机械传动知识培训带、链、齿轮传动课件.ppt

机械传动知识培训 叶剑 JASOLAR 目录 一 带传动二 链传动三 齿轮传动四 蜗杆传动五 液压传动六 凸轮机构七 螺旋机构八 连杆机构及其传动 第一篇 带传动 一 概述 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 带传动 1 外覆盖层2 4 布层3 片基层5 工作面覆盖层 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 SPA 1250GB12730 91 带的标记通常压印在带的外表面上 以便选用识别 第一篇 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 第一篇 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 v 25m s时 或HT200 v 25 30m 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 带传动 实心带轮 第一篇 带传动 腹板带轮 第一篇 带传动 孔板带轮 第一篇 带传动 轮辐带轮 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 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 第一篇 带传动 滑道式 第一篇 带传动 摆架式 第一篇 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 第一篇 带传动 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 第一篇 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 第一篇 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60 C 5 若带传动久置后再用 应将传动带放松 第一篇 带传动 第一篇 带传动 带传动的基本知识 带是弹性体 在传动时带的紧边和松边存在拉力差 当带从紧边转到松边时 其拉力减小 带要产生弹性收缩 使得带与带轮之间发生相对滑动 反之 当带从松边进入紧边时 其拉力增大 带要产生弹性拉升 也使得带与带轮之间发生相对滑动 这种现象就叫做带的弹性滑动 弹性滑动产生的两个原因 带是弹性体 带传动时 紧边和松边存在压力差 弹性滑动是皮带的固有的 不可避免 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 P 100KW V 12 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 第二篇 链传动 四 链传动的类型 第二篇 链传动 四 链传动的类型 1 传动链 1 滚子链 2 齿形链 第二篇 链传动 2 输送链 第二篇 链传动 2019 12 20 51 可编辑 2019 12 20 52 可编辑 3 起重链 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 链传动 2 链轮结构 孔板式 焊接式 实心式 组合式 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 链传动 九 链传动张紧 第二篇 链传动 九 链传动张紧 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 第二篇 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 第二篇 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 第二篇 链传动 链传动基本知识发生脱链现象一般有如下可能 1 链条过松 即2个链轮中心距小了 2 二个链轮安装的相对位置不正确 链条套在2个链轮上张紧以后应保证链条和2个链轮在一个平面内才行 3 链条或链轮磨损严重应该更换 第二篇 链传动 第三篇 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 第三篇 齿轮传动 齿轮传动的常见类型 齿直圆柱齿轮传动 第三篇 齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 第三篇 齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 第三篇 齿轮传动 外啮合齿轮传动 第三篇 齿轮传动 内啮合齿轮传动 第三篇 齿轮传动 齿轮齿条传动 第三篇 齿轮传动 锥齿轮传动 第三篇 齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 第三篇 齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 第三篇 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 第三篇 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 98 0 995 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 第三篇 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 第三篇 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 第三篇 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 第三篇 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 第三篇 齿轮传动 第三篇 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 第三篇 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 第三篇 齿轮传动 第三篇 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 第三篇 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