传动比演示机构零件设计说明书

1、西安航空职业技术学院 毕 业 设 计（论 文）论文题目： 百变教具系列-传动比演示机构零件设计 所属系部：航空制造工程学院指导老师 职 称：学生姓名： 班级、学号:专 业：西安航空职业技术学院制2014年元月 11 日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 百变教具系列-传动比演示机构零件设计任务与要求： 1.传动比演示机构零件设计 2.零件图（A3号图纸若干及电子版） 3.说明书一份，ppt一份 时间： 2013 年 11月11日 至2014 年 元月 11 日 共8 周所属系部： 学生姓名： 学 号： 专业： 指导单位或教研室： 指导教师： 职 称： 西安航空职业技术学院制20

2、14年元月11 日西安航空职业技术学院 毕业设计论文摘 要传动比演示机构零件设计是连杆组团队合作的毕业设计部分，该机构主要阐述了机械设计基础课程中常见机构的运动规律及传动效率。本文主要介绍了传动比中的带传动。通过主动轮与从动轮之间的半径变化，演示物体的运动规律及传动效率。该机构结构简易，操作简单、直观、反映传动原理，供教学使用。关键词 传动比 运动规律 传动效率 带传动AbstractThe mechanism of transmission parts design presentation is a part of the graduation design LINKAGE GROUP.

3、It mainly expounds the movement and the transmission efficiency of common mechanism in Mechanical design basic course teaching. This paper mainly introduces the belt drive transmission ratio. The movement and the transmission efficiency of objects is reflected by changes between driving wheel and th

4、e driven wheel radius. The structure is simple and intuitive. It is easy to Operate and can explain the principle of transmission. It is very useful for teaching.Keywords transmission ratio ，Law of motion ，Transmission efficiency ，Belt drive目录1.作品概述11.1作品简述11.2带传动的发展21.3带传动的应用42.带传动的设计52.1带传动的受力分析52

5、.2传动比演示机构各个部件的设计72.2.1主动轮即从动轮的设计82.2.2支撑架的设计92.2.3手动摇杆的设计102.2.4底板的设计113.不同半径的带轮传动比的变化124.使用和维护134.1使用134.2维护13结束语14谢 辞15参考文献161.作品概述传动比演示机构是连杆组内所有成员在老师的指导下，通过大家的共同努力，不断借鉴，不断修改方案，群策群力设计出来的一个机构。带传动的类型有多种，如齿轮传动、链条传动、平带、V带和特殊带（多楔带、圆带）等。本文介绍的是生活中常见的平带传动。它传动平稳、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好的挠性和弹性。该演示机构作为教学演示，利用连接在

6、一起的带轮，可以演示不同的传动比。1.1作品简述图 1-1 传动比演示机构 如图1-1所示为一种结构简单的平带传动比演示机构。该机构由底板、支撑架、主动轮、从动轮、皮带、手动摇杆五部分组成。工作时，主动轮在手动摇杆的驱动下转动。此时皮带受到摩擦力即跟随主动轮转动，进一步带动从动轮的转动。由于主动轮由三个不同半径的带轮组成，所以工作时皮带可以互换，可以演示不同的传动比。1.1.1带传动的组成图 1-2如图1-2所示，带传动由主动带轮、从动带轮和传动带组成，工作时依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力。1.2带传动的发展公元前15年，中国人发明了传动带。欧洲人用传动带是1430年,比中国晚了140

7、0多年。我国是世界最早发明和利用机械的国家之 一。很早以前，我们的祖先就已经制造出能够省力的机械装置。这些机械装置的一个主要原理就是机械传动，即利用机械运动的传递，一般分为带传动、齿轮传动、 链传动和螺旋传动，其中带传动和链传动最为常见。而链传动是在带传动的基础上发展起来的。传动带是在公元前15年的西汉时期发明的。公元31年，杜诗发明了水排。这是一种水力鼓风器，它的主要组件包括动力轮、轮轴、卧轮、曲柄、连杆等，当然，在轮子间传递动力的传动带是必不可少的。当水排出现之后，由于它的用力少、见功多的优点，深受百姓的欢迎。和传动带最为密切相关的是纺织机。最初，人们纺织用的是纺坠，这是新石器时代遗留下来

8、的。公元前1世纪，纺织工具新增加了卷纬机。最初的卷纬机也有着纺车的功能。后来，为了方便处理棉纱，纺车从卷纬机中被分离出来。公元121年，出现了手摇纺车。手摇纺车是由原动机件、传动机件以及工作机件三部分组成的。操作时，需要一只手摇动纺车，另一只手纺纱。在传动带的作用下，纺纱效率已经大为改善。在 生产和生活中，运用传动带来传递动力的原理，使得很多生产工具得到改进。然而，随着人们对带传动的认识，还是发现了一些不足之处：传动带比较容易磨损，并 且与转动轮之间的摩擦力不够大。于是，张思训受龙骨车上的轮链的启发，在976年设计了一种链式传动装置。原理和传统的传动带是相同的，只不过他用链节代 替了实心带。这

9、样，利用链节与轮上的轮齿啮合，整个传动链稳固地缠绕在轮子上。很快，这种装置被用在大型机械钟里。后来，欧洲的游客来到中国，带走了卷丝车及纺丝车技术。由此，作为技术的一部分，传动带也传到了意大利。于是，在1430年，欧洲的一幅卧式旋转磨轮图上出现了传动带。这时，传动带在中国的应用已经有1400多年的历史了。传动带最初是由皮革制造的，19世纪中叶为橡胶所取代。20世纪60年代开始，陆续由NR、SBR转向CR、PUR。进入80年代，又进一步扩大到采用 CSM和HNBR。胶带的形状也从乎板型扩大到角型、圆型、齿型，使用从单根传动发展到成组并联，从而形成今日的传动带系列群体传动带有传递和变速两种功能，分为

10、摩擦传动和啮合传动两大种别。到目前为止，全球各传动带生产厂在结构外形上已形 成V带、平带、齿带和圆带四大体系，包括尺寸规格在内已逾千种。特别是齿带，最近十几年来，随着精密机械和电子信息技术的进步，作为橡胶产业的高新技术产 品，在世界各地发展十分迅猛，产量急剧扩大。传动带的品种分类。纵观半个多世纪以来世界传动带的发展趋势，随着全球高新技术产业化的迅猛发展，今后传动带的主流是向着小型化、精 密化和高速化的方向发展。老式的平板带将被日渐淘汰，新型的环形平板带重新崛起；切割三角带将取代大部分包布V型带、同时代之而起的V型平板带、多楔带、 齿型带可能成为新的主流产品。我国生产传动带的厂家十分杂乱，除20

11、0家国有、三资企业之外，还有1000余家集体、私营和个体所有制企业，仅 V型带一种产品年产即达4亿A米以上，在产量上虽已位居世界前列，而略具规模水平的不过十几家。除少数引进技术设备和合资企业外，大多处于后进状态，亟待 改组、改造、改革。调整传动带行业结构，淘汰老旧产品，开发创新产品，迎头遇上世界传动带先进技术水平，可说是当前最为紧迫的任务。【2】1.3带传动的应用 图 1-3早期电影放映机【3】 图 1-4 电动机之间的带传动图 1-5传送带用于物体间的运输 图 1-6 机器中各部件之间动力的传动2.带传动的设计2.1带传动的受力分析图 2-1 不工作时图 2-2 工作时 带传动安装时，需要把

12、带紧套在两个带轮的边缘上，这时带没有工作，带就受到张紧力F0作用，且传动带各处的张紧力相等，如上图2-2所示。当带传动时，主动带以转速n1，转动，主动带轮靠摩擦力带动传动带，传动带又靠摩擦力带动从动带轮以n2的转速转动【4】。此时传动带在带轮两边的拉力就发生了变化。传动带绕入主动带轮的一边被拉得更紧，其拉力F0由增加到F1；另一边则相应地被放松，带所受的拉力内F0减少到F2.拉力增大的边称紧边，拉力减少的力称松边。两边拉力的差称为有效圆周力，也叫有效拉力，以F表示，及F= F1 - F2。F也应等于带与带轮之间的摩擦力的总和，即 F = F1 - F2 = Ff 假定 带工作时总长不变，则紧边

13、拉力的增量（F1 F0）近似等于松边拉力的减少量（ F0 F2 ）,即F1 F0 = F0 F2，于是得 2F0 = F1 + F2 传动带在即将打滑时，紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系公式（即欧拉公式） F1 = F2 efa 式中e为自然对数的底即e = 2.718；f为摩擦系数。2.2传动比演示机构各个部件的设计 图 2-3 传动比演示机构分解图2.2.1主动轮即从动轮的设计主动轮从动轮图 2-4 主动轮外形及尺寸设计因该机构为教学演示机构，故选用木材或塑料制作而成 。主动轮尺寸依次为 R35mm R45mm R55mm ，从动轮尺寸为R55mm。轮厚均为20mm，槽深均为5mm2.

14、2.2支撑架的设计 图 2-5 支撑架外形及尺寸设计如图 2-5 所示，该支撑架材料选用木材，连接时手动摇杆和从动轮杆配合链接，底部钻孔用螺钉和底板固定链接。2.2.3手动摇杆的设计 图 2-6 手动摇杆即上面链接的其余零件 如图 2-6 所示，该机构采用螺纹相互配合，轴承采用国际标准滚动轴承3204/p5 /p3 【2】 2.2.4底板的设计图2-7 带传动演示机构底板设计如图2-7所示，当主动轮使用最内侧轮演示时，支撑架应滑动带位置一处用；当主动轮用中间轮演示时，支撑架应滑动到位置2处；当主动轮用最外侧轮演示时，支撑架应滑动到位置3处。因主动轮由三个不同半径同厚度20mm的轮子组成。所以位

15、置一与位置二之间的纵向距离为20mm。1与2之间的横向距离用L表示：L1/2*C1-1/2*C1R1-R25-4式中C1 ， C1 分别为最内侧和中间轮圆周长。同理求得，2与3之间的横向距离也等于，取近似值为31.4mm3.不同半径的带轮传动比的变化带是弹性体，受力后会产生弹性形变，带受力不同时，弹性变形量不同，由此引起带与带轮之间在微小范围内的相对滑动，称为带传动的弹性滑动。弹性滑动使得从动轮的圆周速度小于主动轮的圆周速度，是带传动不能保证准确传动比的原因。弹性滑动在摩擦传动中是不可避免的。由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑动系数，用表示 ，即 =&#

16、160;= = 1- 考虑弹性滑动时的传动比为i12 = = 一般带传动的滑动系数 =.01 0.02，因值很小，非精确计算时可以忽略不计。这时带传动的传动比为i12 = 如下所示为传动比数值计算结果表：n1（rmin）n2（rmin）dd1（mm）dd2（mm）i12待测待测30501.67待测待测40501.25待测待测50501式中n1为从动轮转速，n2为主动轮转速，dd1为从动轮直径，dd2为主动轮直径4.使用和维护4.1使用使用时，调整手动摇杆垂直向下，从动轮最上方贴上小纸条。纸条和手动摇杆相互平行。在做传动比演示时摇动手动摇杆，并记录圈数，另一侧同时观察从动轮上纸条转动了

17、多少圈。当手动摇杆和纸条再次平行时即可大致算出它们的传动比。4.2维护（1）安装：减小中心距，松开张紧轮，装好后再调整。（2）两带轮中心线平行，带轮断面垂直中心线，主、 从动轮的槽轮在同一平面内，轴与轴端变形要小。（3）保持清洁，避免遇酸、碱或油污使带老化。结束语八个星期的毕业设计到今天已经划上句号，经过这八个星期的努力，不仅顺利完成了设计这个任务，而且从中一方面巩固了之前的理论学习，以及教学中常用软件的使用，另一方面也发现了自己在学习工程中存在的薄弱环节。经过白老师的指导，小组内各成员之间的共同努力以及自己的认真学习，自己把一些没有掌握好的知识点进一步加深理解，把在设计过程中发现的问题，作为

18、今后学习过程中努力的方向。在整个设计过程中遇到过不少的困难，每个方案的确定都离不开老师和同学的帮助即解答。此次毕业设计成果均来自小组内各个成员的努力，这让我懂得了同队合作的重要性，也让我懂得了及时与他人分享自己的想法与思路的重要性。特此感谢给予我指导的老师以及连杆组的成员。谢 辞本设计的完成是在白钰枝老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了白钰枝老师很多的宝贵时间和精力，在此向老师表示衷心地感谢！白老师严谨的治学态度，高度的责任心都将使我受受益匪浅！时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节

19、，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!在此我向专业的所有老师表示衷心的感谢，谢谢你们三年的辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢三年里面你们孜孜不倦的教诲!参考文献【1】宋育红、王春玲主编 ，机械设计基础实训教程，北京：北京理工大学出版社2012 【2】 【3】百度图片【4】宋育红、王春玲主编 ，机械设计基础 ，北京：北京理工大学出版社201215毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2013.1

20、1.11-2013.11.17选题、分组完成2013.11.18-2013.11.24收集资料、方案讨论（团体）完成2013.11.25-2013.12.01确定方案、功能设计（团体）完成2013.12.02-2013.12.08功能改进，分析（团体）完成2013.12.09-2013.12.15任务细化，接受传动比演示任务完成2013.12.16-2013.12.22零部件设计完成2013.12.23-2013.12.29画装配图、编写说明书完成2013.12.30-2014.01.11修改、装订，准备答辩完成教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。学院毕业设计(论文)教师指导记录表指导教师职称教