培训——机械连接与传动.ppt

农委农机培训班培训内容 机械连接和机械传动 主讲刘天文 主要内容 言 4 一 机械连接 连接是指连接件和被连接件的组合结构 通常有连接件和被连接件 机械连接分为两大类 机械动连接和机械静连接 机械动连接 即被连接的零 部 件之间可以有相对运动的连接 如滑移齿轮和轴 机械静连接 即被连接的零 部 件之间不允许有相对运动的连接 机械静连接又可分为两类 可拆连接和不可拆联接 一 机械连接 不可拆连接 螺纹连接 键连接 无键连接 销连接 可拆连接 一 机械连接 螺纹连接 1 螺纹的形成 2 螺纹的分类及认识 按螺纹的牙型分 a 三角形螺纹如图 a b 矩形螺纹如图 b c 梯形螺纹如图 c d 圆牙螺纹如图 d e 锯齿形螺纹如图 e 一 机械连接 螺纹连接 2 螺纹的分类及认识 按螺纹的牙型分 按螺旋的作用分 a 联接螺纹 b 传动螺纹 螺旋传动 按螺旋线的根数分 a 单线螺纹 用于联接 b 多线螺纹 用于传动 按回转体的内外表面分 a 外螺纹 b 内螺纹 一 机械连接 螺纹连接 3 螺纹的主要参数 大径d D 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径称为大径 大径即是螺纹的最大直径 外螺纹的牙顶直径 内螺纹的牙底直径 亦称螺纹的公称直径 小径d1 D1 与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径 中径d2 D2 在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径 螺距P 相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离 一 机械连接 螺纹连接 导程S 同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离 线数n 螺纹螺旋线数目 螺旋升角 中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角 牙型角 螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角 牙高h 牙底到牙顶的距离 一 机械连接 螺纹连接 4 螺纹连接的主要类型 螺栓连接a 普通螺栓联接 通孔不带螺纹 螺杆穿过通孔与螺母配合使用 装配后孔与螺杆间有间隙 结构简单 装拆方便 应用较广 如图a b 铰制孔螺栓联接 装配后无间隙 主要承受横向载荷 如图b 双头螺栓联接 装配时一端旋入被联接件 另一端配以螺母 适于常拆卸而被联接件较厚时 如图c 螺栓连接图a螺栓连接图b双头螺栓联接图c 一 机械连接 螺纹连接 4 螺纹连接的主要类型 螺钉联接 适于被联接件较厚 结构简单 省了螺母 不宜经常拆装 以免损坏螺孔而修复困难 如图d 紧定螺钉联接 拧入后 利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置 可传递不大的轴向力或扭矩 如图e 螺钉连接图d紧定螺钉联接图e 一 机械连接 螺纹连接 5 螺纹紧固件及测紧工具 a 螺栓 b 双头螺栓 c 螺母 一 机械连接 螺纹连接 5 螺纹紧固件及测紧工具 d 螺钉 紧定螺钉 e 垫圈 一 机械连接 螺纹连接 5 螺纹紧固件及测紧工具 f 其他螺母 g 测紧工具 一 机械连接 螺纹连接 6 防松方法联接用三角形螺纹都具有自锁性 在静载荷和工作温度变化不大时 不会自动松脱 但在冲击 振动和变载条件下 预紧力可能在某一瞬时消失 联接仍有可能松动 高温下的螺栓联接 由于温度变形差异等 也可能发生松脱现象 如高压锅 因此设计时必须考虑防松 即防止相对转动 一 机械连接 螺纹连接 利用附加摩擦力防松 如图 其他方法防松 如图 采用专门防松元件防松 如图 一 机械连接 螺纹连接 7 螺纹的旋向顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹 逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹 常用的是右旋螺纹 判断螺纹旋向方法如图所示 用左手 右手各表示左螺纹 右螺纹的旋向 当螺纹从左向右升高为右旋螺纹 当螺纹从右向左升高为左旋螺纹 一 机械连接 键连接 键的种类有平键 半圆键 楔 xie 键 切向键和花键1 平键平键的特点 定心好 装拆方便 依靠键的侧面传递扭矩 对轴上零件只做周向固定 不能承受轴向力 如需轴向固定 需加紧固螺钉或定位环等定位零件 平键的种类有 普通平键 导向平键和滑键a 普通平键 普通平键结构特点 圆头 A型 固定良好 轴槽应力集中大 方头 B型 轴的应力集中小 单圆头 C型 用于轴端 普通平键应用最广 A型 B型 C型 一 机械连接 键连接 1 平键b 导向平键 导向平键结构特点 长度较长 需用螺钉固定 为便于装拆 制有起键螺孔 零件可以在轴上移动 构成动联接 c 滑键 滑键结构特点 一般把中间工作不分铣底 两端呈钩状 随轮毂移动 导向键 键不动 轮毂轴向移动滑键 键随轮毂移动 一 机械连接 键连接 2 半圆键 优点 定心好 装配方便 因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面 轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工 键能在槽中绕几何中心摆动 键的侧面为工作面 工作时靠其侧面的挤压来传递扭矩 缺点 对轴的削弱较大 只适用于轻载联接 工艺性好 装配方便 特别适用于锥形轴与轮毂的联接 如图所示 半圆键 半圆键装配示意图 一 机械连接 键连接 3 楔xie键楔键结构特点 上 下面为工作表面 有1 100斜度 侧面有间隙 轮毂槽的底面也有1 100的斜度 工作时打紧 靠上下面摩擦传递扭矩 并可传递小部分单向轴向力 特点 对中性较差 力有偏心 不宜高速和精度要求高的联接 变载下易松动 钩头只用于轴端联接 如在中间用键槽应比键长2倍才能装入 且要罩安全罩 缺点是定心精度不高 应用 只能应用于定心精度不高 载荷平稳和低速的联接 类型 普通楔键 钩头楔键 在重型机械中常采用切向键 一对楔键组成 半普通楔键楔键连接 钩头楔键楔键连接 普通楔键 钩头楔键 一 机械连接 键连接 4 切向键两个斜度为1 100的楔键联接 上 下两面为工作面 打入 布置在圆周的切向 工作原理 靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递扭矩 用一对切向键时 只能单向传递转矩 要双向传递转矩须用两对互成120 分布的切向键 图b 切向键对轴的强度削弱较大 因此常用于直径大于100mm的轴上 5 花键 切向键连接 一 机械连接 键连接 5 花键特点 轴的强度高 传递的扭矩大 对中性与导向性都较好 但制造成本高 花键连接按工作方式不同可分为静连接和动连接两种 装配时的定心方式有外径定心 内径定心和键侧定心三种 通常情况下常采用外径定心 便于获得较高的加工精度 对于静花键连接 允许有少量过盈 但不能过紧 对于动花键连接 多数为间隙配合 套件在轴上能滑动自如 但也不能过松 用手摇动 不应感到有间隙 成批量定形生产的花键 修去飞边毛刺后就可装入 在单件小批生产与检修配件时 一般需研磨修配方可装入 一般要求是 工作面以研合后 同时接触的齿数不得少于2 3 接触率在齿长和齿高方向上均不得低于50 研合时用0 05mm的塞尺检查齿侧间隙 塞尺不得插入齿全长 花键齿形可分为渐开线形 矩形 三角形三种 渐开线花键 定心方式为齿形定心 成本高 适宜于传递大扭矩 大直径轴 当齿受载时 齿上的径向力能自动定心 有利于各齿均载 应用广泛 优先采用 一 机械连接 键连接 5 花键 矩形花键 制造容易 应用广泛 配合面均要研磨 磨削消除热处理后变形 应用广泛 矩形花键按齿高的不同 分轻 中 重定心系列 定心方式有内劲定心 定心精度高 有外径定心 一般定心 有齿侧定心 定心精度不高 但载荷分布均匀 承载能力高 但零件易移动 侧面易磨损 使对中性变坏 适于定心要求不高的重载联接 静联接 三角形花键 齿数较多 齿较小 对轴强度削弱小 适于轻载 直径较小时及轴与薄壁零件的联接 矩形花键 渐开梯形花键 三角形花键 制造容易 应用最广 用于高强度连接 用于薄壁零件连接 一 机械连接 键连接 6 键的装配紧键连接的装配 紧键连接按其构造不同 一般有楔xie键和切向键两种 尤其是切向键 在传递大扭矩时经常使用 a 楔键 楔键分为平头与钩头两种 钩头键便于装拆 一般用于轴头部位 平头的楔键配制后用挡板将其在轴上固定 配制楔键时 可用涂色法检查斜面的接触情况 工作面上的接触应在70 以上 其余不接触部分不得集中于一段 外露尺寸应为斜面长度的10 15 钩头键的外露尺寸不包括勾头 b 切向键 切向键两个为一组 成组使用 一般每个键上都有1 100斜度 由于切向键的键槽在轴与轮组装一起后才能形成 因此精确尺寸很难控制 一般切向键都留有余量 待轴与轮组装后实测键槽尺寸后进行配制 配制方法与楔键类似 只是切向键工作面为其侧面 配制后键露出轴处部分应去掉 一般不高出轴3mm 一 机械连接 键连接 6 键的装配松键连接的装配 对于普通平键 半圆键和导向平键 装配后要求键的两侧应有一些过盈 平键上表面与轮毂槽底间留有间隙 键底面应与轴槽底面接触 对于滑键 则键与轮槽底面接触 而键与轴槽底面有间隙 松键连接可按以下步骤进行配制 a 清理键与键槽上的毛刺 b 锉配键长 键头与轴槽间应有0 1mm左右的间隙 c 用键头与轴槽试配 对普通平键 半圆键和导向键应能使键紧紧地嵌在轴槽中 而滑键则应嵌在轮槽中 d 配合面加机油 用铜棒或手锤垫软垫将键装在轴上 7 键的主要失效形式键齿的压溃 静联接 键 轴 毂中较弱者 磨损 动联接 键的剪断 较少 一 机械连接 无键连接 轴与毂的联接不用键或花键时 统称无键联接 无键连接通常有过盈配合连接 膨胀连接和型面连接三种1 过盈配合连接 过盈配合连接是利用两个被连接件间的过盈配合来实现的连接 这种连接可做成可拆连接 过盈量较小 也可做成不可拆连接 过盈量较大 过盈连接的特点 构造简单 定心性好 承载能力高和在振动条件下能可靠地工作 但其装配困难和对配合尺寸的精度要求较高 过盈连接的方法 过盈配合连接的装配采用压入法和温差法 a 压入法装配是在常温下通过在待装配的轴与轮毂间沿轴线方向施加压力的方法进行装配 b 温差法装配是将孔零件加热使其膨胀 或将轴零件冷却使其收缩 或二者同时进行 然后进行装配 装配时配合面间无过盈 当过盈连接的连接面长度或实际过盈量较大时应采用温差法装配 一 机械连接 无键连接 2 膨胀连接 膨胀连接是利用以内 外锥面相互贴合并挤紧在毂孔与轴之间装入内外锥形环的连接套 简称胀套 在轴向力作用下 同时胀紧轴与毂而构成的一种静连接 胀套的尺寸选择 各型胀套已标准化 选用时可根据轴 毂尺寸及传递载荷大小 从标准中选择合适的型号和寸 选择必须要大于转矩力和轴向的力 传递联合作用的转矩和轴向力时 当一个胀套不满足要求时 可用两个以上的胀套串联使用 一个胀紧套两个胀紧套 膨胀连接示意图 一 机械连接 无键连接 3 型面连接 如图所示 型面连接是由非圆剖面的轴与相应的轮毂孔构成的可拆连接 成型连接应力集中小 能传递大扭矩 装拆方便 但是加工工艺复杂 需要专用设备 由于型面连接要用到非圆形孔 以前因其加工困难 限制了型面连接的应用 应用较多的是带切口圆形和正六边形型面 配合部分形状 有柱体和椎体两种 a 柱体只能传递扭矩 b 椎体能同时传递扭矩和轴向力 用于不允许有间隙和要求高可靠性的场合 型面连接的特点 a 装拆方便 对中性好 b 连接面上没有应力键槽和尖角 减少了应力集中 c 可传递较大的扭矩 d 切削加工有难度 不易保证配合精度 型面连接示意图 一 机械连接 销连接 销连接是把零件用销钉连接在一起 主要用于固定零件之间的相对位置 使他们之间不能互相移动和转动 除了能起连接作用外 还起保险和定位作用 并能传递较小的载荷 它还可以用于过载保护 其特点是 连接可靠 安装 拆卸方便 应用十分广泛 但只能传递不大的扭矩 1 销连接的分类 按用途不同 一般可分为定位销 连接销 安全销 定位销 主要用于零件间位置定位 常用作组合加工和装配时的主要辅助零件 联接销 主要用于零件间的联接或锁定 可传递不大的载荷 安全销 主要用于安全保护装置中的过载剪断元件 作为安全装置中的过载剪切元件 安全销在过载时被剪断 因此 销的直径应按剪切条件确定 为了确保安全销被剪断而不提前发生挤压破坏 通常可在安全销上加一个销套 a 定位销b 连接销c 安全销 一 机械连接 销连接 2 销的形状和种类 圆柱销 普通圆柱销 按直径的公差不同分为A B C D型 不能多于装拆 否则定位精度下降 如图a 圆锥销 销和销孔均有1 50锥度 可自锁 定位精度较高 允许多于装拆 且便于拆卸 端部带螺纹的锥销 它可用于盲孔或装拆困难的场合 如图b 槽销 槽销上有三条纵向沟槽 槽销压入销孔后 它的凹槽即产生收缩变形 借助材料的弹性而固定在销孔中 多用于传递载荷 对于振动载荷的连结也适用 销孔无需铰制 加工方便 可多次装拆 如图c a 圆柱销b 带螺纹锥销c 槽销 二 机械连接 销连接 2 销的形状和种类 圆管型弹簧圆柱销 在销打入销孔后 销由于弹性变形而挤紧在销孔中 可以承受冲击和变载荷 如图d 销轴 用于两零件的铰接处 构成铰链连接 销轴通常用开口销锁定 工作可靠 拆卸方便 如图e 开口销 只能控制销轴作用 如图f 特殊型式销 开尾圆锥销 它适用于有冲击 振动的场合 如图g d 圆管型弹簧圆柱销 e 销轴 f 开口销 g 开尾圆锥销 二 机械连接 销连接 3 圆柱销的装配 在装配时 一般两件上的孔应同时钻铰 以保证两孔同轴 表面粗糙度应在1 6以下 装配时销轴上应涂以机油 然后把销钉打入孔中 两端伸出大致相等 4 圆锥销的装配 被连接的两件需同时钻铰孔 但必须注意 控制孔径 一般以能自由插入锥孔中的长度占销于总长度的80 为宜 通孔一般用手锤将销敲入后 锥销小头稍露出被连接件的表面 以便于装拆 不管是柱销还是锥销 往盲孔中打入时 销上必须钻一通气小孔或于侧面开一道微小的通气小槽 供放气用 二 机械连接 不可拆连接 不可拆连接 即必须破坏连接某一部分才能拆开的连接 包括铆钉连接 焊接和粘接等 另外 过盈连接既可做成可拆连接 也可做成不可拆连接 不可拆卸连接 常见的不可拆卸连接有过盈连接 铆钉连接 熔焊连接和胶合连接等 一般情况下 当拆卸零件时 将损伤或损坏连接零件 这里主要介绍过盈连接的装配 配过盈连接是依靠包容件 孔 和被包容件 轴 配合的过盈 使装后的两零件表面产生弹性变形而形成横向压力 从而获得紧固的连接 其形式简单 对中性好 承载能力强 能承受变载和冲击力 但要求精度较高 装配前应仔细检查配合面的表面粗糙度 不应有毛刺 凹坑 凸起 麻点等疵病 精确检查配合尺寸公差是否符合规定要求 过盈连接按其过盈量公称尺寸的大小可选择以下几种方法装配 二 机械连接 不可拆连接 过盈连接装配方法 压入配合法 此种方法可分为锤击法和压力机压入法两种 锤击法可根据零件的大小 过盈量 配合长度较短 批量小或单件生产等因素 一般为M K j js配合 用手锤或大锤将零件打入装配 锤头不可直击零件表面 用压力机压入法需具备设备 较大直径的就需用大吨位的压力机 这种方法适用于配合过盈不大的配合 热胀配合法 就是采且执装的方法 常用于过盈量大的过盈连接件的装配 冷缩配合法 就是采用冷装的方法 其特点是收缩量较小 一般用于过盈量较小 而又受其他方法限制的过盈配合场合 液压套合法 采用液压的方法使孔膨胀 轴收缩组装过盈配合件 必须使用专用工具进行 而配合件配合部位 按规定制作成锥形孔与轴 并在孔中设有密封结构 边加压边往里推进 三 机械传动 机械传动原理 机械传动类型通常按工作原理 速比能否改变与能量流动路线三种情况进行分类 1 按工作原理分 三 机械传动 机械传动原理 机械传动类型通常按工作原理 速比能否改变与能量流动路线三种情况进行分类 2 速比能否改变 3 按能量流动分 三 机械传动 传动方案的选择 1对高速 大功率 长期工作的工况 应选用承载能力高 传动平稳 传动效率高的传动系统 2速度较低 中 小功率 要求传动比大的场合 可采用单级蜗杆传动 多级齿轮传动 带 齿轮传动 带 齿轮 链传动等多种方案 并进行分析比较 从中选择效率高的方案 3工作环境恶劣 粉尘较多时 尽量采用闭式传动 以延长传动件的寿命 工作环境温度较高或易燃烧的场合 不宜采用带传动 4传动比较大时 应优先选用结构紧凑的蜗杆传动和行星齿轮传动 原动机输出轴与工作机构输入轴平行时 可采用圆柱齿轮传动 中心距较大时 可采用带传动或链传动 两轴平面相交时 可用锥齿轮传动 两轴空间交错时 可用蜗杆传动 两轴同轴布置时 可用二级同轴式圆柱齿轮传动或行星齿轮传动 三 机械传动 蜗轮蜗杆传动 链传动 齿轮传动 皮带传动 摩擦轮传动 螺旋传动 三 机械传动 摩擦轮传动 1 工作原理和传动比摩擦轮传动是利用主动轮与从动轮在直接接触处所产生的摩擦力来传递转矩和运动 优点 由于摩擦轮轮面没有轮齿 所以制造简单 运转平稳 噪声小 过载时发生打滑 能防止机器中重要零件的损坏 无级改变传动比 缺点 效率低 当传递同样大的功率时 轮廓尺寸和作用在轴与轴承上的载荷都比齿轮传动大 不宜传递很大的功率 不能保持准确的传动比 干摩擦时磨损快 寿命低 必须采用压紧装置 式中 i 传动比 n主动 n被动 分别为主动轴 被动轴转速d主动 d被动 分别为主动 被动轮直径 三 机械传动 摩擦轮传动 2 应用范围 摩擦轮传动在传递功率 传动比 调速幅度 速度 轴间距离等方面都有很大的适用范围 传递功率可从几瓦到300kW 传动比可到7 甚至到10 在手动仪器中达25 调速幅度在直接接触传动中 一般为3 4 在有中间件传动中 一般可达到8 12 圆周速度可自很低到25m s 三 机械传动 皮带传动 1 概述工作原理 主要是依靠挠性传动带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力 是由主动轮 从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成 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 特点优点 能缓冲吸振 传动平稳 噪音小 具有过载保护作用 皮带在轮上打滑 可防止其它零件损坏 结构简单 制造 安装和维护方便 成本低 适用于两轴距离较大的传动 缺点 不能保证恒定的传动比 传动精度和传动效率低 带对轴有很大的压轴力 带传动装置结构不够紧凑 带的寿命较短 不适用于高温 易燃及有腐蚀介质的场合 应用 皮带传动适用于要求传动平稳 传动比不要求准确 中小功率的远距离传动 如 汽车发动机等 2020 3 17 42 可编辑 三 机械传动 皮带传动 2 类型 1 按传动原理分 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 如图a 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 图b 按用途分 传动带 用于传递动力 输送带 用于输送物品 按传动带的截面形状分 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 如右图 a 摩擦带传动b 啮合带传动 三 机械传动 皮带传动 2 类型 V带 三角带 三角皮带的总类 三角带的断面国家规定为O A B C D E F T等8种 从O到T皮带剖面的面积逐渐增大 传动的功率也逐渐增大 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 如下图a 多楔带 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 如图b a V带 三角带 b 多楔带 三 机械传动 皮带传动 2 类型 圆形带 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 如图c 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 如图d c 圆形带 d 齿形带 三 机械传动 皮带传动 3 弹性滑动现象产生原因 传动带是弹性体 受到拉力后会产生弹性伸长 伸长量随拉力大小的变化而改变 带由紧边绕过主动轮进入松边时 带的拉力减小 其弹性伸长量也减小 相对于轮面向后收缩 带与带轮轮面间出现局部相对滑动 导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度 同样 当带由松边绕过从动轮进入紧边时 拉力增加 带逐渐被拉长 沿轮面产生向前的弹性滑动 使带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度 概括如下 在主动轮处 传动带沿带轮的运动是一面绕进 一面向后收缩 在从动轮处 传动带沿带轮的运动是一面绕进 一面向前伸展 弹性滑动和打滑的区别 弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念 打滑是指过载引起的全面滑动 是带传动的失效形式 所以打滑是可以避免的 而弹性滑动是由于拉力差引起的 只要传递圆周力 就必然会发生弹性滑动 所以弹性滑动是不可以避免的 三 机械传动 皮带传动 4 张紧 安装和维护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 自动式和张紧轮方式 调整中心距方式 定期张紧 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 图a1 和摆架式 图a2 两种结构如图 a1滑道式 a2摆架式 三 机械传动 皮带传动 4 张紧 安装和维护 自动张紧 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 如图A 张紧轮方式 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 如图B A 自动张紧 B 张紧轮方式 三 机械传动 皮带传动 4 张紧 安装和维护皮带轮的认识与安装 皮带轮的轮槽同样为O A B C D E F T八种尺寸类型 与三角带相对应使用 也就是A形槽必须配用A型三角带 按其不同的带轮直径和胶带型号 规定有34 36 38 三种角度的槽型 在特殊情况下 也有加宽加大的特殊槽轮 但必须制作相对应的三角带配合使用 安装皮带轮时 首先应配键 然后清洗干净将皮带轮压装在轴上 压装时不允许用锤头直击皮带轮端部 在装配过程中 两带轮轴线应相互平行 注意两配对使用的皮带轮轮槽中心必须在同一直线上 其V型槽对称平面应重合 不能有过大的偏移 可用长钢板尺或钢丝进行找正 三 机械传动 皮带传动 4 张紧 安装和维护V带 三角带 的安装 安装皮带时 应先将皮带套在小轮槽中 然后转动大轮 将皮带拔入大带轮的槽中 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 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 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10mm 15mm为宜 三 机械传动 皮带传动 4 张紧 安装和维护平型带的安装 胶合 或硫化胶合 接头平滑可靠 连接强度高 但胶合技术高 皮带扣 一般机械中常使用 连接迅速方便 但接头强度及工作平稳性差 皮带螺栓 连接方便 接头强度高 冲击力大 金属夹板 连接方便 接头强度高 冲击力大 三 机械传动 齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成 齿轮传动是应用最多的一种传动形式 1 特点优点 效率高 0 98 0 99 工作可靠 寿命长 能保证传动比稳定不变 结构紧凑 外廓尺寸小 能传递很大的动力 瞬时i 传动比 为常数 缺点 制造费用大 制造和安装的精度要求较高 需专用机床和设备 精度低时 振动 噪音大 不适于中心距大的场合 当两轴间距较大时 采用齿轮传动就比较笨重 2 基本要求传动平稳 运动要求 承载能力高 传递动力要求 三 机械传动 齿轮传动 3 分类1 按外形可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮两大类 圆柱齿轮的外形呈圆柱形 牙齿分布在圆柱体的表面上 按照牙齿与齿轮轴的相对位置 圆柱齿轮又分为直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮 现在出现了人字形齿轮 圆柱齿轮多用于外啮合齿轮传动 也可以用作内啮合传动和齿轮齿条传动 在我们所用的许多转动设备的减速器内部使用圆柱齿轮传动结构圆锥齿轮 伞齿轮 他的牙齿分布在圆锥体表面上 常用于相交轴之间的传动 轴线夹角可以是任意的 但最常见的是90度 一对齿轮的传动比计算公式 I n1 n2 z2 z1 n1 n2分别表示主动轮和从动轮转速rpm z1 z2分别表示主动轮和从动轮的牙齿数 三 机械传动 齿轮传动 3 分类2 按两轴线位置分 三 机械传动 齿轮传动 3 分类3 按齿形分 有渐开线 圆弧齿 渐开线圆锥齿 摆线齿形以及螺旋齿锥齿轮等 4 按工作条件分 失效形式不同 开式传动 低速传动 润滑条件差 易磨损 半开式传动 装有简单的防护罩 但仍不能严密防止杂物侵入 闭式传动 齿轮等全封闭于箱体内 润滑良好 使用广泛 5 按其轴线相互位置不同 又可分为 平行轴传动 相交轴传动和交错传动三类 6 按齿面硬度分 失效形式不同 软齿面 HB 350 硬齿面 HB 350 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配齿轮传动机构有圆柱齿轮传动机构和圆锥齿轮传动机构 齿轮传动机构的装配 主要技术要求是 为保证齿轮传递运动的准确性 相啮合的轮齿表面接触良好以及齿侧间隙符合规定等 为保证齿轮传递运动的准确性 齿轮装到轴上后 齿圈的径向跳动和端面跳动应控制在公差范围内 在单件小批生产时 可把装有齿轮的轴放在两顶尖之间 用百分表进行检查 1 圆柱齿轮传动机构的装配与调整 齿轮在轴上有空转 滑移和固定连接三种形式 齿轮在加工时有一个端面与孔 是一次装夹加工而成的 这个面就是基准面 并作有明显的标记 因此它与孔有很高精度的垂直度 靠机床精度保证 同样 轴配合部位的加工也采取相同的加工工艺 因此在压装轴时 一定要找准基准面 这样就不会产生歪斜现象 这一点必须注意 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配1 圆柱齿轮传动机构的装配与调整 箱体 机体 的组装 装入箱体的所有零件 组件必须清洗干净 将齿轮一轴组件装入箱件内的方式 应根据各种类形的箱体及轴在箱体内的结构特点而定 箱体的加工精度必须得到保证 其孔的同轴度 中心距 垂直度 孔与端面的垂直度等 齿轮传动机构中 支承轴两端的支承座与机体分开 其同轴度与平行度 中心距是可以调整的 例两端为轴承座 通过调整支承座位置以及在其底部加或减垫片的办法进行 也可以通过实测轴线与支承座的实际尺寸偏差 将其返修加工的方法解决 这种结构调整比较容易 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配2 圆锥齿轮传动机构的装配与调整 圆锥齿轮的结构与工作原理 圆锥齿轮是用于两相交轴之间的传动 其轴间夹角大多为90 圆锥齿轮通过两个圆锥面相互滚切传递动力 两个圆锥面的锥顶与齿轮顶和齿轮线交汇于一点 因而 圆锥齿轮具有传递功率大 运转平稳且结构紧凑等特点 为了改善圆锥齿轮的传动平稳性和效率 常采用螺旋齿或圆弧齿型 保证传动系统中的小齿轮至少有两个齿与大齿轮同时啮合 圆锥齿轮的侧隙测量以及装配工艺 一对圆锥齿轮副的侧隙检测 一般采用压铅法 铅丝的长度不应少于5个齿 铅丝的直径不易超过侧间隙的3倍 齿轮宽的应沿齿宽方向均匀放置不少于2根铅丝 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配3 齿轮装配质量的检验 包括侧隙的检验和接触面积的检验 侧隙的检验 装配时主要保证齿侧间隙 而齿顶间隙有时只作参考 侧隙的大小要适当 具有一定的侧隙是必要的 它可以补偿齿轮的制造和装配偏差 补偿热膨胀及形成油膜 防止研伤以致卡住现象 但间隙过大会造成冲击 因此侧隙过大 过小都将引起增加附加载荷 增加齿轮传动的磨损 甚至造成事故 所以一般图纸与技术要求都明确地规定侧隙的范围值 测量侧隙有两种方法 压铅法 在齿面沿齿宽的两端平行主席团放两条铅丝 转动齿轮将铅丝压扁后 测量其最薄处值即是侧隙 打表法 将百分表测头与一齿面接触 另一齿轮固定 将接触百分表测头的齿轮 从一侧啮合转到另一侧啮合 百分表上的读数差值即为侧隙 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配3 齿轮装配质量的检验 包括侧隙的检验和接触面积的检验 接触面积的检验 齿轮副啮合的接触斑点用涂色法检验 图为齿轮啮合接触斑点的不同情况 图a为齿轮传动装配正确时的接触情况 图b为齿轮传动副装配后的中心距大于加工时的齿轮中心距的情况 这是由于齿轮箱体上两孔的中心距过大 或是由于轮齿切得过薄所致 这时可将齿轮换一对 或将箱体的轴承套压出 换上新的轴承套重新镗孔 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配3 齿轮装配质量的检验 包括侧隙的检验和接触面积的检验 接触面积的检验 齿轮副啮合的接触斑点用涂色法检验 图为齿轮啮合接触斑点的不同情况 图c所示的接触情况 是由于装配中心距小于齿轮副的加工中心距所引起的 即轮齿切得过厚或箱体孔中心距过小 改进的方法同前述 图d表明了由于齿轮的齿向误差或箱体孔中心线不平行所引起的齿面接触情况 此时必须提高箱体孔中心线的平行度或齿轮副的齿面精度 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配齿轮传动机构组装后 应传动均匀 工作平稳 无冲击震动和噪音 换向无冲击 承载能力强及使用寿命长等 为保证装配质量 装配时应注意以下几点要求 齿侧间隙要正确 间隙小 齿轮转动不灵活 甚至研伤卡齿 加剧齿面的磨损 间隙过大 换向空程大 会产生冲击和噪音 相互啮合的两齿轮要有一定的接触面积和正确的接触部位 对转数高的大齿轮要进行平衡检查 齿轮传动机构组装完毕后 通常要求跑合试车 不要求试车的除外 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配 封闭箱体式齿轮转动机构应密封严密 不得有漏油现象 内部设有润滑管路的 管路连接要密封 固定牢固 润滑喷嘴开口适当 润滑位置准确 要按图纸及有关技术要求保证箱体 机体 零部件的加工精度 加工后的箱体结合面 在图纸技术要求无具体规定的情况下 在自由状态下 用塞尺检查结合面间隙 最大尺寸1000mm者 0 05mm厚塞尺任何方位不得通过 最大尺寸大于1000mm者 0 1mm厚塞尺任何方位不得通过 在此种条件下 箱体结合面需涂以密封胶密封 否则需重新加工或刮研处理 三 机械传动 齿轮传动 4 齿轮装配4 出现问题的调整 齿侧间隙过大或过小 齿面接触斑点不合适 轴向间隙 轴承间隙的调整 齿轮啮合同步调整 滑动轴承的接触 间隙调整 6 失效形式齿轮的失效通常发生在轮齿 其它部分很少失效轮齿折断 常发生于闭式硬齿面或开式传动中 现象 局部折断 整体折断 如图a齿面损伤 齿面接触疲劳磨损 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨粒磨损 齿面塑性流动 如图b a b 三 机械传动 链传动 1 链传动的工作原理 是由两个 或两个以上 具有特殊齿形的齿轮和一条闭合的链条所组成 依靠挠性的闭合链条与两个具有特殊齿形的链轮相互啮合传递运动和动力 工作时主动链轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条相啮合的从动链轮传动 这就是我们常见的自行车链轮链条传动原理 其工作可靠 噪音小 链传动主要应用于传递功率N 100KW 速度V 15m s 中心距a 6m 只要求平均传动比准确的各种机械设备中 链条传动主要用于传动比要求较准确 且两轴相距离较远 而且不宜采用齿轮的地方 三 机械传动 链传动 2 链传动的特点 能保证准确的平均传动比 和皮带传动相比较 但瞬时传动比不恒定 在工况相同时 链传动结构更为紧凑 传动效率较高 可以在两轴中心距较远的情况下传递动力 与齿轮传动相比 链条不需太大的张紧力 对轴的压力较小 可在温度较高 淋水 淋油 日晒等恶劣环境下工作 存在传动冲击 有躁声 传动平稳性差 链条磨损后 链节变长 容易产生脱链现象 只能用于平行轴间传动 价格较高 三 机械传动 链传动 3 链传动的类型链条的类型链轮的类型 套筒滚子链有单排和双排齿形链 三 机械传动 链传动 4 链传动的张紧 链传动的压轮张紧自动张紧 链传动的压板和托板张紧定期张紧 三 机械传动 链传动 5 链轮与传动机构的装配 两链轮的轴线必须平行 否则将降低传动的平稳性 增加噪音 可通过调整链轮轴两端支承件的位置 进行调整 两链轮的中间平面应重合 其轴向偏移量要控制在允许范围内 如无具体规定 其偏移误差不得大于两链轮中心距的2 其检查可用长钢板尺或钢丝进行 链轮在轴上固定后 其径向和端面跳动量应符合规定要求 链的下垂要适当 对于水平或45 以内的链传动 在无规定的情况下 可取链轮中心距的2 垂直传动中 其下垂度可取链轮中心距的2 张紧轮也必须要求与主动轮平行 在松边一般安装在靠大轮侧张紧链条 在链轮小边或两条中部很容易使松紧边链条摩擦 三 机械传动 链传动 5 链轮与传动机构的装配 安装链轮时 首先应配键 然后清洗干净将链轮压装在轴上 压装时不允许用锤头直击链轮端部 链轮与轴的连接一般为H7 K6配合 链轮在轴上的固定方式一般有键 连接加紧定螺钉 锥销固定以及轴侧端盖固定 链条的类型 链条通常由专业厂家生产 为标准部件 有单排与双排 还有齿形之分 链节的大小按节距分 长短有一定规格 使用时按需要截取或接头 每挂链于都有专用的连接链节 6 链条的装配链条的装配比较简单 一般情况下手工拉紧即可接上 对于有些链条 则需使用专用的拉紧工具 连接方便 如无现成的拉紧工具 可考虑使用铁丝或尼龙绳在跨过接头处穿上 然后绞紧 将两接头拉近即可穿上 三 机械传动 链传动 7 链传动的实效形式链轮和链条相比 链轮的强度高 使用寿命较长 所以链传动的失效 主要是链条的失效 其主要失效形式是 链条疲劳破坏 链条各元件在变应力作用下 经过一定循环次数 链板发生疲劳断裂 滚子 套筒表面出现疲劳点蚀和疲劳裂纹 在正常润滑条件下 链板的疲劳强度是决定链传动承载能力的主要因素 链条铰链的磨损 铰链磨损会使链节距增大而产生跳齿和脱链 该失效形式一般发生在开式或润滑不良的链传动中 链条铰链胶合 在润滑不当或链轮转速过高时 链条铰链的销轴和套筒的工作表面会因润滑油膜破坏 在高温 高压下直接接触导致两表面粘结 相对运动使粘结部位撕开 形成表面撕开而损坏 称为胶合 因而要限制链传动的极限转速 三 机械传动 链传动 8 链传动的布置 张紧和维护 三 机械传动 链传动 8 链传动的布置 张紧和维护 三 机械传动 蜗轮蜗杆传动 1 传动类型蜗杆传动用来传递空间两交错轴之间的运动和动力 一般两轴交角为90 蜗杆传动由蜗杆与蜗轮组成 一般为蜗杆主动 蜗轮从动 具有自锁性 作减速运动 蜗杆传动广泛应用与各种机械和仪器设备之中 三 机械传动 蜗轮蜗杆传动 2 传动特点 蜗杆传动的最大特点是结构紧凑 传动比大 一般传动比i 10 40 最大可达80 若只传递运动 如分度运动 其传动比可达1000 传动平稳 噪音小 可制成具有自锁性的蜗杆 蜗杆传动的主要缺点是效率较低 蜗轮的造价较高 蜗杆的螺旋有单头与多头之分 3 传动比的计算n1 蜗杆的转速 n2 蜗轮的转速 K 蜗杆头数 Z 蜗轮的齿数 式中 蜗杆的头数Z1和蜗轮的齿数Z2 三 机械传动 蜗轮蜗杆传动 4 蜗轮蜗杆传动的装配蜗杆传动机构装配以后应达到以下精度要求 蜗杆