1、17.1 减速器17.2 变速器17.3 摩擦轮传动简介第17章 减速器和变速器17.1 减速器减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。17.1.1减速器的组成和分类：减速器结构紧凑，效率较高，传递运动准确可靠，使用维护方便，可以成批生产，因此应用非常广泛。常用减速器我国已标准化、系列化，由专门厂家生产，其技术参数可查阅有关手册。减速器主要由传动件、轴、轴承和箱体四部分组成。其中传动件有的采用齿轮，有的采用蜗杆蜗轮，有的二者都用。大多数减速器的箱体采用中等强度的铸铁铸造而成，重型减速器则采用高强度铸铁和铸钢，单
2、件少量生产时也可用钢板焊接而成。减速器箱体的外形要求形状简单、表面平整。为了便于安装，箱体常制成剖分式，剖分面常与轴线平面重合。17.1 减速器减速器的分类：齿轮减速器 蜗杆减速器 行星减速器圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器圆锥圆柱齿轮减速器圆柱蜗杆减速器圆弧齿蜗杆减速器锥蜗杆减速器蜗杆齿轮减速器渐开线行星齿轮减速器摆线齿轮减速器谐波齿轮减速器17.1.2 常见减速器的型式、特点及应用1.齿轮减速器17.1 减速器17.1 减速器17.1 减速器2.蜗杆减速器17.1 减速器.蜗杆-齿轮减速器17.1 减速器17.1 减速器17.1.3 减速器传动比的分配使各级传动的承载能力接近于相等使减速器的外
3、廓尺寸和质量最小使传动具有最小的传动惯 量使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等17.1 减速器17.1.4 减速器的结构1下箱体2油标指示器3上箱体4透气孔5检查孔盖6吊环螺钉7吊钩8油塞9定位销钉10起盖螺钉孔17.1 减速器17.1.5 减速器的装拆一、拆卸过程分解二、装配过程分解1.减速器结构总览2.拆去轴承端盖3.移去联接螺栓4.移去上盖5.拆去上盖部装6.观察齿轮啮合旋转7.拆去各轴8.拆卸输入轴部装9.拆卸中间轴部装10.拆卸输出轴部装11.拆卸底座部装1.装配底座部装2.装配输出轴部装3.装配中间轴部装4.装配输入轴部装5.安装各轴6.观察齿轮啮合旋转7.安装上盖部装8.安装上盖
4、9.安装联接螺栓10.安装轴承端盖11.减速器结构总览17.1 减速器17.2 变速器变速器就是能随时改变传动比的传动机构。如果变速器输出轴的转速可以连续变化，则称为无级变速器，否则称为有级变速器。17.2.1 有级变速器 1.塔轮变速器如右图所示，两个塔形带轮分别固定在轴、上，传动带可在带轮上移换三个不同的位置。由于两个塔形带轮对应各级的直径比值不同，所以当轴以固定不变的转速旋转时，通过移换带的位置可使轴得到三级不同的转速。这种变速器大多采用平带传动，也可用V带传动。其优点是传动平稳，结构简单。但尺寸较大，变速不方便。17.2 变速器2.滑移齿轮变速器如图所示，三个齿轮固联在轴上，一个三联齿
5、轮由导向花键联接在轴上。当主动轴转速不变时，通过左右移动轴上的三联齿轮，使传动比不同的三对齿轮分别啮合，便可得到轴的三种不同转速。这种变速器变速方便，结构紧凑，传动效率高，应用广泛，但不能使用斜齿轮。17.2 变速器2.离合式齿轮变速器如图所示，固定在轴上的两个齿轮与空套在轴上的两个齿轮保持经常啮合。轴上装有牙嵌式离合器（用导向平键或花键与轴相连），空套在轴上的两齿轮在靠近离合器一侧的端面上有能与离合器牙齿相啮合的齿形。当轴转速不变，通过离合器向左或向右移动并与离合器接合，轴即可得到两种不同的转速。这种变速器的特点是可以采用斜齿轮或人字齿轮，使传动平稳。若采用摩擦式离合器，则可在运转中变速。其
6、缺点是齿轮处在经常啮合状态，磨损较快，离合器所占空间较大。17.2 变速器17.2.2 无级变速器 有些机械为了适应工作条件的变化，往往需要连续的地改变其工作速度，这就需要采用无级变速器。无级变速器有机械式、电动式、电磁式和液压式等多种，机械式无级变速器具有结构简单、传动性能好、适用性强、维护方便和效率高等优点，所以应用广泛。大多数机械式无级变速器主要是依靠摩擦力工作，通过改变主动件和从动件的传动半径，使输出轴的转速无级地变化。17.2 变速器1.滚轮平盘式无级变速器如图所示，主动滚轮1与从动平盘2用弹簧压紧，工作时靠接触处产生的摩擦力传动，传动比 。当操纵滚轮1作轴向移动时，即可改变 ，从而
7、实现无级变速。这种无级变速器，结构简单，制造方便。但因存在较大的相对滑动，所以磨损严重，不宜用于大功率传动。21rir=2r17.2 变速器2.钢球无级变速器如图所示，这种变速器主要由分别装在轴、轴上的两个锥轮1、2和一组钢球3（通常为6个）组成。钢球3被压紧两锥轮的工作锥面上，并可在轴4上自由转动。工作时，主动锥轮1依靠摩擦力带动钢球3绕轴4旋转，钢球同样依靠摩擦力带动从动锥轮2转动。轴、的传动比 ，由于 =，所以 。1212rRiRr=1R2R12rir=这种变速结构简单，传动平稳，相对滑动小，结构紧凑，但钢球加工精度要求高。调整支承轴4的倾斜角与倾斜方向，即可改变钢球3的传动半径和，从而
8、实现无级变速。17.2 变速器3.菱锥无级变速器如图所示，空套在轴4上的菱锥3（通常为56个）被压紧在主、从动轮1、2之间。轴4支承在支架5上，其倾斜角是固定的。工作时，主动轮1靠摩擦力带动菱锥3绕轴4旋转，菱锥又靠摩擦力带动从动轮2旋转。轴、间传动比 ，水平移动支架5时，可改变菱锥的传动半径 、，从而实现无级变速。1212rRiRr=1r2r17.2 变速器4.宽v带无级变速器如图所示，在主动轴和从动轴上分别装有锥轮1a、1b和2a、2b，其中锥轮1b和2a分别固定在轴和上，锥轮1a和2b可以沿轴、同步同向移动。宽V带3套在两对锥轮之间，工作时如同V带传动，传动比 。通过轴向同步移动锥轮1a
9、和2b，可改变传动半径 和 的大小，从而实现无级变速。21rir=1r2r17.2 变速器靠摩擦传动的无级变速器的主要优点是：结构简单，过载时传动元件间打滑可避免损坏机器；传动平稳无噪声；易于平缓连续地变速等。主要缺点是：不能保证准确的传动比；传动效率较低；外形尺寸较大；变速范围较小。17.3 摩擦轮传动简介摩擦轮传动除了在机械无级变速器中广泛采用外，在锻压、起重、运输、机床、仪表等设备中也常用到。传递的功率可从很小到数百千瓦，常用的小于20 kW；传动比可达15，常用的一般小于5。1.圆柱摩擦轮传动17.3.1 摩擦轮传动的类型 结构简单，制造方便压紧力大，宜用于小功率传动为减小压紧力，轮面
10、之一可用非金属作覆面 大功率时用淬硬钢，如GCr15，硬度大于60 HRC，采用自动压紧卸载环为降低两轴线的平行度要求，可将轮面之一做成鼓形，轴系刚性差时也应如此 用于小功率，如回转滚筒驱动、仪表调节装置等。17.3 摩擦轮传动简介2.圆柱槽摩擦轮传动压紧力比圆柱摩擦轮传动小，当槽角=15时，约为其0.3；几何滑动较大，易发热和磨损，应限制沟槽高度 加工与安装要求较高；传动比随载荷和压紧力的变化而在一定的范围内变动；用于绞车驱动装置等。1h=(0.04-0.05)D515mm17.3 摩擦轮传动简介3.圆锥摩擦轮传动结构简单，制造方便；设计与安装时，应保轴线的相对位置正确、锥顶重合，否则几何滑
11、动大，磨损严重；应在小轮处加压紧力；常用于大功率摩擦压力机。17.3 摩擦轮传动简介4.端面摩擦轮传动结构简单，制造方便；压紧力大，几何滑动大，易发热和磨损；将小轮做成鼓形，可减少几何滑动与降低安装精度；轴向移动时，小轮可实现正、反向无级变速，但应避免在大轮中心附近运转；要注意大轮的刚性，并控制两轴线的垂直度；用于摩擦压力机等。（a）圆柱-圆盘（b）圆锥-圆盘 17.3 摩擦轮传动简介根据摩擦轮传动的工作特点，对摩擦轮材料的主要要求是：17.3.2 摩擦轮的材料 接触疲劳强度高，耐磨性好，以便延长工作寿命；弹性模量大，以便减少弹性滑动和功率损耗；摩擦系数大，以便在满足所需摩擦力的前提下，降低所
12、需的压紧力，常见摩擦轮的材料组合、工作条件、性能数据及使用场合见下表。17.3 摩擦轮传动简介为保证摩擦轮间有足够的压紧力，必须借助于加压装置。加压装置可分为恒压加压装置和自动加压装置两类。17.3.3 摩擦轮的加压装置 恒压加压装置是利用弹簧力、离心力、重力或液压力等所产生的压紧力将传动元件压紧。这类加压装置的特点是：1.恒压加压装置 图所示为弹簧加压装置，弹簧的压紧力根据预计的功率调整。结构简单，工作可靠，压力不随载荷变化；但效率低，停车不可调速。它主要用于带式、多盘式无级变速器。17.3 摩擦轮传动简介自动加压装置常用的有端面凸轮式(图所示)2.自动加压装置 它的工作原理是：摩擦锥轮1与端面凸轮1做成一体(也可分开)滑套在轴6上，端面凸轮2用键与轴6固联。弹簧3的作用是在空载或最小载荷时保持最低限度的预紧力。当轴6同端面凸轮2一起转动传递载荷时，凸轮2与凸轮1之间的螺旋面上将产生两个大小相等、方向向反的轴向分力，即成为摩擦元件之间的压紧力，而凸轮2受到的轴向分力则作用在推力轴承4上。端面凸轮式加压装置的特点是：螺旋结合面之间基本是线接触，使接触强度大大提高，适合于传递大功率，但螺旋面制造困难。50谢谢！谢谢！
