传动系统
传动系统的方案设计全文
传动系统的方案设计
4 传动系统的方案设计
4.1 传动系统的作用与组成 4.2 传动系统的类型与选择 4.3 传动系统的特点与性能 4.4 机械传动系统的设计程序 4.5 传动系统的运动设计 复习思考题
传动系统的方案设计
4.1 传动系统的作用与组成
4.1.1 传动系统的作用 4.1.2 传动系统的组成
缺点：滑移齿轮不能在运转中变速，为便于滑移啮合， 多用直齿齿轮传动，因而传动不够平稳。
传动系统的方案设计
3．啮合器变速机构
啮合器分普通啮合器和同步啮合器两种，广泛用于汽车、叉车、 挖掘机等行走机械的变速箱中。啮合器变速机构可采用常啮合的传 动，运动平稳，能在运转中变速，并可传递较大扭矩。
普通啮合器的结构简单，但轴向尺寸较大，变速过程中易出现顶 齿现象，故换档不太轻便，噪声较大。为改善变速性能，目前在中 小型汽车和许多变速频率高的机械中多采用同步啮合器变速。
传动系统的方案设计
4.2 传动机构的类型及其选择
4.2.2 传动类型的选择 选择的基本原则：
① 对于小功率传动，应在满足工作性能的要求下，选用结构简单 的传动装置，尽可能降低初始费用；
② 对于大功率传动，应优先考虑传动装置的效率，以节约能源、 降低运转和维修费用；
③ 当机器要求变速时，若能与动力机调速比相适应，可直接联接 或采用固定传动比装置。当机器要求变速范围大，用动力机调速不 能满足机械特性和经济性要求时，应采用变传动比传动。其中绝大 部分应采用有级变速传动，只有当机器需连续变速时，才考虑采用 无级变速传动；
1)动力机为电动机
允许在负载下起动，可以正反运转。当换向不频繁或换向虽频 繁但电动机功率较小时，可直接由电动机起停和换向。优点是结构 简单，操纵方便，因此得到广泛的应用。
汽车基础知识-传动系统
汽车传动系统的基本功用是将发动 机发出的动力传给驱动车轮,使路面对驱 动车轮产生一个牵引力，推动汽车行驶.
2.一般轿车的传动系统构成
两驱(前驱)：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ四驱：
3.典型的前置前驱系统
左传动轴
中间轴（特殊） 右传动轴
4.典型的四驱系统
5.离合器
功能：1.保证平稳起步；2.保证换档平顺；3.防止过载。
离
合
6.传动轴节的基本类型
节分两类：
1.移动节（连变速 箱端）
2.固定节（连车轮 端）
例举－上海纳铁福公 司产品： 移动节：VL、GI、
AAR 固定节：RF、UF
不同型号节的允许移 动距离和摆角不同。
7.传动轴的跳动
8.传动轴的布置校核－行程角 度图
要求：节点的运动不能超出行程角度图。
传动系统的传动简图
目录
• 传动系统概述 • 传动简图的绘制方法 • 传动简图的应用场景 • 常见传动简图示例 • 传动简图的优缺点分析 • 未来传动系统的发展趋势
01 传动系统概述
传动系统的定义与作用
定义
传动系统是机械系统中的重要组 成部分，负责将动力从输入端传 递到输出端，同时改变动力的方 向、速度或扭矩。
环保材料
采用环保材料和工艺，如可降解润滑油、无铅齿轮等， 减少对环境的污染。
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高效能化
提高传动效率
通过优化齿轮、轴承等关键部件的设计，减少摩擦和能量 损失，提高传动效率。
轻量化设计
采用新型材料和先进的制造工艺，实现传动系统的轻量化， 降低转动惯量和动力需求。
多模式传动
开发多种传动模式，如电动、液压、气压等，根据不同工 况选择最佳的传动模式，提高传动效能。
智能化
智能控制
通过传感器和控制器实现传动系统的智能控制，根据实际需求自动调整传动参数和性能。
确定传动顺序和布局
根据系统的工作流程和要求，合理安排各部件的传动顺序和布局， 确保系统的稳定性和可靠性。
选择恰当的视图
主视图的选择
选择能够清晰反映传动系统主要部件和工作原理的视图作为 主视图。
其他视图的补充
根据需要，选择其他视图以补充说明传动系统的细节和复杂 部分。
绘制简图
使用标准符号和图例
标注必要的尺寸和参数
维护保养
01
02
03
故障诊断
在维护保养过程中，传动 简图可以辅助技术人员快 速诊断故障原因，确定问 题所在。
预防性维护
通过传动简图，可以预测 潜在的故障和问题，制定 相应的预防性维护计划。
传动系统的工艺流程
传动系统的工艺流程传动系统的工艺流程是指在传动系统的制造过程中所需经过的一系列工艺步骤。
它包括传动系统的设计、制造、装配和测试等过程。
下面我来详细介绍传动系统的工艺流程。
首先是传动系统的设计。
在设计过程中，需要根据用户需求和技术要求确定传动系统的类型和参数。
传动系统的类型可以分为机械传动系统和电子传动系统两类，其中机械传动系统包括齿轮传动系统、皮带传动系统、链传动系统等。
设计人员需要根据传动系统的工作条件和要求，选择适当的传动方式，确定传动比和传动参数，并进行传动系统的布局设计。
接下来是传动系统的制造。
制造过程中需要根据设计要求和传动系统的参数，选择合适的材料，并进行加工和装配。
传动系统的制造工艺包括锻造、铸造、车削、铣削、磨削、淬火、焊接等。
根据不同的传动系统，制造工艺也有所不同。
例如，齿轮传动系统需要进行齿轮的加工和热处理，皮带传动系统需要进行皮带的切割和连接。
然后是传动系统的装配。
在装配过程中，需要根据传动系统的设计和制造要求，将各个部件进行组装。
装配过程中需要使用工具和设备，如扳手、起重机等。
在装配过程中，需要注意各个部件的配合精度和装配顺序，保证传动系统的性能和可靠性。
传动系统的装配包括主传动轴的安装、齿轮的配合、皮带的装配等。
最后是传动系统的测试。
在测试过程中，需要对传动系统的性能和可靠性进行验证。
通过测试可以检测出传动系统在工作过程中可能存在的问题，并进行调试和改善。
传动系统的测试包括静态测试和动态测试。
静态测试主要是检测传动系统的传动效率和传动比，动态测试主要是检测传动系统的扭矩和功率传递能力。
测试过程中需要使用相应的测试仪器和设备，如动力学测试台和测力计等。
综上所述，传动系统的工艺流程包括设计、制造、装配和测试等步骤。
在每个步骤中都需要严格按照工艺要求进行操作，保证传动系统的性能和可靠性。
通过工艺流程的合理安排和控制，可以提高传动系统的制造效率和质量，满足用户的需求。
传动系统
传动系统 第十三章 传动系统概述一、传动系的功用 汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。
传动系具有减速、变速、倒车、中 断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的 正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。
二、传动系统的类型及组成 按结构和传动介质分类，传动系具有机械式、液力式、电力式三种类型。
1. 机械传动 机械传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。
1 离合器2 变速器 3 万向节 4 驱动桥 7 主减速器 8 传动轴5 差速器 6 半轴图 13-1机械式传动系统的组成及布置示意图2. 液力传动 液力传动 （此处单指动液传动） 是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过 程中动能的变化来传递动力。
液力传动装置串联一个有级式机械变速器， 这样的传动称为液 力机械传动。
图 13-2液力传动系统的组成及布置示意图3. 电力传动 电传动是由发动机驱动发电机发电， 再由电动机驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器 的驱动轮。
图 13-2电力传动系统的组成及布置示意图三、机械式传动系的布置形式 汽车布置形式反映发动机、 驱动桥和车身的相互关系， 对汽车的使用性能也有很重要的 影响。
机械传动系的布置型式常见的有以下五种：一种为发动机、离合器、变速器等构成的 整体置于汽车前部，驱动桥也置于汽车前部，称之为前置前驱动，简称为 FF 型（图 3–48a） ； 另一种为发动机、离合器、变速器等构成的整体置于汽车前部，驱动桥则置于汽车后部，称 之为前置后驱动， 简称为 FR 型 （图 3–48b） 第三种是发动机后置后轮驱动 ； （RR） 3–48c） （图 ； 第四种是发动机中置后轮驱动（MR） ；最后一种是全轮驱动（nWD） （图 3–48e） 。
（a）前置前驱（b）前置后驱 图 13-3（c）后置后驱 传动系统布置形式（d）中置后驱（e）四轮驱动第十四章 离合器 第一节 概述一、离合器的基本功用 离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连接的部件，其功用为： 1. 在汽车起步时，通过离合器主、从动部分之间的滑磨、转速的逐渐接近，确保汽车 起步平稳。
汽车传动系统的工作原理
汽车传动系统的工作原理汽车传动系统是驱动汽车前进的关键部件，它将发动机产生的动力转化为车轮的转动力，从而实现汽车的运动。
汽车传动系统的工作原理十分复杂，涉及到各种机械和电子元件的协同作用。
本文将详细介绍汽车传动系统的工作原理，并分点列出其主要组成部分和功能。
一、主要组成部分1. 发动机：传动系统的源动力，通过燃烧混合气体产生动力。
2. 变速器：用于改变发动机转速和车辆行进速度之间的关系，分为手动变速器和自动变速器两种。
3. 离合器：连接发动机和变速器之间的元件，用于断开和连接发动机的动力传递。
4. 传动轴：将变速器输出的动力传输到车轮上，并带动车辆前进。
5. 差速器：在车轮转速不一致时，调节驱动力的分配，使车轮能够平稳转动。
二、工作原理1. 发动机工作原理：发动机通过燃烧混合气体产生爆发力，将活塞推动，进而带动曲轴转动。
曲轴输出的动力通过连杆和活塞转化为线性运动，然后通过曲轴的转动带动传动系统。
2. 变速器工作原理：变速器可以改变发动机转速和车辆行进速度之间的关系。
手动变速器通过改变齿轮之间的组合来实现速度的变化，而自动变速器则通过液压或电子控制系统来自动调整齿轮组合。
变速器的齿轮间传递动力的方式有直接齿轮传动、经济性齿轮传动和行星齿轮传动等。
3. 离合器工作原理：离合器用于连接和断开发动机的动力传递。
当离合器踏板踩下时，离合器压盖向发动机方向移动，使离合器片与发动机之间的摩擦片脱开，发动机动力不再传递到传动轴；当离合器踏板松开时，离合器压盖松开，摩擦片与发动机之间的摩擦片紧密接触，发动机动力得以传递到传动轴。
4. 传动轴工作原理：传动轴将变速器输出的动力传输到车轮上，并带动车辆前进。
传动轴通常由多个关节和轴段组成，能够适应车轮悬挂的运动。
传动轴通过万向节和轴段的协同作用，将动力从变速器传递到驱动轮。
5. 差速器工作原理：差速器在车轮转速不一致时，能够调节驱动力的分配，使车轮能够平稳转动。
差速器通常由主行星齿轮、副行星齿轮和差速锁等组成。
传动系统的基本功用
传动系统的基本功用传动系统是指将动力从发动机传递到驱动轮的装置，它是汽车的重要组成部分。
传动系统的基本功用包括传递动力、调节转速、改变转向和传递扭矩等。
传递动力是传动系统的首要功能。
发动机通过曲轴将燃烧产生的动力转化为旋转力，传给传动系统。
传动系统通过各种传动机构（如齿轮、链条等）将动力传递给车轮，从而推动汽车前进。
传递动力的过程中需要保持高效的能量传递和传动效率，以确保动力的充分利用和提高汽车的性能。
调节转速是传动系统的另一个重要功能。
发动机的转速通常较高，而车轮的转速需要根据路况和驾驶需求进行调节。
传动系统通过变速器的作用，可以改变发动机输出轴的转速，使其适应不同的工作条件。
同时，传动系统还能根据驾驶者的需求，提供不同档位的转速选择，以满足不同行驶速度和动力要求。
改变转向是传动系统的另一个重要功能。
在行驶过程中，车辆需要改变行进方向，传动系统可以通过差速器和驱动轴将动力传递给车辆的驱动轮。
通过左右驱动轮的不同转速差，实现车辆的转向控制。
同时，传动系统还可以通过转向器的作用，将动力传递给车辆的转向装置，实现转向时的动力助力。
传递扭矩是传动系统的另一个重要功能。
扭矩是指力矩的旋转形式，是描述旋转物体受到的力的大小和方向的物理量。
在传动系统中，发动机通过曲轴产生的扭矩需要传递给车轮，以推动汽车前进。
传动系统通过传动机构将发动机的扭矩传递给驱动轮，同时还可以根据驾驶者的需求进行扭矩调节，以提供更好的驾驶体验。
除了以上基本功用外，传动系统还具有其他一些重要功能。
例如，传动系统可以通过不同的传动比例实现驱动轮的牵引力调节，以适应不同的路面条件和行驶要求。
同时，传动系统还可以通过传动机构的设计和优化，提高传动效率，减少能量损耗，从而提高汽车的燃油经济性。
传动系统的基本功用包括传递动力、调节转速、改变转向和传递扭矩等。
传动系统是汽车的重要组成部分，它的性能直接影响着汽车的驾驶性能和燃油经济性。
因此，在设计和选择传动系统时，需要综合考虑各个功用的需求，以满足汽车的使用要求，提高车辆的性能和可靠性。
描述传动系统各个组成部分及其功用
描述传动系统各个组成部分及其功用传动系统是将一定能量从源头输送到消费者的机构，它通常由若干种不同的零部件组成。
传动系统的主要组成部分有动力源、转动传动、定位传动等。
1、动力源动力源是传动系统的源头，用于提供可转动能量。
主要有电动机、气动机构和液动机构等。
例如，电动机可以转换电能为机械能，气动机构可以转换气体能为机械能，而液动机构则可以转换液体的能量为机械能量。
2、转动传动转动传动是指将动力源提供的可转动能量转移到其他零部件或装置的过程。
转动传动分为齿轮传动、皮带传动和轴承传动等。
齿轮传动是由一组有内部斜度的齿轮组成，可以转换和分配带动力的能量。
皮带传动可以在较长距离传递动能，而轴承传动则可以传递大型可转动部件的运动。
3、定位传动定位传动是指使两个或多个零件保持同步运动的机构，它可以控制驱动传动的精度，保证零部件的位置及其移动方向的准确性。
常见的定位传动包括多段传动和步进电机等。
多段传动通过机械摩擦来实现同步运动，而步进电机则通过控制电磁场来控制机械部件的运动。
4、安全保护安全保护是传动系统的重要组成部分，它旨在保护系统的完整性和安全性，重要的安全保护部件包括安全开关、断路器、电磁接触器等，还有可选的安全传感器、安全继电器等。
安全保护的主要功能是在系统出现异常情况时，及时关闭该系统，以防止意外发生。
总之，传动系统是由动力源、转动传动、定位传动和安全保护等多种零部件组成，它可以将一定能量从源头输送到消费者。
动力源可以将电能、气体能、液体能等转换为机械能，转动传动分为齿轮传动、皮带传动和轴承传动等，定位传动可以保证零部件的位置及其移动方向的准确性，安全保护可以及时关闭系统，以防止意外发生。
只有各个组成部分按照规定的要求运转，整个传动系统才能正常工作，并有效完成自身的功能。
传动系统的组成及作用
传动系统的组成及作用
传动系统是指将发动机的动力传递到车轮上的一系列零部件的集合。
它主要由离合器、变速器、传动轴和差速器等几个部分组成。
离合器是传动系统中最基本的部分，它连接发动机和变速器，使得发
动机能够通过变速器将能量传递到车轮上。
离合器有两个主要组成部分：摩擦盘和压盘。
当驾驶员踩下离合踏板时，压盘会推向摩擦盘，
从而断开发动机与变速器之间的连接。
变速器是传动系统中最重要的组成部分之一，它允许驾驶员在不同的
车速下选择不同的齿比。
通常情况下，变速器有两种类型：手动和自动。
手动变速箱需要驾驶员手工操作换挡杆来改变齿比，而自动变速
箱则通过电子控制系统自行完成换挡过程。
传动轴是将能量从变速器传递到车轮上的关键部件之一。
它通常由两
节或三节组成，并且可以在车辆前后或左右安装。
现代汽车通常采用
前置引擎后轮驱动的布局，因此传动轴通常位于车辆的底部。
差速器是传动系统中最后一个组成部分，它允许车轮以不同的速度旋转。
当车辆转弯时，内侧车轮需要旋转更慢，而外侧车轮需要旋转更快。
差速器通过允许左右两个车轮以不同的速度旋转来解决这个问题。
总之，传动系统是汽车中最重要的部分之一，它将发动机产生的能量传递到车轮上。
离合器、变速器、传动轴和差速器等组成部分在整个传动系统中都扮演着至关重要的角色。
只有这些零部件都正常工作，汽车才能够顺畅地行驶。
传动系统简介
什么是汽车传动系
汽车传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组 成。其基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力，使汽车 能在一定速度上行驶。
简介
对于前置后驱的汽车来说，发动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、 传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮，所以后轮又称为驱动轮。驱动轮得 到转矩便给地面一个向后的作用力，并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作 用力，这个反作用力就是汽车的驱动力。汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直 接联系，因此称为从动轮。 传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置，以及汽车用途的不同而变 化的。例如，越野车多采用四轮驱动，则在它的传动系中就增加了分动器等总成。 而对于前置前驱的车辆，它的传动系中就没有传动轴等装置。
1. 手动变速机构：一般称为「手排变速箱」。以手动操作的方式进行换档。
2. 自动变速机构：一般称为「自排变速箱」。利用油压的作动去改变档位。
差速器
当车辆在转向时，左、右二边的轮子会产生不同的转速，因此左、右二边的传动轴 也会有不同的转速，于是利用差速器来解决左、右二边转速不同的问题。
传动轴
传动系统简介
北京工商大学 商学院 管理科学12 石永兴
当前主要的传动方式
1.带传动。中心距变化范围大，可用于较远距离的传动，传动平稳，噪音小，能缓 冲吸振，有过载保护作用，结构简单，成本低，安装要求不高中心距变化范围大， 可用于较远距离的传动，传动平稳，噪音小，能缓冲吸振，有过载保护作用，结构 简单，成本低，安装要求不高。 2.链传动。中心距变化范围大，可用于较远距离的传动，在高温、油、酸等恶劣条 件下能可靠工作，轴和轴承上的作用力小虽然平均速比恒定，但运转时瞬时速度不 均匀，有冲击、振动和噪音，寿命较低（一般为5000h～15000h）
汽车结构原理-传动系-详解
2、膜片弹簧离合器
1）结构
2.2.2膜片弹簧离合器
1、膜片弹簧离合器的构造
主要由离合器盖、分离弹簧（分离杠杆）和离合器压盘组 成。
压紧、分离机构 由膜片弹簧（压紧作用及分离杠杆作用）、枢轴环、压力板、金属
带、收缩弹簧等组成。 膜片弹簧为碟形，其上开有若干个径向开口，形成若干个弹性杠杠。
弹簧中部有钢丝支承圈，用铆钉将其安装在离合器盖上。在离合器盖 未固定到飞轮上时，膜片弹簧处于自由状态，离合器盖与飞轮接合面 间有一距离L。 用螺栓将离合器盖固定到飞轮上时，离合器盖通过后 钢丝支承圈把膜片弹簧中部向前移动了一段距离。由于膜片弹簧外端 位置没有变化，所以膜片弹簧被压缩变形。膜片弹簧外缘通过压盘把 从动盘压靠在飞轮后端面上，这时离合器为接合状态。在分离离合器 时，分离轴承前移，膜片弹簧将以前钢丝支承圈为支点，其外缘向后 移动，在分离钩的作用下，压盘离开从动盘后移，离合器就变为分离 状态了。
3.结合过程 缓慢抬起离合器踏板，传递的转矩逐渐增大，离合器从打滑到部分
打滑到完全结合。
2.2、摩擦离合器
摩擦式离合器的类型
按从动盘的数目不同 单片、双片和多片离合器；
按弹簧的类型和布置形式不同 周向布置多个弹簧离合器、中央弹簧离合器，斜置弹簧离合器
以及膜片弹簧离合器； 按操纵机构的不同
机械式、液压式、气压式和空气助力式。
1.2、传动系的布置形式
传动系的布置形式主要决定于发动机的安装位置及汽车的驱动形式。 汽车的驱动形式用汽车车轮总数×驱动车轮数来表示。驱动形式有 4×2、4×4、6×6、6×2、6×4等,其中4×4、6×6为越野汽车。此外，汽 车的驱动形式也可以用车桥总数×驱动桥数来表示。 布置形式分为: 1、发动机前置、前轮驱动(FF方式) 2、发动机前置、后轮驱动(FR方式) 3、发动机中置、后轮驱动(MR方式) 4、发动机后置、后轮驱动(RR方式) 5、越野汽车传动系布置形式(4WD方式)
传动系统解析
的外端 ，并通过（以下空格填图中序号） 拉动 右移而
使离合器分离。
4 5 6 7
Δ
25
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
谢谢观赏
7—分离弹簧钩 8—膜片弹簧 9—铆钉 10—分离叉 11—分离叉臂 12—操纵索组件 13—分离轴承 1
4—离合器盖 15—钢丝支承圈 16—分离叉回位弹簧
19
图2-11 膜片式弹簧离合器的工作原理 4—压盘 7—分离弹簧钩 8—膜片弹簧
13—分离轴承 15—钢丝支承圈
20
三、非经常接合式离合器 1.非经常接合式主离合器的工作原理
7
2.液力机械传动系统
图2-3 推土机液力机械传动系统布置简图 1—发动机 2—分动箱 3—液力变矩器 4—联轴器 5—行星式动力换挡变速箱
6—中央传动装置 7—转向离合器与制动器 8—最终传动装置 9—驱动轮 8
液力机械传动的优点： 1)由于变矩器有自动变速能力，使作业机械能在规定范围内根据外界阻力的变化自动进行无级变速，不仅提 高了内燃机的功率利用率，还大大减少了换挡次数，降低驾驶员的劳动强度。 2)在同样的变速范围内可以减少挡位数，简化变速箱的结构。 3)由于变矩器利用液体作为传递动力的介质，输出轴和输入轴之间没有刚性的机械连接，可以减少传动系统 及发动机零件的冲击载荷，提高设备的使用寿命。 4)由于变矩器涡轮有零转速制动功能，使车辆起步平稳，可得到任意小的行驶速度。
9
3.液压传动系统
图2-5 液压传动系统示意图 1—内燃机 2—变量液压泵 3—液压管路 4—低速液压马达
5—驱动车轮 10
液压传动的优点： 1)能实现无级变速。 2)操纵简便，用一根操纵杆便能改变行驶方向和速度。 3)利用液压传动系统的制动功能可以实现机械的制动。 4)取消了机械和液力机械传动系统中的传动轴和差速器，使传动系统大大简化。
传动系统的工作原理
传动系统的工作原理传动系统是机械设备中重要的部分，它负责将能量从动力源传递到机械部件，实现机械运动。
传动系统的工作原理涉及到力的传递、速度的变化和动力的转换等方面，下面我将详细介绍传动系统的工作原理。
1. 力的传递：传动系统的一个主要功能是将驱动力传递到被驱动物体上。
在传动系统中，通常有一个或多个传动装置，如皮带、链条、齿轮等。
这些传动装置通过摩擦力或齿轮啮合的方式，将驱动力传递给被驱动物体。
例如，汽车的发动机通过曲轴和传动轴上的齿轮，将驱动力传递给车轮，实现汽车的行驶。
2. 速度的变化：传动系统还可以改变驱动物体和被驱动物体之间的速度比。
在实际应用中，往往需要将高速低力的能源转换为低速高力的输出。
传动装置可以根据需要进行速度减小或增大的变换。
例如，自行车的齿轮组就能够通过调整齿轮的大小，改变传动比例从而实现不同速度的前进。
3. 动力的转换：传动系统还可以将一种形式的能量转换为另一种形式的能量。
例如，汽车的传动系统使用发动机产生的热能，通过化学能和机械能的转换，最终将汽车前进所需的动力输出。
同样地，电动车的传动系统将电能转换为机械能，实现车辆的行驶。
传动系统的工作原理涉及到多个方面的物理原理，其中包括力学、动力学、热学等知识。
例如，齿轮传动中的功率传递与齿轮的模数、齿数及啮合系数有关；链条传动中的张力计算与链条的强度、张力角等因素有关。
理解这些原理对于设计、选择和维护传动系统都非常重要。
值得注意的是，传动系统的工作效率也是一个重要的考虑因素。
工作效率是指输入功率与输出功率之间的比值，一般以百分比表示。
例如，汽车的传动系统通常有一个比较高的工作效率要求，以确保驱动能源的最大利用。
在实际应用中，传动系统的设计要考虑到多种因素，包括所需输出功率、速度比、工作环境等。
合理选择传动装置、材料和润滑方式，可以提高传动系统的效率和寿命。
此外，对于重要的传动装置，如风力发电机的传动系统，还需要考虑故障检测与预警等智能化设计。
传动系教案
传动系教案教案：传动系教学一、教学目标1、掌握传动系统的基本概念、原理和应用。
2、了解不同类型的传动系统的优缺点和适用范围。
3、能够结合实际案例，分析传动系统的工作过程和性能特点。
二、教学内容1、传动系统的定义、组成和作用。
2、齿轮传动的原理、类型和设计计算方法。
3、带传动的原理、类型和设计计算方法。
4、链传动的原理、类型和设计计算方法。
5、液压传动的原理、类型和设计计算方法。
6、不同类型传动系统的综合比较和应用。
三、教学过程1、导入新课：介绍传动系统的重要性和在工程中的应用，激发学生的学习兴趣。
2、传动系统基本概念：通过讲解传动系统的定义、组成和作用，让学生了解传动系统的基本知识。
3、不同类型的传动系统：分别介绍齿轮、带、链和液压传动的原理、类型和设计计算方法，通过图例和实际案例进行讲解。
4、案例分析：结合实际案例，让学生分析不同类型传动系统的工作过程和性能特点，加深学生对传动系统的理解。
5、课堂讨论：引导学生进行课堂讨论，提出问题和疑惑，互相交流学习心得。
6、总结与布置作业：对传动系统的教学内容进行总结，布置相关作业，要求学生进行复习和巩固。
四、教学评估1、课堂表现：观察学生的课堂参与度和专注度，给予平时成绩的评估。
2、作业完成情况：检查学生的作业完成情况和质量，评估学生对传动系统知识的掌握程度。
3、期末考试：通过期末考试，全面评估学生对传动系统知识的理解和应用能力。
五、教学难点与重点1、难点：不同类型的传动系统的设计计算方法较为复杂，需要加强学生的数学和物理基础。
2、重点：掌握不同类型传动系统的原理、特点和适用范围，能够结合实际案例进行分析和应用。
六、教学反思与改进1、反思：在教学过程中，要关注学生的反馈和表现，及时调整教学策略，确保学生能够理解和掌握传动系统的知识。
2、改进：针对学生的特点和需求，不断优化教学内容和方法，提高教学质量和效果。
同时，要加强与学生的沟通和交流，及时解决学生的问题和疑惑。
传动系统设计
(3)周期性变速传动系统 执行机构(或执行构件)的速度按周期性的规律变化，输出的角速度ω2是输 入角速度ω1的周期性函数，即ω2=f(ω1)是周期性函数。
该机器有4个执行机构：
(1)将电阻坯8和电阻帽7送上工 位的机构(图中没有画出)；
(2)将电阻坯件压紧的机构，凸 轮6和压头13组成的凸轮机构；
(3)、(4)分别将左、右电阻帽7 压向电阻坯件8的机构，由凸轮4、 9和推杆14、15组成的凸轮机构。
14
13 15
各执行机构间有严格的作业顺序：
电阻坯件8 电阻帽7
采用周期性变速传动的作用：
①满足执行机构的要求。如纺织机械中采用非圆齿轮传动，可以周期性 地改变径纱和纬纱的密度，从而织出有一定花纹的纺织品。滚筒式平板印刷 机，采用非圆齿轮传动，调节送纸速度。
②改善执行机构的运动及动力特性。如将非圆齿轮传动与连杆机构或槽 轮机构相组合，改善输出运动的特性，减小冲击。
①采用V带-两级圆柱齿轮减速系统，适用的速比范围为：
i i带 i齿 (2 ~ 4)(8 ~ 40) 16 ~ 160
②两级圆柱齿轮-开式齿轮减速系统，适用的速比范围为：
i i1 i2 (8 ~ 40) (3 ~ 7) 24 ~ 280
③齿轮-蜗杆减速系统，适用的速比为：
i i1 i2 60 ~ 80
④两级行星齿轮减速系统，适用的速比范围 ：
i=10~80 ⑤摆线针轮减速系统，适用的速比范围 ：
i=11~87
传动系统的工作原理
传动系统的工作原理传动系统是指将动力从引擎传递到车辆的各个部件之间的一系列机械装置。
它是汽车发动机的重要组成部分，起着将发动机的动力转化为车轮转动力的作用。
本文将介绍传动系统的工作原理以及它在汽车中的具体应用。
传动系统的工作原理可简单概括为将发动机的转动力传递到驱动轮上，使车辆得以前进。
传动系统通常包括离合器、变速器和驱动轴等组件。
下面将逐一介绍这些组件的工作原理。
首先是离合器。
离合器位于发动机和变速器之间，作为两者之间的连接装置。
它的主要作用是在换挡时将发动机与变速器分离，以便实现平稳的换挡操作。
离合器由两个面板组成，其中一个与发动机的飞轮相连，另一个与变速器的输入轴相连。
当踩下离合器踏板时，离合器的两个面板通过离合器压盘分离，这样发动机和变速器就断开了联系，换挡过程可以更加平稳。
接下来是变速器。
变速器是传动系统中的核心部件，它根据驾驶员的需求，将发动机输出的转矩和转速转化为适合车辆行驶的转矩和转速。
变速器通常采用齿轮传动的方式，它的工作原理是通过两组齿轮的组合，实现发动机输出转矩的变化。
变速器有多个档位，每个档位都对应特定的齿轮组合，使得车辆可以在不同的路况下保持适当的转速和转矩。
例如，在起步时，一般使用低档位以提供更大的转矩，而在高速行驶时则使用高档位以降低发动机转速。
最后是驱动轴。
驱动轴将变速器输出的转矩传递到车辆的驱动轮上，使车辆产生前进动力。
驱动轴通常由多个万向节和传动轴组成，它的工作原理是通过万向节的连接，实现连接转速不同的齿轮和轴线。
驱动轴的设计使得车轮能够沿着轴线自由转动，并适应路面不同的高低变化。
同时，驱动轴能够将发动机的转动力平稳传递到驱动轮上，使车辆能够高效地行驶。
除了上述基本组成部件外，传动系统还包括差速器、传动轴和传动带等辅助部件。
差速器是驱动轴和驱动轮之间的连接装置，它通过分配驱动力，使左右两个驱动轮能够以不同的速度旋转，以适应车辆转向时的需求。
传动轴位于驱动轴和轮轴之间，它的作用是将驱动力传递到轮轴上。
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4 传动系统设计实例
传动系统设计实例1—护理机器人
摄像头 隔离区 操作窗 载物台 护理机器人
首先要将相关 指标量化： 工作空间：
X:2m
Y:1m Z:1m
缓冲区
病床
负载：2kg 重复性位置
隔离病房护理机器人
精度：<0.1mm
4.1传动系统设计实例1——机械臂构型调研
串联形式的机械臂
4.1传动系统设计实例1——机械臂构型调研
从产品手册中学习知识
2 常用的关节传动形式——转变直
滚珠丝杠传动
丝杠 电机及齿形带 导轨 横梁
丝杠
参数： 导程、精度、寿命。长细比
2 常用的关节传动形式——转变直
齿轮齿条传动
两种工作方式： 1、齿轮转、齿条直线运动 厂商：米斯米、KHK
2、齿轮转、同时直线运动，齿轮在齿条上滚动
2 常用的关节传动形式——转变直
9 动力学建模仿真，校核关节的驱动及传动元件是否满足动 力学要求。
3 传动系统设计
3.3 机构综合方法
构型综合方法：枚举法、位移子群法、拓扑图法 尺度综合方法： 1 函数法 建立所关注性能的优化目标函数，利用优化算法进行优 化。包括解析方法，数值方法，人工智能等。 2 图谱法 建立所关注性能的图谱，在图谱中寻找最佳的尺寸组合。 典型的方法有空间模型理论。
制造。用并联操作 手实现刀具进给， 用串联工作台实现 待加工件的进给。
一体式：串+并、
并+串、并+并。
1 基本构型
混联式机构
一 体 式 中 并 ＋ 并 形 式
超大活动范围射电天文望远镜
2 常用的关节传动形式
常见的关节传动机构
转动——转动 行星轮减速器：回差大、可以小型化。 谐波减速器：回差小，可以购买组件。 RV减速器：回差小、效率高、传动比大。
尺度综合一般需要借助MATLAB编程来完成
3.3 机构尺度综合方法——函数法
优化实例1—串联机器人臂长优化
工作空间
大臂
Rmin
r1
小臂
r2
Rmin (r1 r2 )2 2r1r2 (1 cos 3max )
当根据工作空间的边界要求确定 r1+ r2值后，
可知当r1=r2时工作空间体积最大
滑块
连接片
同步带
4.3传动系统设计实例3
设计将断骨复位的 机器人，指标如下： 1、轴向负载：70 千克力，另两个方 向20千克力
2、工作空间：满 足接骨要求。
3、重复性位置精 度：0.1mm
4、与其他机构尺 寸无干涉
遥操作辅助正骨医疗机器人系统
4.3传动系统设计实例3——并联机构构型调研
PSS并联机床
4.3传动系统设计实例3——并联机构构型调研
P
加样机构任务：将试剂和样本分别加入轨道一中的反应杯内
首先要将相关指 标量化： 工作空间： 1×0.4×0.2m 速度指标：
X>1m/s
样本区 试剂区
Y>0.5m/s Z>0.2m/s 加速>g
化学发光免疫分析仪系统示意图
重复性位置精度： <0.1mm
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
化学发光免疫分析仪系统组成
第四章 传动系统与机械本体设计
传动系统的基本构型及选取原则 常用的关节传动形式及选取原则 传动系统设计原则 传动系统设计实例
1 基本构型
基本构型介绍
串联式： 优点：工作空间大，控制简单。 缺点：刚度低，承载能力低，位置精度低。 传统形式，应用广泛。 并联式：
优点：刚度高，承载能力强，位置精度高。
缺点：工作空间小，控制复杂，杆件间容易干涉。 兴起于上世纪70年代，有一定应用。 混联式： 综合串并联的特点，取长补短。
r1 r2 r3 3
3.3 机构尺度综合方法——图谱法
优化实例3—并联机器人承载能力
为保证机构可实现，需满足
解得
r2 r1 r3
r3 A
(0,0,3)
0 r1 1.5 0 r2 1.5 0 r 3 3
线性变换
t
r3
(1.732,3)
r1 D B O
同步带传动
种类：T型齿、圆弧齿
同步带材料? 橡胶、聚氨酯、尼龙织物 厂商：宁波伏龙、上海西域、美国EP
两种工作方式： 1、带轮固定，单倍行程 2、同步带固定，双倍行程
2 常用的关节传动形式
直线单元的支撑导向形式
导轨：
滚动导轨、液体静压导轨、气浮导轨。 指标：各方向的额定载荷、使用寿命、径向预压规格、精度规格、两 根轨道平行度及垂直方向误差允许值。
肩回转关节（刚轮输出）
4.1传动系统设计实例1
速器1
谐波减速器2
带轮2
带轮1
肩俯仰关节（柔轮输出）
限位开关
电机2
4.1传动系统设计实例1
第四步—选择驱动、传动、导向元件
计算驱动力矩，所需的关节速度 一、驱动元件： 1、腕关节：直流伺服电机
2、其他关节：交流伺服
二、传动导向元件： 1、机械臂的关节：HTD-3M圆弧齿同步带、谐波减速器 2、2DOF平面并联： HTD-3M圆弧齿同步带、滚珠丝杠、 滚珠导轨
3 传动系统设计
3.1传动间隙对伺服性能的影响
开环或半闭环时有 什么影响？
空回，引起系统误 差；
全闭环时有什么影 响？ 引起振荡、冲击。 解决办法？ 选用小回差减速器 或消隙机构。 齿侧间隙示意图
3 传动系统设计——传动间隙对伺服性能的因素
3.1传动间隙对伺服性能的影响
双 片 薄 齿 轮 错 齿 调 整 法
模块化的机械臂
4.1传动系统设计实例1——机械臂构型调研
混联形式的机械臂
4.1传动系统设计实例1
第一步—构型综合
第二步—尺度综合 第三步—确定各关节传动方案
一、手臂： 1、俯仰（pitch）关节： 同步带+谐波 2、 回转（roll）关节： 谐波
二、平移机构：
执行器
2DOF平面并联
4.1传动系统设计实例1
同步带轮传动：适于平行轴较长距离传动。
2 常用的关节传动形式——转转降速
行星轮减速器
轴承 行星轮 中心轮
输出轴
参数：
行星轮架
减速比、最大连续输出转矩、最大允许输入转速、效率、回差、
最大允许径向力、轴向力、转动惯量（折算到输入轴）
通常与电机配套
2 常用的关节传动形式——转转降速
谐波减速器
刚轮
三大组件： 柔轮、刚轮、波发生器 类型： 圆筒形 扁平型 工作形式? 波发生器输入 柔轮固定，刚轮输出（推荐） 柔轮 波发生器 刚轮固定，柔轮输出 中技克美谐波传动有限公司
锁紧螺母
调整螺钉
张紧轮
同步带预紧方式3
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
设计过程中要充分考虑到加工工艺性
改进前光轴座安装方式
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
设计过程中要充分考虑到加工工艺性
改进后的光轴座安装方式
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
加样臂 电机 减速箱
同步带 轮
光轴、直线轴承
滑块 导轨 导轨支撑梁
丝杠
3 传动系统设计
3.1传动系统中影响伺服性能的因素
摩擦：使系统调节时间增长；低速时容易产生爬行现象。
解决办法？
改滑动为滚动；加强润滑；提高刚度；微振“动力润滑” 传动间隙：引起系统误差（半闭环时）；振荡（全闭环时）；带来冲击。
解决办法？
引入调隙、预紧机构:将主动件（或被动件）分为两体，使其分别与被动 件（或主动件）前后两个侧面分别贴合。 刚度：引起结构谐振。解决办法？ 增大结构的固有频率;采用力矩电机直接驱动；增大系统阻尼。 质量、转动惯量：使系统响应变慢，固有频率减小。解决办法？ 采用密度低强度高的材料；采用型材或空心结构；合理分配各级传动比。
4
当： 0
L1 (| EF | | BC |) / 时：
2 工作空间面积取得最大值： Smax (| EF | | BC |) /(2 )
3.3 机构尺度综合方法——图谱法
优化实例3—空间并联机构尺寸参数优化
Q (R r l ) / 3
令r1=r/Q、r2=R/Q、r3=l/Q，则ri(i=1，2，3) 为无量纲参数，且有
第四、五步—选择驱动、传动、限位等外购件：
限位块
光电开关
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
第六-九步—确定预紧方式、建模、分析、仿真
同步带预紧方式1
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
第六-九步—确定预紧方式、建模、分析、仿真
同步带预紧方式2
4.2传动系统设计实例2——分析仪加样机构
3.2 传动系统设计思路
串联机构的设计思路
各关节的设计顺序：从末端关节开始，一级一级设计
1 构型综合：确定关节构型，即机构简图 2 尺度综合：优化各结构参数和尺寸参数。 3 确定各关节的传动方案、导向支撑方案。 4 根据负载、速度、加速度指标选择驱动、传动、导向元件 5 确定所有外购件：包括缓冲、限位元件，各种传感器 6 建立该关节的三维模型，确定预紧方式，对受力状况恶劣 的零部件进行 强度和刚度校核。 7 进行质量分析，确定质量参数 8 依据末级关节的质量参数设计其前一级关节，重复4-7
2 常用的关节传动形式——转变直
滚珠丝杠传动
四种工作方式： 1、丝杠转、丝母直线运动 要求：丝杠轴向固定， 丝母周向固定 2、丝杠转、同时直线运动 要求：丝杠自由 3、丝母转、丝杠直线运动 要求：丝母轴向固定， 选择时考虑的因素 丝杠周向固定 4、丝母转、同时直线运动