过程设备机械设计基础9 机械传动0605.ppt

1、1,9机械传动,2,9.1机械传动基本概念,1、机器的组成和作用组成：原动/动力、传动、工作/执行，控制作用：传递动力和运动分类：机械传动，流体传动，电传动机械传动：啮合传动，摩擦传动流体传动：液压和气压电传动：,3,2机械传动的基本参数1）传动比(i)：主动件和从动件转速之比n1/n2：2）传动功率和传动效率,4,讨论传动效率是机器传动装置设计制造和运行的综合指标；传动效率越高越好，最大为1；本章主要内容V带传动，齿轮传动，蜗轮蜗杆传动等,5,3选择机械传动的一般原则,小功率大功率传动比大其他,6,9.2V带传动,7,9.2.1带传动的类型,摩擦传动,V带传动平带传动圆带传动,啮合传动,8,

2、9.2.1带传动的类型,多楔带传动,同步齿形带传动,啮合传动,9,1.特点,2.应用一般工作环境，传递中小功率，,9.2.2带传动的特点和应用,优点：两轴中心距大工作平稳、安全结构简单。,缺点：外廓尺寸大传动比不稳定传动效率低。,传动比无严格要求两轴中心距较大。,10,9.2.3V带传动中的参数,11,9.2.3带传动中的参数,1、三角胶带的基本尺寸包角：带与带轮接触弧所对应中心角。皮带速度和传动比,12,中心距和带长,13,2、带的受力分析1）传递圆周力产生的拉应力：紧边：松边：,14,其他概念初拉力：运行前的张紧力Fo；,有效拉力：紧边拉力与松边拉力之差，大小等于带与轮之间的摩擦力；最大有

3、效拉力可以由欧拉公式计算；,15,2）离心力产生的拉应力,16,3）带弯曲产生的弯曲应力,因此：,17,18,讨论带中的弯曲应力随着带厚增大，轮径减小而增大；带上某处的应力随着位置的不同而不断变化，这种应力称为交变应力，由于交变应力而引起的带失效称为疲劳失效；带运行一周中的最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。,19,3、带的弹性滑动滑动系数：,传动比：,20,4、带传动的失效形式打滑产生原因：带所传递的圆周力超过带轮接触面间的摩擦力的总和。造成后果：带发热，磨损迅速。防止方法：增大初拉力Fo增大摩擦系数保证小轮有一定大小的包角。,21,疲劳失效产生原因：皮带交变应力造成后果：带断裂防止方法

4、：控制带中最大应力。,22,5、V带的标准,a帘布芯结构b绳芯结构1包布2顶胶3抗拉体4底胶,图9-8,23,5、V带的标准按承载能力分Y、Z、A、B、C、D、E以内周长度为公称长度/基准长度B2240GB/T1171-96B为带型2240为内周长度对应的国家标准：GB/T1171-96,24,6带轮材料和结构,材料灰铁：HT150，HT200等，摩擦系数较大结构,铸铁带轮的典型结构轮槽剖面,25,铸铁带轮的典型结构轮槽剖面,26,9.3齿轮传动,27,9.3.1齿轮传动分类,1、分类(一),28,4、齿轮传动的优点：,传递比稳定;传递功率大;,2、按齿廓曲线分类：渐开线，摆线，圆弧,3、按工

5、作情况分类：开式齿轮传动闭式齿轮传动,效率高;结构紧凑.,29,下标规定：1为主动轮，2为从动轮；,9.3.2齿廓啮合基本定律推导,符号规定：,齿廓1上的K点的速度,齿廓2上的K点的速度,过K点作公法线nn，交O1O2于P。,30,因为在齿廓啮合传动时，两齿廓既不能压入也不能分离，所以,在nn上的分量必须相等，,过O2作O2Z/nn，交O1K于Z，得到两相似三角形,31,要保持传动比i恒定,不论齿廓在任何位置接触，过接触点的公法线都必须与连心线交于一点。这就是齿廓啮合基本定律。,32,凡是满足齿廓啮合基本定律的曲线都可以作为齿廓。常用的齿廓线有三种，渐开线，摆线，和圆弧。渐开线齿轮易于制造，安

6、装和调试，应用最广泛。,33,9.3.3渐开线齿廓的特点,1、渐开线的生成,2）渐开线上任一点的法线必切于基圆，渐开线上各点的曲率半径是变化的。3）同一基圆上的渐开线完全相同；,34,4）基圆半径越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线为一直线，相应的齿轮为齿条。5）基圆内无渐开线；6）渐开线上某点的法线与该点的速度方向线之间的夹角，称为压力角；基圆一定时，靠近齿顶部分接触时，压力角较大，靠近齿根部接触时，压力角较小。,35,36,2、渐开线齿廓啮合的重要性质1）渐开线齿轮满足齿廓啮合基本定律2）啮合线为一直线，啮合角为一常数，且恒等于节圆的压力角；3）中心距可分性，传动比等于基圆半

7、径的反比；4）齿廓间具有相对滑动，公法线方向速度不等；N1N2四线合一两基圆的内公切线；啮合线；K点的公法线；力作用线；,37,3、渐开线齿廓的瞬时传动比恒定,38,9.3.4直齿圆柱齿轮的基本尺寸,齿轮各部分名称,39,齿顶圆da齿根圆df分度圆d基圆db齿厚s齿槽宽e,轮齿各部分名称,齿距p齿顶高ha齿根高hf全齿高h齿宽b,40,五个基本参数：1、模数：m=P/2、压力角：=20o3、齿数(Z)：d=Zm4、齿顶高/系数：ha=m5、径向间隙/系数：C=0.25m,表9-4标准模数系列(摘自GB13571987),41,9.3.5渐开线齿轮正确啮合的条件,42,9.3.6齿轮的失效形式和

8、材料选择,1、齿轮的失效形式轮齿折断齿面疲劳磨损齿面胶合齿面磨损,43,齿面应具有较高的抗点蚀、耐磨损、抗咬合以及抗塑性流动的能力，齿根要有较高的抗折断能力。锻钢：(35，40，45)Cr、35SiMn铸钢：ZG270-500、ZG310-570铸铁：HT200、HT300、QT500-7非金属材料：,2、齿轮材料,44,9.4蜗杆传动,45,用途：用于两相交成直角的轴间的传动。优点：传动比大结构紧凑传动平稳缺点：效率低,蜗杆传动的用途及优缺点,46,9.4轮系及减速机,47,9.4轮系及减速机,定义：由一系列齿轮组成的传动系统定轴轮系：每一齿轮的几何轴线都是固定的。动轴轮系：至少有一齿轮的轴线绕另一齿轮的轴线转动的轮系。减速机：由一组或几组轮系组成的机器。,48,一、定轴轮系的计算规定：外啮合，i为负。内啮合，i为正。,49,50,定轴轮系传动比等于组成轮系的各对啮合齿轮的连乘积；也等于各对齿轮传动中的从动轮齿数与主动轮齿数的乘积之比，而首尾两齿轮转向相同或相反，取决于外啮合的次数。,51,二、