❶ 机械设计课程设计设计带式运输机传动装置其中运输带工作拉力F=2900N V=1. 5滚筒直径D=400滚筒效率0....
课程设计 带式运输机传动装置设计,共31页,6698字
目录
第一章 设计任务版书 1
第二章 传动装置的总体设权计 2
2.1 电动机的选择 2
2.2 传动装置的总传动比和传动比分配 3
2.3传动装置的运动和动力参数计算 3
第三章 传动零件的设计计算 5
3.1 V带传动的设计计算 5
3.2蜗轮轮蜗杆传动的设计计算 6
第四章 轴的结构尺寸计算 8
4.1蜗轮转轴的机构尺寸计算 8
4.2蜗杆轴的结构尺寸设计 8
第五章 轴的强度校核 10
5.1 蜗轮转轴的强度校核 10
5.2 蜗杆轴的强度校核 12
第六章 滚动轴承的选择和校核 16
6.1 蜗轮转轴轴承选择和校核 16
6.2蜗杆轴轴承选择和校核 16
第七章 平键的选择计算以及联轴器的选择 18
7.1 蜗杆转轴与蜗轮接触的键的选择计算 18
7.2 周转定向连轴起的键的选择计算 18
7.4 联轴器的选择 19
第八章 减速器箱体设计及附件的选择和说明 20
8.1箱体主要尺寸设计 20
8.2附属零件的设计 20
第九章 润滑与密封 21
第十章 课程设计小结 22
参考文献 22
❷ 电器控制装置设计的基本步骤和方法有哪些
设计方法及步骤
在接到设计任务书后,按原理设计和工艺设计两方面进行。
1.原理图设计的步骤
(1)根据要求拟定设计任务。
(2)根据拖动要求设计主电路。在绘制主电路时,可考虑以下几个方面:
①每台电动机的控制方式,应根据其容量及拖动负载性质考虑其启动要求,选择适当的启动线路。对于容量小(7.5kw以下)、启动负载不大的电动机,可采用直接启动}对于大容量电动机应采用降压启动。
②根据运动要求决定转向控制。
③根据每台电动机的工作制,决定是否需要设置过载保护或过电流控制措施。
④根据拖动负载及工艺要求决定停车时是否需要制动控制,并决定采用何种控制方式。
⑤设置短路保护及其他必要的电气保护。
⑥考虑其他特殊要求:调速要求、主电路参数测量、信号检测等。
(3)根据主电路的控制要求设计控制回路,其设计方法是:
①正确选择控制电路电压种类及大小。
②根据每台电动机的启动、运行、调速、制动及保护要求,依次绘制各控制环节(基本单元控制线路)。
③设置必要的联锁(包括同一台电动机各动作之间以及各台电动机之间的动作联锁)。
④设置短路保护以及设计任务书中要求的位置保护(如极限位、越位、相对位置保护)、电压保护、电流保护和各种物理量保护(温度、压力、流量等)。
⑤根据拖动要求,设计特殊要求控制环节,如自动抬刀、变速与自动循环、工艺参数测量等控制。
⑥按需要设置应急操作。
(4)根据照明、指示、报警等要求设计辅助电路。
(5)总体检查、修改、补充及完善。主要内容包括:
①校核各种动作控制是否满足要求,是否有矛盾或遗漏。
②检查接触器、继电器、主令电器的触点使用是否合理,是否超过电器元件允许的数量。
③检查联锁要求能否实现。
④检查各种保护能否实现。
⑤检查发生误操作所引起的后果与防范措施。
(6)进行必要的参数计算。
(7)正确、合理地选择各电器元件,按规定格式编制元件目录表。
(8)根据完善后的设计草图,按GB/T 6988电气制图标准绘制电气原理线路图,并按GB/T 5094-1985《电气技术中的项目代号》要求标注器件的项目代号,按GB 4884-1985《绝缘导线的标记》的要求对线路进行统一编号。
2.工艺设计步骤
(1)根据电气设备的总体配置及电器元件的分布状况和操作要求划分电器组件,绘制电气控制系统的总装配图和接线图。
(2)根据电器元件的型号、外形尺寸、安装尺寸绘制每一组件的元件布置图(如电器安装板、控制面板、电源、放大器等)。
(3)根据元件布置图及电气原理编号绘制组件接线图,统计组件进出线的数量、编号以及各组件之间的连接方式。
(4)绘制并修改工艺设计草图后,便可按机械、电气制图要求绘制工程图。最后按设计过程和设计结果编写设计说明书及使用说明书。
❸ 机械设计课程设计---设计盘磨机传动装置!!!
我也在做这个题也 老兄
我只能提供样本给你哈 具体的还是得靠你自己啦
目 录
一 课程设计书 2
二 设计要求 2
三 设计步骤 2
1. 传动装置总体设计方案 3
2. 电动机的选择 4
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5
6. 齿轮的设计 8
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19
8. 键联接设计 26
9. 箱体结构的设计 27
10.润滑密封设计 30
11.联轴器设计 30
四 设计小结 31
五 参考资料 32
一. 课程设计书
设计课题:
设计一用于带式运输机上的两级齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷有轻微冲击,工作环境多尘,通风良好,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滚筒转速容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
参数:
皮带有效拉力F(KN) 3.2
皮带运行速度V(m/s) 1.4
滚筒直径D(mm) 400
二. 设计要求
1.减速器装配图1张(0号)。
2.零件工作图2-3张(A2)。
3.设计计算说明书1份。
三. 设计步骤
1. 传动装置总体设计方案
2. 电动机的选择
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比
4. 计算传动装置的运动和动力参数
5. 齿轮的设计
6. 滚动轴承和传动轴的设计
7. 键联接设计
8. 箱体结构设计
9. 润滑密封设计
10. 联轴器设计
1.传动装置总体设计方案:
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,
要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。
其传动方案如下:
图一:(传动装置总体设计图)
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置的总效率
为V带的传动效率, 为轴承的效率,
为对齿轮传动的效率,(齿轮为7级精度,油脂润滑)
为联轴器的效率, 为滚筒的效率
因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
=0.96× × ×0.99×0.96=0.760;
2.电动机的选择
电动机所需工作功率为: P =P/η =3200×1.4/1000×0.760=3.40kW
滚筒轴工作转速为n= = =66.88r/min,
经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i =2~4,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i =8~40,
则总传动比合理范围为i =16~160,电动机转速的可选范围为n =i ×n=(16~160)×66.88=1070.08~10700.8r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0
额定电流8.8A,满载转速 1440 r/min,同步转速1500r/min。
方案 电动机型号 额定功 率
P
kw 电动机转速
电动机重量
N 参考价格
元 传动装置的传动比
同步转速 满载转速 总传动 比 V带传 动 减速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比
(1)总传动比
由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为 =n /n=1440/66.88=17.05
(2)分配传动装置传动比
= ×
式中 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取 =2.3(实际的传动比要在设计V带传动时,由所选大、小带轮的标准直径之比计算),则减速器传动比为
= =17.05/2.3=7.41
根据展开式布置,考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,查图得高速级传动比为 =3.24,则 = =2.29
4.计算传动装置的运动和动力参数
(1) 各轴转速
= =1440/2.3=626.09r/min
= =626.09/3.24=193.24r/min
= / =193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
(2) 各轴输入功率
= × =3.40×0.96=3.26kW
= ×η2× =3.26×0.98×0.95=3.04kW
= ×η2× =3.04×0.98×0.95=2.83kW
= ×η2×η4=2.83×0.98×0.99=2.75kW
则各轴的输出功率:
= ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
= ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
= ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
= ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
(3) 各轴输入转矩
= × × N•m
电动机轴的输出转矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: = × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
= × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
= × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
输出转矩: = ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
= ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
= ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
= ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
运动和动力参数结果如下表
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
输入 输出 输入 输出
电动机轴 3.40 22.55 1440
1轴 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2轴 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3轴 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4轴 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齿轮的设计
(一)高速级齿轮传动的设计计算
1. 齿轮材料,热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮
(1)齿轮材料及热处理
① 材料:高速级小齿轮选用45#钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =24
高速级大齿轮选用45#钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齿轮精度
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸
按齿面接触强度设计
确定各参数的值:
①试选 =1.6
查课本 图10-30 选取区域系数 Z =2.433
由课本 图10-26
则
②由课本 公式10-13计算应力值环数
N =60n j =60×626.09×1×(2×8×300×8)
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25为齿数比,即3.25= )
③查课本 10-19图得:K =0.93 K =0.96
④齿轮的疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5
[ ] = =0.96×450=432
许用接触应力
⑤查课本由 表10-6得: =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.设计计算
①小齿轮的分度圆直径d
=
②计算圆周速度
③计算齿宽b和模数
计算齿宽b
b= =49.53mm
计算摸数m
初选螺旋角 =14
=
④计算齿宽与高之比
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤计算纵向重合度
=0.318 =1.903
⑥计算载荷系数K
使用系数 =1
根据 ,7级精度, 查课本由 表10-8得
动载系数K =1.07,
查课本由 表10-4得K 的计算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查课本由 表10-13得: K =1.35
查课本由 表10-3 得: K = =1.2
故载荷系数:
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
d =d =49.53× =51.73
⑧计算模数
=
4. 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式
≥
⑴ 确定公式内各计算数值
① 小齿轮传递的转矩 =48.6kN•m
确定齿数z
因为是硬齿面,故取z =24,z =i z =3.24×24=77.76
传动比误差 i=u=z / z =78/24=3.25
Δi=0.032% 5%,允许
② 计算当量齿数
z =z /cos =24/ cos 14 =26.27
z =z /cos =78/ cos 14 =85.43
③ 初选齿宽系数
按对称布置,由表查得 =1
④ 初选螺旋角
初定螺旋角 =14
⑤ 载荷系数K
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.35=1.73
⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y
查课本由 表10-5得:
齿形系数Y =2.592 Y =2.211
应力校正系数Y =1.596 Y =1.774
⑦ 重合度系数Y
端面重合度近似为 =[1.88-3.2×( )] =[1.88-3.2×(1/24+1/78)]×cos14 =1.655
=arctg(tg /cos )=arctg(tg20 /cos14 )=20.64690
=14.07609
因为 = /cos ,则重合度系数为Y =0.25+0.75 cos / =0.673
⑧ 螺旋角系数Y
轴向重合度 = =1.825,
Y =1- =0.78
⑨ 计算大小齿轮的
安全系数由表查得S =1.25
工作寿命两班制,8年,每年工作300天
小齿轮应力循环次数N1=60nkt =60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10 /3.24=1.9305×10
查课本由 表10-20c得到弯曲疲劳强度极限
小齿轮 大齿轮
查课本由 表10-18得弯曲疲劳寿命系数:
K =0.86 K =0.93
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
[ ] =
[ ] =
大齿轮的数值大.选用.
⑵ 设计计算
① 计算模数
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =51.73 来计算应有的齿数.于是由:
z = =25.097 取z =25
那么z =3.24×25=81
② 几何尺寸计算
计算中心距 a= = =109.25
将中心距圆整为110
按圆整后的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正.
计算大.小齿轮的分度圆直径
d = =51.53
d = =166.97
计算齿轮宽度
B=
圆整的
(二) 低速级齿轮传动的设计计算
⑴ 材料:低速级小齿轮选用45钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =30
速级大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS z =2.33×30=69.9 圆整取z =70.
⑵ 齿轮精度
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
⑶ 按齿面接触强度设计
1. 确定公式内的各计算数值
①试选K =1.6
②查课本由 图10-30选取区域系数Z =2.45
③试选 ,查课本由 图10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
应力循环次数
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由课本 图10-19查得接触疲劳寿命系数
K =0.94 K = 0.97
查课本由 图10-21d
按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ,
大齿轮的接触疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查课本由 表10-6查材料的弹性影响系数Z =189.8MP
选取齿宽系数
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 计算圆周速度
0.665
3. 计算齿宽
b= d =1×65.71=65.71
4. 计算齿宽与齿高之比
模数 m =
齿高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 计算纵向重合度
6. 计算载荷系数K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系数K =1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故载荷系数
K= =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径
d =d =65.71×
计算模数
3. 按齿根弯曲强度设计
m≥
一确定公式内各计算数值
(1) 计算小齿轮传递的转矩 =143.3kN•m
(2) 确定齿数z
因为是硬齿面,故取z =30,z =i ×z =2.33×30=69.9
传动比误差 i=u=z / z =69.9/30=2.33
Δi=0.032% 5%,允许
(3) 初选齿宽系数
按对称布置,由表查得 =1
(4) 初选螺旋角
初定螺旋角 =12
(5) 载荷系数K
K=K K K K =1×1.04×1.2×1.35=1.6848
(6) 当量齿数
z =z /cos =30/ cos 12 =32.056
z =z /cos =70/ cos 12 =74.797
由课本 表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y
(7) 螺旋角系数Y
轴向重合度 = =2.03
Y =1- =0.797
(8) 计算大小齿轮的
查课本由 图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限
查课本由 图10-18得弯曲疲劳寿命系数
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
计算大小齿轮的 ,并加以比较
大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算.
① 计算模数
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =3mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =72.91 来计算应有的齿数.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
计算中心距 a= = =102.234
将中心距圆整为103
修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正
分度圆直径
d = =61.34
d = =143.12
计算齿轮宽度
圆整后取
低速级大齿轮如上图:
齿轮各设计参数附表
1. 各轴转速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)
626.09 193.24 84.38 84.38
2. 各轴输入功率 P
(kw)
(kw)
(kw)
(kw)
3.26 3.04 2.83 2.75
3. 各轴输入转矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
49.79 151.77 326.98 307.52
6.传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴. 求输出轴上的功率P ,转速 ,转矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N.m
⑵. 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圆周力F ,径向力F 及轴向力F 的方向如图示:
⑶. 初步确定轴的最小直径
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本 取
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号
查课本 ,选取
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
① 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径 ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径 半联轴器与 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比 略短一些,现取
② 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据 ,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.
D B
轴承代号
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 从动轴的设计
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ,故 ;而 .
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度 mm,
③ 取安装齿轮处的轴段 ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮 的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取 . 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取 .轴环宽度 ,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取 .
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16 ,两圆柱齿轮间的距离c=20 .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8 ,已知滚动轴承宽度T=16 ,
高速齿轮轮毂长L=50 ,则
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.
5. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,
查《机械设计手册》20-149表20.6-7.
对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距.
传动轴总体设计结构图:
(从动轴)
(中间轴)
(主动轴)
从动轴的载荷分析图:
6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度
根据
= =
前已选轴材料为45钢,调质处理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此轴合理安全
7. 精确校核轴的疲劳强度.
⑴. 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可.
⑵. 截面Ⅶ左侧。
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为
截面Ⅳ上的扭矩 为 =311.35
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= =
轴的材料为45钢。调质处理。
由课本 表15-1查得:
因
经插入后得
2.0 =1.31
轴性系数为
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ ( -1)=1.26
所以
综合系数为: K =2.8
K =1.62
碳钢的特性系数 取0.1
取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右侧
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 为 =295
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= = K =
K =
所以
综合系数为:
K =2.8 K =1.62
碳钢的特性系数
取0.1 取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.键的设计和计算
①选择键联接的类型和尺寸
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键.
根据 d =55 d =65
查表6-1取: 键宽 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和键联接的强度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作长度 36-16=20
50-20=30
③键与轮毂键槽的接触高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式(6-1)得:
<[ ]
<[ ]
两者都合适
取键标记为:
键2:16×36 A GB/T1096-1979
键3:20×50 A GB/T1096-1979
9.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,
大端盖分机体采用 配合.
1. 机体有足够的刚度
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度
2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.
4. 对附件设计
A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固
B 油螺塞:
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。
C 油标:
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔:
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡.
E 盖螺钉:
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.
F 位销:
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度.
G 吊钩:
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体.
减速器机体结构尺寸如下:
名称 符号 计算公式 结果
箱座壁厚
10
箱盖壁厚
9
箱盖凸缘厚度
12
箱座凸缘厚度
15
箱座底凸缘厚度
25
地脚螺钉直径
M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联接螺栓直径
M12
机盖与机座联接螺栓直径
=(0.5~0.6)
M10
轴承端盖螺钉直径
=(0.4~0.5)
10
视孔盖螺钉直径
=(0.3~0.4)
8
定位销直径
=(0.7~0.8)
8
, , 至外机壁距离
查机械课程设计指导书表4 34
22
18
, 至凸缘边缘距离
查机械课程设计指导书表4 28
16
外机壁至轴承座端面距离
= + +(8~12)
50
大齿轮顶圆与内机壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内机壁距离
>
10
机盖,机座肋厚
9 8.5
轴承端盖外径
+(5~5.5)
120(1轴)125(2轴)
150(3轴)
轴承旁联结螺栓距离
120(1轴)125(2轴)
150(3轴)
10. 润滑密封设计
对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于 ,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度.
油的深度为H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。
密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为
密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太
大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。
11.联轴器设计
1.类型选择.
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器.
2.载荷计算.
公称转矩:T=9550 9550 333.5
查课本 ,选取
所以转矩
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm
❹ 机械设计-课程设计-带式运输机传动装置-二级齿轮减速器
一、 设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器
1. 要求:拟定传动关系:由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。
2. 工作条件:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。
3. 知条件:运输带卷筒转速 ,
减速箱输出轴功率 马力,
二、 传动装置总体设计:
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下:
三、 选择电机
1. 计算电机所需功率 : 查手册第3页表1-7:
-带传动效率:0.96
-每对轴承传动效率:0.99
-圆柱齿轮的传动效率:0.96
-联轴器的传动效率:0.993
—卷筒的传动效率:0.96
说明:
-电机至工作机之间的传动装置的总效率:
2确定电机转速:查指导书第7页表1:取V带传动比i=2 4
二级圆柱齿轮减速器传动比i=8 40所以电动机转速的可选范围是:
符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000
根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:
方案 电动机型号 额定功率 同步转速
r/min 额定转速
r/min 重量 总传动比
1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11
2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79
3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53
4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下:
额定功率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB
4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280
四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:
总传动比:
分配传动比:取 则
取 经计算
注: 为带轮传动比, 为高速级传动比, 为低速级传动比。
五 计算传动装置的运动和动力参数:
将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴
——依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。
1. 各轴转速:
2各轴输入功率:
3各轴输入转矩:
运动和动力参数结果如下表:
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
输入 输出 输入 输出
电动机轴 3.67 36.5 960
1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86
2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68
3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1
4轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
六 设计V带和带轮:
1.设计V带
①确定V带型号
查课本 表13-6得: 则
根据 =4.4, =960r/min,由课本 图13-5,选择A型V带,取 。
查课本第206页表13-7取 。
为带传动的滑动率 。
②验算带速: 带速在 范围内,合适。
③取V带基准长度 和中心距a:
初步选取中心距a: ,取 。
由课本第195页式(13-2)得: 查课本第202页表13-2取 。由课本第206页式13-6计算实际中心距: 。
④验算小带轮包角 :由课本第195页式13-1得: 。
⑤求V带根数Z:由课本第204页式13-15得:
查课本第203页表13-3由内插值法得 。
EF=0.1
=1.37+0.1=1.38
EF=0.08
查课本第202页表13-2得 。
查课本第204页表13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.009
=0.95+0.009=0.959
则
取 根。
⑥求作用在带轮轴上的压力 :查课本201页表13-1得q=0.10kg/m,故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力:
作用在轴上压力:
。
七 齿轮的设计:
1高速级大小齿轮的设计:
①材料:高速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。
②查课本第166页表11-7得: 。
查课本第165页表11-4得: 。
故 。
查课本第168页表11-10C图得: 。
故 。
③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数 ,取齿宽系数 计算中心距:由课本第165页式11-5得:
考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取
则 取
实际传动比:
传动比误差: 。
齿宽: 取
高速级大齿轮: 高速级小齿轮:
④验算轮齿弯曲强度:
查课本第167页表11-9得:
按最小齿宽 计算:
所以安全。
⑤齿轮的圆周速度:
查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
2低速级大小齿轮的设计:
①材料:低速级小齿轮选用 钢调质,齿面硬度为250HBS。
低速级大齿轮选用 钢正火,齿面硬度为220HBS。
②查课本第166页表11-7得: 。
查课本第165页表11-4得: 。
故 。
查课本第168页表11-10C图得: 。
故 。
③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数 ,取齿宽系数
计算中心距: 由课本第165页式11-5得:
取 则 取
计算传动比误差: 合适
齿宽: 则取
低速级大齿轮:
低速级小齿轮:
④验算轮齿弯曲强度:查课本第167页表11-9得:
按最小齿宽 计算:
安全。
⑤齿轮的圆周速度:
查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
八 减速器机体结构尺寸如下:
名称 符号 计算公式 结果
箱座厚度
10
箱盖厚度
9
箱盖凸缘厚度
12
箱座凸缘厚度
15
箱座底凸缘厚度
25
地脚螺钉直径
M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联结螺栓直径
M12
盖与座联结螺栓直径
=(0.5 0.6)
M10
轴承端盖螺钉直径
=(0.4 0.5)
10
视孔盖螺钉直径
=(0.3 0.4)
8
定位销直径
=(0.7 0.8)
8
, , 至外箱壁的距离
查手册表11—2 34
22
18
, 至凸缘边缘距离
查手册表11—2 28
16
外箱壁至轴承端面距离
= + +(5 10)
50
大齿轮顶圆与内箱壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内箱壁距离
>
10
箱盖,箱座肋厚
9
8.5
轴承端盖外径
+(5 5.5)
120(1轴)
125(2轴)
150(3轴)
轴承旁联结螺栓距离
120(1轴)
125(2轴)
150(3轴)
九 轴的设计:
1高速轴设计:
①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。
②各轴段直径的确定:根据课本第230页式14-2得: 又因为装小带轮的电动机轴径 ,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且 所以查手册第9页表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。
因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所以查手册85页表7-12取 ,L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
段装配轴承且 ,所以查手册62页表6-1取 。选用6009轴承。
L3=B+ +2=16+10+2=28。
段主要是定位轴承,取 。L4根据箱体内壁线确定后在确定。
装配齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴:
查手册51页表4-1得:
得:e=5.9<6.25。
段装配轴承所以 L6= L3=28。
2 校核该轴和轴承:L1=73 L2=211 L3=96
作用在齿轮上的圆周力为:
径向力为
作用在轴1带轮上的外力:
求垂直面的支反力:
求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图:
求水平面的支承力:
由 得
N
N
求并绘制水平面弯矩图:
求F在支点产生的反力:
求并绘制F力产生的弯矩图:
F在a处产生的弯矩:
求合成弯矩图:
考虑最不利的情况,把 与 直接相加。
求危险截面当量弯矩:
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )
计算危险截面处轴的直径:
因为材料选择 调质,查课本225页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则:
因为 ,所以该轴是安全的。
3轴承寿命校核:
轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取
按最不利考虑,则有:
则 因此所该轴承符合要求。
4弯矩及轴的受力分析图如下:
5键的设计与校核:
根据 ,确定V带轮选铸铁HT200,参考教材表10-9,由于 在 范围内,故 轴段上采用键 : ,
采用A型普通键:
键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取 =50得 查课本155页表10-10 所选键为:
中间轴的设计:
①材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。
②根据课本第230页式14-2得:
段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取 ,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+ + + =18+10+10+2=40。
装配低速级小齿轮,且 取 ,L2=128,因为要比齿轮孔长度少 。
段主要是定位高速级大齿轮,所以取 ,L3= =10。
装配高速级大齿轮,取 L4=84-2=82。
段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取 ,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。
③校核该轴和轴承:L1=74 L2=117 L3=94
作用在2、3齿轮上的圆周力:
N
径向力:
求垂直面的支反力
计算垂直弯矩:
求水平面的支承力:
计算、绘制水平面弯矩图:
求合成弯矩图,按最不利情况考虑:
求危险截面当量弯矩:
从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )
计算危险截面处轴的直径:
n-n截面:
m-m截面:
由于 ,所以该轴是安全的。
轴承寿命校核:
轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取
则 ,轴承使用寿命在 年范围内,因此所该轴承符合要求。
④弯矩及轴的受力分析图如下:
⑤键的设计与校核:
已知 参考教材表10-11,由于 所以取
因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得
L=128-18=110取键长为110. L=82-12=70取键长为70
根据挤压强度条件,键的校核为:
所以所选键为:
从动轴的设计:
⑴确定各轴段直径
①计算最小轴段直径。
因为轴主要承受转矩作用,所以按扭转强度计算,由式14-2得:
考虑到该轴段上开有键槽,因此取
查手册9页表1-16圆整成标准值,取
②为使联轴器轴向定位,在外伸端设置轴肩,则第二段轴径 。查手册85页表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值,因此取 。
③设计轴段 ,为使轴承装拆方便,查手册62页,表6-1,取 ,采用挡油环给轴承定位。选轴承6215: 。
④设计轴段 ,考虑到挡油环轴向定位,故取
⑤设计另一端轴颈 ,取 ,轴承由挡油环定位,挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。
⑥ 轮装拆方便,设计轴头 ,取 ,查手册9页表1-16取 。
⑦设计轴环 及宽度b
使齿轮轴向定位,故取 取
,
⑵确定各轴段长度。
有联轴器的尺寸决定 (后面将会讲到).
因为 ,所以
轴头长度 因为此段要比此轮孔的长度短
其它各轴段长度由结构决定。
(4).校核该轴和轴承:L1=97.5 L2=204.5 L3=116
求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。
作用在齿轮上的圆周力:
径向力:
求垂直面的支反力:
计算垂直弯矩:
.m
求水平面的支承力。
计算、绘制水平面弯矩图。
求F在支点产生的反力
求F力产生的弯矩图。
F在a处产生的弯矩:
求合成弯矩图。
考虑最不利的情况,把 与 直接相加。
求危险截面当量弯矩。
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )
计算危险截面处轴的直径。
因为材料选择 调质,查课本225页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则:
考虑到键槽的影响,取
因为 ,所以该轴是安全的。
(5).轴承寿命校核。
轴承寿命可由式 进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以 ,查课本259页表16-9,10取 取
按最不利考虑,则有:
则 ,
该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。
(6)弯矩及轴的受力分析图如下:
(7)键的设计与校核:
因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得
因为L1=107初选键长为100,校核 所以所选键为:
装齿轮查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得
因为L6=122初选键长为100,校核
所以所选键为: .
十 高速轴大齿轮的设计
因 采用腹板式结构
代号 结构尺寸和计算公式 结果
轮毂处直径
72
轮毂轴向长度
84
倒角尺寸
1
齿根圆处的厚度
10
腹板最大直径
321.25
板孔直径
62.5
腹板厚度
25.2
电动机带轮的设计
代号 结构尺寸和计算公式 结果
手册157页 38mm
68.4mm
取60mm
81mm
74.7mm
10mm
15mm
5mm
十一.联轴器的选择:
计算联轴器所需的转矩: 查课本269表17-1取 查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。
十二润滑方式的确定:
因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于 ,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度。
十三.其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。
十四.参考资料:
《机械设计课程设计手册》(第二版)——清华大学 吴宗泽,北京科技大学 罗圣国主编。
《机械设计课程设计指导书》(第二版)——罗圣国,李平林等主编。
《机械课程设计》(重庆大学出版社)——周元康等主编。
《机械设计基础》(第四版)课本——杨可桢 程光蕴 主编。
❺ 化工装置开展总体设计的前提条件
完成总体设计的基本条件是工艺装置组成确定、工艺路线确定,对全锋扒厂系统的要求明确;工厂组织机构和管理模式明确;工厂依托的社会资源确态郑定、设计帆基颂基础数据充分。
❻ 装置设备布置设计的一般要求是什么
答:(1)满足工艺流程要求,按物流顺序布置设备;
(2)工艺装置的设备、建筑物、构筑物平面布置的防火间距应满足表5.1.10的要求,符合安全生产和环境保护要求;
(3)应考虑管道安装经济合理和整齐美观,节省用地和减少能耗,便于施工、操作和维修;
(4)应满足全厂总体规划的要求;装置主管廊和设备的布置应根据装置在工厂总平面图上的位置以及有关装置、罐区、系统管廊、道路等的相对位置确定,并与相邻装置的布置相协调;
(5)根据全年最小频率风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置;
(6)设备应按工艺流程顺序和同类设备适当集中相结合的原则进行布置。在管廊两侧按流程顺序布置设备、减少占地面积、节省投资。处理腐蚀性、有毒、粘稠物料的设备宜按物性分别紧凑布置;
(7)设备、建筑物、构筑物应按生产过程的特点和火灾危险性类别分区布置。为防止结焦、堵塞、控制温降、压降,避免发生副反应等有工艺要求的相关设备,可靠近布置;
(8)设备基础标高和地下受液容器的位置及标高,应结合装置的坚向布置设计确定;
(9)在确定设备和构筑物的位置时,应使其地下部分的基础不超出装置边界线;
(10)输送介质对距离。角度、高差等有特殊要求的管道布置,应在设备布置设计时统筹规划。
❼ 装置艺术的构成
装置艺术,是指艺术家在特定的时空环境里,将人类日常生活中的已消费或未消费过的物质文化实体、进行艺术性地有效选择、利用、改造、组合,以令其演绎出新的展示个体或群体丰富的精神文化意蕴的艺术形态。简单地讲,装置艺术,就是“场地+材料+情感”的综合展示艺术。
装置艺术的发展如同其它艺术发展的景况一样,都是受当下多种单一与复合的观念所左右的,也受其自身发展经验的积累所促动。装置艺术日渐在内容关注、题材选择、文化指向、艺术到位、价值定位、情感流向、操作方法等方面,都呈现出多元繁复的状态。但从其总体来看,装置艺术的固有特征并没有朝令夕改。
装置艺术简介
装置艺术始于60年代,也称为“环境艺术”。作为一种艺术,它与六七十年代的“波普艺术”、“极少主义”,“观念艺术”等有联系。在短短几十年中,装置艺术已经成为当代艺术中的时髦,许多画家、雕塑家都给自己新添了“装置艺术家”的头衔。在西方已经有专门的装置艺术美术馆,例如英国伦敦的装置艺术博物馆,美国旧金山的卡帕街装置艺术中心,由1983年的一栋楼发展到2000年的四栋楼。纽约新兴的当代艺术中心,几乎就是一个装置艺术展览馆,在它的庭院中,修筑了露天装置艺术的专用隔间。美术院校也开始开设装置艺术课程。在英国,哈德斯费尔得大学已经设有专门的装置艺术学士学位。在西方当代美术馆的展览中,装置艺术也占据了相当重要的位置。以美国圣地亚哥当代艺术博物馆为例,在1969年至1996年期间,就举办了67次装置艺术展览。近年在美国美术院校毕业的硕士生很多人都成了装置艺术家。
装置艺术产生的原因
美国艺术批评家安东尼·强森(Anthony Janson)对后现代主义时期装置艺术如此引人注目是这样解释的,“按照解构主义艺术家的观点,世界就是‘文本’(text),装置艺术可以被看做是这种观念的完美宣示,但装置的意象,就连创作它的艺术家也无法完全把握,因此,‘读者’能自由地根据自己的理解,进行解读。装置艺术家创造一个另外的世界,它是一个自我的宇宙,既陌生,又似曾相识。观众不得不自己寻找走出这微缩的宇宙的途径。装置所创造的新奇的环境,引发观众的记忆,产生以记忆形式出现的经验,观众借助于自己的理解,又进一步强化这种经验。其结果是,‘文本’的写作,得到了观众的帮助。就装置本身而言,它们仅仅是容器而已,它们能容纳任何‘作者’和‘读者’希望放入的内容。因此,装置艺术可以作为最顺手的媒介,用来表达社会的、政治的或者个人的内容。”。另一位评论家麦克(Michael Kimmelman)则指出,装置艺术在当代兴起,与它的文献记录功能有关。它在这方面的潜能,远远超过绘画、雕塑和摄影等艺术形式。此外,装置艺术的兴起,也可以看作是对“极少主义”美术的反动。如果说“极少主义”几至虚无的直接和简单,在一定程度上反映了后工业社会对速度、效率的崇拜,那么,装置艺术的多多益善,则迫使观众放慢节奏。因此,装置艺术似乎满足了繁忙的当代人的生理需要和心理平衡。由于装置艺术中众多的艺术门类,以及众多实物的非逻辑,非再现的陈列,它们之间的张力构成了无穷大的观念的“排列组合”关系。同时,装置艺术还充分反映变化中的世界,因为装置艺术中静止的物品并不是绝对静止的,它们所存在的空间环境和社会处于永恒的运动中,因此它们本身的意义也在不断变化。
后现代社会的另一特征是摒弃极端,拥抱兼容。地球村的逐渐形成,意识形态的对立被经济合作所取代。折衷、含糊成为国际的主调。在瞬息万恋的时代,就像未来主义艺术家在他们的宣言中所说的,“试图使用逻辑来精微准确地解释一切,来解释其因果关系,是一种愚蠢的想法。因为我们周围的现实,互为牵连的事物向我们劈头袭来,它们契合在一起,混合在一起,混沌无序。”装置艺术正是这样一个说不清的世界--杂乱的实物,令人目不暇接的录像,昏乱怪异的声响,玄言断句,雕塑加绘画。这体现西方当代人迷茫而又无可奈何,不得不以自我为中心,放弃传统宗教,在神秘中寻求对不可知的答案。装置艺术解读的不确定性暗示这种神秘,承认人类的认知是相对的,而无法逾越的不可知才是绝对的。
与传统艺术的区别
在艺术上,装置是对传统艺术分类的挑战。每个时期的艺术分类是特定的社会和历史状态的产物。19世纪,美术家们试图用各种方式对艺术进行分类,有的以主体的感觉器官如视觉器官或听觉器官来分类;有的把艺术分为空间艺术或时间艺术,有的把艺术分类成再现艺术或非再现艺术。这种探索艺术分类新方式的努力,首先说明在18世纪法国美术学家阿贝·马托的分类原则上所建立的艺术分类已不能系统地界定日趋纷繁复杂的艺术现象。人们在不断从新的角度深究艺术的本质和各种艺术门类之间的关系,正像朱狄在《当代西方美学》中所指出,现当代艺术“粉碎了每一种艺术已往所具有的,为多数人所认可的那种传统尺度和界标。这一变化首先带来的是们不再像过去那样,在传统标准的意义上对各种艺术进行分类,而不得不去重新研究各门艺术的特征究竟发生了什么变化,继续进行对某一种艺术形式的独特本质进行研究,或在此基础上转入对构成各种艺术的最共同的本质加以研究。”装置艺术自由使用各门类艺术手段,表明人类表达思想观念的艺术方式是无法用机械的分类来界定的。由于现代艺术表现手段和材料的令人眼花缭乱的变化,依靠不断更新艺术分类原则,把规律化强加给无规律变化的艺术现象,不但无助于认识日日更新的艺术,到头来只会弄得人们无所适从。不受限制地综合使用多门类的艺术形式,是现代艺术追求表现广度,深度和强度的必然产物。
在展览和收藏方面,装置艺术藐视美术博物馆的权威。很多装置艺术最初都是在“非正式”的展览场所,即不是博物馆也不是画廊的地方展出。例如旧金山的卡帕街装置艺术中心就是由分散的一栋栋经过翻修的民房组成。在西方,博物馆的艺术基本上是中产阶级的艺术。没有受过高等教育的广大劳动阶层,去美术馆画廊的微乎其微。由于装置艺术把展览的场所搬到室外,移进翻修过的民居、废弃的厂房、简陋的仓库,以“平民化”的面目出现,实际上具有艺术普及的意味,把艺术带给那些几乎不进画廊、美术博物馆的劳动人民。同时,装置艺术还反对美术博物馆用象牙之塔把艺术与生活隔离。它不仅“平民化”,还直接进入生活。有的室外装置以声响雕塑组合的形式出现,有的建成奇异的园林,有的又像梦幻世界的建筑,有的则用来装饰大楼外墙,真正成为人们可观可游,可坐可卧的生活环境。但是装置艺术进入市民的生活环境,往往不是出于乌托邦式的艺术理想,而是经济原因。很多美国城市都有公共环境艺术基金,这些基金是装置艺术家的重要赞助资金来源之一。
装置艺术的特征
装置艺术一般具有以下特征:
1.装置艺术首先是一个能使观众置身其中的、三度空间的“环境”,这种“环境”包括室内和室外,但主要是室内。
2.装置艺术是艺术家根据特定展览地点的室内外的地点、空间特地设计和创作的艺术整体。
3.就像在一个电影场里不能同时放映两部电影一样,装置的整体性要求相应独立的空间,在视觉、听觉等方面,不受其它作品的影响和干扰。
4.观众介入和参与是装置艺术不可分割的一部分。装置艺术是人们生活经验的延伸。
5.装置艺术创造的环境,是用来包容观众、促使甚至迫使观众在界定的空间内由被动观赏转换成主动感受,这种感受要求观众除了积极思维和肢体介入外,还要使用它所有的感官:包括视觉、听觉、触觉、嗅觉,甚至味觉。
6.装置艺术不受艺术门类的限制,它自由地综合使用绘画、雕塑、建筑、音乐、戏剧、诗歌、散文、电影、电视、录音、录像、摄影等任何能够使用的手段。可以说装置艺术是一种开放的艺术手段。
7.为了激活观众,有时是为了扰乱观众的习惯性思维,那些刺激感官的因素往往经过夸张、强化或异化。
8.一般说来,装置艺术供短期展览,不是供收藏的艺术。
9.装置艺术是可变的艺术。艺术家既可以在展览期间改变组合,也可在异地展览时,增减或重新组合。
自然,装置艺术本身也在变化,例如,当代装置艺术不再是对传统的博物馆展览的一种反叛,相反,已经成为博物馆的宠儿。最初以反对博物馆永久收藏为其宗旨的“环境艺术”(也就是装置艺术),也被“招安”,进入博物馆的永久收藏藏品名单。再以美国圣地亚哥当代艺术博物馆为例,在它举办的67次装置艺术展览中,有58件被博物馆收购,成为永久收藏品。
装置艺术在中国
装置艺术在中国是20世纪80年代才开始被认识和兴起的。因为,美国著名的波普艺术家劳申柏格曾于80年代来中国美术馆办了一次展览。由此点燃了中国艺术家对装置艺术形态的兴趣火种。以致经过十多年的探索、实践发展,装置艺术越来越不仅为众多的中国艺术家和民众所认识、理解、认可与接受。而且,“装置艺术在90年代前期的中国美术中,已作为极有实力和潜力的艺术形式,积极的、深刻的表现着世界之今日中国之今日以及个人之今日”。装置艺术在中国的发展,也有其内在的因素。一方面,当代国际艺术的整体性发展对中国艺术家的刺激和推动。
另一方面,中国社会实行改革开放以后,经济发达、国人生活水平提高、综合国力增强,社会结构中的某些方面的观念也呈现出工业或后工业社会的情势。所以,装置艺术在中国还是有了长足的发展。这正如张晴所言:中国装置艺术家在装置艺术探索中,分别对当下经验、文化迁徙、观念派生等方面均作出了较有深度的挖掘与表现。而在艺术形式方面分别对分析的立体主义以来的,特别是针对后现代艺术中多元的形式进行探索,并将中国当代精神注入其中进行有机的媒合与升华。由此可见,在逐渐推进工业化发展的中国,在材料、特质越来越现代化并日趋丰富之同时,人们的观念变迁、文化取向、生活态度与方式必将日趋现代意义上的多元化。为此,作为进入工业社会的国度里,将艺术“走向物化”对于中国美术而言已不再遥远。同时,在一个创造物质、追求物质、享用物质的现状与前景中,综合材料与装置艺术必将越来越快地取代中国探索性艺术中领衔主角之地位。如果是这样,那么,待到中国的经济与欧美的经济相近之期,首先与世界艺术直接交流与媲美的艺术形式,那亦必推动综合材料与装置艺术。因为,综合材料与装置艺术不但对中国美术发展具有前景,对于世界美术发展同样具有前景。