机械基础-机械传动

机械基础,人民邮电出版社,第四章 机械传动,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 带的结构和标准3了解V 带轮的材料和结构4会选用V 带传动的参数5能正确安装、张紧、调试和维护V 带传动,一、带传动 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。,续表,二、V 带,环形带由包布层、伸张层、强力层和压缩层组成。,V 带是标准件，V 带的标记由型号、基准长度和标准号组成。 普通V 带的型号分为Y、Z、A、B、C、D、E 7 种，截面尺寸依次增大。V 带的截面积越大，传递功率也越大。,三、V 带轮1V 带轮结构 带轮一般由轮缘、轮辐、轮毂3 部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽，轮毂是带轮与轴的连接部分，轮缘与轮毂用轮辐连接成一整体。2V 带轮材料 V 带轮材料主要根据带轮的圆周速度进行选择。,一、V 带传动参数的选用1V 带传动参数（1）传动比i。（2）轮槽角 。（3）带轮基准直径dd。（4）中心距a。（5）小轮包角 1。（6）V 带的基准长度Ld。（7）带的线速度v。（8）V 带的根数z。,2参数选用原则,二、V 带传动安装要求1带轮要可靠固定，两带轮轴线平行。2V 带型号和规格正确，张紧度应适当。,三、V 带传动维护要点1V 带松紧的定期检查发现不宜继续使用的V 带要及时更换。2V 带张紧方法（1）调整中心距。（2）使用张紧轮。,3V 带传动的防护V 带传动必须使用防护罩,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,一、链传动的工作原理、类型、特点和应用 链传动是由链条和链轮组成的传递运动和动力的装置。,二、链条 常用的链条有传动链、输送链、起重链等。,滚子链已标准化，GB/T12432006 对传动用短节距精密滚子链、套筒链、链轮等作出了相应的规定。常用滚子链的主要参数和尺寸可查阅此标准。 链条接头有开口销、弹性锁片、过渡链节等形式。,三、链轮 链传动工作时，链与链轮轮齿之间有冲击和摩擦，故轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，常采用低碳钢或低碳合金钢经过渗碳淬火后低温回火。,一、链传动参数的选用原则1链轮齿数z2平均传动比i3链节距p4中心距a,二、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，否则容易脱链和影响正常啮合，产生不正常磨损。2链条应适度张紧，避免因垂度过大，引起啮合不良和链条振动。,三、链传动的维护要点1链条的张紧2润滑3防护,自行车链传动的拆装与调试第一步 拆卸自行车链条第二步 链传动的安装与调试,阶段性实习训练三 V带传动的拆装与调试,学习目标能正确拆装、调试及维护V 带传动学习任务1拆装台式钻床的V 带传动2进行正确的V 带传动调试及维护,任务实施,第一步 拆卸台式钻床（见图4-1-1）的V 带传动1拆卸台式钻床的V 带传动，填写实训表3-1。,2计算钻床从动带轮转速n2,（2）根据配对带轮基准直径，由传动比公式 （公式中n1 为主动带轮转速，也即电动机额定转速），计算各级从动带轮的转速n2 并将各配对带轮基准直径、传动比和从动带轮转速填入实训表3-3。,第二步 安装并调试V 带传动1将V 带预装在带轮上，调节带轮轴线的平行度、V 形槽对称面的重合度，检验V 带张紧度，固定带轮。2启动台式钻床，观察V 带传动的运转情况并进行调试，直到能正常工作。3停止运转，盖好防护罩。,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尺寸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,一、齿轮传动 齿轮传动是利用主、从动齿轮的直接啮合传递两轴之间运动和动力的机械传动。 齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，适用的功率、速度和尺寸范围大。1齿轮传动的分类 齿轮传动的类型很多，根据两轴的相对位置不同分为：两轴线平行的齿轮传动；两轴线相交的齿轮传动；两轴线在空间交错的齿轮传动。 根据齿轮的工作条件不同分为：闭式齿轮传动和开式齿轮传动。2齿轮传动的传动比 齿轮传动的传动比是主动齿轮与从动齿轮转速之比，也等于从动轮齿数与主动轮齿数之比。,二、* 齿轮传动啮合1正确啮合条件,m1 = m2 = m 1 = 2 = ,2连续传动条件 齿轮传动时，必须使前一对轮齿终止啮合前，后一对轮齿已经进入啮合，保证在每一瞬间都有一对以上齿轮同时啮合，这样才能保证齿轮的连续传动，否则就会产生间歇运动或发生冲击。齿轮传动时，同时啮合的齿数越多传动越平稳。,三、* 齿轮传动精度 国家标准规定齿轮及齿轮副的精度等级为12 个等级，从1 级到12 级，精度依次降低，其中常用精度等级为6、7、8、9 四级，7 级为基础等级，1 级、2 级为待发展等级，12 级为精度最低的等级。 每个精度等级部分为三个公差组（组、组、组），I 组影响传递运动的准确性，组影响运动的平稳性，组影响载荷分布的均匀性。,四、齿轮常用材料,一、直齿圆柱齿轮的主要参数1齿数z2模数m3齿形角,二、直齿圆柱齿轮几何尺寸计算,三、* 齿轮的根切现象和变位齿轮1渐开线齿轮的加工 加工齿轮可采用仿形法和范成法两种方法。仿形法一般是指在普通铣床上用与被切齿轮齿槽形状完全相同的盘形铣刀或指状铣刀切制齿轮的方法。 范成法又称展成法。用范成法加工齿轮时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有齿轮插刀、齿条插刀和齿轮滚刀3 种。2* 变位齿轮的加工 加工齿轮时，刀具从切制标准齿轮的位置向远离或靠近齿轮坯的方向移动一定距离后切制的齿轮称为变位齿轮。为了避免根切，刀具需向远离齿轮坯的方向移动，这种变位称为正变位，刀具向靠近齿轮坯方向移动称为负变位。,四、齿轮失效 齿轮失效是指齿轮在传动过程中发生的失去正常工作能力的现象。,五、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,测算齿轮几何尺寸,第一步 测量齿顶圆直径,1偶数齿齿轮齿顶圆直径测量方法 如图4-3-15 所示，用游标卡尺的卡脚卡对称齿的齿顶直接测得齿顶圆直径。,2奇数齿齿轮齿顶圆直径测量方法 当齿数为奇数时，因为轮齿不对称，不能直接测量到齿顶圆直径da。可先测量出定位轴孔直径D 和孔壁到齿顶的距离H，如图4-3-16 所示。可得：da = D + 2H,第二步 计算齿轮模数,第三步 记录测算数值，确定标准模数,第四步 计算齿轮几何尺寸,第四节 蜗杆传动,学习目标1了解蜗杆传动的特点、类型、主要参数和应用2* 了解蜗轮蜗杆的结构和常用材料3熟悉蜗杆传动的维护措施,一、蜗杆传动及其特点 蜗杆传动是在空间两交错轴间传递运动和动力的机械传动。蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。,二、蜗杆传动的分类 按蜗杆形状不同，蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动3 类。 按螺旋线的方向不同蜗杆有左旋和右旋两种。,三、* 蜗轮蜗杆的结构1蜗杆结构形式分为无退刀槽和有退刀槽两种。2蜗轮结构形式有整体式、齿圈式、螺栓连接式和镶铸式4 种。,四、* 蜗轮、蜗杆的材料 蜗杆传动时，蜗轮齿面磨损严重、易胶合。蜗杆一般用碳钢或合金钢制成。蜗轮齿面材料选择要考虑材料的耐磨性和抗胶合性，多采用摩擦系数较低、抗胶合性较好的锡青铜、铝青铜或黄铜，低速时可采用铸铁。新材料锌铝合金以耐磨性能好、价格低廉得到了广泛的推广。,一、蜗杆传动的基本参数1模数m2齿形角3分度圆柱导程角4蜗杆直径系数q5轴向齿距p26蜗杆头数z17齿顶圆直径da1 和齿根圆直径df18中心距a9传动比i,二、蜗杆传动的传动比,蜗杆传动的传动比,蜗杆传动用于分度机构时，一般采用单头蜗杆（z1 = 1）；用于动力传动时，常取z1 = 2 3；当传递功率较大时，为提高传动效率，可取z1 = 4。,三、蜗轮的回转方向 蜗杆按蜗杆轮齿的螺旋方向不同，可分为右旋蜗杆和左旋蜗杆，蜗杆副中配对蜗轮的旋向与蜗杆相同。,四、蜗杆传动的失效形式 蜗杆传动和齿轮传动相似，失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿根折断等几种。,五、蜗杆传动的维护1蜗杆传动的试运行2蜗杆传动的润滑3蜗杆传动的检修,第五节 齿轮系与减速器,学习目标1了解常用轮系的分类及应用2掌握定轴轮系传动比的计算3* 了解行星轮系传动比的计算4了解减速器的类型、标准和应用,轮系即为由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统。,1定轴轮系 如图4-5-2 所示，所有齿轮轴线都是固定不变的轮系即为定轴轮系。,2周转轮系,这种至少有一个齿轮的轴线绕另一齿轮轴线转动的轮系称为周转轮系。 图4-5-3（a）所示的周转轮系中，有两个主动件（构件H 和齿轮3），即为差动轮系；若构件H 或齿轮3 中只有一个主动件，则这样的周转轮系称为行星轮系，如图4-5-3（b）所示，齿轮2 为行星轮。,一、轮系传动比的计算1定轴轮系传动比计算,2* 行星轮系传动比计算 行星轮系转速计算时，先给行星轮系加一与系杆大小相同、方向相反的假想转速-nH，轮系成为假想的定轴轮系。,二、* 常见新型轮系,三、减速器 减速器是传动比固定的轮系，由齿轮或蜗轮蜗杆组成，是用来降低转速增大扭矩的封闭机械装置。1减速器的类型,2减速器的标准,计算定轴轮系的传动比 如图4-5-5 所示的轮系，已知z1 = 18、z2 = 20、z2 = z3 = 25、z3 = 2、z4 = 40，若n1 转速为100r/min，求n4 的大小和方向？,第六节 机械润滑与机械密封,学习目标1了解润滑剂的种类、性能及选用2了解机械中常用润滑剂和润滑方法3了解常用密封装置的分类、特点和应用,一、润滑剂 润滑剂是能降低摩擦阻力的介质。气态的空气、液态的润滑油、半固态的润滑脂和固体的润滑剂，均可作为润滑剂。,二、常用的润滑剂及其应用 常用润滑剂有润滑油和润滑脂。润滑油流动性能好，冷却好，用于高速机械，但易从箱体内流出，需采用结构复杂的密封装置，且需经常加油。常用润滑油的牌号见表4-6-1。,一、常用的润滑方法 常用润滑方法有手工定时润滑和连续润滑。手工定时润滑主要靠手工定时加油、加脂，主要用于低速、轻载或不连续运转的机械。润滑油杯有压配式压注油杯、旋套式注油油杯。 连续润滑方式有油绳润滑、油浴润滑、油雾润滑等。 油浴润滑，主要由浸入油池一定深度的大齿轮通过旋转，将润滑油带入啮合区进行润滑，用于齿轮速度小于12m/s 的场合；当齿轮速度大于12m/s 时，采用将压力油喷入啮合区的方法。 油雾润滑则用压缩空气将润滑油从喷嘴喷出，使润滑油雾化后随压缩空气弥散至摩擦表面起润滑作用，常用于高速滚动轴承、齿轮传动及导轨的润滑。,二、密封装置,根据结合面是否具有相对运动，密封分为静密封和动密封。常用的静密封有垫片密封、密封圈密封、密封胶密封。常用的垫片有纸垫片、橡胶垫片、塑料垫片和金属垫片。,车床的定期润滑,1根据车床说明书，找出车床每班均需加注润滑油的部位。2用油壶给车床床身导轨、丝杠等加注40 号机油。3检查车床主轴箱、进给箱有无漏油现象。,阶段性实习训练四 减速器拆装与分析,学习目标1会正确拆装螺纹连接2掌握减速器的拆装,任务实施,第一步 打开减速器箱盖,1减速器箱盖拆卸的一般顺序 拧开放油螺塞，将油放干净拔出定位销拧下端盖螺钉（嵌入式端盖例外）拆下端盖拧下箱盖与箱座的连接螺栓借助起盖螺钉（吊耳）拧松箱盖用吊环螺钉吊起箱盖，翻转180放置一旁。2螺纹连接拆卸要领 拆卸螺纹连接时，应使用相同规格的扳手或螺丝刀进行拆卸。,（1）同一平面螺钉（栓）组拆卸。 先将各螺钉（栓）按规定顺序拧松一遍（一般为1 2 转），若无顺序要求应按先四周后中间或按对角线的顺序拧松一遍，然后按顺序分次匀称地进行拆卸。 首先拆下难拆部位的螺钉（栓）。 拆卸悬臂部件圆周分布的螺钉时，最上部的螺钉在最后取出。 对不易观察的螺钉，应仔细检查后试用螺丝刀、撬棒等工具将连接零件分开，以免有隐蔽的螺钉未拆除导致撬坏零件。（2）锈蚀螺纹连接拆卸。 锈蚀螺纹连接的拆卸主要有非破坏性、破坏性两种方式。 非破坏性拆卸一般在螺钉（栓）及螺母上注些汽油或机油，待一段时间后，用小锤沿四周轻轻敲击，螺钉（栓）、螺母松动后拧出；破坏性拆卸一般采用乙炔氧火焰加热螺母或割去螺钉头部，手锯锯断螺钉（栓）及螺母，錾子錾开螺母，钻头钻孔等方法。,问题探讨,减速器中除了箱体、传动零件外，还有一些附件，分别在什么位置？作用又如何？填写实训表4-1。,第二步 观察减速器内部结构,问题探讨 高速轴系、低速轴系在减速器中是如何实现其定位的？,第三步 安装减速器1安装前零件清洗2零件预装3组件装配4减速器总装5检测齿轮传动精度、齿侧间隙6在箱体结合面，涂密封胶，注入润滑油，合箱盖7按顺序，均匀地拧紧各连接螺栓,知识技能拓展,1轴承轴向间隙的调整要求 轴承装入轴颈时，用轴承内圈端面实现轴向定位，其轴向间隙用0.05mm 塞尺检查（塞尺不得通过）。单列向心球轴承时，轴承之一与端盖之间需保留0.40.2mm的轴向间隙，并由垫片调整。2齿轮副接触斑点测量 在一对啮合齿轮主动轮的每个轮齿上均匀涂上红铅油，使其在轻微制动下运转，从动齿轮面上印出接触斑点。接触斑点基本分布在齿轮齿高中部附近，接触面积沿齿高方向不小于45%，沿齿宽方向不小于60%。,3压铅法检测齿侧间隙 将一段铅丝插入齿轮间，转动齿轮碾压铅丝，铅丝变形后的厚度即是齿轮副侧隙大小，用游标卡尺测量其值。4螺纹连接装配要领（1）控制拧紧力矩 根据使用要求和螺栓直径，正确选用扳手，有预紧力要求的螺纹连接，采用控制力矩扳手；无严格控制预紧力的螺纹连接，采用梅花扳手、死扳手等，尽量不用活扳手。（2）成组螺栓或螺母拧紧时，应根据被连接件形状和螺栓的分布情况，按一定的顺序逐次（一般为2 3 次）拧紧螺母，如实训图4-2 所示。 在拧紧长方形布置的成组螺母时，应从中间开始，逐渐向两边对称地扩展，如实训图4-2（a）所示；在拧紧圆形（见实训图2-4）或方形布置的成组螺母时，必须对称进行（如有定位销，应从靠近定位销的螺栓开始），如实训图4-2（b）所示。,第四步 调试减速器 手动转动高速轴，要保证转动灵活没有滞迟现象。空转运行30min 以上，检查运转情况。保证轴承温升不能超过规定要求，齿轮无显著噪声。,