机械传动部分知识培训课件精编版课件.ppt

,机械传动知识培训,目录,一、齿轮传动二、蜗杆传动三、链传动四、带传动五、连杆机构及其传动六、凸轮机构七、螺旋机构八、液压传动,第一篇：齿轮传动,一、齿轮传动的类型及应用,齿轮传动：利用齿轮副来传递运动和动力的一种机械传动。,第一篇：齿轮传动,齿轮传动的常见类型：,直齿圆柱齿轮传动,第一篇：齿轮传动,斜齿圆柱齿轮传动,第一篇：齿轮传动,人字齿圆柱齿轮传动,第一篇：齿轮传动,外啮合齿轮传动,第一篇：齿轮传动,内啮合齿轮传动,第一篇：齿轮传动,齿轮齿条传动,第一篇：齿轮传动,锥齿轮传动,第一篇：齿轮传动,交错轴斜齿轮传动,第一篇：齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,第一篇：齿轮传动,齿轮传动,两轴不平行,按轮齿方向,按啮合情况,相交轴齿轮传动,交错轴齿轮传动,直齿圆柱齿轮传动,斜齿圆柱齿轮传动,人字齿齿轮传动,外啮合齿轮传动,内啮合齿轮传动,齿轮齿条传动,锥齿轮传动,交错轴斜齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,两轴平行,第一篇：齿轮传动,二、齿轮传动的特点1、齿轮传动的优缺点优点：1）、传动效率高（0.980.995）2）、传动比恒定3）、结构紧凑4）、工作可靠、寿命长5）、适用的圆周速度和功率范围广缺点：1）、制造、安装精度要求较高2）、不适于中心距a较大两轴间传动3）、使用维护费用较高4）、精度低时、噪音、振动较大,第一篇：齿轮传动,2、啮合特点）、保持恒定传动比）、传动的可分离性：传动比公与基圆半径成反比，与中心距无关，故当中心距略有变化时并不影响传动比的数值，这种啮合特点就称之为可分离性。）、正确的啮合条件：两齿轮的模数和压力角必须相等。即：m1=m2=ma1=a2=a）、连续传动的条件：一对互相啮合的齿轮在前面一对轮齿脱离接触前，后面一对齿必须进入啮合。即重合度大于。（1）、齿轮加工方法：常用仿形法（刀具的形状与被加工齿轮齿间形状一致）和范成法（插齿和齿轮滚刀）,第一篇：齿轮传动,三、齿轮传动的失效形式及预防措施,齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，而轮齿的失效形式与工作条件、速度、载荷、材料热处理等因素有关，其常见的失效形式有：,第一篇：齿轮传动,轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形,第一篇：齿轮传动,1.轮齿折断：,折断多发生在齿根处,原因,齿根弯曲应力大；齿根应力集中。,1）过载折断（淬火钢和铸铁齿轮常见的失效形式）；2）疲劳折断。,1）材料及热处理；2）增大模数；3）增大齿根圆角半径消除刀痕；4）喷丸、滚压处理；5）增大轴及支承刚度。,采取措施,2.齿面点蚀：,轮齿接触表面在变化的接触应力作用下，由于疲劳而产生的麻点剥蚀损伤现象，开始是针尖大小麻点，逐渐扩展连成片状。点蚀一般首先出现在齿根靠近节线处，再向其它部位扩展。,形成原因轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大；滑动速度低形成油膜条件差；接触疲劳产生麻点。,第一篇：齿轮传动,第一篇：齿轮传动,采取措施：提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度,注意：1）点蚀常发生在闭式软齿面传动中；2）开式传动主要是磨损，很少出现点蚀。,3.齿面的胶合：,原因：高速重载；滑动速度大；散热不良；齿面金属熔化粘连后撕脱热胶合,齿面粘连后撕脱,低速重载，由于齿面间油膜破坏，也会出现胶冷胶合,第一篇：齿轮传动,采取措施：1）减小模数，降低齿高（降低滑动系数）；2）抗胶合能力强的润滑油；3）两轮采用不同的材料及硬度；4）提高齿面硬度、降低粗糙度；5）热平衡计算。,第一篇：齿轮传动,第一篇：齿轮传动,4.齿面磨损：,措施：1）加强润滑；2）开式改闭式传动,原因：相对滑动；润滑不良；存在杂质。,5.齿面的塑性变形：,措施：提高材料的硬度，改善润滑,原因：重载，齿面软,第一篇：齿轮传动,四、齿轮材料及选择原则,一.常用材料：,齿轮常用材料是各种牌号的中碳钢，中、低碳合金钢，铸钢和铸铁等。一般多采用锻造毛坯或轧制钢材。齿轮尺寸较大或结构复杂且生产批量大时，可采用铸钢或铸铁。,轮齿具有足够强度和韧性,对材料的基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。,抵抗轮齿折断,齿面具有较高的硬度和耐磨性,抵抗齿面点蚀、胶合、磨损、塑性变形,第一篇：齿轮传动,金属,钢,铸铁,锻钢,铸钢,ZG310-570等,调质钢45、40Cr、30CrMnSi、35SiMn等,渗碳钢20Cr、20CrMnTi等,氮化钢35CrAlA、38CrMoAlA等,HT250、HT200、QT500-5等,非金属：夹布塑胶、尼龙常用于小功率、精度不高、噪声低的场合,第一篇：齿轮传动,3.调质用于中碳钢和中碳合金钢。调质后齿面硬度一般为220260HBS。适用于无结构尺寸要求。,2.渗碳淬火渗碳钢用于低碳钢和低碳合金钢，表面淬火硬度可达52-56HRC，齿面的硬度高，耐磨性好，而齿芯的韧性较高，用于冲击严重、要求结构紧凑的重要齿轮传动。通常渗碳淬火后要磨齿。,1.表面淬火用于中碳钢和中碳合金钢。表面淬火硬度可达5256HRC，由于齿面的硬度高，耐磨性好，而齿芯的韧性较高，用于轻微冲击、要求结构紧凑、无须磨齿的场合。,二、常用热处理方法,第一篇：齿轮传动,4.正火（常化）正火用于消除内应力，亦适用于机械强度要求不高的齿轮。,5.渗氮渗氮后齿面硬度可达60-62HRC，因氮化温度低，轮齿的变形小，适用于难于磨齿（如内齿轮），又要求齿面硬度大的场合。,上述5种热处理方法中，3、4两种方法得到的为软齿面齿轮（HB350），其余3种得到硬齿面齿轮（HB350）。,说明,第一篇：齿轮传动,三.齿轮材料的选择原则：,1.工作条件的要求：功率、可靠度、质量、环境2.工艺要求：毛坯选择；热处理方式3.硬度选择：*软齿面硬度350HBS；*软齿面齿轮HBS1-HBS23050,第一篇：齿轮传动,齿轮常用材料的机械性能及应用范围,第一篇：齿轮传动,第二篇：蜗杆传动,一、蜗杆的组成蜗杆传动机构主要是由蜗轮和蜗杆组成。用来传递两相错并垂直轴间的运动。,第二篇：蜗杆传动,二、蜗杆传动的特点优点1、单级传动比大，一般i=10100.在传递动力的分度机构中，最大可达1500以上。2、同啮合为线接触，可承受较大的动力。3、结构紧凑、传动平稳、无噪声。4、当蜗杆升角小于轮齿间的当量摩擦角时，具反行程自锁性，即只能以蜗杆带动蜗轮，不能蜗轮带动蜗杆。缺点1、同两轴垂直，两轮节点线速度垂直，故相对滑动速度很大，易发热和磨损。2、效率低，一般效率在0.70.8；具有自锁性的蜗杆蜗轮效率更低，一般小于0.5。,第二篇：蜗杆传动,按蜗杆的形状不同，蜗杆传动可分为：圆柱蜗杆传动、圆弧面蜗杆传动和锥面蜗杆传动。其中圆柱蜗杆传动应用最广。,三、蜗杆传动的类型,第二篇：蜗杆传动,圆柱蜗杆按螺旋面形状的不同可分为：渐开线蜗杆和阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆（ZA型）垂直于轴线平面的齿廓为阿基米德螺线，过轴线的平面内齿廓为直线，加工简单，精度较低。（轴向直廓蜗杆）渐开线蜗杆（ZI型）刀刃平面与蜗杆基圆柱相切，端面齿为渐开线，适于较高速度和较大的功率。,第二篇：蜗杆传动,1、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i,蜗杆头数z1=14；蜗轮齿数z2=2780单头：i大，易自锁（一般螺旋角小于3.5度就会自锁），效率低，精度高。多头：效率，但加工困难，精度降低。,传动比：,四、蜗杆的传动,第二篇：蜗杆传动,2、蜗杆蜗轮正确啮合条件为：,模数为标准参数，蜗杆和蜗轮压力角的标准值20。,中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等。即蜗杆的轴面模数和压力角分别等于蜗轮的端面模数和压力角，且都等于标准值，蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角大小相等，旋向相同。,第二篇：蜗杆传动,3蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q,由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆直径d1（GB/T10088）。,第一系列：4、4.5、5、5.6、6.3、7.1、8、9、10、11.2、12.5、14、16、18、20、22.4、25、28、31.5、35.5、40、45、50、56、63、71第二系列：6、7.5、8.5、15、30、38、53、60,第二篇：蜗杆传动,1）按螺旋线方向分,右旋蜗杆,左旋蜗杆,2）按蜗杆头数分,单头蜗杆,多头蜗杆,Z1=1,Z1=2,4,6,4、蜗杆分类,第二篇：蜗杆传动,5、蜗轮、蜗杆转向的判定,手向判定法则：四指握住蜗杆转向，则蜗轮转向与拇指向相反！,右旋蜗杆：右手法则,左旋蜗杆：左手法则,第二篇：蜗杆传动,五、失效形式蜗杆传动的主要失效形式有：轮齿折断齿面胶合齿面点蚀齿面磨损在一般情况下，失效形式总是发生在强度较低的蜗轮上。由于蜗杆传动齿面间的相对滑动速度大，当润滑条件得不到保证时，传动效率低，发热量大，容易发生胶合、点蚀和磨损。因此蜗杆的常用材料碳钢或合金钢需经热处理以获得足够的硬度。蜗轮则采用耐磨、抗胶合的锡青铜或铸铁。,第二篇：蜗杆传动,六、蜗杆传动的润滑,润滑的目的:,润滑油,润滑油粘度及润滑方式,润滑油的种类需根据蜗杆、蜗轮配对材料和运转条件选用。,一般根据相对滑动速度及载荷类型进行选择。给油方法包括：油脂润滑、油池润滑、喷油润滑等，当Vs10m/s时采用喷油润滑，喷油嘴要对准蜗杆啮入端，而且要控制一定的油压。,减摩与散热,润滑油必须具有较高的粘度和足够的极压性。,第二篇：蜗杆传动,下置蜗杆传动，浸油深度应为蜗杆的一个齿高；蜗杆上置时，浸油深度约为蜗轮外径的1/3。,七、蜗杆传动的安装方式,当采用浸油润滑时，蜗杆尽量下置；当蜗杆的速度大于45m/s时，为避免蜗杆的搅油损失过大，采用蜗杆上置的形式；,蜗杆上置,蜗杆下置,第二篇：蜗杆传动,第三篇：链传动,一、链传动的工作原理,1、工作原理：两轮（至少）间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。,2、组成：主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。,第三篇：链传动,二、链传动的特点,1、优点(和带传动相比）没有滑动和打滑，能保持准确的平均传动比传动尺寸紧凑不需很大张紧力,轴上载荷较小效率较高能在湿度大、温度高的环境工作,第三篇：链传动,链传动能吸振与缓和冲击；结构简单，加工成本低廉，安装精度要求低；适合较大中心距的传动；能在恶劣环境中工作。,1、优点(和齿轮传动相比）,第三篇：链传动,2、缺点:只能用于平行轴间的同向回转传动瞬时速度不均匀高速时平稳性差不适宜载荷变化很大和急速反转的场合有噪声成本高，磨损后易发生跳齿,第三篇：链传动,三、链传动的应用,适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：传动比8，P100KW，V12-15m/s，无声链最大线速度可达40m/s（不适于在冲击与急促反向等情况）,第三篇：链传动,四、链传动的类型,第三篇：链传动,四、链传动的类型,1、传动链,1）滚子链,2）齿形链,第三篇：链传动,2、输送链,第三篇：链传动,3、起重链,第三篇：链传动,1、组成：滚子、套筒、销轴、内链板和外链板。内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接；滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。,五、滚子链,第三篇：链传动,滚子链有单排链、双排链、多排链，多排链的承载能力与排数成正比，但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多。,2、节距p：滚子链上相邻两滚子中心的距离。,第三篇：链传动,3、链条接头处的固定形式:,偶数节：开口销（大节距）或弹簧卡片（小节距）奇数节：过渡链节（会产生附加弯矩，一般不采用）,第三篇：链传动,4、滚子链的标准,例：08A-1-86GB1234-1997,（1）基本参数,（2）滚子链的标记,第三篇：链传动,链节距P=链号25.4/16（mm）,六、齿形链,齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。,齿形链上设有导板，以防止链条工作时发生侧向窜动。导板有内导板和外导板之分。内导板齿形链导向性好，工作可靠；外导板齿形链的链轮结构简单。,第三篇：链传动,与滚子链相比，齿形链传动平稳无噪声承受冲击性能好，工作可靠，多用于高速或运动精度要求较高的传动装置中。,齿形链按铰链结构不同可分为圆销式、轴瓦式和滚柱式三种。,第三篇：链传动,圆销式的孔板与销轴之间为间隙配合，加工简便。,轴瓦式的链板两侧有长短扇形槽各一条，并且在同一条轴线上，销孔装入销轴后，就在销轴两侧嵌入衬瓦，由于衬瓦与销轴为内接触，故压强低、磨损小。,滚柱式没有销轴，孔中嵌入摇块，变滑动摩擦为滚动摩擦。,第三篇：链传动,七、链轮,链轮是链传动的主要零件，其齿形已经标准化。链轮设计的主要内容是：,链轮的基本参数：配用链条的节距p、滚子的最大外径d1、排距pt、齿数z。,确定链轮的结构和尺寸；,选择链轮的材料和热处理方式；,链轮的主要尺寸见下图，链轮毂孔的直径应小于其最大许用直径dkmax。,第三篇：链传动,1、链轮的参数和齿形,链轮的结构和材料2,链轮较常用的齿形是一种三圆弧一直线的齿形（如左图所示）。图中，齿廓上的a-a、a-b、c-d线段为三段圆弧，半径依次为r1、r2和r3；b-c线段为直线段。,端面齿形：三圆弧一直线,第三篇：链传动,轴面齿形：圆弧+直线便于进入或退出啮合,单排链轮轴面齿形,多排链轮轴面齿形,指采用标准刀具加工,第三篇：链传动,2、链轮结构,孔板式,焊接式,实心式,组合式,第三篇：链传动,应保证轮齿具有足够的耐磨性和强度，小链轮通常采用较好的材料制造。,3、链轮材料,第三篇：链传动,八、链传动布置,1、链传动只能布置在铅垂面内，不能布置在水平或倾斜平面内2、两轮中心线最好水平或水平面夹角小于45,第三篇：链传动,链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。,第三篇：链传动,九、链传动张金,第三篇：链传动,九、链传动张金,十、链传动的润滑,链传动的润滑至关重要。合宜的润滑能显著降低链条铰链的磨损，延长使用寿命。,1）人工定期用油壶或油刷给油；,链传动的润滑方式有四种：,2）用油杯通过油管向松边内外链板间隙处滴油(图a),3）油浴润滑(图b)或用甩油盘将油甩起，以进行飞溅润滑(图c）,第三篇：链传动,4）用油泵经油管向链条连续供油，循环油可起润滑和冷却的作用,第三篇：链传动,十一、链传动的失效形式,1）链板、销轴、套筒、滚子的疲劳破坏,2）链节磨损后伸长,3）冲击破坏,4）胶合,5）轮齿过度磨损,6）过载拉断,第三篇：链传动,第四篇：带传动,带传动是一种常用的机械传动装置。主要作用：用来传递转矩和改变转速。工作原理：主要是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力或啮合来传递运动和动力。,一、概述,第四篇：带传动,工作过程：原动机驱动主动带轮转动，通过带与带轮之间产生的摩擦力，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。,带传动的组成：主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带和机架组成。,第四篇：带传动,一、带传动的类型,（1）摩擦带传动：靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等。,1、按传动原理分：,（2）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。,带传动的分类方法有三种:,第四篇：带传动,传动带：用于传递动力输送带：用于输送物品,2、按用途分,3、按传动带的截面形状分：,平带、V带、多楔带、圆形带、齿形带（同步带）,第四篇：带传动,平带：,平带的截面形状为矩形,工作面为内表面,主要用于两轴平行,转向相同的较远距离的传动。,第四篇：带传动,1外覆盖层2、4布层3片基层5工作面覆盖层,第四篇：带传动,V带的截面形状为梯形,工作面为两侧面,带轮的轮槽截面也为梯形。在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下,V带产生的摩擦力要比平带的摩擦力大,所以,V带传动能力强,结构更紧凑,在机械传动中应用最广泛。,V带:,第四篇：带传动,多楔带是平带基体上有若干纵向楔形凸起,它兼有平带和V带的优点且弥补其不足,多用于结构紧凑的大功率传动中。,多楔带:,第四篇：带传动,圆形带的截面形状为圆形。仅用于如缝纫机、仪器等低速小功率的传动。,圆形带:,第四篇：带传动,齿形带（同步带）:,同步齿形带即为啮合型传动带。同步带内周有一定形状的齿。,第四篇：带传动,三、带传动的特点和应用,（1）能缓冲吸振，传动平稳，噪音小。（2）具有过载保护作用。（3）结构简单，制造、安装和维护方便，成本低；（4）适用于两轴距离较大的传动；,优点,第四篇：带传动,第四篇：带传动,缺点,（1）不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率低。（2）带对轴有很大的压轴力。（3）带传动装置结构不够紧凑。（4）带的寿命较短。（5）不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。,第四篇：带传动,应用：,带传动适用于要求传动平稳、传动比不要求准确，100KW以下的中小功率的远距离传动。如：汽车发动机、拖拉机、石材切割机等。,第四篇：带传动,四、V带和V带轮的结构,V带有普通V带、窄V带、宽V带、汽车V带、大楔角V带等。其中以普通V带和窄V带应用较广。,1、普通V带的结构,标准V带都制成无接头的环形带，横截面结构如下:,V带的结构,第四篇：带传动,帘布结构和线绳结构的区别:帘布结构抗拉强度高,但柔韧性和抗弯强度较差,所以,线绳结构V带适用于转速高,带轮直径较小的场合。,带的型号：我国普通V带和窄V带都已标准化。按截面尺寸由小到大，普通V带可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号；窄V带可分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。在同样条件下，截面尺寸大，则传递的功率就大。,第四篇：带传动,其截面呈楔角等于40的梯形，如图。V带参数：1）、节宽bp：长度不变层。所在位置称为中性层。2）、截面高度h：相对高度h/bp已标准化（普通V带为0.7，窄V带为0.9）。,2、V带截面尺寸：,第四篇：带传动,3）、基准直径dd:V带装在带轮上，和节宽bp相对应的带轮直径。4）、基准长度Ld：V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度。它用于带传动的几何计算。,第四篇：带传动,3、带的标记：普通V带和窄V带的标记都是由带型、带长和标准号组成。例如：A型、基准长度为1400的普通V带，其标记为：A-1400GB11544-89。又如：SPA型、基准长度为1250的窄V带，其标记为：SPA1250GB1273091。带的标记通常压印在带的外表面上，以便选用识别。,第四篇：带传动,4、普通V带轮的结构,（1）带轮应具有足够的强度和刚度，无过大的铸造内应力；（2）质量小且分布均匀，结构工艺性好，便于制造；（3）转速高时要经过动平衡；（4）轮槽工作面应光滑，以减小带的磨损。,1）、V带轮的设计要求,第四篇：带传动,2）、带轮的材料,带轮的材料主要采用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，灰铸铁应用最广。常用材料的牌号为HT150（v25m/s时）或HT200（v=2530m/s时）；转速较高时宜采用球墨铸铁、铸钢或锻钢，也用采用钢板冲压后焊接带轮。小功率时可采用铸铝或塑料等材料。,第四篇：带传动,带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。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。,3）、带轮的结构,轮缘,腹板,轮毂,第四篇：带传动,4）、V带轮的分类：V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式：（1）实心带轮（2）腹板带轮（3）孔板带轮（4）轮辐带轮,第四篇：带传动,实心带轮,第四篇：带传动,腹板带轮,第四篇：带传动,孔板带轮,第四篇：带传动,轮辐带轮,第四篇：带传动,五、同步带传动,（一）同步带的特点和应用,同步带综合了带传动和链传动的特点。由1强力层、2带齿、3带背组成,1、同步带的优点：,无相对滑动、带长不变，传动比稳定,带薄而轻，强度高，适合高速传动,带的柔性好，可用直径较小的带轮，能获得较大的传动比,传动效率高，可达0.98-0.99，因而应用日益广泛,初拉力较小，故轴和轴承上所受的载荷小,第四篇：带传动,2、同步带的缺点：,制造、安装精度要求高、成本高,3、同步带的用途：,主要用于要求传动比准确的中、小功率传动中，如计算机、录音机、磨床和纺织机械等,第四篇：带传动,（二）同步带的参数、型式,1.同步带的参数：,(1)节距pb：,(2)模数m：,第四篇：带传动,同步带从结构上分为单面带和双面带。,双面带的带齿排列分为DA型和DB型两种形式。,此外还有用于特殊用途的特殊结构同步带,2.同步带的型式,第四篇：带传动,六、带传动的张紧、安装和维护,（一）带传动的张紧,1.调整中心距方式,采用定期改变中心距的方法来调节带的张紧力，使带重新张紧。常见的有滑道式和摆架式两种结构。,带传动工作一段时间后就会由于塑性变形而松弛，使初拉力减小，传动能力下降，这时必须重新张紧。常用的张紧方式可分为调整中心距方式和张紧轮方式。,（1）定期张紧,第四篇：带传动,滑道式,第四篇：带传动,摆架式,第四篇：带传动,将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。,(2)自动张紧,第四篇：带传动,2019/12/16,107,可编辑,当中心距不能调节时，可采用张紧轮张紧。张紧轮一般放在松边的内侧，使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。,2.张紧轮方式,第四篇：带传动,1）通常应通过调整各轮中心距的方法来装带和张紧。切忌硬将传动带从带轮上拨下或扳上，严禁用撬棍等工具将带强行撬入或撬出，以免对带造成不必要的损坏。2）同组使用的V带应型号相同，长度相等，以免各带受力不均；不同厂家生产的V带、新旧V带不能同时使用。3)安装V带时，按规定的初拉力张紧。对于中等中心距的带传动，可凭经验安装，带的张紧程度以大拇指能将带按下15mm为宜。新带使用前,应预先拉紧一段时间后再使用。,（1）带轮的安装,（二）带传动的安装与维护,1.带传动的安装,安装带轮时，两带轮轴线应相互平行，其V型槽对称平面应重合。,（2）V带的安装,第四篇：带传动,2.带传动的维护,（1）带传动装置外面要采用安全防护罩，以保障操作人员的安全；同时防止油、酸、碱对带的腐蚀。（2）禁止给带轮上加润滑剂，应及时清除带轮槽及带上的油污。（3）定期对带进行检查有无松驰和断裂现象，如有一根松驰和断裂则应全部更换新带。（4）带传动工作温度不应过高，一般不超过60C。（5）若带传动久置后再用，应将传动带放松。,第四篇：带传动,第五篇：连杆机构,一、连杆机构的组成连杆机构是由若干个刚性构件用传动副或移动副联接而成。曲柄、连杆、摇杆及机架构成平面四杆机构。,第五篇：连杆机构,连杆作整周运动必须满足如下两个条件：1、连架杆与机架中必有一个是最短杆；2、最短杆与最长杆长度之和必须小于或等于其余两杆长度之和。,二、连杆机构及其传动特点1、能实现多种运动形式。如：转动，摆动，移动，平面运动,第五篇：连杆机构,2、运动副为低副：低副两元素为面接触，在承受同样载荷的条件下压强较低，因而可用来传递较大的动力。又由于低副元素的几何形状比较简单（如平面、圆柱面），故容易加工。,第五篇：连杆机构,3、缺点：只能近似实现给定的运动规律，不能满足高精度运动要；设计复杂；只用于速度较低的场合,第五篇：连杆机构,三、失效形式：联接关节处磨损而增大间隙，影响动作准确性。机构断裂。,第五篇：连杆机构,第五篇：连杆机构,四、应用：,第六篇：凸轮传动,一、凸轮机构的组成及工作原理凸轮式间歇传动机构一般由主动凸轮，从动转盘和机架组成。当凸轮转动时，通过其曲线沟槽（或凸脊）拨动柱销，使从动盘作间歇运动，所以从动转盘的运动规律完全取决于凸轮轮廓的形状。而凸轮的轮廓曲线可以在设计时适当选择，使得当凸轮做连续转动时，从动转盘作间歇运动。,第六篇：凸轮机构,一、凸轮机构的组成,1、凸轮:具有曲线轮廓或凹槽的构件,是主动件,通常等速转动。,2、从动件:由凸轮控制按其运动规律作移动或摆动运动的构件。,3、机架:支承活动构件的构件。,第六篇：凸轮机构,二、凸轮机构的特点优点：1、凸轮式间歇传动机构结构简单，不仅可以传递平行轴间还可以传递交错轴间的间歇运动；2、只要合理设计廓线，选择合适的运动规律，可使从动件运动平稳，减少冲击，得到较好的运动特性，以适应高速运转的需要,第六篇：凸轮机构,缺点：1、高副接触、比压较大、易磨损。（转折点处）2、精度要求较高，加工复杂，安装要求严格。,第六篇：凸轮机构,三、失效形式：凸轮轮廓曲线槽的及接触副的磨损,第六篇：凸轮机构,1、按凸轮的形状分,盘形凸轮凸轮呈向径变化的盘形结构简单,应用最广泛移动凸轮实例凸轮呈板型,直线移动,圆柱凸轮空间凸轮机构凸轮轮廓做在圆柱体上空间运动,第六篇：凸轮机构,四、凸轮的分类,2、按从动件的形状分,尖顶推杆尖顶始终能够与凸轮轮廓保持接触，可实现复杂的运动规律。易磨损，只宜用于轻载、低速滚子推杆耐磨、承载大，较常用,平底推杆接触面易形成油膜，利于润滑，常用于高速运动配合的凸轮轮廓必须全部外凸,尖顶推杆,滚子推杆,平底推杆,平底推杆,第六篇：凸轮机构,3、按从动件的运动形式分,直动推杆往复移动轨迹为直线,摆动推杆往复摆动轨迹为圆弧,直动推杆,摆动推杆,第六篇：凸轮机构,4、按从动件的布置形式分,对心直动推杆,偏置直动推杆,第六篇：凸轮机构,5、凸轮机构命名,一般凸轮机构的命名原则:布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形状,对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构,偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构,摆动平底推杆盘形凸轮机构,第六篇：凸轮机构,五、凸轮机构的应用,第六篇：凸轮机构,第七篇：螺旋机构,螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成,是利用螺旋副来传递运动和动力的机构。常用的螺旋机构除螺旋副还有转动副和移动副。,第七篇：螺旋机构,一、螺纹,1、螺纹的种类,第七篇：螺旋机构,锯齿形螺纹,三角形螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹,第七篇：螺旋机构,1）三角形螺纹（普通螺纹）牙型为三角形，牙型角60。牙根厚，强度高，对中性能好。当量摩擦角大，易自锁。同一公称直径分粗牙和细牙，粗牙用于一般联接，细牙螺纹螺距小，升角小，自锁性能好，多用于薄壁零件联接和测微装置。,第七篇：螺旋机构,2）梯形螺纹牙型角为30，牙根强度高，对中性好，是应用最为广泛的传动螺纹。,第七篇：螺旋机构,3）矩形螺纹牙型角为0，传动效率高，牙根强度低，加工困难，对中性差。常用于力传动。矩形螺纹没有标准，对公制矩形螺纹的直径与螺距可按梯形螺纹的直径和螺距选择。,第七篇：螺旋机构,4）锯齿型螺纹两侧牙型角分别为3和30，3的一侧用来承受载荷,可得到较高效率；30一侧用来增加牙根强度,适用于单向受载的传动螺纹。,第七篇：螺旋机构,用途,三角形螺纹（M）梯形螺纹（Tr）矩形螺纹（Tr）锯齿形螺纹,主要用于联接,主要用于传动,第七篇：螺旋机构,第七篇：螺旋机构,二、滑动螺旋传动,降速传动比大螺距一般很小，在转角很大的情况下，能获得很小的直线位移量，可大大缩短机构的传动链；结构简单、紧凑、传动精度高，工作平稳。具有增力作用只要给主动件一个较小的转矩，从动件即获得较大的轴向力能自锁螺旋线升角小于摩擦角时，螺旋传动具有自锁作用。效率低、磨损快螺旋工作面为滑动摩擦，传动效率低（3040），磨损快，不适于高速和大功率传动。,1、滑动螺旋传动的特点,第七篇：螺旋机构,2、滑动螺旋传动的型式及应用,（1）螺母固定，螺杆转动并移动,（2）螺杆转动，螺母移动,（3）螺母转动，螺杆移动,（4）螺杆固定，螺母转动并移动,第七篇：螺旋机构,（1）螺母固定，螺杆转动并移动,螺旋起重器,第七篇：螺旋机构,这种传动型式的螺母本身起着支承作用，螺杆不需另加轴承，从而简化了结构，消除了螺杆与轴承之间可能产生的轴向窜动，利于提高传动精度。缺点是所占轴向尺寸较大（为螺杆行程的两倍加上螺母高度），刚性较差。因此仅适用于行程短（25mm）的情况。,第七篇：螺旋机构,（2）螺杆转动，螺母移动,第七篇：螺旋机构,这种传动型式的特点是结构紧凑（所占轴向尺寸取决于螺母高度及行程大小），刚度较大。与上种情况相比，当工作行程相同时，它的轴向尺寸几乎可缩为前者的一半，因此适用于工作行程较长的情况。但这种结构需要两个支承，同时要限制螺母转动，结构比较复杂，不利于提高传动精度。,第七篇：螺旋机构,这种传动型式需要限制螺杆转动和螺母移动，结构比较复杂，所占空间又较大，应用较少。,（3）螺母转动，螺杆移动,第七篇：螺旋机构,这种传动型式，结构复杂、紧凑，但在多数场合下使用不方便，应用较少。,（4）螺杆固定，螺母转动并移动,第七篇：螺旋机构,3、滑动螺旋传动的失效形式,螺纹的磨损螺杆的变形螺杆或螺纹牙的断裂,第七篇：螺旋机构,螺杆和螺母的材料应根据用途、精度等级及热处理要求等条件选定。对材料总的要求是具有良好的耐磨性和易于加工。为了减小磨损，螺杆和螺母最好选用不同的材料。应使螺杆的硬度高于螺母的硬度，以保护价格较贵和对传动精度影响较大的螺杆。,4、螺旋副材料的确定,第七篇：螺旋机构,螺杆的材料一般可选A5、45、50号钢，调质处理；对于重要传动，要求耐磨性高，可选用T10、T12、65Mn、40Cr、18CrMnTi等，淬火处理HRC50；对于示数螺旋，要求热处理后有较好的尺寸稳定性，可选用9Mn2V等合金工具钢及GCr15、GCr15SiMn等滚动轴承钢，淬火处理HRC55。螺母的材料，一般可选用锡青铜、黄铜、聚乙烯、尼龙和耐磨铸铁等；重载时可选用铝青铜或铸造黄铜、球墨铸铁和45号钢。,第七篇：螺旋机构,三、滚珠螺旋传动,滚珠螺旋传动是在螺杆和螺母间放入适量的滚珠，使滑动摩擦变为滚动摩擦的螺旋传动。滚珠螺旋传动由螺杆、螺母、滚珠和滚珠循环返回装置四部分组成。,第七篇：螺旋机构,当螺杆转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动。为了防止滚珠沿滚道面掉出来，螺母上设有滚珠循环返回装置，构成了一个滚珠循环通道，滚珠从滚道的一端滚出后，沿着循环通道返回另一端，重新进入滚道，从而构成一闭合回路。,第七篇：螺旋机构,1、滚珠螺旋传动的特点,1）传动效率高，一般可达90以上，约为滑动螺旋传动效率的三倍；2）传动精度高；3）具有传动的可逆性，但不能自锁，用于垂直升降传动时，需附加制动装置；4）制造工艺复杂，成本较高，但使用寿命长，维护简单。,第七篇：螺旋机构,2、滚珠螺旋传动的结构型式与类型,按用途和制造工艺不同，滚珠螺旋传动的结构型式有多种，它们的主要区别在于螺纹滚道法向截形、滚珠循环方式、消除轴向间隙的调整预紧的方法等三方面。,第七篇：螺旋机构,1）、螺纹滚道法向截形,螺纹滚道法向截形是指通过滚珠中心且垂直于滚道螺旋面的平面和滚道表面交线的形状。常用的截形有单圆弧形和双圆弧形两种。,第七篇：螺旋机构,滚珠与滚道表面在接触点处的公法线与过滚珠中心的螺杆直径线间的夹角叫接触角。理想接触角=45。滚道半径与滚珠直径的比值，称为适应度。适应度值对承载能力的影响较大，一般取0.520.55。,第七篇：螺旋机构,单圆弧形的特点是砂轮成型比较简单，易于得到较高的精度。但接触角随着初始间隙和轴向力大小而变化，因此，效率、承载能力和轴向刚度均不够稳定。双圆弧形的接触角在工作过程中基本保持不变，效率、承载能力和轴向刚度稳定，并且滚道底部不与滚珠接触，可贮存一定的润滑油和赃物，使磨损减小。但双圆弧形砂轮修整、加工、检验比较困难。,第七篇：螺旋机构,2）、滚珠循环方式,（1）、内循环滚珠在循环过程中始终与螺杆保持接触的循环叫内循环。,第七篇：螺旋机构,在同一个螺母上，具有循环回路的数目称为列数，内循环的列数通常有二、四列（即一个螺母上装有24个反向器）。为了结构紧凑，反向器沿螺母周围均匀分布的，即对应二列、三列、四列的滚珠螺旋的反向器分别沿螺母圆周方向互错180、120、90。滚珠在每一循环中绕经螺纹滚道的圈数称为工作圈数。内循环的工作圈数是一列只有一圈，因而回路短，滚过少，滚球的流畅性好，效率高。此外，径向尺寸小，零件少，装配简单。内循环的缺点是反向器的回珠槽具有空间曲面，加工较复杂。,第七篇：螺旋机构,（2）、外循环滚珠在返回时与螺杆脱离接触的循环称为外循环。按结构的不同，外循环分为螺旋槽式、插管式和端盖式三种。,第七篇：螺旋机构,螺旋槽式是直接在螺母1外圆柱面上铣出螺旋线形的凹槽作为滚珠循环通道，凹槽的两端钻出两个通孔分别与螺纹滚道相切，同时用两个导珠器4引导滚珠3通过该两通孔，用套筒2或螺母座内表面盖住凹槽，从而构成滚珠循环通道。螺旋槽式结构工艺简单，易于制造，螺母径向尺寸小。缺点是挡珠器刚度较差，容易磨损。,第七篇：螺旋机构,插管式是用弯管2代替螺旋槽式中的凹槽，把弯管的两端插入螺母3上与螺纹滚道相切的两个通孔内，外加压板1用螺钉固定，用弯管的端部或其它形式的挡珠器引导滚珠4进出弯管，以构成循环通道。插管式结构简单，工艺性好，适于批量生产。缺点是弯管突出在螺母的外部，径向尺寸较大，若用弯管端都作挡珠器，耐磨性较差。,第七篇：螺旋机构,端盖式是在螺母1上钻有一个纵向通孔作为滚珠返回通道，螺母两端装有铣出短槽的端盖2，短槽端部与螺纹滚道相切，并引导滚珠返回通道，构成滚珠循环回路。端盖式的优点是结构紧凑，工艺性。缺点是滚珠通过短槽是容易卡住。,第七篇：螺旋机构,3、消除轴向间隙的调整预紧方法,如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹牲变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。,第七篇：螺旋机构,为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。,第七篇：螺旋机构,1）、垫片调隙式调整垫片2的厚度，可使螺母1产生轴向移动，以达到消除轴向间隙和预紧的目的。这种方法结构简单，可靠性高，刚性好。为了避免调整时拆卸螺母，垫片可制成剖分式。其缺点是精确调整比较困难，并且当滚道磨损时不能随意调整，除非更换垫圈。,第七篇：螺旋机构,2）、螺纹调隙式螺母1的外端有凸缘，螺母3加工有螺纹的外端伸出螺母座外，以两个圆螺母锁紧。旋转圆螺母即可调整轴向间隙和预紧。这种方法结构紧凑，工作可靠，调整方便。缺点是不很精确。键4的作用是防止两个螺母的相对转动。,第七篇：螺旋机构,3）、齿差调隙式在螺母1和2的凸缘上切出齿数相差一个齿的外齿轮，把其装入螺母座中分别与具有相应齿数的内齿轮2和4啮合。调整时，先取下内齿轮，将两个螺母相对螺母座同方向转动一定的齿数，然后把内齿轮复位固定。此时，两个螺母之间产生相应的轴向位移，从而达到调整的目的。当两个螺母接同方向转过一个齿时，其相对轴向位移为：,这种方法调整精度很高，工作可靠。但结构复杂，加工工艺和装配性能较差。,第七篇：螺旋机构,4、静压螺旋传动,1）、静压螺旋传动的工作原理,第七篇：螺旋机构,为了降低螺旋传动的摩擦，提高传动效率，并增强螺旋传动的刚性和抗震性能，可以将静压原理应用于螺旋传动中，制成静压螺旋。在静压螺旋中，螺杆仍为一具有梯形螺纹的普通螺杆，但在螺母每圈螺纹牙两个侧面的中径处，各开有34个油腔，压力油通过节流器进入油腔，产生一定的油腔压力。,第七篇：螺旋机构,当螺杆未受载荷时，螺杆的螺纹牙位于螺母螺纹牙的中间位置，处于平衡状态。此时，螺杆螺纹牙的两侧间隙相等，经螺纹牙两侧流出的油的流量相等。因此，油腔压力也相等。当螺杆受轴向载荷时，螺杆沿受载方向产生一位移，螺纹牙一侧间隙增大，另一侧间隙减小。由于节流器的调节作用，使间隙减小一侧的油腔压力增高，而另一侧的油腔压力降低。于是两侧油腔便形成压力差，从而使螺杆重新处于平衡状态。当螺杆承受径向载荷或倾覆力矩时，其工作情况与上述的相同。,第七篇：螺旋机构,2）、静压螺旋传动的特点,l）摩擦阻力小，效率高。2）寿命长。3）传动平稳，低速时无爬行现象。4）传动精度和定位精度高。5）具有传动可逆性，必要时应设置防止逆转机构。6）需要一套可靠的供油系统，并且螺母结构复杂，加工比较困难。,第七篇：螺旋机构,第八篇：液压传动,液压传动的工作原理液压传动系统实例及液压系统的组成液压传动的优缺点液压系统的基本参数液压传动采用的油液及其主要性能,第八篇：液压传动,在液压传动中，人们利用没有固定形状但具有确定体积的液体来传递力的运动。下图是一个经过简化的液压传动模型。,1、简化模型,活塞1,活塞5,重物W,液压油,液压油,液压缸4,F,液压缸2,图中有两个直径不同的液压缸2和4，缸内各有一个与内壁紧密配合的活塞。如图活塞5上有重物W则当活塞1上施加的F达到一定大小时，就能阻止重物W下降。,一、液压传动的工作原理,第八篇：液压传动,等压特性:根据帕斯卡定律“平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处”，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。P1=P2=P=F/A1=W/A2或：W/F=A2/A1等体积特性：假设活塞1向下移动体积L1则液压缸被挤出的液体体积为A1L1。这部分液体进入液压缸4，使活塞5上升L2，其让出的体积为A2L2。即：A1L1=A2L2或L2/L1=A1/A2即移动距离等于面积之反比。,2、力比和速比,第七篇：螺旋机构,能量守恒特性WV2=FV1注：等式左边和右边分别代表输出和输入的功率。这说明能量守恒也适用于液压传动。通过以上分析，上述模型中两个不同面积的活塞和液压缸相当于机械传动中的杠杆，其面积比相当于杠杆比，即A1/A2=b/a。因之采用液压传动可达到传递动力，增力，改变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保持功率不变。,第七篇：螺旋机构,3、两个重要概念液压传动中的液体压力取决于负载流量决定速度,第八篇：液压传动,二、液压传动系统实例及液压系统的组成,1、液压传动系统实例,第八篇：液压传动,2）执行装置其作用是将液压能重新转化成机械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。有作直线运动的液压缸和作旋转运动的液压马达。,2、液压系统的组成,1）能源装置即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。,4）辅助装置如油箱、油管、滤油器和压力表等。5）工作介质能传递能量的流体，即液压油。,3）控制调节装置对系统中的压力、流量或方向进行控制或调节的装置，如各种阀。其中有换向阀、溢流阀、节流阀和压力阀等。,第八篇：液压传动,三、液压传动的优缺点,优点：,1.可以在运行过程中实现大范围的无机调速。2.在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。3.采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。4.便于实现自动工作循环和自动过载保护。5.由于一般采用油作为传动介质，因此液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。6.液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。,第八篇：液压传动,缺点：,1.损失大、效率低、发热大。,2.不能得到定比传动。,3.当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。,4.液压元件加工精度要求高，造价高。,5.液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求高。,第八篇：液压传动,1、压力,1）、概念静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力在液压传动中简称压力,在物理学中则称为压强。液体静压力有两个重要特性:（1）液体静压力垂直于承压面,其方向和该面的内法线方向一致。（2）静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等。,四、液压系统的基本参数,第八篇：液压传动,2）、静压传递,不计活塞队质量，如W=0，则p=0，如W为无穷大，则p也为无穷大。可见系统中的压力取决于负载W,P液体的压力，pa；F作用在液体表面的外力，N；A液体表面的承压面积，m2。,第八篇：液压传动,3）、压力的表示方法,绝对压力大气压力表压力真空度,第八篇：液压传动,2、流量,1）、流量的概念流量：单位时间内流过某一通道截面的液体体积，用Q表示。即Q=v/tQ液体流量，m3/sV流过的液体体检，m3T时间，s,第八篇：液压传动,2）、连续性方程理想状态，液体在同一时间内流过同一通道两个不同通流截面的体积相等。即Q(q)=v1A1=v2A2=常量运动速度取决于流量,第八篇：液压传动,1）、液阻和压力损失由于流动油液各质点之间以及油液与管壁之间的摩擦与碰撞会产生阻力，这种阻力叫液阻。系统存在液阻，油液流动时会引起能量损失，主要表现为压力损失（包括沿程和局部压力损失）。图示油液由A处流至B处时，产生压力损失：p=pApB。,3、压力和流量的损失,第八篇：液压传动,2）、泄漏和流量损失从液压元件密封间隙漏过少量油液的现象称泄漏。泄漏分内泄漏和外泄漏，泄漏必然引起流量损失。,第八篇：液压传动,（1）液压冲击：在液压系统中,当油路突然关闭或换向时,会产生急剧的压力升高,这种现象称为液压冲击。造成液压冲击的主要原因是液压速度的急剧变化、高速运动工作部件的惯性力和某些液压元件反应动作不够灵敏.产生液压冲击时,系统中的压力瞬间就要比正常压力大好几倍,特别是在压力高、流量大的情况下,极易引起系统的振动、噪音甚至导管或某些液压元件的损坏,既影响系统的工作质量又会缩短其使用寿命。还要注意的是由于压力冲击产生的高压力可能使某些液压元件（如压力继电器）产生误动作,而损坏设备。,五、液压冲击和空穴现象,第八篇：液压传动,避免液压冲击的主要办法：将液动换向阀和电磁换向阀联应尽可能地减慢换向阀的关闭或开启进、回油口的速度在换向阀未完全关闭时减慢液体的流速有快跳动作要求的换向阀，其快跳动作不能越位，即在结构与尺寸的匹配上应保证换向阀快跳后处于中间位置适当加大管路的管径，缩短换向阀至液压缸的管路，减少管道的弯曲,第八篇：液压传动,（2）空穴现象：如果液压系统中发生了空穴现象,液体中的气泡随着液流运动到压力较高的区域时,气泡在较高压力作用下将迅速破裂,从而引起局部液压冲击,造成噪音和振动。另一方面,由于气泡破坏了液流的连续性,降低了油管的通油能力,造成流量和压力的波动,使液压元件承受冲击载荷,影响其使用寿命。同时气泡中的氧也会腐蚀金属元件的表面,我们把这种因发生空穴现象而造成的腐蚀叫气蚀。,第八篇：液压传动,在液压传动装置中,气蚀现象可能发生在油泵、管路以及其它具有节流装置的地方,特别是油泵装置,这种现象最为常见。气蚀现象是液压系统产生各种故障的原因之一,特别在高速、高压的液压设备中更应注意。,第八篇：液压传动,五、液压传动采用的油液及其主要性能,第八篇：液压传动,液压油不仅是液压传动系统的传动介质，而且还对液压装置的机构、零件起着润滑、冷却和防锈作用。