机械基础 PPT课件第四章

1、其他常用传动 第四章知识目标 熟悉摩擦轮传动的类型、特点及应用。熟悉带传动的类型、特点及应用。掌握螺旋传动的类型、特点及应用。熟悉链传动的类型、特点及应用。掌握蜗杆传动的组成、类型及应用特点。掌握摩擦轮传动、带传动、链传动、螺旋传动、蜗杆传动的工作原理。技能目标掌握为提高摩擦轮传动工作能力所采取的措施。掌握摩擦轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动传动比的概念，会进行相关计算。掌握带传动的张紧装置和调整方法。掌握普通螺旋传动的应用形式及螺母（或螺杆）移动距离的计算和移动方向的判定。掌握并运用蜗杆传动旋转方向的判定方法解有关问题。本章内容摩擦轮传动 1带传动 2螺旋传动 3链传动 4蜗杆传动 5 4.

2、1 摩擦轮传动4.1.1 认识摩擦轮机构的特点和形式 摩擦传动机构由两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等组成。它是靠接触面间的摩擦力传递运动和动力的。这种机构的优点是结构简单、制造容易、运转平稳、过载可以打滑（可防止设备中重要零部件的损坏），以及能无级改变传动比，因而有较大的应用范围。但由于运转中有滑动、传动效率低、结构尺寸较大、作用在轴和轴承上的载荷大等缺点，故只宜用于传递动力较小的场合 。外接圆柱式内接圆柱式4.1.2 摩擦轮传动的工作原理和传动比摩擦轮传动的工作原理 在正常工作时，主、从动轮之间必须相互压紧，使之产生摩擦力，当轮面接触处产生的摩擦力矩足以克服工作阻力矩时，主动轮则将运动和动力

3、传给从动轮，如果摩擦力矩不足以克服从动轮的工作阻力矩时，则主动轮将在从动轮上打滑，工作将会停止 传动比 机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比，用符号“i”表示。对于摩擦轮传动，其传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值。式中 主动轮转速，r/min； 从动轮转速，r/min。 如图所示的摩擦轮传动中，如果两摩擦轮在接触处P点没有相对滑移，则两轮在P点的线速度相等。因为（m/s）（m/s）所以因此 4.1.3摩擦轮传动的应用按两轮轴线的相对位置，摩擦轮传动可分为两轴平行和两轴相交两类。1两轴平行的摩擦轮传动外接圆柱式摩擦轮传动内接圆柱式摩擦轮传动外接圆锥式摩擦轮传动内接圆锥式摩擦轮传

4、动两轴相交的摩擦轮传动，其摩擦轮多为圆锥形，并有外接圆锥式和内接圆锥式两种。此外也有圆柱圆盘式结构，如滚子平盘式无级变速机构。两轴相交的摩擦轮传动滚子平盘式无级变速机构 4.2带传动4.2.1 认识带传动的工作原理和传动比带传动的工作原理 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动力的 带传动的传动比 带传动的传动比就是带轮角速度之比，或带轮的转速之比，用公式表示为 式中 主动轮的角速度，； 从动轮的角速度，。4.2.2带传动的类型和应用场合类型平带V 型带多楔带摩擦型啮合型圆形带普通平带片基平带片基层布层覆盖层工作面覆盖层类型平型带V 型带多楔带摩擦型啮合型圆

5、形带普通平带片基平带普通带窄带齿形带宽带 普通带是应用最广泛的一种传动带，其传动功率大，结构简单，价格便宜。由于带与带轮槽之间是V型槽面摩擦，故可以产生比平型带更大的有效拉力（约3倍）。联组带大楔角带平型带普通平带片基平带普通带窄带齿形带宽带类型V 型带多楔带摩擦型啮合型圆形带联组带大楔角带4.2.3平带传动传动形式简 图工 作 特 点开口传动 两轴平行，转向相同。带只受单方向弯曲，寿命高，应用最为广泛交叉传动 两轴平行，转向相反。带承受附加扭转，且在交叉处磨损严重，应用较为广泛半交叉传动 两轴交错，交错角度通常为90，带轮要有足够的宽度角度传动 两轴线相交常用平型带的传动形式和参数计算 传动

6、形式开口传动交叉传动半交叉传动小带轮包角带长L注：D1小带轮直径，mm； D2大带轮直径，mm；a中心距，mm。传动比在不考虑传动中的弹性滑动时，平带传动的传动比计算公式为： 4.2.4带传动 组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶节线节面节线：弯曲时保持原长不变的一条周线。节面：全部节线构成的面。 在V带轮上，与所配用V带的节面宽度相对应的带轮直径称为基准直径d。dbdV带的结构和类型 V普通V带传动的主要参数 V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度Ld 。标准长度系列详见下页表8-3 ，P159bbdh 型 号 Y Z A B C D

7、E F 顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50节宽 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角截面面积A（mm2） 18 47 81 138 230 476 692 1173 40 YZABCDEFV带的截面尺寸: 224 0.82 2240 1.10 1.06 1.0 0.91250 0.84 2500 1.30 1.09 1.03 0.93280 0.87 2800 1.11 1.05 0.95 315 0.89 3150 1.13 1.07 0.07355 0.92 3550 1.17 1.

8、07 0.97400 0.96 0.79 4000 1.10 1.13 1.02450 1.00 0.80 4500 1.15 1.04500 1.02 0.81 5000 1.18 1.07560 0.82 5600 1.09630 0.84 0.81 6300 1.12 710 0.86 0.83 7100 1.15800 0.90 0.85 8000 1.18900 0.92 0.87 0.82 9000 1.21 1000 0.94 0.89 0.84 10000 1.231120 0.95 0.91 0.86 11200 1250 0.98 0.93 0.88 125001400 1

9、.01 0.96 0.90 14000 1600 1.04 0.99 0.92 0.83 16000 1800 1.06 1.01 0.95 0.86 Ld / mm Y Z Ld / mm 基准长度 KL 基准长度 KL 普通V带的长度系列和带长修正系数（GB/T13575.1-92）200 0.81 2000 1.08 1.03 0.98 0.884.2.5带轮的材料、结构材料周速度v30m/s，带轮最常用材料为铸铁，如HT150，HT100，速度大时常用HT200。高速时，常用铸钢或轻合金，以减轻重量。低速转动v15m/s和小功率传动时，常常用木材和工程塑料。结构 轮缘、轮辐、轮毂组成

10、4.2.6普通V带传动的张紧、使用、维护张紧 张紧方法定期张紧自动张紧简图及应用调整中心距用于中、小功率传动使用张紧轮用于平带传动，张紧轮安装在带的松边外侧靠近小带轮处用于V带的固定中心距传动，张紧轮安装在带的松边内侧靠近大带轮处用于垂直或接近垂直的传动用于水平或接近水平的传动普通V带传动的使用与维护的要求 (1) 使用温度范围为：40C 120C。(2) 多根带的传动，坏了少数几根，不要用新带补上，以免新、旧带并用，长短不一，受载不均匀而加速新带的损坏。这时可用未损坏的旧带补全或全部换新。(3) 安装时两带轮轴线必须平行，槽轮应对正，否则将加剧带的磨损，甚至使带脱落。安装时先缩小中心距，然后

11、套上V带，再作调整，不得硬撬。(4) 安装时先缩小中心距，待将传动带套在带轮上后再慢慢拉紧，以使带松紧适度。一般可凭经验来控制，如图所示，带张紧程度以大拇指能按下1015mm为宜。(5) V带在轮槽中应有正确的位置。(6) 严防V带与酸、碱、油类等对橡胶有腐蚀作用的介质接触，尽量避免日光曝晒。(7) 为了保证安全生产，应给V带传动加防护罩。4.3.1普通螺旋传动普通螺旋传动的应用形式 4.3 螺旋传动螺杆固定 螺母固定 螺杆回转 螺母回转 直线运动方向的判定 4.3.2差动螺旋传动 差动螺旋传动是指由两个螺旋副组成的使活动螺母与螺杆产生差动的螺旋传动。如图所示为一差动螺旋传动，螺杆1的右端螺纹

12、与机架3组成a段螺旋副，螺杆1的左端螺纹与活动螺母2组成b段螺旋副。机架为不能移动的固定螺母，活动螺母不能回转而只能沿机架的导向槽4移动 .4.3.3滚珠螺旋传动 为减少摩擦，提高传动效率和精度，在螺杆和螺母的螺旋面上加工出弧形螺旋槽，从而形成滚道，并放入滚珠。当螺杆与螺母相对转动时，滚珠沿滚道滚动，这种新技术就是滚珠螺旋传动 滚珠螺旋传动按滚道返回装置的不同，分为外循环和内循环两种。 滚珠螺旋传动，传动效率高，传动时运动平稳，动作灵敏。但结构复杂，制造技术要求高，外形尺寸较大，成本高。 4.4 链传动4.4.1链传动的工作原理及其特点 原理 工作时靠链轮轮齿与链的啮合来传递运动和动力。 特点

13、和带传动相比，链传动的主要优点是：(1) 由于是啮合传动，没有滑动现象，所以平均传动比恒定不变。(2) 工况相同时，传动尺寸比较紧凑；(3) 不需要很大的张紧力，对轴的压力小。(4) 能传递较大的圆周力，效率较高。(5) 能在较恶劣的环境下工作。链传动的缺点是： 瞬时速度不均匀，工作时有噪声；高速运转时不如带传动平稳；不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用；制造费用比带传动高等。 4.4.2链的分类和标记按照用途的不同，链传动可分为传动链、起重链、曳引链三种： 传动链主要用来传递动力，通常都在中等速度(v20ms)以下工作。 起重链主要用在起重机械中提升重物，其工作速度不大于025ms。 曳

14、引链主要用在运输机械中移动重物，其工作速度不大于2ms一4ms。滚子链 结构形式如图所示，它是由内链板、外链板、销轴、套筒、滚子所组成。销轴与外链板、套筒与内链板分别用过盈配合固定，销轴与套筒、滚子与套筒为间隙配合，以形成转动。当链与链轮啮合时，滚子与轮齿之间为滚动摩擦。 滚子链接头有三种形式 如图 所示。当一根链的链节数为偶数时，大链节可采用开口销式，小链节可采用卡簧式（卡簧开口应装在其运动相反方向）。当链节数为奇数时，可采用过渡链节式。 齿形链 齿形链是由铰链联接的齿形板组成，如图4-20所示。与滚子链比较，它传动平稳、噪音较小，能传动较高速度，但摩擦力较大，易磨损。 4.4.3链传动的使

15、用与维护链传动的张紧 链传动张紧的目的，主要是为了避免链条松边垂度过大时，产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。 当两轮轴心连线倾斜角大于60时，通常设有张紧装置。链传动的润滑 为提高链传动的质量和使用寿命，链传动需要进行润滑。尤其是高速、重载的链传动更为必要。润滑不良将加剧链条的磨损，甚至导致胶合。4.5蜗杆传动4.5.1蜗杆传动的特点、类型与应用蜗杆传动的类型 根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可以分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。圆柱蜗杆按其齿廓曲线不同又可分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆和法向直廓蜗杆等多种 1.按蜗杆形状分类圆柱形蜗杆传动环面蜗杆传动锥面蜗

16、杆传动2.圆柱形蜗杆分类 渐开线蜗杆阿基米德蜗杆法向直廓蜗杆 蜗杆传动的特点(1) 传动比大，结构紧凑 蜗杆传动传动比可以很大，在动力传动中，通常i=1030，一般传动时i=860，在分度机构中可达i=6001000。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。(2) 传动平稳，噪声小 蜗杆的齿为连续不断的螺旋齿，传动时与蜗轮的啮合是逐渐进入和退出，且同时啮合的齿数较多，故冲击载荷小。(3) 反程易实现自锁 当蜗杆的导程角小于材料的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性，多用于起重设备中。(4) 传动效率低 由于齿面间滑动速度较大，蜗杆传动摩擦损失大，效率低，一般蜗杆传动的效率=0.70.8，具有

17、自锁性的蜗杆传动0.5。(5) 承载能力大 蜗杆与蜗轮啮合时呈线接触，且同时进入啮合的齿数多。(6)成本高 为减少摩擦，提高效率和使用寿命，蜗轮常采用青铜等价格较贵的减摩材料制造。4.5.2蜗杆蜗轮的旋向与运动判断 要求图例判定方法判定蜗杆蜗轮齿的旋向蜗杆 右旋蜗杆 右手法则判定：手心对着自己，四个手指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆着，若齿向与右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之则为左旋，如图蜗轮右旋蜗轮判定蜗轮的回转方向右旋蜗杆传动左旋蜗杆传动 左（右）手定则判定：用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，大拇指伸直代表蜗杆轴线，则蜗轮啮合点的线速度方向与大拇指所指示的方向相反，根据啮合点的速度方向即可确定蜗轮的转向，如图4.5.3蜗杆传动的主要参数及其选择 蜗杆传动的主要参数有模数m、齿形角、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗杆的分度圆直径d1等。进行蜗杆传动的设计时，首先要正确地选择参数。 模数m、齿形角 国家标准（GB10085-1988）规定，蜗杆以轴向的参数为标准参数，蜗轮以端面的参数为标准参数。蜗杆的轴向齿形角=20。 蜗杆模数系列与齿轮模数系列不同，蜗杆标准模数系列查表 2.蜗杆的分度圆直径d1和蜗杆直径系数q