控制输入端的转速及输出端的扭矩的输入，通过控制操作界面来控制输入端、输出端的转速、矩的输出，就可在控制操作界面上得到多组的数据，我们再利用计算机数据处理技术就可以自动生成性能参数曲线，达到对被测传动性能分析的目的。其主要的工作原理图可以为：从工作原理图中我们可以看出各个组成的装置都是模块化结构，我们只要在工作台面上选择不同的被测传动机械组合搭配，通过支承联接、可互换性原理、合理方便装卸的定位方式等，即可构成链传动实验台、三角传动实验台、同步传动实验台、齿轮传动实验台、蜗杆传动实验台、齿轮链传动实验台、带齿轮传动实验台、链齿轮传动实验台、带齿轮链传动实验台等多种的单级、两级甚至三级组合机械传动性能综合测试实验台。2.2转矩转速传感器与磁粉制动器简介ZJ型转矩转速传感器(简称传感器)是根据磁电转换和相位差原理，将转矩，转速机械量转换成两路有一定相位电压讯号的一种精密仪器，它一般与转矩转速(简称测量仪)配套使用，能直接测量各种动力机械的转矩与转速(即机械功率)，具有测量精度高，操作简便，显示直观，测量范围广等优点，可以测量轴静止状态至额定转速范围的转矩，广泛应用于各种减速器、变速器的转矩、转速及功率测试及各种旋转机械的转矩、转速及功率测试。其结构原理：图2.2.1传感器的结构示意图图2.2.1为传感器的结构示意图，它由机座、端盖、扭力轴、内齿轮、外齿轮、磁钢、线圈轴承等组成。内齿轮、磁钢固定在套筒上，线圈固定在端盖上，外齿轮固定在扭力轴上，当内外齿轮发生相对转动时，由于磁通不断变化、在线圈中便感应出近似正弦波的感应电势1、2，两感应电势的初始相位差是恒定的，考虑到正反加载，0设计在大约1800位置上，当加上扭力时，扭力轴发生扭转变形。在弹性范围内外加扭矩与机械扭转角成正比，这时 1、2讯号的相位差要发生变化，=0。当传感器的扭矩增加到额定值时，变化的相位大约为900。因此，测量出就等于间接测量出轴上的外加转矩，这样，传感器就实现了把机械量转化成电子量(相位差变化)的过程。图2.2.2为讯号的时序波形图。此时，扭力轴的机械扭转角为3600/Z的1/4（Z为齿轮齿数）。图2.2.2讯号时序波形图其正常的工作条件为温度在050度左右，电源的频率为50左右的三相交流电源、电压为380伏。本转速转矩传感器有一系列的型号、规格、额定转速，特殊规格的可定制，其转矩测量的精度为0.1级和0.2级左右,有较高的精确度。它与转矩转速仪配套使用时具有自动修正的功能，可以测量的转矩为满量程的1.2倍，很适合于用于本实验台装置。磁粉制动器是一种性能优越的自动控制元件。它以磁粉为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动或传递转矩的目的。其输出转矩与激磁电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关，并具有响应速度快结构简单等优点。广泛应用于包装、造纸及纸品加工、电线、橡胶皮革、金属箔加工等有关的卷取装置的张力自动控制系统中，与张力控制仪及张力检测传感器配套可组成 张力自动控制系统。磁粉制动器可作为拟加载器使用，与转矩转速传感器及转速功率测量卡配套组成成套测功装置，广泛用于电机、内燃机、变速箱等动力及传动机械的效率、效率测量。其主要的特点为：激磁电流与转矩基本成线性关系，通过调节激磁电流可以控制力矩的大小。且其力矩与转速无关，保持定值，静力矩和动力矩没有差别。磁粉制动器的允许滑差功率，在散热条件一定时，是定值。其连续运行时，实际滑差允许差功率以内，使用转速高时，需降低力矩使用。2.3选用各部件2.3.1 选用测试传动试件根据实验台的功能及其主要的应用范围，考虑到考验的可行性、精确性、方便性等我们选用合适的被测传动试件。其主要的试件如下：表2.3.1直齿圆柱齿轮减速箱， 减速比1：5；WPS501/10蜗轮减速器， 减速比1：9；V带，70带轮、88带轮、115带轮、145带轮，V带 ：O型带L内=630；V带：O型带L内=900；链轮：Z1=18、Z2=25；滚子链：08A171；滚子链：08A153；滚子链：08A1*66；同步带轮：Z1=18、Z2=25，L型同步带：31680；L型同步带：31695；2.4.2选用变频电机本实验台中的变频调速电机,其主要要求该电机的外形结构尺寸尽量的小,安装比较方便，额定的功率可以比较小，小功率即可（在0.55左右）,额定的转速1500左右,额定的转矩在3.5-4.0左右，通过查找初步确定选用YP-50-0.55-B3。2.4.3选用转速转矩传感器1该传感器是和变频电机、被测机械传动试件左右相连的，且其传递的最大转矩比电机的额定转矩3.54.0要大一些,其额定的转速比电机的额定的转速要大一些，这样才能满足其传递的要求。由以上的条件及目前市场上现有的产品选用ZJ转速转矩传感器，其型号为ZJ5、规格为5、额定的转速为06000（即额定的转矩为5，转速也满足要求）。2.4.4选用磁粉制动器 磁粉制动器的选型一般以其最大制动转矩来确定的。由本实验台的输出端的负载的加载性能要求及安装、底座设计的方便性，外形结构尺寸能小则小的原则等选用FZ法兰式磁粉制动器，其型号为FZ5，主要的技术参数为额定转矩50、激磁电流2A、允许滑动功率为1.1。2.4.5选用转速转矩传感器2该传感器和被测机械传动试件、磁粉制动器相连，其传递的最大转矩应小于磁粉制动器的额定转矩50，也就是其额定的转矩只要大于或等于50，肯定能满足要求。由以上的条件及目前市场上现有的产品选用ZJ转速转矩传感器，其型号为ZJ50、规格为50、额定的转速为06000（即额定的转矩为50，转速也满足要求）。3 实验台结构设计3.1中心高的确定由于电动机、被测传动装置、传感器、加载器的中心高均不一致，因此我们应选择合适的垫板、支承板、底座，采用合理的制造、安装精度，利用互换性的原理等，选择一个合适的统一的中心高，已知的标准件的中心高为：表1.1.1名称中心高变频电机（YP-50-0.55-B3）75转速转矩传感器1（ZJ5）60转速转矩传感器2（ZJ50）70FZ5磁粉制动器法兰式WPA501/10蜗轮减速器输入轴的中心高：50输出轴的中心高：100齿轮减速箱120轴承支承120从表中得出电机、传感器及磁粉制动器的中心高较小，且其中心的高度可以通过底座的高度来调节，故先不考虑，中心高主要是由被测计划试件来决定的。对于蜗轮减速器，其输出端比输入端高出50，对于单级的蜗轮传动，联接输出端的传感器及磁粉制动器的中心高比联接输入端的电机及传感器高出50，这样可以通过设计支承块高为50来满足要求。考虑到单级齿轮传动中支承块的高度与前面的支承块高度的统一，而有灵活的互换性，其高度也为50。轴承支承座底座块也为50。这样就可以定出轴承支承座的高度为120，齿轮传动箱的中心高度为120，从而统一的中心高度为170。3.2联轴器的选用及设计： 根据各标准部件的尺寸，得出各部件联接部分轴的直径及长度为下表：表3.2.1部件的名称轴径联接部分的轴的长度变频电机1940Zj10转速转矩传感器1428Zj50转速转矩传感器2545磁粉制动器2557WPS蜗轮减速器输入轴径：12输出轴径：173040齿轮减速箱1840轴承支承轴径：18；轴径：14、184040联轴器的种类比较多，在可能的条件下，应尽量采用绕性联轴器，使联轴器只传递扭矩，不传递弯矩。在保证联轴器强度的情况下，应尽量减轻联轴器的重量。为此选用规格较小的联轴器，主要是其装折要方便，且安装时，要求两个半联轴器间应有1-2的间隔。查机械设计手册，通过比较了解选用滑块联轴器其主要的性能特点为：中间滑块的质量较小，又有弹性，允许有小量的轴向位移，中间的滑块可以自行滑动，很适用于小功率而无剧烈冲击的场合，且方便装折，结构简单，尺寸紧凑，很适合于本实验台。查滑块联轴器（GB/T58441986），没有完全满足本实验台要求的联轴器，且本实验台各个部件装配后要求不能相互的干涉，故必须有足够的长度和合适的轴径。且应选用合适的材料使其重量尽量轻，其主要的结构如下图：3.2.1滑块联轴器结构图在许用转矩和转速满足的条件下，主要的要求是考虑各部件的轴径和长度，选用联轴器，满足不干涉性和外径的尺寸尽量地小，故各联轴器的主要尺寸如下表：表3.2.2部件的名称轴径外径长度（DL1）变频电机196840Zj10转速转矩传感器146828Zj50转速转矩传感器258857磁粉制动器258845WPS蜗轮减速器126830178840齿轮减速箱186840轴承支承1868401888401468283.3 工作台的设计各个部件在工作台的定位方式采用T型槽螺栓定位，这种定位方式装折方便，定位可靠，很合适于本实验台。只要在工作台的面板上开出横纵向的交错的T型槽且T型槽的横纵向间距适合，通过设计各支承块和底座的螺栓孔合理的横纵向间距，就能实现各部件在工作台面上的灵活定位（即实现各部件在工作台面上的横纵向定位），从而能在工作台面上进行模块化组合，工作台面的总体面积主要是由其所能实现的三级传动的占有面积来决定的，通过装配三级传动确定其总体尺寸。工作台的设计如下图：3.4各个底座的设计3.4.1 电机与传感器底座的设计考虑到模块化的方便性和装卸的时间等，决定把电机与传感器1及联轴器的底座设计为一体，方便于实验，省去装卸时间。查ZJ10转速转矩传感器的安装尺寸为：采用四个螺栓定位的方式，其横纵向的螺栓孔的间距为：A1B1=150100,其中心高为75；其与半联轴器配合的轴段的长度为29，其中心高为H=90，总体的长宽为：LM=260180，两个半联轴器的结构主要尺寸为：196840和146830；电机的安装尺寸为：A2B2=140100 ，中心高为60；此底座在工作台面上能实现横纵向的定位，故其定位在工作台面上的四个螺栓孔的横纵向间距分别为180和250。此底座应尽量减小其重量，减小上下两表面的表面粗糙度，使得安装后的电机传感器的中心高在同一水平面上，并有较高的精度。材料选用铸铁HT150。该底座的设计如下图：3.4.2传感器和磁粉制动器的底座的设计 考虑到模块化和装卸的方便性，将传感器和磁粉制动器及联轴器共用同一个底座。查ZJ50转速转矩传感器的安装尺寸为：采用四个螺栓定位的方式，其横纵向的螺栓孔的间距为：A1B1=165182；其与半联轴器配合的轴段的长度为43，其中心高为H=100，总体的长宽为：LM=370210，两个半联轴器的结构主要尺寸为：258845和258857。磁粉制动器是法兰式，其安装的尺寸为孔的宽度和直径分别为：L2D3（H6）=2474（H6）；总体尺寸为LD=178220。此底座在工作台面上能实现横纵向的定位，故其定位在工作台面上的四个螺栓孔的横纵向间距分别为180和250。此底座应尽量减小其重量，减小上下两表面的表面粗糙度，使得安装后的电机传感器的中心高在同一水平面上，并有较高的精度。材料选用铸铁HT150。该底座的设计如下图：3.4.3 蜗轮传动箱底座的设计 查此蜗轮传动传动装置，采用四个螺栓定位方式，四个螺栓的横纵向间距为：AB= 8080，输入轴的中心高为50，输出轴的中心高为120，故此底座的高度为120，与工作台及蜗轮传动箱配合的两表面的应满足较高的精度要求，且此底座的两个T型螺栓孔的间距应为工作台的宽度方向的T型槽的间距180，且应尽量减小其质量。故其设计如下图：3.4.4 齿轮传动箱的设计由于此齿轮传动箱的中心高为100多一些，故在其底面加铸四个定位螺栓孔，使其的中心高刚好为120，以达到统一中心高的要求。其主要的尺寸设计如下图：3.4.5轴承支承座支承定位块设计轴承支承座支承块是用T型槽螺栓定位方式固定在工作台面上，然后轴承支承座也利用T型槽螺栓定位方式定位于轴承支承座支承块的上表面，再安装上带、链或其组合就能达到实验的目的。根据实验台部件的灵活布置的要求，轴承支承底座块要能够在工作台面上实现横纵向定位，故其螺栓定位孔应达到横纵向的定位要求，可将其错位。在其上表面开T型槽，方便轴承支承座在其上实现一定范围的任意中心距的传动，考虑，到工作台面及带、链传动的最大的中心距等，选择合适的底座块的长度；考虑其装配时的干涉性及螺栓装卸的方便性、半联轴器的长度选择合适的宽度。在满足要求的条件下，选择合适的截面形状，尽量减小其质量，减小下下两配合表面的表面粗糙度，提高其表面的质量。材料选用铸铁HT150。其主要的结构尺寸如下图：其主要的截面形状尺寸为下图：同理可设计出垫高块的结构图如下图：3.4.6轴承支承座及轴的设计选用轴承：本实验台的支承座轴承主要承受径向载荷，同时也承受小量的轴向载荷，转速要求不高。选用深沟球轴承，轴承的型号为6206，尺寸内径为=62，宽度为16。设计与之相配合的轴承支承座和轴。轴承支承座，根据中心高的要求，该轴承支承座的设计高度为120，其靠T型螺栓定位在座块上，要求其下表面有良好的表面质量并有足够的强度，并尽量减小其重量。其结构设计如下图：轴的结构设计如下图：轴的 23 段和 56段是用来装配轴承的；轴的4 和5轴肩是用来作为两轴承的各个单向固定；其各自的另一端是用透盖作轴向定位。 12轴段是与带、链轮相配合的，78轴段是与半联轴器相配合的。 该轴只受转矩，基本不受弯矩，选轴的材料为45号钢，调质处理；根据轴的要求设计，确定其最小的直径为转矩以其受到的最大转校核，则计算转矩为；轴上的载荷按弯扭合成应力校核轴的强度，进行校核时通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度，根据查表中的数值，并取，轴的计算应为：前已定轴的材料为45号钢，调质处理，查表可得，因此安全。3.5 V带轮的设计 70V带轮的主要要求是：质量小，结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布均匀，轮槽工作面要求精细加工，以减小带的摩损，各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀。带轮的材料采用铸铁HT150，此带轮的结构尺寸较小，宜采用实心式结构，根据带的截型为SPZ，确定轮槽尺寸，从而确定带轮各部分的尺寸如下：由以上的尺寸可得带轮的结构图如下：同理可设计出相应的其它的带轮。3.6滚子链链轮的结构设计链轮齿形已经标准化，链轮设计主要是确定其结构尺寸，选择材料和热处理方法。链轮的基本参数及主要尺寸确定：结构形式，由于链轮的直径较小，所以链轮制成整体式；链轮的材料必须保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，根据要求选用40号钢，淬火、回火热处理工艺，热处理后硬度为40-50HRC。同理可以设计出其它的链轮。4 装配设计4.1 带-齿轮-链三级传动装配设计图本实验台是由机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和控制台等几个模块化组成的，操作者可根据自己的实验要求及内容进行传动连接、安装调试和测试。 图4.1为带齿轮链传动装配方案。带轮为70v、115v, 带的型号为SPZ，链轮选用链轮：Z1=18、Z2=25，链为08A1*66，通过计算带传动及链传动的中心距，选择合适的三级布置方案，由于本工作台、各底座及支承块的灵活定位方式（即能实现横纵向定位），通过布局设计出最佳的安装方案。这样通过控制台调节输入转速和加载，就可得到此传动与运动过程中的参数曲线，从而达到对传动性能的深入理解。为了得出最佳的方案，可以在工作台上布局所要对比的传动装置，进行性能的比较再结合实际的环境及要求，灵活选用机械系统所需要的传动装置。4.2 齿轮单级传动4.3蜗轮单级传动4.4 带或链传动单级传动4.5 带-链传动或链-带传动4.6 齿轮-带传动或齿轮-链传动4.7带-齿轮传动或链-齿轮传动4.8 蜗轮-带传动或蜗轮-链传动5小结与评价5.1 设计小结通过这次毕业设计，让我学到了很多课堂上没有的东西，它将我在大学四年来学的一些零散的专业知识系统地串了一遍，巩固了我的专业知识体系，使我对一个完整的机械系统的设计过程有了一定的杠架，机械系统不是单一的各个零、部件的组成，而是其最优化的、最可靠的的整合体，在设计过程中我们要从机械系统这个宏观的体系去把握、设计选用各个零、部件，而又要从零、部件中去优化、组装机械系统。这次设计让我对于机械系统的结构设计有了更深入的了解，加深了我对机械设计方面的兴趣，虽然这次设计中遇到了很多的困难，但在老师的耐心指导下，都能很好地解决。5.2 设计的创新点和散光点 优化的实验台结构方案和各个部件在实验台上的合理布局，结构尺寸小型化、方便操作；部件的布局紧凑、合理；在各个部件交接设计中选用滑块联轴器, 装拆方便,用T型螺栓定位可靠合理；可设计拼装方便多样的传动系统在工作台上, 集变频调速技术、磁粉制动技术、检测技术及应用计算机技术中的数据检测、软件处理等的技术集成一体化术；有精确的检测传动系统的传动参数功能。 5.3 展望 计的基本工作已完成。由于作者的知识水平有限，设计中难免有错，希望下界的学弟学妹们在老师的指导下，能再接再厉把它完成，为我们学校的实验室建设做贡献。这次的设计主要是完成实验台的机械设计的主要部分，而电的和数据处理方面的设计由于我的同学实习的原因没能完成，是为可惜。希望下界的同学能把它进一步地完善。6参考文献 1机械测试系统原理与应用.秦树人.科学出版社 2机械实验装置原理与应用.邹慧君.科学出版社3机械设计制图简明手册.刘小年主编.机械工业出版社4刘朝儒.彭福荫.高政一主编.机械制图（第四版）.高等教育出版社.2000.5刘小年主编.机械设计制图简明手册.机械工业出版社.6周宏甫主编 .机械制造技术基础.高等教育出版社 2003.10.7冯辛安主编.机械制造装备设计.机械工业出版社.1999.12.8濮良贵.纪名刚主编.机械设计.高等教育出版.2001.9冯辛安主编.机械制造装备设计.机械工业出版社.1999.12.10机械设计手册.机械工业出版社.1991.9.11陈秀宁 施高义主编.机械设计课程设计.浙江大学出版社.1995.8.12成大先主编.机械设计手册.极限与配合.机械工业出版社.2004.13成大先主编.机械设计手册.联接与紧固.机械工业出版社.2004.14成大先主编.机械设计手册.常用工程材料.机械工业出版社.2004.15廖念钊主编互换性与技术测量第四版北京中国计量出版社200316机械传动设计手册(下册).江耕华主编.煤炭工业出版社17典型零件机械加工生产实例.陈宏韵 方向明等编.机械工业出版社18电动机实用技术.日坪岛茂产 著.科学出版社19机械系统设计.侯珍秀 主编.哈尔滨工业大学20机械制造装备设计.冯辛安 主编.机械工业出版社 谢辞在这次的毕业设计过程中，我得到了老师和身边许多同学的帮助。 在此，衷心感谢我的指导老师彭晋民，在他的悉心指导和关怀下才使我的这次毕业设计得以顺利完成。从毕业设计的选题、论文的结构到最后的定稿，都得到他的细心指导和耐心的讲解，这让我感到非常的幸运。在他的帮助下，无论是在理论上还是在实践中，让我得到不少的提高，这对于我今后的学习和工作是一种巨大的财富，再次感谢彭老师的辛勤指导！祝老师工作顺利、合家平安！还有感谢我的家人和朋友，他们殷切的希望是我前进的动力。他们在我心中留下灼热的亲情和友情,将永远激励我在人生道路上拼搏奋进。感谢福建工程学院的全体老师对我大学四年的培养和教导！最后向论文评阅人和答辩委员会的所有专家、教授表示最衷心的感谢!学生：邹炎火二零零七年六月福建工程学院机电及其自动化工程系31带轮设计带传动是由固联于主动轴上的带轮1(主动轮)、固联于从动轴上的带轮3(从动轮)和紧套在两轮上的传动带2组成的(图81)。当原动机驱动主动轮转动时，由于带和带轮间的摩擦(或啮合)，便拖动从动轮一起转动，并传递一定动力。带传动具有结构简单、传动乎稳、造价低廉以及缓冲吸振等特点，在近代机械中被广泛应用。图 带传动示意图带传动的类型 在带传动中，常用的有平带传动、v带传动、多楔带传动、和同步带传动等。在一般机械传动中，应用最广的是v带传动。v带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，v带只和轮槽的两个侧面接触，即以两侧面为工作面。根据槽面摩擦的原理，在同样的张紧力下，v带传动较乎带传动能产生更大的摩擦力。这是v带传动性能上的员主要优点。再加上v带传动允许的传动比较大，结构较紧凑，以及v带多已标准化并大量生产等优点，因而v带传动的应用比乎带传动广泛得多，故本设计采用v带传动。（二）V带的类型与结构V带有普通V带、窄V带、联组V带夕形V带、大楔角V带、宽V带等多种类型，其中普通v带应用最广。 标准普通v带都制成无接头的环形。其结构由项胶、抗拉体、底胶和包布等部分组成。抗拉体的结构分为帘布芯v带和绳芯v带两种类型。普通v带的截型分为Y、z、A、B、C、D、E七种，窄v带的截型分为SPZ、SPA、SPB、SPC四种。V带轮设计的要求设计V带轮时应满足的要求有；质量小；结构工艺性好；无过大的