3机械传动基本知识
1.1.3 V形带的布置、使用和维修
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图1-3 带传动的张紧装置 1―电动机;2―固定螺栓;3―导轨;1―调整螺栓;5―摆动机座; 6―小轴;7―张紧轮 Tianjin University
1.1.1同步齿形带传动 它有如下特点: ① 平均传动比准确; ② 带的初拉力较小,轴和轴承上所受的 载荷较小; ③ 由于带薄而轻,强力层强度高,故带 速可达10m/s,传动比可达10,结构紧 凑,传递功率可达200kw,因而应用日 益广泛; ④ 效率较高,约为0.98; ⑤ 带及带轮价格较高,对制造安装要求 高。 同步齿形带常用于要求传动比准确 的中小功率传动中,其传动能力取决于 带的强度。
1.3 齿轮传动
1.3.1概述
图1-7 渐开线齿廓
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表1-1 齿轮机构的类型
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1.3.2直齿圆柱齿轮 1、直齿圆柱齿轮各部分的名称及符号 2、直齿圆柱齿轮的模数 分度圆上的周节p对π的比值称为模数,用m(mm)表示,即
1.3.3齿轮轮齿的失效形式 齿轮最重要的部分为轮齿。它的失效形式主要有以下几种。 (1)轮齿折断 (2)齿面磨损 (3)齿面点蚀
(1)齿面胶合
图1-10 齿面磨损图
1-11 轮齿齿面点蚀
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图1-12 齿面胶合 Tianjin University
1.3.1齿轮材料 常用的是锻钢,其次是铸钢、铸铁,在特殊情况下采用 有色金属、粉末冶金制品及工程塑料。 1.3.5齿轮的结构
机械传动基本知识
基本概念和定义
机器 机器就是人工的物体组合。它的各部分之间具有一 定的相对运动,并能用来作有效的机械功或转换机械能。 机构 在机器中有传递运动或转变运动形式(如将转动变 为移动)的部分,称为机构,如机器中的带传动机构、齿轮传 动机构等。机构是机器的重要组成部分。通常所说的机械,是 机构和机器的总称。 运动副 低副 两构件之间作面接触的运动副称为低副,如滑动轴 承、铰链连接、滑块与导槽、螺母与螺杆等。 高副 两构件作点或线接触的运动副称为高副,如滚动轴 承、凸轮机构和齿啮合等。 高副的显著特点是它能传递较复杂的运动,但是构件易磨 损,寿命短。 低副构件承载力大,易制造和维修,不能传递较复杂的运 动,效率低。 Tianjin University
表1-1 链传动的布置
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2、链传动的张紧 ① 增大两轮中心距;② 用张紧装置张紧,如图1-6所示,张紧 轮直径稍小于小链轮直径,并置于松边靠近小链轮。
图1-6 链的张紧装置 (a)靠挂重自动张紧;(b)靠弹簧自动张紧;(c)靠螺栓调节的托板张紧
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图1-15 蜗杆传动
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② 传动平稳、无噪声。因蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的,同时 啮合的齿对较多。 ③ 可以实现自锁。 ④ 传动效率比较低。 ⑤ 因啮合处有较大的滑动速度,会产生较严重的摩擦磨损,引 起发热,使润滑情况恶化,所以蜗轮一般常用青铜等贵重金属 制造。 由于普通蜗杆传动效率较低,所以一般只适用于传递功率 值在50~60kW以下的场合。
m p
模数是齿轮几何尺寸计算的基础。显然,m越大,则p越大, 轮齿就越大,轮齿的抗弯曲能力也越高,所以模数m又是轮 齿抗弯能力的重要标志。图1-9所示为不同模数的齿形大小。
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图1-8 齿轮各部分名称及符号
图1-9 不同模数的齿形
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图1-1 齿形带传动 1―节线;2―节圆
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1.2 链传动
1.2.1概述 链传动组成:
图1-5 链传动 1―主动链轮;2―从动链轮;3―链条
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链传动的特点如下: ① 啮合传动与带传动相比,摩擦损耗小,效率高,结构紧凑, 承载能力大,且能保持准确的平均传动比; ② 因有链条作中间挠性构件,与齿轮传动相比,具有能吸振 缓冲并能适用于较大中心距传动; ③ 传递运动的速度不宜过高,只能在中、低速下工作,瞬时 传动比不均匀,有冲击噪声。 通常,链传动的传动比i≤8;中心距a≤5~6m;传递功率 P≤100Kw;圆周速度υ≤l5m/s;传动效率约为,闭式 η=0.95~0.98,开式η=0.9~0.93。
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1.5 螺旋传动
所谓螺旋传动机构是用内、外螺纹组成的螺旋 副来传递运动和动力的传动装置。螺旋传动可方 便的把主动件的回转运动转变为从动件的直线往 复运动。例如,车床的床鞍借助开合螺母与长螺 杆的啮合,实现其纵向直线往复运动。 螺旋传动机构和其它将回转运动转变为直线运 动的传动装置(如曲柄滑块机构)相比,具有结 构简单、工作连续平稳。承载能力大、传动精度 高等优点。其缺点是由于螺纹之间产生较大的相 对滑动,因此磨损大,效率低。
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1.1.2带传动的失效形式 ①打滑 由于过载,带在带轮上打滑而不能正常转动。 ②带的疲劳破坏 带在变应力状态下工作,当应力循环 次数达到一定值时,带将发生疲劳破坏,如脱层、撕 裂和拉断。
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V带的型号 V带的剖面按国家标准,共分为O、A、B、C、D、 E、F七种型号。而线绳结构的V带,目前只生产O 、A、B、C四种型号。O型V带的截面积最小,F 型的截面积最大。V带的截面积愈大,其传递的 功率也愈大。 V带具有一定的厚度,为了制造与测量的方便,以 其内周长作为标准长度L。 V带的型号和标准长度都压印在胶带的外表面上, 以供识别和选用。例如:“B2240”即表示B型V 带,标准长度为2240mm。
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1.2.2链传动的失效形式 链轮比链条的强度高、工作寿命长,故设计时主要应考 虑链条的失效。链传动的主要失效形式有以下几种。 ① 链条疲劳损坏 ② 链条铰链磨损 ③ 多次冲击破坏 ④ 胶合 ⑤ 静力拉断
1.2.3链传动的布置和张紧装置 1、链传动的布置
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图1-13 齿轮轴
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图1-11 圆柱齿轮
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1.1 蜗杆传动
蜗传动是由蜗杆和蜗轮组成的(图1-15),用于传递交 错轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。在一般蜗杆 传动中,都是以蜗杆为主动件。
蜗杆传动具有以下特点。 ① 传动比大,且准确。通常称蜗杆 的螺旋线数为螺杆的头数,若蜗杆头 数为z1,蜗轮齿数为z2,则蜗杆传动 的传动比为 z i 1 2 2 z1 通常蜗杆头数很少(z1=1~1),蜗轮齿 数很多(z2=30~80),所以蜗杆传动可 获得很大的传动比而使机构比较紧凑。 单级蜗杆传动的传动比i≤100~300; 传递动力时常用i=5~83。
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1.1 带传动
1.1.1概论 组成:
图1-1 带传动组成 1―主动轮;2―从动轮;3―传动带
带的类型:
图1-2 带的类型
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带传动有以下特点: ① 由于带具有弹性与挠性,故可缓和冲击与振动,运转平稳, 噪音小; ② 可用于两轴中心距较大的传动; ③ 由于它是靠摩擦力来传递运动的,当机器过载时,带在带轮 上打滑,故能防止机器其他零件的破坏; ④ 结构简单,便于维修; ⑤ 带传动在正常工作时有滑动现象,它不能保证准确的传动比。 另外,由于带摩擦起电,不宜用在有爆炸危险的地方; ⑥ 带传动的效率较低(与齿轮传动比较),约为87%~98%。 通常V形带用于功率小于100kw、带速5~30m/s、传动比 i≤7(少数可达10)、传动比要求不十分准确的中小功率传动。
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按工作原理可将传动分为机械传动、液力传动、电力传 动和磁力传动等。其中机械传动最为常见。按照传动原理, 机械传动可分为摩擦传动、啮合传动和推动三大类: 摩擦传动是依靠构件接触面的摩擦力来传递动力和运动 的,如带传动、摩擦轮传动。 啮合传动是依靠构件间的相互啮合来传递动力和运动的, 如齿轮传动、蜗杆传动、链传动等。 推动系统主要是螺旋推动机构、连杆机构、凸轮机构及 组合机构(齿轮-连杆、齿轮-凸轮、液压连杆机构等)。