機械基礎 PPT課件第四章

1、其他常用傳動 第四章知識目標 熟悉摩擦輪傳動的類型、特點及應用。熟悉帶傳動的類型、特點及應用。掌握螺旋傳動的類型、特點及應用。熟悉鏈傳動的類型、特點及應用。掌握蝸桿傳動的組成、類型及應用特點。掌握摩擦輪傳動、帶傳動、鏈傳動、螺旋傳動、蝸桿傳動的工作原理。技能目標掌握為提高摩擦輪傳動工作能力所采取的措施。掌握摩擦輪傳動、帶傳動、鏈傳動、蝸桿傳動傳動比的概念，會進行相關計算。掌握帶傳動的張緊裝置和調(diào)整方法。掌握普通螺旋傳動的應用形式及螺母（或螺桿）移動距離的計算和移動方向的判定。掌握并運用蝸桿傳動旋轉(zhuǎn)方向的判定方法解有關問題。本章內(nèi)容摩擦輪傳動 1帶傳動 2螺旋傳動 3鏈傳動 4蝸桿傳動 5 4.

2、1 摩擦輪傳動4.1.1 認識摩擦輪機構(gòu)的特點和形式 摩擦傳動機構(gòu)由兩個相互壓緊的摩擦輪及壓緊裝置等組成。它是靠接觸面間的摩擦力傳遞運動和動力的。這種機構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、過載可以打滑（可防止設備中重要零部件的損壞），以及能無級改變傳動比，因而有較大的應用范圍。但由于運轉(zhuǎn)中有滑動、傳動效率低、結(jié)構(gòu)尺寸較大、作用在軸和軸承上的載荷大等缺點，故只宜用于傳遞動力較小的場合 。外接圓柱式內(nèi)接圓柱式4.1.2 摩擦輪傳動的工作原理和傳動比摩擦輪傳動的工作原理 在正常工作時，主、從動輪之間必須相互壓緊，使之產(chǎn)生摩擦力，當輪面接觸處產(chǎn)生的摩擦力矩足以克服工作阻力矩時，主動輪則將運動和動力

3、傳給從動輪，如果摩擦力矩不足以克服從動輪的工作阻力矩時，則主動輪將在從動輪上打滑，工作將會停止 傳動比 機構(gòu)中瞬時輸入速度與輸出速度的比值稱為機構(gòu)的傳動比，用符號“i”表示。對于摩擦輪傳動，其傳動比就是主動輪轉(zhuǎn)速與從動輪轉(zhuǎn)速的比值。式中 主動輪轉(zhuǎn)速，r/min； 從動輪轉(zhuǎn)速，r/min。 如圖所示的摩擦輪傳動中，如果兩摩擦輪在接觸處P點沒有相對滑移，則兩輪在P點的線速度相等。因為（m/s）（m/s）所以因此 4.1.3摩擦輪傳動的應用按兩輪軸線的相對位置，摩擦輪傳動可分為兩軸平行和兩軸相交兩類。1兩軸平行的摩擦輪傳動外接圓柱式摩擦輪傳動內(nèi)接圓柱式摩擦輪傳動外接圓錐式摩擦輪傳動內(nèi)接圓錐式摩擦輪傳

4、動兩軸相交的摩擦輪傳動，其摩擦輪多為圓錐形，并有外接圓錐式和內(nèi)接圓錐式兩種。此外也有圓柱圓盤式結(jié)構(gòu)，如滾子平盤式無級變速機構(gòu)。兩軸相交的摩擦輪傳動滾子平盤式無級變速機構(gòu) 4.2帶傳動4.2.1 認識帶傳動的工作原理和傳動比帶傳動的工作原理 帶傳動是利用帶作為中間撓性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力或嚙合來傳遞運動和動力的 帶傳動的傳動比 帶傳動的傳動比就是帶輪角速度之比，或帶輪的轉(zhuǎn)速之比，用公式表示為 式中 主動輪的角速度，； 從動輪的角速度，。4.2.2帶傳動的類型和應用場合類型平帶V 型帶多楔帶摩擦型嚙合型圓形帶普通平帶片基平帶片基層布層覆蓋層工作面覆蓋層類型平型帶V 型帶多楔帶摩擦型嚙合型圓

5、形帶普通平帶片基平帶普通帶窄帶齒形帶寬帶 普通帶是應用最廣泛的一種傳動帶，其傳動功率大，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。由于帶與帶輪槽之間是V型槽面摩擦，故可以產(chǎn)生比平型帶更大的有效拉力（約3倍）。聯(lián)組帶大楔角帶平型帶普通平帶片基平帶普通帶窄帶齒形帶寬帶類型V 型帶多楔帶摩擦型嚙合型圓形帶聯(lián)組帶大楔角帶4.2.3平帶傳動傳動形式簡 圖工 作 特 點開口傳動 兩軸平行，轉(zhuǎn)向相同。帶只受單方向彎曲，壽命高，應用最為廣泛交叉?zhèn)鲃?兩軸平行，轉(zhuǎn)向相反。帶承受附加扭轉(zhuǎn)，且在交叉處磨損嚴重，應用較為廣泛半交叉?zhèn)鲃?兩軸交錯，交錯角度通常為90，帶輪要有足夠的寬度角度傳動 兩軸線相交常用平型帶的傳動形式和參數(shù)計算 傳動

6、形式開口傳動交叉?zhèn)鲃影虢徊鎮(zhèn)鲃有л啺菐чLL注：D1小帶輪直徑，mm； D2大帶輪直徑，mm；a中心距，mm。傳動比在不考慮傳動中的彈性滑動時，平帶傳動的傳動比計算公式為： 4.2.4帶傳動 組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布頂膠抗拉體底膠節(jié)線節(jié)面節(jié)線：彎曲時保持原長不變的一條周線。節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面。 在V帶輪上，與所配用V帶的節(jié)面寬度相對應的帶輪直徑稱為基準直徑d。dbdV帶的結(jié)構(gòu)和類型 V普通V帶傳動的主要參數(shù) V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Ld 。標準長度系列詳見下頁表8-3 ，P159bbdh 型 號 Y Z A B C D

7、E F 頂寬b 6 10 13 17 22 32 38 50節(jié)寬 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角截面面積A（mm2） 18 47 81 138 230 476 692 1173 40 YZABCDEFV帶的截面尺寸: 224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.

8、07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1

9、.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基準長度 KL 基準長度 KL 普通V帶的長度系列和帶長修正系數(shù)（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.884.2.5帶輪的材料、結(jié)構(gòu)材料周速度v30m/s，帶輪最常用材料為鑄鐵，如HT150，HT100，速度大時常用HT200。高速時，常用鑄鋼或輕合金，以減輕重量。低速轉(zhuǎn)動v15m/s和小功率傳動時，常常用木材和工程塑料。結(jié)構(gòu) 輪緣、輪輻、輪轂組成

10、4.2.6普通V帶傳動的張緊、使用、維護張緊 張緊方法定期張緊自動張緊簡圖及應用調(diào)整中心距用于中、小功率傳動使用張緊輪用于平帶傳動，張緊輪安裝在帶的松邊外側(cè)靠近小帶輪處用于V帶的固定中心距傳動，張緊輪安裝在帶的松邊內(nèi)側(cè)靠近大帶輪處用于垂直或接近垂直的傳動用于水平或接近水平的傳動普通V帶傳動的使用與維護的要求 (1) 使用溫度范圍為：40C 120C。(2) 多根帶的傳動，壞了少數(shù)幾根，不要用新帶補上，以免新、舊帶并用，長短不一，受載不均勻而加速新帶的損壞。這時可用未損壞的舊帶補全或全部換新。(3) 安裝時兩帶輪軸線必須平行，槽輪應對正，否則將加劇帶的磨損，甚至使帶脫落。安裝時先縮小中心距，然后

11、套上V帶，再作調(diào)整，不得硬撬。(4) 安裝時先縮小中心距，待將傳動帶套在帶輪上后再慢慢拉緊，以使帶松緊適度。一般可憑經(jīng)驗來控制，如圖所示，帶張緊程度以大拇指能按下1015mm為宜。(5) V帶在輪槽中應有正確的位置。(6) 嚴防V帶與酸、堿、油類等對橡膠有腐蝕作用的介質(zhì)接觸，盡量避免日光曝曬。(7) 為了保證安全生產(chǎn)，應給V帶傳動加防護罩。4.3.1普通螺旋傳動普通螺旋傳動的應用形式 4.3 螺旋傳動螺桿固定 螺母固定 螺桿回轉(zhuǎn) 螺母回轉(zhuǎn) 直線運動方向的判定 4.3.2差動螺旋傳動 差動螺旋傳動是指由兩個螺旋副組成的使活動螺母與螺桿產(chǎn)生差動的螺旋傳動。如圖所示為一差動螺旋傳動，螺桿1的右端螺紋

12、與機架3組成a段螺旋副，螺桿1的左端螺紋與活動螺母2組成b段螺旋副。機架為不能移動的固定螺母，活動螺母不能回轉(zhuǎn)而只能沿機架的導向槽4移動 .4.3.3滾珠螺旋傳動 為減少摩擦，提高傳動效率和精度，在螺桿和螺母的螺旋面上加工出弧形螺旋槽，從而形成滾道，并放入滾珠。當螺桿與螺母相對轉(zhuǎn)動時，滾珠沿滾道滾動，這種新技術就是滾珠螺旋傳動 滾珠螺旋傳動按滾道返回裝置的不同，分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種。 滾珠螺旋傳動，傳動效率高，傳動時運動平穩(wěn)，動作靈敏。但結(jié)構(gòu)復雜，制造技術要求高，外形尺寸較大，成本高。 4.4 鏈傳動4.4.1鏈傳動的工作原理及其特點 原理 工作時靠鏈輪輪齒與鏈的嚙合來傳遞運動和動力。 特點

13、和帶傳動相比，鏈傳動的主要優(yōu)點是：(1) 由于是嚙合傳動，沒有滑動現(xiàn)象，所以平均傳動比恒定不變。(2) 工況相同時，傳動尺寸比較緊湊；(3) 不需要很大的張緊力，對軸的壓力小。(4) 能傳遞較大的圓周力，效率較高。(5) 能在較惡劣的環(huán)境下工作。鏈傳動的缺點是： 瞬時速度不均勻，工作時有噪聲；高速運轉(zhuǎn)時不如帶傳動平穩(wěn)；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應用；制造費用比帶傳動高等。 4.4.2鏈的分類和標記按照用途的不同，鏈傳動可分為傳動鏈、起重鏈、曳引鏈三種： 傳動鏈主要用來傳遞動力，通常都在中等速度(v20ms)以下工作。 起重鏈主要用在起重機械中提升重物，其工作速度不大于025ms。 曳

14、引鏈主要用在運輸機械中移動重物，其工作速度不大于2ms一4ms。滾子鏈 結(jié)構(gòu)形式如圖所示，它是由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子所組成。銷軸與外鏈板、套筒與內(nèi)鏈板分別用過盈配合固定，銷軸與套筒、滾子與套筒為間隙配合，以形成轉(zhuǎn)動。當鏈與鏈輪嚙合時，滾子與輪齒之間為滾動摩擦。 滾子鏈接頭有三種形式 如圖 所示。當一根鏈的鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，大鏈節(jié)可采用開口銷式，小鏈節(jié)可采用卡簧式（卡簧開口應裝在其運動相反方向）。當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，可采用過渡鏈節(jié)式。 齒形鏈 齒形鏈是由鉸鏈聯(lián)接的齒形板組成，如圖4-20所示。與滾子鏈比較，它傳動平穩(wěn)、噪音較小，能傳動較高速度，但摩擦力較大，易磨損。 4.4.3鏈傳動的使

15、用與維護鏈傳動的張緊 鏈傳動張緊的目的，主要是為了避免鏈條松邊垂度過大時，產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象；同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。 當兩輪軸心連線傾斜角大于60時，通常設有張緊裝置。鏈傳動的潤滑 為提高鏈傳動的質(zhì)量和使用壽命，鏈傳動需要進行潤滑。尤其是高速、重載的鏈傳動更為必要。潤滑不良將加劇鏈條的磨損，甚至導致膠合。4.5蝸桿傳動4.5.1蝸桿傳動的特點、類型與應用蝸桿傳動的類型 根據(jù)蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動可以分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動。圓柱蝸桿按其齒廓曲線不同又可分為阿基米德蝸桿、漸開線蝸桿和法向直廓蝸桿等多種 1.按蝸桿形狀分類圓柱形蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐面蝸

16、桿傳動2.圓柱形蝸桿分類 漸開線蝸桿阿基米德蝸桿法向直廓蝸桿 蝸桿傳動的特點(1) 傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊 蝸桿傳動傳動比可以很大，在動力傳動中，通常i=1030，一般傳動時i=860，在分度機構(gòu)中可達i=6001000。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。(2) 傳動平穩(wěn)，噪聲小 蝸桿的齒為連續(xù)不斷的螺旋齒，傳動時與蝸輪的嚙合是逐漸進入和退出，且同時嚙合的齒數(shù)較多，故沖擊載荷小。(3) 反程易實現(xiàn)自鎖 當蝸桿的導程角小于材料的當量摩擦角時，蝸桿傳動便具有自鎖性，多用于起重設備中。(4) 傳動效率低 由于齒面間滑動速度較大，蝸桿傳動摩擦損失大，效率低，一般蝸桿傳動的效率=0.70.8，具有

17、自鎖性的蝸桿傳動0.5。(5) 承載能力大 蝸桿與蝸輪嚙合時呈線接觸，且同時進入嚙合的齒數(shù)多。(6)成本高 為減少摩擦，提高效率和使用壽命，蝸輪常采用青銅等價格較貴的減摩材料制造。4.5.2蝸桿蝸輪的旋向與運動判斷 要求圖例判定方法判定蝸桿蝸輪齒的旋向蝸桿 右旋蝸桿 右手法則判定：手心對著自己，四個手指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺著，若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋，如圖蝸輪右旋蝸輪判定蝸輪的回轉(zhuǎn)方向右旋蝸桿傳動左旋蝸桿傳動 左（右）手定則判定：用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，大拇指伸直代表蝸桿軸線，則蝸輪嚙合點的線速度方向與大拇指所指示的方向相反，根據(jù)嚙合點的速度方向即可確定蝸輪的轉(zhuǎn)向，如圖4.5.3蝸桿傳動的主要參數(shù)及其選擇 蝸桿傳動的主要參數(shù)有模數(shù)m、齒形角、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及蝸桿的分度圓直徑d1等。進行蝸桿傳動的設計時，首先要正確地選擇參數(shù)。 模數(shù)m、齒形角 國家標準（GB10085-1988）規(guī)定，蝸桿以軸向的參數(shù)為標準參數(shù)，蝸輪以端面的參數(shù)為標準參數(shù)。蝸桿的軸向齒形角=20。 蝸桿模數(shù)系列與齒輪模數(shù)系列不同，蝸桿標準模數(shù)系列查表 2.蝸桿的分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q