第4章 传动零件

/４传动零件1。齿轮如图4－1所示,将2个圆筒挤压,来传递运动的构造称为磨擦轮。磨擦轮的两个圆筒之间绝无滑动，通过滚动接触来传递运动,这时,两个轮子的旋转速度之比与其直径（圆周)成正比。图图4－１磨擦轮但,利用磨擦轮来传递运动有以下不足：①为了得到较大的传递力，必须用较大的力去挤压。这时,作用于轴的力会过大，而且还会导致磨擦轮变形,不再保持圆形。②一点没有滑动实际上是不可能的.两轮的接触面多少会出现滑动。所以，运动传递比不能全部生效。③传递力有一定限度，不能传递较大的力.为了弥补以上不足，使其能按照正确的转速比来传递运动，就在磨擦轮的表面加工有凹凸,使该凹凸依次啮合,这样的装置就是齿轮。图4－２齿条＆齿轮图4－２齿条＆齿轮1—1齿轮的齿开曲线磨擦轮的外周呈凹凸，相互啮合的部分称为齿轮。为了保证齿能够按正确的转速比传递旋转运动，正确加工齿轮的凹凸(齿)线就显得非常关键。1—2齿形①内旋齿形(渐开线齿形）如图２—3所示、一边拉着缠在基圆上的线的一端P一边松开时、P所绘制的曲线就是内旋形曲线。内旋形齿形、是把这个曲线的一部分应用于齿形。内旋形齿形的特征、如下。●由于齿面是同一曲线，即使稍有安装误差（轴间距离）、只要进行正确地咬合、对速度比没有影响●齿形易作工作简单制作成本低、并拥有良好的互换性●齿根粗、结实

②摆线齿形如图7・4所示、把在节圆上所绘制的外转摆线为齿尖、内转摆线为齿根的齿形.内滚圆外滚圆内滚圆外滚圆节圆节圆内转摆线外转摆线●同内旋齿形相比齿的干渉少,因摩耗的误差的发生也少●由于齿尖和齿根的曲线不同，要求咬合精度，制作困难●因为轴间距离不正确的话,不能进行正确的传动、所以只限使用于精密机械・手表・计器等等1—３齿轮各部的名称①齿顶圆直径—包括齿轮的顶端、齿顶面的圆筒的直径。表示齿轮的外径。②齿根圆直径－含齿轮的齿根的面的圆筒的直径。③齿顶高－从齿轮的节圆到齿顶圆的距离。标准平齿轮时,与齿轮的模数相等。④齿根高—从齿轮的节圆到齿根圆的距离.⑤全部齿高－齿的整体的齿高方向的长度.齿根高和齿顶高的和。⑥圆弧齿厚－节圆周上的齿的厚度。⑦齿槽宽－节圆周上的齿的间隙的长度。⑧齿顶间隙－1组啮合的齿轮的齿顶圆和齿根圆之间的间隙。⑨中心距离－1组啮合的齿轮的２轴之间的距离。图４－９齿轮各部的名称图４－９齿轮各部的名称CD＝1／2m（Z１＋Z２）mm：齿轮直径与齿轮数比Z1、Ｚ2：1组咬合齿轮的齿数

１—4基准齿条和标准齿轮(1)基准齿条把内旋齿形的平齿轮的节圆半径变成无限大的话节圆变成直线、成为直线齿形的齿条。由于只有此齿形是带有倾斜压力角的直线齿形可以正确地制作尺寸、为此、JＩＳ把这个齿条的基准尺寸定为内旋齿形的基准齿条、图4－９表示基准齿条。基准齿条应用于滚铣刀齿条形工具等、齿轮的切削工具上。使用齿条形和滚铣刀制作的齿轮、即使齿数不同也可以进行组合、很方便。图4图4－10标准平齿轮基准节距线基准齿条基准节圆图4－9基准齿条图(JIS标准)t:基准节距m:标准齿数比a:压力角_=20。h:全齿高度≧0表4－2表4－2标准平齿轮的尺寸节圆直径中心距离齿未高度齿根高度顶隙全齿高度齿根圆直径圆节距要切掉的齿轮齿数压力角:=20。基准齿条的基准节圆线是把和齿轮的基准节圆相接的齿轮称为标准齿轮（参照图４-1０).标准齿轮的各个关系尺寸如表4—２所示。顶隙0.２５mm为适当间隙、小形齿轮要留大一点。ﻬ（2)压力角（pressｕｒｅangle）压力角压力角压力角节圆基础圆基础圆共同接线图４－11齿轮的压力角压力角压力角压力角节圆基础圆基础圆共同接线图４－11齿轮的压力角压力角的大小是表示齿的倾斜程度、使用14.5°和20°,JISB17０1—１9６3把20°规定为使用标准(美国ASA规格采用１４。５°和20°)。压力角越大、①往齿轮中心的分力就越大、会增加对轴承的分力。②齿轮的咬合率就越小、同时会减少齿轮的咬合齿数容易发生振动噪音。③即使节圆上齿的厚度相同因基础圆变小齿根会变粗.④齿轮的下旋现象会减少。（4)咬合率齿轮为了圆滑地进行咬合在咬合完一个齿之前必须要开始咬合下一个齿。把齿和齿从开始接触到离开的节圆上的圆弧叫接触弧。把其接触弧的长度用节圆除得的数値叫咬合率。咬合率普通为1.２~2.5左右。最圆滑的咬合、咬合率在2．0～２.5左右.（5)齿的干渉和下旋内旋齿轮,在比齿轮的齿数的界限少和、咬合齿轮的齿数比非常大等情况下、有时会造成一方的齿轮齿尖碰到对方的齿轮的齿根不能回转的现象。把这个现象叫齿的干渉。用齿条工具和滚铣刀切齿时齿数少的话、会因齿的干渉产生铲除齿根的现象、把这个现象叫下旋（参照图4-12)。被下旋的齿会让使用齿面和、咬合长度变短、也会减少齿的强度。在理论上和实用上表示除了齿条和小齿轮咬合的特殊情况下的实用上的界限表在理论上和实用上表示除了齿条和小齿轮咬合的特殊情况下的实用上的界限表4－3下旋界限齿数压力角理论上实用上17张32张14张26张20．时14.5．时图4－12下旋基础圆基础圆齿形剪断ﻬ图4-13转位齿轮基准齿条形工具基准节距线基准节圆转位量（６）图4-13转位齿轮基准齿条形工具基准节距线基准节圆转位量把一组齿轮、大齿轮的齿根削长、齿末削短、往相反切削把小齿轮的齿根削短、齿末削长的话可以避免下旋。把用这种切法所制作的齿轮、叫移位齿轮。切削移位齿轮、象图４—13一样切削齿形时、从齿条工具的基准节距线搓开齿轮的基准节圆齿数比χ倍即可。把χm（ｍ是齿数比）叫转位量、把χ叫转位系数.其特征如下①可以防止在齿数少的时候所引起的下旋。②标准齿数比、即使在没有得到轴间距离时、转位的话可得到所希望的轴间距离。③齿数比大的不同一组齿轮、摩耗快，把小齿轮往正转位增加齿的厚度、把大齿轮往反转位把齿的厚度变薄的话、可以使相互的使用寿命同等化。④作为缺点没有互换性、因咬合压力角的増加会增大对轴承的压力。另外、转位有正转位和反转位、正转位是把齿条的基准节距线从基准节圆的外侧取出、齿的厚度厚齿尖锐利。反转位是把基准节距线从基准节圆的内侧取出(参照图４－１4）。图图4－14节圆正转位反转位齿的厚度变厚转位齿轮转位齿轮标准齿轮标准齿轮齿高相同节圆齿的厚度变薄齿高相同齿隙图4－齿隙图4－15齿隙齿轮为了正常咬合、2个咬合的齿轮多少要有一定的间隙。把这个间隙叫背隙（齿隙)（参照图4-１5）.正确地说、是把节圆圆周上的齿槽幅度和齿的厚度的差叫齿隙。齿轮没有齿隙的话,齿会挤在对方的齿槽内不能进行圆滑的运动。还有不允许因在加工中微小的误差碰到齿面、造成使用中的加热和、因荷重产生的膨胀、变形。

图4－１6齿隙测定时被挤压的铅丝线基于以上理由齿隙是有必要的、齿轮在反复进行正反转时、因有齿隙会有撞击和相撞现象产生厚度的测量处噪音,也会成为加快齿面摩耗的原因。为此有必图4－１6齿隙测定时被挤压的铅丝线厚度的测量处齿隙检测齿隙量是在咬合齿轮齿之间塞进柔软的铅制的保险线进行挤压、把被挤压的保险线从中间切断,用千分表测试其厚度是最简便的测试方法.图4-16是把铅制的保险线进行挤压的图,象图一样最好是挤成大鼓形.鼓形的中央部变得狭窄证明中央付近的咬合不实处于不理想的状态.在被挤压的保险线的中间切断、确认中央付近和、两端的厚度。用这种检查确认齿轮咬合齿数、调整不论在哪个位置要用同样的数値进行组合。齿面的调整用油性磨刀石或者油性锉刀除去表面细小的凹凸。从齿面的中央部分、把两端部分稍微磨削（0.05以下）中央的咬合会变强。１－５齿轮系改变主动轴和从动轴的回转数、分开主动轴和从动轴的距离、或倾斜其角度时、把通过介于这些齿轮进行传达运动的方式叫齿轮系.一般在普通的齿轮装置上一组齿轮所得到的速度比最大为5：１，如果还要得到更大的速度比,就会出现齿的干涉及传动、传递能力的下降，在这种情况下可以用几组齿轮的组合进行减速（或者増速）。图4—图4—18中间轮(介轮)图4－1７啮合齿轮图图4－19多级齿轮的速度比ﻬ齿轮的速度比有时也称齿轮比或者齿数比。１组啮合的齿轮的转速数之比与两齿轮的齿数成反比。齿数与齿轮的节圆直径成正比，所以，速度比与节圆直径成反比.如果用公式表示的话,在图4－17中,设齿轮A的转速数为NA，齿数为ZA，节圆直径为DA，齿轮B分别为NB、ＺB、DB的话，那么速度比ｉ:i=NB/ＮＡ=ZA/ZB=ＤＡ／DB。但,旋转方向刚好相反。为了使其朝同一方向旋转，可如图４－18那样在中间加入中间轮(介轮)即可。图4—19,将多级齿轮连接在一起进行变速，这时的速度比，首先求取齿轮A和齿轮B的速度比IAB，然后,因为齿轮C与齿轮B的旋转数相同,再求取齿轮Ｃ和齿轮D的速度比ICD，再求取齿轮E和齿轮Ｆ的速度比IEＦ，将这些速度比加起来的和即为齿轮A和齿轮Ｆ的速度比.图4－20蜗轮蜗轮蜗轮蜗轮总结如下:齿轮Ａ、Ｃ、E相当于主动齿轮，齿轮B、D、F相当于从动齿轮。综合速度比（齿轮Ａ图4－20蜗轮蜗轮蜗轮蜗轮i=主动齿轮的齿数和/从动齿轮的齿数的和注：i=（ＺA×ＺＣ×ZE）／（ZB×ZD×ZＦ)（２)蜗杆和蜗轮的速度比奥母杆（蜗杆）蜗杆为将蜗条沿螺旋线弄成螺纹状,形成的螺纹齿轮的一种。奥母杆（蜗杆）奥母轮（蜗轮）与螺纹相同，蜗杆上也有条数,分为一条蜗杆和多条蜗杆。奥母轮（蜗轮）一条蜗杆的情况时,蜗杆旋转１圈,轮子旋转蜗轮的1个齿大小。所以，蜗杆和蜗轮的转速比为蜗轮的齿数分之一（参考图４－2０)。二条蜗杆的情况，蜗杆旋转1圈,蜗轮移动2个齿,所以，轮的旋转数为一条蜗杆情况时的2倍。用公式表示：ｉ=速度比ｉ=N2／N１=Z１／Z2其中N1、N２：蜗杆及轮的旋转数ﻩZ１、Ｚ2：蜗杆及轮的齿数蜗杆的情况时,条数相当于齿数。如此，它的特征是用一组蜗轮齿轮的组合可以得到大的减速比(可以得到１/10０左右），齿面的摩擦大,摩耗快和几乎不能用轮做为主动轮回转蜗轮是最大的难点ﻬ（３)齿条和小齿轮的组合图4-21所示,小齿轮的旋转导致齿条呈直线运动，齿条的直线运动带动小齿轮旋转运动。齿条齿条图图4－21齿条和小齿轮的啮合齿轮齿轮齿条的齿的间隔与小齿轮的圆节相等，所以，小齿轮的旋转数决定了齿条的速度，相反，齿条的速度也决定了小齿轮的转速。但，由于不可能生产出无限长的齿条，所以，齿条用于进行往复运动的情况。1-６齿轮的表示方法（1）节圆齿轮是靠齿面和齿面的滑动接触来传达回转运动、将滚动接触的接触面设想为相当的假想面、把这个叫节面。将节面在轴上用直角断面切断的话成为圆、把这个叫节圆，可以认为齿轮是用节圆滚动接触的摩擦齿轮、虽然节圆在实际的齿轮上、不能明确地表显示其位置,但它是齿轮设计、制作、和运动分析的基础。(２）齿轮的节距齿轮在形成圆筒形或圆锥形上将齿按等间隔设计、表示这个齿和齿的间隔的是节距、和表示齿的大小。节距的表示方法如下。①圆节距…把节距圆的圆周用齿数除得出。把节距圆的直径为ｄ、齿数为Z的话、圆节距②齿数比‥用所使用的米式齿轮节距、把节圆直径用除去的齿数数字来表示.单位是mm。将齿数比为ｍ的话、m=Ｄ/Z。在JIＳ齿的大小规定要用齿数比表示。③直径节距(直径节距或者有时只用Ｄ．Ｐ来表示）‥使用英寸式齿轮的表示法将齿数用直径（英寸）除得出。直径节距为P的话、英寸英寸齿数比的数字越大齿就越大、直径节距（D．P）数字越大的话齿就越小。ﻬ2．齿轮的种类图图４－１齿轮的种类2—1两轴平行的齿轮①两轴平行的齿轮①直齿轮－最常使用的齿轮，齿线与轴平行。作为一般的动力传递用于平行轴间的运动传递。特征是：制作最简单；不会在轴上产生斜力；高速转动时,不易产生噪音.②内齿轮—齿形及构成相同,大齿轮在圆筒内面有齿.旋转方向原则上主动侧与从动侧相同，1组啮合下可得到较高的减速比。特征是：外齿为直齿轮时,为了得到相同方向的旋转，需要在中间安装中间齿轮。内齿齿轮的情况下无此必要，不需场所；大齿轮和小齿轮的齿数的差有限制；原则上是小齿轮带动大齿轮的旋转。用途：主要用于减速率较高的中间齿轮装置及一般的动力传递。3斜齿轮（螺旋齿轮)齿向与轴相斜的齿轮,与直齿轮相比,啮合较滑.作用于轴的载荷变动较小，推力朝扭转的方向移动.特征：比直齿轮强度大;即使高速旋转,运动仍很圆滑，少冲击;由于齿向为斜，啮合率较大,振动及噪音较小；在啮合部，不易产生局部磨损；制作较困难;一对齿轮的倾斜角相同，但倾斜方向相反。用途:一般的传动装置、汽车、减速机等。ﻬ图４—２图４—２齿的种类方向相反的斜齿轮安装在同一轴形成的齿轮.无轴向应力,效率非常好的齿轮.齿的种类根据齿顶部分的制作方法分为如图4-23所示的各种类型。特征:速度比较大时，能高速、顺畅地进行旋转；强度大；传递安静，效果非常好；由于轴推力相互抵消，轴向没有应力；制作较困难.用于一般的动力传递、涡轮减速机、制铁轧钢机、大型泵等，用于传递较大动力的装置.④齿条将直齿轮的节圆半径无际放大形成后的一部分。啮合在齿条的齿轮称为小齿轮。相对小齿轮的旋转,齿条做直线运动.特征：放置运动更改为直线运动或者相反的情况时使用;齿向分为直线和斜线两种情况,斜线的强度较大。广泛用于机床、印刷机械的滑动装置、各种自动装置等。图4图4ｰ４锥齿轮的各部名称2－2２轴交错的齿轮锥齿轮，是指在两个直交或者任意角度相交的轴之间传递旋转的齿轮。原理是,将以两轴相交点为顶点的圆锥为节面，沿该节圆锥加工齿。在锥齿轮中,考虑齿大的一端的齿距、模块、齿厚、齿高等因素。参照（图4－4）（1)直齿锥齿轮—齿向面向圆锥的顶点,笔直的伞齿轮.即,齿向与节圆锥的线线一致。特征：作用于轴向的力较少；制作容易；传动力较大时，逐步使用与直齿锥齿轮相比有更多优点的斜齿轮或者螺旋伞齿轮.用途:机床及印刷机械、纺织机械等及差动装置。

②(２）斜齿锥齿轮—齿向很直,不面向圆锥顶点的伞齿轮，即齿向与节圆锥的母线一致。特征：比直齿锥齿轮相比,齿接触面积较大；有一定强度；传动较为安静；用途：大型减速机等。③(３)螺旋伞齿齿轮－齿线为曲线的齿轮。比直齿锥齿轮等有更多优点,所以利用率较高.但，不足是轴向的推力较大.特征：齿接触面积、强度、耐久力都比直齿锥齿轮、斜锥齿轮等大；可取得较大的减速比；静音,传动效率较好；制作稍复杂.用途:高载荷高速运动的汽车的减速机、机床等。(4)零度螺旋锥齿轮-扭转角为零的螺旋伞齿齿轮,轴向的推力比螺旋伞齿齿轮要小。用途：用于轴向不能受应力的情况,减速机、差动装置等。(５）冕状齿轮—节面不是圆锥而是平面的锥齿轮,相当于直齿轮的齿条。（6)等径锥齿轮－在直交的2轴间传递运动。齿数相等的一对锥齿轮特别称之为等径锥齿轮。2-３2轴不平行，也不交叉的齿轮。（１）①螺旋齿轮-交错斜齿轮的轴，进行啮合形成的齿轮.用于一对齿轮的轴不平行，或者不交叉的情况下使用。特征:点接触，不易产生摩擦；不适合于传递大马力；除减速外,还能进行增速，效率高；但减速比较小等。用于汽车辅机驱动用、一般产业机械、自动机械等进行复杂旋转运动的装置。ﻬ(2）双曲线齿轮—圆锥形齿轮,一种螺旋伞齿齿轮。由于轴交错，所以不能称为伞齿轮。多用于替代蜗轮使用。特征：齿接触面积较大；传动安静；在一定范围内，可任意决定轴间距离；制作较难等。用途：汽车的差速器齿轮等。③（3)伞齿轮－与直齿轮、或者斜齿轮进行啮合的圆盘状齿轮。有的2轴交错，也有的交叉.一般情况下轴角为直角。不适合于传递大马力，用于替代轻载荷、小型的伞齿轮及双曲线齿轮.用途：作为单独的运动传递用途,用于玩具、照机的变焦(ZOＯM）等装置。２－４蜗杆和蜗轮图4图4-5蜗轮圆筒蜗轮杆圆筒蜗轮用于不在同一平面内相互呈直角的２圆筒蜗轮杆圆筒蜗轮齿数较少的一方为螺纹状，称之为蜗杆，啮合在该蜗杆的齿轮称为蜗轮.蜗轮分为一般的圆筒蜗轮（图4—5）和鼓形蜗轮（图4－６）两种。图4图4-6鼓形蜗轮鼓形蜗轮杆鼓形蜗轮鼓形蜗轮杆鼓形蜗轮特征如下：①①小型，能得到较大的减速比（1：６～1：10０）。②②啮合安静，顺畅。③③摩擦较大，使用寿命较短。④④传递效率较低，不用于传递动力。另外,鼓形蜗轮比圆筒蜗轮更利于传递强载荷动力。⑤⑤两轴的中心距离及相关位置如果不能正确安装的话，摩擦、晃动会很大，要注意.

一般情况下，是蜗杆作用于蜗轮进行旋转(减速）。特殊情况时,也可能用蜗轮来作用蜗杆进行增速。另外，齿数较多或者导程角为５度以下的一条螺纹蜗杆的情况时，不能从蜗轮向蜗杆进行传递动力。该性能称为自动紧固。减速装置、绞车、链滑车、机床、分度装置、便携发电机等,用途广泛。另外,蜗轮的特征是齿面之间的滑动较大。导程角如果是35～4５度的话,传递效率较高。导程角越小,传递效率越差,所以，在传递动力时，一般采用导程角大的、2~3条等多条螺纹蜗杆。另外，导程角小的话,齿面的摩擦会变大，不能从蜗轮向蜗杆传递动力。2－5差动齿轮装置如图４－7所示，齿轮Ａ和齿轮B咬合，用腕节S连接在一起时，如果腕节S不动的话，齿轮A和齿轮Ｂ的齿数成反比进行传达回转运动.但在腕节Ｓ进行回转时条件就会改变。即使齿轮A不转动，只要腕节S回转，齿轮B会一边转动一边围着齿轮A进行周转。此时，把A称为太阳齿轮，、把B称为惑星齿轮，把此装置叫为遊星齿轮装置.差动齿轮大多使用于减速机构和汽车的后驱动装置。参考图４－7的齿轮回转数,解答例题。例‥把A往顺时针方向回转（＋)6次,把腕节S往逆时针方向回转(-）２次时，求齿轮B的回转数是多少.齿轮A和齿轮Ｂ的齿数比为3:2。解‥首先把整体和腕节回转一次，齿轮A，Ｂ（—)回转２次。之后把腕节固定设想齿轮Ａ和齿轮Ｂ咬合回转的状态.此时为了把齿轮A的回转数跟问题Ｘ回转（+)6次，由于在固定全体时往(－）回转2次，为将其挽回需向(＋）回转8次。可用齿轮Ａ回转8次时齿轮B的回转数算出其齿数比.但因回转方向是逆时针所以要加(-）符号。在计算上齿轮B回转数为（-)1２次,跟第一次(－)２次回转合计,齿轮B共往逆时针方向回转1４次。表表4-1差动齿轮的计算方法图4-7差动齿轮齿轮Ｂ齿轮A齿轮Ｂ齿轮Aﻬ图4-8汽车差动装置的特殊齿轮驱动轴装在车轮装在车轮轴承外殻差动齿轮作为汽车后驱动装置的差动器在使用。图4－图4-8汽车差动装置的特殊齿轮驱动轴装在车轮装在车轮轴承外殻D的回转,带动轴承箱Ｈ回转，通过C、C′2个伞状齿轮带动伞状齿轮Ｂ、B′回转，将其传达给车轮.汽车在前进时,E-D－C—Ｂ的回转成为一体，Ｂ和B′的回转一样,在转弯时施加于车轮的力量产生不均衡C，C′的齿轮会以自身轴为中心产生自转，Ｂ和B′回转差，其回转差会增加外侧车轮回转达成转弯的目的。2－6其它特殊齿轮(1)销子齿轮可以说，销子齿轮是摆线齿轮的变形。用销子代替齿，另一方的齿轮有采用摆线齿轮，和两面都采用销子的齿轮。(参照图4－2９、３0).不适合传达的力量,时用于手表和其它计测器，还有传达在一定周期内可进行间歇运转的齿轮。图图4－29销子齿轮图4－30双销齿轮(2）间歇齿轮主动轮从动轮图4－31间歇齿轮原轮进行一定性的连续运转，副轮进行间歇性回转的有代表性的间歇齿轮。如图4—31主动轮从动轮图4－31间歇齿轮此机构,原轮和副轮不能进行交替，由于副轮连续地进进停停的运转，不能使用于高速运转。主要用于印刷机械和自动机械。ﻬ2－7齿轮的损伤及保修和保养（1）齿轮的咬合调整齿轮的组装和调整,对于要求精度的机械和装置是相当困难的作业。如图4－3２是表示装在车床主轴上的齿轮列.马达的回转通过传动轴和中间轴的齿轮转动主轴。由于车床等机械,主轴的回转数是按几个阶段分类的，因此,要从外部操作改变咬合齿轮。图图4－32装在车床主轴上的齿轮图4－32是主轴，可以把它当作是一种齿轮箱.齿轮是装在用轴承所支承的轴上,靠相互的齿牙咬合来进行正常运动。①齿的咬合程度齿轮是靠原动轴侧的齿牙和副轴的齿面的滚动滑动咬合接触来传达运动。因此,原动轴的齿牙和副动轴的齿面的咬合接触状态很重要。用最简单的平齿轮来看，齿轮是像图4－33一样接触咬合来传达回转运动。此时,可以观察齿面的铅丹色调了解跟对方齿面的咬合程度。图４-34是表示其咬合状态，咬合状态以咬合接触线为中心,往齿的方向（图a)有8０%以上的有効齿面长（齿面高，图ｂ)ｂ的方向最低在20％，通常在40％以上最为理想.齿轮咬合的好坏,会受到齿面精度，轴间距离，轴和齿的扭转状态所左右。如图４－32所示，在有几组齿轮装在同一个轴上的情况下,要特别注意机械加工精度和组合精度。图图4－34齿的咬合状态图4－33平齿轮的咬合

②齿轮安装一般把加工好的轴承装在所定的轴上固定在箱里，同固定在另一个轴上齿轮咬合。由于在组装阶段下不能随便更改轴和齿轮的位置。因此组装前所加工的零件精度也就决定了齿轮箱的性能。齿轮轴的轴间距离，两个轴的平行度,垂直角度，还有齿轮的种类和角度有没有按規定组装，几乎都因齿轮箱的轴承加工精度好坏而左右.这些误差会跑到齿轮的齿隙里面,歯齿轮的安装位置（齿轮轴的位置）的尺寸关系如果太小的话,齿隙也就越小,造成齿轮的安装困难,或在运转中发生轴的弯曲，和因热膨胀的影响产生啃合现像。相反，位置关系的扩大有误差的话,齿隙也会变大,运转时会发生噪音，或因齿面相撞造成齿轮的疲劳和破损的原因。固定齿轮时使用销子,传达力小的时侯使用尖销，或者使用弹簧销.销子按齿轮的使用方法和齿轮箱的组合条件打装，有时也用平行销。有必要移动齿轮时会使用滑销。（2）齿轮的主要损伤和对策Ⅰ齿面的劣化1磨耗1）正常摩耗2)磨擦摩耗3）超負荷摩耗4)条痕摩耗○Ⅰ齿面的劣化1磨耗1）正常摩耗2)磨擦摩耗3）超負荷摩耗4)条痕摩耗○○2负塑性负滚压负锤击硬化3)负波状○３焊接1)轻度固着磨耗2)重度固着磨耗４表面疲労初期粘着点蚀破坏性粘着点蚀剥离○○○5其他１）腐食摩耗2）烧结3）干渉４）研削裂纹○Ⅱ齿的折损1)超负荷折损２）疲労折损3)龟裂4）焼结折损○另外还有，振动和噪音等现象,那一些都是处于发生表上故障前一个阶段性的问题。表表４－5齿轮损伤的分类分類润滑齿轮的损伤原因，跟齿轮的种类有很大的差别,很多都是在开始运转到几百使间内，发生初期摩耗和初期从摆现象。但是，在正常的情况下齿轮,这些故障会马上过去,之后，通常只要继续保养和运转，不会发生更大事故。一般在保养现场，在理论上齿轮的损伤，是根据其強度,材质,加工方法和精度,组装和潤滑等多种原因的相互影响下所产生的。

①牙面的初期摩耗一个新齿轮，在经过５０0小时左右的运转,为１个阶段，这时要检查齿面的状态。这个检查，是确认齿轮在设计,制作和组装上跟机械的运转条件有没有达到一个很好的一致，同时决定是否可以继续承受运转的一个重要要点。在这个检查里,要确认是否有出现齿轮咬合时所产生的轻微磨损,就是说有没有顺利地咬合,及其咬合的证据。比起用铅丹,或蓝色涂料的测试相比，有一点咬合的证据就好。产业机械,在初期运转时机械的适应性差,还有，为了确定其机械自己的制造条件，基本是用50~70％的负荷来运转，即使在这种条件下，也会出现摩擦损耗,条痕摩耗，粘着性损伤，进行性点痕,剥落等现象。这些故障的原因,主要是因齿轮制作上,和组装及润滑不良而造成。在这种情况下，需要彻底地检查油的种类,油量，油压,油温,和是否有異物的混入。图图4－35齿面的修理方法还有,在齿面劣化比较轻微时,按图4－35一样的方法进行修整和观察,在每使用500～10０0小时进行2～３次同样的修整，基本上会安定。但是此时，在测试两端齿面的幅度齿隙时，其差要在5０μ以内。如果有50μ以上齿带歪斜，要进行更换る。或者，有必要进行齿带咬合调整和齿形修整。②点痕和剥落用小形油性磨刀石修正咬合面在回转齿轮时,会给齿面施加接触压力。此压力，使用初期会集中在齿面高的地方，通过反复的接触压力，从表面到深层会产生最大剪切应力。用小形油性磨刀石修正咬合面因为表面上会产生轻微的龟裂,如果在龟裂的地方加上润滑油，,会因流体力学中所产生的高压加快龟裂的速度,把齿面的一部分会脱落的现象称为点痕磨耗。通常，在咬合线的下侧，会出现一个小孔。一般,由于齿轮的初期摩耗咬合面积会越来越大，脱落现象逐渐减少,进行性的有时会有比较大的脱落，随着连续性的运转咬合冲击也会逐渐增加，损伤会更激烈，最终会到达完全破损的状态。

还有，剥落跟点食比有相当宽的一部分，会增加厚度,最終会形成脱离,这是齿面硬化齿轮最常见的现象。有时齿尖部会产生裂缝，还有,进行性点食的小孔连接成一片，大片脱落的现象称为粘着磨耗.总之，即使发生轻度的点食只要不继续发展,不必担心，经常从监视窗口检示一下齿轮装置即可。图4图4—36齿尖的反动作用③固着磨耗被动齿轮驱动齿轮被动齿轮驱动齿轮因齿尖干涉被剥离掉的齿面因引张作用的齿尖干涉卡住齿尖齿面,在回转时因接触压力所产生的弯曲和齿的进位速度誤差，及齿形误差，如图４－3６所示,齿尖同对侧的齿轮产生反动作用（干渉），会因局部的高温损坏润滑膜,变成完全性的金属间接触。把这个接触压力称为心臓压力,其压力很高，即使熔化点低于齿轮本身的材质温度(油膜断开的程度）,也会在表面上发生小部分的熔粘。其熔粘部分,会因被齿轮的滑动所带走，发生划伤和龟裂，之后其伤痕会越来越大,最后整个齿面会从咬合线起被挖掉,发展成致命性的粘着磨耗。为了防止这样的现象发生,高速回转用和抗重负荷式齿轮如图4—３７（ａ)所示，不仅要让齿尖形成渐开曲线型，还要在研磨和刮磨齿面时修整齿的形状，同平行度误差（b）一样、对于齿面进行调整.还有,在比较轻的粘着磨耗的情况下,按前述的齿轮修理方法，利用滚刀齿轮和无修整齿面研磨机,刮面齿轮，在一定程度上可以予防。图图4－37高速回转用抗重负荷式齿轮的修正基准齿形曲线修整齿形鼓形另外，把熔粘点作为一个齿面润滑点来考虑的话，使用高浓度润滑油或浓度添加剂，据有提高齿轮粘着时的负荷效果。在正规润滑油里添加二氧化相，或添加吸收强的金属微粒子也有同样的效果。ﻬJIS规定表４－6，齿轮用润滑油的形状和用途表表4-６齿轮用润滑油的形状和用途JＩＳJＩＳ润滑油的形状添加剂用途Ⅰ第1种正规油无添加蒸留矿物油残渣矿物油用于负荷低,速度慢的平齿轮，伞型齿轮,蜗轮。Ⅱ（第２种）蜗轮油動植物性油脂或者油性向上剤在速度高・负荷重的条件下使用的蜗轮齿轮及其它齿轮（除海波齿轮)。Ⅲ第2种EP型鉛肥皂或硫酸系增粘添加剂一般用于使用条件残酷的机械，和产业机械用齿轮。（轧钢机齿轮,汽车的变速差速齿轮等)Ⅳ第３种ＥＰ型塩素，硫黄，磷極圧添加剤(还有在这些里添加锌系添加剂）螺旋伞齿轮是用于残酷条件下的齿轮可以承受高速,高扭距，和撞击负荷重量④其它故障在齿轮的损伤里,有摩擦磨耗，超负荷磨耗,条痕磨耗,异常磨耗等现象，一般是在齿轮的周速小,齿面间的油膜形成困难的情况下,齿面的摩擦系数越来越大，加快其磨损程度。这个磨耗，在进行长时间运转时比较多，磨耗变大时会増加噪音,齿尖变形，特别是在负荷容量低下时，会互相影响加快齿轮的损伤速度.像这样磨耗，正确地选择润滑油和保养在一定程度上可以予防。从保养的角度来说，要及时的清除掉润滑油里的固体物质，选择适当的粘度，防止因油的劣化造成油膜的強度降低,还有润滑方法等等。在齿轮的损伤里，有时，齿轮齿会突然折断。多数的折断面，都是从齿的底下有一点变色的裂缝开始，在折断面上留有波状痕（像海边沙滩上，被波浪冲过后留下的凸凹痕迹）。有很多原因存在热处理阶段,为了防止折断损伤,要事先用磁性探伤仪，或染色探伤等检查方法进行检测。特别是比较重要的齿轮要用磁性探伤仪进行检测。另外,不论有没有进行热处理，用创成加工法加工的齿轮，因在边缘曲线部位有用滚刀刃剃成的台阶。这个台阶在接受弯曲应力时，容易从此折断要特别注意。ﻬ３。链（条)链条传动与带传动及绳索传动仅靠摩擦力来传动不同,链条作用于链轮的齿进行传动,所以没有滑动,速度比正确，能传动较大动力。但，容易产生振动及噪音,所以，不适合用于高速旋转。链条传动用于利用齿轮的轴间距离过大或者约在4m以内较短的轴间，速度不太快的情况。最近，由于品质、性能得到提升，开始广泛用于汽车、船舶内燃机等。3—1链条的种类(1）平环链将钢丝整形成椭圆形、焊接，连接成的最简单构造的链条。椭圆的轮啮合住1个齿,旋转机轮。一般用于小型的提升绞车等.（参考图４－3８）图图４-38平环链双头双头(2）滚子链图4－3９(A)为单列形滚子链，(B）为多列形滚子链,都用于强载荷装置。如图所示，用销将钢板的椭圆形环连接起来,在上面安装滚筒和轴套后形成的链条。节加长的话,齿轮的1个齿会受载荷,向下一个齿转移载荷时,产生碰撞噪音，噪音会增大.不过,由于滚子可自由旋转,摩擦较小.传动强力时，用多列形.图图4－3９滚子链ﻬ（3）无声链用滚动摩擦式的销将特殊形状的链节板连接而成的装置(图4－4０）图４图４－4０无声链无声锁雷诺（音)式ﻩ莫式ﻩ导环环的两端的外侧斜面应与齿轮的齿配合密切，链条即使有拉长,由于齿的外侧配合紧密,降低碰撞噪音的产生及防止运转过程中出现噪音。滚子链的改进形。其它,图4－41为用于高、低速轻荷载、土建机械等使用的部分链条.图图4－4１其它类型的链条(ａ）套筒链(轻载荷） （ｂ）偏置链（重载荷)(c）定时链(高速精密）

３-2链轮用钢或者高级铸件制成齿轮的形状，由于需与滚筒进行啮合，齿形曲线不同.如果齿数较少，则采用齿非常细小的形状,由于不能进行顺畅地传动，所以使用1７个齿以上的链条。齿数一般采用奇数的齿数。(参考图４－4２）图4－42图4－42链轮（b)无声链用齿轮链条齿轮的定心法图4－图4－43齿轮的定心法の芯出し法链条的情况下，在至少含有２个轴的平面上，如果2个轴不平行的话，就不能进行链条传动.另外,齿轮相对有2个轴的平面,必须要同一垂直面上。对其检测采用图４－４3中的方法实施.齿轮是否在同一平面上，按图所示，用直尺标测。如果距离为1米以上的话,用”水系”进行测量。另外,如果用上述方法不能进行检测的复杂部位、距离较远的情况，可使用光学水平仪、经纬仪等。轴的水平度用气泡式水准器、轴的平行度用卡尺、内径测径器进行确认.ﻬ３—4链条的安装方法（1）链条的拆卸连接状态的链条，一定要有图４—4４（A)、(Ｂ）那样的连接环。图4图4—４4各种连结环(a）滚子链条用 （ｂ）无声链条用图4—45拆卸链条的位置链节板一般采用黑色（磷化处理）防锈处理。拆卸链条时,将连接部的连接节置于图4图4—45拆卸链条的位置连接环通过齿轮，到达图４－４5所示的中间位置,由于这里受张力，不容易进行拆卸。另外，特别需要注意的是,由于链条拆除，轴处于空转状态，可能会导致意想不到的事故。所以，事先将轴固定好非常重要。（2）长链条切除方法在维护现场,经常需要将较长的滚子链条切割成适当的长度进行使用。滚子链条如图4－46所示其最后的销的两头通过铆接进行固定，链条经过淬火处理,所以只用双手不能将其拆开.另外，如果用砂轮机进行研磨的话，可能会导致拆卸后的部件不能再次利用.可以如图４－47那样，将链条放置在旧螺母上，用铁锤使劲敲击销来进行拆卸。销的铆接部分会被敲入链节板内,然后用冲头冲子再进行将其冲出。上面是以滚子链条为例进行说明的，无声链条的销下面垫有垫圈，可以考虑使用与上面相同的方法进行拆卸。图4图4－47滚子链条的拆卸方法图4－4６滚子链条的构造另外，在进行缩短链条时，要按照图４－３９,每次减少2节。切去２节，如果链条长度不够的话,如图4—44（A）所示，使用奇数链接头链节,增加1节。无声链轮也采用同样的方法.但是,基于链条的结构,对于1节以内的长度，不能进行调整。（３）链条的安装方法图4－45已介绍了链条的安装，拆卸链条的方法刚好相反。应避免使劲拉链条进行拆卸的做法。如果使用奇数链接头链节的话，可以实现1节大小的调节。穿过这些连接环，进行临时止动,在观察链条的挠性的同时,进行调节.根据轴间距离进行调节，用手按住图4－48中的松驰侧,S~Ｓ`为链条的2~4倍左右较为合适。图图4-４８链条的安装方法安装结束后，进行试运转,只要松驰侧的链条没有出现不规则的起伏,说明安装状态良好。另外，轴间距离在1米以上、或者链条进行垂直安装、在强载荷条件下的启动停止及反转情况时，链条的紧张程度必须是平时的1／２左右.只调节奇数链接头链接,不十分理想的情况下，使用张紧轮来进行安装。对于滚子链条,使用张紧轮从内侧紧齿轮，对于无声链条，使用张紧轮从内侧紧齿轮。对于无声链条从外侧紧时，可使用带两舌的滚子,或者从外侧使用直形压紧导板。ﻬ３—5链条的润滑对于链条和齿轮的维护,分为齿轮的正确定心、链条的正确张紧及润滑。对链条实施润滑脂润滑并不理想，必须使用润滑油实施润滑.一般情况下对链条传动部的润滑方法分为图4049所示的4种类型，并列出了各种类型的优点及润滑量。在各种润滑方法中,Ⅰ、Ⅱ的类型下，大约6个月，Ⅲ、Ⅳ的类型下,大约为1年左右，必须折下链条,进行清洗，进行检查，清除油杯内，更换润滑油.图图4—49链条润滑方法的分类润滑润滑类型加油方法不足润滑量Ⅰ手动润滑（低速）使用油壶或者油环从链条松驰一侧的内侧对销、滚子环的空隙进行润滑，在运转过程中实施润滑非常危险，可以用手旋转或者在微动状态下实施润滑。油会飞溅到附近，地面会变滑，比较危险。从安全角度来看，这种方法并不让人十分放心。每天启动时，工作人员对链条进行检查，并实施润滑，保持销、滚筒不干燥。Ⅱ油槽润滑（中、低速）使用不漏油的盒子，将齿轮下部浸入油中。对于油量的减少要特别注意。链条浸在油中的部分，取h=6～12mm。油量过多的话，容易导致油的过早老化。Ⅲ利用旋转板进行润滑（中、高速）使用不漏油的盒子，安装旋转板，接受飞沫，通过油沫滴下实施润滑。旋转板的圆周速度需200m／分，链条宽125mm以上的情况时，将旋转板安装在齿轮的两侧，实施润滑非常理想。链条不能浸入油中。旋转板浸入油内，h=12～25mm。利用旋转板进行润滑（中、高速）使用不漏油的盒子，安装旋转板，接受飞沫，通过油沫滴下实施润滑。旋转板的圆周速度需200m／分，链条宽125mm以上的情况时，将旋转板安装在齿轮的两侧，实施润滑非常理想。链条不能浸入油中。旋转板浸入油内，h=12～25mm。Ⅳ强制泵润滑（高速、强载荷）使用不漏油的盒子，通过泵进行强制循环润滑。在多列链条上安装给油孔，向各链节板部实施润滑。针对1个给油孔的润滑量链条速度m／分链条速度m／分500～800500～800800～11001100～1400800～11001100～1400

润滑油的粘度根据链条的大小、速度、周围温度等条件决定，可参考表4－7进行选择。表4－７润滑油的粘度润滑形式Ⅰ、Ⅱ、ⅢⅣ周围温度链条大小—10℃~0℃0℃～4０℃4０℃～５0℃50℃~60－10℃~0℃０℃～４0℃４０℃～50℃５0℃～６０℃节1６ｍm以下ＳＥA１０SAＥ20SAE30SAE40SAE10ＳAＥ20SAE30SAE40“2５”SAＥ20SＡE30ＳAE４0SAE５0“32”ＳAＥ２0SAE３0SＡE40ＳAE50“3８以上ＳAE30SAE４0ＳＡE５0SAE60

4．串联及凸轮４－1串联装置所谓串联装置、是主动节和从动节不直接接触、在中间加上硬性联节（叫媒介节)传达运动的装置。主动节、从动节、媒介节各自用可以自由旋转的销连接在一起。设计有槽和突起部代替销的旋转运动、其内部有滑动运动机构。把构成这样的装置的基本部分叫串联、根据串联运动的状态其串联称呼方法也不同.(１）机械要素的组合对于一边相互接触一边进行相关运动关系的一组对偶、把制成对偶形式的二个部分品每一个叫机素。另外、对偶有下列形式。①滑动对偶‥用于活赛和气缸、车床鞍座和床体、老虎钳、滑键和凸台等。②旋转对偶‥用于轴和轴承、销连接等。③螺丝对偶‥用于雌螺丝和母螺丝（螺栓和螺母、测微计、千斤顶）等。④球面对偶‥用于球面轴颈和轴承等。图图4－52球面对偶图4－51旋转对偶图4－50滑动对偶以上①~④、由于机素是相互面对面的接触所以叫面对偶.以此、把机素是线接触的叫点线对偶。凸轮及齿轮属于这类。如图4—53所示做为可进行各种连锁的串联装置所应用的是（Ｃ）、为此串联装置的节数3和5都不行只限于4个节数。如此把４个节（串联)旋转、用对偶连结时称为四节旋转连锁。图图4－53各种连锁固定连锁不确定连锁固定连锁不确定连锁确定连锁不能运动不能控制运动做为串联装置可以控制和运动ﻬ（２）杠杆曲柄机构图4-5４、串联为A、Ｂ、C、D、把串联A固定、让最短串联B旋转时、串联C成为媒介节、串联D进行往复角运动。α是角运动的范图.把这样的串联装置叫杠杆曲柄装置、把串联Ｂ曲柄、串联D叫杠杆.串联装置根据各个串联的长度、还有根据固定串联选择怎样长度的串联、同杠杆曲柄机构一样进行旋转运动和往复角运动、两个串联是进行往复杠杆运动的两个杠杆机构、两个串联（主动节和从动节）双方是进行旋转运动的两个杠杆机构、可以使其进行各种各样复杂的运动（参照图４—55、５8)。图图4－56两个曲柄机构图4－55两个杠杆曲柄机构图4－54杠杆曲柄机构平行曲柄机构（3）滑块曲柄机构可以把1个或2个以上的串联放在滑块上.图４-57是其中1例、称为滑块曲柄机构.把A点做为支点B点在Ａ点的周围旋转的话、C点进行直线往复运动。此时、可以认为同串联D、是无限远。图图4－57滑块曲柄机构把半径r变成无限大的话把半径r变成无限大的话串联Ｃ会变成直线动作另外、滑块曲柄连锁、根据同哪个串联固定有以下4个种类的机构。①往复滑块曲柄机构‥固定串联D时。②揺动滑块曲柄机构‥固定串联B(连接棒)时。③旋转滑块曲柄机构‥固定串联Ａ（曲柄）时。④固定滑块曲柄机构‥固定串联C（滑块）时。（几乎没有实用的机构)图图4－58往复滑块曲柄机构图4－59揺动滑块曲柄机构图4－60旋转滑块曲柄机构这个机构、是把旋转运动变成直线运动、或把直线往复运动变成旋转运动的机构。但是、在Ｃ、B、A是一条直线时不能把直线运动变成旋转运动。把这个点称为死点、或思考点(由于不明是往右转、或往左转）.然而、在实际机构上采取各种措施尽量设法避开死点。(4)特殊运动机构其他、特殊情况如图4－61、6２所示。图图4-６1间歇机构擒纵叉擒纵叉擒纵间歇齿轮擒纵间歇齿轮图图4－62磨酱式机构４－2凸轮凸轮是通过直接接触、传送给从节周期性运动的机械部品.根据凸轮所给予的运动不是传达齿轮和皮带齿轮的一定有规则的运动、而是把旋转运动变成直线运动、或者相反的运动、还有让其运动保持一定的速度、或产生变化、或传达持续运动等各种不规则的运动。因此利用范围广、使用于各种内燃机和工作机械、印刷机、纺织机械等多种机械装置上.凸轮大致分别有接触部进行平面运动的平面凸轮和进行立体运动的立体凸轮。（1）凸轮的形状和变位线图凸轮是一个周期（旋转凸轮的话是1个旋转）完成1个运动后、返回到原来的位置.因此为了决定凸轮的形状、只要决定凸轮在哪个位置和从节的位置即可.下面的〔例〕是表示决定凸轮形状的方法.(例）试制给从节进行往复等速运动的圆板式凸轮.（解）图（解）图4－63凸轮的変位线图（a）（b）凸轮的旋转中心凸轮的旋转角度丛节的移动距离因为从节是等速运动、从节的変位量对凸轮的旋转角成为直线。为此对于凸轮的各个旋转角度、可以制成以从节的最大移动距离为顶点的变为线图。（参照图４－6３(a)）一方、在圆板上按线图的角度进行等分、只要把适合的位置移到各个角度的话、就可象(ｂ)一样求到心形凸轮的形状.为了决定同上述例所示的凸轮形状、细分凸轮１个周期的运动、此时要把从节所要求的位置显示在图表上、照此来决定所求的凸轮形状。把这个从节的変位和凸轮的旋转还有往复运动的量在图上的显示叫変位线图、或者叫凸轮的変位曲线。

（２）平面凸轮①板形凸轮‥是最常用的凸轮、是把板旋转运动传动给从节于往复运动、或者、改变为揺动运动的凸轮。普通、由于从节的先端是靠滑动接触来防止摩耗、如图4—６4一样加上滚子、进行滚动接触的较多。还有、象图4－6５（c)一样把从动子镶在槽里、进行准确传动的方式。图图4－65板形凸轮图4－64心形凸轮滚子(a)板式凸轮和摇臂(b)板式凸轮和从动子(c)槽式凸轮凸轮从动子②直动凸轮‥一般的凸轮是靠主动节进行旋转运动、此凸轮、如图4-６6所示是进行往复直线运动、是靠从节进行运动传达的方式。③反凸轮‥从节是特殊形状的凸轮、只有主动节进行旋转（参照图4—67）。图图4－67反凸轮图4－66直动凸轮(３）立体凸轮圆筒凸轮‥圆筒形的凸轮、凸轮的表面切有沟槽、凸轮旋转时从节会进行反复运动（参照图4－6８）。②圆锥凸轮‥圆锥形的凸轮、从节进行倾斜式反复运动。③斜板凸轮‥把平形板倾斜地固定在轴上、让此圆板的旋转运动把反复运动传送给从节。④端面凸轮‥是同斜板凸轮同样的形式。把轴端加工成特殊形状。⑤球面凸轮‥在球面上切有沟槽、把从节镶在沟槽里。由于沟槽是曲线形随着凸轮的旋转从节会进行左右摇动运动。图图4－68各种立体凸轮(c)斜板凸轮(a)圆筒凸轮(b)圆锥凸轮(d)端面凸轮(e)球面凸轮(f)确动凸轮滚子沟槽确动凸轮５.皮带及绳锁用皮带、及绳锁的传动、同前述的锁链传动不同、因为是利用皮带和滑轮之间的摩擦力、所以缺点是容易产生滑动.还有、由于平形皮带有宽度和厚度的限制、不适合大容量传动、Ⅴ形皮带、由于绳锁的摩耗会改变接触位置、产生速度比的失常成为问题.但相反、这些也有对超荷重、撞坏荷重、产生缓冲作用的一面、考虑到机构的简便性和廉价性、依然、在一般产业机械做为巻掛传动机构、有很高的使用频率。表表4－8巻掛传动装置的适用范围轴间距离（ｍ）轴间距离（ｍ）速度（ｍ／ｓ）速度比滑度(%）特征平形皮带10以下3０以下１~1/63~5皮带接触弧长度的影响大。有平行掛和十字掛。Ｖ形皮带5以下10～1５1~1／８1~２V形皮带底部不要碰到沟槽底部.张力的加减困难。滚子链条4以下5以下1~１/50不滑。发生噪音。钢制绳锁50以下３０以下1～1／２3～5有利于长距离传动。要注意绳锁的弛缓.

5-１皮带传动皮带传动是指通过带状媒介在主动轮和从动轮之间进行运动传递的方式.图4-６９为使用平带实施传动的情况。图图4－６9皮带传动(1）平皮带曾经是皮带传动的典型代表，但现在多用Ｖ皮带进行主动部的动力传动.平皮带由于其新材质及构造，能进行高速、精密传动。其代表的例子之一如图4-7０所示,在皮带抗拉体上使用尼龙罩布或者尼龙、聚酯纤维的加捻丝软线,在与皮带轮接触承受摩擦的部分,有的粘有铬革.这样,皮带就具有皮的较大摩擦系数及合成树脂的高强度，最大圆周速度可达１0０m／sｅc.安装时的基准张力可估计约2％的拉伸，最终情况可根据使用条件和经验来使用合适的拉伸。另外，抗拉部分的拉伸很小，如果皮带轮的平行度没有掌握好，或者没有确定好皮带连接时的中心的话，在运转过程中，就有可能出现皮带偏移及掉下。如果在皮带轮上进行凸面加工，目的是为了防止皮带出现偏移,相反，这会导致抗拉体部分过早出现老化。图4图4—70平皮带的代表例子另外，平皮带分为如下种类:①①皮革带材料为牛皮,有柔软性,伸缩较小，摩擦阻抗较大.另外，可承受载荷的变化，使用广泛.JIＳＫ。65０1对工业用平皮带作了规定。由1张皮制成的带称为单体带，传动力为5PS左右.另外,对于较大力的传动，可采用2层粘合带、3层粘合带。粘合带与单体带相比,柔韧性降低，只适用于较大皮带轮时使用。一般，单体带使用时，皮带轮的直径为6０mm以上，2层粘合带为2０0ｍm、３层粘合带为500mm以上的外径的皮带轮。皮革带为长带状(一般1５米以上），使用时，切成必要的长度,对接成一个圈使用.对接皮带的方法分为使用粘着剂的方法及皮绳皮带接头方法、皮带扣的方法等（参考图４－７1）。图4－7１平带的接头方法使用粘着剂 使用皮绳皮带接头方法②②布带棉、麻、动物毛等材质的带,其耐热性、拉伸强度等比皮带强，富有柔韧性，但摩擦系数较小,传动效率较低。用于传动小的动力。③③橡胶带比皮带的强度大,拉伸小。另外，耐湿、耐酸碱等,但不耐油.最近由于合成橡胶产品较多，而且价格便宜,所以被广泛使用。ＪIS对此有规定。④④钢带一般使用厚０.3～1。1、宽15~250mm左右的带。拉力强度非常大，伸缩很小，用于传递正确的旋转角，及测定机、试验机等。但,对皮带轮的制作要求较高，2轴的位置也必须安装正确。但,其摩擦系数较小，不耐突发性的冲击。⑤⑤同步皮带在带的内侧设计有一定间隔的小齿状突起，与皮带轮的突起相互啮合进行传动，所以没有滑动,能传递正确的旋转比,传动效率好。主体为橡胶,掺入了防止伸缩的棉、玻璃纤维等，伸缩较小（参考图4－72）。由于是将一根软线卷成螺旋状,用橡胶包合进行整形得到的带,所以,即使2轴之间的平行度非常好，也多少会出现一定的偏置，所以在驱动一侧的皮带轮安装侧向法兰。图图4－72同步皮带的原理(2）平带的安装方法皮带的安装方法分为：开式和交叉式皮带。开式安装时,主从轮的旋转方向相同，交叉式安装时,旋转方向相反。（参考图4－73）图图４－73卷绕啮合角

①①卷绕啮合角在图４—73中,卷绕啮合角为θ１、θ２.该角越小,皮带越容易出现打滑,传动效率明显降低。平带的卷绕啮合角最小为１６0度,一般取180度以上。开式和交叉式相比，开式的卷绕啮合角变小,这时,可加装张紧轮，来得到较大的啮合角。另外，平带的皮带轮的直径越小,越容易出现打滑,所以，皮带轮的直径应尽量大。有的一层革的柔软平带其皮带轮的直径可在6０mm以上.②②张紧侧与松驰侧交叉式皮带的卷绕啮合角较大。另外，开式皮带的情况下，将张紧侧放上面,松驰侧放下面的话，卷绕啮合角会变小，所以,可将张紧侧置下,松驰侧置上的方法来提高传动效率（参考图4-7４）.图图4-７4皮带的安装方法ﻩ③③皮带的摩擦系数皮带与皮带轮之间通过摩擦力来传递动力。一般情况下，皮带的张紧侧与松驰侧的张紧强度之比，由皮带轮的摩擦系数和卷绕啮合角来决定。表4—9皮带的摩擦系数材质摩擦系数皮带和铸铁制皮带轮皮带和木制皮带轮棉皮带和铸铁制皮带轮橡胶带和铸铁制皮带轮0。2~0.30.40。２～0。30.２～0。25

(3)平皮带轮一般为铸钢制。高速用时，还有铝合金制、钢板焊接组装。特殊的还有木制皮带轮。平皮带轮由固定的轮毂、皮带作用的轮圈、以及将其连接的４～８个辐架等构成。直径较小的轮，辐架呈圆板状。轮圈部分比皮带宽度要宽,中间高。中间高是为了防止在运转过程中皮带从皮带轮上掉下。（参考图4－７5、76）图４图４—７6平带轮的尺寸图4-75平皮带轮(4)V形带将截面为V字形的无接缝带安装到具备相同形状槽的皮带轮上，来传递平行轴间运动的带称之为V形带。由于楔形作用，摩擦力较大，打滑较少。另外，运动传递顺畅，无噪音,能够传递较大的力。但起动阻抗较大。JIS规定了M、A、B、C、D、E等６种规格，规定了其有效圆周(长度）(参考图４-7８)。有时单独使用1根V形字，但更多情况下是同时使用3~4根。图图4—７７Ｖ形皮带轮ﻬ图4—7８Ｖ形带规格规格ａb拉力强度ｋgf／根M105.5100以上Ａ1２。５9．0１80以上Ｂ１６．511．０３00以上C２２。014.0５00以上D31。51９．01000以上E38.025．51５０0以上Ｖ形皮带轮为铸铁或者铸钢制，槽的角度有３4度、36度、38度三种。与V形带的角度4０度相比，皮带轮的角度小，是因为V形带弯曲后,其内侧会变宽,外侧这窄，角度４0度也会变小.皮带轮的直径越小,这种倾向越明显.皮带轮越小，槽的角度在加工时也越小。图４-7９各种图４-7９各种V形带(a)V形带的构造例子（ｂ)能够进行多轴传动的双面形绳缆例子（c)平皮带上有多个V形加强筋的皮带（ｄ)连接形V形皮带不必担心长度不齐，ﻩﻩﻩ 非无极带式，可自由剪切具有平皮带和V形皮带的优点 ﻩ使用,用于轻载荷

下面是V形带在保养上的注意事项:①使用２根以上V形带时,一定要张紧平衡。即使是同一厂家的产品，可能生产年份不同、同时使用不同厂家的产品时，张紧状态会有所不同，需要注意.②注意皮带轮的槽磨损。槽的上端和带的上面大体一致。皮带陷入很深，说明槽磨损较严重。另外，如果槽底磨损后发亮,肯定会打滑。③Ｖ带为合成橡胶，如果保管时间过长的话，会出现老化.如果保管５年仍没有使用，应该处理掉。④④V形带传动结构在设计阶段,有张紧皮带的构造.比如，在主动部使用电机的滑动基座，在不能移动的轴间,使用图4-８0那样的张紧轮。从理论上考虑皮带的使用寿命,最好是采用正张紧轮的方式,但实际上，结构简单的反张紧轮与正张紧轮的差别不大.另外，张紧轮定心正确与否对皮带的使用寿命有很大影响。图4－80张紧轮的使用方法图4－80张紧轮的使用方法反张紧轮正张紧轮反张紧轮正张紧轮5—2绳索传动利用绳子和钢索来传递运动的结构称之为绳索传动.绳子使用麻、棉、钢索等。绳索与绳索轮槽的斜面接触，不接触槽底，通过咬住槽,来增大摩擦力，传动扭矩也大。使用钢索时，接触槽底，可在槽底放入木材及皮等，来增大摩擦力。钢索根据绳股及绞接方法分为多种规格。绳索传动的优点是可用于长距离的运动传递,一般为5０米左右,最大也可传递１00~150米的运动。图图4－81钢轮ﻬ6．离合器和制动器离合器和制动器,用来控制机械的运动,缓慢其速度，使其停止，或者限定其运动范围，把这些通称为连动控制机械。离合器把驱动轴和被动轴连结在意起，按机械回转运动的需要，连结和分离机械,通称为离合器。(1)离合器的咬合两个轴的端面如图４-8２所示,在轴上装有一个带爪的金属部件，一方固定，另一方装有滑键可以向轴的方向滑动，离合器持续地进行两个轴面的咬合或分离运动。离合器爪的移动用扳手,或凸轮来进行。一般来说，在机械停止，或低速运转时，不进行离合器的咬合或分离运动。图4图4－８２咬合式离合器图4－83齿轮式离合器如图４－83所示,虽然看起来是齿轮变速装置,如作为传动装置使用时,可成为齿轮式离合器。移动齿轮A,或B让其同齿轮C咬合的话，可以传达回转力,或切断回转力。（2）摩擦式离合器表4－10摩擦系数μ表4－10摩擦系数μ和允许接触压力値f接触面的材料铸铁和铸铁或青铜铸铁和橡树钢和铸铁金属和皮革金属和软木

摩擦离合器的摩擦面形状有圆盘形离合器和圆锥形离合器。圆形离合器传达动力的摩擦面呈圆板状，按摩擦面数有単板式或多板式两种（参照图4-８5）。圆盘形离合器可传达的转距ｒ用以下的工式来计算,μＦ：摩擦面所发生的摩擦力μ：摩擦系数ＦμＦ：摩擦面所发生的摩擦力μ：摩擦系数Ｆ：推动力D：圆盘的平均直径（）外径＋内径２图图4－84摩擦式离合器图4－85多板式离合器チ主动侧从动侧外殻聚集筒②圆锥形离合器摩擦面呈圆锥形，在圆锥的内面和外面设有摩擦面，利用圆锥的排斥力，用最小的推力可得到最大的摩擦力。圆锥的角度越小,所用的推力也越小,但如果太小的话,不易离合一般使用α＝１0~15°左右（参照图4－86).③电磁离合器用电磁石的吸引力,持续地连接／或切开摩擦板的摩擦面,还有用磁场发生的磁力，来传达转距(参照图4－87)。此离合器的特征是,可利用电流调整转距的强弱.图4-图4-86圆锥形离合器图4-87电磁离合器聚集筒筒衬弹簧板滑环刷子单板,单动空隙主动轴从动轴

图４－8８图４－8８流体联接器主动轴从动轴泵叶轮蜗轮用流体作为（普通用油）中介,流体联接器把原轴的回转力传送给竖轴(参照图4－主动轴从动轴泵叶轮蜗轮６－2制动器制动器，用来吸收机械和车辆运动能量，减慢速度,让其停止的装置。制动装置,有用机械的摩擦力把其运动能量变换成热量的形式，或利用电能和流体摩擦把运动能量量变换成热量的形式，最广泛的使用的是机械摩擦力的摩擦制动器。摩擦制动器,由被摩擦部分,制动器本体，制动片,及控制其作用和调节摩擦力大小的部分组成。根据制动器传给摩擦部分的方法,可分别有①①①机械制动器，②②空气制动器，③③电气制动器，④④油压制动器。另外按发生能摩擦部位的构造可分别有，①片形制动器,②帯形制动器，③轴压制动器，自動(重量）制动器。片形制动器在回转制动器的胴体装上制动片,把运动能量转换成热量。构造很简单,有效在铁道车辆和起重机械上也广泛的使用。片形制动器有在制动器的胴体侧面只安装１片制动片的（単片式），和在两侧安装双片的(双片式),及安装在制动器胴体内径式的片形制动器。(参照图4—89）。(a)单式(a)单式(b)复式图4—8９片形制动器的机能一般,制动器的胴体用鋳铁，或鋳钢做成，制动片粘贴鋳铁製的台上,其素材有石棉，木片和皮革等，像铁道车辆等需要大的制动力的情况下,直接使用鋳铁台。①单片制动器在给制动器的前端施加力量时，制动片被挤在制动器胴体。此时把这个力设为Ｗ，制动器胴体和制动片的摩擦系数为μ，在制动器胴体和制动片的之间会产生摩擦力μW。其摩擦力对軸的力距为Ｍ的话，Ｍ＝μWD／２.一方，轴的回转扭矩为T的话,要想让轴停止，必须M〉T（参照图4－90).单片片式制动器,施加给制动扛杆力量的大小,是按照扛杆长度，同制动器接触位置,及扛杆的支点位置和制动器胴体的回转方向而改变。单片片式制动器，会有对轴的弯曲力矩，不适合于制动大的回转力。图图4－91双片式制动器图4－90单片片式制动器制动片制动眮体制动杠杆制动杠杆制动眮体制动力图4图4－92内侧制动器制动眮体制动片表面张度牵引弹簧凸轮是从制动器胴体两侧，用两张制动片对称的施加力量,因为力量平衡,不会增加弯轴的扭矩，适合于制动大的回转力（参照图4制动眮体制动片表面张度牵引弹簧凸轮③内侧制动器把两张制动片装在制动器胴体的内侧,其制动片参照(图4—９2）。会向外扩展而起到控制作用ﻬ（２）双片式制动器的调整如图4－９3所示，是产业机械频繁的使用具有代表性的电磁双片式制动器的构造。这不仅是在轴上安装制动轮进行制动,也可以使用控制，大型和高速回转体。不论其能量是油压和气压，其基本机能不变。此图,是制动器处于开放状态的图，在给磁铁1通电时，铁芯j会被吸开处于开放状态。其制动能力取决于弹簧能力。为此,不论电磁力，油压,和气压，即使其动力发生停电，和故障与事故，制动器会马上上工作，停止机械的运转。这种想法和使用方法，称为防御,在操作安全装置和控制回路上，特别是在使用产业机械时,是很重要的.图图4－93电磁双片式制动器的构造a:制动臂i:制动开度调节螺栓b:制动蹄j:吸引铁芯c:制动衬k:固定铁芯d:制动轮l:磁铁e:制动杆m:制动臂开度调节螺栓f:制动柄n:制动蹄开度调节螺栓g:制动弹簧h:弹簧螺母以下，是正确调整这种制动器的要点。①只给磁铁通电,确认开放状态。如果制动臂的左右开启不一致的话，调解m调整螺丝，比如，制动轮是Φ300mm程度的话,要在中心打开2mm左右。②此时，制动片b上部，或下部如果同车轮有接触的话,需要用调整螺丝m来调整。③接着切断磁铁电源,试用制动器。此时,需要用比例尺确认设在磁铁外侧的表示板,吸引铁芯的移动量，是否在范围内.④把螺母Ｉ往车轮方向扭紧,增加铁芯的依动量，往反方向扭转可减少移动量。一般正规的移动量在7０%左右。⑤再一次通电,确认制动器各个部分的开启是否左右平衡.移动铁芯没有同固定铁芯贴紧的话，会发生音响和振动。

⑥之后,运转机械，正式测试制动器。在没有达到所希望的制动时间时,可以一点一点地扭转弹簧螺母h,进行多次反复调节，达到所定的制动强度。⑦但是,在扭转弹簧螺母时,移动铁芯的运动变的缓慢时,是因扭转过多而引起，此时应该考虑到这己到达了此制动器的极限。⑧特别是电磁式的情况下，由于吸引力有一定的限度，要尽量缩小铁芯的移动量。因为在法则上，磁力的强度同铁芯的移动距离的2乘方乘反比,所以，制动片同车轮的间隙要设在最小。以上,叙述的是电磁式的例子,油压和气压的原理基本一样,在原则上是用油压，气压打开制动器.(3）带式制动器把装有石棉,木片，或皮革等钢制的皮带缠绕在制动器胴体上，利用扛杆原理，给皮带施加牵引力,利用皮带与制动器胴体面的接触磨擦力作为制动力。广泛地使用于自行车后轮的制动器.如图4—94所示，给扛杆Ｆ加力,扛杆以支点为中心把制动带往下拉，制动器胴体同制动带之间f产生摩擦力。f×Ｄ/2（Ｄ是胴体的直径）是回转制动轴的力距，其力量大于轴的回转扭矩时,轴会停止转动。图4－95，列举具有代表性的制动器及其制动方法。图图4－95带式制动器的形式和性能图4－94带式制动器杠杆右旋转左旋转稍向左下降比(c)有效不分左右都很有效不太有效很有效

（4)制动衬套的安装制动器的摩擦面，用摩擦系数高,摩耗少的材料来組合。制动轮使用鋳铁，