课题8 常用机械传动装置

【主要内容】：重点掌握

1.带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动的工作原理、特点、分类、传动比计算及应用。

2.掌握带、链传动的使用和维护方法

1.带传动2.链传动3.齿轮传动4.蜗杆传动1.带传动的特点、类型（1）带传动的组成（2）带传动的类型分为摩擦式带传动和啮合式带传动摩擦式：平带、

V带、多楔带及圆带啮合式：同步带齿孔带

带的实物图

普通V带的横截面尺寸有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，Y型V带的截面积最小，E型的截面积最大

同步齿形带

摩擦带传动

带传动：动画演示动画演示动画演示（2）V带的结构和标准帘布结构

线绳结构

带轮由轮缘、轮毂、轮辐三部分组成V带的安装两带轮轴线应相互平行，其V型槽对称平面应重合，其偏角误差不得超过20′。

V带顶面应与带轮外缘表面平齐或略高一些，底面与槽底间应有一定间隙，以保证V带和轮槽的工作面之间充分接触。如高出轮槽顶面过多，则工作面的实际接触面积减少，使传动能力降低；如低于轮槽顶面过多，会使V带底面与轮槽底面接触，从而导致V带传动因两侧工作面接触不良而使摩擦力锐减，甚至丧失。V带安装：V带传动的张紧与调整张紧轮张紧轮调整中心距新型带传动1.同步带传动2.窄V带传动（右图为窄V带的横截面结构）2.链传动（1）链传动的组成：主动轮、从动轮和链（2）工作原理：链传动是以链条为中间挠性件，工作时，靠链与链轮轮齿的啮合传递运动和功率动画演示（3）链传动的特点、类型及应用1）特点：远距离传送；效率高；平均传动比恒定；结构紧凑。传动时有冲击和噪声，传动平稳性较差，价格较高

2）类型：按用途分为传动链、输送链和起重链。

3）应用：传动链主要用于一般机械中传递运动和动力。输送链用于输送各种物品和材料。起重链主要用于传递力、起悬挂、牵引物体的作用，兼作缓慢运动。链及链应用摩托车的链条链轮传动链起重链起重机输送链滚子链滚子链的结构：有单排、双排和多排三种结构滚子链的主要参数节距P：滚子链上相邻两轴中心间的距离，节距大，承载能力大，但振动、冲击严重。高速、功率大时，选小节数双排或多排链节数：滚子链的长度用节数表示，节数尽量选偶数全铝发动机

自润滑双节距输送链3.齿轮传动（1）齿轮传动的组成、原理及应用组成：主动轮、从动轮和支撑件等原理：是依靠两轮轮齿之间直接接触的啮合传动应用：用来传递空间两任意轴之间运动和动力特点：准确、平稳、效率高、适应性广,寿命长。但精度高、成本高。动画演示（2）齿轮传动的类型平面齿轮机构空间齿轮机构齿轮实物图动画演示动画演示动画演示（3）渐开线齿轮1）渐开线齿轮的形成：当一直线在一圆周上作纯滚时，此直线上的任一点的轨迹为该圆的渐开线。该圆称基圆（rb

），该直线称为发生线基圆：形成渐开线的圆，半径用rb表示发生线：形成渐开线的直线2）渐开线齿轮的啮合特点保持瞬时传动比恒定：ω1/ω2=rb2/rb1=常数中心距可分离性：中心距改变而传动比不变的性质齿廓间作用力方向不变：啮合线是一条直线3）渐开线特性1）AN=kN

2）法线必是基圆的切线3）基圆内没有渐开线4）渐开线取决于基圆的大小5）渐开线上K点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角，称为该点的压力角,用α

K表示。4）齿轮各部分的名称及基本参数模数m

：齿距P除以圆周率π所得的商，m=P/π齿顶高ha

：齿顶圆与分度圆之间的径向距离，ha=

ha*m

齿根高hf

：齿根圆与分度圆之间的径向距离hf=ha+C=(ha*+C*)m

齿数Z、齿顶圆da、基圆db、分度圆d、齿根圆dr

、顶C(C=C*m)压力角α（20°）、

πd=zPP=πd/z=πm

齿厚S=齿槽宽e

m1=m2=mα1=α2=α

上式表明，一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。

标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚等于分度圆上的齿槽宽的齿轮。5）标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件（4）斜齿圆柱齿轮——齿线为螺旋线的圆柱齿轮1）斜齿圆柱齿轮齿面的形成和特点

发生面在基圆柱面上作纯滚动（直齿轮）直线KK与母线平行渐开线面（斜齿轮）直线KK与母线βb角渐开线螺旋面应用：高速和重载传动。2）平行轴斜齿轮传动的特点：a.工作平稳，冲击和噪声小B.重合度大。c.最小齿数小于直齿轮的最小齿数d.传动中存在轴向力。3）斜齿圆柱齿轮正确啮合条件a.两齿轮法向模数相等，即mn1=mn2

b.两齿轮法向齿形角相等，即αn1=αn2c.两齿轮螺旋角相等、旋向相反，即

β1=β25）锥齿轮传动

是分度曲面为圆锥面的齿轮a.直齿锥齿轮轮齿形式：有直齿、斜齿和曲齿等多种形式。b.直齿锥齿轮的正确啮合条件：两齿轮的大端模数和齿形角分别相等，即

m1=m2α1=α2c.应用：

用于相交轴之间的运动与动力传递。动画演示4.蜗杆传动（1）蜗杆传动的特点、类型及应用

蜗杆传动主要由蜗杆和蜗轮组成，它们的轴线通常在空间交错成90º角。

1）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。但效率低，成本较高。

2）应用：应用于功率不大、作间歇运动的各类机械和仪表中

动画演示3）类型

蜗杆传动有以下类型：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。圆柱蜗杆传动又分为普通圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。其中圆柱蜗杆传动应用最广。环面蜗杆传动圆柱蜗杆传动锥蜗杆传动圆柱蜗杆传动动画演示动画演示（2）传动比

蜗杆传动比为

i=n1/n2=z1/z2

蜗杆的旋转分为左旋和右旋，常用右旋（3）蜗杆转动旋转方向的判定

右旋蜗轮右旋蜗杆

【小结】1.组成带传动的组成：主动轮、从动轮和中间挠性件。链传动的组成：主动链轮、从动链轮和链条。齿轮传动组成：主动轮、从动轮和支撑件。蜗杆传动组成：蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）和支撑轴2.类型带传动：据工作原理不同分为摩擦型和啮合型。链传动：按用途分为传动链、输送链和起重链。齿轮传动：按两齿轮轴线的相对位置分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。蜗杆传动：按蜗杆形状不同分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。3.传动比带传动：i12=ω1/ω2=n1/n2

链传动:i12=n1/n2=z2/z1

齿轮传动：i12=n1/n2=z2/z1

蜗杆传动:i=n1/n2=z2/z14.传动原理及应用带传动：原动机驱动主动带轮转动时，带与带轮间的摩擦力的作用，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。链传动：是以链条为中间挠性件，工作时，靠链与链轮轮齿的啮合传递运动和功率的。齿轮传动：是依靠两轮轮齿之间直接接触的啮合传动，用以传递空间任意两轴间的运动和动力，蜗杆传动：是由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，用于传递空间两交错轴之间的运动和动力。【习题与思考题】

1.填空题（1）带传动的工作原理是以张紧在两个轮以上的带作为中间绕行件，靠带与带轮接触面所产生的摩擦力来传递运动和动力的。（2）带传动的常用张紧方式有张紧轮、调整中心距、靠自生重力。（3）带传动不能保证精确的传动比的原因是

。（4）链传动按用途不同可以分为传动链、输送链和起重链。（5）链条在连接时，链节数最好取偶数。（7）国家标准规定，齿轮分度圆上的压力角为标准值，其值为

20º。（8）蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成，且蜗杆是主动件，蜗轮为被动件。（9）齿轮分度圆上的模数和压力角一定为定值。

2.简答题（1）什么是V带的基准长度？在使用和维护时要注意些什么？V带在规定的张紧力下，带与带轮基准直径相配处的周线长度称为基准长度，用Ld表示。在使用和维护时要注意：（1）带传动装置外面应加防护罩，以保障安全，同时禁止油、酸、碱对V带的腐蚀及日光暴晒而过早老化。（2）定期对V带进行检查（一般带的寿命为2500～3500h），看有无松弛和断裂现象，以便及时调整中心距或更换V带。更换时，要求成组更换。（3）带传动的工作温度不应超过60℃。（4）带传动装置不用时，应将传动带放松，需用时再张紧。（2）为什么带传动要有张紧装置？常用的张紧方法有哪些？在安装带传动装置时，带是以一定的拉力紧套在带轮上的，工作一段时间后会产生塑性伸长，导致张紧力逐渐减小，严重时出现打滑。因此，要重新张紧带，以保证带在张紧状态下工作。常见的张紧装置，为带轮中心距固定，利用张紧轮定期调整；设调整螺栓，可随时调整电动机的位置；或靠电动机和机架在重力作用下自动张紧。（3）与平带传动相比，V带传动为何得到更广泛的应用？V带与平带相比，由于正压力作用在楔形面上，在相同压紧力和相同摩擦因数的条件下，能传递较大的功率，结构也紧凑，故应用最广（4）链传动的主要特点是什么？链传动适用于什么场合？链条不需太大的张紧力，对轴的作用力较小；传递的功率较大，低速时能传递较大的圆周力；平均传动比不变；可在高温、低温、潮湿、油污、泥沙、日晒等恶劣环境下工作。其缺点是瞬时传动比不恒定，传动时有冲击和噪声，传动平稳性较差，价格较高。不宜用于高速和急速反向场合。与齿轮传动相比，链传动适用于中心距较大的两轴线或多根轴线相互平行，且只要求平均传动比准确的场合，如自行车、摩托车、矿山机械、农业机械、石油化工、起重运输机械等各种机械中。（5）齿轮传动的传动比怎样计算？