带、链、齿轮讲解

1、第八章 常用机构与零件8-1 带传动一、带传动的工作原理和传动比1带传动的工作原理带传动是利用带作为中间挠性件，依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和(或)动力的。2带传动的传动比带传动的传动比i就是带轮的角速度之比，或带轮的转速之比。带传动是由带和带轮组成传递运动和(或)动力的传动，分摩擦传动和啮合传动两类。属于摩擦传动类的带传动有平带传动、V带传动和圆带传动；属于啮合传动类的带传动有同步带传动。二、V带传动V带传动是由一条或数条V带和V带轮组成的摩擦传动。V带安装在相应的轮槽内，仅与轮槽的两侧接触，而不与槽底接触。1、截面形状为梯形，两侧面为工作表面。V带楔角（V带两侧边的夹角）均为4

2、0。2普通V带传动的主要参数（1）普通V带的截面尺寸普通V带分Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。Y型V带的截面积最小，E型V带的截面积最大。V带的截面积越大，其传递的功率越大。（2）传动比i式中：dp1小带轮的节圆直径，mm；dp2大带轮的节圆直径，mm。V带的传动比i7（3）小带轮包角对于V带传动，小带轮的包角一般要求：120。3普通V带传动的特点与平带传动相比较，普通V带传动具有： 传动平稳、不易振动、摩擦力大、传递功率较大等优点。 在相同的条件下，普通V带的传动能力为平带的 三倍。 所以，普通V带传动应用最为广泛。（1）两带轮直径要选用适当，如小带轮直径太小， 则V带在带轮上弯曲严重，

3、传动时弯曲应力大，影响V带的使用寿命。（2）普通V带的线速度应验算并限制在5m/sV25m/s范围内。V带的线速度越大，V带作圆周运动时所产生的离心惯性力也越大，使V带拉长，V带与带轮之间的压力减小，导致摩擦力减小。但V带的线速度也不宜过小，因为速度过小，会引起打滑。（3）V带传动的中心距应适当，中心距越大，传动结构也越大，并会引起传动时V带颤动；中心距太小，小带轮上包角也越小，摩擦力减小而影响传递的有效拉力。4普通V带传动的正确使用 （1）选用普通V带时，保证V带在轮槽中的正确位置。V带顶面和带轮轮槽顶面取齐，以保证V带和轮槽的工作面之间充分接触。（2）V带的张紧程度要适当。过松时：不能保证

4、足够的张紧力，传动时容易打滑，传动能力不能充分发挥；过紧时：带的张紧力过大，传动中磨损加剧，使带的使用寿命缩短。V带安装后用大拇指能将带按下15mm左右时张紧程度合适。（3）对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继续使用的V带，应及时更换，更换时必须使一组V带中各根带的实际长度尽量接近相等，以使各根V带在传动时受力均匀。不允许新旧带并用。（4）V带传动必须装防护罩，这样既可防止伤人事故，又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响传动。此外，使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝晒而过早老化变质。三、V带传动的特点1、带传动属于挠性传动，传动平稳，噪声小，可缓冲吸振。2、过载时，

5、带会打滑，起过载保护的作用。3、带传动允许较大的中心距，结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低廉。4、不能保证严格传动比。5、带传动的传动效率较低，带的寿命一般较短，不宜在易燃易爆场合下工作。四、带传动的张紧装置常用的张紧装置采用两种方法，即调整中心距和使用张紧轮。1调整中心距利用调整中心距方法的张紧装置有带的定期张紧和带的自动张紧两种。2使用张紧轮当两带轮中心距不能调整时，可以使用张紧轮张紧装置。张紧轮是为改变带轮的包角或控制带的张紧力而压在带上的随动轮。平带传动时采用的张紧轮装置V带传动时采用的张紧轮装置带传动的失效形式：打滑和疲劳断裂。题：8-2 链传动一、链传动及其传动比链传动是由

6、链条和具有特殊齿形的链轮组成传递运动和（或）动力的传动。它是一种具有中间挠性件（链条）的啮合传动。链传动的传动比就是主动链轮的转速n1与从动链轮转速n2之比值，也等于两链轮齿数z1、z2的反比。链节是组成链条的基本结构单元。每个链节在链条的纵向（链条的长度方向）含有一个节距。节距是两相邻链节铰链副理论中心间的距离。设计给定的节距称为基本节距 （公称节距），用符号P表示，它是链条的主要参数之一。二、链传动的常用类型传动链常用的是：滚子链和齿形链。1滚子链（套筒滚子链）销轴与外链板、套筒与内链板分别采用过盈配合联结组成外链节、内链节， 销轴与套筒之间采用间隙配合构成外、内链节的转动副， 滚子装在套

7、筒上，可以自由转动， 啮合时，滚子与链轮是滚动摩擦。 链片8字型，各剖面具有接近相等的抗拉强度，并减小链的质量。题：当需要承受较大载荷，传递较大功率时，可使用多排链。几排？2、3为什么？ 当链节数为偶数时 采用连接链节，接头处用开口销（钢丝锁销）或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定； 当链节数为奇数时， 则必须加一个过渡链节。过渡链节的链板在工作时 受有附加弯矩，故应尽量避免采用奇数链节。滚子链是标准件：GB1243.11983规定，滚子链分A、B两个系列，A系列有10个链号，B系列有15个链号。 A系列用于重载、高速或重要传动；B系列用于一般传动。滚子链的标记示例：A系列、节距38.1mm

8、、双排、60节的滚子链24A260 GB1243.1三、链传动的应用特点与带传动相比，链传动具有下列特点。1. 能保证准确的平均传动比。2. 传递功率大，且张紧力小，作用在轴和轴承上的力小。3. 传动效率高，一般可达0.950.98。4. 能在低速、重载和高温条件下，以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。5. 瞬时传动比是变化的，传动中会产生动载荷和冲击，传动平稳性较差，因此不宜用于精密的传动机械上。6. 安装和维护要求较高。7. 链条的铰链磨损后，使链条节距变大，容易造成传动中链条脱落。8. 无过载保护作用。8-3 齿轮传动一、齿轮传动传动比：齿轮副的传动比不宜过大，否则会使结构尺寸过大

9、，不利于制造和安装。通常，圆柱齿轮副的传动比i8，圆锥齿轮副的传动比i5。二、齿轮传动的应用特点优点：（1）能保证瞬时传动比的恒定，传动平稳性好，传递运动准确可靠。（2）传递的功率和速度范围大。（3）传动效率高。一般传动效率 =0.940.99。（4）结构紧凑，工作可靠，寿命长。缺点：（1）齿轮的制造和安装精度要求高，成本高，工作时有噪声。（2）不能实现无级变速。（3）不适宜中心距较大的场合。三、齿轮传动机构的分类： 按轴的相对位置 平行轴齿轮传动机构 相交轴齿轮传动机构、 交错轴齿轮传动机构按齿线相对齿轮体母线相对位置 直齿、斜齿、人字齿、曲线齿按齿廓曲线 渐开线齿、摆线齿、圆弧齿按齿轮传动

10、机构的工作条件 闭式传动、开式传动、半开式按齿面硬度 软齿面、 硬齿面回答问题： 现有4个标准齿轮： 1)m1=4mm, z1=25； 2)m2=4mm, z2=50； 3)m3=3mm, z3=60； 4)m4=2.5mm, z4=40。 试问： 1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？mzcosa 2）哪两个齿轮能正确啮合？ 3）哪两个齿轮能用同一把滚刀制造? 这两个齿轮能否改成用同一把铣刀加工？ 四、齿轮传动中的根切现象用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。五、 直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算分

11、度圆直径相同（d=72mm），模数小，齿形（大还是小）小，其齿数就多。模数m：它表示齿形的大小。齿形角：渐开线上任意点处的齿形角是不相等的，通常所说的齿形角是指分度圆上的齿形角。国家标准规定为：20。齿形角的大小：齿顶高系数h*=1。顶隙系数c*=0.25。六、齿轮副的正确啮合条件和连续传动条件1正确啮合条件（1）两齿轮的模数必须相等。（2）两齿轮分度圆上的即齿形角必须相等。2连续传动条件理论上，当重合度=1时，齿轮副即能连续传动，也就是说，前一对轮齿啮合终止的瞬间，后继的一对轮齿正好开始啮合。但由于制造、安装误差的影响，实际上必须使1，才能可靠保证传动的连续性，重合度越大，传动越平稳。对于一

12、般齿轮传动，连续传动的条件是1.2。对直齿圆柱齿轮，12。标准齿轮传动都能满足这个条件。七、齿轮传动的失效分析: 轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形等五种。软齿面与硬齿面概念通常将齿轮中齿面硬度HBS 350的齿轮称为软齿面齿轮，常用中碳钢和中碳合金钢，进行调质或正火处理。 而将齿面硬度HBS350 的齿轮称为硬齿面齿轮。 中碳钢或中碳合金钢经表面淬火处理。小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS.1）闭式传动主要失效形式：齿面点蚀和轮齿折断软齿面齿轮传动：主要失效形式为齿面点蚀，故应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，然后校核齿根弯曲疲劳强度。硬齿面齿轮传动：主要失效

13、形式为轮齿折断，故应先按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，然后校核齿面接触疲劳强度。2）开式齿轮传动：主要失效形式为齿面磨损，磨损后齿厚减薄导致轮齿折断。通常按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，并将求出的模数增大10%-15%，以考虑磨损对齿厚减薄的影响。八、斜齿轮传动特点 （1）承载能力大,因而能实现大功率传动 ； （2）传动平稳,振动、冲击、噪音较小,因而能实现高速传动； （3）使用寿命长； （4）不能作变速滑移齿轮应用； （5）斜齿轮传动产生轴向力 。九、斜齿轮外啮合传动的正确啮合条件 1）两斜齿轮的法面模数相等； 2）两斜齿轮的法面压力角相等； 3）两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反。十、斜齿

14、圆柱齿轮的几何尺寸计算 十一、锥齿轮传动的特点和应用 锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力。 直齿锥齿轮一般用于低速、轻载的场合。 机械传动中应用最多的是两轴交角=900的直齿圆锥齿轮传动。 圆锥齿轮的齿形由大端向小端逐渐收缩。规定大端参数为标准值。 模数m见标准GB12368-90；压力角=200；齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.2。 一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮大端的模数和压力角对应相等。 九、蜗杆传动的特点 1.传动比大，结构比较紧凑。 2.传动平稳，冲击、噪声小。 3.相对速度较大，效率较低，摩擦磨损较严重，不适用于大功率长期连续工作。 4.为防止或减轻磨

15、损及胶合，常用青铜等贵重金属制造蜗轮，成本高。 5.为了避免过热，需要良好的润滑条件和散热装置。 6.可具有自锁性。题：1 ）齿轮轮齿的主要失效形式为 _ 、 _ 、 _ 、 _ 、 _ 其中_ 失效形式常发生在润滑条件良好的闭式软齿面齿轮传动中。 答案：折断、磨损、点蚀、胶合、塑性变形、点蚀。 2 ）金属制的软齿面齿轮，配对的两轮齿面硬度差应保持为 _ ， 其原因在于：在运转过程中，较硬的小齿轮齿面对软的大齿轮齿面有 _ 作用，从而提高了大齿轮齿面的 _ _ 。 答案：30 50HBS；冷作硬化；疲劳极限。3 ）汽车、拖拉机、机床的变速箱中应选用哪种齿轮 ?（ 1 ）直齿圆柱齿轮；（ 2 ）

16、斜齿圆柱齿轮； (3) 人字齿圆柱齿轮， (4) 圆弧齿齿轮。 答案：直齿圆柱齿轮。在变速箱中，一根轴上常有几个齿轮，有的齿轮还要在轴上滑移 ( 滑移齿轮 ) ，来达到变速的目的。4）链传动、直齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿圆柱齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动、曲齿圆锥齿轮传动、螺旋齿轮传动、蜗杆传动中，有几种传动可以用在两轴平行的场合 ? (1) 一种； (2) 二种； (3) 三种； (4) 四种； (5) 五种。 答案：四种。 5 ）对齿面硬度 HBS350 的闭式钢制齿轮传动，主要失效形式是下列形式中的哪种 ? (1) 轮齿折断； (2) 点蚀， (3) 齿面磨损

17、； (4) 齿面胶合； (5) 齿面塑性变形。 答案：点蚀。 6) 开式齿轮传动的主要失效形式是下面所列失效中的哪种 ? (1) 轮齿折断； (2) 点蚀； (3) 齿面磨损， (4) 齿面胶合， (5) 齿面塑性变形。 答案：齿面磨 损 。 7) 高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮传动的主要失效形式是下列失效中的哪种 ? (1) 轮齿折断； (2) 点蚀； (3) 齿面磨损； (4) 齿面胶合；（ 5) 齿面塑性变形 答案：齿面胶合 8）双向运转的硬齿面闭式齿轮传动，其主要失效形式为下列哪种 ? (1) 轮齿折断， (2) 点蚀； (3) 齿面磨损； (4) 齿面胶合； (5) 齿面

18、塑性变形。 答案：轮齿折断。 9 ）对于软齿而闭式齿轮传动，设计时，应遵循哪种设计准则 ? （ 1 ）只保证齿根弯曲疲劳强度； (2) 只保证齿面接触疲劳强度， (3) 以保证齿面接触疲劳强度为主，校核弯曲疲劳强度；（ 4 ）据齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度分别计算取设计结果中较大者。 答案：以保证齿面接触疲劳强度为主，校核齿根弯曲疲劳强度。10 ）对于开式齿轮传动，设计时，应遵循下列哪种设计准则 ? (1) 只保证齿根弯曲疲劳强度； (2) 只保证齿面接触疲劳强度， (3) 以保证齿面接触疲劳强度为主，校核齿根弯曲疲劳强度。 答案：只保证齿根弯曲疲劳强度 1. 蜗杆传动与齿轮传动相比，蜗杆传动的传动比较大，而且传动平稳性也高些。2. 由于蜗轮和蜗杆之间的相对滑动较大，更容易产生胶合和磨粒磨损。3. 蜗杆传动的最大优点是传动比大，且效率高。4. 阿基米德圆柱蜗杆的法面模数应符合标准模数值。5. 减速用的蜗杆传动，其传动比的计算公式是 。5. 减速用的蜗杆传动，其传动比的计算公式是 。6. 蜗轮用无锡青铜或铸铁制造时，蜗轮的主要损坏形式是胶合。1. 在 种情况下，可采用蜗杆传动。A. 轴线是平行的 B. 相交成某种角度C. 相交成直角 D.轴线成直角交错2. 计算蜗杆传动的传动比时，公式 是错误的。 A.B.C.D.AC3. 对蜗杆传动的受力分析，下面的公式