机械基础ppt课件——机械传动

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第八章 机械传动,8-1,带传动与链传动,一、带传动,1.,带传动的工作原理和特点 图,8-1,如图,8-1,所示，带传动是一种常用的机械传动形式，它通过环形曳引元件，在两个或两个以上的传动轮之间传递运动和动力，它的主要作用是传递转矩和改变转速。大部分带传动是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。,带传动带传动的使用特点：,（,1,）带传动的优点,带传动属于挠性传动，其运行平稳，噪声小，有缓冲吸振作用；带会在带轮上打滑，有过载保护作用；带传动允许较大的中心距，适于远距离传动；而且带结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低廉。,（,2,）带传动的缺点,8-1,带传动与链传动,由于带与带轮之间存在滑动，有弹性滑动使传动比不恒定；带的张紧力较大（与啮合传动相比），轴上压力较大；带的结构尺寸较大，不紧凑；带传动效率较低，带的寿命一般较短，不宜在易燃易爆场合下工作；带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃和易爆的场合。,2.,带传动的类型和应用,（,1,）带传动的类型。按传动原理带传动分为摩擦带传动和啮合带传动。摩擦带传动靠传动带与带轮之间的摩擦力实现传动，如,V,带传动、平带传动等；啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。,按用途带传动分为传动带和输送带。传动带用来传递动力，输送带用来输送物品。,按传动带的截面形状分平带、,V,带、多楔带、圆形带和齿形带（同步带）。平带如图,8-2,所示，平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。,V,带如图,8-3,所示，,V,带的截面形状为梯形，两侧面为工作表面。多楔带如图,8-4,所示，多楔带是在平带基体上由多根,V,带组成的传动带，可以传递很大的功率。圆形带横截面为圆形，只用于小功率传动，如图,8-5,。齿形带（同步带）如图,8-6,所示。,8-1,带传动与链传动,图,8-2,平带 图,8-3V,带 图,8-4,多楔带 图,8-5,圆形带,图,8-6,齿形带,（,2,）带传动的应用。带传动是一种应用广泛的机械传动方式，在精密机械、工程机械、矿山机械、化工机械、交通运输和农业机械等各个领域，它都得到广泛的应用，如图,8-7,。,图,8-7,带传动的应用,8-1,带传动与链传动,3.V,带的结构和标准,（,1,）,V,带的结构。标准,V,带都制成无接头的环形带，其横截面结构如图,8-8,所示。强力层的结构形式有帘布结构和线绳结构。其中，顶胶和底胶由橡胶制成，包布由橡胶帆布制成，主要起耐磨和保护的作用。,图,8-8 V,带横截面结构,（,2,）,V,带的标准。,V,带的种类：普通,V,带、窄,V,带、宽,V,带、大楔角,V,带、齿形,V,带、汽车,V,带、联组,V,带和接头,V,带等。其中普通,V,带应用最广。,普通,V,带已标准化，按截面尺寸有,Y,、,Z,、,A,、,B,、,C,、,D,、,E,等,7,种型号（表,8-1,）。,8-1,带传动与链传动,4.V,带轮的结构和材料选择,(1)V,带轮的结构。如图,8-9,所示，带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂,3,部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。,图,8-9 V,带轮的结构,（,2,）,V,带轮的材料选择。带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为,HT150,或,HT200,；转速较高时宜采用铸钢，,(,或用钢板冲压后焊接而成,),；小功率时可用铸铝或塑料。,8-1,带传动与链传动,5.V,带轮的安装、张紧和维护,（,1,）,V,带轮的张紧,定期张紧法（两轮的中心距能够调整时）。如图,8-13,所示，采用定期改变中心距的方法来调节,V,带轮的预紧力，使,V,带轮重新张紧。,自动张紧法。如图,8-14,所示，将装有,V,带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用,V,带轮的自重，使,V,带轮随同电动机绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。,图,8-13,定期张紧法 图,8-14,自动张紧法,8-1,带传动与链传动,加张紧轮法,图,8-15,加张紧轮法,如图,8-15,所示，当中心距不能调节时，可采用张紧轮将,V,带轮张紧。张紧轮一般应放在松边内侧，使,V,带轮只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响小,V,带轮的包角。若张紧轮置于松边外侧，则应尽量靠近小,V,带轮。张紧轮的轮槽尺寸与,V,带轮的相同，且直径小于小,V,带轮的直径。,（,2,）,V,带轮的安装与维护要求，为了保证安全，,V,带轮必须遵守一定的安装方法，同时必须对,V,带轮进行必要的维护。一般要按设计要求选取带型、基准长度和根数；带不能与矿物油、酸、碱等介质接触，以免腐蚀；带不能曝晒，不能新旧带混用（多根带时），以免载荷分布不匀。,8-1,带传动与链传动,二、链传动,1.,链传动的组成和工作原理,链传动由主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等组成，比较重要的是两轴平行的大、小链轮和链条，如图,8-16,。,图,8-16,链传动,链传动与带传动有相似之处：链轮齿与链条的链节啮合，其中链条相当于带传动中的挠性带，但又不是靠摩擦力传动，而是靠链轮齿和链条之间的啮合来传动。因此，链传动是一种具有中间挠性件的啮合传动。,2.,链传动的特点和应用,与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为,97%,98%,）；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用在轴上的压力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。运转时不能保持恒定传动比，传动的平稳性差；工作时冲击和噪音较大；磨损后易发生跳齿；只能用于平行轴之间的传动。,8-1,带传动与链传动,3.,链传动的分类,（,1,）套筒滚子链。套筒滚子链的组成如图,8-17,所示，包括内链板，外链板，销轴，套筒，滚子，既有单排链，也有多排链（大功率）。套筒滚子链的特点是摩擦磨损较小，噪声较大。,（,2,）齿形链。齿形链的结构如图,8-18,所示。齿形链与套筒滚子链相比，其传动平稳，噪声较小，能传动较高速度，但摩擦、磨损较大。,图,8-17,套筒滚子链 图,8-18,齿形链,4.,链传动的失效形式,链传动的失效形式主要有链板、销轴、套筒和滚子的疲劳破坏；链节磨损后伸长；冲击破坏；胶合；轮齿过度磨损；过载拉断等良好的润滑是保证链传动正常工作的重要条件，当链传动的实际润滑方式与规定的润滑方式不符时，将影响链传动所能传递的功率或降低使用寿命。,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,一、齿轮传动,1.,齿轮传动的特点、分类和应用,齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。,齿轮传动的类型很多，下面介绍几种常用的分类方法。,（,1,）按传动轴的相对位置可以分为平行轴齿轮传动（如图,8-19,）、相交轴齿轮传动（如图,8-20,）、交错轴齿轮传动（如图,8-21,）。平行轴齿轮传动又称为平面齿轮传动机构，相交轴齿轮传动机构和交错轴齿轮传动机构统称为空间齿轮传动机构。,图,8-19,平行轴齿轮传动 图,8-20,相交轴齿轮传动图,8-21,交错轴齿轮传动,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,（,2,）按工作条件分为开式、半开式和闭式。,开式是齿外露，灰尘易于落在齿面，适用于低速及不重要的场合。半开式常用于农业机械、建筑机械及简单机械设备（只有简单防护罩）。闭式是轮齿封闭在箱体内，润滑、密封良好，常用于汽车、机床及航空发动机。,（,3,）按齿形分为渐开线、摆线和圆弧。,渐开线是常用齿轮的齿形；摆线主要用于计时仪器；圆弧主要用于要求承载能力较强的场合。,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,2.,渐开线齿轮各部分的名称和主要参数,（,1,）渐开线齿轮各部分的名称（图,8-28,）,齿顶圆：包含齿轮所有齿顶端的圆称为齿顶圆，用,r,a,和,d,a,分别表示其半径和直径。,齿槽宽：齿轮相邻两齿之间的空间称为齿槽；在任意圆周,r,K,上所量得的齿槽的弧长称为该圆周上的齿槽宽，以,e,K,表示。,齿厚：沿任意圆周于同一轮齿两侧齿廓上所量得的弧长称为该圆周上的齿厚，以,s,K,表示。,图,8-28,渐开线齿轮各部分的名称,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,齿根圆：包含齿轮所有齿槽底的圆称为齿根圆，用,r,f,和,d,f,分别表示其半径和直径。,齿距：沿任意圆周上所量得的相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距，以,p,K,表示。在同一圆周上的齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即,p,K,=s,K,+e,K,。,分度圆：在齿顶圆和齿根圆之间，规定一直径为,d,的圆，作为计算齿轮各部分尺寸的基准，这个圆称为分度圆。分度圆上的齿厚、齿槽宽和齿距分别用,s,、,e,和,p,表示，且,p=s+e,。分度圆的大小是由齿距,p,和齿数,z,决定的，因分度圆的周长,d=pz,，于是得：,d=pz/,。,齿顶高：分度圆与齿顶圆之间的径向距离称为齿顶高，用,h,a,表示。,齿根高：分度圆与齿根圆之间的径向距离称为齿根高，用,h,f,表示。,齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用,h,表示。,（,2,）渐开线齿轮的基本参数。决定渐开线齿轮尺寸和齿形的基本参数有,5,个：齿轮的模数,m,、压力角,、齿数,z,、齿顶高系数,h*a,及顶隙系数,c*,。以上,5,个参数，除齿数,z,外均已标准化。,模数,m,。分度圆上的齿距,p,对,的有理化比值称为模数。,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,压力角,。渐开线齿轮各处的压力角不相等，分度圆上的压力角简称为压力角，用,表示，它是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数。分度圆就是渐开线齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。,齿数,z,。在渐开线齿轮的整个圆周上，轮齿的数目称为齿数，用,z,表示。,齿顶高系数和顶隙系数。齿顶高,ha,：分度圆与齿顶圆间的径向距离。,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,3.,渐开线齿轮传动的啮合和安装条件,（,1,）啮合过程。如图,8-29,所示，齿轮,1,为主动轮，齿轮,2,为从动轮。当两轮的一对齿开始啮合时，先以主动轮的齿根推动从动轮的齿顶，因而起始啮合点是从动轮的齿顶圆与啮合线,N,1,N,2,的交点,B,2,。随着啮合传动的进行，轮齿啮合点沿着,N,1,N,2,移动，主动轮轮齿上的啮合点逐渐向齿顶部移动，而从动轮轮齿上的啮合点向齿根部移动。当啮合传动进行到主动轮的齿顶圆与啮合线,N,1,N,2,的交点,B,1,时，两轮齿即将脱离接触，故,B,1,为轮齿的终止啮合点。从一对轮齿的啮合过程来看，啮合点实际走过的轨迹只是啮合线,N,1,N,2,上的一段,B,1,B,2,，故将,B,1,B,2,称为实际啮合线。若将两轮的齿顶圆加大，则,B,1,B,2,就越接近两轮的啮合极限点,N,1,和,N,2,。但基圆内无渐开线，故实际啮合线不可能超过啮合极限点,N,1,和,N,2,。因此，啮合线,N,1,N,2,是理论上最大的啮合线，故称为理论啮合线。,N,1,N,2,与连心线,O,1,O,2,的交点,C,称为节点。,图,8-29,啮合过程,过节点,C,作两节圆的公切线,tt,，它与啮合线,N,1,N,2,所夹锐角,称为啮合角。当两齿轮的节圆和分图,8-30,齿轮正确啮合条件度圆重合时，啮合角等于压力角。,8-2,齿轮传动与蜗杆传动,（,2,）正确啮合条件。图,8-30,表示一对渐开线齿轮同时有两对齿参加啮合，前一对齿在,K,点接触，后一对齿在,K,接触。它们都在啮合线,N,1,N,2,上，由图可以看出，只有当两轮相邻两齿的同侧齿廓之间法向距离相等，即,K,1,K,1,=K,2,K,2,时，才能保证两轮正确啮合。,K,1,K,1,和,K,2,K,2,称为两齿轮的法向齿距。,一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相