机械传动课件01

1、机械基础课程教案授课时间：120分钟一、课题名称：机械传动基础知识二、主要内容：1、概述；2、带传动及链传动；3、齿轮传动；4、液压、气压传动；三、重点与难点：1、2、3、四、教授过程于主要内容：（一）概述：1、本课题的研究对象：机械-机器与机构的总称。机械 机器 机构 构件 (部件)零件在一般情况下，一部机器可以包含一个或几个机构；如：电动机就是一个典型的二杆机构；滑轮巧妙地将杠杆演化为转动的轮子。2、常见机构： 1）平面连杆机构（缝纫机、牛头刨床） 2）凸轮机构（内燃机排气机构） 3）间歇机构（飞轮） 4）螺旋机构（滚珠丝杠） 5）带，链传动机构 6）齿轮机构 7）蜗杆传动机构3、机构的组

2、成-机构有构件、零件组成。定义：组成构件的单元称为零件。实质：它是机器中制造的单元。有通用零件和专用零件定义：组成机构的各个相对运动的部分称为构件；实质：是一个整体或元件的刚性组合，是运动的单元。4、在现代机器的传动装置中，主要使用的传动方式：4.1机械传动-采用带传动，链传动，齿轮传动螺旋传动等机构作为传动的工作介质，以实现机器的原动机与工作机构之间转速（速度）、转矩（力）或运动形式的传递。4.2液压传动-采用液压元件，利用液体（油或水）作为工作介质，以压力和流量实现机器的原动机与工作机构之间转速（速度）、转矩（力）或运动形式的传递。4.3气压传动-采用气压元件，利用气体作为工作介质，以压力

3、和流量实现机器的原动机与工作机构之间转速（速度）、转矩（力）或运动形式的传递。4.4电气传动-采用电气设备和电子元件，利用调整其电压、电流及控制波形等实现能量和控制的传递。（二）机械传动-挠性件传动 带传动挠性件传 链传动 挠性轴一、带传动概述· 1.1带传动的特点： 是利用中间挠性件带来传递运动和动力的机械传动，由主动带轮，从动带轮和紧套在带轮上的传动带组成。工作方式：靠摩擦力工作。l 传动带的类型：平带，V带，圆带，同步齿形带等。Ø 平带传动： 结构简单，带的扰性好，易制造，用于中心距大的场合。Ø V带传动： 摩擦力大，传递的功率大，结构紧凑。Ø V

4、带传动： 摩擦力大，传递的功率大，结构紧凑。Ø 圆带传动： 用于低速，小功率传动。带传动的优缺点：优点：传动的中心距大；运转平稳，无噪声；过载保护；结构简单，造价低。缺点：外廓尺寸大；传动比不准确；轴的承受力大；效率低；带寿命短；不宜用于易燃，易爆场合。· 1.2带传动的主要形式： 1）开口传动； 2）交叉传动； 3）半交叉传动；· 1.3带传动的受力分析： 说明：F是带所能传递的圆周力。· 1.4带传动的工作原理： 借助带与带轮的张紧，使主动轮上输入功率转化为带两边的拉力差F，从而克服从动轮上阻力矩，带动从动轮。当P，v一定时，F有极限值。若机器出现过

5、载，F不能克服从动轮上的阻力矩，带沿轮面全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至不动，这就是打滑，是带传动的主要失效形式之一。说明：· 当带沿带轮有打滑趋势时，摩擦力达到最大值；与带传动的极限有效拉力有关的因素：· 1、初拉力F0· 2、包角· 3、摩擦系数1.5带的耐久性：· 带传动工作时，带沿轮转动的部分，除了受拉力外，还受离心力的作用。因此在带的截面上产生拉应力和离心应力，带与带轮弯曲部分产生弯曲应力。· 带是在变应力下工作。· 最大应力为： · 带的耐久性取决于最大应力的大小和应力循环的总次数N。· 为保

6、证带有足够的寿命，则 1.6带传动的弹性滑动及传动比：1、带传动的弹性滑动：· 弹性滑动由于带的紧边和松边拉力不等，使带的两边弹性变形不等所引起带与轮面的微量相对滑动，不可避免。· 弹性滑动的大小与松紧边拉力差F有关。· F越大，弹性滑动越大，当F 大于全部摩擦力时，弹性滑动就变成打滑了。打滑是由过载引起的，可以避免。2、传动比:由于弹性滑动不可避免，因此从动轮圆周速度v2总是小于主动轮圆周速度v1 。即从动轮实际转速n2总是小于理论转速n2 。由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的相对降低率称为滑动率。 带传动的传动比： 1.7张紧装置和带传动的维护：1.7.1张紧

7、装置：1、调节两轴中心距的张紧装；2、具有张紧轮的装置；1.7.2带传动的维护：· 、安装时，两轴必须平行。· 、加防护罩以保证安全。· 、更换带时，同一带轮上的带必须同时更换。· 、胶带不宜与酸、碱或油等接触，工作温度不应超过°。 二、链传动的概述2.1概述：链传动是依靠链轮轮齿与链节的啮合来传递运动和动力。· 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。· 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。· 链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。·

8、; 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。2.2滚子链的结构：1、滚子链的结构· 滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成；· 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。 说明：² 滚子链有单排链、双排链、多排链。² 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，故排数不宜过多一般不超过4排。2、链条的接头处的固定形式：2.3链传动的运动特性：1、链传动的速度分析（1）链传动的平均速度：（2）链传动的平均传动比为：（3

9、）链条铰链A点的前进分速度（4）上下运动分速度2、链传动的运动特性链传动的运动具有不均匀性；由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。2.4链传动的失效形式：2.5链传动的布置、张紧及润滑：2.5.1链传动的布置（1）2.5.2链传动的布置（2）2.5.3链传动的布置（3）2.6链传动的布置、张紧

10、及润滑：2.6.1链传动的张紧重力自动张紧弹簧自动张紧 托架自动张紧张紧轮定期张紧2.6.2链传动的布置、张紧及润滑1、链传动的润滑链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命的最有效的方法。润滑的作用对高速重载的链传动尤为重要。良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。· 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。· 对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2等添加剂。· 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。三、挠性

11、轴 挠性轴是由几层缠绕成螺旋线的钢丝制成的，相邻两层钢丝的旋向相反挠性轴可用于任意相互倾斜或偏离的接头间的传动，具有自适应性（三）机械传动-齿轮传动3.1齿轮机构的应用及种类;® 齿轮机构 是通过一对对齿面的的依次啮合来传递两轴之间的运动和动力的。是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。® 齿轮机构与其它传动机构相比，有以下优点： 1、能保证恒定的传动比；2、传递的功率与适用的速度范围大；3、结构紧凑；4、效率高；5、工作可靠，寿命长。 ® 缺点：1、制造、安装精度高；2、轴间距大时不适用。® 类型：ü 按照一对齿轮传递的相对运动是平面运动还是空

12、间运动分为：1、平面齿轮机构：作平面相对运动的齿轮机构称为平面齿轮机构。例如：直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动。2、空间齿轮机构：作空间相对运动的齿轮机构称为空间齿轮机构。（例如：两轴相交的锥齿轮传动；两轴交错的蜗杆传动、交错轴斜齿轮传动。ü 根据两传动轴线的相对位置，它可分为三类：® 1. 圆柱齿轮传动（平行轴齿轮机构）两齿轮的传动轴线平行，这是一种平面齿轮机构. ® 2. 锥齿轮传动（相交轴齿轮机构） 两齿轮的传动轴线相交于一点，这是一种空间齿轮机构. ® 3. 交错轴斜齿轮机构两齿轮的传动轴线为空间任意交 错位置，它也是空间齿轮机构

13、.® 4、蜗杆传动交错轴间的传动，交错角为90°ü 按照齿轮的工作情况分为：® 1、开式齿轮传动® 2、闭式齿轮传动ü 按照齿轮的圆周速度分为：® 1、低速传动® 2、中速传动® 3、高速传动ü 按照齿轮排列的位置分为：® 1、外啮合传动® 2、内啮合传动® 3、齿轮齿条传动ü 按照齿廓的形状分为：® 1、渐开线形® 2、摆线形® 3、圆弧齿3.2渐开线标准齿的各部分名称及其基本尺寸3.2.1直齿圆柱齿轮各部分名称我们将其称之

14、为：“三高”、“三圆”、“三弧”。“三高”-齿顶高、齿根高、齿全高；“三圆”-齿顶圆、齿根圆、分度圆；“三弧”-齿厚、齿槽宽、齿距（周节）1、齿顶高: （ha）位于分度圆与齿顶圆之间的轮齿部分成为齿顶,齿顶的径向高度称为齿顶高。2、齿根高: （hf）位于分度圆与齿根圆之间的轮齿部分称为齿根，齿根的径向高度称为齿根高.3、齿全高(全齿高/齿高): （h）齿顶圆与齿根圆之间的径向距离,即齿顶高于齿根高之和称为齿高. h=ha+hf 4、齿顶圆:（da）以齿轮的轴心为圆心,过齿轮各轮齿顶端所作的圆称为齿顶圆.5、齿根圆:（df）以齿轮的轴心为圆心,过齿 轮各齿槽底所作的圆,称为齿根圆。6、分度圆:（

15、d）为了便于齿廓各部分尺寸的计算,在齿轮上选择一个圆作为计算的基准,该圆称为齿轮的分度圆.(标准齿轮分度圆与节圆重合且s=e) 说明：分度圆上的符号: 直径 半径 齿距 齿厚 齿槽宽 齿距 d r p s e p=s+e7、齿厚:（sr） 任意圆周上一个轮齿的两侧齿廓间的弧线长度称为该圆上的齿厚； 注：不同圆周上的齿厚不同8、齿槽宽: （er）相邻两轮齿间的空间称为齿槽，任意圆周上齿槽两侧齿廓间的弧线长度,称为该圆上的齿槽宽：9、齿距(周节): （pr）任意圆周上相邻两齿同侧齿廓间的弧线长度称为该圆上的齿距。 注：在同一圆周上齿距等于齿厚槽宽之和。 pr=sr+er10、齿宽：（b）轮齿的轴向宽度。 3.