《常見的傳動機構》PPT課件.ppt

常見的傳動機構 主講人：王友賓 時 間： 2014年 6月 19號 一、概述 1.1常見機械傳動的分類 常見的機械傳動按傳力方式分，可分為摩 擦傳動、嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳 動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦 輪蝸桿傳動、鏈傳動等等；按傳動比又可分為 定傳動比和變傳動比傳動。 1.2 作用 a.減速或增速：工作機速度往往和原動機速度不一致， 利用傳動裝置可以達到改變速度的目的； b.調速：許多工作機的速度需要根據工作要求進行調 整，而依靠原動機直接調速往往不經濟，甚至不可 能，而利用傳動裝置可以很方便的進行調速； c.改變運動形式：原動機的輸出形式常為等速回轉運 動，而工作機要求的運動形式是多種多樣的，靠傳 動裝置可以實現(xiàn)運動形式的改變； d.增大轉矩：工作機需要的轉矩往往是原動機輸 出轉矩的幾倍或幾十倍，通過減速傳動裝置可實 現(xiàn)增大轉矩的要求； e.動力和傳動的傳遞：原動機有時距離工作機距 離較遠，需要傳動裝置進行中間傳動； f.動力和傳動的分配：一臺原動機有時要帶動若 干臺不同轉速、不同載荷的工作機，這是傳動裝 置可以起到分配動力和運動的作用。 皮帶傳動是由主動 輪、從動輪和緊張在兩 輪上的皮帶所組成。由 于張緊，在皮帶和皮帶 輪的接觸面間產生了壓 緊力，當主動輪旋轉時， 借摩擦力帶動從動輪旋 轉，這樣就把主動軸的 動力傳給從動軸。 二、帶傳動（摩擦型） 皮帶傳動的特點： a.可用于兩軸中心距離較大的傳動； b.皮帶具有彈性、可緩沖和沖擊與振動，使傳動平 穩(wěn)、噪聲??； c.當過載時，皮帶在輪上打滑，可防止其它零件損 壞； d.結構簡單、維護方便； e.由于皮帶在工作中有滑動，故不能保持精確的傳 動比。外廓尺寸大，傳動效率低，皮帶壽命短； f.由于帶傳動中存在 “ 彈性滑動 ” 現(xiàn)象 ，故帶傳動 的傳動比是一個近似值。 帶傳動的截面結構形式 按截面的形狀分為平帶、 V形帶（三角帶）、 圓形帶、多楔帶傳動等。 三、鏈傳動 鏈傳動是一種撓性傳動由兩個具有特殊齒 形的的齒輪和一條閉合的鏈條所組成，工作時 主動連輪的齒與鏈條的鏈節(jié)相嚙合帶動與鏈條 相嚙合的從動鏈輪傳動。 鏈傳動的特點： a.能保證較精確的傳動比（和皮帶傳動相比較） , 但不能保持恒定的瞬間傳動比； b.可以在兩軸中心距較遠的情況下傳遞動力（與齒 輪傳動相比）； c.只能用于平行軸間的同向傳動，不能反向； d.鏈條磨損后，鏈節(jié)變長，容易產生脫鏈現(xiàn)象。 常用鏈條有滾子鏈、齒形鏈等 滾子鏈可以做成多排，排數(shù)越 多，傳動能力越大 鏈條 鏈輪 鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自 由的進入和退出齒合，并便于加工 小直徑的鏈輪為實心 中等直徑的鏈輪為孔板式 大直徑的鏈輪為組合式，組合式鏈 輪磨損后可更換 四、齒輪傳動 齒輪傳動是由分別安裝在主動軸及從動軸 上的兩個齒輪相互嚙合而成，依靠輪齒齒廓直 接接觸來傳遞 空間任意兩軸間 的運動和動力。 a.能保證傳動比穩(wěn)定不變； b.能傳遞很大的動力； c.結構緊湊、效率高； d.制造和安裝的精度要求較高； e.當兩軸間距較大時，采用齒輪傳動就比 較笨重。 齒輪傳動的特點 齒輪傳動的分類 a. 用于平行軸傳動的齒輪機構 b.用于相交軸間的錐齒輪機構 c.用于交錯軸間的齒輪機構 齒輪傳動 基本要求：瞬時傳動比必須保持相對的恒定 傳動平穩(wěn)就是要求齒輪傳動的瞬時傳動比不變， 否則當主動輪以等角速度回轉時，從動輪的角 速度為變量，因而產生慣性力，就產生了附加 動載荷，從而引起沖擊、振動和噪聲。故齒輪 要滿足一定的規(guī)律，即齒廓嚙合基本定律。 齒廓嚙合基本定律 齒廓 嚙合基本定律：為保證齒輪傳動的瞬 時傳動比恒定不變，則兩輪不論在何處接 觸，過接觸點所作兩輪的公法線必須與兩 輪的連心線交于一定點。定點稱為節(jié)點， 分別以 1、 2為圓心，過節(jié)點所作的 兩個相切的圓稱為節(jié)圓。 N1N2稱為嚙合線， 嚙合線與兩節(jié)圓公切線之間的夾角 稱 為嚙合角。 齒 廓嚙合定律制出的齒廓曲線主要有漸開 線、擺線和圓弧線三種，近年來還開發(fā)出 變態(tài)擺線和拋物線齒廓。其中漸開線齒廓 易于制造，便于安裝，應用最為廣泛。 直齒圓柱齒輪 a.齒數(shù) Z P*Z=周長 = *d b.模數(shù) m m=P/ c.分度圓壓力角 標準值 20 d.齒頂高系數(shù) ha*=1、頂隙系數(shù) c* =0.25 齒輪輪齒的失效形式 a.輪齒折斷 輪齒折斷 有多種形式，在正常情 況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷， 因為在輪齒受載時，齒根處產生 的彎曲應力最大，再加上齒根過 渡部分的截面突變及加工刀痕等 引起的應力集中作用，當輪齒重 復受載后，齒根處就會產生疲勞 裂紋，并逐步擴展，致使輪齒疲 勞折斷 b.齒面磨損 在 輪傳動中，齒面隨著工作條 件的不同會出現(xiàn)不同的磨損形 式。例如當嚙合齒面間落入磨 料性物質（如砂粒、鐵屑等） 時，齒面即被逐漸磨損而至報 廢。這種磨損稱為磨粒磨損 ， 是開式齒輪傳動的主要失效形 式之一。 c.齒面點蝕 點蝕 就是齒面材料變化著的接觸應力作用 下，由于疲勞而產生的麻點狀損傷現(xiàn)象。 在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，常見的齒 面失效形式多為點蝕。 d.齒面膠合 對于 高速重載的齒輪傳動（如航空發(fā)動 機減速器的主傳動齒輪），齒面間的壓 力大，瞬間溫度高，潤滑效果差，當瞬 時溫度過高時，相嚙合的兩齒面就會發(fā) 生粘在一起的現(xiàn)象，由于此時兩齒面又 在作相對滑動，相粘結的部位 即被撕破，于是在齒面上沿相 對滑動的方向形成傷痕，稱為 膠合 。 f.塑形變形 輪齒在過大的應力作用下，輪 齒材料處于屈服狀態(tài)而產生的 齒面或齒體塑形流動所形成的， 屬于齒輪永久變形一大類的失 效形式。 針對齒輪的失效形式，可以采取提高齒芯材料韌 性、減小齒根應力集中，改用閉式齒輪傳動，選 用合適的潤滑劑及潤滑方法，適當選配主、從懂 齒輪的材料及硬度，減小齒面粗糙度，并進行適 當?shù)哪ズ?(跑合 )等方式來提高齒輪的壽命。 五、蝸桿機構 蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動 力的一種傳動機構，兩軸線交錯的夾角可以為任意 值，常用的為 90 。 a.結構緊湊、并能獲得很大的傳動比，動力傳 動中一般傳動比為 7-80，若只傳遞運動，傳動 比可達 1000； b.由于蝸桿和蝸輪齒是逐漸進入嚙合和逐漸退 出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載 荷小，工作平穩(wěn)無噪音； c.當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦 角時，具有自鎖性； d.傳動效率低，特別是具有自鎖性的蝸桿傳動 效率一般低于 0.5； e.發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。 蝸桿傳動的特點 六、螺旋傳動 螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成 的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，主要用 于將回轉運動變?yōu)橹本€運動，同時傳 遞運動和動力。 a.傳力螺旋：以傳遞動力為主，要求以較小的轉矩產生 較大的軸向推力，用于克服工作阻力。如各種起重或加 壓裝置的螺旋。這種傳力螺旋主要是承受很大的軸向力， 一般為簡寫工作，每次工作時間較短，工作速度也不高。 b.傳導螺旋：以傳遞運動為主，有時也承受較大的軸向 載荷。如機床進給機構的螺旋等。 傳導螺旋主要在較長的時間內連續(xù)工作，工作速度較高， 因此，要求具有較高的傳動精度。 c.調整螺旋：以調整、固定零件的相對位置。如機床、 儀器、及測試裝置中的微調機構的螺旋。調整螺旋不經 常轉動，一般在空載下調整。 螺旋傳動的分類 傳力螺旋 傳導螺旋 調整螺旋 螺桿轉動 ,螺母移動 .這種 機構占據空間小，用于長 行程螺桿 ,但螺桿兩端的軸 在和螺母防轉機構使其結 構較復雜。 螺桿不動 ,螺母旋轉并移動 . 由于螺桿固定不轉 ,因而兩 端支承結構簡單 ,但精度不 高 .如應用于某些鉆床工作 臺的升降 . 螺旋的四種傳動方式 螺旋的四種傳動方式 螺母固定不動 ,螺桿轉動 并移動 .這種結構以固定 螺母為主要支承 ,結構簡 單 ,但占據空間大 .常用于 螺旋壓力機、螺旋起重器、 千分尺等。 螺母轉動 ,螺桿移動 .螺 桿應設置防轉裝置和螺 母轉動要設置軸承均使 結構復雜 ,且螺桿運動時 占據空間尺寸 ,故很少應 用。