機械傳動系統(tǒng)課件

第四章機械傳動系統(tǒng)本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容：4.1齒輪傳動系統(tǒng)4.2滾珠絲杠螺母傳動4.3諧波齒輪傳動4.4同步帶傳動4.5間歇運動機構(gòu)第四章機械傳動系統(tǒng)本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容：14.1齒輪傳動系統(tǒng)一、負載的等效換算4.1齒輪傳動系統(tǒng)一、負載的等效換算21、等效轉(zhuǎn)動慣量的計算1、等效轉(zhuǎn)動慣量的計算32、等效負載力矩的計算由于所以采用工程上常用單位時，上式改寫為2、等效負載力矩的計算由于所以采用工程上常用單位時，上式改寫4二、齒輪系傳動比最佳分配條件二、齒輪系傳動比最佳分配條件5等效到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：等效到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：6三、齒輪副間隙的調(diào)整1、剛性調(diào)整法調(diào)整中心距法、選擇裝配法、帶錐度齒輪法和斜齒輪法。調(diào)整中心距法結(jié)構(gòu)三、齒輪副間隙的調(diào)整1、剛性調(diào)整法調(diào)整中心距法、選擇裝配法、7帶錐度齒輪法結(jié)構(gòu)斜齒輪法結(jié)構(gòu)帶錐度齒輪法結(jié)構(gòu)斜齒輪法結(jié)構(gòu)82、柔性調(diào)整法

通過雙齒輪中間加入彈性元件，使雙齒輪分別貼緊其嚙合齒輪的兩側(cè)，以消除齒輪的間隙。拉簧消除間隙結(jié)構(gòu)2、柔性調(diào)整法通過雙齒輪中間加入彈性元件，使雙齒輪分9碟形彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)碟形彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)10壓簧消除間隙結(jié)構(gòu)壓簧消除間隙結(jié)構(gòu)11單面接觸消除間隙結(jié)構(gòu)單面接觸消除間隙結(jié)構(gòu)12齒輪齒條傳動消除間隙原理齒輪齒條傳動消除間隙原理134.2滾珠絲杠螺母傳動一、特點磨損小、傳動效率高、傳動平穩(wěn)壽命長、精度高、溫升低等優(yōu)點；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；傳動的距離和速度有限。4.2滾珠絲杠螺母傳動一、特點磨損小、傳動效率高、傳動平穩(wěn)14二、結(jié)構(gòu)類型a)b)滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型a)外循環(huán)插管式b)內(nèi)循環(huán)反向器式二、結(jié)構(gòu)類型a)b)滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型a)外循環(huán)插管式b15端蓋式外循環(huán)端蓋式外循環(huán)16三、螺紋滾到型面（法向）的形狀螺紋滾道法向截面形狀三、螺紋滾到型面（法向）的形狀螺紋滾道法向截面形狀17四、滾柱絲杠副間隙的消除及預(yù)緊方法雙螺母齒差式預(yù)緊結(jié)構(gòu)四、滾柱絲杠副間隙的消除及預(yù)緊方法雙螺母齒差式預(yù)緊結(jié)構(gòu)18雙螺母螺紋式預(yù)緊結(jié)構(gòu)1、2—螺母3—絲杠4—套筒5—平鍵6—圓螺母雙螺母螺紋式預(yù)緊結(jié)構(gòu)1、2—螺母3—絲杠4—套筒19a)b)雙螺母墊片式預(yù)緊結(jié)構(gòu)a)壓緊式b)拉緊式a)b)雙螺母墊片式預(yù)緊結(jié)構(gòu)a)壓緊式b)拉緊式20單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊結(jié)構(gòu)1—螺母2—絲杠3—滾球單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊結(jié)構(gòu)1—螺母2—絲杠3—滾球21五、精度等級

滾珠絲杠副的精度根據(jù)JB3162-91,可以分為7個精度等級：1、2、3、4、5、7、10，其中1級最高，依次遞減。精度等級12345710300mm行程68121623522102π弧度行程45678--不同精度等級參數(shù)(μm)五、精度等級滾珠絲杠副的精度根據(jù)JB3162-91,22六、標注方法六、標注方法23七、滾珠絲杠副的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算主要參數(shù)：公稱直徑、基本導(dǎo)程、小徑、大徑、滾動體直徑七、滾珠絲杠副的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算主要參數(shù)：公稱直徑、基本導(dǎo)241、承載能力的計算

對于低速運轉(zhuǎn)(n<10r／min)的滾珠絲杠，無需計算其最大動載荷Q值，而只考慮最大靜負載是否充分大于最大工作負載即可。

計算作用于絲杠軸向最大動載荷Q，選擇絲杠的型號式中，——滾珠絲杠壽命系數(shù)——載荷系數(shù)——硬度系數(shù)——最大的工作載荷（或平均工作載荷）1、承載能力的計算對于低速運轉(zhuǎn)(n<10r／min)的滾252、壓桿穩(wěn)定性核算

式中，——實際承受載荷的能力——壓桿穩(wěn)定的支承系數(shù)——鋼的彈性模量——絲杠小徑d1的截面慣性矩——壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)——基本導(dǎo)程2、壓桿穩(wěn)定性核算式中，——實際承受載荷的能力——壓桿穩(wěn)定263、剛度的驗算在工作負載P和扭矩M的共同作用下，引起每一導(dǎo)程的變形量為：式中，E——鋼的彈性模量為S——絲杠的最小截面積（cm2）M——扭矩（N.cm）I——絲杠的最小直徑d1的截面慣性矩±——表示“+”受拉伸，“-”受壓縮3、剛度的驗算在工作負載P和扭矩M的共同作用下，引起每一導(dǎo)程27八、滾珠絲杠副支承方式單推—單推式八、滾珠絲杠副支承方式單推—單推式28雙推—雙推式雙推—雙推式29雙推—簡支式雙推—簡支式30九、滾珠絲杠副的密封防護套示例九、滾珠絲杠副的密封防護套示例314.3諧波齒輪傳動

一、特點結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；傳動比范圍大；同時嚙合的齒數(shù)多、運動精度高、承載能力大；運動平穩(wěn)、噪聲低；實現(xiàn)差速運動；4.3諧波齒輪傳動一、特點結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；32二、工作原理構(gòu)件1——剛輪，構(gòu)件2——柔輪，3（H）——諧波發(fā)生器諧波齒輪減速器二、工作原理構(gòu)件1——剛輪，諧波齒輪減速器33三、諧波齒輪傳動速比的計算三、諧波齒輪傳動速比的計算34四、諧波齒輪減速器的標注方法例如，XBD100-125-250-Ⅱ表示柔輪小徑為100mm，傳動比為125，輸出轉(zhuǎn)矩為250Nm，精度等級為普通級，臥式雙軸伸出型諧波減速器。四、諧波齒輪減速器的標注方法例如，XBD100-125-2354.4同步帶傳動

它是一種在帶的工作面及帶輪的外周上均制有嚙合齒，由帶齒與輪齒的相互嚙合實現(xiàn)傳動。

4.4同步帶傳動它是一種在帶的工作面及帶輪的外周上均制有36

傳動比準確，傳動效率高；工作平穩(wěn)，能吸收振動；不需要潤滑、耐油水、耐高溫、耐腐蝕，維護保養(yǎng)方便；中心距要求嚴格，安裝精度要求高；制造工藝復(fù)雜，成本高。

1、同步帶傳動的特點傳動比準確，傳動效率高；1、同步帶傳動的特點372、帶和帶輪的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)2、帶和帶輪的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)38帶輪的齒形：有漸開線和直線主要參數(shù)：帶齒的節(jié)距、節(jié)線長度、帶輪的齒數(shù)帶輪的齒形：有漸開線和直線主要參數(shù)：帶齒的節(jié)距、節(jié)線長度、帶392、帶輪材料一般采用鑄鐵或鋼，有漸開線和直線兩種2、帶輪材料一般采用鑄鐵或鋼，有漸開線和直線兩種404.5間歇運動機構(gòu)一、槽輪機構(gòu)4.5間歇運動機構(gòu)一、槽輪機構(gòu)41槽輪轉(zhuǎn)動的時間與靜止時間之比定義為時間系數(shù)Kt：作為轉(zhuǎn)位機構(gòu)：Z=3～12槽輪轉(zhuǎn)動的時間與靜止時間之比定義為時間系數(shù)Kt：作為轉(zhuǎn)位機構(gòu)42二、棘輪傳動機構(gòu)

二、棘輪傳動機構(gòu)43棘爪往返一次棘輪轉(zhuǎn)過的角度式中：

—棘輪回轉(zhuǎn)角—棘爪每往復(fù)一次推過的棘輪齒數(shù)—棘輪齒數(shù)棘爪往返一次棘輪轉(zhuǎn)過的角度式中：—棘輪回轉(zhuǎn)角—棘爪44三、空間凸輪轉(zhuǎn)位機構(gòu)

三、空間凸輪轉(zhuǎn)位機構(gòu)45第四章機械傳動系統(tǒng)本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容：4.1齒輪傳動系統(tǒng)4.2滾珠絲杠螺母傳動4.3諧波齒輪傳動4.4同步帶傳動4.5間歇運動機構(gòu)第四章機械傳動系統(tǒng)本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容：464.1齒輪傳動系統(tǒng)一、負載的等效換算4.1齒輪傳動系統(tǒng)一、負載的等效換算471、等效轉(zhuǎn)動慣量的計算1、等效轉(zhuǎn)動慣量的計算482、等效負載力矩的計算由于所以采用工程上常用單位時，上式改寫為2、等效負載力矩的計算由于所以采用工程上常用單位時，上式改寫49二、齒輪系傳動比最佳分配條件二、齒輪系傳動比最佳分配條件50等效到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：等效到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：51三、齒輪副間隙的調(diào)整1、剛性調(diào)整法調(diào)整中心距法、選擇裝配法、帶錐度齒輪法和斜齒輪法。調(diào)整中心距法結(jié)構(gòu)三、齒輪副間隙的調(diào)整1、剛性調(diào)整法調(diào)整中心距法、選擇裝配法、52帶錐度齒輪法結(jié)構(gòu)斜齒輪法結(jié)構(gòu)帶錐度齒輪法結(jié)構(gòu)斜齒輪法結(jié)構(gòu)532、柔性調(diào)整法

通過雙齒輪中間加入彈性元件，使雙齒輪分別貼緊其嚙合齒輪的兩側(cè)，以消除齒輪的間隙。拉簧消除間隙結(jié)構(gòu)2、柔性調(diào)整法通過雙齒輪中間加入彈性元件，使雙齒輪分54碟形彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)碟形彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)55壓簧消除間隙結(jié)構(gòu)壓簧消除間隙結(jié)構(gòu)56單面接觸消除間隙結(jié)構(gòu)單面接觸消除間隙結(jié)構(gòu)57齒輪齒條傳動消除間隙原理齒輪齒條傳動消除間隙原理584.2滾珠絲杠螺母傳動一、特點磨損小、傳動效率高、傳動平穩(wěn)壽命長、精度高、溫升低等優(yōu)點；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；傳動的距離和速度有限。4.2滾珠絲杠螺母傳動一、特點磨損小、傳動效率高、傳動平穩(wěn)59二、結(jié)構(gòu)類型a)b)滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型a)外循環(huán)插管式b)內(nèi)循環(huán)反向器式二、結(jié)構(gòu)類型a)b)滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型a)外循環(huán)插管式b60端蓋式外循環(huán)端蓋式外循環(huán)61三、螺紋滾到型面（法向）的形狀螺紋滾道法向截面形狀三、螺紋滾到型面（法向）的形狀螺紋滾道法向截面形狀62四、滾柱絲杠副間隙的消除及預(yù)緊方法雙螺母齒差式預(yù)緊結(jié)構(gòu)四、滾柱絲杠副間隙的消除及預(yù)緊方法雙螺母齒差式預(yù)緊結(jié)構(gòu)63雙螺母螺紋式預(yù)緊結(jié)構(gòu)1、2—螺母3—絲杠4—套筒5—平鍵6—圓螺母雙螺母螺紋式預(yù)緊結(jié)構(gòu)1、2—螺母3—絲杠4—套筒64a)b)雙螺母墊片式預(yù)緊結(jié)構(gòu)a)壓緊式b)拉緊式a)b)雙螺母墊片式預(yù)緊結(jié)構(gòu)a)壓緊式b)拉緊式65單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊結(jié)構(gòu)1—螺母2—絲杠3—滾球單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊結(jié)構(gòu)1—螺母2—絲杠3—滾球66五、精度等級

滾珠絲杠副的精度根據(jù)JB3162-91,可以分為7個精度等級：1、2、3、4、5、7、10，其中1級最高，依次遞減。精度等級12345710300mm行程68121623522102π弧度行程45678--不同精度等級參數(shù)(μm)五、精度等級滾珠絲杠副的精度根據(jù)JB3162-91,67六、標注方法六、標注方法68七、滾珠絲杠副的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算主要參數(shù)：公稱直徑、基本導(dǎo)程、小徑、大徑、滾動體直徑七、滾珠絲杠副的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及計算主要參數(shù)：公稱直徑、基本導(dǎo)691、承載能力的計算

對于低速運轉(zhuǎn)(n<10r／min)的滾珠絲杠，無需計算其最大動載荷Q值，而只考慮最大靜負載是否充分大于最大工作負載即可。

計算作用于絲杠軸向最大動載荷Q，選擇絲杠的型號式中，——滾珠絲杠壽命系數(shù)——載荷系數(shù)——硬度系數(shù)——最大的工作載荷（或平均工作載荷）1、承載能力的計算對于低速運轉(zhuǎn)(n<10r／min)的滾702、壓桿穩(wěn)定性核算

式中，——實際承受載荷的能力——壓桿穩(wěn)定的支承系數(shù)——鋼的彈性模量——絲杠小徑d1的截面慣性矩——壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)——基本導(dǎo)程2、壓桿穩(wěn)定性核算式中，——實際承受載荷的能力——壓桿穩(wěn)定713、剛度的驗算在工作負載P和扭矩M的共同作用下，引起每一導(dǎo)程的變形量為：式中，E——鋼的彈性模量為S——絲杠的最小截面積（cm2）M——扭矩（N.cm）I——絲杠的最小直徑d1的截面慣性矩±——表示“+”受拉伸，“-”受壓縮3、剛度的驗算在工作負載P和扭矩M的共同作用下，引起每一導(dǎo)程72八、滾珠絲杠副支承方式單推—單推式八、滾珠絲杠副支承方式單推—單推式73雙推—雙推式雙推—雙推式74雙推—簡支式雙推—簡支式75九、滾珠絲杠副的密封防護套示例九、滾珠絲杠副的密封防護套示例764.3諧波齒輪傳動

一、特點結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；傳動比范圍大；同時嚙合的齒數(shù)多、運動精度高、承載能力大；運動平穩(wěn)、噪聲低；實現(xiàn)差速運動；4.3諧波齒輪傳動一、特點結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；77二、工作原理構(gòu)件1——剛輪，構(gòu)件2——柔輪，3（H）——諧波發(fā)生器諧波齒輪減速器二、工作原理構(gòu)件1——剛輪，諧波齒輪減速器78三、諧波齒輪傳動速比的計算三、諧波齒輪傳動速比的計算79四、諧波齒輪減速器的標注方法例如，XBD100-125-250-Ⅱ表示柔輪小徑為100mm，傳動比為125，輸出轉(zhuǎn)矩為250Nm，精度等級為普通級，臥式雙軸伸出型諧波減速器。四、諧波齒輪減速器的標注方法例如，XBD100-125-2804.4同步帶傳動

它是一種在帶的工作面及帶輪的外周上均制有嚙合齒，由帶齒與輪齒的相互嚙合實現(xiàn)傳動。

4.4同步帶傳動它是一種在帶的工作面及帶輪的外周上均制有81

傳動比準確，傳動效率高；工作平穩(wěn)，能吸收振動；不需要潤滑、耐油水、耐高溫、耐腐蝕，維護保養(yǎng)方便；中心距要求嚴格，安裝精度要求高；制造工藝復(fù)雜，成本高。

1、同步帶傳動的特點傳動比準確，傳動效率高；1、同步帶傳動的特點822、帶和帶輪的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)2、帶和帶輪的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)83帶輪的齒形：有漸開線和直線主要參數(shù)：帶齒的節(jié)距、節(jié)線長度、帶輪的齒數(shù)帶輪的齒形：有漸開線和直線主要參數(shù)：帶齒的節(jié)距、節(jié)線長度、帶842、帶輪材料一般采用