同步传送举升装置控制设计

A. 同步传输规程的特征

答：
可靠性
容易安装和维护
灵活性(有重新配置的能力）
费用
使用条件
最大传输率
数据的安全
抗干扰性
2、光纤的传输原理和传输特性是什么？
答：
光纤原理：
光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层，并将射入纤芯的光信号，经包层界面反射，使光信号在纤芯中传播前进的媒体。一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。
光纤有两项主要特性：即损耗和色散。
光纤每单位长度的损耗或者衰减（dB/km），关系到光纤通信系统传输距离的长短和中继站间隔的距离的选择。
光纤的色散反应时延畸变或脉冲展宽，对于数字信号传输尤为重要。每单位长度的脉冲展宽（ns/km），影响到一定传输距离和信息传输容量。

3、DDN网有什么特点？它可提供哪些服务？
答：
特点：
DDN是透明传输网。由于DDN将数字通信的规和和协议寄托在智能化程度的用户终端来完成，本身不受任何规程的约束，所以是全透明网，是一种面向各类数据用户的公用通信网，它可以看成是一个大型的中继开放系统。

DDN是同步数据网。DDN彩数字方式来传输数据，必须要求全网的系统保持同步，否则网内各节点在实现互连和电路的转接、分支时，就很难协调工作甚至会出现失步状态，造成数据的定期挂失或重复现象。

DDN传输速率高，网络时延小。由于DDN用户数据信息是根据事先的协议，在固定通道带宽和预先约定速率的情况下顺序连续网络这样只需按时隙辊通道就可以准确地将数据信息送到目的地，从而免去了目的终端对信息的重组，因此减少了时延。另外，DDN数据传输通道彩了时分复用技术，可以直接传送高速数据信号。

DDN可提供灵活的连接方式。DDN可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和客户终端设备进行连接，而且可以和用户网络进行连接，为用户网络互连提供灵活的组网环境。

DDN网服务：

由于DDN网是一个全透明网络，能提供多种业务来满足各类用户的需求。

提供速率可在一定范围内（200bit/s—2Mbit/s）任选的信息量大实时性强的中高速数据通信业务。如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者（ISP）等。

h 为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。

h 可提供点对点、一点对多点的业务适用于金融证券公司、科研教育系统、政府部门租用DDN专线组建自己的专用网。

h 提供帧中继业务，扩大了DDN的业务范围。用户通过一条物理电路可同时配置多条虚连接。

h 提供语音、G3传真、图像、智能用户电报等通信。

h 提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、较多数量的电路，通过自己的网络管理工作站，进行自己管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网

4、FDDI是什么，有什么特点，应用在什么场合？
答：光纤分布式数据接口
（FDDI：Fiber Distributed Data Interface）

光纤分布式数据接口（FDDI）是由美国国家标准化组织（ANSI）制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI 使用双环令牌，传输速率可以达到 100Mbps。由于支持高宽带和远距离通信网络，FDDI 通常用作骨干网。CCDI 是 FDDI 的一种变型，它采用双绞铜缆为传输介质，数据传输速率通常为 100Mbps。

FDDI-2 是 FDDI 的扩展协议，支持语音、视频及数据传输。FDDI 的另一个变种，称为 FDDI 全双工技术（FFDT），它采用与 FDDI 相同的网络结构，但传输速率可以达到 200Mbps 。

FDDI 使用双环架构，两个环上的流量在相反方向上传输。双环由主环和备用环组成。在正常情况下，主环用于数据传输，备用环闲置。正如本篇后面所述，使用双环的用意是能够提供较高的可靠性和健壮性。

FDDI 详细阐明了 OSI 参考模型的物理层和介质访问层。实质上 FDDI 并不是单一规范，而是由四个子部分组成，每部分具有各自特定功能。各部分合起来使得 FDDI 能够在上层协议（如 TCP/IP、IPX）和介质（如光缆）间提供高速连接。

FDDI 四个子规范为介质访问控制（MAC）、物理层协议层（PHY）、物理介质相关层（PMD）以及站管理（SMT）。MAC 规定了怎样访问介质，包括协议所需要的帧格式、寻址、令牌处理、循环冗余校验算法（CRC）以及差错恢复机制。PHY 规定了传输编码和解码程序、时钟要求及其它功能；PMD 规定了传输介质应具备的特性，包括光纤链路（fiber-optic link）、功率电平（power level）、误码率（bit-error rate）、光纤器件（optical component）以及连接器（connector）。SMT 规定了 FDDI 站配置、环配置以及环控制等特征，包括站的插入和删除、启动、故障分离和恢复、模式安排及统计集合。

5、用自己的话简述对计算机网络的理解？
答：
研究计算机网络在规划、设计、实施、测试、运行、应用、维护、管理等过程中的典型性问题及其解决方法的理论。它是一门综合性应用科学，除直接利用通信理论与技术、计算机科学与技术之外，还涉及逻辑学、运筹学、统计学、模型论、图论、信息论、控制论、仿真模拟、人工智能、认知科学、神经网络等多种学科。鉴于计算机网络规模巨大、联系面广、涉及因素多，通常要划分成各种特定问题，突出主要因素、忽略或弱化次要因素，并进行概括、抽象，建立典型化模型来加以研究。

计算机网络优化设计 组建计算机网络时，首先要解决的具体问题和理论问题。目的是在满足应用需求和客观约束条件下，以最少的投入（包括人力 、物力、财力、时间等)，设计、建造一个安全、可靠 、有效、运行良好 、适应性强、易管理、易维护、易改造、易扩充的计算机网络，并预计回答资金回收期限以及可能获得的最大的社会效益和经济效益等问题。优化设计分为 3个阶段 ：① 需求分析与规划阶段。应对需求和环境进行调查 ，收集 、整理必要的资料与数据，包括应用目的、信息格式、通信量、响应时间、差错率、可靠性要求、选用的标准，以及现有设备、用户分布、地理环境、自然条件 、气象特征、外界影响等 ，目的是明确需求、找出关键环节、规划项目的总体轮廓。②网络总体设计阶段。在调查分析的基础上，应根据应用需求，确定网络的总体框架和重要的网络参数，必须对一些重要的关键问题做出抉择，如选用何种拓扑结构，设备的选型、安置和连接方法，通信介质的选择、线路布局和容量分配，通信规程以及路由、流量和差错控制技术，网络业务的种类、服务质量及高层协议的选择等。③设计方案评测阶段。根据评测目标，建立各种数学模型（如预测模型、优化模型、性能评价模型等），以便对网络的性能、费用、工期时限、效益概算、资金回收期限等进行分析与评价，给出技术与经济可行性结论。如果结论达不到预计要求，应视情况，部分或全部进行重新网络优化设计。

网络体系结构研究 计算机网络体系结构是一组用于规划、设计、组建计算机网络所需遵循的原则和依据，包括层次结构、功能划分、协议规范、过程描述等内容。对计算机网络发展最有影响的网络体系结构是国际标准化组织（ISO）建议的开放系统互连（OSI）参考模型 。它是通过体系模型、服务定义和协议规范3 个抽象级别，逐步深入、逐步细化加以制定和描述的。体系结构模型是OSI 最高级别的抽象，它从功能和概念级上建造了一个抽象的、具有层次结构的体系模型，刻画了开放系统的整体性能 、结构要素 、行为特征、层次关系 、数据格式等内容 。OSI 体系结构模型由应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层等7层组成。服务定义是OSI低一级别的抽象，它更详细地定义每层提供的服务，规定各层的外特性和层间抽象接口，但不涉及是否实现和如何实现的细节。协议规范是 OSI最低级别的抽象，它精确地定义某层实体为了协同工作和交互活动所需传送控制信息的语义和语法，以及采用什么样的规程去分析、解释和加工它们。体系结构模型进一步发展趋向是研究、制定网络应用体系结构模型，目的是为网络用户创造良好的运行环境和开发环境。例如，一些网络专家在 OSI模型的基础上，提出开放应用体系结构（OAA）模型的设想。OAA由操作环境和开发维护环境两部分组成。

路径选择、流量控制和拥挤控制 早期计算机领域中几个热门研究课题，成果多、文献量大。路径选择的主要目的是在网络中选择最佳路径 ，将源站点发送的报文信息高速、有效地传送到目的站点，其侧重点是提高网络服务质量、减少延迟时间、降低传输费用。衡量路径选择算法好坏的标准包括：①报文信息以最短的时间、最短的路径或最少的费用，传送到目的地。②算法简单、易于实现、适应性强（能适应网络故障和结构变化所带来的影响）。③不过重增加网络和结点的开销（包括处理机时间、存储容量 、信息传输量等)。④有助于改善网络性能、保持稳定的吞吐率、降低平均传输延迟时间、均衡网络负载等。典型路径选择算法有扩散式路径选择、随机式路径选择、固定路径选择、自适应路径选择等。

流量控制和拥挤控制的目的是控制网络和各条通信线路上的信息流通量，保持网络处于稳定的工作状态，以便提高网络吞吐率、减少平均延迟时间，其侧重点是改善网络工作效率和资源利用率，防止拥塞和死锁现象发生。流量控制可分为相邻结点间流控、源结点与目的结点间流控、主机与结点间流控、主机与主机间流控四种类型。常用的控制方法有限定传输速率、拒收重传、暂停发送、限定接收发送窗口大小、预约缓冲区等。用于拥挤控制的方法有预约缓冲区、限制管道流量、入网许可证、反向抑制等。

另外，差错控制也是网络设计中的重要研究课题，其目的是根据应用要求、线路质量、设备性能和外界环境等因素，选择适当的控制机制和方法，查出并纠正信息传输中的差错，将其减少到允许程度之内。计算机网络中，通常采用两种基本策略来处理信息传输中的差错：①使用纠错码。即在要发送的信息报文中附加上足够多的冗余信息，使接收方不仅能够查出、而且能够纠正信息报文中的差错。因信息冗余量过大，且控制复杂，通常用于单向传输场合，或用作辅助措施。②使用检错码。即在要发送的信息报文中附加一定的冗余信息，使接收方能够查出信息报文中的差错（但不知什么样的差错），并通知发送方重传原来的信息报文。通信规程和网络协议通常采用这种方法。

协议工程 计算机网络领域中最活跃的研究课题之一 ，目的是把软件工程的原理和方法用于计算机网络协议的描述、实现和验证工作 。协议工程的主要研究内容包括3 个方面：①协议形式化描述及其形式化描述语言。②协议软件的自动生成技术及其开发维护工具。③协议一致性测试技术及其测试工具 。协议工程的研究有助于加深理解计算机网络协议，有助于提高协议软件的生产效率，有助于改善网络协议软件的维护管理水平。但是，协议工程与软件工程相比，无论在研究、开发、应用的深度和广度上说，均有距离，尚有广阔的开拓、发展前景。

我回答了这么多该给我分吧！

B. 汽车双柱举升机的结构、操作方法及注意事项

一、结构
汽车举升机设计是汽车修理设备设计的重要内容。普通式双柱举升机设计主
要包括举升装置的设计、立柱的设计、支撑机构的设计、平衡机构的设计及保险
机构的设计。

二、操作
1. 使用前应清除举升机附近妨碍作业的器具及杂物，
并检查操作手柄是否正常。

2. 操作机构灵敏有效，液压系统不允许有爬行现象。

3. 待举升车辆驶入后，应将举升机支撑块调整移动对正该车型规定的举升点，
举升臂应尽量缩到最小长度，并调节举升胶垫以便均匀接触。

4. 支车时，四个支角应在同一平面上，调整支角胶垫高度使其接触车辆底盘支
撑部位，使举升臂升至举升胶垫完全接触车辆，检查是否已牢固负载。

5. 举升时人员应离开车辆，缓慢将车辆从地面升起确保平衡负载，再举升至所
需工作高度。

6. 放开上升按钮，将车辆降低至安全保险位置，即可进行维修工作。

7. 放下车辆前应先举升车辆，将安全保险拉开，再按下降手柄使车辆缓慢下降
至举升臂放至最低为止，移开举升臂，驶出车辆。

8. 举升器不得频繁起落。

9. 有人作业时严禁升降举升机。

10.发现操作机构不灵，电机不同步，托架不平或液压部分漏油，应及时报修，
不得带故障操作。

11.作业完毕应清除杂物，打扫举升机周围以保持场地整洁。

12.除保养及小修项目外，其它繁琐笨重作业，不得在举升机上操作修理。

三、双柱举升机使用注意事项以及保养说明
1、 举升机操作注意事项：
车辆正在举升或正在下降过程中，车辆底部或附近不能有人，确保人员安全，车辆举升到指定高度后必须落锁并确保锁止有效后，工作人员方可进行车辆作业；车辆正在举升或正在下降过程中，操作人员必须注视车辆的水平状态及保险的状态，确保保险有效后继续上升或下降。

2、 举升机保养说明：
每天检查项目
1）操作的时候，更据声音判断安全锁的咬合状况
2）检查钢丝绳的连接，链条的连接状况
3）检查举升臂齿牙齿块的啮合情况
每周检查项目
1）检查液压油的容量，按上升键如无法上升到最高位置，说明液压油不足，需要添加。
2）检查液压管的连接和有无漏油情况，必要时紧固或更换油管或接头
每月检查项目
1）在立柱与滑台的滑行轨道内加注黄油
2）检查钢丝绳的润滑和磨损情况，并用黄油润滑钢丝绳
3）检查膨胀螺丝的紧固情况，必要时紧固
4）检查销轴、滑台结构、举升臂和相关部件的润滑和磨损情况，一经发现损伤就要及时更换
（备注：四柱举升机参照双柱举升机进行保养）

C. 控制同步传输的协议可以分为成两个类型以及概念

实时传送协议（RTP，Real-Time Transport Protocol）是一个为程序指定处理在单点或多点网络服务上传输多媒体数据的方式的英特网传输标准。

D. 一台液压泵站向4只油缸供油，如何让4只油缸同步举升

可用分流集流阀，但必须缸径相同，如果不同自行设计同步油缸，或用调速阀进行简单的调整

E. 汽车双柱举升机的结构、操作方法及注意事项是什么

• 结构

普通式双柱举来升源机设计主要包括举升装置的设计、立柱的设计、支撑机构的设计、平衡机构的设计及保险机构的设计。

• 操作

1. 使用前应清除举升机附近妨碍作业的器具及杂物，并检查操作手柄是否正常。液压系统不允许有爬行现象。

2. 待举升车辆驶入后，应将举升机支撑块调整移动对正该车型规定的举升点，举升臂应尽量缩到最小长度，并调节举升胶垫以便均匀接触。

3. 支车时，四个支角应在同一平面上，调整支角胶垫高度使其接触车辆底盘支撑部位，使举升臂升至举升胶垫完全接触车辆，检查是否已牢固负载。

4. 放下车辆前应先举升车辆，将安全保险拉开，再按下降手柄使车辆缓慢下降至举升臂放至最低为止，移开举升臂，驶出车辆。

5. 作业完毕应清除杂物，打扫举升机周围以保持场地整洁。

• 双柱举升机使用注意事项

车辆正在举升或正在下降过程中，车辆底部或附近不能有人，确保人员安全；

车辆举升到指定高度后必须落锁并确保锁止有效后，工作人员方可进行车辆作业；

车辆正在举升或正在下降过程中，操作人员必须注视车辆的水平状态及保险的状态，确保保险有效后继续上升或下降。

F. 设计一个真实的机电一体化系统需要考虑哪些因素

1 二、名词解释题 1．（P2）系统：系统从广义上可以定义为两个或两个以上事物组成的相互依存、相互作用，共同完成某种特定功能或形成某种事物现象的一个统一整体的总称。在工程领域，系统可以是机械的、电力的、电子的，其他物理的、化学的、生物的、医学的等等，或者是这些系统的某种组合。 2．（P3）机电一体化：其涵义是机械与电子的集成技术。定义为在设计产品或制造系统时所思考的精密机械工程、电子控制以及系统的最佳协同组合。它是在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统总称。 3．(P3)机电一体化系统：机电一体化系统是按照系统和机电一体化的定义，所有的机电一体化产品以及这些产品的集成体。 4．(P4)伺服系统：伺服系统又叫做随动系统。它是一种反馈控制系统，它的受控变量是机械运动，如位置、速度及加速度。 5．（P5）数控机床：通过数字控制系统控制加工过程的机床称为数控机床。 6．(P8)顺序控制系统：顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统。 7．( P9 )FMS:将计算机数控机床、工业机器人以及自动导引车连接起来的系统称柔性制造系统。 8．( P10 )CIMS:通过计算机网络，将计算机辅助设计、计算机辅助规划以及计算机辅助制造，统一连接成一个大系统称为计算机集成制造系统。 三、简答题 1．什么是工业机器人？（P5） 答：工业机器人是一类数控机器，它是可编程多自由度的，用来通过一系列动作，搬运物料、零件、工具，或者其他装置，以实现给定的任务。 2．什么是顺序控制系统？分为哪几类？(P8) 答：顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统。根据如何开始和终结操作．顺序控制可以分为两类：(1)当某一事件发生时，开始或结束操作的称为事件驱动顺序控制；(2)在某一时刻或一定时问阳J隔之后，开始或结束操作的称为时间驱动顺序控制。 3．典型的机电一体化系统结构包含哪几个模块？简述各模块的作用。（P13） 答：典型的机电一体化系统结构包含： (1)机械受控模块 机械受控模块代表系统的机械结构，通常包含机械传动、支承和支座等。它的设计既涉及材料性能、结构特性、形状、体积及重量等参数，也涉及系统的外貌。机械受控模块在机电一体化系统中的主要功能是承载、传递力和运动，如改变速度、远距离动作、力的放大和反馈、速度和力的参数调爷、同步传动和传送物料等。 (2)测量模块 测量模块的功能是采集有关系统状态和行为的信息，由传感器、调理电路、变换电路等组成。对测量模块的设计要求，就是不失真地反呋被测物理变量的时间变化曲线。 (3)驱动模块 驱动模块通常是指由电动机及其驱动电路组成的技术模块。驱动模块在系统中的作用是提供驱动力改变系统包含速度和方向的运行状态，产生所希望的运动输出。 (4)通信模块 通信模块的功能足传递信息，实现系统的内部、外部，近程和远程通信。远距离传输 多数采用光缆或无线电通信网络。在车间环境一卜．工作，为防止电噪声干扰，红外通信用得比较普遍。在制造系统中，普遍采用局域网( LA N)实现各个独立设备之间的通信。 (5)微计算机模块 微计算机模块在系统中负责处理由测量模块和接口模块提供的信息。 (6)软件模块 软件模块包括系统的操作指令和预先定义的各种算法，负责控制微计算机模块工作。软件模块的特性和形式与所选用的微计算机模块密切相关。软件模块的质量对机电一体化系统的柔性和智能化有着巨大的影响。 (7)接口模块
2 接口模块在系统内主要用于各级之问的信息传递。 4．机电一体化系统的设计指标和评价标准大体上应包括哪几个方面？( P I4~ 15) 答：机电一体化系统的设计指标和评价标准大体上应包括以下几个方面： (1)系统功能 任何系统都是供给最终用户使用的口任何系统的功能要求，都应该从市场需求出发，尊重最终用户的意见，结合技术上的可行性，再作出抉择，不可片面追求功能的多寡。 （2）性能指标 性能指标是系统功能的定量度量。性能指标有分辨率、灵敏度、精度、可靠性、线性度，速度和位移范围，以及承载能力、功耗、体积、重量等。当系统功能决定后，每一项功能都应该满足一定的性能指标，只有这样，浚项功能才具有实用价值。制定性能指标时，必须有科学的依据，切不可轻率从事。否则，便会造成巨大的浪费。性能指标降低了，会使设计出来的系统不能实用；而性能指标高厂，将加大实现的难度和成本，而且可靠性可能降低。 (3)使用条件 任何系统都是在一定条件下运行的，其中包括客观的环境条件和．主观的人员素质。客观的环境条件有温度、湿度、振动、冲击、噪声、电磁干扰等，主观因素应考虑系统适合何种文化水平的人员使用。这里必须满足可操作性、可维修性、安全性及性能稳定性等一系列有关人身和设备的正常运转的要求。在满足客观环境和主观因素这两方面的使用条件下，系统应具有一定的平均无故障时间和足够的使用寿命。只有这样，系统才能经久耐用，具有实用价值。 (4)社会经济效益 所谓经济效益．应从两个方面考虑，一是从投资一方，花多少经费、人力及时问，可以开发出新一代产品并投放市场，估计在市场上占有多大的份额，将有多大的收益；二是从最终用户这一方，分析他们的费效比和经济承受能力。 5．传统的工程设计方法与机电一体化的工程设计方法之间有什么不同？(P7) 答：不同点如下表所示：
传统设计 机电一体化设计 传统没计 机电一体化设计 大批量系统 中小批量系统 机械同步 电子同步 复杂的机械系统 简化的机械系统 笨重结构 轻巧结构 不可调的运动循环 可编程序运动 由机械公差决定精度 由反馈实现精度 常速度驱动 可变速度驱动 人工控制 自动化和可编程序控制 6．进行机电一体化设计时应遵循什么原则处理“机”与“电”的关系？(P17～18) 答：在进行机电一体化系统设计时，通常，应遵循如下原则来处理“机”与“电”的关系： (1)替代机械系统 在极端情况下，机械的功能可以完全由微计算机和执行器取代，从而使机械产品变成电子产品。 (2)简化机械系统 在许多情况下，机械系统可采用机电一体化方法加以简化。依靠微计算机和执行器可以提供诸如轮廓、速度以及定位控制任务的功能。 (3)增强机械系统 将正常设计的机械与闭环控制回路相组合，可以实现增强机械系统的运动速度、精度以及柔性，有关的部件可以做得更轻、惯量更小。 (4)综合机械系统 采用嵌入式微处理系统，有能力综合不同的机械系统以及相关的功能。 7．一般机电一体化产品设计主要有哪几个阶段？（P20~24） 答：整个设计过程可以分为以下几个阶段： (1)市场调研、需求分析和技术预测； (2)概念设计； (3)可行性分析； (4)编制设计任务书；

G. 双液压油缸举升的同步问题

同步不是要求很严的,就利用系统中液体压强相同并根据受力情况自动平衡:如果在工作中某一时刻A缸供油量多了一点,A缸伸长多一点,A缸受力就比B缸大一点,缸内压力也大一点.由于AB并连,这时A缸供油量自动减少而B缸的供油量又自动增加,使两缸受力和供油平衡.
有流量调节阀，可能只是一个接头一样的东西，你没有注意，可以手动调节到平衡状态。

同意以上两位的部分观点，需要指出的是将同型号油缸串联来达到同步是不行的

H. 设计已螺旋输送机的驱动装置设计说明书

计算内容 计算结果
一， 设计任务书
设计题目：传送设备的传动装置
（一）方案设计要求：
具有过载保护性能（有带传动）
含有二级展开式圆柱齿轮减速器
传送带鼓轮方向与减速器输出轴方向平行
（二）工作机原始数据：
传送带鼓轮直径___ mm,传送带带速___m/s
传送带主动轴所需扭矩T为___N.m
使用年限___年，___班制
工作载荷（平稳，微振，冲击）
（三）数据：
鼓轮D 278mm，扭矩T 248N.m
带速V 0.98m/s，年限 9年
班制 2 ，载荷 微振
二.电机的选择计算
1. 选择电机的转速：
a. 计算传动滚筒的转速
nw= 60V/πd=60×0.98/3.14×0.278=67.326 r/min
b.计算工作机功率
pw= nw/9.55×10³=248×67.326/9.55×10³=1.748Kw
2. 工作机的有效功率
a. 传动装置的总效率
带传动的效率η1= 0.96
弹性联轴器的效率η2= 0.99

滚筒的转速
nw=67.326 r/min
工作机功率
pw=1.748Kw

计算内容 计算结果
滚动轴承的效率 η3=0.99
滚筒效率 η4=0.96
齿轮啮合效率 η5=0.97
总效率 η=η1×η2×η34×η4×η5²=
0.95×0.99×0.994×0.96×0.97²=0.816
c. 所需电动机输出功率Pr=Pw/η=1.748/0.816=2.142kw
3. 选择电动机的型号：
查参考文献[10] 表16-1-28得 表1.1
方案
号 电机
型号 电机
质量
(Kg) 额定
功率
(Kw) 同步
转速(r/min) 满载
转速
(r/min) 总传
动比
1 Y100L1-4 34 2.2 1500 1420 21.091
2 Y112M-6 45 2.2 1000 940 13.962
根据以上两种可行同步转速电机对比可见，方案2传动比小且质量价格也比较合理，所以选择Y112M-6型电动机。
三.运动和动力参数的计算
1. 分配传动比取i带=2.5
总传动比 i=13.962
i减=i/i带=13.962/2.5=5.585
减速器高速级传动比i1= =2.746
减速器低速级传动比i2= i减/ i1=2.034
2. 运动和动力参数计算:

总效率
η=0.816

电动机输出功率
Pr=2.142kw

选用三相异步电动机Y112M-6
p=2.2 kw
n=940r/min
中心高H=1112mm,外伸轴段D×E=28×60

i=13.962
i12=2.746
i23=2.034

P0=2.142Kw

计算内容 计算结果
0轴(电动机轴):
p0=pr=2.142Kw
n0=940r/min
T0=9.55103P0/n0=9.551032.119/940=21.762N.m
Ⅰ轴(减速器高速轴):
p1=p.η1=2.1420.95=2.035Kw
n1= n0/i01=940/2.5=376
T1=9.55103P1/n1=51.687 N.m
Ⅱ轴(减速器中间轴):
p2=p1η12=p1η5η3=2.0350.970.99
=1.954 Kw
n2= n1/i12=376/2.746=136.926 r/min
T2=9.55103 P2/n2=136.283N.m

Ⅲ轴(减速器低速轴):
p3=p2η23= p2η5η3=1.876 Kw
n3= n2/i23=67.319 r/min
T3=9.55103 P3/n3=266.133 N.m
Ⅳ轴(鼓轮轴):
p4=p3η34=1.839 Kw
n4= n3=67.319 r/min
T4=9.55103 P4/n4=260.884 N.m
四.传动零件的设计计算
(一)减速器以外的传动零件
1.普通V带的设计计算
(1) 工况系数取KA=1.2
确定dd1, dd2:设计功率pc=KAp=1.22.2=2.64Kw n0=940r/min
T0=21.762N.m
p1=2.035Kw
n1=376r/min
T1=51.687N.m
p2=1.954Kw
n2=136.926 r/min
T2=136.283 N.m
p3=1.876Kw
n3=67.319 r/min
T3=266.133N.m

p4=1.839 Kw
n4=67.319r/min
T4=260.884 N.m

小带轮转速n1= n0=940 r/min
选取A型V带 取dd1=118mm
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376) 118=295mm
取标准值dd2=315mm
实际传动i=dd1/ dd2=315/118=2.669
所以n2= n1/i=940/2.669=352.192r/min(误差为6.3%>5%)
重取 dd1=125mm,
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376)125=312.5mm
取标准值dd2=315mm
实际传动比i= dd1/ dd2=315/125=2.52
n2= n1/i=940/2.52=373.016
(误差为8% 允许)
所选V带带速v=πdd1 n1/(601000)=3.14
125940/(601000)=6.152m/s
在5 ~25m/s之间 所选V带符合
(2)确定中心距
①初定a0 :0.7(dd1 +dd2)≤a0≤ 2(dd1 +dd2)

308≤a0≤880 取a0=550mm
②Lc=2 a0+(π/2)( dd1 +dd2)+( dd2 -dd1)²/4 a0
=2550+(3.14/2) (315+125)+(315-125)²/4550=1807.559
③取标准值:Ld=1800mm
④中心距:a=a0+ (Ld­Lc)/2=550+(1800-1807.559)/2

计算内容 计算结果
=546.221mm
取a=547mm,a的调整范围为:
amax=a+0.03 Ld=601mm
amin=a-0.015Ld=520mm

(2)验算包角:
α≈180°-(dd2-dd1) 60° /a=180°-(315-125) 60°/547=159°>120°，符合要求。
(3)确定根数:z≥pc/p0’
p0’=Kα(p0+Δp1+Δp2)
Kα=1.25(1- )=0.948
对于A型带:c1=3.7810-4,c2=9.8110-3,
c3=9.610-15,c4=4.6510-5
L0=1700mm
ω1= = =98.437rad/s
p0= dd1ω1[c1- - c3 (dd1ω1)²- c4lg(dd1ω1)]
=12598.437[3.7810-4- -9.6
10-15 (12598.437)²- 4.6510-5
lg(12598.437)]=1.327
Δp1= c4dd1ω1 =0.148
Δp2=c4dd1ω1 =0.0142
p0’=0.948 (1.327+0.149+0.0142)=1.413 Kw

确定根数：z≥ ≤Zmax
z= = 取z=2
（4）确定初拉力F0
F0=500 =500×
=175.633KN
（5）带对轴的压力Q
Q=2 F0zsin =2 =690.768KN
（二）减速器以内的零件的设计计算
1．齿轮传动设计
（1）高速级用斜齿轮
① 选择材料
小齿轮选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度250~280HBS大齿轮选用ZG340~ 640，正火处理，齿面硬度170 ~ 220HBS
应力循环次数N：
N1=60n1jLh=60×376×（9×300×16）=9.74×108
N2= N1/i1=9.74×108 ÷2.746=3.549×108
查文献[2]图5-17得：ZN1=1.02 Z N2=1.11（允许有一点蚀）
由文献[2]式（5-29）得：ZX1 = ZX2=1.0，取SHmin=1.0，Zw=1.0，ZLVR=0.92
按齿面硬度250HBS和170HBS由文献[2]图（5-16（b））得：σHlim1=690Mpa, σHlim2=450 Mpa
许用接触应力[σH]1 =（σHlim1/SHmin）ZN1 ZX1 Zw ZLVR=647.496 Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2 ZX2 Zw ZLVR
=459.540 Mpa
因[σH]2〈[σH]1，所以计算中取[σH]= [σH]2 =459.540 Mpa
②按接触强度确定中心距
初定螺旋角β=12° Zβ= =0.989
初取KtZεt2=1.12 由文献[2]表5-5得ZE=188.9 ，减速传动u=i1 =2.746，取Φa=0.4
端面压力角αt=arctan(tanαn/cosβ)=arctan（tan20°/cos12°）=20.4103°
基圆螺旋角βb= arctan(tanβ×cosαt)= arctan(tan12°×cos20.4103°)=11.2665°
ZH= = =2.450
计算中心距a:

计算内容 计算结果
a≥
=
=111.178mm
取中心距 a=112mm
估算模数mn=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×=
0.784~2.24
取标准模数mn=2
小齿轮齿数

实际传动比： 传动比误差 在允许范围之内
修正螺旋角β=
10°50′39〃
与初选β=12°相近，Zβ，ZH可不修正。
齿轮分度圆直径

圆周速度
由文献[2]表5-6 取齿轮精度为8级
③验算齿面接触疲劳强度
按电机驱动，载荷平稳，由文献[2]表5-3 取 KA=1.25
由文献[2]图5-4（b），按8级精度和
取KV=1.023
齿宽 ，取标准b=45mm
由文献[2]图5-7（a）按b/d1=45/61.091=0.737,取Kβ=1.051
由文献[2]表5-4，Kα=1.2
载荷系数K= KAKVKβKα=
计算重合度：
齿顶圆直径
端面压力角：
齿轮基圆直径： mm
mm
端面齿顶压力角：

高速级斜齿轮主要参数：
mn=2
z1=30, z2=80
β=
10°50′39〃
mt= mn/cosβ=2.036mm
d1=61.091mm
d2=162.909mm
da1=65.091mm
da2=166.909mm
df1= d1-2(ha*+ c*) mn=56.091mm
df2= d2-2(ha*+ c*) mn=157.909mm
中心距a=1/2(d1+d2)=112mm
齿宽b2=b=
45mm
b1= b2+(5~10)=50mm

计算内容 计算结果

齿面接触应力
安全
④验算齿根弯曲疲劳强度
由文献[2]图5-18（b）得：
由文献[2]图5-19得：
由文献[2]式5-23：
取
计算许用弯曲应力：

计算内容

计算结果

由文献[2]图5-14得：
由文献[2]图5-15得：
由文献[2]式5-47得计算

由式5-48： 计算齿根弯曲应力：

均安全。
⑵低速级直齿轮的设计
①选择材料
小齿轮材料选用40Cr钢，齿面硬度250—280HBS,大齿轮材料选用ZG310-570，正火处理，齿面硬度162—185HBS
计算应力循环次数N：同高速级斜齿轮的计算 N1=60 n1jL h=1.748×108
N2= N1/i1=0.858×108
计算内容

计算结果
查文献[2]图5-17得：ZN1=1.12 Z N2=1.14
按齿面硬度250HBS和162HBS由文献[2]图（5-16（b））得：σHlim1=690Mpa, σHlim2=440 Mpa
由文献[2]式5-28计算许用接触应力：
[σH]1 =（σHlim1/SHmin）ZN1 ZX1 Zw ZLVR=710.976 Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2 ZX2 Zw ZLVR
=461.472 Mpa
因[σH]2〈[σH]1，所以取[σH]= [σH]2 =461.472 Mpa
②按接触强度确定中心距
小轮转距T1=136.283N.m=136283N.m
初取KtZεt2=1.1 由文献[2]表5-5得ZE=188.9 ，减速传动u=i23=2.034，取Φa=0.35

计算中心距a: a≥
=145.294mm
取中心距 a=150mm估算模数m=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×150=
1．05~3
取标准模数m=2
小齿轮齿数

齿轮分度圆直径

齿轮齿顶圆直径：

齿轮基圆直径： mm
mm
圆周速度
由文献[2]表5-6 取齿轮精度为8级
按电机驱动，载荷平稳，而工作机载荷微振，由文献[2]表5-3 取 KA=1.25
按8级精度和 取KV=1.02
齿宽 b= ,取标准b=53mm
由文献[2]图5-7（a）按b/d1=53/100=0.53,取Kβ=1.03
由文献[2]表5-4，Kα=1.1
载荷系数K= KAKVKβKα=
计算端面重合度：

安全。
③校核齿根弯曲疲劳强度
按z1=50, z2=100,由文献[2]图5-14得YFa1=2.36 ,YFa2=2.22
由文献[2]图5-15得YSa1= 1.71，YSa2=1.80。
Yε=0.25+0.75/ εα=0.25+0.75/1.804=0.666
由文献[2]图5-18（b），σFlim1=290Mp, σFlim2=152Mp
由文献[2]图5-19，YN1= YN2=1.0,因为m=4〈5mm，YX1= YX2=1.0。
取YST=2.0，SFmin=1.4。
计算许用弯曲应力：
[σF1]= σFlim1YST YN1 YX1/SFmin=414Mp
[σF2]= σFlim2YST YN2 YX2/SFmin=217Mp
计算齿根弯曲应力：
σF1=2KT1YFa1YSa1Yε/bd1m=2×1.445×136283×2.36×1.71×0.666/53×100×2=99.866Mp〈[σF1]
σF2=σF1 YFa2YSa2/ YFa1YSa1=98.866Mp〈[σF2]
均安全。
五．轴的结构设计和轴承的选择
a1=112mm, a2=150mm,
bh2=45mm, bh1= bh2+(5~10)=50mm
bl2=53mm, bl1= bl2+(5~10)=60mm
(h----高速轴，l----低速轴)
考虑相邻齿轮沿轴向不发生干涉，计入尺寸s=10mm，考虑齿轮与箱体内壁沿轴向不发生干涉，计入尺寸k=10mm，为保证滚动轴承放入箱体轴承座孔内，计入尺寸c=5mm，初取轴承宽度分别为n1=20mm,n2=22，n3=22mm，3根轴的支撑跨距分别为：
计算内容

低速级直齿轮主要参数：
m=2
z1=50, z1=50 z2=100
u=2.034
d1=100mm
d2=200mm
da1=104mm
da2=204mm
df1=
d1-2(ha*+ c*) m=95mm
df2=
d2-2(ha*+ c*) m=195mm
a=1/2(d2+ d1)=150mm
齿宽b2 =b=53mm
b1=b2+
(5~10)=60mm

计算结果
l1=2(c+k)+bh1+s+bl1+n1=2×(5+10)+50+10+60+20=170mm
l2=2(c+k)+bh1+s+bl1+n2=2×(5+10)+50+10+60+20=

172mm
l3=2(c+k)+bh1+s+bl1+n3=2×(5+10)+50+10+60+20=172mm
(2)高速轴的设计：
①选择轴的材料及热处理
由于高速轴小齿轮直径较小，所以采用齿轮轴，选用40r钢，
②轴的受力分析：
如图1轴的受力分析：

lAB=l1=170mm,
lAC=n1/2+c+k+bh1/2=20/2+5+10+50/2=50mm
lBC= lAB- lAC=170-50=120mm
(a) 计算齿轮啮合力：
Ft1=2000T1/d1=2000×51.687/61.091=162.131N
Fr1=Ft1tanαn/cosβ1692.13×tan20°/cos10.8441°=627.083N
Fa1= Ft1tanβ×tan10.8441°=324.141N
(b) 求水平面内支承反力，轴在水平面内和垂直面的受力简图如下图：

RAx= Ft1 lBC/ lAB=1692.131×120/170=1194.445N
RBx= Ft1-RAx=1692.131-1194.445=497.686N
RAy=(Fr1lBC+Fa1d1/2)/lAB=(627.083×120+324.141×
61.091/2)/170=500.888N
RBy= Fr1-RAy=627.083-500.888=126.195N
(c) 支承反力

弯矩MA= MB=0，MC1= RA lAC=64760.85N.mm
MC2= RB lBC=61612.32N.mm
转矩T= Ft1 d1/2=51686.987N.mm
计算内容

计算结果

d≥ ③轴的结构设计
按经验公式，减速器输入端轴径A0 由文献[2]表8-2，取A0=100
则d≥100 ，由于外伸端轴开一键槽，
d=17.557（1+5%）=18.435取d=20mm，由于da1<2d,用齿轮轴，根据轴上零件的布置、安装和定位的需要，初定轴段直径和长度，其中轴颈、轴的结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来考虑。
初定轴的结构尺寸如下图：

高速轴上轴承选择：选择轴承30205 GB/T297-94。
（2）中间轴（2轴）的设计：
①选择轴的材料及热处理
选用45号纲调质处理。
②轴的受力分析：
如下图轴的受力分析：

计算内容

计算结果

lAB=l2=172mm,
lAC=n2/2+c+k+bh1/2=22/2+5+10+50/2=51mm
lBC= lAB- lAC=172-51=121mm
lBD=n2/2+c+k+bl1/2=22/2+5+10+60/2=56mm
(a) 计算齿轮啮合力：
Ft2=2000T2/d2=2000×136.283/162.909=1673.118N
Fr2=Ft2tanαn/cosβ=1673.118×tan20°/cos10.8441°=620.037N
Fa2=Ft2tanβ=1673.118×tan10.8441°=320.499N
Ft3=2000T2/d3=2000×136.283/100=2725.660N
Fr3=Ft3tanα=2725.660×tan20°=992.059N
(b)求水平面内和垂直面内的支反力
RAx=(Ft2lBC+Ft3lBD )/lAB=(1673.118×121+2725.660×56)/172=2064.443N
RBx=Ft2+Ft3-RAX=1673.118+2725.660-2064.443=2334.35N
RAY=(Fa2d2/2-Fr2lBC+Fr3lBD)/lAB=(320.449×162.909/2-620.037×121+992.059×56)=190.336N
RBY=Fr3-Fr2-RAY=992.059-620.037-190.336=
计算内容

计算结果
181.656N
RA=2073.191N, RB=2341.392N
③轴的结构设计
按经验公式, d≥A0 由文献[2]表8-2，取A0=110
则d≥110 ，取开键槽处d=35mm
根据轴上零件的布置、安装和定位的需要，初定轴段直径和长度，其中轴颈、轴的结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来考虑。
初定轴的结构尺寸如下图：

中间轴上轴承选择：选择轴承6206 GB/T276-94。
（3）低速轴（3轴）的设计：
①选择轴的材料及热处理
选用45号纲调质处理。
②轴的受力分析：
如下图轴的受力分析：

计算内容

计算结果

初估轴径：
d≥A0 =110
联接联轴器的轴端有一键槽，dmin=33.5（1+3%）=34.351mm，取标准d=35mm
轴上危险截面轴径计算：d=（0.3~0.4）a=（0.3~0.4）×150=45~60mm 最小值dmin =45×（1+3%）=46.35mm，取标准
计算内容 计算结果
50mm
初选6207GB/T276-94轴承，其内径，外径，宽度为40×80×18
轴上各轴径及长度初步安排如下图：

③低速级轴及轴上轴承的强度校核
a、 低速级轴的强度校核
①按弯扭合成强度校核：
转矩按脉动循环变化，α≈0.6
Mca1= Mc=106962.324N.mm
Mca2=
Mca3=αT=159679.800N.mm
计算弯矩图如下图：

计算内容

计算结果

Ⅱ剖面直径最小，而计算弯矩较大，Ⅷ剖面计算弯矩最大，所以校核Ⅱ，Ⅷ剖面。
Ⅱ剖面:σca= Mca3/W=159679.8/0.1×35³=37.243Mp
Ⅷ剖面：σca= Mca2/W=192194.114/0.1×50³=15.376Mp
对于45号纲，σB=637Mp，查文献[2]表8-3得
[σb] -1=59
Mp，σca<[σb] -1,安全。
②精确校核低速轴的疲劳强度
a、 判断危险截面：
各个剖面均有可能有危险剖面。其中，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ剖面为过度圆角引起应力集中，只算Ⅱ剖面即可。Ⅰ剖面与Ⅱ剖面比较，只是应力集中影响不同，可取应力集中系数较大者进行验算。Ⅸ--Ⅹ面比较，它们直径均相同，Ⅸ与Ⅹ剖面计算弯矩值小，Ⅷ剖面虽然计算弯矩值最大，但应力集中影响较小（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），所以Ⅵ与Ⅶ剖面危险，Ⅵ与Ⅶ剖面的距离较接近（可取5mm左右），承载情况也很接近，可取应力集中系数较大值进行验算。
计算内容

计算结果
b.较核Ⅰ、Ⅱ剖面疲劳强度：Ⅰ剖面因键槽引
起的应力集中系数由文献[2]附表1-1查得：kσ=1.76, kτ=1.54
Ⅱ剖面配合按H7/K6，引起的应力集中系数由文献[2]附表1-1得：kσ=1.97, kτ=1.51。Ⅱ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查文献[2]附表1-2（用插入法）： （过渡圆角半径根据D-d由文献[1]表4.2-13查取） kτ=1.419，故应按过渡圆角引起的应力集中系数验算Ⅱ剖面
Ⅱ剖面产生的扭应力、应力幅、平均应力为：
τmax =T/ WT=266.133/0.2×35³=31.036Mp,
τa=τm =τmax /2=15.52Mp
绝对尺寸影响系数查文献[2]附表1-4得：εσ =0.88，ετ =0.81，表面质量系数查文献[2]附表1-5：βσ =0.92，βτ =0.92
Ⅱ剖面安全系数为：
S=Sτ=
取[S]=1.5~1.8，S>[S] Ⅱ剖面安全。
b、 校核Ⅵ，Ⅶ剖面：
Ⅵ剖面按H7/K6配合，引起的应力集中系数查附表1-1，kσ=1.97, kτ=1.51
Ⅵ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查附表1-2， ，kσ=1.612,kτ=1.43
Ⅶ剖面因键槽引起的应力集中系数查文献[2]附表1-1得：kσ=1.82, kτ=1.62。故应按过渡圆角引起
计算内容

计算结果
的应力集中系数来验算Ⅵ剖面
MVⅠ=113 RA=922.089×113=104196.057N.mm, TVⅠ=266133N.mm
Ⅵ剖面产生的正应力及其应力幅、平均应力：
σmax= MVⅠ/W=104196.057/0.1×50³=8.336Mp
σa=σmax=8.366 σm=0
Ⅵ剖面产生的扭应力及其应力幅，平均应力为：
τmax =TⅥ/ WT=266133/0.2×50³
绝对尺寸影响系数由文献[2]附表1-4得：εσ =0.84，ετ
=0.78
表面质量系数由文献[2]附表1-5查得：βσ =0.92，βτ =0.92
Ⅵ剖面的安全系数：
Sσ =
Sτ=
S=
取[S]= 1.5~1.8，S>[S] Ⅵ剖面安全。
六．各个轴上键的选择及校核
1．高速轴上键的选择：
初选A型6×32 GB1095-79：b=6mm，L=32mm，l=26mm,查文献[2]表2-10，许用挤压应力[σp]=110Mp，σp= 满足要求；

计算内容

高速轴上
选A型6×32 GB1095-79：b=6mm，L=32mm，l=26mm
中间轴
选A型10×32 GB1095-79：b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,

计算结果
2．中间轴键的选择：
A处：初选A型10×32 GB1095-79：b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm, [σp]=110Mp
σp= 满足要求;
B处：初选A型10×45 GB1095-79：
b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,[σp]=110Mp
σp= 满足要求.
3. 低速轴上键的选择：
a.联轴器处选A型普通平键
初选A型10×50 GB1096-79：b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm,查文献[2]表2-10，许用挤压应力[σp]=110Mp
σp= 满足要求.
b. 齿轮处初选A型14×40 GB1096-79：b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm, [σp]=110Mp
σp= 满足要求.
七．联轴器的选择
根据设计题目的要求，减速器只有低速轴上放置一联轴器。
查表取工作情况系数K=1.25~1.5 取K=1.5
计算转矩 Tc=KT=1.5×266.133=399.200Mp
选用HL3型联轴器：J40×84GB5014-85，[T]=630N.m, Tc<[T],n<[n],所选联轴器合适。
低速轴
联轴器处选A型10×50GB1096-79：b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm
低速轴
齿轮处初选A型14×40GB1096-79：
b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm

选用HL3型联轴器：J40×84GB5014-85
参考资料：机械课程设计，理论力学