傳動零件串講

傳動零件V帶齒輪蝸桿V帶帶長——標準的傳動比包角根數(shù)單根帶能傳遞的額定功率型號中心距小帶輪直徑根數(shù)大帶輪直徑初選帶的型號V帶單根V帶的基本額定功率P0可知：小帶輪基準直徑

，P0

；小帶輪轉(zhuǎn)速

n1

，P0

。單根V帶的額定功率的增量ΔP0可知：傳動比

i

，DP0

；小帶輪轉(zhuǎn)速

n1

，DP0

。預(yù)緊力，初拉力緊邊緊邊拉力松邊松邊拉力V帶設(shè)帶的總長不變：緊邊與松邊拉力差

有效圓周力緊邊拉力增量等于松邊拉力增減量V帶歐拉公式帶不打滑不發(fā)生疲勞折斷單根帶特定條件能傳遞的功率V帶臨界帶的應(yīng)力最大應(yīng)力：小帶輪（主動輪）的進入端V帶滑動率V帶彈性滑動6.帶傳動的特點

優(yōu)點：(1)具有彈性，能緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)、清潔(無需潤滑)，噪聲?。?2)過載時，帶在帶輪上打滑，防止其它零部件損傷，起安全保護作用；(3)適用于中心距較大的場合；（a≤15m）(4)結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，裝拆方便。缺點：

(1)帶在帶輪上有相對滑動，傳動比不恒定；

(2)傳動效率低，帶的壽命較短；（η≤0.97）

(3)傳動的外廓尺寸大；

(4)需要張緊，支承帶輪的軸及軸承受力較大；

(5)不宜用于高速、可燃等場所。V帶一般放在高速級

功率與帶速相關(guān)保安隔振適用場合：功率p≤50KW，帶速v=5～25m/s，傳動比i≤7，要求傳動平穩(wěn)、傳動比不要求準確的遠距離傳動。V帶中心距較大緩沖、吸振安全保護傳動比不恒定壽命較短外廓尺寸一般放在高速級帶傳動的張緊齒輪參數(shù)閉式、開式軟齒面、硬齒面失效形式齒面接觸強度齒根彎曲強度嚙合特點選擇材料，熱處理，齒面硬度齒數(shù)：傳動比，不根切模數(shù)：壓力角：齒寬：螺旋角當量齒輪ω2ω1nno1o2E1E2Ck節(jié)點節(jié)圓節(jié)圓嚙合線rb1rb20.55Pb0.45Pb0.45PbPbPb單齒嚙合區(qū)雙齒嚙合區(qū)雙齒嚙合區(qū)122312N2N1PB1B31B41.45PbB22對齒嚙合1對齒嚙合齒輪嚙合過程從動輪齒頂摩擦力齒輪傳動的失效分析輪齒折斷齒面點蝕齒面膠合齒面磨損齒面塑性變形失效概率為1%齒面接觸強度點蝕節(jié)點靠近齒根處節(jié)點赫茲接觸應(yīng)力圓柱齒輪的接觸疲勞強度校核式：設(shè)計式：修正系數(shù)工作載荷尺寸參數(shù)許用影響接觸強度的主要參數(shù)是

齒輪直徑懸臂梁齒形系數(shù)圓柱齒輪的彎曲疲勞強度圓柱齒輪的彎曲疲勞強度齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)影響彎曲強度的主要參數(shù)是

模數(shù)影響彎曲強度的幾何參數(shù)主要有：z、m、b和

，其中影響最大的是m；開式、硬齒面---彎曲閉式、軟齒面---接觸、彎曲閉式、硬齒面---彎曲、接觸齒輪傳動設(shè)計原則開式、閉式軟齒面（）

硬齒面（）疲勞強度齒輪傳動設(shè)計參數(shù)的選擇1.壓力角

彎曲強度接觸強度一般用途齒輪傳動

航空齒輪傳動增加輪齒柔性，降低噪聲和動載荷重合度接近2的高速齒輪傳動2.齒數(shù)的選擇（中心距不變）重合度，改善傳動的平穩(wěn)性模數(shù)，齒高金屬切削量滑動速度，磨損，膠合的危險性閉式軟齒面閉式硬齒面開式

磨損均勻，傳動平穩(wěn)互質(zhì)3.齒寬系數(shù)表2-14軟齒面大硬齒面小對稱大懸臂小小齒輪齒寬增加5~10mm圓整b1=b2b1>b2b2=b=Φd

d1

為便于裝配：取b1=b2+(5~10)mm4.螺旋角斜齒圓柱齒輪人字齒輪齒輪傳動的特點傳遞兩軸之間的運動和動力功率：幾瓦----幾百千瓦速度齒輪直徑幾毫米----幾米效率高可靠、壽命長恒定傳動比結(jié)構(gòu)緊湊制造、安裝精度要求高振動、噪聲大不適于中心距大的場合應(yīng)用非常廣泛重要傳動零件蝸桿傳動的特點優(yōu)點：

1、傳動比大(在動力傳動中，一般傳動比i=10～80；在分度機構(gòu)中，i可達1000)；

2、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、噪聲低和能自鎖等。缺點：

嚙合齒面間相對滑動速度很大，摩擦發(fā)熱大，傳動效率低，且常需耗用有色金屬，故不適用于大功率和長期連續(xù)工作的傳動。蝸桿傳動表3-3標準值模數(shù)壓力角蝸桿分度圓直徑蝸桿頭數(shù)蝸輪齒數(shù)蝸桿頭數(shù)（螺旋線數(shù)）Z1

：要求速比大或要求自鎖時：取Z1=1要求傳動效率高時：取Z1=2,4,6蝸輪齒數(shù)Z2

：為避免根切：取Z2>27為避免蝸桿剛度降低：取Z2<80，取Z2=28~80

參見表3-4推薦值。傳動比i導程角與導程的關(guān)系軸向齒距導程導程角蝸桿導程角

蝸輪螺旋角旋向也相同γ=β中心距傳動比自鎖

為當量摩擦角

當量摩擦系數(shù)

為實際摩擦系數(shù)

注意：自鎖不是很可靠一般自鎖條件為：

傳遞動力時（要求效率高）：宜采用多頭蝸桿。(λ↑)實現(xiàn)自鎖時（短周期運動）：

應(yīng)采用單頭蝸桿。(λ↓λ≈3.5o~4.5o)蝸桿傳動的效率與蝸桿導程角的關(guān)系

效率增長緩慢制造困難結(jié)論控制蝸輪齒面的點蝕和膠合：

齒面接觸強度條件控制輪齒的彎曲折斷：輪齒彎曲疲勞強度條件

控制溫升：進行熱平衡計算，使油溫不超過許用油溫蝸桿剛度普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)中間平面通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面中間平面γ=ββ1中間平面內(nèi)蝸輪與蝸桿的嚙合可視為齒輪與齒條的嚙合研究方法與齒輪方法相近似齒圈式整體式螺栓連接式鑲鑄式受力分析旋向轉(zhuǎn)向徑向力：分別指向輪心切向力：主動輪與旋轉(zhuǎn)方向相反從動輪與旋轉(zhuǎn)方向相同直齒圓柱齒輪傳動的受力分析Flash動畫方向斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析動畫

徑向力：分別指向輪心切向力：主動輪與旋轉(zhuǎn)方向相反從動輪與旋轉(zhuǎn)方向相同軸向力：右手法則（主動輪）受力面判斷法方向直齒圓錐齒輪傳動的受力分析受力分析徑向力：分別指向輪心切向力：主動輪與旋轉(zhuǎn)方向相反從動輪與旋轉(zhuǎn)方向相同軸向力：指向大端

Ft1

與Ft2

是一對力

Fr1

與

Fａ2

是一對力

Fa1

與

Fｒ2

是一對力方向力的方向圓周力Ft：在蝸桿上與自己的轉(zhuǎn)向相反在蝸輪上與自己的轉(zhuǎn)向相同徑向力Fr：指向各自的輪心軸向力Fa：蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力相反蝸輪的軸向力與蝸桿的圓周力相反

Ft1

與Fa2

是一對力

Fa1

與

Ft2

是一對力

Fr1

與

Fｒ2

是一對力手向判定法則：

四指握住蝸桿轉(zhuǎn)向，則蝸輪轉(zhuǎn)向與拇指向相反！

圓柱蝸桿傳動例：

Fa1Fa2Fr2Fr1Ft1Ft2n1ⅢⅠⅡ例題分析在圖示傳動系統(tǒng)中，件1、5為蝸桿，件2、6為蝸輪，件3、4為斜齒輪，件7、8為錐齒輪。已知蝸桿1為主動，要求輸出輪8的回轉(zhuǎn)方向如圖示。試確定：1）各軸的回轉(zhuǎn)方向（畫在圖上）；2）考慮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸上所受軸向力能抵消一部分，定出各輪的螺旋線方向（畫在圖上）；3）畫出各輪的軸向力的方向，并畫出輪4所受的力。ⅢⅠⅡFa7Fa6Ft5Ft6Fa5Fa4Fa3Fa2Ft1ⅠⅡⅢⅣnⅣFa7Fa6Ft5nⅢnⅡnⅠFt6Fa5Fa4Fa3Fa2Ft1n1Ft2Fa1齒輪4：Ft4Fr4Fa4

n2Fa1Fa2Fa3Ⅱ軸上的軸向力=Fa2+Fa3Ⅱ軸上的兩個齒輪的旋向相反；軸的軸向力不能抵消Ⅱ斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析Ⅱ軸上的軸向力=Fa2-Fa3n2Fa1Fa2Fa3Ⅱ軸上的兩個齒輪的旋向相同；Ⅱ軸的軸向力互相抵消斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析使Ⅱ軸上的軸向力盡量的小，求齒輪3、4的旋向Fa1Fa2Fa3Fa4受力分析

Fa1Fa2Fa3Fa4⊙⊙Fr1Ft1Ft2Fr2Fr3Fr4Ft3Ft4例1：標出各圖中未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動方向，繪出蝸桿和蝸輪在嚙合點處的各分力的方向（均為蝸桿主動）。n112n221n2Ft2Fa1

Ft1

Fa2n112Ft1Fa2n2

Ft2

Fa1n1Ft2Fa1Ft1

Fa2徑向力Fr的方向：略傳動系統(tǒng)如圖，已知輪4為輸出輪，轉(zhuǎn)向如圖，試：1、合理確定蝸桿、蝸輪的旋向；2、標出各輪受力方向。1234n4n3n2Fa3Fa2Ft1

Fa1

Ft2

Ft3

Ft4例Fa4n1徑向力Fr的方向：略圖示為一起重裝置，欲使重物上升，試在圖上畫出：n2’n3’Fa2’Fa3’

Ft3

Ft2’

Ft3’

Fa4n3n2n1Fa2Fa1Fa3Ft4

Ft2

Ft143’32’21電機例1、電機轉(zhuǎn)向n1

；2、斜齒輪2的旋向；3、嚙合點受力方向。n4徑向力Fr的方向：略例、標出各圖中未注明的蝸桿或蝸輪的轉(zhuǎn)動方向，繪出蝸桿和蝸輪在嚙合點處的各分力的方向（均為蝸桿主動）。n112n112n221n2Ft2Fa1

Ft1

Fa2Ft1Fa2n2

Ft2

Fa1n1Ft2Fa1Ft1

Fa2徑向力Fr的方向：略傳動系統(tǒng)如圖，已知輪4為輸出輪，轉(zhuǎn)向如圖，試：1、合理確定蝸桿、蝸輪的旋向；2、標出各輪受力方向。1234n4n3n2Fa3Fa2Ft1

Fa1

Ft2

Ft3

Ft4例Fa4n1徑向力Fr的方向：略圖示為一起重裝置，欲使重物上升，試在圖上畫出：n2’n3’Fa2’Fa3’

Ft3

Ft2’

Ft3’

Fa443’32’21電機n3n2n1Fa2Fa1Fa3Ft4

Ft2

Ft1例1、電機轉(zhuǎn)向n1

；2、斜齒輪2的旋向；3、嚙合點受力方向。n4徑向力Fr的方向：略例題2蝸桿傳動

試分析下圖所示蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向及螺旋線旋向，并分別畫出蝸輪、蝸桿在嚙合點處所受各個分力的方向，圖中1輪為主動輪。

下圖所示傳動系統(tǒng)由蝸輪蝸桿和斜齒圓柱齒輪組成，已知蝸桿的螺旋線旋向和蝸輪轉(zhuǎn)向，且蝸桿主動，現(xiàn)欲使蝸桿軸上蝸桿1和斜齒圓柱齒輪3所產(chǎn)生的軸向力相抵消，試確定：①輪3、輪4的螺旋線旋向和轉(zhuǎn)向；②蝸桿1、輪3在嚙合點處所受各分力的方向。例題3答案：蝸桿傳動例題4

在圖示的傳動系統(tǒng)中，1、2、3為斜齒圓柱齒輪，4、5為直齒圓錐齒輪，6為蝸桿，7為蝸輪。傳動系統(tǒng)由電動機驅(qū)動，輪1轉(zhuǎn)向如圖所示。要求軸Ⅲ斜齒圓柱齒輪3和直齒圓錐齒輪4及軸Ⅳ上直齒圓錐齒輪5和蝸桿所產(chǎn)生的軸向力相抵消一部分。試畫出：（1）斜齒圓柱齒輪1螺旋線方向，蝸桿的螺旋線方向；（2）蝸輪7的轉(zhuǎn)向及斜齒輪3、蝸輪7在嚙合點處各分力方向。

電機III1234567IV答案：（1）左旋左旋（2）順時針蝸桿傳動例題5蝸桿傳動

如圖所示為一蝸桿-圓柱斜齒輪-直