机械基础第十章-第十二章-带传动和链传动课件

1、 带传动是利用张紧在带轮上的传动带与带轮的摩擦或啮合来传递运动和动力的。链传动属于具有中间挠性元件的啮合传动。与带传动相比,链传动的传动比准确,传动效率稍高,能在恶劣环境下工作。10.1带传动10.1.1带传动的类型、特点和应用1.带传动的类型带传动由主动带轮、从动带轮和传动带所组成,分为摩擦带传动和啮合带传动两大类。图10-12.带传动的特点和应用带传动的特点有以下几个方面。10.1.2平带传动1.平带传动的形式及使用特点平带的横截面为扁矩形,工作时,带的环形内表面与轮缘接触。表10-1平带传动形式与有关系数计算1.V带2.带轮3.V带传动的设计对于V带传动的设计,主要是确定V带的型号、长度

2、、根数,两带轮的基准直径、中心距等,使V带不产生过大的弯曲应力,速度、包角等在允许的范围内。4.V带传动的安装和维护10.1.3V带传动带传动的张紧可采用调整中心距和使用张紧轮等方法。图10-510.1.4带传动的张紧图10-6一般利用调整螺钉来调整中心距。2.使用张紧轮当中心距不能调整时可采用张紧轮装置。1.调整中心距10.2链传动图10-710.2.1链传动的传动比链传动中,主动链轮的齿数为z1,转速为n1,从动链轮的齿数为z2,转速为n2,则传动比为10.2.2链和链轮1.传动链传动链种类繁多,最常用的是滚子链和齿形链。2.链轮为保证链轮轮齿面具有足够的强度和耐磨性,链轮的材料通常采用优

3、质碳素钢或合金钢,并经过热处理。 图10-1110.2.3链传动的特点10.2.4链传动的主要失效形式10.2.5链传动的安装与维护1.摩擦带传动按带的截面形状分为哪几种类型?工业上常用的是哪种?2.试述带传动的特点和应用。3.试述V带轮的结构形式。如何选择V带轮的结构形式?4.什么是包角?其大小对带传动有何影响?5.试述摩擦带传动的失效形式及原因?6.V带传动常用的张紧方法有哪几种?7.如何维护V带传动设备?8.试述链传动的特点和应用范围?9.滚子链由哪些零件组成?10.何谓节距?节距的大小对传递载荷有何影响?11.试述链传动的失效形式及原因?12.常用的链传动张紧方法有哪几种?第11章齿

4、轮 传 动11.1齿轮传动的特点及类型齿轮传动系统由主动轮、从动轮和机架组成。与其他机械传动比较,其主要特点是:能保证恒定的传动比,适用的载荷和速度范围广,传动效率高,使用寿命长,对制造和安装精度要求较高,高速运转时噪声较大。图11-111.2渐开线的形成及特点如图11-2所示,当直线AB沿半径为rb的圆做纯滚动,直线上任一点K的轨迹DKE称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆,直线AB称为发生线。11.3直齿圆柱齿轮的主要参数和基本尺寸计算11.3.1渐开线齿轮各部分参数名称及符号图11-4所示为渐开线直齿圆柱齿轮的一部分。11.3.2直齿圆柱齿轮的基本参数2.对斜齿圆柱齿轮是指法向模数m

5、n。3.优先选用第一系列,括号内的数值尽可能不用。11.4.1传动比图11-511.4标准直齿圆柱齿轮传动11.4.2中心距由于齿轮传动传动比与中心距无关,因此,制造和安装过程中,两齿轮中心距稍有误差也不会影响瞬时传动比。11.4.3正确啮合条件一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合时,要使一个齿轮的齿厚无侧隙地啮入另一个齿轮的齿槽,则一个齿轮的齿厚与另一个齿轮的槽宽应该相等,即两个齿轮的模数应该相等;为了使两齿轮在啮合点处有一条公法线,保证啮合线为一直线,则两轮齿的压力角必须相等。11.4.4齿轮传动的正确安装一对正确啮合的齿轮(图11-6),其模数相等,在分度圆上的齿厚与槽宽相等,即 图11-611.

6、5根切现象与最少齿数图11-711.6斜齿圆柱齿轮传动11.6.1斜齿圆柱齿轮的形成和传动特点如图11-8a所示,假想将直齿圆柱齿轮垂直轴线切成若干等宽的薄片,第一个轮片固定不动,其余各轮片依次沿同一个方向转过一定角度,便得到阶梯齿轮。图11-8图11-9图11-1011.6.2斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 由于斜齿轮的轮齿是倾斜的,所以齿轮几何参数有端面参数 (垂直齿轮轴线的平面上的参数,用下角标t表示)和法向参数(垂直于轮齿的平面上的参数,用下角标n表示)两组。图11-1111.6.3斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合,除要求它们的模数和压力角分别相等外

7、,还要使两齿轮分度圆上的螺旋角大小相等,旋向相反,即 表11-3标准斜齿圆柱齿轮主要几何尺寸计算公式 锥齿轮传动用于传递相交轴之间的运动和动力。两轴的夹角可为任意值,但常用的轴交角为90。11.7.1锥齿轮各主要参数及符号 锥齿轮的轮齿分布在锥面上,其齿厚从大端到小端逐渐缩小。11.7直齿锥齿轮传动图11-1211.7.2直齿锥齿轮的基本参数和尺寸计算直齿锥齿轮通常以大端参数为标准值,其基本参数有:大端模数m、大端压力角=20、分锥角、齿顶高系数=1、顶隙系数c*=0.2、齿数z。表11-4锥齿轮模数系数(摘自GB/T 123681990)(单位:mm)表11-5标准直齿锥齿轮几何尺寸计算公式

8、(轴交角90)表11-5标准直齿锥齿轮几何尺寸计算公式(轴交角90)11.8齿轮的结构设计 齿轮的结构和尺寸,既要考虑强度和刚度要求,又要满足工艺要求,通常根据经验和规范确定。本节将介绍常用的齿轮结构和尺寸计算。11.8.1圆柱齿轮的结构11.8.2锥齿轮的结构11.9齿轮的失效形式及常用材料11.9.1齿轮的失效形式齿轮传动的失效主要是轮齿的失效,常见的齿轮失效形式有下列几种:1.轮齿折断2.齿面点蚀齿轮传递力时,两齿面是线接触,表层产生的应力称为接触应力,用H表示,如图11-22a所示,轮齿脱离啮合时,齿面接触应力为零,所以齿图11-223.齿面磨损齿轮传动中的磨损有两种:一种是跑合性磨损

9、,能起抛光作用,消除加工痕迹,改善传动啮合情况;另一种是由于灰尘、金属屑等进入齿面间引起的磨粒性磨损,对传动有害。图11-234.齿面胶合在高速重载的闭式传动中,由于轮齿啮合区局部温度升高,油膜脱落,失去润滑作用,两齿面金属直接接触,相互粘结在一起,齿轮继续运转,将较软金属表面沿滑动方向划伤、撕脱,形成沟纹,这种现象称为胶合,如图11-23所示。11.9.2齿轮的常用材料齿轮常用的材料有锻钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。11.10蜗杆传动 蜗杆传动系统由蜗杆、蜗轮和机架组成,用于传递空间两交错轴间的运动和动力,一般轴交角为90,蜗杆主动,蜗轮从动。蜗杆传动常用作减速传动。1.蜗杆传动的类型根据蜗

10、杆的形状,蜗杆传动一般可分为圆柱蜗杆传动(图11-24a)和环面蜗杆传动(图11-24b)。图11-2411.10.1蜗杆传动的类型和特点2.蜗杆传动的传动比蜗杆与普通螺旋一样,有单头和多头之分。3.蜗杆传动的特点如图11-25所示,蜗杆传动的主要几何尺寸计算公式见表11-8。11.10.2蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算1.蜗杆传动的基本参数2.带*号的蜗杆自锁。2.蜗杆传动的几何尺寸计算表11-8蜗杆传动几何尺寸计算公式(轴交角为90)表11-8蜗杆传动几何尺寸计算公式(轴交角为90)11.10.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构11.11齿轮传动的润滑和维护11.11.1齿轮传动的润滑对齿

11、轮传动进行良好的润滑,可以提高承载能力,延长使用寿命和提高传动效率。齿轮传动绝大部分使用润滑油润滑,润滑油的种类根据齿面接触应力H和节圆圆周速度v的乘积,由表11-9确定,当圆周速度v2.5m/s时,可只按H由表11-10选择润滑油的种类。表11-9按Hv值选择齿轮润滑油的种类表11-10按H选择齿轮润滑油的种类表11-11闭式齿轮传动润滑油黏度推荐值表11-12齿轮油黏度牌号图11-2911.11.2蜗杆传动的润滑 蜗杆传动一般用油润滑。润滑方式有油浴润滑和喷油润滑两种,根据齿面滑动速度vs选定,其值为表11-13蜗杆传动润滑油牌号和润滑方式11.11.3齿轮传动的维护1.试述齿轮传动的特点

12、。2.渐开线有哪些特性?3.何谓模数?它的大小说明了什么?4.何谓分度圆?5.渐开线齿轮上哪一点的压力角为标准值?哪一点的压力角最大?哪一点压力角最小?6.直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些?7.何谓标准齿轮?8.测得一标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da=120mm,齿根圆直径df=97.5mm,齿数z=22,试求该齿轮的模数和齿顶高系数。9.试证明渐开线齿轮传动能保证恒定的传动比。10.何谓节圆?它与分度圆有何区别?11.何谓啮合线和啮合角?12.何谓中心距可分性?13.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么?14.一对正常齿制的标准直齿圆柱齿轮传动,已知:模数m=5mm,小齿轮的齿数z1=30,大

13、齿轮的齿数z2=60。试求:(1)两齿轮的分度圆直径d1、d2;齿根圆直径df1、df2;齿顶圆直径da1、da2;基圆直径db1、db2;中心距a。(2)根据计算的尺寸,按比例画出啮合图,标出啮合极限点N1N2和实际啮合线B1B2。15.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a=160mm,其中一个齿轮的齿数z1=30、模数m=4mm、压力角=20、齿顶高系数=1、顶隙系数c*=0.25。试求另一个齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径。16.何谓根切现象?何谓最少齿数?17.斜齿圆柱齿轮传动有哪些特点?18.斜齿圆柱齿轮哪个面的参数为标准值?19.斜齿圆柱齿轮的基本参

14、数有哪些?20.斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么?21.一对标准斜齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=20、z2=40,法向模数m=4mm,螺旋角=15。试计算这对齿轮的主要尺寸。22.为什么规定锥齿轮大端的模数和压力角为标准值?23.锥齿轮的基本参数有哪些?24.锥齿轮传动的正确啮合条件是什么?25.一对标准直齿锥齿轮传动,已知:两轴交角为90,齿数z1=17、z2=43,大端模数m=3mm。试计算这对齿轮各主要尺寸。26.常用的圆柱齿轮结构和锥齿轮结构各有哪些形式,如何选用?27.常见的齿轮失效形式有几种?如何避免或减轻?28.如何选择齿轮的材料?29.蜗杆传动有哪些特点?适用于什么场合?

15、30.为什么对每一个模数规定几个标准蜗杆分度圆直径?31.蜗杆传动的基本参数有哪些?32.轴交角为90的蜗杆传动,其正确啮合条件是什么?33.蜗杆传动中,已知:蜗杆头数z1=2,转速n1=970r/min,模数m=9mm,分度圆直径d1=90mm,要求蜗轮的转速n2=50r/min。试计算蜗杆和蜗轮的主要尺寸及中心距。34.蜗杆传动的主要失效形式有哪些?蜗杆和蜗轮的常用材料有哪些?35.试述齿轮传动润滑油牌号的选择方法。36.试述蜗杆传动润滑油牌号的选择方法。37.简述齿轮传动的维护方法。第12章齿轮系与减速器12.1齿轮系及其类型在复杂的现代机械中,为了满足各种不同的工作需要,常常采用由一系

16、列齿轮组成的传动系统,这种由一系列相互啮合的齿轮(蜗杆、蜗轮)组成的传动系统称为齿轮系。12.1.1定轴齿轮系传动时所有齿轮的回转轴线均固定不变的齿轮系,称为定轴齿轮系。图12-112.1.2行星齿轮系若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外,其轴线同时还绕另一条固定轴线转动的齿轮系称为行星齿轮系,如图12-2所示。图12-212.2定轴齿轮系传动比的计算齿轮系中,输入输出两轮(或两轴)的角速度或转数之比,称为轮系的传动比。在计算齿轮传动比时,不仅要求出传动比的大小,而且要图12-3图12-4图12-5图12-612.3减速器12.3.1减速器的类型 减速器的类型很多,按传动零件的不同可分为

17、齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮-蜗杆减速器及行星减速器等;按传动级数的不同可分为单级减速器、两级减速器和多级减速器;按轴的空间位置不同可分为立式减速器和卧式减速器。12.3.2减速器的结构1.减速传动装置减速及传动功能由输入齿轮轴、轴承、齿轮、键、输出轴完成。图12-7图12-82.定位连接装置定位连接装置由螺栓连接件、垫圈、螺母、销钉组成。 3.润滑装置润滑装置涉及箱体、齿轮、轴承等部分。4.密封装置密封装置由透盖、闷盖、密封圈、密封垫片组成。5.轴向定位装置轴向定位装置涉及透盖、闷盖、输出轴、输入轴、调整环、定位轴套等部分。 6.观察装置观察装置由箱盖上方的观察孔及箱体下部的油标组件组成。7.通气平衡装置箱盖上方的通气螺钉用来平衡箱体内外的气压,使其基本相等,否则箱体内的压力过高会增加运动阻力,同时会增加润滑油的泄漏。箱体由箱盖(图12-9)与箱座(图12-10)组成,是安置齿轮、轴