机械设计第18章 减速器和变速器PPT课件

(2) 钢球无级变速器
组成：锥轮、钢球（通常为6个）、支承轴。
工作原理：
钢球 支承轴
调整支承轴的倾角，可
改变钢球的传动半径r1和r2 ，
r1 r2
潘存云教授研制
实际上是两对 摩擦轮传动
从而实现无级变速。 传动比： i12 = R2 r1 / R1 r2 I
R1
R2
II
特点：
= r1 / r2 因为R1=R2
功用：在机器中用来减速，也可以用来增速。
组成：由齿轮传动和蜗杆传动组成。
类型
中国地质大学专用
齿轮减速器 蜗杆减速器 蜗杆－齿轮减速器 行星齿轮减速器 摆线针轮减速器 谐波齿轮减速器
作者： 潘存云教授
上述六种减速器已有标准系列产品，只有在选不 到合适的产品时，才自行设计制造减速器。 一、齿轮减速器 特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、
II
潘存云教授研制
r2
固定锥轮 活动锥轮
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
产品实例：
变频器
减速器
潘存云教授研制
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机械式无级变速器 机械——电器组合式无级变速器
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
机械无级变速器的优点： ▲结构简单 ▲过载时可利用摩擦传动元件间的打滑而避免损坏 机器 ▲运转平稳、无噪声，可用于较高转速的传动；易 于平缓连续的变速
I——主动轴 塔轮变速器II II——从动轴
I
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II
滑移齿轮变速器
I
潘存云教授研制
II
中国地质大学专用
拉键式变速器
离合器式齿轮变速器
作者： 潘存云教授
２．无级变速器
无级变速器的传动比在设计预定的范围内无级地
进行改变。
机械无级变速 本章介绍的内容
实现无级变 速的方法
电气无级变速
可控硅调速 变频调速
潘存云教授研制
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同轴式双级圆 柱齿轮减速器
中国地质大学专用
分流式双级圆 柱齿轮减速器
两级锥齿轮— 圆柱齿轮减速器
作者： 潘存云教授
产品实例：
潘存云教授研制
中国地质大学专用
展开式三级圆柱齿轮减速器
作者： 潘存云教授
二、蜗杆减速器
特点：结构紧凑、传动比大、工作平稳、噪声较小、 传动效率低。
传动比： i12 = r1 R2 / R1 r2
主动轮
R1
r2 支承架
I
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
(4) 宽V带无级变速器
组成：固定锥轮、活动锥轮、宽V带。
工作原理： 同步调整活动锥轮的轴
向位置，可改变锥轮的传
宽V带
I
r1
动半径r1和r2 ，从而实现无 级变速。
传动比： i12 = r2 / r1
第18章 减速器和变速器
§18-1 减速器 §18-2 变速器 §18-3 摩擦轮传动简介
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
§18-1 减速器
除了部分旋转类机械如鼓风机、水泵等直接由原 动机驱动之外、绝大多数的工作机械其工作部分的转 速与原动机的转速不一致，因此，需要协调原动机与 工作机之间的速度。
因而应用很广泛。 类型：
潘存云教授研制
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单级圆柱齿 轮减速器
中国地质大学专用
潘存云教授研制
展开式双级圆 柱齿轮减速器
潘存云教授研制
展开式三级圆 柱齿轮减速器
作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
单级锥齿轮 减速器
潘存云教授研制
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分流式双级圆 柱齿轮减速器
潘存云教授研制
分流式三级圆 柱齿轮减速器
改变了r2 的大小，从而实
现无级变速。
I
接触点的速度：
v =ω2 r2 = r1 ω1 传动比： i12 =ω1 / ω2 =r2 / r1 特点：
①结构简单、制造方便；
主动轮
单击动画
r1
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从动平盘
弹簧
r2 II
②因为存在较大相对滑动，故磨损严重，传递功率 不大。
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主动锥轮 从动锥轮
①结构简单、传动平稳，相对滑动小，结构紧凑； ②要求钢球加工精度高。
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(3) 菱锥无级变速器
组成：主动轮、从动轮、锥菱、支承架。
工作原理： 调整支架的水平位置，
从动轮 菱锥
可改变菱锥的传动半径r1
R2
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和r2 ，从而实现无级变速。
r1
II
速级，因为在高速时，蜗杆传动的效率较高。
类型：
潘存云教授研制
f S
f
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S f
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中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
产品实例：
潘存云教授研制
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蜗杆—齿轮减速器
作者： 潘存云教授
§18-2 变 速 器
减速器的传动比是固定的，但在工程实际中，有 些工作机往往需要在几种不同的转速下工作，这就需 要根据使用要求在工作中随时调整原动机与工作机之 间的传动比。
缺点： ▲不能保证精确的传动比 ▲承受过载和冲击能力差，传递大功率时结构尺寸过大 ▲轴和轴承上的载荷较大
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作者： 潘存云教授
3．汽车变速器简介 汽车发动机（活塞式内燃机）的扭矩和转速变化范围较小，无法适应 实际使用的要求，因此，需在汽车的传动系统中设置变速器。 汽车变速器是一种典型的机械式有级变速器。
功用：根据需要能随时改变传动比。
类型
有级变速器 无级变速器
１．有级变速器 有级变速器的传动只能按既定的设计要求通过操
纵机构分级进行变速，有级变速器的类型见下页。
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
有级变速 的器类型
塔轮变速器
滑移齿轮变速器
拉键式变速器
离合器式齿轮变速器
I
I
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II
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应用实例： 桑塔纳轿车变速器。 它有：四个前进挡， 一个倒挡， 一个空挡位置。
输入轴 4挡 3挡 2挡 倒挡 1挡
输出轴
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作者： 潘存云教授
类型：
S
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下蜗杆式 f
S
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S f
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侧蜗杆式
其中 S——低速级， f ——高速级
f 上蜗杆式
S
潘存云教授研制
潘存云教授研制
f
S
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中国地质大学专用
双级蜗杆减速器
作者： 潘存云教授
三维模型：
中国地质大学专用
蜗杆减速器
作者： 潘存云教授
三、蜗杆—齿轮减速器 特点：兼有两者的传动特点，通常把蜗杆传动作为高
电气无级变速 ——压动机调速
工作原理：
依靠摩擦传动，改变主动件和从动件的输出半径，
实现传动比的无变化。
类型：
滚轮——平板式变速器
类 钢球无级变速器 型 菱锥无级变速器
宽V带无级变速器
中国地质大学专用
作者： 潘存云教授
(1) 滚轮——平板式变速器
组成： 主动轮、从动盘、弹簧。
工作原理：
调整主动轮的位置，就