第四章機械傳動知識

1、第五章第五章 機械傳動知識機械傳動知識第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 齒輪傳動齒輪傳動第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副一、機器和機構(gòu)一、機器和機構(gòu)1.機器機器機器就是人工的物體組合，它的各部分之間具有一定的相對機器就是人工的物體組合，它的各部分之間具有一定的相對運動，并能用來作出有效的機械功或轉(zhuǎn)換機械能。運動，并能用來作出有效的機械功或轉(zhuǎn)換機械能。機器是執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料、機器是執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料

2、、信息。凡將其他形式能量變換為機械能的機器稱為原動機，信息。凡將其他形式能量變換為機械能的機器稱為原動機，如內(nèi)燃機、電動機如內(nèi)燃機、電動機(分別將熱能和電能變換為機械能分別將熱能和電能變換為機械能)等都是等都是原動機。凡利用機械能去變換或傳遞能量、物料、信息的機原動機。凡利用機械能去變換或傳遞能量、物料、信息的機器稱為工作機，如發(fā)電機器稱為工作機，如發(fā)電機(機械能變換為電能機械能變換為電能)、起重機、起重機(傳傳遞物料遞物料)、金屬切削機床、金屬切削機床(變換物料外形變換物料外形)、錄音機、錄音機(變換和傳變換和傳遞信息遞信息)等都屬于工作機。等都屬于工作機。下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動

3、副機構(gòu)及運動副圖圖5-1所示為單缸四沖程內(nèi)燃機，由氣缸體所示為單缸四沖程內(nèi)燃機，由氣缸體1、活塞、活塞2、進氣、進氣閥閥3、排氣閥、排氣閥4、連桿、連桿5、曲軸、曲軸6,凸輪凸輪7、頂桿、頂桿8,齒輪齒輪9和和10等組成。燃氣推動活塞作往復移動，經(jīng)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連等組成。燃氣推動活塞作往復移動，經(jīng)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動。凸輪和頂桿是用來啟閉進氣閥和排氣閥的。為了保續(xù)轉(zhuǎn)動。凸輪和頂桿是用來啟閉進氣閥和排氣閥的。為了保證曲軸每轉(zhuǎn)兩周進、排氣閥各啟閉一次，曲軸與凸輪軸之間證曲軸每轉(zhuǎn)兩周進、排氣閥各啟閉一次，曲軸與凸輪軸之間安裝了齒數(shù)比為安裝了齒數(shù)比為1:2的齒輪。這樣，當燃氣推動活塞運動時，的齒

4、輪。這樣，當燃氣推動活塞運動時，各構(gòu)件協(xié)調(diào)地動作，進、排氣閥有規(guī)律地啟閉，加上汽化、各構(gòu)件協(xié)調(diào)地動作，進、排氣閥有規(guī)律地啟閉，加上汽化、點火等裝置的配合，就把熱能轉(zhuǎn)換為曲軸回轉(zhuǎn)的機械能。點火等裝置的配合，就把熱能轉(zhuǎn)換為曲軸回轉(zhuǎn)的機械能。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副圖圖5-2所示為一工業(yè)機器人，由鉸接臂機械手所示為一工業(yè)機器人，由鉸接臂機械手1、計算機控、計算機控制器制器2、液壓裝置、液壓裝置3和電力裝置和電力裝置4組成。當機械手的大臂、小組成。當機械手的大臂、小臂和手按指令有規(guī)律地運動時，手端夾持器臂和手按指令有規(guī)律地運動時，手端夾持器(圖中未示出圖中未示出)便便將

5、物料搬運到預定的位置。在這部機器中，機械手是傳遞運將物料搬運到預定的位置。在這部機器中，機械手是傳遞運動和執(zhí)行任務的裝置，是機器的主體部分，電力裝置和液壓動和執(zhí)行任務的裝置，是機器的主體部分，電力裝置和液壓裝置提供動力，計算機實施控制。裝置提供動力，計算機實施控制。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副2.機構(gòu)機構(gòu)機器的主體部分是由許多運動構(gòu)件組成的。用來傳遞運動和機器的主體部分是由許多運動構(gòu)件組成的。用來傳遞運動和力的、使構(gòu)件間能夠相對運動的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱力的、使構(gòu)件間能夠相對運動的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為機構(gòu)，如機器中的帶傳動機構(gòu)、為機構(gòu)，如機器中的帶傳動機構(gòu)

6、、齒齒輪傳動機構(gòu)等。通常所輪傳動機構(gòu)等。通常所說的機械，是機構(gòu)和機器的總稱。在一般情況下，為了傳遞說的機械，是機構(gòu)和機器的總稱。在一般情況下，為了傳遞運動和力，機構(gòu)各構(gòu)件間應具有確定的相對運動。在圖運動和力，機構(gòu)各構(gòu)件間應具有確定的相對運動。在圖5-1所示內(nèi)燃機中，活塞、連桿、曲軸和氣缸體組成一個曲柄滑所示內(nèi)燃機中，活塞、連桿、曲軸和氣缸體組成一個曲柄滑塊機構(gòu)，可將活塞的往復運動變?yōu)榍倪B續(xù)轉(zhuǎn)動。塊機構(gòu)，可將活塞的往復運動變?yōu)榍倪B續(xù)轉(zhuǎn)動。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副凸輪、頂桿和氣缸體組成凸輪機構(gòu)，將凸輪軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動變凸輪、頂桿和氣缸體組成凸輪機構(gòu)，將凸輪軸的連

7、續(xù)轉(zhuǎn)動變?yōu)轫敆U有規(guī)律的間歇移動。曲軸和凸輪軸上的為頂桿有規(guī)律的間歇移動。曲軸和凸輪軸上的齒齒輪與氣缸體輪與氣缸體組成組成齒齒輪機構(gòu)，使兩軸保持一定的速比。一部機器可以包含輪機構(gòu)，使兩軸保持一定的速比。一部機器可以包含一個或若干個機構(gòu)，例如鼓風機、電動機只包含一個機構(gòu)，一個或若干個機構(gòu)，例如鼓風機、電動機只包含一個機構(gòu)，而內(nèi)燃機則包含曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、而內(nèi)燃機則包含曲柄滑塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒齒輪機構(gòu)等若干輪機構(gòu)等若干個機構(gòu)。機器中最常用的機構(gòu)有連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪個機構(gòu)。機器中最常用的機構(gòu)有連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、輪系和間歇運動機構(gòu)等。機構(gòu)、輪系和間歇運動機構(gòu)等。上一頁 下一頁返

8、回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副就功能而言，一般機器包含四個基本組成部分就功能而言，一般機器包含四個基本組成部分:動力部分、傳動力部分、傳動部分、控制部分、執(zhí)行部分。動力部分可采用人力、畜力、動部分、控制部分、執(zhí)行部分。動力部分可采用人力、畜力、風力、液力、電力、熱力、磁力、壓縮空氣等作動力源，其風力、液力、電力、熱力、磁力、壓縮空氣等作動力源，其中利用電力和熱力的原動機中利用電力和熱力的原動機(電動機和內(nèi)燃機電動機和內(nèi)燃機)使用最廣。傳使用最廣。傳動部分和執(zhí)行部分由各種機構(gòu)組成，是機器的主體。控制部動部分和執(zhí)行部分由各種機構(gòu)組成，是機器的主體?？刂撇糠职ǜ鞣N控制機構(gòu)分包括各種控制機

9、構(gòu)(如內(nèi)燃機中的凸輪機構(gòu)如內(nèi)燃機中的凸輪機構(gòu))、電氣裝置、電氣裝置、計算機和液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)等。計算機和液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)等。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副機構(gòu)與機器的區(qū)別在于機構(gòu)與機器的區(qū)別在于:機構(gòu)只是一個構(gòu)件系統(tǒng)，而機器除構(gòu)機構(gòu)只是一個構(gòu)件系統(tǒng)，而機器除構(gòu)件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等其他裝置件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等其他裝置;機構(gòu)只用于傳遞運機構(gòu)只用于傳遞運動和力，機器除傳遞運動和力之外，還應當具有變換或傳遞動和力，機器除傳遞運動和力之外，還應當具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能。但是，在研究構(gòu)件的運動和受力能量、物料、信息的功能。但是，在研究構(gòu)件的運動和

10、受力情況時，機器與機構(gòu)之間并無區(qū)別。因此，習慣上用情況時，機器與機構(gòu)之間并無區(qū)別。因此，習慣上用“機械機械”一同作為機器和機構(gòu)的總稱。一同作為機器和機構(gòu)的總稱。二、運動副二、運動副一個作平面運動的自由構(gòu)件具有三個獨立運動。如一個作平面運動的自由構(gòu)件具有三個獨立運動。如圖圖5-3所所示，在示，在xOy坐標系中，構(gòu)件坐標系中，構(gòu)件S可隨其上任一點可隨其上任一點A沿沿x軸、軸軸、軸y方向移動和繞方向移動和繞A點轉(zhuǎn)動。這種相對于參考系構(gòu)件所具有的獨點轉(zhuǎn)動。這種相對于參考系構(gòu)件所具有的獨立運動稱為構(gòu)件的自由度。所以一個作平面運動的自由構(gòu)件立運動稱為構(gòu)件的自由度。所以一個作平面運動的自由構(gòu)件有三個自由度。

11、有三個自由度。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副機構(gòu)是由許多構(gòu)件組成的。機構(gòu)的每個構(gòu)件都以一定的方式機構(gòu)是由許多構(gòu)件組成的。機構(gòu)的每個構(gòu)件都以一定的方式與某些構(gòu)件相互連接。這種連接不是固定連接，而是能產(chǎn)生與某些構(gòu)件相互連接。這種連接不是固定連接，而是能產(chǎn)生一定相對運動的連接。這種使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定一定相對運動的連接。這種使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。例如軸與軸承的連接、活塞與相對運動的連接稱為運動副。例如軸與軸承的連接、活塞與氣缸的連接、傳動齒輪兩個輪齒間的連接等都構(gòu)成運動副，氣缸的連接、傳動齒輪兩個輪齒間的連接等都構(gòu)成運動副，構(gòu)件組成運

12、動副后，其獨立運動受到約束，自由度便隨之減構(gòu)件組成運動副后，其獨立運動受到約束，自由度便隨之減少，兩構(gòu)件組成的運動副，不外乎通過點、線或面的接觸來少，兩構(gòu)件組成的運動副，不外乎通過點、線或面的接觸來實現(xiàn)。按照接觸特性，通常把運動副分為低副和高副兩類。實現(xiàn)。按照接觸特性，通常把運動副分為低副和高副兩類。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副1.低副低副兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副稱為低副。如軸與滑動軸承、兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副稱為低副。如軸與滑動軸承、鉸鏈連接、滑塊與導槽、螺母與螺桿等。平面機構(gòu)中的低副鉸鏈連接、滑塊與導槽、螺母與螺桿等。平面機構(gòu)中的低副有轉(zhuǎn)動副和移動副兩

13、種。有轉(zhuǎn)動副和移動副兩種。(1)轉(zhuǎn)動副。若組成運動副的兩構(gòu)件只能在一個平面內(nèi)相對轉(zhuǎn)動副。若組成運動副的兩構(gòu)件只能在一個平面內(nèi)相對轉(zhuǎn)動，這種運動副稱為轉(zhuǎn)動副或稱鉸鏈，如轉(zhuǎn)動，這種運動副稱為轉(zhuǎn)動副或稱鉸鏈，如圖圖5-4所示。所示。(2)移動副。若組成運動副的兩個構(gòu)件只能沿某一軸線相對移動副。若組成運動副的兩個構(gòu)件只能沿某一軸線相對移動，這種運動副稱為移動副，如移動，這種運動副稱為移動副，如圖圖5-5所。所。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副2.高副高副兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副。如軸與滾動兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副。如軸與滾動軸承、凸輪機構(gòu)和齒輪嚙

14、合等。軸承、凸輪機構(gòu)和齒輪嚙合等。圖圖5-6(a)中的車輪與鋼軌、中的車輪與鋼軌、圖圖5-6(b)中的凸輪與從動件、圖中的凸輪與從動件、圖5-6(c)中的輪齒與輪齒分中的輪齒與輪齒分別在接觸處別在接觸處A組成高副。組成平面高副二構(gòu)件間的相對運動組成高副。組成平面高副二構(gòu)件間的相對運動是沿接觸處切線是沿接觸處切線t-t方向的相對移動和在平面內(nèi)的相對轉(zhuǎn)動方向的相對移動和在平面內(nèi)的相對轉(zhuǎn)動高副的顯著特點是能傳遞較復雜的運動，但因為是點或線接高副的顯著特點是能傳遞較復雜的運動，但因為是點或線接觸，承受載荷時接觸位置單位面積上的壓力較高，因此組成觸，承受載荷時接觸位置單位面積上的壓力較高，因此組成高副的

15、構(gòu)件易磨損，使用壽命短。高副的構(gòu)件易磨損，使用壽命短。上一頁 下一頁返回第一節(jié)第一節(jié) 機構(gòu)及運動副機構(gòu)及運動副低副呈面接觸，承受載荷的單位面積壓力較低，比高副的承低副呈面接觸，承受載荷的單位面積壓力較低，比高副的承載能力大載能力大;低副的接觸表面一般是圓柱面和平面，容易制造和低副的接觸表面一般是圓柱面和平面，容易制造和維修。但是，低副不能傳遞較復雜的運動，由于采用滑動摩維修。但是，低副不能傳遞較復雜的運動，由于采用滑動摩擦，摩擦損失比高副大，效率低。在機器及機構(gòu)中常用滾動擦，摩擦損失比高副大，效率低。在機器及機構(gòu)中常用滾動軸承來代替滑動軸承，用滾動導軌來代替滑動導軌。軸承來代替滑動軸承，用滾動

16、導軌來代替滑動導軌。除上述平面運動副之外，機械中還經(jīng)常見到如除上述平面運動副之外，機械中還經(jīng)常見到如圖圖5-7(a)所所示的球面副和圖示的球面副和圖5-7(b)所示的螺旋副。這些運動副兩構(gòu)件所示的螺旋副。這些運動副兩構(gòu)件間的相對運動是空間運動，故屬于空間運動副?？臻g運動副間的相對運動是空間運動，故屬于空間運動副?？臻g運動副已超出本節(jié)討淪的范圍，故不贅述。已超出本節(jié)討淪的范圍，故不贅述。上一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動一、平帶傳動的形式及使用特點一、平帶傳動的形式及使用特點1.平帶傳動形式平帶傳動形式平帶傳動有以下幾種形式，見平帶傳動有以下幾種形式，見表表5-1。(1)開口式

17、傳動開口式傳動:用于兩軸軸線平行且旋轉(zhuǎn)方向相同的場合。用于兩軸軸線平行且旋轉(zhuǎn)方向相同的場合。(2)交叉式傳動交叉式傳動:用于兩軸軸線平行且旋轉(zhuǎn)方向相反的場合。用于兩軸軸線平行且旋轉(zhuǎn)方向相反的場合。(3)半交叉式傳動半交叉式傳動:用于兩軸軸線互不平行且空間交錯的場合。用于兩軸軸線互不平行且空間交錯的場合。2.平帶傳動的使用特點平帶傳動的使用特點結(jié)構(gòu)簡單，適宜用于兩軸中心距較大的場合結(jié)構(gòu)簡單，適宜用于兩軸中心距較大的場合;富有彈性，具有富有彈性，具有緩沖作用，能吸振，傳動平穩(wěn)無噪聲緩沖作用，能吸振，傳動平穩(wěn)無噪聲;在過載時可產(chǎn)生打滑，在過載時可產(chǎn)生打滑，因此能防止薄弱零部件的損壞，起到安全保護作用

18、因此能防止薄弱零部件的損壞，起到安全保護作用;不能保持不能保持準確的傳動比，外廓尺寸較大，效率較低。準確的傳動比，外廓尺寸較大，效率較低。下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動212112DDnni上一頁 下一頁返回3.傳動比傳動比平帶傳動的傳動比為帶輪的轉(zhuǎn)速平帶傳動的傳動比為帶輪的轉(zhuǎn)速n1,n2之比，與兩帶輪的直之比，與兩帶輪的直徑成反比，即徑成反比，即 (5-1)式中式中n1、n2帶輪的轉(zhuǎn)速，帶輪的轉(zhuǎn)速，r/min; D1、D2帶輪的直徑，帶輪的直徑，mm。 通常平帶傳動采用的傳動比為通常平帶傳動采用的傳動比為i5。第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動二、二、V帶傳動特

19、點與型號帶傳動特點與型號V帶是一種沒有接頭的環(huán)狀帶，通常幾根同時使用。帶是一種沒有接頭的環(huán)狀帶，通常幾根同時使用。V帶同平帶同平帶相比，主要特點是傳動能力強帶相比，主要特點是傳動能力強(在相同條件下，約為平帶的在相同條件下，約為平帶的3倍倍)。V帶又分為普通帶又分為普通V帶、窄帶、窄V帶、寬帶、寬V帶、大楔角帶、大楔角V帶、汽車帶、汽車V帶帶等多種類型，其中普通等多種類型，其中普通V帶應用最廣。本節(jié)主要介紹普通帶應用最廣。本節(jié)主要介紹普通V帶帶傳動的計算。傳動的計算。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動V帶由抗拉體、頂膠、底膠和包布組成，見圖帶由抗拉體、頂膠、底膠和包布

20、組成，見圖5-8。抗拉體?？估w是承受負載拉力的主體，其上下的頂膠和底膠分別承受彎曲是承受負載拉力的主體，其上下的頂膠和底膠分別承受彎曲時的拉仲和壓縮，外殼用橡膠帆布包圍成型?？估w由簾布時的拉仲和壓縮，外殼用橡膠帆布包圍成型。抗拉體由簾布或線繩組成，繩芯結(jié)構(gòu)柔軟易彎有利于提高使用壽命?？估蚓€繩組成，繩芯結(jié)構(gòu)柔軟易彎有利于提高使用壽命?？估w的材料可采用化學纖維或棉織物，前者的承載能力較強。體的材料可采用化學纖維或棉織物，前者的承載能力較強。如如圖圖5-9所示，當帶受縱向彎曲時，在帶中保持原長度不變所示，當帶受縱向彎曲時，在帶中保持原長度不變的任一條周線稱為節(jié)線的任一條周線稱為節(jié)線;由全部節(jié)

21、線構(gòu)成的面稱為節(jié)面。帶的由全部節(jié)線構(gòu)成的面稱為節(jié)面。帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬節(jié)面寬度稱為節(jié)寬(bd)，當帶受縱向彎曲時，該寬度保持不，當帶受縱向彎曲時，該寬度保持不變。變。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動dbh上一頁 下一頁返回V帶的劉面尺寸帶的劉面尺寸(國家標準國家標準)共分為共分為Y,Z,A,B,C,D,E一七種型一七種型號。而線繩結(jié)構(gòu)的號。而線繩結(jié)構(gòu)的V帶，目前只生產(chǎn)帶，目前只生產(chǎn)Y,Z,A,B四種型號。四種型號。Y型型V帶的截面積最小，帶的截面積最小，E型的截面積最大。型的截面積最大。V帶的截面積愈大，帶的截面積愈大，傳遞的功率也愈大。傳遞的功率也愈大。楔角楔角

22、 為為40相相對對高度高度 約為約為0. 7的的V帶稱為普通帶稱為普通V帶帶普通普通V帶已標準化，按截面尺寸的不同，分為一七種型號，帶已標準化，按截面尺寸的不同，分為一七種型號，見見表表5-2。第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動在在V帶輪上，與所配用帶輪上，與所配用V帶的節(jié)面寬度帶的節(jié)面寬度bd相對應的帶輪直徑稱相對應的帶輪直徑稱為基準直徑為基準直徑d。帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上。帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準直徑上的周線長度稱為基準長度的周線長度稱為基準長度Ld。普通普通V帶的長度系列和帶長修正系數(shù)帶的長度系列和帶長修正系數(shù)KL見見表表5-3。V帶具有一定的厚度，為了制

23、造與測量的方便，以其內(nèi)周長帶具有一定的厚度，為了制造與測量的方便，以其內(nèi)周長作為標準長度作為標準長度L0，但是在傳動計算和設計時，則要用計算長，但是在傳動計算和設計時，則要用計算長度度L，即，即V帶中性層的長度。計算長度帶中性層的長度。計算長度L與標準長度與標準長度L0相差一相差一個修正值個修正值L，即，即 L=L0+L (5-2)L值可查國家標準值可查國家標準GB/T 1171-1996一般用普通一般用普通V帶。帶。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動dbh上一頁 下一頁返回V帶的型號和標準長度都壓印在膠帶的外表面上，以供識別帶的型號和標準長度都壓印在膠帶的外表面上，

24、以供識別和選用。例如和選用。例如: B2240”即表示即表示B型型V帶，標準長度為帶，標準長度為2 240 mm。楔角楔角 為為40、相對高度、相對高度 約為約為0. 9的的Y帶稱為窄帶稱為窄Y帶帶窄窄Y帶是用合成纖維繩作抗拉體的新型帶是用合成纖維繩作抗拉體的新型V帶。與普通帶。與普通V帶帶相比，當高度相同時，窄相比，當高度相同時，窄V帶的寬度約縮小帶的寬度約縮小1 /3，而承載能，而承載能力可提高到力可提高到1. 52. 5倍，適用于傳遞動力大而又要求傳動倍，適用于傳遞動力大而又要求傳動裝置緊湊的場合。裝置緊湊的場合。第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動212112ZZnni上一頁 下

25、一頁返回三、鏈傳動的類型三、鏈傳動的類型(一一)鏈傳動及其傳動比鏈傳動及其傳動比鏈傳動是由一個具有特殊齒形的主動鏈輪，通過傳動鏈帶動鏈傳動是由一個具有特殊齒形的主動鏈輪，通過傳動鏈帶動另一個具有特殊齒形的從動鏈輪傳遞運動和動力的一套傳動另一個具有特殊齒形的從動鏈輪傳遞運動和動力的一套傳動裝置。裝置。圖圖5-10所示的鏈傳動是由主動鏈輪所示的鏈傳動是由主動鏈輪1、傳動鏈、傳動鏈2和從和從動鏈輪動鏈輪3組成的。當主動鏈輪轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪也就跟著旋組成的。當主動鏈輪轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪也就跟著旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。鏈傳動的傳動比，就是主動鏈輪的轉(zhuǎn)速鏈傳動的傳動比，就是主動鏈輪的轉(zhuǎn)速n1與從動鏈輪的轉(zhuǎn)速與從動鏈輪的轉(zhuǎn)

26、速n2之比，等于兩鏈輪齒數(shù)之比，等于兩鏈輪齒數(shù)Z1 、Z2的反比，即的反比，即 (5-3)第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動(二二)鏈的類型鏈的類型鏈傳動的類型很多，按用途不同，鏈分為以下三類。鏈傳動的類型很多，按用途不同，鏈分為以下三類。(1)傳動鏈傳動鏈:在一般機械中用來傳遞運動和動力。在一般機械中用來傳遞運動和動力。(2)起重鏈起重鏈:用于起重機械提升重物。用于起重機械提升重物。(3)牽引鏈牽引鏈:用于運輸機械驅(qū)動輸送帶等。用于運輸機械驅(qū)動輸送帶等。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動1.鏈鏈傳遞動力用的鏈，按結(jié)構(gòu)的不同主要有滾子鏈和齒形鏈兩種。傳遞動力用

27、的鏈，按結(jié)構(gòu)的不同主要有滾子鏈和齒形鏈兩種。滾子鏈是由內(nèi)鏈板滾子鏈是由內(nèi)鏈板1、外鏈板、外鏈板2,軸銷軸銷3,套簡套簡4和滾子和滾子5所組成所組成(圖圖5-11)，也稱為套簡滾子鏈。其中內(nèi)鏈板緊壓在套簡兩，也稱為套簡滾子鏈。其中內(nèi)鏈板緊壓在套簡兩端，銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)、外鏈節(jié)。這樣內(nèi)、外端，銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)、外鏈節(jié)。這樣內(nèi)、外鏈節(jié)就構(gòu)成一個鉸鏈。滾子與套簡、套簡與銷軸均為間隙配鏈節(jié)就構(gòu)成一個鉸鏈。滾子與套簡、套簡與銷軸均為間隙配合。當鏈條嚙人和嚙出時，內(nèi)、外鏈節(jié)作相對轉(zhuǎn)動合。當鏈條嚙人和嚙出時，內(nèi)、外鏈節(jié)作相對轉(zhuǎn)動;同時，滾同時，滾子沿鏈輪輪齒滾動，可減少鏈條與輪齒的磨損

28、。內(nèi)、外鏈板子沿鏈輪輪齒滾動，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)、外鏈板均制成均制成“8”字形，以減輕重量并保持鏈板各橫截面的強度大字形，以減輕重量并保持鏈板各橫截面的強度大致相等。致相等。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動鏈的各零件由碳素鋼或合金鋼制成，并經(jīng)熱處理，以提高其鏈的各零件由碳素鋼或合金鋼制成，并經(jīng)熱處理，以提高其強度和耐磨性。強度和耐磨性。滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈的節(jié)距，以滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈的節(jié)距，以p表示，表示，它是鏈的主要參數(shù)。節(jié)距越大，鏈各零件的尺寸越大，所能它是鏈的主要參數(shù)。節(jié)距越大，鏈各零件的尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。傳

29、遞的功率也越大。滾子鏈可制成單排鏈滾子鏈可制成單排鏈(圖圖5-11)和多排鏈，如雙排鏈和多排鏈，如雙排鏈(圖圖5-12，圖中，圖中pt為排距為排距)或三排鏈等?；蛉沛湹取１肀?-4根據(jù)國家標準根據(jù)國家標準GB/T 1243-2006傳動用短節(jié)距精傳動用短節(jié)距精密滾子鍵、套簡鏈、附件和鏈輪密滾子鍵、套簡鏈、附件和鏈輪列出了幾種列出了幾種A系列滾子鏈系列滾子鏈的主要參數(shù)。的主要參數(shù)。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動鏈長度以鏈節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)，以便鏈條連鏈長度以鏈節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)，以便鏈條連成環(huán)形時正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，接頭處可用開口銷或

30、成環(huán)形時正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，接頭處可用開口銷或彈簧夾鎖緊彈簧夾鎖緊圖圖5-13(a) ,(b) 。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，則需。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，則需采用過渡鏈節(jié)采用過渡鏈節(jié)圖圖5-13(c)。在鏈條受拉時，過渡鏈節(jié)還要。在鏈條受拉時，過渡鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，因此通常應避免采用過渡鏈節(jié)。承受附加的彎曲載荷，因此通常應避免采用過渡鏈節(jié)。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動齒形鏈是由許多齒形鏈板用鉸鏈連接而成齒形鏈是由許多齒形鏈板用鉸鏈連接而成(圖圖5-14)。齒形。齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時鏈板側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鉸鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時鏈板側(cè)邊與鏈輪齒廓相

31、嚙合。鉸鏈可做成滑動副或滾動副，圖鏈可做成滑動副或滾動副，圖5-14(b)所示為棱柱式滾動副，所示為棱柱式滾動副，鏈板的成型孔內(nèi)裝人棱柱，兩組鏈板轉(zhuǎn)動時，兩棱柱相互滾鏈板的成型孔內(nèi)裝人棱柱，兩組鏈板轉(zhuǎn)動時，兩棱柱相互滾動，可減少摩擦和磨損。與滾子鏈相比，齒形鏈運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，動，可減少摩擦和磨損。與滾子鏈相比，齒形鏈運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，承受沖擊載荷的能力高噪聲小，承受沖擊載荷的能力高;但結(jié)構(gòu)復雜，價格較貴，也但結(jié)構(gòu)復雜，價格較貴，也較重，所以它的應用沒有滾子鏈那樣廣泛。齒形鏈多用于高較重，所以它的應用沒有滾子鏈那樣廣泛。齒形鏈多用于高速速(鏈速可達鏈速可達40 m/s)或運動精度要求較高的傳動?；蜻\動

32、精度要求較高的傳動。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動2.鏈輪鏈輪國家標準僅規(guī)定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑國家標準僅規(guī)定了滾子鏈鏈輪齒槽的齒面圓弧半徑re,齒溝圓齒溝圓弧半徑弧半徑ri和齒溝角和齒溝角的最大和最小值，如的最大和最小值，如圖圖5-15所示，其詳所示，其詳細參數(shù)由國家標準細參數(shù)由國家標準GB/T 1243-2006傳動用短節(jié)距精密傳動用短節(jié)距精密滾子鏈、套簡鏈、附件和鏈輪滾子鏈、套簡鏈、附件和鏈輪規(guī)定。各種鏈輪的實際端面規(guī)定。各種鏈輪的實際端面齒形均應在最大和最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓齒形均應在最大和最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設

33、計有很大的靈活性。但齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地曲線設計有很大的靈活性。但齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進人和退出嚙合，并便于加工。符合上述要求的端面齒形曲進人和退出嚙合，并便于加工。符合上述要求的端面齒形曲線有多種，最常用的是線有多種，最常用的是“三圓弧一直線三圓弧一直線”齒形。齒形。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動圖圖5-15(b)所示的端面齒形由三段圓弧所示的端面齒形由三段圓弧(aa,ab,cd)和一段和一段直線直線(bc)組成。這種組成。這種“三圓弧一直線三圓弧一直線”齒形基本上符合上述齒形基本上符合上述齒齒槽形狀規(guī)范，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。槽形狀規(guī)范

34、，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。滾子鏈鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧形，如滾子鏈鏈輪軸面齒形兩側(cè)呈圓弧形，如圖圖5-16所示，以便所示，以便于鏈節(jié)進人和退出嚙合。于鏈節(jié)進人和退出嚙合。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動鏈輪上被鏈節(jié)距等分的圓稱為分度圓，其直徑用鏈輪上被鏈節(jié)距等分的圓稱為分度圓，其直徑用d表示表示(圖圖5-15)。若已知節(jié)距。若已知節(jié)距p和內(nèi)數(shù)和內(nèi)數(shù)z時，鏈輪主要尺寸的計算式為時，鏈輪主要尺寸的計算式為上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動齒形用標準刀具加工時，在鏈輪工作圖上不必繪制端面齒形，齒形用標準刀具加工時，在鏈輪工作圖上不必繪制

35、端面齒形，但須繪出鏈輪軸面齒形，以便車削鏈輪毛坯。軸面齒形的具但須繪出鏈輪軸面齒形，以便車削鏈輪毛坯。軸面齒形的具體尺寸見有關(guān)設計手冊。體尺寸見有關(guān)設計手冊。鏈輪齒應有足夠的接觸強度和耐磨性，故齒面多經(jīng)熱處理。鏈輪齒應有足夠的接觸強度和耐磨性，故齒面多經(jīng)熱處理。小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，所受沖擊力也大，故所用材小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，所受沖擊力也大，故所用材料一般優(yōu)于大鏈輪。常用的鏈輪材料有碳素鋼料一般優(yōu)于大鏈輪。常用的鏈輪材料有碳素鋼(如如Q235 ,Q275 ,34 ,ZG310-570等等)、灰鑄鐵、灰鑄鐵(如如HT200)等。重要的鏈輪可采用合金鋼。等。重要的鏈輪可采用合金鋼。鏈

36、輪的結(jié)構(gòu)如鏈輪的結(jié)構(gòu)如圖圖5-17所示。小直徑鏈輪可制成實心式所示。小直徑鏈輪可制成實心式圖圖5-17(a);中等直徑的鏈輪可制成孔板式中等直徑的鏈輪可制成孔板式圖圖5-17(b);直徑直徑較大的鏈輪可設討成組合式較大的鏈輪可設討成組合式圖圖5-17(c)，若輪齒因磨損而，若輪齒因磨損而失效，可僅更換齒圈。失效，可僅更換齒圈。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動四、鏈傳動的應用特點四、鏈傳動的應用特點通常，鏈傳動的傳動比通常，鏈傳動的傳動比i8;中心距中心距a 56m ,最大中心距最大中心距可達可達15m;傳遞功率傳遞功率P100 kW;圓周速度圓周速度:v15 m/s

37、;傳傳動效率為動效率為0. 950. 98。當兩軸平行、中心距較遠、傳遞功率較大且均勻的傳動比要當兩軸平行、中心距較遠、傳遞功率較大且均勻的傳動比要求較準確時，不宜采用帶傳動和齒輪傳動時，可采用鏈傳動。求較準確時，不宜采用帶傳動和齒輪傳動時，可采用鏈傳動。同時在低速、重載和高溫條件下及不良環(huán)境下也可采用鏈傳同時在低速、重載和高溫條件下及不良環(huán)境下也可采用鏈傳動。動。上一頁 下一頁返回第二節(jié)第二節(jié) 帶傳動及鏈傳動帶傳動及鏈傳動與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的與帶傳動相比，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的均勻的傳動比均勻的傳動比;需要的張緊力小，作用在軸上的壓力也小，可需

38、要的張緊力小，作用在軸上的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失減少軸承的摩擦損失;結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊;能在溫度較高、有油污等惡能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造和安裝精度要求較低精度要求較低;中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單，可以在兩軸中中心距較大時其傳動結(jié)構(gòu)簡單，可以在兩軸中心相距較遠的情況下傳遞運動和動力。鏈傳動的主要缺點是心相距較遠的情況下傳遞運動和動力。鏈傳動的主要缺點是:瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，因此傳動平穩(wěn)性較差;鏈條鏈條的鉸鏈磨損后，使得節(jié)距變大，易造成脫

39、落現(xiàn)象的鉸鏈磨損后，使得節(jié)距變大，易造成脫落現(xiàn)象;工作中有一工作中有一定的沖擊和噪聲定的沖擊和噪聲;安裝和維護要求較高。安裝和維護要求較高。目前，鏈傳動廣泛應用于礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、石油機械、目前，鏈傳動廣泛應用于礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、石油機械、機床及摩托車中。機床及摩托車中。上一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動所謂螺旋傳動，是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副傳遞運動和動所謂螺旋傳動，是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副傳遞運動和動力的傳動。螺旋傳動可方便地把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺牧Φ膫鲃?。螺旋傳動可方便地把主動件的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹闹本€往復運動。例如車床的大拖板，借助開合螺母與動件的直線往復運動。例如

40、車床的大拖板，借助開合螺母與長螺桿的嚙合，實現(xiàn)其縱向直線往復運動長螺桿的嚙合，實現(xiàn)其縱向直線往復運動(圖圖5-18);轉(zhuǎn)動刨轉(zhuǎn)動刨床刀架螺桿可使刨刀上下移動床刀架螺桿可使刨刀上下移動;轉(zhuǎn)動銑床工作臺絲杠，可使工轉(zhuǎn)動銑床工作臺絲杠，可使工作臺作直線移動等。作臺作直線移動等。螺旋傳動與其他將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的傳動裝置螺旋傳動與其他將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的傳動裝置(如曲如曲柄滑塊機構(gòu)柄滑塊機構(gòu))相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，工作連續(xù)平穩(wěn)，承載能力相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，工作連續(xù)平穩(wěn)，承載能力大，傳動精度高等優(yōu)點。缺點是由于螺紋之間產(chǎn)生較大的相大，傳動精度高等優(yōu)點。缺點是由于螺紋之間產(chǎn)生較大的相對滑動，因而

41、磨損大，效率低。對滑動，因而磨損大，效率低。下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動一、螺旋傳動的類型一、螺旋傳動的類型螺旋傳動主要用來把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。按使用要求的螺旋傳動主要用來把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。按使用要求的不同可分為三類不同可分為三類:1.傳力螺旋傳力螺旋以傳遞動力為主，要求用較小的力矩轉(zhuǎn)動螺桿以傳遞動力為主，要求用較小的力矩轉(zhuǎn)動螺桿(或螺母或螺母)而使而使螺母螺母(或螺桿或螺桿)產(chǎn)生軸向運動和較大的軸向力，這個軸向力可產(chǎn)生軸向運動和較大的軸向力，這個軸向力可以用來做起重和加壓等工作。例如以用來做起重和加壓等工作。例如圖圖5-19(a)的起重器，圖的起重器，圖5-19(b)的

42、壓力機的壓力機(加壓或裝拆用加壓或裝拆用)等。等。2.傳導螺旋傳導螺旋以傳遞運動為主，并要求具有很高的運動精度，它常用作機以傳遞運動為主，并要求具有很高的運動精度，它常用作機床刀架或工作臺的進給機構(gòu)床刀架或工作臺的進給機構(gòu)圖圖5-19(c)。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動3.調(diào)整螺旋調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零件或部件之間的相對位置，如用于調(diào)整并固定零件或部件之間的相對位置，如圖圖5-20(a)和圖和圖5-20(b)所示，用于調(diào)整帶傳動的初拉力。調(diào)整螺旋不所示，用于調(diào)整帶傳動的初拉力。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動。經(jīng)常轉(zhuǎn)動。螺桿和螺母的材料除要求有足夠的強度、耐磨性外，還要求螺桿和螺母的材

43、料除要求有足夠的強度、耐磨性外，還要求兩者配合時摩擦系數(shù)小。一般螺桿可選用兩者配合時摩擦系數(shù)小。一般螺桿可選用Q275 ,45 ,50鋼鋼等等;重要螺桿可選用重要螺桿可選用T12,40Cr,65Mn鋼等，并進行熱處理。鋼等，并進行熱處理。常用的螺母材料有鑄造錫青銅常用的螺母材料有鑄造錫青銅ZCuSn10Pb5和和ZCuSn5Pb5Zn5，重載低速時可選用強度高的鑄造鋁青銅，重載低速時可選用強度高的鑄造鋁青銅ZCuAl10Fe3;在低速輕載，特別是不經(jīng)常運轉(zhuǎn)時，也可選在低速輕載，特別是不經(jīng)常運轉(zhuǎn)時，也可選用耐磨鑄鐵。用耐磨鑄鐵。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動二、螺旋傳動的形式二

44、、螺旋傳動的形式常用的螺旋傳動有普通螺旋傳動、差動螺旋傳動和滾珠螺旋常用的螺旋傳動有普通螺旋傳動、差動螺旋傳動和滾珠螺旋傳動等。傳動等。1.螺母位移螺母位移螺母位移應用在機床溜板位移上的實例如螺母位移應用在機床溜板位移上的實例如圖圖5-21所示。螺所示。螺桿桿1在機架在機架3中可以轉(zhuǎn)動而不能移動，螺母中可以轉(zhuǎn)動而不能移動，螺母2與螺桿與螺桿1嚙合并嚙合并與溜板與溜板(工作臺工作臺)4相連接，螺母相連接，螺母2只能移動而不能轉(zhuǎn)動。當搖只能移動而不能轉(zhuǎn)動。當搖動手輪使螺桿動手輪使螺桿1轉(zhuǎn)動時，螺母轉(zhuǎn)動時，螺母2即可帶動溜板即可帶動溜板(工作臺工作臺)4沿機沿機架架3的導軌移動。螺桿每轉(zhuǎn)一周，螺母帶

45、動溜板的導軌移動。螺桿每轉(zhuǎn)一周，螺母帶動溜板(工作臺工作臺)位位移一個導程。移一個導程。螺母位移的傳動，多應用于進給機構(gòu)等傳動機構(gòu)中。螺母位移的傳動，多應用于進給機構(gòu)等傳動機構(gòu)中。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動2.螺桿位移螺桿位移螺桿位移應用在臺虎鉗上的實例如螺桿位移應用在臺虎鉗上的實例如圖圖5-22所示。螺桿所示。螺桿1上裝上裝有活動鉗口有活動鉗口2并與螺母相嚙合，螺母并與螺母相嚙合，螺母4與固定鉗口與固定鉗口3連接。轉(zhuǎn)連接。轉(zhuǎn)動手柄時，螺桿動手柄時，螺桿1相對螺母相對螺母4做螺旋運動，產(chǎn)生的位移帶動活做螺旋運動，產(chǎn)生的位移帶動活動鉗口動鉗口2一起位移。這樣，活動鉗口一起位

46、移。這樣，活動鉗口2相對固定鉗口相對固定鉗口3之間可之間可做合攏或張開的動作。從而可以夾緊或松開工件。做合攏或張開的動作。從而可以夾緊或松開工件。螺桿位移的傳動，通常應用于千分尺、千斤頂、螺旋壓力機螺桿位移的傳動，通常應用于千分尺、千斤頂、螺旋壓力機等傳動機構(gòu)中。等傳動機構(gòu)中。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動3.滾動螺旋滾動螺旋在螺旋和螺母之間設有封閉循環(huán)的滾道，滾道間充以鋼珠，在螺旋和螺母之間設有封閉循環(huán)的滾道，滾道間充以鋼珠，這樣就使螺旋面的摩擦成為滾動摩擦，這種螺旋稱為滾動螺這樣就使螺旋面的摩擦成為滾動摩擦，這種螺旋稱為滾動螺旋或滾珠絲杠。滾動螺旋按滾道回路形式的不同，分

47、為外循旋或滾珠絲杠。滾動螺旋按滾道回路形式的不同，分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種(圖圖5-23)。鋼珠在回路過程中離開螺旋表。鋼珠在回路過程中離開螺旋表面的稱為外循環(huán)，鋼珠在整個循環(huán)過程中始終不脫離螺旋表面的稱為外循環(huán)，鋼珠在整個循環(huán)過程中始終不脫離螺旋表面的稱為內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)螺母上開有側(cè)孔，孔內(nèi)鑲有反向器面的稱為內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)螺母上開有側(cè)孔，孔內(nèi)鑲有反向器將相鄰兩螺紋滾道聯(lián)通起來，鋼珠越過螺紋頂部進人相鄰滾將相鄰兩螺紋滾道聯(lián)通起來，鋼珠越過螺紋頂部進人相鄰滾道，形成一個循環(huán)回路。因此一個循環(huán)回路里只有一圈鋼珠道，形成一個循環(huán)回路。因此一個循環(huán)回路里只有一圈鋼珠和一個反向器。一個螺母常設

48、置和一個反向器。一個螺母常設置24個回路。外循環(huán)螺母只個回路。外循環(huán)螺母只需前后各設一個反向器即可，但為了縮短回路滾道的長度也需前后各設一個反向器即可，但為了縮短回路滾道的長度也可在一個螺母中分為兩個或三個回路?？稍谝粋€螺母中分為兩個或三個回路。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動滾動螺旋的主要優(yōu)點是滾動螺旋的主要優(yōu)點是:摩擦損失小，效率在摩擦損失小，效率在90%以上以上;磨損磨損很小，還可以用調(diào)整方法消除間隙并產(chǎn)生一定的預變形來增很小，還可以用調(diào)整方法消除間隙并產(chǎn)生一定的預變形來增加剛度，因此其傳動精度很高加剛度，因此其傳動精度很高;不具有自鎖性，可以變直線運不具有自鎖性，可以變

49、直線運動為旋轉(zhuǎn)運動，其效率也可達到動為旋轉(zhuǎn)運動，其效率也可達到80%以上。以上。滾動螺旋的缺點是滾動螺旋的缺點是:結(jié)構(gòu)復雜，制造困難結(jié)構(gòu)復雜，制造困難;有些機構(gòu)中為防止有些機構(gòu)中為防止逆轉(zhuǎn)需另加自鎖機構(gòu)。由于其明顯的優(yōu)點，滾動螺旋早已在逆轉(zhuǎn)需另加自鎖機構(gòu)。由于其明顯的優(yōu)點，滾動螺旋早已在汽車和拖拉機的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中得到應用。目前在要求高效率和汽車和拖拉機的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中得到應用。目前在要求高效率和高精度之處多已廣泛應用滾動螺旋，例如飛機機翼和起落架高精度之處多已廣泛應用滾動螺旋，例如飛機機翼和起落架的控制、水閘的升降和數(shù)控機床等。的控制、水閘的升降和數(shù)控機床等。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動

50、螺旋傳動三、螺旋傳動時轉(zhuǎn)速與移距的關(guān)系三、螺旋傳動時轉(zhuǎn)速與移距的關(guān)系螺旋傳動主要是把旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動。不管是螺母位螺旋傳動主要是把旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動。不管是螺母位移或螺桿位移，其位移量移或螺桿位移，其位移量L和螺旋傳動時的轉(zhuǎn)速和螺旋傳動時的轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系之間的關(guān)系為為 L=nS (5-9)式中式中S螺紋的導程螺紋的導程(如螺紋線數(shù)為如螺紋線數(shù)為l，則可用螺距代人，則可用螺距代人)，mm ; n螺桿螺桿(或螺母或螺母)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速，r/min。上一頁 下一頁返回第三節(jié)第三節(jié) 螺旋傳動螺旋傳動例例5-1圖圖5-18所示的螺母位移溜板所示的螺母位移溜板(工作臺工作臺)機構(gòu)中，機構(gòu)中，S =

51、 4 mm, n = 50 r/min。試求螺母每分鐘帶動溜板。試求螺母每分鐘帶動溜板(工作臺工作臺)的位移量的位移量L。解解:L=nS=(50 x 4 ) mm/min=200mm/min上一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)一、平面連桿機構(gòu)一、平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接平面連桿機構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的機構(gòu)。低副是面接觸，耐磨損而組成的機構(gòu)。低副是面接觸，耐磨損;加上轉(zhuǎn)動副和移動副加上轉(zhuǎn)動副和移動副的接觸表面是圓柱面和平面，制造簡便，易于獲得較高的制的接觸表面是圓柱面和平面，制造簡便，易于獲得較高的制造精

52、度。因此，平面連桿機構(gòu)在各種機械和儀器中獲得廣泛造精度。因此，平面連桿機構(gòu)在各種機械和儀器中獲得廣泛使用。連桿機構(gòu)的缺點是使用。連桿機構(gòu)的缺點是:低副中存在間隙，數(shù)目較多的低副低副中存在間隙，數(shù)目較多的低副會引起運動積累誤差會引起運動積累誤差;而且它的設計比較復雜，不易精確地實而且它的設計比較復雜，不易精確地實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律。現(xiàn)復雜的運動規(guī)律。最簡單的平面連桿機構(gòu)是由四個構(gòu)件組成的，稱為平面四桿最簡單的平面連桿機構(gòu)是由四個構(gòu)件組成的，稱為平面四桿機構(gòu)。它的應用非常廣泛，而且是組成多桿機構(gòu)的基礎(chǔ)。最機構(gòu)。它的應用非常廣泛，而且是組成多桿機構(gòu)的基礎(chǔ)。最常用的是由四根桿常用的是由四根桿(四個構(gòu)件四

53、個構(gòu)件)組成的平面四桿機構(gòu)。組成的平面四桿機構(gòu)。下一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)(一一)鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式和特性鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式和特性全部用轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu)稱為平面鉸鏈四桿機構(gòu)，全部用轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu)稱為平面鉸鏈四桿機構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機構(gòu)。如簡稱鉸鏈四桿機構(gòu)。如圖圖5-24所示，機構(gòu)的固定構(gòu)件所示，機構(gòu)的固定構(gòu)件4稱為稱為機架，與機架用轉(zhuǎn)動副相連接的桿機架，與機架用轉(zhuǎn)動副相連接的桿1和桿和桿3稱為連架桿，不與稱為連架桿，不與機架直接連接的桿機架直接連接的桿2稱為連桿。連架桿稱為連桿。連架桿1或桿或桿3如能繞機架上如能繞機架上的轉(zhuǎn)動副中心的轉(zhuǎn)

54、動副中心A或或D做整周轉(zhuǎn)動，則稱為曲柄做整周轉(zhuǎn)動，則稱為曲柄;若僅能在小于若僅能在小于360的某一角度內(nèi)擺動，則稱為搖桿。的某一角度內(nèi)擺動，則稱為搖桿。對于鉸鏈四桿機構(gòu)來說，機架和連桿總是存在的，因此可按對于鉸鏈四桿機構(gòu)來說，機架和連桿總是存在的，因此可按照連架桿是曲柄還是搖桿，將鉸鏈四桿機構(gòu)分為三種基本形照連架桿是曲柄還是搖桿，將鉸鏈四桿機構(gòu)分為三種基本形式式:曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。上一頁 下一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)1.曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿，一為曲柄，另一個為搖在鉸鏈四桿

55、機構(gòu)中，若兩個連架桿，一為曲柄，另一個為搖桿，則此鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。通常曲柄桿，則此鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。通常曲柄1為原為原動件，并作勻速轉(zhuǎn)動動件，并作勻速轉(zhuǎn)動;而搖桿而搖桿3為從動件，作變速往復擺動。為從動件，作變速往復擺動。圖圖5-25(a)所示為牛頭刨床橫向自動進給機構(gòu)。當所示為牛頭刨床橫向自動進給機構(gòu)。當na輪輪1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動動時，驅(qū)動na輪輪2(曲柄曲柄)轉(zhuǎn)動，再通過連桿轉(zhuǎn)動，再通過連桿3使搖桿使搖桿4往復擺往復擺動，搖桿另一端的棘爪便撥動棘輪動，搖桿另一端的棘爪便撥動棘輪5，帶動送進絲桿，帶動送進絲桿6作單向作單向間歇運動。圖間歇運動。圖5-25(b)是其中的

56、曲柄搖桿機構(gòu)的運動簡圖。是其中的曲柄搖桿機構(gòu)的運動簡圖。圖圖5-26所示為調(diào)整雷達天線俯仰角的曲柄搖桿機構(gòu)。曲柄所示為調(diào)整雷達天線俯仰角的曲柄搖桿機構(gòu)。曲柄1緩慢地勻速轉(zhuǎn)動，通過連桿緩慢地勻速轉(zhuǎn)動，通過連桿2，使搖桿，使搖桿3在一定角度范圍內(nèi)擺在一定角度范圍內(nèi)擺動，從而調(diào)整天線俯仰角的大小。動，從而調(diào)整天線俯仰角的大小。上一頁 下一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)2.雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。圖圖5-27(a)所示為旋轉(zhuǎn)式水泵。它由相位依次相差所示為旋轉(zhuǎn)式水泵。它由相位依次相差90的的

57、四個雙曲柄機構(gòu)組成，圖四個雙曲柄機構(gòu)組成，圖5-27(b)是其中一個雙曲柄機構(gòu)的是其中一個雙曲柄機構(gòu)的運動簡圖。當原動曲柄運動簡圖。當原動曲柄1等角速順時針轉(zhuǎn)動時，連桿等角速順時針轉(zhuǎn)動時，連桿2帶動從帶動從動曲柄動曲柄3作周期性變速轉(zhuǎn)動，因此相鄰兩從動曲柄作周期性變速轉(zhuǎn)動，因此相鄰兩從動曲柄(隔板隔板)間間的夾角也周期性地變化。轉(zhuǎn)到右邊時，相鄰兩隔板間的夾角的夾角也周期性地變化。轉(zhuǎn)到右邊時，相鄰兩隔板間的夾角及容積增大，形成真空，于是從進水口吸水，轉(zhuǎn)到左邊時，及容積增大，形成真空，于是從進水口吸水，轉(zhuǎn)到左邊時，相鄰兩隔板的夾角及容積變小，壓力升高，從出水口排水，相鄰兩隔板的夾角及容積變小，壓力

58、升高，從出水口排水，從而起到泵水的作用。從而起到泵水的作用。上一頁 下一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)中，用得最多的是平行四邊形機構(gòu)，或稱平行雙雙曲柄機構(gòu)中，用得最多的是平行四邊形機構(gòu)，或稱平行雙曲柄機構(gòu)，如圖曲柄機構(gòu)，如圖5-28(a)中的中的AB1C1D所示。這種機構(gòu)的對所示。這種機構(gòu)的對邊長度相等，組成平行四邊形。當桿邊長度相等，組成平行四邊形。當桿1等角速轉(zhuǎn)動時，桿等角速轉(zhuǎn)動時，桿3也也以相同角速度同向轉(zhuǎn)動，連桿以相同角速度同向轉(zhuǎn)動，連桿2則作平移運動。必須指出，則作平移運動。必須指出，這種機構(gòu)當四個鉸鏈中心處于同一直線這種機構(gòu)當四個鉸鏈中心處于同一

59、直線(如圖中如圖中AB1C1D所示所示)上時，將出現(xiàn)運動不確定狀態(tài)。例如在圖上時，將出現(xiàn)運動不確定狀態(tài)。例如在圖5-28(a)中，當曲中，當曲柄柄1由由AB2轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到AB3時，從動曲柄時，從動曲柄3可能轉(zhuǎn)到可能轉(zhuǎn)到DC3，也可能，也可能轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到DC3。為了消除這種運動不確定狀態(tài)，可以在主、從動。為了消除這種運動不確定狀態(tài)，可以在主、從動曲柄上錯開一定角度再安裝一組平行四邊形機構(gòu)，如圖曲柄上錯開一定角度再安裝一組平行四邊形機構(gòu)，如圖5-28(b)所示。所示。上一頁 下一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)當上面一組平行四邊形機構(gòu)轉(zhuǎn)到當上面一組平行四邊形機構(gòu)轉(zhuǎn)到AB C D共線

60、位置時，下面共線位置時，下面一組平行四邊形構(gòu)一組平行四邊形構(gòu)AB1C1D卻處于正常位置，故機構(gòu)仍然保卻處于正常位置，故機構(gòu)仍然保持確定運動。持確定運動。圖圖5-29所示機車驅(qū)動輪聯(lián)動機構(gòu)，則是利用所示機車驅(qū)動輪聯(lián)動機構(gòu)，則是利用第三個平行曲柄來消除平行四邊形機構(gòu)在這種位置的運動不第三個平行曲柄來消除平行四邊形機構(gòu)在這種位置的運動不確定狀態(tài)。確定狀態(tài)。上一頁 下一頁返回第四節(jié)第四節(jié) 平面連桿及凸輪機構(gòu)平面連桿及凸輪機構(gòu)3.雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。圖圖5-30所示為飛機起落架機構(gòu)的運動簡圖。飛機著陸前，需要將所