過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)：9 機(jī)械傳動(dòng)

1、9 機(jī)械傳動(dòng)9.1 機(jī)械傳動(dòng)基本概念9.1.1、機(jī)械傳動(dòng)的組成和作用組成：原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)械、 工作機(jī)等作用：傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng) 9.1 機(jī)械傳動(dòng)基本概念9.1.2機(jī)械傳動(dòng)的分類機(jī)械傳動(dòng)分類直接接觸的傳動(dòng)有中間機(jī)件的傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)摩擦無(wú)級(jí)變速器帶傳動(dòng)繩傳動(dòng)摩擦無(wú)級(jí)變速器嚙合傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)鏈傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)9.1 機(jī)械傳動(dòng)基本概念1） 傳動(dòng)比(i)：主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速n1(r/min)和從動(dòng)件的轉(zhuǎn)速n2(r/min)之比。2 ）傳動(dòng)功率和傳動(dòng)效率9.1.2 機(jī)械傳動(dòng)的基本參數(shù)9.2 V帶傳動(dòng)9.2 V帶傳動(dòng)平皮帶多楔帶 同步齒形帶9.2.1 帶傳動(dòng)的類型9.2

2、 V帶傳動(dòng)1. 特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：兩軸中心距大、工作平穩(wěn)、安全、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：外廓尺寸大、傳動(dòng)比不穩(wěn)定、 傳動(dòng)效率低。2. 應(yīng)用適用于一般工作環(huán)境下，傳遞中小功率，對(duì)傳遞比無(wú)嚴(yán)格要求，且中心距較多的兩軸間。9.2.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用9.2 V帶傳動(dòng)1） 三角膠帶的基本尺寸包角：帶與帶弧接觸所對(duì)應(yīng)的中心角。皮帶速度和傳動(dòng)比中心距和帶長(zhǎng)9.2.3 帶傳動(dòng)中的參數(shù)9.2 V帶傳動(dòng)2) 三角皮帶的標(biāo)準(zhǔn)按承載能力分Y、Z、A、B、C、D、E以內(nèi)周長(zhǎng)度為公稱長(zhǎng)度B2240 GB/T1171-96B 為帶型2240 為內(nèi)周長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1171-969.2 V帶傳動(dòng)緊邊：松邊：3) 帶的受力分

3、析1 傳遞圓周力產(chǎn)生的拉應(yīng)力9.2 V帶傳動(dòng)2 離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力9.2 V帶傳動(dòng)3 帶彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力因此：9.2 V帶傳動(dòng)9.2 V帶傳動(dòng)4） 帶的彈性滑動(dòng)滑動(dòng)系數(shù)：傳動(dòng)比：9.2 V帶傳動(dòng)5） 帶傳動(dòng)的失效形式A) 打滑產(chǎn)生原因：帶所傳遞的圓周力超過(guò)帶輪接觸面間的摩擦力的總和。造成后果：帶發(fā)熱，磨損迅速。防止方法：增大初拉力Fo 保證小輪有一定大小的包角。9.2 V帶傳動(dòng)B) 疲勞失效產(chǎn)生原因：皮帶應(yīng)力交變?cè)斐珊蠊簬嗔逊乐狗椒ǎ嚎刂茙е凶畲髴?yīng)力。9.3 齒輪傳動(dòng)9.3 齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)-應(yīng)用范圍廣傳遞功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦圓周速度可達(dá)150m/s(最高300m/s)直徑可達(dá)10m以上單級(jí)傳動(dòng)

4、比可達(dá)8或更大。優(yōu)缺點(diǎn):工作可靠壽命長(zhǎng)傳動(dòng)比恒定效率高結(jié)構(gòu)緊湊功率速度范圍廣;制造需專門(mén)設(shè)備成本高精度低時(shí)振動(dòng)噪聲大不宜用于軸間距較大的場(chǎng)合。不論齒廓在任何位置接觸，過(guò)接觸點(diǎn)的公法線都必須與連心線交于一點(diǎn)。9.3.2 齒廓嚙合的基本條件9.3 齒輪傳動(dòng)9.3 齒輪傳動(dòng)1) 漸開(kāi)線的生成9.3.2 齒廓嚙合的基本條件9.3 齒輪傳動(dòng)2) 壓力角Fa9.3 齒輪傳動(dòng)3 )漸開(kāi)線齒廓的瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定9.3 齒輪傳動(dòng)9.3.4 直齒圓柱齒輪的基本尺寸9.3 齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)：1 模數(shù)：m=P/2 壓力角 =20o3 齒數(shù)(Z)：d=Zm4 齒頂高：ha=m5 徑向間隙：C=0.25m第一系列11.25

5、1.522.53456810第二系列1.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)799.3 齒輪傳動(dòng)9.3.5 漸開(kāi)線齒輪正確嚙合的條件1) 齒輪的失效形式輪齒折斷齒面疲勞磨損齒面咬合齒面磨損齒面的塑性流動(dòng)9.3.6 齒輪的失效形式和材料選擇9.3 齒輪傳動(dòng)輪齒的折斷-疲勞折斷過(guò)載折斷 -全齒折斷局部折斷-改進(jìn)措施:增大齒根過(guò)度曲線半徑降低表面粗糙度減輕加工損傷采用表面強(qiáng)化處理采用變位1) 齒輪的失效形式-輪齒折斷9.3 齒輪傳動(dòng)-潤(rùn)滑良好閉式傳動(dòng)常見(jiàn)失效形式-發(fā)生于節(jié)線附近靠近齒根側(cè)-過(guò)程:裂紋-潤(rùn)滑油擠入-裂紋擴(kuò)大-片狀脫落-影響因素:粘度硬度變位加工質(zhì)量工

6、作環(huán)境-危害:平穩(wěn)性下降振動(dòng)噪聲加劇難以正常工作1) 齒輪的失效形式疲勞磨損9.3 齒輪傳動(dòng)嚴(yán)重的粘著磨損產(chǎn)生的原因:高速重載時(shí),由于速度高而產(chǎn)生高溫,使?jié)櫥湍て屏眩退僦剌d時(shí)也可能發(fā)生。1) 齒輪的失效形式齒面咬合9.3 齒輪傳動(dòng)原因:較硬的粗糙的齒輪表面與較軟的齒輪表面嚙合時(shí)劃傷表面外界硬質(zhì)顆粒進(jìn)入嚙合面危害:破壞齒形齒厚減薄斷裂發(fā)生1) 齒輪的失效形式磨粒磨損9.3 齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的原因：過(guò)大的齒面摩擦力危害：破壞齒形改善措施：適當(dāng)提高齒面硬度，采用粘度較大的潤(rùn)滑油1) 齒輪的失效形式齒面塑性流動(dòng)9.3 齒輪傳動(dòng)9.3 齒輪傳動(dòng)2） 齒輪材料齒面應(yīng)具有較高的抗點(diǎn)蝕、耐磨損、抗咬合以及抗塑

7、性流動(dòng)的能力，齒根要有較高的抗折斷能力。基本要求:足夠的硬度足夠的彎曲疲勞強(qiáng)度 良好的加工和熱處理工藝性價(jià)格便宜鍛鋼：(35，40，45)Cr、35SiMn鑄鋼：ZG270-500、ZG310-570鑄鐵：HT200、HT300、QT500-7非金屬材料：尼龍9.3 齒輪傳動(dòng)3）齒輪的熱處理1.整體淬火后低溫回火適用于中碳鋼或中碳合金鋼2.表面淬火后低溫回火適用于中碳鋼或中碳合金鋼3.滲碳淬火適用于低碳鋼或低碳合金鋼4.滲氮5.碳氮共滲6.正火和調(diào)質(zhì)9.4 蝸桿傳動(dòng)圓柱蝸桿傳動(dòng) 9.4 蝸桿傳動(dòng)用于交叉軸間的傳動(dòng)最大功率750KW,最高滑動(dòng)速度35m/s (通常15m/s以下)優(yōu)點(diǎn)-結(jié)構(gòu)緊湊工

8、作平穩(wěn)無(wú)噪聲沖擊振動(dòng)小大傳 動(dòng)比(i=8100, 通常1550,甚至到1000 )傳動(dòng)零件數(shù)目少重量輕缺點(diǎn)-效率低(但目前多頭蝸桿傳動(dòng)效率可達(dá)98%）要求貴重減磨材料用于減速傳動(dòng),蝸桿為原動(dòng)件,個(gè)別情 況用于增速傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用9.4 蝸桿傳動(dòng)1.按蝸桿形狀分-圓柱蝸桿傳動(dòng)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)2.按刀具加工位置不同-阿基米德蝸桿(ZA)漸開(kāi)線蝸桿(ZI)法向直齒廓蝸桿(ZN)3.按蝸桿螺旋線方向-左旋右旋(一般采用右旋)4.按蝸桿頭數(shù)-單頭蝸桿多頭蝸桿分 類9.4 蝸桿傳動(dòng)9.4 蝸桿傳動(dòng)失效形式-蝸輪輪齒的材料通常較蝸桿材料軟得多-(一般發(fā)生于蝸輪上,與齒輪相似)疲勞點(diǎn)蝕膠合磨損輪齒折斷-蝸

9、輪輪齒磨損比齒輪輪齒大得多-點(diǎn)蝕通常只發(fā)生于蝸輪輪齒上材料的選擇蝸輪蝸桿不能都用硬材料,其中之一(通常為蝸輪)應(yīng)用減磨性良好的軟材料 9.5 輪系及減速機(jī)定義：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。定軸輪系：每一齒輪的幾何軸線都是固定的。動(dòng)軸輪系：至少有一齒輪的軸線繞另一齒輪的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系。減速機(jī)：由一組或幾組輪系組成的機(jī)器。9.5 輪系及減速機(jī)一 、定軸輪系的計(jì)算規(guī)定：外嚙合，i為負(fù)。內(nèi)嚙合，i為正。9.5 輪系及減速機(jī)9.5 輪系及減速機(jī)定軸輪系傳動(dòng)比等于組成輪系的各對(duì)嚙合齒輪的連乘積；也等于各對(duì)齒輪傳動(dòng)中的從動(dòng)輪齒數(shù)與主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積之比，而首尾兩齒輪轉(zhuǎn)向相同或相反 ，取決于外嚙合的次數(shù)。9.5 輪系及