任务21机械传动技术应用

1、知识与能力目标知识与能力目标熟悉带传动机构及其应用熟悉带传动机构及其应用1熟悉滚珠丝杠机构及其应用熟悉滚珠丝杠机构及其应用2熟悉直线导轨机构及其应用熟悉直线导轨机构及其应用34熟悉齿轮传动机构及其应用熟悉齿轮传动机构及其应用5熟悉间歇传动机构及其应用熟悉间歇传动机构及其应用带传动机构认知及应用带传动机构认知及应用 2.1.1滚珠丝杠机构认知及应用滚珠丝杠机构认知及应用 2.1.2 直线导轨机构认知及应用直线导轨机构认知及应用 2.1.3间歇传动机构认知及应用间歇传动机构认知及应用 2.1.4齿轮传动机构认知及应用齿轮传动机构认知及应用 2.1.51.带传动机构认知 图图2-1 2-1 带传动结

2、构图带传动结构图 自动化生产线机械传动系统中常利用带传动方式实现机械部自动化生产线机械传动系统中常利用带传动方式实现机械部件之间的运动和动力的传递。带传动机构主要依靠带与带轮之间件之间的运动和动力的传递。带传动机构主要依靠带与带轮之间的摩擦或啮合来进行工作，可分为摩擦型带传动和啮合型带传动，的摩擦或啮合来进行工作，可分为摩擦型带传动和啮合型带传动，其传动结构如图其传动结构如图2-1所示。所示。 带传动机构的两大传动类型的共同特点和不同之处如表带传动机构的两大传动类型的共同特点和不同之处如表2-12-1所所示。由于啮合型带传动在传动过程中传递功率大，传动精度较高，示。由于啮合型带传动在传动过程中

3、传递功率大，传动精度较高，所以在自动化生产线中使用较为广泛所以在自动化生产线中使用较为广泛。 表表2-1 2-1 带传动的类型与异同点带传动的类型与异同点类型类型优点优点缺点缺点应用应用摩擦型摩擦型1、带富有弹性，能缓冲吸振，传、带富有弹性，能缓冲吸振，传动平稳，无噪声；动平稳，无噪声；2、过载时，传动带会在带轮上打、过载时，传动带会在带轮上打滑，可防止其它零件损坏；滑，可防止其它零件损坏；3、结构简单，维护方便，无需润、结构简单，维护方便，无需润滑，且制造和安装精度要求不滑，且制造和安装精度要求不高；高；4、单级可实现较大中心距的传动、单级可实现较大中心距的传动。传动比不准确；传动比不准确；

4、传动效率较低，带的传动效率较低，带的寿命较短；寿命较短；外廓尺寸、带作用于外廓尺寸、带作用于轴的力等均较大；轴的力等均较大；不宜用在高温、易燃不宜用在高温、易燃及有油、水的场合。及有油、水的场合。摩擦型带传动一般适摩擦型带传动一般适用于中小功率、无需用于中小功率、无需保证准确传动比和传保证准确传动比和传动平稳的远距离场合动平稳的远距离场合。啮合型啮合型1、工作时带与带轮之间不会产生、工作时带与带轮之间不会产生相对滑动，能够获得准确的传相对滑动，能够获得准确的传动比，兼有带传动和齿轮啮合动比，兼有带传动和齿轮啮合传动的特性和优点；传动的特性和优点；2、不是靠摩擦力传递动力，带的、不是靠摩擦力传递

5、动力，带的预紧力可以很小，作用于带轮预紧力可以很小，作用于带轮轴和其轴承上的力也很小。轴和其轴承上的力也很小。制造和安装精度要求制造和安装精度要求较高，中心距要求较较高，中心距要求较严格。严格。啮合型带传动具有传啮合型带传动具有传递功率大，传动比准递功率大，传动比准确等优点，多用于要确等优点，多用于要求传动平稳，传动精求传动平稳，传动精度较高的场合度较高的场合应用应用：带传动机构特别是啮合型同步带传带传动机构特别是啮合型同步带传动目前被大量应用在各种自动化装配专动目前被大量应用在各种自动化装配专机、自动化装配生产线、机械手及工业机、自动化装配生产线、机械手及工业机器人等自动化生产机械中，同时还

6、广机器人等自动化生产机械中，同时还广泛应用在包装机械、仪器仪表、办公设泛应用在包装机械、仪器仪表、办公设备及汽车等行业。备及汽车等行业。功能：功能：同步带传动机构主要用于传递电机同步带传动机构主要用于传递电机转矩或提供牵引力使其他机构在一定程转矩或提供牵引力使其他机构在一定程度范围内往复运动（直线运动或摆动运度范围内往复运动（直线运动或摆动运动）等功能。动）等功能。 2.2.了解带传动机构的应用了解带传动机构的应用带传动带传动 图图2- 3所示为多楔带传动机构在汽车发动机中的应用。图所示为多楔带传动机构在汽车发动机中的应用。图2- 4所示为同步带传动机构在梳棉机上的应用。所示为同步带传动机构在

7、梳棉机上的应用。图图2- 4 同步带传动机构在梳棉机上的应用同步带传动机构在梳棉机上的应用图图2- 3 多楔带传动机构在汽车发动机中的应用多楔带传动机构在汽车发动机中的应用 1.1.滚珠丝杠机构的认识滚珠丝杠机构的认识图图2-5 滚珠丝杠内部结构图滚珠丝杠内部结构图 1.1.滚珠丝杠机构的认识滚珠丝杠机构的认识图图2- 6 滚珠丝杠和艾克姆螺杆的比较滚珠丝杠和艾克姆螺杆的比较 丝杠属于直线度非常高丝杠属于直线度非常高的转动部件，在滚珠循环滚的转动部件，在滚珠循环滚动方式下运行，实现螺母及动方式下运行，实现螺母及其连接在一起的负载滑块其连接在一起的负载滑块（例如工作台、移动滑块）（例如工作台、移

8、动滑块）在导向部件作用下作直线运在导向部件作用下作直线运动。如图动。如图2-82-8所示为工业上所示为工业上几种典型的的滚珠丝杠机构几种典型的的滚珠丝杠机构外形外形。图图2- 8 工业应用中几种典型滚工业应用中几种典型滚珠丝杠机构的外形图珠丝杠机构的外形图滚珠丝杠机构的优点滚珠丝杠机构的优点 滚珠丝杠机构虽然价格较贵，但是由于具有如图滚珠丝杠机构虽然价格较贵，但是由于具有如图2-62-6所示一系所示一系列的突出优点，能够在自动化机械的各种场合实现所需要的精密列的突出优点，能够在自动化机械的各种场合实现所需要的精密传动，因而仍然在工程上得到了极广泛的应用。传动，因而仍然在工程上得到了极广泛的应用

9、。2.2.了解滚珠丝杠机构的应用了解滚珠丝杠机构的应用工业装配机器人工业装配机器人 数控机床数控机床 滚珠丝杠机构滚珠丝杠机构半导体生产设备半导体生产设备 食品加工和包装食品加工和包装 医疗设备等各种领域医疗设备等各种领域 自动化加工中心自动化加工中心 电子精密机械进给机构电子精密机械进给机构 伺服机械手伺服机械手 应应用用应应用用 图图2- 9所示为滚珠丝杠机构在复合车床中应用的实物图。所示为滚珠丝杠机构在复合车床中应用的实物图。图图2- 10所示为滚珠丝杠机构应用于金属雕刻机的实物图。所示为滚珠丝杠机构应用于金属雕刻机的实物图。图图2- 9 滚珠丝杠机构在复合车床中的应用滚珠丝杠机构在复合

10、车床中的应用图图2- 10 滚珠丝杠机构在金属雕刻机中的滚珠丝杠机构在金属雕刻机中的应用应用滚珠滚珠端盖板端盖板密封垫片密封垫片保持板保持板1.1.直线导轨机构认知直线导轨机构认知 直线导轨机直线导轨机构通常也称为直构通常也称为直线导轨、直线滚线导轨、直线滚动导轨、线性滑动导轨、线性滑轨等，它实际就轨等，它实际就是由能相对运动是由能相对运动的导轨（或轨道）的导轨（或轨道）与滑块两大部分与滑块两大部分组成组成 直线导轨作用 直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。直线

11、轴承主要用在自动化机械上比较多,像德国进口的机床,折弯机,激光焊接机等等,当然直线轴承和直线轴是配套用的。像直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上,直线导轨的移动元件和固定元件之间不用中间介质，而用滚动钢球。图图2- 11 直线导轨机构的内部结构图直线导轨机构的内部结构图图图2- 12 几种典型直线导轨机构的几种典型直线导轨机构的外形图外形图直线导轨机构的特点与应用直线导轨机构的特点与应用类类 型型直直线线导导轨轨工工 作作 特特 点点应应 用用 领领 域域运动阻力非常小，运动运动阻力非常小，运动精度高，定位精度高，精度高，定位精度高，多个方向同时具有高刚多个方向同时具有高刚度，容许负荷

12、大，能长度，容许负荷大，能长期维持高精度，可高速期维持高精度，可高速运动，维护保养简单，运动，维护保养简单，能耗低，价格低廉能耗低，价格低廉 广泛应用于数控机广泛应用于数控机床、自动化生产线、机床、自动化生产线、机械手、三坐标测量仪器械手、三坐标测量仪器等需要高的直线导向精等需要高的直线导向精度的各种装备制造行业度的各种装备制造行业2.了解直线导轨机构的应用图图2- 14 直线导轨机构在直线定位平台的应用直线导轨机构在直线定位平台的应用图图2- 13 直线导轨机构在精密裁板锯的应用直线导轨机构在精密裁板锯的应用1.间歇传动机构的认知间歇传动机构的认知 在自动化生产线中，根据工艺的要求，在自动化

13、生产线中，根据工艺的要求，经常需要沿输送方向以固定的时间间隔、固经常需要沿输送方向以固定的时间间隔、固定的移动距离将各工件从当前的位置准确地定的移动距离将各工件从当前的位置准确地移动到相邻的下一个位置，实现这种输送功移动到相邻的下一个位置，实现这种输送功能的机构称为间歇运动机构，工程上有时也能的机构称为间歇运动机构，工程上有时也称为步进输送机构或步进运动机构。例如牛称为步进输送机构或步进运动机构。例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。工程上的送片运动等都用有间歇运动机构。工程上常见的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机常见

14、的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构。构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构。 a） b） c） d）图图2- 15 常用间歇运动机构的结构图常用间歇运动机构的结构图图图2- 16 单向间歇运动机构单向间歇运动机构图图2- 17 往复间歇运动机构往复间歇运动机构类型类型优点优点缺点缺点应用应用槽轮机构槽轮机构结构简单，制造容易，结构简单，制造容易，运动可靠；转角在很大运动可靠；转角在很大范围内可调；常用作防范围内可调；常用作防止机构逆转的停止器。止机构逆转的停止器。工作时有较大的工作时有较大的冲击和噪音；运冲击和噪音；运动精度不高。动精度不高。常用于低速场合常用于低

15、速场合。棘轮机构棘轮机构结构简单，工作可靠，结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度能准确控制转动的角度。对一个已定的槽对一个已定的槽轮机构来说，其轮机构来说，其转角不能调节；转角不能调节；在转动始、末，在转动始、末，加速度变化较大加速度变化较大，有冲击。，有冲击。应用在转速不高应用在转速不高，要求间歇转动，要求间歇转动的装置中。的装置中。不完全齿轮不完全齿轮机构机构结构简单、制造方便，结构简单、制造方便，从动轮运动时间和静止从动轮运动时间和静止时间的比例不受机构结时间的比例不受机构结构的限制。构的限制。从动轮在转动开从动轮在转动开始及终止时速度始及终止时速度有突变，冲击较有突变，冲击较大。大

16、。一般仅用于低速一般仅用于低速、轻载场合。、轻载场合。凸轮式间歇凸轮式间歇机构机构结构简单、运转可靠、结构简单、运转可靠、传动平稳、无噪音。传动平稳、无噪音。凸轮加工比较复凸轮加工比较复杂，装配与调整杂，装配与调整要求也较高。要求也较高。适用于高速、中适用于高速、中载和高精度分度载和高精度分度的场合。的场合。表表2- 2 常用间歇运动机构的比较常用间歇运动机构的比较2.2.了解间歇传动机构的应用了解间歇传动机构的应用 间歇传动机间歇传动机构都具有结构简构都具有结构简单紧凑和工作效单紧凑和工作效率高两大优点率高两大优点 采用间歇传动采用间歇传动机构能有效简化自机构能有效简化自动化生产线的结构动化

17、生产线的结构，方便地实现工序，方便地实现工序集成化，形成高效集成化，形成高效率的自动化生产系率的自动化生产系统，提高了自动化统，提高了自动化专机或生产线的生专机或生产线的生产效率产效率 在自动化机械在自动化机械装备，特别是电子装备，特别是电子产品生产、轻工机产品生产、轻工机械等领域也得到广械等领域也得到广泛的应用泛的应用 图图2- 18 间歇运动机构在电影放映机上的应用间歇运动机构在电影放映机上的应用图图2- 19 间歇运动机构在间歇分割机上的应用间歇运动机构在间歇分割机上的应用1.齿轮传动机构的认知 齿轮传动机构是应用最广的一种机械传动齿轮传动机构是应用最广的一种机械传动机构，是利用两齿轮的

18、轮齿相互啮合传递动机构，是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按照一对齿轮传动时力和运动的机械传动。按照一对齿轮传动时两轮轴线的相互位置可分为平面齿轮传动和两轮轴线的相互位置可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。空间齿轮传动。（1）平面齿轮传动 a） b） c）图图2- 20 平面齿轮传动按轮齿方向不同分类平面齿轮传动按轮齿方向不同分类a）直齿圆柱齿轮传动）直齿圆柱齿轮传动 b）斜齿圆柱齿轮传动）斜齿圆柱齿轮传动 c）人字齿圆柱齿轮传动）人字齿圆柱齿轮传动（2）空间齿轮传动a） b） c）图图2- 22 空间齿轮传动不同分类空间齿轮传动不同分类a）交错轴斜齿轮传动）交错轴斜齿轮传动 b）锥齿轮传动）锥齿轮传动 c）蜗轮蜗杆传动）蜗轮蜗杆传动类型类型优优 点点缺缺 点点齿轮传动齿轮传动1、传递的功率大、传递的功率大；2、速度范围广；、速度范围广；