自用家庭泊车升降装置毕业设计.doc

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1、昆明学院2012届毕业生毕业（论文）设计 毕业设计任务书昆 明 学 院2012 届毕业设计（论文）设计（论文）题目 自用家庭泊车升降装置 子课题题目 姓 名 付 程 学 号 20080410204 所 属 系 自动控制与机械工程学院 专业年级 2008级机械设计制造及其自动化 指导教师 王中云 年 月 摘 要（宋体、三号、加粗）四柱家庭泊车升降装置，它包括四个框形举升柱，四个垂直滑动在该框形举升柱上的升降滑架，两个横梁和两个轨道式托板，其特征在于所述框形举升柱是由结构在下部的底板升底梁升矩形齿轮箱及矩齿轮箱两侧短边向上延伸的方形导柱连接上部的横梁构成的整体；所述框形举升柱下面的矩形齿轮箱其中一

2、个是安装电动机的驱动箱；而所述升降滑架是由两个平行固定在其上的托臂穿过所述轨道式托板上滑套的孔位相互连接。关键词：滑动螺旋副；导轨；丝杠；制动器；组合开关 Abstract（Times New Roman、三号、加粗）#（Times New Roman、小四号）Keywords: # ; # ; # ; #（Times New Roman、小四号、加粗）目录：(另起一页) （各级标题编号可根据需要作相应变更）目 录第一章 # 1（页码）1.1 #. 11.1.1 #. 1.1.1.1 #.第二章 #.2.1 #.2.1.1 #. .2.1.1.1 #. .参考文献. .附录. .谢辞. .毕业

3、设计（论文）题目（若有子课题则写子课题题目）第一章 绪论#1.1前言 #（宋体、四号、加粗）随着国民经济实力的增加，汽车越来越多进入普通家庭，汽车在带给人们便利的时候，也给传统的居住带来难题。居住与停车的矛盾，其实是财富与文明的矛盾。由于规划落后，中国许多城市都存在车位不足的问题。巨大的缺口导致车位大幅飙升，许多城市的车位价格都已突破上万元每平米，堪比豪宅。而现在大多数家庭已有两辆及以上汽车，车位贵，停车难是很多家庭面临的新问题，如何安全、经济、方便合理的解决停车，缓解大多数家庭的停车问题正是本课题研究的意义。1.2 自用家庭泊车升降装置概述丝杆采用一次滚压成形，螺母使用高强度进口尼龙，既保证

4、使用安全性和坚固度，又使得更换方便;精心选材，并由专门设计工作室进行外观和技术设计；通过链条传动，实现主副滑架同步运行。本产品适用于将自重小于2800kg的轿车、轻型旅行车、客货两用车、轻型货车整车举升并固定到所需高度，进行家庭泊车。表1.2-1 家庭泊车升降装置技术参数技术参数.额定举升质量：2800kg .最大举升高度:1.7m.托盘距地面最低高度：160mm.全行程上升速度：0.4 m / min.全行程下降时间：0S.驱动方式：电机驱动、丝杆传递横梁托举.电机功率：0KW.工作电压：380V.控制电压：220V外形尺寸：0.00mm0.00mm0.00mm.第二章 升举装置的总体设计2

5、.1 设计题目小轿车维修用升举装置的设计题目设计要求：1 .升举重量3000。2 .升举高度距地面2m。3 .升举速度0.4m/min。4 .轿车尺寸:180026001600 （mm）2.2 设计方案1.拟定方案为齿条传动，采用以齿条为承载轨道进行同步升举。机械能转化率高，但承载较次。2.拟定方案为滚珠丝杠传动，采用以旋转运动转化为直线运动，平稳轻便快捷，机械能转化率低。3.拟定方案为滑动螺旋传动，采用以旋转运动转化为直线运动，平稳承载能力强，机械能转化率低。2.3 方案选择根据题目要求和现实状况选用滑动螺旋传动为最佳，能够实现重载升举，转化率低，能够自锁，易于控制，速度要求不是很高，平稳安

6、全。2.4 实习考察实习考察过程中并未见到此种类型的维修用升举装置，见到的是以液压升举为主的升举装置，从液压升举到丝杠升举的传动方式改变的实现非常困难，同时发现两种不同升举的差异体现在立柱承受重载的大小不同，于是决心从液压到丝杠转换。2.5 确定总设计计划1.首先确定丝杠能否承载近3吨重的升举载荷，结果不能。2.选用导轨类型，实现丝杠和导轨的同载升举。3.设想丝杠和导轨同时升举承载的布局设置，实现升举的可行性。4.对于平稳升举安全升举的控制方式进行设定和选择，决定用制动阀限制丝杠的旋转，来实现升举的定位。5.同步升举的实现选择，初步设想两种方案，一是通过蜗杆与丝杠来实现同步旋转，二是通过链传动

7、来实现丝杠的同步旋转，最后选用链传动。6.电动机与丝杠实现动力传动的方案选择，一是通过链传动来实现，二是通过带传动来实现，三是通过齿轮啮合来实现，最后选用带传动，噪声小，靠摩擦传动传动效率高。7.箱体选择。8.限位安全的设定。9.开关控制的选择.2.6 方案的实施。第三章 机械传动系统3.1 方案的拟定机械传动系统的设计是一项比较复杂的工作，为了较好地完成此项任务，不仅需要对各种传动机构的性能、运动、工作特点和适应场合等有较深入而全面的了解，而且需要具备比较丰富的实际知识和设计经验此外，机械传动系统的设计并无一成不变的模式可循，而是需要充分发挥设计者的创造能力但是，大体上都要经过以下一些步骤：

8、(1) 根据预期完成的生产任务，选定机器的工作原理和传动方案，两者紧密相关机器可以按不同的工作原理来完成同一生产任务，因而其传动方案也就不同例如螺栓的螺纹可以用车削、攻螺纹或滚螺纹的方法来完成即使采用同一种工作原理，也可以拟定出几种不同的传动方案；例如用展成法加工齿轮，采用不同的刀具可以分别用滚齿机或插齿机来完成，但这两种机床的传动方案完全不同应从机械的工作性能、适应性、可靠性、先进性、工艺性和经济性等多方面考虑，来拟定和评比各种传动方案，然后加以确认根据机器的工作原理和传动方案，便可确定出机器所需要的执行构件的数目、运动形式，以及它们之间的运动协调配合关系等要求对于多执行构件的机器，如要求各

9、执行构件在运动的时间的先后上和运动位置的安排上必须准确而协调的相互配合时，则应画出机械的工作循环图，它有直线式、圆周式和直角坐标式三种(2) 确定个执行构件的运动参数和阻力，并选定原动机的类型、运动参数和功率等(3) 合理选择机构的类型，拟定机构的组合方案，绘制机械传动的示意图(4) 根据执行构件和原动机的运动参数，以及各执行构件运动的协调配合要求，确定各构件的运动参数和各构件的几何参数，按GB4460-1984机动示意图中的规定符号绘制机械传动系统的机构运动简图(5) 根据机器的生产阻力或原动机的额定转矩进行机械中力的计算（如确定各级传动轴传递的转矩和各零件所承受的载荷等），作为零件承载能力

10、计算的依据(6) 在分析计算的基础上，按确认的机械传动系统的机构运动简图，绘制机器的总装配图、零件图和部件图。3.2在拟定机械传动系统方案时，应考虑以下原则(1) 采用尽可能短的运动链，以利于降低成本、提高传动效率和传动精度。(2) 应使机械有较高的效率，对单流传动应提高每一传动环节的传动效率，对分、汇流传动应提高功率大的功率流路线中各传动件的传动效率。(3) 合理安排传动机构的顺序。转变运动形式的机构通常安排在运动链的末端，靠近执行构件处，摩擦传动（带、机械无级变速器等）以及圆锥齿轮（大尺寸者难于制造）一般安排在传动的高速部位。(4) 合理分配传动比。各种传动均有一个合理使用的单级传动比值，

11、一般不应超过；对于减速的多级传动，按照“前小后大”的原则分配传动比为有利，但相邻两级传动比的差值不要太大。增速的多级传动亦遵循这一原则。(5) 保证机械的安全运转。如无自锁性能的机构应设置制动器；为防止机械过载损坏，应设置安全联轴器或有过载打滑的摩擦传动机构，为防止无润滑而运行，应设置连锁开关，保证机器工作前润滑系统先行工作等。3.3 传动类型选择的依据机械传动系统的两大基本任务是保证工作机实现预期的运动要求和传递动力。如工作机是现有的机器，则传动系统的设计任务仅在于选择一合理的传动，使动力机的输出与工作机的输入相匹配即可。如设计任务是实现执行构件与动力机的匹配，则传动系统的设计就比较复杂，需

12、要分析执行构件的运动要求：行程、速度、加速度、调速范围、实现位置要求、实现函数要求、实现轨迹要求、实现急回要求、停歇要求、相互间的动作配合要求；以及动力要求：力、转矩和功率等。在选定动力机后，根据运动和动力的要求来确定传动系统方案并进行具体设计，这时，传动系统就可能包含连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构等。选择传动类型时，应综合考虑下列条件：根据滑动螺旋副的螺纹种类、特点和应用选用梯形螺纹（GB/T5796.15796.4-2005）代号Tr，它的牙型角为30 ，螺纹副的小径和大径处有相等的径向间隙，螺纹工艺好，牙根强度高，内外螺纹的对中性好，采用剖分式螺纹可调整、消除轴向间隙。但传动效率比矩形

13、和锯齿型螺纹较低。它是螺旋传动中最常用的一种。梯形螺纹牙型与基本尺寸牙型见表1.1-1其基本尺寸见GB/T5796.15796.3-1986。牙型角，螺纹副的小径和大径处有相等的径向间隙，螺纹工艺性好，牙根强度高，内、外螺纹的对中性好，采用部分式螺母可调整、消除轴向间隙。但传动效率比矩形和锯齿型较低。它是螺旋传动中最常用的一种。图1 (mm)牙型图名称符号计算公式图1所示外螺纹大径d螺距P牙顶间隙acP256121444ac0.250.51基本牙型高H1H1=0.5P外螺纹牙型高h3h3= H1+ ac内螺纹牙高H4H4=h3牙顶高ZZ=H1/2外螺纹中径d2d2=d-2Z内螺纹中径D2D2=

14、d-2Z外螺纹小径d3d3=d-2h3内螺纹小径D1D1=d-2H1内螺纹大径D4D4=d+2ac外螺纹牙顶圆角R1R1max=0.5ac内、外螺纹牙底圆角R2R2max=ac 图23.4 滑动螺旋传动的特点及计算特点：螺旋传动主要由螺杆和螺母组成。除自锁螺旋外，一般用来把螺旋运动变成直线运动，也可把直线运动变成旋转运动，同时进行能量和力的传递，或者调整零件间的相互位置。计算：如下 表3.3-2 滑动螺旋副的设计计算计算项目符号单位计算公式和参数选定备注耐 磨 性螺杆中径d2mmd2=F轴向载荷，NPP许用应力，MPa螺母高度Hmm梯形螺纹(GB/T 5796.1-2005) h=0.5p旋合

15、圈数z螺纹工作高度mmh工作压强pMpaP=验算自锁螺纹升角=arctan(l/2)螺杆强度当量应力MPa= 螺纹牙强度螺纹牙底宽度bMm螺杆T螺母螺杆的稳定性临界载荷临界转速n0螺杆的刚度轴向载荷mm转矩使导程产生的变形导程的总变量横向振动临界速度r/min驱动转矩N.M效率表3.4-3 滑动螺旋传动的参数滑动螺旋副工作时主要承受转矩、轴向拉（压）力，设计时应根据工作情况，判定其实效形式，确定相应的计算准则。 滑动螺旋副的主要实效形式是磨损，故螺杆的直径和螺母的高度通常是按耐磨性计算确定的。传力较大或受冲击载荷的传力螺旋，应校核螺杆危险截面的强度及螺母螺纹牙的剪切和弯曲强度。 对精度要求较高

16、的传动螺旋，应根据刚度确定或校核螺杆的直径。对长度比较大的受压螺杆，因其易产生侧向弯曲，需校核其稳定性。长径比较大，转速又较高的螺杆，可能发生横向振动，应校核其临界转速。对有自锁要求的螺旋传动,要验算其能否满足自锁条件。第四章 滚动直线导轨套副按运动学原理,所谓导轨就将运动构件约束到只有一个自由度的装置。这个一个自由度可以是直线运动或者是回转运动。导轨装置，在机械中是使用频率较高的零部件之一。没有不使用导轨的金属切削机床；在测量机、绘图机上，导轨是它们的工作基准；在其他机械中，例如轧机、压力机、纺织机等也都离不开导轨的导向。由此可见，导轨的精度、承载能力和使用寿命等都将直接影响机械的工作质量。

17、4.1 导轨的类型及其特点导轨按运动轨迹划分，可分为直线运动导轨和圆周运动导轨。4.2 导轨的设计要求(1) 几何精度就是通常所说的导向精度，即运动的直线度或回转精度；(2) 运动精度包括两方面的内容：一是运动的平稳性，二是定位精确；(3) 具有足够的承载能力和刚度，使用寿命长；(4) 结构简单、工艺性好、便于调整和维修；(5) 具有良好的润滑和防护装置。4.3 导轨的设计程序及内容(1) 根据工作条件、载荷特点，确定导轨的类型、截面形状和结构尺寸。(2) 进行导轨的力学计算，选择导轨材料、表面精加工和热处理方法以及摩擦面硬度匹配。(3) 设计导轨的配合间隙和预加载荷调整机构。(4) 设计导轨

18、的润滑系统及防护装置。(5) 制定导轨的精度和技术条件。4.4 精密导轨的设计原则对几何精度、运动精度和定位精度要求较高的导轨，在设计时还必须考虑如下一些原则：使导轨系统能达到误差相互补偿的效果，必须满足下列三个条件：(1) 导轨间必须设计中间弹性环节，如使用滚动体、粘贴塑料、静压油膜等。(2) 导轨间要有足够的预紧力，使接触的误差能进行补偿。预紧力不大于使中间弹性体发生永久变形时的变形力。(3) 导轨要有较高的制造精度，要求导轨的制造误差小于中间弹性体的变形量。4.5 导轨类型的选择原则(1) 精度互不干涉原则：导轨的各项精度制造和使用时互不影响才易得到较高的精度。如矩形导轨的直线性与测面导

19、轨的直线性在制造时互不影响；又如平V导轨的组合，上导轨的横向尺寸的变化不影响导轨的工作精度。(2) 静、动摩擦系数相接近的原则；例如选用滚动导轨或塑料导轨，由于摩擦系数小且静、动摩擦系数相近，所以可获得很低的运动速度和很高的重复定位精度。(3) 导轨能自动帖合的原则；要使导轨精度高，必须使相互结合的导轨有自动帖合的性能。对水平位置工作的导轨，可以靠工作台的自重来贴合的性能。对水平位置工作的导轨，可以靠工作台的自重来贴合；其他导轨靠附加的弹簧力或者滚轮的压力使其铁合。(4) 移动的导轨在移动过程中，始终全部接触的原则：也就是固定的导轨长，移动的导轨短。(5) 对水平安置的导轨，以下导轨为基准，上

20、导轨为弹性体的原则：以长的固定不动的下导轨为刚性较强的刚体为基准，移动部件的上导轨为能具有一定变形的弹性体。(6) 能补偿因受力变形和受热变形的原则：例如龙门式机床的横梁导轨，将中间部位制成凸形，以补偿主轴箱移动到中间位置时的弯曲变形。4.6 导轨材料与热处理(1) 导轨材料的要求和匹配：用于导轨的材料应具有良好的耐磨性、摩擦系数小和动静摩擦系数差小。导轨副应尽量由不同材料组成，如果选用相同材料，也应采用不同的热处理或不同的硬度。通常动导轨（短导轨）用较软耐磨性底的材料，固定导轨（长导轨）用较硬和耐磨材料制造，材料匹配对耐磨性影响见表：导轨材料及热处理相对寿命导轨材料及热处理相对寿命铸铁/铸铁

21、1淬火铸铁/淬火铸铁45铸铁/淬火铸铁23铸铁/镀铬铸铁34铸铁/淬火钢2塑料/ 铸铁8表4.6-1 导轨材料匹配及其相对寿命(2) 导轨材料与热处理导轨材料主要是灰铸铁和耐磨铸铁,灰铸铁通常以HT200或HT300做固定导轨，以HT150或HT200做动导轨。(3) 导轨的热处理一般重要的导轨，铸件粗加工后进行一次时效处理，高精度导轨铸件半精加工后还需进行第二次时效处理。4.7 常用的淬火方法（1） 高、中频淬火，淬硬层深度(12)mm，硬度(4550)HRC.（2） 电接触加热自冷表面淬火，淬硬层深度(0.20.25)mm，显微硬度600HM左右。这种淬火方法主要用于大型铸件导轨。4.8

22、滚动直线导轨副的结构与特点结构：滚动直线导轨副是由导轨、滑快、钢球、反向器、保持架、密封端盖及挡板等组成。当导轨与滑块作想对运动时，钢球沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过反向器进入反向孔后再进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动，反向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部。特点：(1) 动静摩擦力之差很小、摩擦阻力小，随动性极好。驱动功率小，只相当于普通机械的十分之一。(2) 承载能力大，刚度高。导轨副滚道截面采用合理比值.为钢球直径)的圆弧沟槽，因而承载能力及刚度比平面与钢球接触大大提高。(3) 能实现高速直线运动，其瞬时速度比

23、滑动导轨提高10倍。(4) 采用滚动直线导轨副可简化设计、制造和装配工作、保证质量、缩短时间、降低成本。导轨副具有“误差均化效应”从而降低基础件(导轨安装面)的加工精度，精铣或精刨即可满足要求。4.9 定寿命计算滚动直线导轨副额定寿命的计算与滚动轴承基本相同。式中 L额定寿命(Km); 额定动载荷(kN); P当量动载荷(kN); z导轨上滑块数； 指数，当滚动体为滚珠时，=3，当滚柱时，； 额定寿命单位(km)，滚珠时，滚柱时，； 硬度指数 = 温度系数，查取=1； 接触系数，查取=1.00； 精度系数，查取=1.0； 载荷系数，查取=1.8；受力最大的滑块所受的载荷(kN),计算方法见下表

24、：表4.9-1工作条件无外部冲击或振动的低速运动的场合，速度小于11.5无明显冲击或振动的中速运动场合，速度为1560m/min1.52有外部冲击或振动的高速运动场合，速度大于60m/min23.5第五章 丝杠同步转动的链传动5.1滚子传动的设计国家标准GB/T 18150-2000滚子链传动选择指导，是链传动设计选择标准，也是确保链条质量的标准，而且是对链条质量最低要求的标准。此标准等同采用ISO10823。链传动属于具有中间挠性件的啮合传动，它兼有齿轮传动和带传动的一些特点。与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低，链齿轮受力情况较好，承载能力较大；有一定的缓冲和减振性能；中心距可大

25、而结构轻便。与摩擦型带传动相比，链传动的平均传动比准确；传动效率较高；链条对轴的拉力较小；同样使用条件下，结构尺寸更为紧凑；此外，链条的磨损伸长比较缓慢，张紧调节工作量较小，并且能在恶劣环境条件下工作。链传动的主要缺点是：不能保持瞬时传动比恒定；工作时有噪声；磨损后易发生跳齿，不适用于受空间限制要求中心距小以及急速反向传动的场合。链传动的应用范围极广。通常，中心距较大、多轴、平均传动比要求准确的传动，环境恶劣的开式传动，低速重载传动，润滑良好的高低速传动等都可成功的采用链传动。按用途不同，链条可分为：传动链、输送链和起重链。在链条的生产与应用中，传动用短节距精密滚子链（简称滚子链）占有最主要的

26、地位。通常，链传动的传动功率在100Kw以下，链速在15m/s以下。链传动的效率，对于一般传动，其值约为0.940.96；对于用循环压力供油润滑的高精度传动，其值约为0.98。5.2 滚子链传动的设计计算设计链传动的已知条件：所传递功率P(kw)；1， 主动和从动机械的类型；2， 主、从动轴的转速n1、n2（r/min）和直径；3， 中心距要求和布置；4， 环境条件。表5.2-1 滚子链传动的一般设计计算方法见下表项目符号单位公式和参数选择说明链轮齿数z1z2传动比i= =25为传动平稳，链速增高时，应选较大的,高速或受冲击载荷的链传动，至少25齿，且链轮齿应淬硬项目符号单位公式和参数选定说明

27、修正功率 =1.98p-输入功率-工况系数-主动链轮齿数系数链条节距根据修正功率和链轮转速由图14.2-2或图14.2-3选用合理的节距 =38.1，初定中心距推荐=脉动载荷无张紧时， =3048首先考虑结构要求定中心距，有张紧装置或托板时，可大于；对于中心距不能调整的传动，44链长节数 =185，圆整为整数，宜取偶数，以避免过度链节。=186实际链条节数圆整为，链条长度为 =7.0866m实际中心距=，应保证链条松边有合适的垂度链速低速传动5.3 滚子链的静强度计算在低速重载链传动中，链条的静强度占有主要地位，通常视为低速传动。如果低速链也按疲劳考虑，用额定功率曲线选择和计算，结果常经不经济

28、。因为额定功率曲线上各点其相应的条件性安全系数n大于820，比静强度安全系数为大。另外，当进行有限寿命计算时，若要求的使用寿命过短，使用功率过高，则链条的静强度验算也是比不可少的。链条的静强度计算公式为：式中n 静强度安全系数Q 链条极限拉伸载荷 工况系数查表14.2-4F 有效拉力，查表14.2-3 离心力引起的拉力，其计算公式；为链条每米的质量，见表14.2-9；为链速；当时，可忽略不计； 悬垂拉力，见图14.2-6，在和中选大者； 许用安全系数，一般为48；如果按最大尖峰载荷来代替进行计算，则可为36；对于速度较低、从动系统惯性较小、不太重要的传动或作用力较低的确定比较准确，可取较小的值

29、。得n=10。5.4 滚子链的使用寿命计算当链传动的传动功率要求超过额定功率、链条的使用寿命要求小于15000h或者磨损伸长率要求明显小于3%时，有必要进行链条的使用寿命计算。设为由式得到的功率值， 为由式得到的功率值，P为要求传递的功率。在不发生胶合的前提下对已知链传动进行疲劳寿命计算为若则若则式中使用寿命小链轮齿数小链轮转数多排链排系数，单排=1、双排=1.7、三排=2.5、四排=3.3；工况系数，查表14.2-4链长，以节数表示。滚子链的耐磨损工作能力计算当工作条件要求链条的磨损伸长率明显小于3%或者润滑条件不能符合规定要求方式而有所恶化时，可按下式进行滚子链的磨损计算。链条的磨损使用寿

30、命与润滑条件、许用的磨损伸长律以及铰链承压面上产生的滑摩功等因素有关。式中使用寿命链长，以节数表示链数小链轮齿数传动比许用磨损伸长率，按具体工作条件确定；磨损系数节距系数齿数-速度系数铰链比压铰链比压按下式计算式中工况系数有效拉力离心力引起的拉力悬垂拉力铰链承压面积，A值等于滚子链销轴直径与套筒长度的乘积。当使用寿命T以确定时，确定许用压力，用式进行铰链的比压计算：名称符号计算公式说明基本参数链轮齿数z查表14.2-3配用链条节距滚子外径排距PP=38.1 =22.23 =0查表14.2-2主要尺寸分度圆直径=304齿顶圆直径=329.4齿根圆直径分度圆弦齿高=14最大齿根距离=281.17(

31、奇数齿)齿侧凸缘直径h内链板高度,查表14.2-25.5 滚子链链轮的基本参数和主要尺寸表5.6-1 滚子链链轮的基本参数和主要尺寸第六章 带传动及其有关计算6.1 带传动带传动是利用张紧在带轮上的传动带，借助带和带轮间的摩擦或啮合来传递运和力 的。带传动具有传动平稳、结构简单、造价低廉、不需润滑和能缓传动吸振等优点，在机械传动中被 广泛的应用。6.2 带和带传动的形式根据带传动原理不同,带传动可分为摩擦型和啮合型两大类,前者过载可以打滑,但传动比不准确(滑动率在2%以下);后者可保证同步传动。根据带的形状可分为平带传动，v带传动和同步带传动。根据用途，有一般工业用途、汽车用和农机用之分。6.

32、3 V带传动V带和V带轮有两种尺寸限制，即基准宽度制和有效宽度制。V带在作垂直其底边的纵向弯曲时，在带中保持不变的周线称为V带的节线，由节线组成的面称为节面，V带节面的宽度为节宽，当带做如上弯曲时，节宽不变。基准宽度制是以基准线的位置和基准宽度来实现定义带轮的轮槽、基准直径和V带在轮槽中的位置。带轮轮槽的基准宽度位置通常与所配用V带节面处于同一位置，其值在规定公差范围内与V带的节宽一致，用以表示轮槽轮廓宽度的一个无公差特征值，是带和带轮标准化的基本尺寸。带轮在轮槽基准宽度的直径是带轮的基准直径。相应带的长度以基准长度来表示，它是在规定张紧力下，V带位于测量带轮基准直径上的周线长度。有效宽度制是

33、以轮槽有效宽度作为带轮轮槽截面的特征值，是带和带轮的有效直径。相应V带的长度为有效长度，是在规定的张紧力下，V带位于测量带轮有效直径处的周长。普通V和SP系列窄带（ISO ，DIN，BS等标准采用）采用基准宽度制，N系列的窄V带和J系列的联组V带（ISO,RMA,JIS等标准采用）采用有效宽度制。两种系列窄V带在我国都生产、使用，国家标准则以基准宽度制为主。两者的设计计算方法相同，但尺寸计算有差别。6.4 V带传动的设计计算带传动的一般程序：(1) 工作种类、传动的目的(2) 原动机额定功率p(3) 运转条件(4) 原动机类型(5) 工作机特性(6) 工作制度(7) 减速、增速(8) 高速轴（

34、小带轮）转速(9) 传动比，中心距要求(10) 许用带轮直径（结构要求）(11) 设计确定(12) 带的种类(13) 带型、带长(14) 所需带的根数或带宽(15) 带轮直径，(16) 中心距(17)带轮结构和带轮尺寸(18) 预紧力(19) 压轴力6.5 基准宽度制带传动的设计计算基准宽度制带（普通和系列窄带）传动设计计算见下表表6.5-1 基准宽度制带（普通和系列窄带）传动设计计算序号计算项目符号单位计算公式和参数选择备注1选定带种类根据工作要求、功率、转速范围及供货条件选择2设计功率=2.574传递功率工况系数3选定带型根据和由图5.5-1或图5.1-6选取小带轮转速4小带轮基准直径=8

35、0为提高带寿命，在结构允许条件下，可选较大直径5大带轮基准直径=3.04=240.768传动比带轮节径大带轮转速弹性滑动率6带速普通带窄带一般不要低于57初定中心距231660=4008所需基准长度9实际中心距=532安装时所需最小中心距张紧或补偿伸长所需要最大中心距基准宽度10小带轮包角=161.711单根传递的基本额定功率=0.26是载荷平稳时，特定带长的单根带基本额定功率12传动的额定功率=0.11弯曲影响系数传动比系数13带根数=3小轮包角修正系数，带长修正系数14单根带的预紧力=1570.1415作用在轴上的力=1570.146.6 带传动的效率带传动的效率可用下式表示 式中 转矩;

36、转速；输出；输入； 带传动有下列几种功率损失：(1) 滑动损失 带在工作时，由于带与轮之间的弹性滑动和可能存在的几何滑动，而产生滑动损失。(2) 滞后损失 带在运动中会产生反复伸缩，特别是在带轮上的挠曲会使带体内部产生摩擦，引起功率损失。(3) 空气阻力 高速传动时，运行中的风阻将引起转矩的损耗，其损耗与速度的平方成正比。因此设计高速带传动时，带的表面积宜小，尽量用厚而窄的带，带轮的轮辐表面要平滑(如用椭圆形)或用辐板以减小风阻。(4) 轴承的摩擦损失 滑动轴承的损失为2%5%，滚动轴承为1%2%。考虑上述损失，带传动的效率约在80%98范围内，根据带的种类而定。进行传动设计时，可按下表选取。

37、表6.6-1 带传动效率带的种类效率（%）平带有张紧力的平带窄v带多楔带同步带8398809590959297939887929296普通v带帘布结构绳芯结构6.7 V带带轮带轮应有足够的强度，便于制造，质量轻而分布均匀，并避免由于铸造而产生过大的内应力。时要进行静平衡，时则应进行动平衡。带轮工作表面应光滑，以减少带的磨损。带轮材料常采用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等。灰铸铁应用广泛，当时用，则宜采用球墨铸铁或铸钢，也可用锻钢、钢板冲压焊接带轮或旋压带轮。小功率传动可用铸铝或塑料。 6.8 带轮的结构带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。6.9 带轮的技术要求(1) 带轮各部位不允许有沙眼、裂缝、

38、缩孔及气泡。(2) 带轮轮槽工作面的表面粗糙度不得超过3.2，轮缘和轴孔端面的不得超过6.3，轮槽底的不得超过12.5，轮槽的棱边要倒圆或倒钝。(3)轮毂孔公差为或，毂长上偏差为，下偏差为0。(4)带轮轮槽间距的累积偏差应小于以下值：型型,型,型,型(5)同一带轮任意两轮槽的基准直径差小于0.40.6之间，大带型取大值。(6)带轮的圆跳动公差应小于表5.1-48的规定值。(7)轮槽槽型的检验按带轮的才质、表面粗糙度及平衡的规定。(8)轮槽中心平面与带轮轴线的垂直度为。(9)带轮的平衡要求按GB/T113571997（EQVISO254：1994）带轮的材质、表面粗糙度及平衡的规定。6.10 带

39、轮的技术要求(1)带轮轮槽工作表面粗糙度为1.6或3.2，轴孔表面为3.2，轴孔端面为6.3，其余表面12.5。轮槽的棱边要倒圆或倒钝。(2)带轮外圆的径向圆跳动和基准圆的斜向圆跳动公差 t不得大于表14.1-18、表14.1-23的规定。(3)轮槽对称平面与带轮轴线垂直度允差。(4)带轮的平衡6.11 V带传动的主要失效形式(1)带在带轮上打滑(2)带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断。第七章 制动器的选择及其计算7.1 制动器制动器具有使运动部件减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是保证机器或机构正常安全的重要部件。为了减小制动力矩，通常将制动器则装在机构的高速轴某些安全制动器则装在低速轴上，

40、以防止传动机构断轴时物品坠落，特殊情况下有将制动器装在其他轴上。7.2 制动器的分类、特点及应用制动器主要由制动架、摩擦元件和松闸器等三部分组成。有些制动器还装有自动调整间隙装置。按工作状态分为常闭式和常开式。常闭式即靠弹簧或重力使其经常处于抱闸状态，机械设备工作时松闸，常开式与其相反，制动器经常处于松闸状态，抱闸时需要施加外力。7.3 制动器的选择制动器的类型选择应根据使用要求和工作条件选定。选择时一般需要考虑以下几点：(1)所需要制动器机构的工作性质和条件。如对于起重机械的起升和变幅机构都必须采用常闭式制动器。(2)要考虑合理的制动力矩。用于起重机起升机构支持的制动器，或矿井提升机的安全制动器的制动力矩应有足够的储备，即应有一定的安全系数。(3)应考虑安