第四章机械传动

2013年10月25日

授课班级：12301教师：宗玉娟第四章机械传动机械传动概述:定义：机械传动是利用构件和机构把运动和动力从

机器的一部分传递到另一部分的中间环节。第一节带传动学习目标:1、了解带传动的工作原理、特点、类型和应用。2、了解V带的结构、类型和标记。教学重点：（1）、带传动的类型和应用；

（2）、V带的结构和标准。教学难点：带传动的工作原理。一、带传动概念及组成定义：带传动是通过带和带轮之间的摩擦或啮合传

递运动和动力的传动装置。组成：主动轮、从动轮、传动带。从动轮传动带VV主动轮二、带传动的类型及工作原理摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间

的摩擦力，拖动从动轮一起转动，

并传递动力（圆带、平带和Ｖ带传

动）。啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间

的啮合，便拖动从动轮一起转动，

并传递动力（同步带传动）。二、带传动的类型及工作原理摩擦传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间

的摩擦力，拖动从动轮一起转动，

并传递动力（圆带、平带和Ｖ带传

动）。啮合传动：当主动轮转动时，由于带和带轮间

的啮合，便拖动从动轮一起转动，

并传递动力（同步带传动）。归纳：带传动是利用带作为中间绕性件，依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动或动力的。三、带传动的工作特点及应用圆带传动特点：传动能力小，主要用于低速、小功率传动。三、带传动的工作特点及应用特点:其工作面是

，质量轻且绕曲性好，多用于高速和中心距较大的传动。平带传动三、带传动的工作特点及应用特点:其工作面是带的内面，质量轻且绕曲性好，多用于高速和中心距较大的传动。平带传动三、带传动的工作特点及应用特点：截面形状为等腰梯形，其工作面是

，在相同张紧力和摩擦系数情况下，V带传动能比平带大，结构更紧凑。应用广泛。V带传动三、带传动的工作特点及应用特点：截面形状为等腰梯形，两侧面为工作面，在相同张紧力和摩擦系数情况下，V带传动能比平带大，结构更紧凑。应用广泛。V带传动三、带传动的工作特点及应用共性：带有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳，无噪声，使用维护方便，可用于中心距较大的传动场合；过载时，带发生打滑，对其他零件起保护作用；传动比不准确，带的寿命较短，传动效率较低。思考:为什么在同等条件下V带传动比平带传动传递的功率大？三、带传动的工作特点及应用共性：带有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳，无噪声，使用维护方便，可用于中心距较大的传动场合；过载时，带发生打滑，对其他零件起保护作用；传动比不准确，带的寿命较短，传动效率较低。思考:为什么在同等条件下V带传动比平带传动传递的功率大？答：V带有楔形增压作用，工作时产生的摩擦

力相对较大，故在同等条件下V带传动比

平带传动传递的功率大。特点：靠带内侧的齿与带轮的齿啮合传递运动和动力，传动比较准确，但价格比较昂贵。同步带传动三、带传动的工作特点及应用四、V带V带结构定义：V带是没有接头的环形带。包布层：由胶帆布制成，主要起耐磨和保护作用；伸张层

一般用橡胶制成，在V带工作

时分别受到拉伸和压缩；压缩层

强力层：有帘布和线绳两种结构，是V

带工作时的主要承载部分。V带是标准件，V带的标记由型号、基准长度和标准号组成。练习题：普通V带，带型E，基准长度2500mm,GB11544-1997,试写

出该类V带的标记？例如：B1760GB11544-1997

标准号基准长度Ld=1760mm型号：B型V带是标准件，V带的标记由型号、基准长度和标准号组成。练习题：普通V带，带型E，基准长度2.5m,GB11544-1997,试写

出该类V带的标记？

例如：B1760GB11544-1997

标准号基准长度Ld=1760mm型号：B型答：E2500GB11544-1997

常用的V带类型：普通V带、窄V带、宽V带、半宽V带等。普通V带的型号：Y、Z、A、B、C、D、E等，截面尺寸依次增大。V带的截面积越大，传递功率也越大。其它新型带传动：切边式V带多楔带胶带结构侧面没有包布，带体十分柔软，抗疲劳破坏的性能好，提高了使用寿命。它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功率。多楔带传动兼有平带传动和Ｖ带传动的优点，柔韧性好、摩擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑的场合。学习成果检验：1）带传动按其工作原理分为

和

，摩擦型传动带按其横截面形状又可分为

、

、

和

，其中传动能力最大的是多楔带。啮合型传动带只有

一种。2）在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带_________。

A．强度高

B．尺寸小

C．有楔形增压作用

D．没有接头3）下列普通V带中，以_________型带的截面尺寸最小？A．A

B．C

C．E

D．Z五、V带轮1、V带轮结构:2、V带轮材料:根据带轮的圆周速度选择。轮缘：带轮的工作部分，有梯形轮槽轮辐：连接轮缘与轮毂轮毂：带轮与轴的连接部分材料适用范围HT150、HT200带轮的圆周速度V≤25m/s铸钢或钢板V≥25m/s的高速传动铸铝或工程塑料小功率低速传动六、V带传动参数的选用V带的传动参数dd1dd2av1vv2Ld⑴、传动比⑵、轮槽角φ⑶、带轮基准直径⑷、中心距⑸、小轮包角⑹、V带的基准长度Ld⑺、带的线速度⑻、V带的根数巩固拓展:1、某V带传动的主动带轮的基准直径dd1=140mm,转速n1=1440r/min，从动轮转速n2=720r/min，工作中心距a=1000mm，试求：1）传动比i；2）从动轮直径dd2

；3）验算包角α；4）带长L；5）带的线速度v。参数选用原则参数选用原则说明传动比避免小轮包角太小及轮廓尺寸太大带轮基准直径最小直径取决于带型避免V带弯曲应力过大，导致疲劳断裂轮槽角比V带的楔角（V带两侧面所夹的角）略小保证V带与带轮轮槽两侧面贴紧，增大摩擦力小轮包角增大V带与小带轮的接触面积，以增大摩擦力中心距中心距太小，会降低传动能力，加速疲劳破坏。中心距过大，V带工作时会产生颤动带的基准长度由中心距和两带轮直径确定避免V带过松或过紧，影响传动能力带速V=5~25m/s带速太大会引起打滑；带速太小，所需带的根数增多，容易导致受力不均。带的根数10根以内使各根带受力均匀七、V带传动安装要求带轮要可靠安装，两带轮轴线平行，带轮V形槽对称平面重合，误差不得超过20’，以免传动时V带发生扭曲和工作侧面过早磨损。V带型号和规格正确，张紧度应适应。张紧程度以用大拇指将V带压下15mm左右为宜。安装后V带顶面应和带轮轮槽顶面取齐，使V带和轮槽的工作面间有充分和良好的接触，以保证传动能力。八、V带传动维护要点V带松紧要定期检查：

要及时更换，更换时应一组同时更换，尽量保证一组V带的实际长度相等。V带张紧方法：

（1）调整中心距；（2）使用张紧轮。V带传动的防护：

使用防护罩。带传动主要失效形式:带的疲劳损坏和打滑。第二节链传动学习目标：1、了解链传动的工作原理、类型、特点和应用。2、会计算链传动的平均传动比。3、了解链传动的安装与维护。4、能合理选用链传动的参数。教学重点：（1）、链传动的工作原理

、类型和应用；

（2）、会计算链传动的平均传动比。教学难点：了解链传动的安装与维护。思考：1、前后链轮的大小？2、链传动的组成？一、链传动概念及组成定义：链传动是由链条和链轮组成的传递运动和动

力的装置。一、链传动概念及组成定义：链传动是由链条和链轮组成的传递运动和动

力的装置。组成：由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕

在链轮上的环形链条所组成。三、链条及链轮工作原理：以链条作中间挠性元件，靠链与链轮的

啮合来传递动力和运动。特点：①平均传动比准确，无滑动；②作用在轴上压力小，对轴承的摩擦小；③结构紧凑，工作可靠性较高，寿命较长；④能在恶劣的环境下工作.①瞬时链速和瞬时传动比不恒定，传动不平稳②传动时有噪音、冲击，磨损后容易发生跳齿③只能用于平行轴间的传动④与带传动相比，制造和安装较困难优点缺点三、链条及链轮起重链传动链输送链1、链条按用途分三、链条及链轮齿形链特点：相对于滚子链，传动平稳、噪音小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格贵、较重。组成：由许多齿形链板用铰链联接而成。三、链条及链轮齿形链特点：当需要传递较大载荷时，可使用多排链，常用的有双排和三排链。组成：滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。三、链条及链轮滚子链标记：

传动链链号——排数×链节数国标代号接头形式：例如：08A-1×86GB1243.1实心式孔板式组合式三、链条及链轮链轮：四、链传动参数的选用原则链轮齿数z：z最小为9节平均传动比i:

i最大为8链接距p:尽量选取小节距中心距a:一般a=(30~50)p五、链传动安装要求1、两链轮的回转平面应布置在同一垂直平面内；2、链条应适度张紧补充：链传动的主要失效形式：1.链板疲劳破坏；2.滚子套筒的冲击疲劳破坏；3.销轴与套筒的胶合；4.链条铰链磨损；5.过载拉断。六、链传动维护要点1、链条的张紧2、润滑3、防护七、学习成果检验1、链传动由———、———、————以及机架组成2、按用途不同，链传动可分为——、———和———。常用的传动链主要有

和

两种。其中————传动应用最为广泛，一般所说的链传动即指————传动。3、当链节数为奇数时，需用过渡链节，过渡链板呈弯曲状，工作时受有附加弯矩，使链条的承载能力降低20％，因此应尽量采用————链节。4、齿形链的优点是—、—、—，故允许在较高的速度下工作；缺点是——、——、—，并且对安装和维护的要求较高。5、链传动张紧的方法有————和————两种。第三节齿轮传动学习目标：1、了解齿轮传动的特点、分类和应用。2、了解渐开线齿轮各部分的名称和主要参数。3、会计算标准直齿圆柱齿轮的几何参数。4、会计算齿轮传动的平均传动比。5、熟悉齿轮传动的维护措施。教学重点：（1）、齿轮传动的特点、分类和应用；

（2）、会计算标准直齿圆柱齿轮的几何参数。教学难点：熟悉齿轮传动的维护措施。一、什么是齿轮传动？定义：齿轮传动是利用主、从动齿轮的直接啮合传

递两轴间运动和动力的机械传动。问：日常学习生活中哪里用到了齿轮传动呢？一、什么是齿轮传动？定义：齿轮传动是利用主、从动齿轮的直接啮合传

递两轴间运动和动力的机械传动。问：日常学习生活中哪里用到了齿轮传动呢？二、齿轮传动的特点1、能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。2、传递功率和圆周速度范围较宽。3、结构紧凑，可实现较大的传动比。4、传动效率高，使用寿命长，维护简便。三、齿轮传动的分类(按两轴的相对位置分)

（1）平行轴齿轮传动直齿斜齿人字齿三、齿轮传动的分类(按两轴的相对位置分)

（2）相交轴齿轮传动直齿斜齿曲线齿（3）交错轴齿轮传动三、齿轮传动的分类(按两轴的相对位置分)

曲面齿斜齿三、齿轮传动的分类(按齿轮的工作条件分)

◆闭式齿轮传动◆开式齿轮传动三、齿轮传动的分类(按齿轮的啮合方式分)

内啮合齿轮传动

齿轮齿条啮合外啮合齿轮传动

内齿轮

齿条

外齿轮三、齿轮传动的分类(按齿轮圆周速度高低分)

小于0.5m/s大于15m/s

◆极低速齿轮传动◆低速齿轮传动

◆中速齿轮传动◆高速齿轮传动

0.5~3m/s3~15m/s三、齿轮传动的分类(按齿轮齿廓曲线的形状分)

◆渐开线齿轮传动

◆摆线齿轮传动

◆圆弧齿轮传动1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？ADCB课堂练习1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？ADCB2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？ADCB课堂练习1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？ADCB2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？ADCB课堂练习3、下图中属于交错轴齿轮传动的是？ADCB课堂练习1、齿数z2、模数m注：若z相同，则m越大，尺寸越大3、齿形角α国标α=20°4、传动比四、直齿圆柱齿轮的主要参数

四、直齿圆柱齿轮的主要参数

其它计算公式见书本P118页表4-3-3课堂练习1.有一正常齿标准直齿圆柱齿轮，已知齿数z＝24，模数m＝3mm,试计算其分度圆直径d、齿顶高ha,齿根高hf，全齿高h、齿顶圆直径da和齿根圆直径df。课堂练习2.有一对正常齿标准直齿圆柱齿轮传动，已知ha*＝１，c*＝0.25，m＝2.5mm，z1＝18,z2＝４７，试确定两齿轮的主要尺寸（d、da、df、db）及中心距a。1、正确啮合条件：2、连续传动条件：五、齿轮传动啮合

六、齿轮失效形式及相应预防措施1、轮齿折断2、齿面磨损3、齿面点蚀4、齿面胶合5、齿面塑变七、齿轮传动维护1、齿轮传动的安装2、齿轮传动的试运行3、齿轮传动的润滑4、齿轮传动的检修第四节蜗杆传动学习目标：1、了解蜗杆传动的组成，工作原理和特点2、了解蜗杆传动的分类；3、会判断蜗轮回转的方向。教学重点：（1）、蜗杆传动的组成，工作原理和特点；

（2）、判断蜗轮回转的方向。教学难点：判断蜗轮回转的方向。一、蜗杆传动及其特点组成：由蜗杆和蜗轮组成。原理：主要用于传递空间交错两轴间的运动和动力，通常两轴夹角是90°，蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。特点：传动比大，结构紧凑；传动平稳，噪声小；有自锁性，可防止负载反转。二、蜗杆传动的分类按蜗杆形状不同分：二、蜗杆传动的分类按蜗杆形状不同分：二、蜗杆传动的分类按蜗杆螺旋线方向不同分：三、蜗轮的回转方向判断左、右手法则：当蜗杆是左旋（或右旋）时，伸出左手（或右手），半握拳，使四指顺着蜗杆的回转方向，蜗轮在啮合处的回转方向与大拇指指向相反。课堂练习练习一：认识蜗杆传动1、请填写下列零件名称。2、蜗杆与蜗轮的轴线在空间的位置为

。

（平行、相交、交错）。3、判断（1）本减速器中，由蜗轮带动蜗杆传动。

（

）（2）本减速器中，由蜗杆带动蜗轮转动。

（

）4、蜗杆传动的工作原理：

。

5、蜗杆传动的特点：

。课堂练习练习二：蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断1、选择填空（1）、本组蜗杆的螺旋线方向为

（左旋、右旋）。（2）、本组蜗杆的螺旋线方向为

（左旋、右旋）。

2、请判断下列蜗杆、蜗轮的螺旋线方向。

右旋

左旋课堂练习练习三：蜗轮回转方向判断1、填空（1）本减速器中，蜗杆按图一转动时，蜗轮

（顺时针、逆时针）转动。（2）本减速器中，蜗杆按图二转动时，蜗杆

（顺时针、逆时针）转动。图一图二课堂练习练习三：蜗轮回转方向判断2、请判断下列蜗轮的回转方向，在图上标出。课堂练习练习三：蜗轮回转方向判断2、请判断下列蜗轮的回转方向，在图上标出。四、蜗杆传动的主要参数四、蜗杆传动的主要参数1.模数m和齿形角α蜗杆与蜗轮啮合时，蜗杆的轴面模数、齿形角应与蜗轮的端面模数、齿形角相等，即：ma=mt=mαa=αt=20°正确啮合条件四、蜗杆传动的主要参数2.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2单头：i大，易自锁，效率低，精度高。多头：η↑，但加工困难，精度降低。一头两个头三个头

蜗杆头数就是蜗杆螺旋线的数目，一般取1、2、4。较少的蜗杆头数可以实现较大的传动比，但传动效率较低；蜗杆头数越多，传动效率越高，但蜗杆头数过多时不易加工。

蜗轮齿数为避免蜗轮发生根切z2应不少于26个齿，但若z2过大蜗轮直径增加，相应蜗杆越长，刚度越小。蜗轮齿数z2常在28~80范围内选取。四