第02章 常用机械传动装置
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
图2-4
V带传动的带轮 3-轮毂
1-轮缘 2-轮辐
四、带传动的张紧装置 带传动常用的张紧装置有调距张紧和张紧轮张紧两种结构: V带传动常用的张紧装置有调距张紧和张紧轮张紧两种结构: 如图2 所示。 (1) 调距张紧 如图2-5、图2-6所示。 如图2 (2) 张紧轮张紧 如图2-7所示 。
图2-5 调距张紧装置 1-电动机 2-滑道 3-调整螺钉
第二章 常用机械传动装置
机械传动装置的主要功用是将一根轴的旋转运动和动力传给另 一根轴,并且可以改变转速的大小和转动的方向。 一根轴,并且可以改变转速的大小和转动的方向。常用的机械传动 装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。 装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。
第一节
带传动
一、带传动的工作原理和速比 1.带传动的工作原理 带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。 带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。 如图2 所示。 如图2-1所示。 2.带传动的速比 带传动的速比计算公式为: 带传动的速比计算公式为:
轮直径)。 轮直径)
avwfgijklq a c avwfgijklq a c
的值需按表2 取相来自百度文库值进行圆整, 计算出 Ld’ 的值需按表2-1取相近值进行圆整,最后便可确定Ld 的标准值。 的标准值。
图2-3 1-包布层 2-伸张层
V带的结构 3-强力层 4-压缩层
表2-l
普通V GBll544普通V带的基准长度系列 (GBll544-1997)
啮 合 类 别 人字齿轮 传动
图
例
说
明
1.轮齿左右倾斜方向相反,呈 字形, “人” 字形 , 因此可以消除斜齿轮 因轮齿单向倾斜而产生的轴向力 2.制造成本较高
两 轴 平 行
内啮合圆 柱齿轮传 动
1 . 它是外啮合齿轮传动的演变 形式。 形式。 大轮的齿分布在圆柱体内表 面,成为内齿轮 2.大小轮的回转方向相同 轮齿可制成直齿, 3 . 轮齿可制成直齿 , 也可制成 斜齿 1 . 这种传动相当于大齿轮直径为 无穷大的外啮合圆柱齿轮传动 齿轮作回转运动, 2 . 齿轮作回转运动 , 齿条作直线 运动 轮齿多为直齿, 3.轮齿多为直齿,也可制成斜齿
18000
20000
带的型号由带型和基准长度两部分组成,例如标记为Z1400, V 带的型号由带型和基准长度两部分组成 , 例如标记为 Z1400, 即表示基准长度为1400mm的 1400mm 即表示基准长度为1400mm的Z型V带。
2.带轮的结构 带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成(见图2 带轮由轮缘 、 轮辐和轮毂三部分组成 ( 见图2 - 4 ) 。 带轮的轮辐 部分有实心、辐板(或孔板)和椭圆轮辐三种形式。 部分有实心、辐板(或孔板)和椭圆轮辐三种形式。
图2-6 自动张紧装置 1-电动机 2-摆架
图2-7 张紧轮紧张装置
第二节
一、链传动及其速比
链传动
链传动是由两个具有特殊齿形的链轮和一条挠性的闭合链条 所组成的(见图2 所组成的(见图2-8)。它依靠链和链轮轮齿的啮合而传动。 它依靠链和链轮轮齿的啮合而传动。
图2-8
链传动
设某链传动,主动链轮齿数为,从动链轮齿数为。 设某链传动,主动链轮齿数为,从动链轮齿数为。当主动链轮 转过周,即转过个齿时,从动链轮就被带动转过周,即转过个齿。 转过周,即转过个齿时,从动链轮就被带动转过周,即转过个齿。 显然,主动轮与从动轮所转过的齿数相等, 显然,主动轮与从动轮所转过的齿数相等,即
z1 n1 = z2 n2
故有
i
= n1 / n2 = z2 / z1
上式表明:链传动中的两轮转速和链轮齿数成反比。 上式表明:链传动中的两轮转速和链轮齿数成反比。
二、链传动的特点和应用 链传动的主要特点是: 链传动的主要特点是: 能保证准确的平均速比。 1) 能保证准确的平均速比。 可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力。 2) 可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力。 铰链易磨损,使链条的节距变大,会造成脱链现象。 3) 铰链易磨损,使链条的节距变大,会造成脱链现象。 链传动主要用于要求传动速比准确、且两轴相距较远的场合, 链传动主要用于要求传动速比准确、且两轴相距较远的场合, 目前广泛地应用于农业机械、轻工机械、交通运输机械、机床和国 目前广泛地应用于农业机械、轻工机械、交通运输机械、 防工业等部门。 防工业等部门。
二、渐开线齿廓曲线 对齿轮传动最基本的要求是它的角速比(两轮角速度的比值 必须恒定不变。为此,齿轮的轮齿必须选用适当的齿廓曲线。 ω1 / ω2 ) 必须恒定不变。为此,齿轮的轮齿必须选用适当的齿廓曲线。 目前生产中已经采用的齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧曲线。 目前生产中已经采用的齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧曲线。 渐开线齿轮不仅能满足传动平衡的基本要求, 渐开线齿轮不仅能满足传动平衡的基本要求,而且具有易于制造 的优点,故常用齿轮多为渐开线齿轮。 的优点,故常用齿轮多为渐开线齿轮。 1.渐开线的形成 如图2 10所示 所示, 的圆作纯滚动时, 如图 2 - 10 所示 , 当一直线 AB 沿半径为 rb 的圆作纯滚动时 , 此直 称为该圆的渐开线。 线上任意一点 K 的轨迹CD 称为该圆的渐开线 。该圆称为渐开线的基 为基圆半经, 称为渐开线的发生线。 圆,rb为基圆半经,而AB 称为渐开线的发生线。
表2-2 常用齿轮传动的分类
啮 合 类 别 外啮合直齿圆柱 齿轮传动 图 例 说 明 1.轮齿与齿轮轴线平行 传动时, 2.传动时,两轴回转方向相 反 3.制造最简单 4.速度较高时容易引起动载 荷与噪声 对标准直齿轮传动, 5 . 对标准直齿轮传动 , 一般 采用的圆周速度常在 3 m/s 以 下
(mm)
200
224
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
800
900
1000
1120
1250
1400
1600
1800
2000
2240
2500
2800
3150
3550
4000
4500
5000
5600
6300
7100
8000
9000
10000
11200
12500
14000
16000
3.齿轮传动的类型 按照两轴相对位置的不同,齿轮传动可分为三大类: 按照两轴相对位置的不同,齿轮传动可分为三大类:两轴平 行的齿轮传动、两轴相交的齿轮传动以及两轴相错的齿轮传动。 行的齿轮传动、两轴相交的齿轮传动以及两轴相错的齿轮传动。 常用齿轮传动的分类以及它们的特点见表2 常用齿轮传动的分类以及它们的特点见表2-2。 按照防护方式的不同, 按照防护方式的不同,齿轮传动又可分为开式传动和闭式传 动。
avwfgijklq a c
在进行V带传动计算和选用时, 在进行V带传动计算和选用时,可先按下列公式计算基准长度Ld 的近似值Ld’ : )/2 Ld’ =2α+π(D1+D2)/2+(D1-D2)/ 4α 式中 α——主、从二带轮的中心距; 主 从二带轮的中心距;
D1、D2 ——主、从二带轮的基准直径( 与基准长度相对应的带 主 从二带轮的基准直径(
两 轴 平 行
外啮合斜齿圆柱 齿轮传动
1.齿轮与齿轮轴线倾斜成某 一角度 2.相啮合的两齿轮轮齿倾斜 方向相反, 方向相反,倾斜角大小相同 传动平稳, 3.传动平稳,噪声小 工作中会产生轴向力, 4.工作中会产生轴向力,轮 齿倾斜角越大, 齿倾斜角越大,轴向力越大 5.适用于圆周速度较高的场 m/s以上 以上) 合(3m/s以上)
第三节
一、概述
齿轮传动
齿轮传动是一种啮合传动,如图2 所示。 齿轮传动是一种啮合传动,如图2-9所示。 1.齿轮传动的速比 设主动齿轮的转速为,齿数为;从动齿轮的转速为,齿数为。 设主动齿轮的转速为,齿数为;从动齿轮的转速为,齿数为。每分 钟内两轮转过的齿数应该相等, 钟内两轮转过的齿数应该相等,即
i = n 1 / n 2 =D 2 / D 1
上式表明,带传动中的两轮转速与带轮直径成反比。 上式表明,带传动中的两轮转速与带轮直径成反比。
图2-1
带传动
二、带传动的特点和类型 1.带传动的特点 可用于两轴距离较远的传动(最大中心距可达40m)。 40m) 1) 可用于两轴距离较远的传动(最大中心距可达40m)。 带本身具有弹性, 因而可以缓和冲击和振动, 2) 带本身具有弹性 , 因而可以缓和冲击和振动 , 使传动平 稳,且无噪声。 且无噪声。 当机器过载时,带会在轮上打滑, 3 ) 当机器过载时 , 带会在轮上打滑 , 能起到对机器的保护 作用。 作用。 4 ) 结构简单 , 成本低 , 安装维护方便 , 带损坏后容易更换 。 结构简单,成本低,安装维护方便,带损坏后容易更换。 结构不够紧凑。 5) 结构不够紧凑。 不能保证准确的传动速比。 6) 不能保证准确的传动速比。 由于需要施加张紧力, 7) 由于需要施加张紧力,所以轴及轴承受到的不平衡径向 力较大。 力较大。 带的寿命较短。 8) 带的寿命较短。
啮 合 类 别
图
例
说
明
两 轴 交 错
交错轴 斜齿轮 传动
1.相应地改变两个斜齿轮的轮 . 齿倾斜角, 齿倾斜角 , 即可组成轴间夹角 为任意值( 0°~90° ) 的交错 为任意值 ( 90° 轴斜齿轮传动 2 . 交错轴斜齿轮传动承载能力 较小,且磨损较严重 较小,
照按防护方式的不同,齿轮传动又可分为开式传动和闭式传动。 照按防护方式的不同,齿轮传动又可分为开式传动和闭式传动。
z1 n1 = z2 n2
由此可得一对齿轮传动的速比为
i
= n1 / n2 = z2 / z1
上式表明:在一对齿轮传动中,两轮的转速与它们的齿数成反比。 上式表明:在一对齿轮传动中,两轮的转速与它们的齿数成反比。 通常,一对圆柱齿轮传动的速比≤ 通常,一对圆柱齿轮传动的速比≤5,一对锥齿轮传动的速比≤3。 一对锥齿轮传动的速比≤
图2-9
齿轮传动
2.齿轮传动的优缺点及应用 齿轮传动的主要优点是: 齿轮传动的主要优点是: 1)传动速比恒定不变; 传动速比恒定不变; 传递功率范围较大; 2) 传递功率范围较大; 传动效率高(一般效率为O 95~ 98,最高可达0 99) 3) 传动效率高(一般效率为O.95~0.98,最高可达0.99); 工作可靠,寿命较长; 4) 工作可靠,寿命较长; 结构紧凑,外廓尺寸小。 5) 结构紧凑,外廓尺寸小。 齿轮传动的主要缺点是: 齿轮传动的主要缺点是: 制造和安装精度要求较高, 1) 制造和安装精度要求较高,而精度较低的齿轮在高速运 转时会产生较大的振动和噪声; 转时会产生较大的振动和噪声; 轴间距离较大时,传动装置较庞大。 2) 轴间距离较大时,传动装置较庞大。 齿轮传动广泛用于各种机械中。通常既用于传递动力, 齿轮传动广泛用于各种机械中。通常既用于传递动力,又用 于传递运动。 于传递运动。
三、V带及带轮 1.V带的结构和型号 V带是一种无接头的环形带,其横截面的结构如图2-3所示。 带是一种无接头的环形带,其横截面的结构如图2 所示。 根据国家标准,我国生产的普通V带共分为Y 根据国家标准,我国生产的普通V带共分为Y、Z、A、B、C、D、E 七种型号。 七种型号。Y型V带的截面积最小,E型的截面积最大。 带的截面积最小, 型的截面积最大。 表示。 国家标准还规定, 带的节线长度为基准长度, 国家标准还规定,V带的节线长度为基准长度,以Ld 表示。 普通V带的基准长度系列如表2 所示。 普通V带的基准长度系列如表2-l所示。
由图2 可见,一对齿轮传动时, 由图2-9可见,一对齿轮传动时,通过两轮中心连线上的节 的二切圆在作无滑动的相互对滚运动,此二圆称为节圆。 点P 的二切圆在作无滑动的相互对滚运动,此二圆称为节圆。设 存在如下关系: 二节圆直径为d1和d2 ,存在如下关系:
i
比。
= n1 /n2 = d2 /d1
上式表明,在一对齿轮传动中, 上式表明,在一对齿轮传动中,两轮的转速与节圆直径成反
齿条传动
啮 合 类 别
图
例
说
明
直齿锥 齿轮传 动
轮齿排列在圆锥体表面上, 1 . 轮齿排列在圆锥体表面上 , 其方向与圆锥的母线一致 2.一般用在两轴线相交成90° 一般用在两轴线相交成 ° 圆周速度小于2 m/s的场合 圆周速度小于2 m/s的场合
两 轴 相 交
曲线齿 锥齿轮 传动
1.一对曲线齿锥齿轮同时啮合 的齿数比直齿圆锥齿轮多 。 啮 合过程不易产生冲击 , 传动较 平稳 , 承载能力较高 。 在高速 和大功率的传动中广泛应用 设计加工比较困难, 2.设计加工比较困难,需要专 用机床加工, 用机床加工,轴向推力比较大
2.带传动的类型 生产中使用的带传动,有平带、 生产中使用的带传动,有平带、V带、圆带、同步齿形带等类型 圆带、 2), (见图2-2),以平带和V带使用最多。 见图2 2) 以平带和V带使用最多。
a)平带传动 a)平带传动
图2-2 带传动的类型 V带传动 b) V带传动 c) 圆带传动 d) 同步齿形带传动 1-带 2-带轮