机械基础与实训 教学课件 ppt 作者 杨士伟 项目8

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1、,机械基础与实训,杨士伟 主编 2009.9,项目8 机械传动,任务1 带传动 任务2 链传动 任务3 齿轮传动 任务4 蜗杆传动 任务5 轮系与减速器,任务1 带传动,问题引入,带传动是一种常见的机械传动，由大、小两个带轮及张紧在带轮上的传动带组成，当主动轮1由电动机驱动后，通过胶带3带动从动轮2一起转动。一般机床从电动机到主轴箱之间都是利用带传动来传递运动和动力的。,1、带传动的工作原理及类型 （1）摩擦型带传动 (a) 平带传动 (b) V带传动 (c) 多楔带传动 (d) 圆带传动 （2）啮合型带传动,任务1 带传动,知识1 带传动的工作原理、类型、特点和应用,2、带传动的使用特点 （

2、1）带有良好的挠性，能缓冲、吸振、传动平稳、无噪声。 （2）当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件的损坏，起到安全保护作用。 （3）结构简单，制造，安装和维护方便。 （4）带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。 （5）由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 （6）带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 （7）带的寿命较短，需经常更换。,任务1 带传动,知识1 带传动的工作原理、类型、特点和应用,3、带传动的应用 带传动是一种常见的、成本较低的动力传动装置，在生产和生活的各种机器中，如汽车、缝纫机、洗衣机、数控机床等方面广泛使用。 摩擦型带

3、传动一般适用于功率不大且无需保证准确传动比的场合。在多级减速传动装置中，带传动通常置于与电动机相连的高速级。 啮合型带传动的平均传动比较准确，且传动比范围较大，速度较高，传递功率较大，传动效率较高，结构紧凑，多用于传动比要求准确的中、小功率的传动中，如数控机床、汽车发动机等传动。,任务1 带传动,知识1 带传动的工作原理、类型、特点和应用,4、带传动的传动比 带传动的传动比是主动轮和从动轮的转速（或角速度）之比。不考虑带在轮上的弹性滑动，带传动的传动比计算公式为 式中 n 1 主动带轮的转速，单位为 r/ min； n 2 从动带轮的转速，单位为 r/ min； d d1 主动带轮的基准直径，

4、单位为mm； d d2 从动带轮的基准直径，单位为mm。,任务1 带传动,知识1 带传动的工作原理、类型、特点和应用,1、V带的结构、标准 普通V带为无接头的环形带，其截面呈等腰梯形，两侧面为工作面，其结构由顶胶、抗拉体、底胶和包布组成。 我国生产的普通V带的尺寸已标准化，按截面尺寸由小到大分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，其中Y型V带截面尺寸最小， E型截面尺寸最大。,任务1 带传动,知识2 V带的结构、标准,2、V带的标记 基准长度：普通V带在规定张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度（也称节线长度），用Ld表示。 标记：普通V带的标记由带型、基准长度和标准编号组成，印刷

5、在带的外表面上。 标记实例：B2000 GB115441997 含义为： B型普通V带，基准长度Ld = 2000 mm，1997年国家标准。,任务1 带传动,知识2 V带的结构、标准,1、带轮的结构 带轮通常由轮缘、轮辐和轮毂组成。 带轮的结构形式根据带轮直径决定， 一般分为以下几种： （1） 实心式（a）：d d 450 mm。,任务1 带传动,知识3 带轮的材料、结构,2、带轮的材料 带轮是带传动中的重要零件，它必须满足下列条件要求：质量分布均匀，安装对中性好，工作表面要经过精细加工，以减少磨损，重量尽可能轻，强度足够，旋转稳定。 带轮常采用灰铸铁制造。当带轮圆周速度v =15 30 m

6、/s时，常用HT150或HT200制造。转速较高时，用铸钢或轻合金，以减轻重量。低速转动v 15 m / s和小功率传动时，常采用工程塑料。,任务1 带传动,知识3 带轮的材料、结构,1、带传动的张紧 张紧目的 （1）根据带的摩擦传动原理，带必须在预张紧后，达到合适的初拉力才能正常工作； （2）传动带运转一定时间后，会产生永久变形使带松弛，使初拉力减小而降低带传动的工作能力，必须重新张紧。 张紧方法: （1）调整中心距 （a）定期张紧装置 移动式 摆动式,任务1 带传动,知识4 V带传动的张紧、安装、维护,（b）自动张紧装置 （2）使用张紧轮 张紧轮应安放在V带松边内 侧，尽量靠近大带轮的一边

7、。,任务1 带传动,知识4 V带传动的张紧、安装、维护,2、带传动的安装和维护 安装 1）应按设计要求选取带型、基准长度和根数。 2）安装带轮时，两带轮轴线应相互平行，主动轮和从动轮槽必须调整在同一平面内。 3）套装带时不得强行撬入，应先将中心距缩小，将带套在带轮轮槽上后，再慢慢调大中心距，使带张紧。 4）V带在轮槽中应有正确的位置，安装在轮槽内的V带顶面应与带轮外缘相平，带与轮槽底面应有间隙。,任务1 带传动,知识4 V带传动的张紧、安装、维护,2、带传动的安装和维护 使用和维护 1）新带运行24 h或48 h应检查和调整初拉力。运转中也要定期检查，以保证带传动正常工作。 2）若发现一根带松

8、弛严重或损坏就应及时全部更换新带（多根带时），不能新旧带混合使用，以免载荷分布不均。 3）为了保证安全生产，应给V带传动加防护罩。 4）带传动不应与矿物油、酸、碱等介质接触，工作温度不宜超过60 C。,任务1 带传动,知识4 V带传动的张紧、安装、维护,链传动是由装在平行轴上的主动链轮、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成。链轮上制有特殊齿形的齿，以环形链条作中间挠性件，工作时靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。,任务2 链传动,问题引入,1、链传动的特点 优点： 1）链传动是靠啮合传递动力，可获得准确的平均传动比，工作可靠，效率较高。 2）传递功率较大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小

9、。 3）所需张紧力小，作用于轴上的压力小。 4）可以在高温、多尘、潮湿、有油污的情况下工作。 缺点： 1）由于瞬时链速是变化的，不能保持恒定的瞬时传动比。 2）传动平稳性较差，运转时有冲击、振动和噪声，链速不宜过高，不宜用在急速反向的传动中。,任务2 链传动,知识1 链传动的特点和应用,任务2 链传动,2、链传动的应用 链传动主要适用于两轴平行，且中心距较大，功率较大，而又要求平均传动比准确的场合。 3、链传动的传动比 式中: n 1 主动链轮的转速，单位为 r/ min； n 2 从动链轮的转速，单位为 r/ min； z 1 主动链轮的齿数； z 2 从动链轮的齿数。,知识1 链传动的特点

10、和应用,1、套筒滚子链 套筒滚子链是由内链板1、外链板4、销轴3、套筒2和滚子5组成。链条接头处的固定型式有三种，即开口销式（a）、卡簧式（b）和过渡链节式（c） 。,任务2 链传动,知识2 传动链类型,2、齿形链 齿形链由铰链连接的齿形板组成。与套筒滚子链比较，它传动平稳，噪声较小，能传动较高速度，但摩擦力较大，易磨损。,任务2 链传动,知识2 传动链类型,齿轮传动是通过主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿的直接啮合来传递运动和动力，它不仅能够输送机械能，而且能改变转速和转向，可用于传递空间任意两轴之间的运动和动力，是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。,任务3 齿轮传动,问题引入,1、齿轮传动的

11、特点、应用 应用：在机械传动中，齿轮传动应用最广泛。在工程机械、矿山机械、冶金机械以及各类机床中都应用着齿轮传动。 特点： （1）瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠； （2）适用范围广，可实现平行轴、相交轴、交错轴之间的传动，传递的功率和速度范围较大； （3）结构紧凑、工作可靠，可实现较大的传动比； （4）传动效率高、使用寿命长； （5）齿轮的制造、安装精度要求较高； （6）不适宜远距离两轴之间的传动。,任务3 齿轮传动,知识1 齿轮传动的特点、应用及分类,2、齿轮传动的分类（分类方法）： 按两齿轮的轴线位置分：平行轴齿轮传动；相交轴齿轮传动；交错轴齿轮传动。 按两齿轮的啮合方式分

12、：外啮合齿轮传动；内啮合齿轮传动；齿轮齿条啮合传动。 按轮齿的齿向分：直齿；斜齿；人字齿；曲齿。 按工作条件分 ：开式传动（齿轮外露）；闭式传动（齿轮封闭于箱体中）。 按齿面硬度分：硬齿面（350HBS)齿轮传动；软齿面（350HBS)齿轮传动。,任务3 齿轮传动,知识1 齿轮传动的特点、应用及分类,2、齿轮传动的分类（综合图）：,任务3 齿轮传动,知识1 齿轮传动的特点、应用及分类,1、渐开线齿轮各部分名称 齿顶圆（da） 齿根圆（df） 基圆（db） 分度圆（d） 齿距（p） 齿厚（s） 槽宽（e） 齿顶高（ha） 齿根高（hf） 齿高（h） 顶隙（c）,任务3 齿轮传动,知识2 渐开线齿

13、轮各部分名称、基本参数,2、渐开线齿轮的基本参数 齿数Z：在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总数，称为齿数。 压力角a：在标准齿轮齿廓上，分度圆上的压力角，简称压力角，用a表示。压力角已经标准化，我国规定，标准压力角a =20。 模数m ：为了计算和制造上的方便，人为地规定p/ 的值为标准值，称为模数，用m表示，单位为mm，即 m=p/ 。 齿顶高系数ha*： ha*= ha/m 。 顶隙系数c*： c*= c/m。,任务3 齿轮传动,知识2 渐开线齿轮各部分名称、基本参数,标准齿轮：齿顶高和齿根高为标准值，且分度圆上的齿厚等于槽宽的渐开线直齿圆柱齿轮称为渐开线标准直齿圆柱齿轮。 常用外啮合标准

14、直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式 ： 齿距：p=m 齿厚：s=m/2 槽宽：e=m/2 基圆齿距：pb=mcos 齿顶高：ha=m 齿根高：hf=1.25m 全齿高：h=2.25m 顶隙：c=0.25m 分度圆直径：d=mz 基圆直径：db=mzcos 齿顶圆直径：da=m(z+2) 齿根圆直径：df=m(z-2.5),任务3 齿轮传动,知识3 标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸,1、齿轮传动的标准中心距 一对齿轮啮合时，将节圆与分度圆重合时的中心距称为标准安装中心距，用a表示： 外啮合：a=m（z1+z2）/2 内啮合：a=m（z2-z1）/2 2、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 （1）两齿轮的模数

15、必须相等； （2）两齿轮分度圆上的压力角必须相等 ，即 m1=m2=m， 1= 2= ,任务3 齿轮传动,知识4 渐开线齿轮的啮合,3、渐开线齿轮传动的传动比 两渐开线齿轮传动时的瞬时传动比为两轮齿数的反比，即 i12=n1/n2=z2/z1 式中: n1 主动齿轮的转速，单位为 r/ min； n2 从动齿轮的转速，单位为 r/ min； z1 主动齿轮的齿数； z2 从动齿轮的齿数。,任务3 齿轮传动,知识4 渐开线齿轮的啮合,1、斜齿圆柱齿轮传动的特点、应用 特点、应用： （1）承载能力大，适用于大功率传动。 （2）传动平稳，冲击、噪声和振动小，适用于高速 传动。 （3）使用寿命长。 （

16、4）由于斜齿轮轮齿与轴线倾斜了一个螺旋角， 故不能当作变速滑移齿轮。 （5）传动时产生轴向力，需要安装能承受轴向力的轴承，使支座结构复杂。,任务3 齿轮传动,知识5 斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮的传动特点与应用,基本参数 ： 螺旋角是指螺旋线与轴线的夹角，通常是指分度圆上的螺旋角，一般取820。 斜齿圆柱齿轮的参数分端面和法向两种，即端面模数mt、端面压力角t和法向模数mn、法向压力角n ，即 mt=pt/， mn=pn/， mt=mn/cos， tann= tantcos ,任务3 齿轮传动,知识5 斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮的传动特点与应用,正确啮合条件 ： 一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮的法向模数、压力角分别相等，螺旋角大小相等、旋向相反，即 mn1=mn2=mn n1 =n2 =n 1=-