1、第七部分机 械 传 动情境一：带传动和链传动掌握带传动的类型、特点及应用。掌握带传动的类型、特点及应用。掌握链传动的类型、特点及应用。掌握链传动的类型、特点及应用。本节本节导向导向按带的横截面形状，摩擦带传动分为四种，如下图所示。啮合带传动有以下两种:同步带传动 齿孔带传动1 1带传动的类型、特点和应用带传动的类型、特点和应用平带传动平带传动同步带传动同步带传动摩擦带传动摩擦带传动（1 1）带传动的类型）带传动的类型“V”带传动带传动 多楔带传动多楔带传动啮合带传动啮合带传动圆带传动圆带传动 齿孔带传动齿孔带传动摩擦带传动具有以下特点:弹性带能缓和冲击，吸收振动，故传动平稳，无噪声。过载时，能
2、起到保护整机的作用。有带做中间零件，故两轴中心距大，整机尺寸大。带需要张紧在轮上，故作用在轴上的压力大。结构简单，制造成本低，维护也方便。（2 2）带传动的特点和应用摩擦带传动）带传动的特点和应用摩擦带传动运动关系运动关系几何关系几何关系VS运行时假设带与带轮间没有滑动，它们的线速度：V=ddn/（601 000）（m/s）小带轮上的包角：带与小带轮接触弧所对应的中心角=180-57.3（dd-dd）/a2 2“V”带与带与“V”带轮带轮（1 1）“V”带传动的运动与几何关系带传动的运动与几何关系基准长度Ld=2a+（dd2+dd 1）/2+（dd 2-dd1）2/（4a）（mm）式中a为中心
3、距。两轮的基准直径dd1、dd2和带的基准长度Ld都制定有国家标准。V V带构造带构造V”带的构造，由抗拉体、顶胶、底胶以及包布层构成。抗拉体是承受载荷的主体，由帘布或线绳组成，线绳柔软，有利于延长“V”带的寿命。抗拉体的材料为化学纤维织物。顶胶、底胶分别承受带在运行时的拉伸与压缩。（2 2）“V”“V”带构造带构造带轮由轮缘、轮毂、轮辐三部分组成。轮缘带轮的外缘部分用以安装“V”带的轮槽。轮毂带轮与轴相配的部分，通常带轮与轴用键连接，轮毂上开有键槽，孔的尺寸ds由轴的强度、刚度要求确定。轮辐轮缘与轮毂相连的部分，轮辐的结构形式随带轮基准直径而异，直径小的做成实心式，中等的做成腹板式，大的做成
4、辐条式。截面尺寸均匀。壁厚要保证铁水充满铸型。分型面两侧要有拔模斜度。锻件要求形状简单，体积较小，截面变化要尽量缓慢过渡，棱角和转角处都要有足够大的圆角。对于中速、高速的带轮要进行平衡。对铸件的要求对铸件的要求 对锻件的要求对锻件的要求（3 3）带轮的结构）带轮的结构（4 4）带轮的工艺和材料）带轮的工艺和材料“V”带以一定的初拉力F 张紧在两带轮上，使带与带轮接触面间产生正压力，运行时，接触面间产生摩擦力，使进入主动轮一边的带的拉力增大为F1，该边称为紧边；离开主动轮一边的带的拉力降为F2，该边称为松边，两边拉力差为传递动力作用的拉力，称为有效拉力Fe。如下图所示。V V带传动受力情况带传动
5、受力情况3 3“V”带传动不打滑条件带传动不打滑条件4 4“V”带传动的张紧、安装与维护带传动的张紧、安装与维护调整中心距调整中心距整体式滑动轴承由轴承座、轴套组成，轴承座上部有油孔，轴套内有沟，分别用以加油和引油，进行润滑。（1 1）“V”带传动的张紧与调整带传动的张紧与调整挠度测量及挠度原理图挠度测量及挠度原理图采用张紧轮采用张紧轮当中心距不便调整时，可采用张紧轮。张紧轮应放在松边内侧，如下图所示。采用张紧轮采用张紧轮带轮轴线应平衡带轮轴线应平衡安装“V”带时，先将中心距缩小，将带套在轮上后，慢慢调大中心距拉紧“V”带，直到所加测试力Fv满足规定的挠度的要求。安装带轮时，两带轮轴线应相互平
6、行，其“V”型槽对称平面应重合，误差不得超过20。“V”带按带的长度公差值大小，分别标有“+”“0”“-”等三个标记。对于多根“V”带传动，要选择公差值在同一档次的带配成一组使用，以免各带受力不均。定期对“V”带进行检查，看有无松弛和断裂现象，以便及时调整中心距或更换“V”带。更换时，要求成组更换。要采用安全防护罩，以保障操作人员安全，同时防止油、酸、碱对“V”带的腐蚀。（2 2）“V”带传动的安装与维护带传动的安装与维护（1 1）同步带传动）同步带传动（2 2）窄）窄“V”带传动带传动由于同步带传动在构造上兼有带与齿轮的特点，所以也兼有两种传动的优点，即传动平稳，无噪声，传动比准确，结构紧凑
7、。同步带由钢丝绳或玻璃纤维做抗拉体，由聚氨酯或氯丁橡胶做机体，带薄而轻柔，适用于高速、大传动比，传递功率也较大。缺点是价格较高。窄“V”带的顶部呈弓型，受力后线绳仍保持平整，故受力均匀；抗拉体位置提高，带与带轮有效接触面增大；两侧面内凹，弯曲后能与轮槽保持良好接触。由于以上原因，窄“V”带与同高度的普通“V”带比较，宽度缩小1/3，承载能力可提高1.52.5倍。5 5几种新型带传动简介几种新型带传动简介链传动由主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的链条所组成，工作时，靠链与链轮轮齿的啮合传递动力。链传动是以链条为中间挠性件的啮合传动。如下图所示。链传动与带传动相比，其特点是：链条不需太大的张紧力，对
8、轴的作用力较小；传递的功率较大，低速时能传递较大的圆周力；平均传动比不变；可在温度较高、淋水、淋油、日晒等恶劣环境下工作。其缺点是传动时有噪声，传动平稳性较差，价格较高。与齿轮传动相比，链传动适用于中心距较大的两轴线。1 1链传动的结构、特点和应用链传动的结构、特点和应用链传动链传动（1 1）链传动的布置）链传动的布置水平布置水平布置（2 2）链传动的安装）链传动的安装安装链传动时，两链轮轴线应平行，并且两链轮旋转平面应位于同一平面内。倾斜布置倾斜布置垂直布置垂直布置2 2链传动的布置、安装、张紧和润滑链传动的布置、安装、张紧和润滑良好的润滑是链传动正常工作的必要条件，采用的润滑油要有较高的黏
9、度和良好的油性，要能渗透到链的各个摩擦部位，形成油膜。通常选用牌号为L-AN32、L-AN46，L-AN68的全损耗系统用油或普通开式齿轮油。按链节距和链速v，确定润滑方式。常见润滑方式如下：（4 4）链传动的润滑）链传动的润滑人工定期润滑滴油润滑油浴式飞溅润滑把两链轮中的一个链轮安装在滑板上，以便定期调整中心距。采用张紧轮，张紧轮常位于松边的外侧，也可位于内侧。因铰链磨损使节距增长时，可去掉两节链节。（3 3）链传动的张紧）链传动的张紧链链条条的的张张紧紧方方法法压力喷油润滑情境二：齿轮传动了解掌握齿轮传动的类型及特点。了解掌握齿轮传动的类型及特点。掌握斜齿圆柱齿轮传动的特点、基本参数及几何
10、尺寸的计算方法。掌握斜齿圆柱齿轮传动的特点、基本参数及几何尺寸的计算方法。掌握直齿圆锥齿轮传动的特点、参数及几何计算方法。掌握直齿圆锥齿轮传动的特点、参数及几何计算方法。了解掌握蜗杆传动的类型特点、参数、几何计算方法及旋转方向了解掌握蜗杆传动的类型特点、参数、几何计算方法及旋转方向的测定方法。的测定方法。本节本节导向导向（1）适应性广其传递功率范围从0.1W到10kW以上，传递圆周速度可达到300m/s以上，直径可达25m左右。（2）传动比恒定齿轮传动能保证两轮瞬时传动比恒等于常数。（3）效率较高齿轮机构传动效率一般在95以上。（5）可以传递空间任意两轴间的运动。（4）工作可靠，寿命较长。1
11、1优点优点（1 1）制造和安装精度）制造和安装精度要求高，成本高。要求高，成本高。（2 2）低精度齿轮传动时）低精度齿轮传动时噪声和振动较大。噪声和振动较大。（3 3）不适于距离较大的）不适于距离较大的两轴间的运动传递等。两轴间的运动传递等。2 2缺点缺点曲齿曲齿 内啮合内啮合齿轮齿条啮合齿轮齿条啮合人字齿人字齿3 3齿轮传动的特点齿轮传动的特点外啮合外啮合直齿圆柱齿轮的齿廓，实际上是由与基圆柱相切做纯滚动的发生面S上一条与基圆柱轴线平行的任意直线KK展成的渐开线曲面。如图所示。平行轴斜齿轮传动具有以下优缺点：平行轴斜齿轮传动中齿廓接触线是斜直线，轮齿是逐渐进入和脱离啮合的，故工作平稳，冲击和
12、噪声小，适用于高速传动。重合度较大，有利于提高承载能力和传动的平稳性。1 1斜齿圆柱齿轮齿面的形成和特点斜齿圆柱齿轮齿面的形成和特点圆柱齿轮齿面的形成圆柱齿轮齿面的形成（1 1）法向模数）法向模数Mn和端面模数和端面模数mtmn=mtcos123（2 2）压力角）压力角an和和attanan=tanatcos（3 3）齿顶高系数）齿顶高系数h han*和和h hat*及顶隙系数及顶隙系数C Cn*和和C Ct*hat*=han*cos Ct*=Cn*cos2 2斜齿圆柱齿轮的基本参数斜齿圆柱齿轮的基本参数斜齿圆柱齿轮的各圆柱面的螺旋角不等。各圆柱面上直径越大，其螺旋角也越大，基圆柱螺旋角最小，
13、但不等于零。一般所说的螺旋角均指分度圆的螺旋角，用表示。螺旋角越大，轮齿越倾斜，则传动的平稳性越好，但轴向力也越大。一般设计时常取=820左右齿轮的方向判定方法：也可用右手法则判别：手心对着自己，四个手指顺齿轮轴线方向摆着。若齿向与右手拇指指向一致，则该齿轮为右旋齿轮，反之为左旋。如上图所示。斜齿轮的旋向斜齿轮的旋向（4 4）斜齿轮的螺旋角）斜齿轮的螺旋角斜齿轮分度圆柱卖弄展开图斜齿轮分度圆柱卖弄展开图锥齿轮传动用于相交轴之间的运动与动力的传递。两轴间的轴交角可根据传动的需要来确定。一般机械中多采用轴交角=90的传动。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲齿等多种形式。直齿锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，因
14、此有大端、小端之分。为便于计算和测量，通常取锥齿轮的大端参数为标准值，即大端模数为标准值；大端分度圆上的压力角为标准值，a=20。1 1.锥齿轮传动的特点锥齿轮传动的特点锥齿轮机构锥齿轮机构2 2.锥齿轮的参数和几何计算锥齿轮的参数和几何计算由于锥齿轮是以大端参数为基准的，故其几何尺寸计算也是以大端为准，其齿顶高系数为ha*=1，顶隙系数a*=0.2。“R”为分度圆锥的锥顶到大端的距离，称为锥距。齿宽b与锥距R的比值称为锥齿轮的齿宽系数用“R”表示，一般取R=b/R=0.250.3，由6=RR计算出的齿宽应圆整，并取大小齿轮的齿宽相等。如左图所示。=90=90的直齿锥齿轮传动的直齿锥齿轮传动蜗
15、杆传动用于传递空间两交错轴之间的运动和动力，通常两轴垂直交错，轴交角=90。蜗杆传动实际上是非平行轴斜齿轮传动的特例，其中，小斜齿轮即蜗杆的齿数特别少，螺旋角很大。1 1蜗杆传动的特点与类型蜗杆传动的特点与类型蜗杆传动图蜗杆传动图蜗杆传动的类型蜗杆传动的类型传动比大，在动力传动中一般 i=8100，在分度机构中传动比可达1 000；传动平稳，噪声小；结构紧凑。蜗杆传动效率低；蜗轮常需要用较贵重的青铜制造，故成本较高。在蜗杆传动中，是用蜗杆带动蜗轮传递运动和动力的。主要缺点主要缺点蜗杆传动的主要优点蜗杆传动的主要优点普通圆柱蜗杆和圆弧齿圆蜗杆普通圆柱蜗杆和圆弧齿圆蜗杆0102030405（1 1
16、）模数）模数m和压力角和压力角a蜗杆的轴向模数ma1轴向压力角aa1与端面模数mt2、端面压力角at2分别相等。ma1=mt2=m aa1=at2=a（3 3）蜗杆分度圆直径）蜗杆分度圆直径d为了限制刀具的数目和便于刀具的标准化，国家标准规定了蜗杆分度圆直径的标准化系列，并与标准模数相匹配。（5 5）几何尺寸）几何尺寸（2 2）正确啮合条件）正确啮合条件阿基米德圆柱蜗杆传动的正确啮合条件可归纳为：ma1=mt2=m aa1=at2=a2=（4 4）蜗杆的导程角）蜗杆的导程角、头、头数数z和传动比和传动比i蜗杆头数Z通常为1、2、4、6，蜗杆头数越多，加工越不容易，但传动效率高。2 2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗轮与斜齿轮一样，也分左旋齿和右旋齿，蜗杆、蜗轮的螺旋方向可用右手法则判定，其判别方法同斜齿轮的旋向判定。如下图所示。蜗杆的旋转方向不仅与蜗杆的旋转方向有关，而且还与蜗杆的螺旋方向有关。蜗轮旋转方向的判定方法如下：当蜗杆是右旋（或左旋）时，伸出右手（或左手）半握拳，用四指顺着蜗杆的旋转方向，这时与大拇指指向相反，就是蜗轮的旋转方向。3 3蜗杆传动旋转方向的总判定蜗杆传动旋转方向的总判定蜗杆涡轮旋向判定图蜗杆涡轮旋向判定图涡轮旋转方向的判定涡轮旋转方向的判定（1 1）螺旋方向的判定）螺旋方向的判定
