第18章减速器和变速器--机械设计课件.ppt

青岛科技大学专用潘存云教授研制 第18章减速器和变速器 18 1减速器 18 2变速器 18 3摩擦轮传动简介 青岛科技大学专用潘存云教授研制 功用 在机器中用来减速 也可以用来增速 齿轮减速器 蜗杆减速器 蜗杆 齿轮减速器 行星齿轮减速器 摆线针轮减速器 谐波齿轮减速器 18 1减速器 组成 由齿轮传动和蜗杆传动组成 类型 除了部分旋转类机械如鼓风机 水泵等直接由原动机驱动之外 绝大多数的工作机械其工作部分的转速与原动机的转速不一致 因此 需要协调原动机与工作机之间的速度 青岛科技大学专用潘存云教授研制 特点 传动效率高 工作可靠 寿命长 维护简便 因而应用很广泛 上述六种减速器已有标准系列产品 只有在选不到合适的产品时 才自行设计制造减速器 一 齿轮减速器 类型 单级圆柱齿轮减速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 分流式双级圆柱齿轮减速器 两级圆锥齿轮 圆柱齿轮减速器 分流式三级圆柱齿轮减速器 同轴式双级圆柱齿轮减速器 分流式双级圆柱齿轮减速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 产品实例 展开式三级圆柱齿轮减速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 特点 结构紧凑 传动比大 工作平稳 噪声较小 传动效率低 二 蜗杆减速器 类型 其中 S 低速级 f 高速级 下蜗杆式 上蜗杆式 侧蜗杆式 青岛科技大学专用潘存云教授研制 三维模型 蜗杆减速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 特点 兼有两者的传动特点 通常把蜗杆传动作为高速级 因为在高速时 蜗杆传动的效率较高 三 蜗杆 齿轮减速器 类型 青岛科技大学专用潘存云教授研制 产品实例 蜗杆 齿轮减速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 18 2变速器 有级变速器有级变速器的传动只能按既定的设计要求通过操纵机构分级进行变速 有级变速器的类型见下页 功用 根据需要能随时改变传动比 减速器的传动比是固定的 但在工程实际中 有些工作机往往需要在几种不同的转速下工作 这就需要根据使用要求在工作中随时调整原动机与工作机之间的传动比 类型 有级变速器 无级变速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 I 主动轴 II 从动轴 滑移齿轮变速器 离合器式齿轮变速器 塔轮变速器 滑移齿轮变速器 拉键式变速器 离合器式齿轮变速器 有级变速的器类型 青岛科技大学专用潘存云教授研制 无级变速器 滚轮 平板式变速器 钢球无级变速器 菱锥无级变速器 宽V带无级变速器 类型 实现无级变速的方法 机械无级变速 电气无级变速 电气无级变速 可控硅调速 变频调速 压动机调速 无级变速器的传动比在设计预定的范围内无级地进行改变 工作原理 依靠摩擦传动 改变主动件和从动件的输出半径 实现传动比的无变化 类型 本章介绍的内容 青岛科技大学专用潘存云教授研制 主动轮 从动平盘 弹簧 v 2r2 r1 1 1 滚轮 平板式变速器 接触点的速度 组成 主动轮 从动盘 弹簧 工作原理 调整主动轮的位置 就改变了r2的大小 从而实现无级变速 特点 1 结构简单 制造方便 2 因为存在较大相对滑动 故磨损严重 传递功率不大 传动比 i12 1 2 r2 r1 青岛科技大学专用潘存云教授研制 2 钢球无级变速器 传动比 i12 R2r1 R1r2 组成 锥轮 钢球 通常为6个 支承轴 工作原理 调整支承轴的倾角 可改变钢球的传动半径r1和r2 从而实现无级变速 特点 1 结构简单 传动平稳 相对滑动小 结构紧凑 2 要求钢球加工精度高 钢球 支承轴 从动锥轮 主动锥轮 r1 r2因为R1 R2 实际上是两对摩擦轮传动 青岛科技大学专用潘存云教授研制 3 菱锥无级变速器 传动比 i12 r1R2 R1r2 组成 主动轮 从动轮 锥菱 支承架 工作原理 调整支架的水平位置 可改变菱锥的传动半径r1和r2 从而实现无级变速 从动轮 主动轮 菱锥 青岛科技大学专用潘存云教授研制 4 宽V带无级变速器 传动比 i12 r2 r1 组成 固定锥轮 活动锥轮 宽V带 工作原理 同步调整活动锥轮的轴向位置 可改变锥轮的传动半径r1和r2 从而实现无级变速 固定锥轮 活动锥轮 青岛科技大学专用潘存云教授研制 产品实例 机械式无级变速器 机械 电器组合式无级变速器 青岛科技大学专用潘存云教授研制 缺点 不能保证精确的传动比 机械无级变速器的优点 结构简单 过载时可利用摩擦传动元件间的打滑而避免损坏机器 运转平稳 无噪声 可用于较高转速的传动 易于平缓连续的变速 承受过载和冲击能力差 传递大功率时结构尺寸过大 轴和轴承上的载荷较大 青岛科技大学专用潘存云教授研制 3 汽车变速器简介汽车变速器是一种典型的机械式有级变速器 应用实例 桑塔纳轿车变速器 汽车发动机 活塞式内燃机 的扭矩和转速变化范围较小 无法适应实际使用的要求 因此 需在汽车的传动系统中设置变速器 它有 四个前进档 一个倒档 一个空档位置 青岛科技大学专用潘存云教授研制 青岛科技大学专用潘存云教授研制 第一档i1 3 455 青岛科技大学专用潘存云教授研制 第二档i2 1 944 青岛科技大学专用潘存云教授研制 第三档i3 1 286 青岛科技大学专用潘存云教授研制 第四档i4 0 909 青岛科技大学专用潘存云教授研制 倒档iR 3 167 青岛科技大学专用潘存云教授研制 摩擦轮传动除了在机械无级变速器中广泛采用外 在锻压 起重 运输 机床 仪表等设备中也常用到 其基本型式见下图 18 3摩擦轮传动简介 圆柱平摩擦轮传动 圆柱槽摩擦轮传动 青岛科技大学专用潘存云教授研制 摩擦轮传动基本型式的演化 增速 减速 青岛科技大学专用潘存云教授研制 摩擦轮传动靠摩擦传递运动 接触处不可避免地要产生弹性滑动 有的传递型式还要产生几何滑动 过载时会出现打滑 主要失效形式是 对摩擦轮材料的主要要求是 接触疲劳强度高 耐磨性好 以便延长工作寿命 摩擦轮传动的计算公式见后续表 摩擦轮传动常用的材料副 工作条件 性能数据及使用场合见下页表 弹性模量大 以便减小弹性滑动和功率损耗 摩擦系数大 以便在满足所需要摩擦力的前提下 降低压紧力 接