第2章_傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第第 2 章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專機(jī)由專機(jī)由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和和工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)三大部三大部分組成。分組成。傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置，通過(guò)是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置，通過(guò)它將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)構(gòu)。它將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)構(gòu)。 專機(jī)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)專機(jī)主運(yùn)動(dòng)的專機(jī)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)專機(jī)主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)稱為傳動(dòng)稱為主傳動(dòng)系統(tǒng)主傳動(dòng)系統(tǒng)。主傳動(dòng)系統(tǒng)往往設(shè)置有變速。主傳動(dòng)系統(tǒng)往往設(shè)置有變速機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)各種不同的工藝要求。機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)各種不同的工藝要求。 變速可以是分級(jí)的，也可以是無(wú)級(jí)的。目前

2、廣泛使變速可以是分級(jí)的，也可以是無(wú)級(jí)的。目前廣泛使用以用以齒輪傳動(dòng)作為分級(jí)變速齒輪傳動(dòng)作為分級(jí)變速的的變速系統(tǒng)變速系統(tǒng)。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速與主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的比值為從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速與主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的比值為傳動(dòng)比傳動(dòng)比，用，用u u來(lái)表示。降速時(shí)來(lái)表示。降速時(shí)u1;u1u1。一、分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 1、傳動(dòng)比與公比、傳動(dòng)比與公比: 主傳動(dòng)系統(tǒng)一般由一條傳動(dòng)鏈組成，其總傳動(dòng)主傳動(dòng)系統(tǒng)一般由一條傳動(dòng)鏈組成，其總傳動(dòng)比為比為e e，即，即 e=ue=u1 1u u2 2uuz z 相鄰轉(zhuǎn)速的比值為相鄰轉(zhuǎn)速的比值為公比公比，用，用表示。表示。 一組串聯(lián)傳

3、動(dòng)副的總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)副傳動(dòng)一組串聯(lián)傳動(dòng)副的總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)副傳動(dòng)比的乘積。比的乘積。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 輸出軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列有三種排列形式：輸出軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列有三種排列形式：（1 1）按等比級(jí)數(shù)排列：）按等比級(jí)數(shù)排列：具有一個(gè)或幾個(gè)公比值，具有一個(gè)或幾個(gè)公比值，常用于通用機(jī)床主傳動(dòng)中。常用于通用機(jī)床主傳動(dòng)中。（2 2）按等差級(jí)數(shù)排列：）按等差級(jí)數(shù)排列：用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中。用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中。（3 3）無(wú)規(guī)則排列：）無(wú)規(guī)則排列：常用于專機(jī)或一些數(shù)控機(jī)床中。常用于專機(jī)或一些數(shù)控機(jī)床中。 我國(guó)機(jī)床專業(yè)規(guī)定了七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比，我國(guó)機(jī)床專業(yè)規(guī)定了七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比，即：即：1.06,1.12,1.2

4、6,1.41,1.58,1.78,2。其中，。其中，常用于的為常用于的為1.26和和1.41。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2、轉(zhuǎn)速圖、轉(zhuǎn)速圖: :轉(zhuǎn)速圖的作用：轉(zhuǎn)速圖的作用：是設(shè)計(jì)和分析分級(jí)是設(shè)計(jì)和分析分級(jí)變速主傳動(dòng)系的工變速主傳動(dòng)系的工具。可用來(lái)直觀了具?？捎脕?lái)直觀了解傳動(dòng)軸數(shù)、傳動(dòng)解傳動(dòng)軸數(shù)、傳動(dòng)關(guān)系、轉(zhuǎn)速值及傳關(guān)系、轉(zhuǎn)速值及傳動(dòng)路線、各傳動(dòng)副動(dòng)路線、各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比等。的傳動(dòng)比等。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1) 1) 距離相等的一組豎直線距離相等的一組豎直線代表各傳動(dòng)軸代表各傳動(dòng)軸, ,豎線間距不豎線間距不代表各軸間的中心距。代表各軸間的中心距。(1)(1)

5、轉(zhuǎn)速圖的概念轉(zhuǎn)速圖的概念: :2 2） 水平線與豎直線的交點(diǎn)代表各軸所水平線與豎直線的交點(diǎn)代表各軸所具有的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)時(shí)，具有的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)時(shí)，相鄰兩水平線間的間隔為相鄰兩水平線間的間隔為lglg。 3 3）相鄰兩軸之間對(duì)應(yīng)的連線為射線，代表）相鄰兩軸之間對(duì)應(yīng)的連線為射線，代表一對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。一對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖可表達(dá)的內(nèi)容如下：轉(zhuǎn)速圖可表達(dá)的內(nèi)容如下：1 1）主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)路線。）主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)路線。2 2）得到各轉(zhuǎn)速所需要的變速組數(shù)目。）得到各轉(zhuǎn)速所需要的變速組數(shù)目。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3

6、 3）每個(gè)變速組中）每個(gè)變速組中的傳動(dòng)副數(shù)目。的傳動(dòng)副數(shù)目。4 4）傳動(dòng)軸的數(shù)目。）傳動(dòng)軸的數(shù)目。5 5）傳動(dòng)順序及各軸）傳動(dòng)順序及各軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和大小。的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和大小。注：注：主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列按等主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列按等比數(shù)排列時(shí)，比數(shù)排列時(shí)，各級(jí)轉(zhuǎn)速各級(jí)轉(zhuǎn)速值必須從機(jī)床專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)值必須從機(jī)床專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列得到中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列得到，決不能用前一級(jí)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q不能用前一級(jí)的轉(zhuǎn)速值乘以公比而機(jī)械的得值乘以公比而機(jī)械的得到后一級(jí)的轉(zhuǎn)速值。到后一級(jí)的轉(zhuǎn)速值。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2 2）基本組和擴(kuò)大組：）基本組和擴(kuò)大組：基本組的特征：基本組的特征：1 1）基本組：）基本組：為獲得主軸上

7、相差一個(gè)為獲得主軸上相差一個(gè)倍轉(zhuǎn)速的最基倍轉(zhuǎn)速的最基本的變速組。本的變速組。 相鄰的傳動(dòng)比之比相鄰的傳動(dòng)比之比等于主軸轉(zhuǎn)速的公比。等于主軸轉(zhuǎn)速的公比。轉(zhuǎn)速圖中表現(xiàn)相鄰兩轉(zhuǎn)速圖中表現(xiàn)相鄰兩斜線之間開(kāi)口為一格。斜線之間開(kāi)口為一格。1:1:1:1:22321aaaa組的三個(gè)傳動(dòng)比之比為：組的三個(gè)傳動(dòng)比之比為：第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)正常傳動(dòng)系統(tǒng)：正常傳動(dòng)系統(tǒng)：主軸主軸的傳動(dòng)方向按基本組的傳動(dòng)方向按基本組第一擴(kuò)大組第一擴(kuò)大組第二第二擴(kuò)大組擴(kuò)大組的傳動(dòng)順序依的傳動(dòng)順序依次排列。次排列。2 2）擴(kuò)大組：）擴(kuò)大組：在基本組在基本組變速的基礎(chǔ)上，通過(guò)變變速的基礎(chǔ)上，通過(guò)變換變速組的傳動(dòng)比，進(jìn)換

8、變速組的傳動(dòng)比，進(jìn)一步擴(kuò)大主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)一步擴(kuò)大主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和變速范圍的變速組。數(shù)和變速范圍的變速組。 當(dāng)擴(kuò)大順序與傳動(dòng)一致時(shí)，為正常傳動(dòng)系統(tǒng)。所得當(dāng)擴(kuò)大順序與傳動(dòng)一致時(shí)，為正常傳動(dòng)系統(tǒng)。所得到的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)的等比數(shù)數(shù)列。到的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)的等比數(shù)數(shù)列。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)非正常傳動(dòng)系統(tǒng)：非正常傳動(dòng)系統(tǒng)： 變速組變速組a為第一擴(kuò)大組，變速組為第一擴(kuò)大組，變速組b為基本組，變?yōu)榛窘M，變速組速組c為第二擴(kuò)大組。為第二擴(kuò)大組。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)變速組的變速范圍：變速組的變速范圍： r=umax/umin2310aa3211bb6212cc主軸的轉(zhuǎn)

9、速范圍：主軸的轉(zhuǎn)速范圍： Rn=r0r1r2rz變速組中最大與最小變速組中最大與最小傳動(dòng)比的比值稱為該傳動(dòng)比的比值稱為該變速組的變速范圍。變速組的變速范圍。11nR第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(3)(3)結(jié)構(gòu)網(wǎng)與結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)網(wǎng)與結(jié)構(gòu)式： 結(jié)構(gòu)網(wǎng)可以再簡(jiǎn)化為結(jié)構(gòu)網(wǎng)可以再簡(jiǎn)化為結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: : Z=pZ=p0 0q q1 1r r2 2 Z Z為轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；為轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)； p p、q q、r r代表變速組的代表變速組的傳動(dòng)副數(shù)；傳動(dòng)副數(shù)；0、1、2代表基本組、第一代表基本組、第一擴(kuò)大組擴(kuò)大組 只表示傳動(dòng)比的相只表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系，不表示具體轉(zhuǎn)對(duì)關(guān)系，不表示具體轉(zhuǎn)速值的線圖稱為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。速

10、值的線圖稱為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(4)(4)轉(zhuǎn)速圖的擬定：轉(zhuǎn)速圖的擬定：轉(zhuǎn)速圖擬定原則：轉(zhuǎn)速圖擬定原則：1 1）每一變速組內(nèi)的傳動(dòng)副）每一變速組內(nèi)的傳動(dòng)副數(shù)目一般應(yīng)取數(shù)目一般應(yīng)取2 2或或3 3。 變速傳動(dòng)裝置的總變速級(jí)數(shù)等于各變速組變數(shù)變速傳動(dòng)裝置的總變速級(jí)數(shù)等于各變速組變數(shù)級(jí)數(shù)的連乘：級(jí)數(shù)的連乘： Z=pqr例例: :主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=12Z=12的傳動(dòng)方的傳動(dòng)方案有案有: :12=62 12=4312=322特點(diǎn)特點(diǎn): :變速組數(shù)目越少變速組數(shù)目越少, ,則傳動(dòng)軸則傳動(dòng)軸數(shù)越少數(shù)越少, ,傳動(dòng)鏈越短傳動(dòng)鏈越短, ,同一變速組同一變速組中的傳動(dòng)副數(shù)目越

11、多中的傳動(dòng)副數(shù)目越多, ,變速箱軸變速箱軸向尺寸越大向尺寸越大, ,變速操作越復(fù)雜。變速操作越復(fù)雜。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2）各變速組的傳動(dòng)順序應(yīng)按）各變速組的傳動(dòng)順序應(yīng)按“前多后少前多后少”的原則排的原則排列。列。12=32212=23212=223例例: :主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=12Z=12的排列方案有的排列方案有: :排列方案排列方案中，靠近電機(jī)的變速中，靠近電機(jī)的變速組組a a有有3 3對(duì)傳動(dòng)副，靠近主軸的變對(duì)傳動(dòng)副，靠近主軸的變速組速組c c為為2 2對(duì)傳動(dòng)副，即高轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)傳動(dòng)副，即高轉(zhuǎn)速時(shí)的傳動(dòng)副多于低轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)副。的傳動(dòng)副多于低轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)副。根據(jù)當(dāng)傳動(dòng)

12、件傳遞功率一定時(shí)，根據(jù)當(dāng)傳動(dòng)件傳遞功率一定時(shí)，轉(zhuǎn)速高所傳遞的扭矩小，則傳動(dòng)轉(zhuǎn)速高所傳遞的扭矩小，則傳動(dòng)件尺寸也小可知，該方案最佳。件尺寸也小可知，該方案最佳。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 3）轉(zhuǎn)速擴(kuò)大順序應(yīng)盡可能與）轉(zhuǎn)速擴(kuò)大順序應(yīng)盡可能與傳動(dòng)順序一致。傳動(dòng)順序一致。4 4）各變速組的傳動(dòng)比或變速）各變速組的傳動(dòng)比或變速范圍不應(yīng)超過(guò)下列極限：范圍不應(yīng)超過(guò)下列極限： u umin1/41/4 u umax222.52.5，或，或r rmax=8=812=30212212=312022 當(dāng)處于同一高轉(zhuǎn)速情況下時(shí)，當(dāng)處于同一高轉(zhuǎn)速情況下時(shí)，開(kāi)口大將造成低轉(zhuǎn)速更低和高開(kāi)口大將造成低轉(zhuǎn)速更低

13、和高轉(zhuǎn)速更高，從而使傳動(dòng)件尺寸轉(zhuǎn)速更高，從而使傳動(dòng)件尺寸（低轉(zhuǎn)速處）和噪聲（高轉(zhuǎn)速（低轉(zhuǎn)速處）和噪聲（高轉(zhuǎn)速處）增大。處）增大。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 5）合理分配傳動(dòng)比，使中間軸有較高的轉(zhuǎn)速。即，）合理分配傳動(dòng)比，使中間軸有較高的轉(zhuǎn)速。即，按傳動(dòng)順序的各變速組的最小傳動(dòng)比按逐步降速的按傳動(dòng)順序的各變速組的最小傳動(dòng)比按逐步降速的原則進(jìn)行。原則進(jìn)行。備注：備注：2 2、在五項(xiàng)原則中，、在五項(xiàng)原則中，1 1、4 4項(xiàng)原項(xiàng)原則必須嚴(yán)格遵守，其余則必須嚴(yán)格遵守，其余3 3項(xiàng)視項(xiàng)視具體情況而定。具體情況而定。1 1、在降速傳動(dòng)時(shí)，通常采用、在降速傳動(dòng)時(shí)，通常采用“前緩后急前緩后急”；

14、升速時(shí)采用；升速時(shí)采用“前前急后緩急后緩”。uamin ubmin ucmin 第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 判斷判斷Z=12=3Z=12=32 22 2級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)中，級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)中，6 6種方案的種方案的結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)在傳動(dòng)副、傳動(dòng)順序、擴(kuò)大順序等的結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)在傳動(dòng)副、傳動(dòng)順序、擴(kuò)大順序等的優(yōu)劣。優(yōu)劣。例：例：第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)解解： 1）首先根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定第首先根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定第4項(xiàng)原則判斷，項(xiàng)原則判斷，a、b、c、d中中4種方案第二擴(kuò)大組的種方案第二擴(kuò)大組的rmax=6=1.416=8可行可行;而而e、f的第二擴(kuò)大組的的第二擴(kuò)大組的rmax=8=

15、1.418=16，是不可行的。是不可行的。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5 5）擬定變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的步驟）擬定變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的步驟1）確定極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速數(shù)列、公比。）確定極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速數(shù)列、公比。2 2）根據(jù)專機(jī)的特點(diǎn)，確定傳動(dòng)方案，擬定結(jié)構(gòu)式。）根據(jù)專機(jī)的特點(diǎn)，確定傳動(dòng)方案，擬定結(jié)構(gòu)式。解解： 2）根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定第根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定第3項(xiàng)原則，即擴(kuò)大順序盡可項(xiàng)原則，即擴(kuò)大順序盡可能與傳動(dòng)順序一致，以便減小傳動(dòng)扭矩，減小傳動(dòng)件尺能與傳動(dòng)順序一致，以便減小傳動(dòng)扭矩，減小傳動(dòng)件尺寸和噪聲。故，方案寸和噪聲。故，方案a最佳。最佳。解解： 3）根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定第根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定

16、第5項(xiàng)原則，項(xiàng)原則，選擇選擇a、b、c、d4種方案中使中間傳動(dòng)軸（種方案中使中間傳動(dòng)軸（、軸）有較高轉(zhuǎn)速的方軸）有較高轉(zhuǎn)速的方案，以減小傳動(dòng)扭矩，減小傳動(dòng)件尺寸。故，方案案，以減小傳動(dòng)扭矩，減小傳動(dòng)件尺寸。故，方案a最最佳。佳。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 3）擬定轉(zhuǎn)速圖。）擬定轉(zhuǎn)速圖。4 4）合理分配各傳動(dòng)副傳動(dòng)比，確定齒輪齒數(shù)和帶輪）合理分配各傳動(dòng)副傳動(dòng)比，確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑。直徑。5 5）繪制主傳動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。）繪制主傳動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。例：例：1212級(jí)轉(zhuǎn)速專用車床主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)級(jí)轉(zhuǎn)速專用車床主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)12= 3 2 2根據(jù)根據(jù)1 1原則，傳動(dòng)副取原則

17、，傳動(dòng)副取2 23 3根據(jù)根據(jù)2 2原則，傳動(dòng)順序應(yīng)原則，傳動(dòng)順序應(yīng)“前多后少前多后少”012根據(jù)根據(jù)3 3原則，變速范圍應(yīng)原則，變速范圍應(yīng)“前密后疏前密后疏”（1 1）選擇結(jié)構(gòu)式）選擇結(jié)構(gòu)式（2 2）確定是否需要增加降速的定比傳動(dòng)副。）確定是否需要增加降速的定比傳動(dòng)副。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3 3）根據(jù)第）根據(jù)第4 4、5 5項(xiàng)原則分配各變速組的最小傳動(dòng)比項(xiàng)原則分配各變速組的最小傳動(dòng)比電機(jī)AE 31.5DCBC1C2D1D2D345639012518025035550071010001400(4) (4) 畫(huà)出各變速組的傳動(dòng)比連線。畫(huà)出各變速組的傳動(dòng)比連線。（5 5）畫(huà)出

18、全部傳動(dòng)比連線。）畫(huà)出全部傳動(dòng)比連線。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、齒輪齒數(shù)的確定二、齒輪齒數(shù)的確定1 1、齒輪齒數(shù)的確定原則、齒輪齒數(shù)的確定原則 齒輪齒數(shù)的選擇必須在滿足轉(zhuǎn)速要求的原則下進(jìn)齒輪齒數(shù)的選擇必須在滿足轉(zhuǎn)速要求的原則下進(jìn)行。設(shè)計(jì)中，小齒輪齒數(shù)行。設(shè)計(jì)中，小齒輪齒數(shù) Z ZZ Zminmin(Z(Zminmin為不發(fā)生根切為不發(fā)生根切時(shí)的最少齒數(shù)），且時(shí)的最少齒數(shù)），且Z Z與與Z Z（與小齒輪相配的大齒輪與小齒輪相配的大齒輪齒數(shù)）值互為質(zhì)數(shù)。齒數(shù)）值互為質(zhì)數(shù)。 小齒輪的齒數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)，是按輪齒的齒面接觸疲小齒輪的齒數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)，是按輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

19、接近來(lái)進(jìn)行選擇的。為勞強(qiáng)度與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度接近來(lái)進(jìn)行選擇的。為此，常用減少模數(shù)、增加齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法，使齒輪此，常用減少模數(shù)、增加齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法，使齒輪結(jié)構(gòu)尺寸減小的同時(shí)，提高重合度，使傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)尺寸減小的同時(shí)，提高重合度，使傳動(dòng)平穩(wěn)，并減少切齒的加工量。并減少切齒的加工量。一般推薦小齒輪齒數(shù)為一般推薦小齒輪齒數(shù)為Z=22Z=224040，且，且ZZmin。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2、齒輪齒數(shù)的確定、齒輪齒數(shù)的確定（1 1）變速組內(nèi)齒輪模數(shù)相同時(shí)齒輪齒數(shù)的確定）變速組內(nèi)齒輪模數(shù)相同時(shí)齒輪齒數(shù)的確定Zj=Sz uj/(uj+1)Zj=Sz uj/(uj+1)已知已知u u

20、j j，選定，選定S Sz z ，就可求出任一齒輪的齒數(shù)。，就可求出任一齒輪的齒數(shù)。SzSz選擇的條件：選擇的條件：1 1） Z Zj 、ZZj必須是一個(gè)整數(shù)；必須是一個(gè)整數(shù)； 2 2） 為使結(jié)構(gòu)緊湊，為使結(jié)構(gòu)緊湊，S Sz z應(yīng)盡可能選小。一般取應(yīng)盡可能選小。一般取60609090，最好不大于最好不大于100100。在極限情況下，齒數(shù)和也不應(yīng)該超過(guò)。在極限情況下，齒數(shù)和也不應(yīng)該超過(guò)120120。3 3）最小齒輪的齒數(shù)一定要大于最少齒數(shù)（）最小齒輪的齒數(shù)一定要大于最少齒數(shù)（ Z Zmin min =17=17）注：注：當(dāng)傳動(dòng)比當(dāng)傳動(dòng)比u u采用標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，齒數(shù)和采用標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方

21、時(shí)，齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù)可從表及小齒輪的齒數(shù)可從表2.12.1中查取。中查取。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)例：例：圖圖2.22.2中變速組中變速組a a各齒輪齒數(shù)的確定各齒輪齒數(shù)的確定解：解：根據(jù)根據(jù)1:1:1:1:22321aaa可知，其傳動(dòng)比可知，其傳動(dòng)比u u是標(biāo)準(zhǔn)公是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方。則有：比的整數(shù)次方。則有：1 1）根據(jù)）根據(jù)u ua1a1=1=1、 u ua2a2=1/1.41 =1/1.41 u ua3a3=1/2=1/2，分別查表，分別查表2.22.2中的中的1 1、1.411.41、2 2的一行。的一行。2 2）根據(jù)最小齒輪齒數(shù)）根據(jù)最小齒輪齒數(shù)Z=22Z=22

22、查取最少齒數(shù)和為查取最少齒數(shù)和為6666。3 3）根據(jù)最少齒數(shù)和為）根據(jù)最少齒數(shù)和為6666向右查，向右查，找到同時(shí)滿足找到同時(shí)滿足3 3個(gè)傳動(dòng)比要求的個(gè)傳動(dòng)比要求的齒輪齒數(shù)和有齒輪齒數(shù)和有7272、8484等。等。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2 2）變速組內(nèi)齒輪模數(shù)不同時(shí)齒輪齒數(shù)的確定）變速組內(nèi)齒輪模數(shù)不同時(shí)齒輪齒數(shù)的確定 當(dāng)變速組的齒輪傳動(dòng)比相差很大時(shí)，為減小各傳動(dòng)當(dāng)變速組的齒輪傳動(dòng)比相差很大時(shí)，為減小各傳動(dòng)副的受力差別，得到合理的結(jié)構(gòu)尺寸，可以采用不同模副的受力差別，得到合理的結(jié)構(gòu)尺寸，可以采用不同模數(shù)的齒輪副。但最多只能采用兩種模數(shù)（參見(jiàn)數(shù)的齒輪副。但最多只能采用兩種模數(shù)

23、（參見(jiàn)P P323233）。）。3 3、檢查、檢查 （1 1）檢查主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速：）檢查主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速的改變量一主軸轉(zhuǎn)速的改變量一定要滿足工藝要求。一般情況下，取在轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差定要滿足工藝要求。一般情況下，取在轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差5%5%之內(nèi)或之內(nèi)或u= u= 5%5%之內(nèi)。之內(nèi)。 （2 2）檢查三聯(lián)滑移齒輪的齒數(shù)：）檢查三聯(lián)滑移齒輪的齒數(shù)：為保證三聯(lián)滑為保證三聯(lián)滑移齒輪左右滑移時(shí)能順利通過(guò)，不至于齒頂相碰，必移齒輪左右滑移時(shí)能順利通過(guò)，不至于齒頂相碰，必須使相關(guān)兩齒輪的齒頂圓半徑之和小于中心距。須使相關(guān)兩齒輪的齒頂圓半徑之和小于中心距。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 若若Z Z3 3

24、ZZ2 2ZZ1 1, ,且采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，且采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，則三聯(lián)滑移齒輪順利嚙合的條件為：則三聯(lián)滑移齒輪順利嚙合的條件為： Z Z3 3-Z-Z2 2 44 即最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差即最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)該大于應(yīng)該大于4 4。1 1、當(dāng)不滿足上述條件時(shí)，在結(jié)構(gòu)、當(dāng)不滿足上述條件時(shí)，在結(jié)構(gòu)允許的條件下，可適當(dāng)加大齒數(shù)和，允許的條件下，可適當(dāng)加大齒數(shù)和，以增加齒數(shù)差。以增加齒數(shù)差。注意：注意：2 2、若齒數(shù)差恰好為、若齒數(shù)差恰好為4 4，為不增大機(jī)構(gòu)尺寸，可適當(dāng)減，為不增大機(jī)構(gòu)尺寸，可適當(dāng)減小小Z Z2 2、Z Z3 3兩相關(guān)齒輪的齒頂圓直徑。兩相關(guān)齒輪的齒頂圓直徑。3 3、若齒數(shù)

25、差小于、若齒數(shù)差小于4 4，又不能加大齒數(shù)和時(shí)，可從齒輪，又不能加大齒數(shù)和時(shí)，可從齒輪的排列上來(lái)解決其齒頂相碰的問(wèn)題。的排列上來(lái)解決其齒頂相碰的問(wèn)題。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、幾種常用的變速機(jī)構(gòu)三、幾種常用的變速機(jī)構(gòu)1 1、滑移齒輪滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)：變速機(jī)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：變速范圍大，級(jí)數(shù)較多；變速方便省時(shí)；在變速范圍大，級(jí)數(shù)較多；變速方便省時(shí)；在較大的變速范圍內(nèi)可傳遞較大的功率和扭矩；不較大的變速范圍內(nèi)可傳遞較大的功率和扭矩；不工作的齒輪不嚙合，空載功率損失小。工作的齒輪不嚙合，空載功率損失小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：變速箱構(gòu)造較復(fù)雜，不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速；為使變速箱構(gòu)造較復(fù)雜，不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中

26、變速；為使滑移齒輪進(jìn)入嚙合，必須使用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)?；讫X輪進(jìn)入嚙合，必須使用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 滑移齒輪的結(jié)構(gòu)及齒輪的布置，直接影響到變速滑移齒輪的結(jié)構(gòu)及齒輪的布置，直接影響到變速箱的尺寸、變速操縱的方便和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性等。箱的尺寸、變速操縱的方便和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性等。因此，合理的進(jìn)行滑移齒輪的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)變速箱尺寸因此，合理的進(jìn)行滑移齒輪的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)變速箱尺寸減小、改善變速操縱性能的重要途徑。減小、改善變速操縱性能的重要途徑。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1 1）齒輪的布置：）齒輪的布置：變速機(jī)構(gòu)中的滑移齒輪一般布變速機(jī)構(gòu)中的滑移齒輪一般布置在主動(dòng)軸上，并盡量將較小體積的齒輪

27、做成滑移齒置在主動(dòng)軸上，并盡量將較小體積的齒輪做成滑移齒輪，使滑移省力。輪，使滑移省力。注：注：為避免同一滑移為避免同一滑移齒輪變速組內(nèi)的兩對(duì)齒輪變速組內(nèi)的兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合，兩個(gè)齒輪同時(shí)嚙合，兩個(gè)固定齒輪的間距應(yīng)大固定齒輪的間距應(yīng)大于滑移齒輪的寬度，于滑移齒輪的寬度，其間隙量其間隙量為為1 12mm2mm。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2 2）滑移齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：）滑移齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：確定結(jié)構(gòu)型式：確定結(jié)構(gòu)型式：滑移齒輪塊有窄式、寬式、寬窄結(jié)合滑移齒輪塊有窄式、寬式、寬窄結(jié)合式三種式三種結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式。確定輪轂長(zhǎng)度：確定輪轂長(zhǎng)度：為保證滑移齒輪在移動(dòng)時(shí)具有良好的為保證滑移齒輪在移動(dòng)時(shí)

28、具有良好的導(dǎo)向性，齒輪塊的內(nèi)孔直徑導(dǎo)向性，齒輪塊的內(nèi)孔直徑d d與軸接觸的輪轂長(zhǎng)度與軸接觸的輪轂長(zhǎng)度L L應(yīng)應(yīng)滿足滿足 L/d2 L/d2 的條件。的條件。注：注：為縮短齒輪軸向位置的排列尺寸，應(yīng)采取窄式結(jié)構(gòu)。為縮短齒輪軸向位置的排列尺寸，應(yīng)采取窄式結(jié)構(gòu)。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 1）一個(gè)變速組中齒輪軸向位置的排列：）一個(gè)變速組中齒輪軸向位置的排列：雙聯(lián)滑移齒輪的兩種結(jié)構(gòu)形式：雙聯(lián)滑移齒輪的兩種結(jié)構(gòu)形式：窄式窄式和和寬式。寬式。三聯(lián)滑移齒輪的三種結(jié)構(gòu)形式：三聯(lián)滑移齒輪的三種結(jié)構(gòu)形式：窄式窄式、寬式和寬寬式和寬窄結(jié)合式。窄結(jié)合式。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2）

29、相鄰兩個(gè)變速組中齒）相鄰兩個(gè)變速組中齒輪軸向位置的排列：輪軸向位置的排列：特點(diǎn)：特點(diǎn)：并行排列方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣。但軸并行排列方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣。但軸向尺寸較大。向尺寸較大。 并行排列方式：并行排列方式：在公共傳在公共傳動(dòng)軸上，主動(dòng)齒輪安裝在一動(dòng)軸上，主動(dòng)齒輪安裝在一端，從動(dòng)齒輪安裝在另一端，端，從動(dòng)齒輪安裝在另一端，其軸向總長(zhǎng)度為兩變速組的其軸向總長(zhǎng)度為兩變速組的軸向長(zhǎng)度之和。軸向長(zhǎng)度之和。排列方式分排列方式分并行并行和和交錯(cuò)交錯(cuò)兩種兩種第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)交錯(cuò)排列方式：交錯(cuò)排列方式：相鄰兩個(gè)變相鄰兩個(gè)變速組的公共傳動(dòng)軸上的主、從速組的公共傳動(dòng)軸上的主、從

30、動(dòng)齒輪交替安裝，使兩變速組動(dòng)齒輪交替安裝，使兩變速組的滑移行程部分重疊，從而減的滑移行程部分重疊，從而減小軸向尺寸長(zhǎng)度。小軸向尺寸長(zhǎng)度。3 3）采用公用齒輪傳動(dòng)：）采用公用齒輪傳動(dòng)： 相鄰兩個(gè)變速組的公共傳相鄰兩個(gè)變速組的公共傳動(dòng)軸上，將某一從動(dòng)齒輪和主動(dòng)軸上，將某一從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪合二為一，形成既是第動(dòng)齒輪合二為一，形成既是第一變速組的從動(dòng)又是第二變速一變速組的從動(dòng)又是第二變速組的主動(dòng)齒輪。組的主動(dòng)齒輪。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 4）相嚙合齒輪的寬度：）相嚙合齒輪的寬度： 為使滑移齒輪順利進(jìn)入嚙合，在嚙合端必須倒角。為使滑移齒輪順利進(jìn)入嚙合，在嚙合端必須倒角。 考慮操縱機(jī)

31、構(gòu)的定位、磨損等原因，一般使小考慮操縱機(jī)構(gòu)的定位、磨損等原因，一般使小齒輪寬度比相嚙合的大齒輪寬度寬齒輪寬度比相嚙合的大齒輪寬度寬1 12mm2mm。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3 3）縮小徑向尺寸）縮小徑向尺寸1 1）合理安排變速箱內(nèi)各軸的位置）合理安排變速箱內(nèi)各軸的位置2 2）縮小軸間間距：）縮小軸間間距：盡量選擇較小的齒數(shù)和，并使盡量選擇較小的齒數(shù)和，并使齒輪的降速傳動(dòng)比齒輪的降速傳動(dòng)比1/41/4，以減小齒輪尺寸。，以減小齒輪尺寸。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 3）軸線相互重合：）軸線相互重合：使有關(guān)傳動(dòng)軸的軸線與軸線使有關(guān)傳動(dòng)軸的軸線與軸線重合，可使齒輪在

32、箱體內(nèi)的徑向尺寸大大縮小，通重合，可使齒輪在箱體內(nèi)的徑向尺寸大大縮小，通過(guò)減少箱體孔的排數(shù)，使尺寸減小的同時(shí)，還使箱過(guò)減少箱體孔的排數(shù)，使尺寸減小的同時(shí)，還使箱體孔加工工藝得到改善。體孔加工工藝得到改善。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2、離合器變速機(jī)構(gòu)：、離合器變速機(jī)構(gòu)： 離合器變速機(jī)構(gòu)是采用離合器和齒輪相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。離合器變速機(jī)構(gòu)是采用離合器和齒輪相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用的離合器有常用的離合器有牙嵌式牙嵌式、齒輪式及摩擦片式離合器。、齒輪式及摩擦片式離合器。 牙嵌式離合器特點(diǎn)：牙嵌式離合器特點(diǎn)：這兩類變速機(jī)構(gòu)的尺寸小，這兩類變速機(jī)構(gòu)的尺寸小，傳遞的扭矩較大，傳動(dòng)比正確，傳動(dòng)平穩(wěn)。但這

33、種變速傳遞的扭矩較大，傳動(dòng)比正確，傳動(dòng)平穩(wěn)。但這種變速方法不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，各對(duì)齒輪始終處于嚙合狀態(tài)，方法不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，各對(duì)齒輪始終處于嚙合狀態(tài)，故，磨損較大，效率較低。故，磨損較大，效率較低。主要用于低速機(jī)械的傳動(dòng)。主要用于低速機(jī)械的傳動(dòng)。 牙嵌式離合器利用兩半離合器端面上的牙互相嵌牙嵌式離合器利用兩半離合器端面上的牙互相嵌合或脫開(kāi)以達(dá)到主、從動(dòng)軸離合的目的。牙有矩形、合或脫開(kāi)以達(dá)到主、從動(dòng)軸離合的目的。牙有矩形、梯形、三角形、鋸齒形和螺旋形等幾種形式。由于同梯形、三角形、鋸齒形和螺旋形等幾種形式。由于同時(shí)參與嵌合的牙數(shù)多，故承載較高，適用范圍廣泛。時(shí)參與嵌合的牙數(shù)多，故承載較高，適用范

34、圍廣泛。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摩擦片式離合器的特點(diǎn)：摩擦片式離合器的特點(diǎn)： 該類離合器的操縱可以該類離合器的操縱可以是機(jī)械的、液壓的和電磁的；是機(jī)械的、液壓的和電磁的；可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，且動(dòng)作可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，且動(dòng)作迅速，以適應(yīng)自動(dòng)化的要求。迅速，以適應(yīng)自動(dòng)化的要求。 離合器變速機(jī)構(gòu)可使用離合器變速機(jī)構(gòu)可使用斜齒輪傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。但斜齒輪傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。但缺點(diǎn)是經(jīng)常有嚙合的空轉(zhuǎn)齒缺點(diǎn)是經(jīng)常有嚙合的空轉(zhuǎn)齒輪，其空轉(zhuǎn)損失較大。輪，其空轉(zhuǎn)損失較大。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)離合器位置安排注意事項(xiàng)：離合器位置安排注意事項(xiàng)：（1 1）減小離合器的尺寸：）減小離合器的尺寸：

35、當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)盡當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)盡可能將離合器安排在較高轉(zhuǎn)速的軸上?？赡軐㈦x合器安排在較高轉(zhuǎn)速的軸上。（2 2）避免出現(xiàn)超速現(xiàn)象：）避免出現(xiàn)超速現(xiàn)象：超速現(xiàn)象是指當(dāng)一條傳超速現(xiàn)象是指當(dāng)一條傳動(dòng)路線工作時(shí)，在另一條不工作的傳動(dòng)路線上出現(xiàn)傳動(dòng)路線工作時(shí)，在另一條不工作的傳動(dòng)路線上出現(xiàn)傳動(dòng)件高速空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。動(dòng)件高速空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。（3 3）考慮結(jié)構(gòu)上的因素）考慮結(jié)構(gòu)上的因素：如從動(dòng)軸是主軸時(shí)，一如從動(dòng)軸是主軸時(shí)，一般不宜將電磁離合器直接裝在主軸上，因?yàn)殡姶烹x合般不宜將電磁離合器直接裝在主軸上，因?yàn)殡姶烹x合器的剩磁和散熱將直接影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度，而剩磁器的剩磁和散熱將直接影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度，而剩磁會(huì)

36、使主軸軸承磁化，而磁性微粒吸附在軸承中時(shí)，將會(huì)使主軸軸承磁化，而磁性微粒吸附在軸承中時(shí)，將加劇軸襯的磨損。加劇軸襯的磨損。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 3、交換齒輪變速機(jī)構(gòu)：、交換齒輪變速機(jī)構(gòu)： 這種變速系統(tǒng)的軸心距不變、相嚙合的兩齒輪互這種變速系統(tǒng)的軸心距不變、相嚙合的兩齒輪互換位置來(lái)實(shí)現(xiàn)變速。所得到的兩種傳動(dòng)比若一為升速換位置來(lái)實(shí)現(xiàn)變速。所得到的兩種傳動(dòng)比若一為升速時(shí)，則另一位置就為降速。時(shí)，則另一位置就為降速。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)交換齒輪變速的特點(diǎn)：交換齒輪變速的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要操縱機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要操縱機(jī)構(gòu)；軸向尺寸小，變速箱結(jié)構(gòu)緊湊；主動(dòng)齒輪與

37、從構(gòu)；軸向尺寸小，變速箱結(jié)構(gòu)緊湊；主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪互換，齒輪個(gè)數(shù)少。但更換齒輪費(fèi)時(shí)費(fèi)力；動(dòng)齒輪互換，齒輪個(gè)數(shù)少。但更換齒輪費(fèi)時(shí)費(fèi)力；軸的剛性差，傳遞功率受限制。軸的剛性差，傳遞功率受限制。注意：注意：在使用交換齒輪變速時(shí)，其變速范圍在使用交換齒輪變速時(shí)，其變速范圍r rn n445 5。根據(jù)最大變速范圍為：根據(jù)最大變速范圍為：交換齒輪變速的適用場(chǎng)合：交換齒輪變速的適用場(chǎng)合：不需要經(jīng)常變速或變不需要經(jīng)常變速或變速時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)生產(chǎn)率影響不大的專機(jī)中。速時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)生產(chǎn)率影響不大的專機(jī)中。8412minmaxmaxuur 則若采用交換齒輪完全對(duì)換，其升速超出極限值則若采用交換齒輪完全對(duì)換，其升速超出極

38、限值時(shí)，可將交換齒輪部分對(duì)調(diào)，即將超出者不對(duì)換。時(shí)，可將交換齒輪部分對(duì)調(diào)，即將超出者不對(duì)換。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 4、公用齒輪變速機(jī)構(gòu)：、公用齒輪變速機(jī)構(gòu)： 該齒輪既是前變速組中的從動(dòng)齒輪，又是后一變速該齒輪既是前變速組中的從動(dòng)齒輪，又是后一變速組中的主動(dòng)齒輪，它可以同時(shí)和兩個(gè)齒輪嚙合。組中的主動(dòng)齒輪，它可以同時(shí)和兩個(gè)齒輪嚙合。 公用齒輪變速機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：公用齒輪變速機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： 減少齒輪個(gè)數(shù)，縮短軸向尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊并簡(jiǎn)減少齒輪個(gè)數(shù)，縮短軸向尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊并簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但，有時(shí)會(huì)使傳動(dòng)比受到限制，增大徑化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但，有時(shí)會(huì)使傳動(dòng)比受到限制，增大徑向尺寸；公用齒輪壽命

39、短、磨損快。向尺寸；公用齒輪壽命短、磨損快。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 5、背輪變速機(jī)構(gòu)：、背輪變速機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 當(dāng)離合器接合時(shí)，經(jīng)齒輪當(dāng)離合器接合時(shí)，經(jīng)齒輪z z4 4/z/z3 3傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸，使其以，使其以更高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，即倒轉(zhuǎn)。倒轉(zhuǎn)將會(huì)增大機(jī)床的空更高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，即倒轉(zhuǎn)。倒轉(zhuǎn)將會(huì)增大機(jī)床的空載功率損耗及齒輪噪聲，使磨損加劇。載功率損耗及齒輪噪聲，使磨損加劇。極限變速范圍可達(dá)極限變速范圍可達(dá) r rmaxmax=u1/u2=16=u1/u2=16，遠(yuǎn)大，遠(yuǎn)大于一般滑移齒輪的極于一般滑移齒輪的極限變速范圍。故，可限變速范圍。故，可使傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速范使傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速范圍

40、增大。圍增大。 第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)6 6、多速電動(dòng)機(jī)變速機(jī)構(gòu)：、多速電動(dòng)機(jī)變速機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 可簡(jiǎn)化機(jī)器的結(jié)構(gòu)，使可簡(jiǎn)化機(jī)器的結(jié)構(gòu)，使用方便，并能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變用方便，并能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速。但該類電動(dòng)機(jī)在高、速。但該類電動(dòng)機(jī)在高、低速時(shí)輸出的功率不同，低速時(shí)輸出的功率不同，將出現(xiàn)功率的損耗、體積將出現(xiàn)功率的損耗、體積的增大、價(jià)格的偏高和電的增大、價(jià)格的偏高和電氣控制復(fù)雜的情況。氣控制復(fù)雜的情況。 多速電動(dòng)機(jī)加入傳動(dòng)鏈中，相當(dāng)于增加了一個(gè)變多速電動(dòng)機(jī)加入傳動(dòng)鏈中，相當(dāng)于增加了一個(gè)變速組，故被稱為速組，故被稱為“電變速組電變速組”。是傳動(dòng)鏈最前面的一。是傳動(dòng)鏈最前面的一個(gè)變速組。

41、個(gè)變速組。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列為連續(xù)、不重復(fù)、無(wú)空擋的等比當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列為連續(xù)、不重復(fù)、無(wú)空擋的等比數(shù)排列時(shí)，變速系統(tǒng)中采用多速電動(dòng)機(jī)后，對(duì)后接的數(shù)排列時(shí)，變速系統(tǒng)中采用多速電動(dòng)機(jī)后，對(duì)后接的變速組的傳動(dòng)副數(shù)目有嚴(yán)格要求。因此，需對(duì)變速組的傳動(dòng)副數(shù)目有嚴(yán)格要求。因此，需對(duì)電電與與主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系進(jìn)行分析。之間的關(guān)系進(jìn)行分析。例：例：當(dāng)當(dāng)電電=2=2時(shí)，時(shí)， 主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的=1.06=1.06、1.121.12、1.261.26、1.411.41、2 2。因?yàn)檫@些公比的整數(shù)次方為。因?yàn)檫@些公比的整數(shù)次方為2 2，是實(shí)，是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速數(shù)列等比

42、級(jí)數(shù)的保證?，F(xiàn)轉(zhuǎn)速數(shù)列等比級(jí)數(shù)的保證。 如當(dāng)如當(dāng)=1.26=1.26、1.411.41時(shí)，若時(shí)，若電電=2=2， 則則電電=1.26=1.263 3=1.41=1.412 2, ,故，電變速組為第一擴(kuò)大組，而故，電變速組為第一擴(kuò)大組，而2 2、3 3次方為基本組次方為基本組的傳動(dòng)副數(shù)。的傳動(dòng)副數(shù)。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、計(jì)算轉(zhuǎn)速四、計(jì)算轉(zhuǎn)速 變速系統(tǒng)中傳動(dòng)件應(yīng)該根據(jù)哪一個(gè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速系統(tǒng)中傳動(dòng)件應(yīng)該根據(jù)哪一個(gè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行動(dòng)力的計(jì)算，即本節(jié)所需討論的計(jì)算轉(zhuǎn)速問(wèn)題。動(dòng)力的計(jì)算，即本節(jié)所需討論的計(jì)算轉(zhuǎn)速問(wèn)題。 傳動(dòng)系統(tǒng)由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),一般為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一般為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而

43、傳而傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出軸動(dòng)系統(tǒng)的輸出軸(主軸主軸)也為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),故故,傳動(dòng)件所傳動(dòng)件所傳遞的載荷為扭矩傳遞的載荷為扭矩,而扭矩大小與所傳遞的功率而扭矩大小與所傳遞的功率P和和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n有關(guān)。有關(guān)。 通常將主軸所傳遞的功率、扭矩與轉(zhuǎn)速之間通常將主軸所傳遞的功率、扭矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為主軸的功率、扭矩特性。的關(guān)系為主軸的功率、扭矩特性。第第2 2章章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1）工作機(jī)構(gòu)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可視為恒扭矩。）工作機(jī)構(gòu)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可視為恒扭矩。 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)動(dòng)方式，分析傳動(dòng)件所受根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)動(dòng)方式，分析傳動(dòng)件所受載荷的情況有如下兩種：載荷的情況有如下兩種： 2）工作機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)輸出軸的轉(zhuǎn)速）工作機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)輸出軸的轉(zhuǎn)速分兩種情況：一是所傳遞的轉(zhuǎn)速是恒定的，這時(shí)所傳分兩種情況：一是所傳遞的轉(zhuǎn)速是恒定的，這時(shí)