机械基础第四章 机械传动讲解

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1、41 带传动带传动 46 蜗蜗杆传动传动 42 链传动链传动 47 轮轮系 43 摩擦轮传动轮传动 实实操训练训练 44 螺旋传动传动 45 齿轮传动齿轮传动 4-1 带传动带传动 轿车发动 机缝纫机 夯土机 一、带传动组成及分类 带传动是由主动带轮、从动带轮和传动带所组成， 工作时依靠带与带轮之间的摩擦或啮合来传递运动和动 力。 带传动分为摩擦传动和啮合传动两类。属于摩擦传 动的带传动有平带传动、V带传动；属于啮合传动的带 传动有同步带。 带传动 带传动分类 带传动 二、带传动特点 1.传动平稳，噪声小，可以缓冲吸振； 2.过载时，带会在带轮上打滑，而起到保护其它传 动件免受损坏的作用； 3

2、.带传动允许较大的中心距，结构简单，制造、安 装和维护较方便，且成本低廉； 4.由于带与带轮之间存在滑动，带传动的传动效率 较低，带的寿命一般较短，不宜在易燃易爆场合下 工作。 带传动 三、平带传动带传动 1.平带传动带传动 的工作原理 平带传动 的工作原理就是利用带作为中间挠性件， 依靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。 带传动 平带传动 2.平带传动比 带传动 3.平带传动的形式 带传动 4.平带带的主要参数 （1）带轮的包角 带轮的包角（），就是胶带与带轮接触面的弧长所 对应的中心角。包角的大小反映带与带轮接触弧的长短。 带传动 带轮的包角 带传动 平带的参数计算 （）带长平带的带长

3、（L）是指带的内周长度。 在实际使用中，还须考虑平带在带轮上的张紧量、悬垂 量和平带的接头量。 四、V带传动 1.V带的结构 V带是没有接头的环形带，截面形状为梯形。其两个 侧面是工作面，强力层的结构形式有帘布结构和线绳结构 。 带的结构 带传动 2.V带带的类类型 常用的V带主要类型有：普通V带、窄V带、宽V带 、半宽V带等，它们的楔角（V带两侧边的夹角）均为 400。 另外，还有楔角为600的大楔角V带、汽车V带等。 其中以普通V带应用最为广泛。 带传动 3.普通V带传动的主要参数 （1）普通V带的截面尺寸 带传动 （2）普通V带带轮 的轮槽尺寸 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。

4、 轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮缘与轮毂 则用轮辐（腹板）连接成一整体。 带传动 （3）传动比 V带传动的传动比i7。 （4）带的基准长度Ld 带的基准长度是V带在规定的张紧力下，位于测量带 轮基准直径上的周线长度。 带传动 （5）传动实际中心距a 中心距一般根据结构要求来确定，若未给出中心距 ，可根据下式初 定中心距，即： 0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2） （6）小带轮包角 小带轮的 包角要求 1200。 带传动 4.汽车车用多楔带带 多楔带是在平带的机体上由多根V带组成的传动 带。 带传动 5.汽车同步带 汽车同步带结构 1-混合物 2-尼龙 3-玻璃纤维芯线 带传

5、动 6.普通V带传动的安装与维护 带传动 带传动 带传动 7.带传动带传动 的张紧张紧 装置 （1）调整中心距 带传动 （2）张紧轮 带传动 4-2 链传动链传动 链传动 自行车用链传动 汽车叉车用链传动 一、链传动的组成 链传动是由主动链轮、链条、从动链轮组成的。链 轮上制有特殊齿形的齿，通过链轮轮齿与链条的啮合来 传递运动和动力。 链传动 链传动 二、链传动的类型、特点和应用 链传动的类型、特点和应用 链传动 三、链传动的特点 优点是： 1.没有弹性滑动与打滑现象，平均传动比恒定不变； 2.链条装在链轮上，不需要很大的张紧力，对轴的压力小 ； 3.能传递较大的圆周力，效率较高； 4.维护容

6、易，并有一定的缓冲减振作用； 5.能在较恶劣的环境下（如高温、多尘、油污、潮湿、泥 沙、易燃及有腐蚀性条件）工作。 缺点是： 瞬时传动比不恒定，工作时有噪音；磨损后容易发生跳齿 ；不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。 链传动 四、滚子链 1.滚子链的组成 滚子链由滚子1、套筒2、轴销3、内链板4和外链板5组成 。 滚子链的结构 1滚子 2套筒 3轴销 4内链板 5外链板 链传动 2.滚子链的参数 双排滚子链 链传动 链传动 五、链传动比 链传动 六、链轮链轮 的结结构与材料 链轮是链传动 的重要零件，链轮齿 形已经标准化 。链轮的齿形应保证链节 能平稳而自由地进入和退出 啮合，并便于加工

7、。 链传动 链轮结构 七、链传动链传动 的使用与维护维护 1.链传动链传动 的布置 链传动 链传动 2.链传动链传动 的张紧张紧 张紧方法主要有： （1）增大两轮中心距。 （2）采用张紧装置。 链传动 链传动的张紧装置 ） 靠挂重自动张紧 ） 靠弹簧自动张紧 ） 靠螺栓调节的托板张紧 链传动 3. 链传动的常见故障分析及维护 链传动常见故障有疲劳破坏、磨损、胶合、跳齿 等原因。 链传动 链传动 4-3 摩擦轮传动轮传动 摩擦轮 摩擦压力机 一、摩擦轮传动工作原理 摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来 传递运动和动力的一种机械传动，有外接圆柱式和内接 圆柱式两种。 摩擦轮 摩擦轮传动 a

8、） 外接圆柱式 b） 内接圆柱式 1.增大正压压力 可以在摩擦轮上安装弹簧或其它的施力装置。但 这样会增加作用在轴与轴承上的载荷，导致增大传动 件的尺寸，使机构笨重。 摩擦轮 2.增大摩擦系数 通常是将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造， 在另一个摩擦轮的工作表面粘上一层石棉、皮革、橡 胶布、塑料或纤维材料等。 摩擦轮 二、摩擦轮传动比 摩擦轮 摩擦轮传动示意图 摩擦轮的传动比 就是两摩擦轮的转速之比等于它们直径的反比， 即： n1主动摩擦轮转速，r/min； n2从动摩擦轮转速，r/min； D1主动摩擦轮直径，mm； D2从动摩擦轮直径，mm。 摩擦轮 三、摩擦轮传动轮传动 的特点 1.结构

9、简单，使用维修方便，适合两轴中心距比较近 的传动。 2.传动时 噪声小，并可在运转中变速、变向。 3.过载时 ，两轮接触处会产生打滑，可以防止薄弱零 件的损坏，起到安全保护作用。 4.因在接触处有产生打滑的可能，所以不能保证准确 的传动比，传动效率比较低。 摩擦轮 4-4 螺旋传动传动 螺旋传动 台虎钳 千分尺 一、螺旋传动的组成 螺旋传动由螺杆、螺母和机架组成，其主要作用是将 旋转运动转换成直线运动，并同时传递运动和动力， 螺旋传动分为普通螺旋传动、差动螺旋传动和滚珠螺 旋传动三种。 螺旋传动 螺旋传动的组成 二、普通螺旋传动传动 1.普通螺旋传动传动 的运动动形式 普通螺旋传动常用螺纹有矩

10、形螺纹、 梯形螺纹 和锯齿形螺纹， 其中梯形螺纹齿根强度较高， 磨 损后间隙易修复， 应用较广。 螺旋传动 螺旋传动 螺母固定不动， 螺杆回转并作直线运动。 螺旋传动 螺杆固定不动， 螺母回转并作直线运动。 螺旋传动 螺杆回转， 螺母作直线运动。 螺旋传动 螺母回转， 螺杆作直线运动。 2.直线线运动动方向的判定 螺旋传动 判定方法： （1）右螺旋用右手，左螺旋用左手。手握空拳，四 指指向与螺杆（或螺母）回转方向相同，大拇指竖直。 （2）若螺杆（或螺母）回转移动，螺母（或螺杆） 不动，则大拇指指向即为螺杆（或螺母）的移动方向。 （3）若螺杆（或螺母）回转不动，螺母（或螺杆） 移动，则大拇指指向

11、的相反方向即为螺母（或螺杆）的 移动方向。 螺旋传动 螺旋传动 .直线运动距离 普通螺旋传动移动距离为： L NP 螺杆 （或螺母） 的移动距离，mm； 回转圈数； 螺纹导程，mm。 三、差动螺旋传动 由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动 （不一致）的螺旋传动称为差动螺旋传动。 螺旋传动 差动螺旋传动 四、滚珠螺旋传动 滚珠螺旋传动具有滚动摩擦阻力小、摩擦损失小 、传动效率高、传动时运动稳定、动作灵敏等优点。 螺旋传动 滚珠螺旋传动 4-5 齿轮传动齿轮传动 齿轮传动 手动变速器 汽车驱动桥 一、齿轮传动齿轮传动 的特点、分类类和应应用 1.齿轮传动齿轮传动 的特点 （1）适应性广。其

12、传递功率范围从0.1W到10kW以上； 传递圆周速度可达到300m/s以上；直径可达25m左右。 （2）传动比恒定。齿轮传动能保证两轮瞬时传动比恒 等于常数。 （3）效率较高，齿轮机构传动效率一般在95%以上。 （4）工作可靠，寿命较长。 （5）可以传递空间任意两轴间的运动。 （6）制造和安装精度要求高，成本高。 （7）不适于距离较大的两轴间的运动传递等。 齿轮传动 齿轮传动的类型 2.齿轮传动的类型 齿轮的种类很多，分类方法也很多，一般按一对 齿轮两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三种。 各种类型的齿轮传动： 齿轮传动 3.齿轮传动比 齿轮传动 二、渐渐开线

13、线直齿圆齿圆 柱齿轮齿轮 1.渐渐开线齿线齿 廓的形成 齿轮传动 渐开线的形成 2.渐渐开线线直齿圆齿圆 柱齿轮齿轮 各部分名称 齿轮传动 渐开线标准直齿圆柱齿轮 3.渐渐开线线直齿圆齿圆 柱齿轮齿轮 基本参数 （1）齿形角 齿轮传动 基准齿形 （2）齿轮的齿数z 在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总 数，称为齿 轮的齿数，用z表示。 （3）模数m 设分度圆上的齿距为P，齿轮的齿数为，则分度 圆的周长为dzP，因此，分度圆的直径为： d = zP / 齿轮传动 齿轮传动 模数 m 齿距除以圆周率 所得的商， 即： m P d =mz m的单位是 mm。 齿轮各部分尺寸与模数的关系 4.渐开线直齿

14、圆柱齿轮各部分尺寸计算 齿轮传动 齿轮传动 5.直齿圆柱内齿轮 齿轮传动 与外齿轮比较， 内齿轮有以下特点： （） 齿厚相当于外齿轮的齿槽宽， 而齿槽 宽相当于外齿轮的齿厚。 （） 内齿轮的齿顶圆 在分度圆之内， 而齿 根圆在分度圆之外。 其齿根圆比齿顶圆 大。 （） 齿轮的齿顶齿 廓均为渐开线时， 其齿 顶圆必须大于基圆。 齿轮传动 6.渐渐开线线直齿圆齿圆 柱齿轮齿轮 的正确啮啮合条件 一对渐开线齿轮 要正确啮合， 必须满足一定的 条件。 由于模数m和压力角都是标准化的，所以两 齿轮正确啮合条件为： （1） 两齿轮分度圆上的齿形角相等，1=2= ； （2） 两齿轮的模数相等，m1=m2=m

15、。 齿轮传动 7.齿轮齿条传动 齿轮传动 齿条的特点： （1） 齿条齿廓上各点的齿形角相同， 并取 =20； （2） 轮齿不同高度上的齿距均相等，P=。 三、齿轮传动失效的形式 齿轮传动 四、齿轮齿轮 材料 1.锻钢锻钢 （1）软齿面齿轮 软齿面齿轮常用中碳钢和中碳合金钢，如45钢、40Cr 、35SiMn等材料，进行调质或正火处理。 （2）硬齿面齿轮 硬齿面齿轮常用的材料为中碳钢或中碳合金钢经表面 淬火处理。 齿轮传动 2.铸钢铸钢 当齿轮的尺寸较大(大于400600mm)而不便于锻造 时，可用铸造方法制成铸钢齿 坯，再进行正火处理以细 化晶粒。 3.铸铁铸铁 低速、 轻载场 合的齿轮可以制

16、成铸铁齿 坯。当尺寸 大于500mm 时可制成大齿圈， 或制成轮辐式齿轮。 齿轮传动 五、齿轮结构形式 齿轮传动 六、齿轮传动的润滑 齿轮传动 七、其他齿轮传动齿轮传动 1.斜齿轮传动齿轮传动 （1）圆柱齿轮的形成 齿轮传动 （2）斜齿圆柱齿轮的传动特点 1.平行轴斜齿轮传动中齿廓接触线是斜直线轮齿是 逐渐进入和脱离啮合的，故工作平稳，冲击和噪 声小，适用于高速传动。 2.承载能力大，可用于大功率传动。 3.使用寿命长。 4.传动时会产生轴向分力，不能用作滑移齿轮。 齿轮传动 （3）斜齿圆柱齿轮的基本参数 1）螺旋角 齿轮传动 2）模数 斜齿圆柱齿轮的模数分端面模数 t和法面模数 ， 两者关系为：mn= tcos。 法面模数 mn 是标准值， 即 n