《機械傳動》PPT課件.ppt

2020/9/20,1,第五章：機械傳動,帶傳動與齒輪傳動,2020/9/20,2,第一節(jié)：帶傳動,一、帶傳動的工作原理及類型 二、帶傳動的特點和應用 三、帶傳動的受力分析與打滑現象 四、帶傳動中的彈性滑動與傳動比 五、V型帶及帶輪,2020/9/20,3,一、帶傳動的工作原理及類型,帶傳動的組成 主動輪、從動輪、傳動帶。 傳動帶按其截面形狀分類 平帶、V型帶、圓帶、同步帶。 傳動的類型 開口傳動；交叉?zhèn)鲃?；角度傳動?2020/9/20,4,二、帶傳動的特點和應用,適用 通常用于傳遞中小功率；常用于多級傳動中的高速級；傳動比i7，傳動效率 =0.940.97。 優(yōu)點 中心距較大的傳動；過載時，出現打滑，起到過載保護作用；結構簡單，制造、安裝精度低，成本低。,2020/9/20,5,缺點 傳動裝置尺寸較大； 不能保證準確的傳動比； 帶的壽命較短； 傳動效率較低。,2020/9/20,6,三、帶傳動的受力分析與打滑現象,帶傳動的受力分析 帶傳動的打滑現象 影響圓周力的因素,2020/9/20,7,帶傳動的受力分析,F0 F0 O1 O2 F0 F0 a 靜止時，帶兩邊的拉力都等于初拉力F0,2020/9/20,8,n1 F2 F2 n2 Ff O1 O2 Ff F1 F1 a 啟動時，F1-F0=F0-F2 主動輪，F2+Ff=F1 從動輪， F1=Ff+F2 圓周力，Fe=F1-F2,2020/9/20,9,啟動時，F1-F0=F0-F2 所以， F0=（F1+F2）/2 （1） 圓周力，Fe=Ff=F1-F2 （2） 由（1）式減（2）式，得 F2=F0 - Fe/2 F1=F0+Fe/2,2020/9/20,10,帶傳動的打滑現象,因為，P=Fev 若 v 一定，P增大時，圓周力Fe也增大。但在具體條件下，摩擦力Ff是有一極限值，相應的帶傳遞功率P也有一定值。 當帶傳遞的功率超過此定值時，帶與帶輪將發(fā)生明顯的相對滑動，這種現象稱為打滑。打滑時，帶和從動輪不能正常轉動，甚至完全不動，使傳動失效。打滑將造成帶的嚴重磨損。,2020/9/20,11,影響圓周力的因素,根據歐拉公式：F1=F2ef 圓周力， Fe=Ff=F1-F2 以及 F2=F0 - Fe/2 由上式可知，影響圓周力的因素有： 初始拉力F0、包角、摩擦系數f。,2020/9/20,12,四、帶傳動中的彈性滑動與傳動比,帶的彈性滑動 帶傳動的傳動比,2020/9/20,13,帶的彈性滑動,v主v帶v從 ，這是帶傳動正常工作時 固有的特性，無法避免。 帶的彈性滑動就是帶一邊繞行主動輪，一邊徐徐向后收縮。,2020/9/20,14,帶傳動的傳動比,由于彈性滑動的影響，從動輪的圓周速度 v2 低于主動輪的圓周速度 v1 ，其降低量用滑動率表示。,2020/9/20,15,因為 所以 若略去，則,2020/9/20,16,五、V型帶及帶輪,V型帶的結構 V型帶的型號和規(guī)格 V型帶輪的材料 V型帶輪的結構,2020/9/20,17,第二節(jié)：齒輪傳動工作原理,一、齒輪傳動的類型、特點及應用 二、傳動比和齒廓曲線 三、漸開線齒廓,2020/9/20,18,一、齒輪傳動的類型、特點及應用,類型 按軸的相對位置劃分；按齒向劃分；按工作條件劃分。 特點及應用 保證恒定的傳動比，傳動平穩(wěn)；傳動效率高；結構緊湊，壽命長；不適用于軸間距遠的傳動。,2020/9/20,19,二、傳動比和齒廓曲線,傳動比 o1 a 1 r1 n vk2 K vk1 b C n 2 r2 vk1= 1O1K z vk2 =2 O2K o2,2020/9/20,20,過O2作O2Znn，與O1K的延長線交于Z點，因Kab與KO2Z的對應邊互相垂直，所以KabKO2Z，故有 由上式可得,2020/9/20,21,又因O1O2ZO1CK故有 由此得到 欲保證傳動比i12恒定，O2C/O1C應為常數。,2020/9/20,22,互相嚙合傳動的一對齒廓，在任一瞬時的傳動比，與連心線被其嚙合齒廓在接點的公法線nn所分的兩線段成反比。 齒廓公法線nn與兩連心線的交點C稱為嚙合節(jié)點。 要保持恒定的傳動比，則不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公法線nn必須與連心線交于定點C。,2020/9/20,23,三、漸開線齒廓,漸開線的形成 漸開線的性質 漸開線齒廓的嚙合特性,2020/9/20,24,漸開線的形成,Fn vk K k rk B k A o rb r,2020/9/20,25,漸開線的性質,1、發(fā)生線長度等于基圓上被滾過的弧長， 即 BK=AB； 2、發(fā)生線即為漸開線在K點的法線； 3、基圓越大，漸開線越平直； 4、基圓以內無漸開線；,2020/9/20,26,5、壓力角k，為漸開線上某一點法線與 該點速度方向所夾之銳角。 規(guī)定 中國規(guī)定標準齒輪的壓力角=20，（在分度圓上的壓力角為之）。,2020/9/20,27,漸開線齒廓的嚙合特性,1、漸開線齒廓能保證定傳動比 因為漸開線上任意一點都于基圓相切，所以，過兩齒廓的接觸點，作兩齒廓的公法線與兩齒輪的連心線交于定點。 常數,2020/9/20,28,2、 中心距可分性 由于齒輪加工完成后，其基圓半徑已確定。即使在實際安裝中，使兩輪中心距稍有改變，也不會影響兩輪的傳動比。漸開線齒輪的這一傳動特性，稱為中心距可分性。 常數,2020/9/20,29,3、齒廓間正壓力方向不變 過接觸點齒廓的公法線總是兩基圓的公切線，所以，在嚙合的全過程中，所有接觸點都在公切線上。稱為齒輪傳動嚙合線。嚙合線為直線，故齒廓間的正壓力方向保持不變，因而傳動平穩(wěn)。,2020/9/20,30,第三節(jié)：直齒圓柱齒輪傳動,一、漸開線直齒圓柱齒輪及標準齒輪的 幾何尺寸 二、漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 三、根切現象、最少齒數和變位齒輪的概念,2020/9/20,31,一、漸開線直齒圓柱齒輪及標準齒輪的幾何尺寸,齒輪的各部分名稱 標準齒輪 外嚙合標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算公式,2020/9/20,32,齒輪的各部分名稱,da db d df dk o,2020/9/20,33,標準齒輪,在分度圓上齒厚 s 等于齒槽寬 e ，且齒頂高系數 ha 與頂隙系數 c 為標準值，以及模數 m 也為標準值的齒輪，稱為標準齒輪。此時有,2020/9/20,34,外嚙合標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算公式,見表14 - 3,2020/9/20,35,二、漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動,正確嚙合條件 標準中心距 漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件,2020/9/20,36,正確嚙合條件,要保證兩對齒輪能同時在嚙合線上接觸，必須滿足 即 所以,2020/9/20,37,標準中心距,一對標準齒輪分度圓相切時的中心距，稱為標準中心距。用a表示 a = r1+r2 = r1+r2 = m(z1+z2)/2 對于單一齒輪而言，只有分度圓，而無節(jié)圓。一對齒輪嚙合時，才有節(jié)圓。節(jié)圓與分度圓可能重合，也可能不重合。,2020/9/20,38,漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件,兩對齒廓嚙合點間的距離B1B2pb基節(jié)，方可保證一對齒下班時，另一對齒已準時或提前接班。 漸開線齒輪傳動的重合度： 重合度高，則平穩(wěn)性好，每對輪齒承受載荷越小。,2020/9/20,39,三、根切現象、最少齒數和變位齒輪的概念,漸開線齒廓的切齒方法 根切現象和最少齒數 變位齒輪的概念,2020/9/20,40,漸開線齒廓的切齒方法,有鑄造、沖壓、熱扎法。而最常用的是切削法，有仿形法和范成法。 仿形法：用仿形刀具，逐個齒槽銑出。 范成法：利用一對齒輪相互嚙合傳動時，其兩輪齒廓互為包絡線的原理來加工齒輪。可同時加工多個齒槽，加工效率高。,2020/9/20,41,根切現象和最少齒數,用范成法加工齒輪時，如果齒輪的齒數太少，則刀具的齒頂會將被切齒輪的齒根漸開線切去一部分。這種現象稱為根切。 為避免發(fā)生根切現象，標準齒輪的齒數應有一個最少的限度。這個齒數稱為最少齒數，用zmin表示。,2020/9/20,42,當壓力角=20及齒頂高系數ha=1， zmin =17。 當壓力角=20及齒頂高系數ha=0.8， zmin =14。,2020/9/20,43,變位齒輪的概念,加工出齒數少于最少齒數而又不發(fā)生根切的齒輪即為變位齒輪，是非標準齒輪。 是通過刀具和齒輪坯相對位置的變位，加工出齒厚不等于齒槽寬的齒輪。,2020/9/20,44,第四節(jié)：輪系,一、輪系的類型 二、傳動比的計算,2020/9/20,45,一、輪系的類型,定軸輪系 周轉輪系 混合輪系,2020/9/20,46,二、傳動比的計算,平面定軸輪系 空間定軸輪系 周轉輪系,