哈工大机械系统设计第四章

第四章传动系统设计1传动系统:

将动力源(或某个执行件)的速度、力矩传递

给执行件(或另一执行件），使该执行件具有

某种运动和动力的功能。传动系统执行系统动力系统外联传动链内联传动链传动链一、传动系统的类型a、按驱动机械系统的动力源分为：电动机驱动、内燃机驱动等，而电动机驱动又有交流异步电动机(单、多速)驱动，直流并激电动机、交流调速主轴电动机驱动，交、直流伺服电动机驱动，步进电动机驱动等。b、按动力源驱动执行件的数目分为：独立驱动、集中驱动和联合驱动等。

c、按传动装置分为：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及上述装置的组合。

机械传动装置：输出速度不变和输出速度可变两类。

输出速度可变：分为有级变速和无级变速。

24.1、传动系统的类型和组成1.无级变速传动系统无级变速是指执行件的转速(或速度)在一定的范围内连续地变化，这样可以使执行件获得最有利的速度，能在系统运转中变速，也便于实现自动化等。依靠摩擦力来传递转矩；存在转速损失，故不能用于调速精度高的场合；变速范围小，通常为4～6，少数可达10～15。它的传动平稳运动换向冲击小易于实现直线运动3特点：(1)机械无级调速器：(2)液压无级变速装置：特点：(3)电气无级变速装置有级变速：在变速范围内不能连续地变换，属于有级变速。2.有级变速传动系统CA7620型液压多刀半自动车床主传动系统及转速图4传递的功率大变速范围宽传动比准确工作可靠有转速损失特点：3.固定传动比的传动系统如果机械系统的执行件要求以某一固定的转速(速度)工作，则连接动力源与执行件的传动系统属于固定传动比的传动系统，即该系统是由若干个固定传动比串联组成。起重机传动系统简图51.独立驱动传动系统(1)只有一个执行件；(2)有多个运动不相关的执行件；(3)数控机械系统。曲柄压力机传动系统图(二)独立和联合驱动传动系统62集中驱动传动系统是指机械系统的多个执行件均由一个动力源驱动。(1)执行件间有严格的传动比要求；(2)各执行件间运动有顺序或协调的要求；(3)各执行件的运动相互独立。由两个或多个动力源经各自的传动链联合驱动一个执行件的传动系统，主要用于低速、重载、大功率、执行件少而惯性大的机械。3联合驱动传动系统(二)独立和联合驱动传动系统7二、传动系统的组成1、变速装置

交换齿轮，滑移齿轮，离合器，前三种的组合，啮合器2、起停和换向装置要求省力、可靠、结构简单、有足够的动力3、制动装置要求可靠、方便、平稳、结构简单、尺寸小、磨损小、散热好4、安全保护装置销钉安全联轴器，钢珠安全离合器，摩擦安全离合器8减小离合器尺寸避免出现超速现象考虑结构因素制动器与离合器必须互锁确定合理安装位置闸带式制动器的操纵力应作用在制动带的松边拓展内容：常用传动1、行星齿轮传动2、摆线针轮行星传动3、谐波齿轮传动91、行星齿轮传动

10中心轮行星轮内齿轮行星架1、行星齿轮传动

一个或一个以上齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线迴转的齿轮传动

。差动轮系：三者都不固定﹐确定机构运动时需要给出两个构件的角速度﹔行星轮系：固定内齿轮b或太阳轮a。11

常见行星齿轮传动的类型和性能

差动轮系可以把两个给定运动合成起来﹐也可把一个给定运动按照要求分解成两个基本件的运动。行星齿轮传动应用广泛﹐并可与无级变速器﹑液力耦合器和液力变矩器等联合使用﹐进一步扩大使用范围。1、行星齿轮传动

12(1)齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动

动画演示从演示中可以看出，此种组合为降速传动，通常传动比为2.5～5，且转向相同。

13(2)齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动

动画演示从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比为0.2～0.4，且转向相同。14(3)太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动

动画演示从演示中可以看出，此种组合为降速传动，传动比为1.25～1.67，且转向相同。15(4)太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动

动画演示从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比为0.6～0.8，且转向相同。16(5)行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动

动画演示从演示中可以看，出此种组合为降速传动，传动比为1.5～4，且转向相反17(6)行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动

动画演示从演示中可以看，出此种组合为升速传动，传动比为0.25～0.67，且转向相反。

18(7)把三元件中任意两元件接合为一体的情况

从演示中可以看出，行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转，传动比为1，且转向相同。动画演示192、摆线针轮行星传动

202、摆香线针轮摇行星传塑动211－摆右线行星铜轮，2友－针轮揭，H－系杆蛇，V－输出轴2、摆线滩针轮行星货传动图示摆纵线针轮毙行星传揉动机构瞒中，运佩动由系虾杆H输入，车通过输猛出机构巴由轴V输出。寄摆线针娱轮行星夺传动也裤是一种K—H—V型一齿差罩行星传动介。在摆线凳针轮传遍动中，座行星轮逆的齿廓躺曲线不绕是渐开造线，而廉是变态闭外摆线塌，中心嗽内齿轮可采用了扶针齿，杠又称为棵针轮。钞同渐开粒线少齿辛差行星疾传动一晶样，其促传动比长为：由于Z1–Z2=1具，故i=袋-Z2，即摆线乏针轮行槽星传动弦可获得权大传动眨比。摆容线针轮共行星传搬动具有狐减速比杆大（一巧级减速冠比9当-1耕15，饿多级可法获更大循减速比碎）、结献构紧凑税、传动著效率高仁（一般欣可达9如0%枕~9童4%）呼、传动固平稳、载承载能遍力高、收使用寿塔命长等韵优点，钻与渐开袄线少齿隙差行星侍传动相铅比，无献齿顶相始碰和齿乏廓重叠匹干涉等枣问题。罪在军工浊、矿山拢、冶金骄、化工吹等工业对部门得那到广泛妄应用，俱以其多篇方面的著优点取膊代了一略些笨重巩庞大的未传动装博置。其溜主要缺傍点是加僚工工艺付复杂，竿制造成射本较高疤。i=-Z2/（Z1–Z2）223、谐集波齿轮卸传动谐波传动姓是建立在娘弹性变形售理论基础凡上的一种征新型传动湿。下页图敌为谐波传劈燕动的示意尺图。1为由具有内齿景的刚轮，问2为具有念外齿的柔芹轮，H为波发生拍器。这三烦个构件与水少齿差行速星传动机准构的中心宁内齿轮、舍行星轮2令和系杆H相当。罪通常波介发生器维为主动袖件，而雁刚轮或女柔轮之事一为从异动件，王另一个跃为固定璃件。动画仿乔真2324当波发稍生器装烦入柔轮什内孔时界，由于湿前者的哄总长度筋略大于袭后者的在内孔直融径，故翁柔轮变平为椭圆灿，是在催椭圆的鸣长轴两询端产生销了柔轮弯与刚轮鼻轮齿的扔两个局凶部啮合讽区，同辛时在椭肺圆的短丈轴两端勇，两轮下轮齿完输全脱开邮。至于怖在其余陵各处，近根据柔德轮回转探方向的城不同，哑或处于火啮入状些态，或疗处于啮似出状态词。当波提发生器奥连续转迫动时，挂柔轮长桐短轴的寨位置不堵断变化培，从而驰使轮齿央的啮合航区和脱奏开区也淹随之不浇断变化销，于是他在柔轮水与刚轮贿之间就速产生了以相对位劣移，从帮而传递杀运动。3、谐苍波齿轮藏传动3、谐晌波齿轮进传动25在波发匠生器转雄动一周权期间，掠柔轮上千一点变仰形的循外环次数锣与波发贼生器上准的凸起托部位数例是一致姨的，称丝式为波数漂。常用念的有两脊波和三达波。为窜了有利壳于柔轮鹊的力平恩衡和防公止轮齿继干涉，榜刚轮和役柔轮的独齿数差井应等于墓波发生兼器波数撒（即波述发生器担上的滚哄轮数）音的整倍塘数，通觉常取作辛等于波奔数。由煤于在谐免波齿轮草传动过腹程中，照柔轮与架刚轮的湾啮合过释程与行技星齿轮各传动类跟似，其洁传动比奏可按周盆转轮系挂的计算静方法求抓得。3、谐铸波齿轮蹈传动2627当柔轮砌2固定校，波发消生器H主动，搅刚轮1慨从动时乎，传动比为丛：iH2=—餐Z2/（槐Z1–Z2）当刚轮1趟固定，波欺发生器H主动，少柔轮2册从动时敏，传动比为甩：iH1=Z1/（Z1–Z2）3、谐饭波齿轮炭传动优点：传动比大崇、范围宽淡（一级传馆动比范围纯为50寺-50切0，二级事传动可达败2500现-250翁000）喉，且在传膏动比很大往的情况下炉，仍具有敞较高的效码率；结构简单却、体积小回、重量轻笛（与一般纪齿轮减速啊器相比，祸零件可减翁少约50思%，体振积可减少童20%-瞒50%）阶；承载能力醒强、传动昌平稳、运奏动精度高潜；能实现身密封空浊间的运苦动传递农。3、谐波浮齿轮传动2829缺点：是柔轮易友发生疲劳呜损坏，起护动力矩大鱼。近年来杰谐波齿公轮传动拢技术发垫展十分击迅速，蜂应用日艳益广泛体。在机渣械制造瓶、冶金默、发电裳设备、具矿山、己造船及亭国防工乔业（如则宇航技简术、雷陶达装置框等）中盘都得到驾了广泛吸应用。3、谐波朝齿轮传动谢谢观看/欢迎下载BYF