皮带传动与共轴转动
2.1圆周运动 三种传动方式
2.1怎样描述圆周运动二
探究点 常见传动装置及其特点
自学指导观察下列机械传动的示意图,总结规律,5分钟后指名回答:
1.共轴转动
2.皮带传动
3.齿轮传动
1)在上图共轴转动中,A,B 两个球在相同时间内,转过的______ 相同,即满足 A,B 的_____________相同。
2)在第二图皮带转动和第三图齿轮转动中,两轮边缘上的两点,在相同时间内转过的___________相同,即满足两轮边缘上两点____________相同
结论:
①、固定在一起共轴转动的物体上各点 相同,
②、不打滑的摩擦传动和皮带传动、齿轮传动的两轮边缘上各点 大小相等。
问题1:同轴转动
如图所示,当自行车车轮匀速转动时,车轮上的A 、B 两点哪点运动
的更快?如何比较这两点运动的快慢?若A 点到轴心的距离为R A ,B 点到
轴心的距离为R B ,则A B v v = A B ωω= A B
T T =
问题2: 皮带传动
如图所示,A 、B 两点分别是两个轮子边缘的点,A 点到其轴心的距离为R A ,B 点到其轴心的距离为R B ,两个轮子用链条连起来。当轮子匀速转动时,则
A B v v = A B ωω= A B
T T = 问题3: 齿轮传动
如图所示,两个齿轮相互啮合,A 、B 两点分别是两个齿轮边缘上的点,A 点到其轴心的距离为R A ,B 点到其轴心的距离为R B ,齿轮转动时,则
A B v v = A B ωω= A B
T T =
【当堂检测】——有效训练、反馈矫正
1.如图所示,A 、B 是两个靠摩擦传动且接触面没有相对滑动的靠背轮,A 是主动轮,B 是从动轮,它们的半径R A =2R B ,a 和b 两点在轮的边缘,c 和d 分别在各轮半径的中点,下列判断正确的有 ( )
共轴转动知识点总结
共轴转动知识点总结
一、共轴转动的基本原理
1. 共轴转动的定义
共轴转动是指两个或多个物体围绕同一轴线进行旋转的运动。在共轴转动中,各个物体之间通过轴线相连,轴线是它们共同的旋转轴。这种转动方式常见于各种机械装置中,如齿轮传动、轴承系统等。
2. 共轴转动的特点
共轴转动具有以下特点:
(1)旋转轴线固定不变:在共轴转动中,各个物体围绕的轴线是固定不变的,它们的转动是相对于这个轴线进行的。
(2)同步运动:在共轴转动中,各个物体之间的转动速度是一致的,它们之间是同步运动的。
(3)传递动力:共轴转动可以通过轴线传递动力,实现机械装置的传动和控制。
3. 共轴转动的形式
共轴转动可以分为以下几种形式:
(1)平行轴共轴转动:物体围绕平行的轴线进行旋转,例如齿轮传动中的齿轮组。
(2)垂直轴共轴转动:物体围绕垂直的轴线进行旋转,例如轴承系统中的滚珠轴承。
(3)斜轴共轴转动:物体围绕斜向的轴线进行旋转,例如斜齿轮传动中的斜齿轮。
4. 共轴转动的应用
共轴转动广泛应用于机械装置、汽车、航空航天、船舶等领域,如齿轮传动、轴承系统、飞轮系统、涡轮机、减速机等。这些装置和系统利用共轴转动的特性,实现能量传递、位置控制、速度调节等功能。
二、共轴转动的运动规律
1. 同步转动
在共轴转动中,各个物体之间的转动速度是同步的。当一个物体围绕轴线转动时,其他物体也会跟随着进行相同的转动。这种同步转动的规律是由于它们共享同一轴线,受到相似的力学影响。
2. 螺旋转动
在共轴转动中,物体围绕轴线进行螺旋状的转动。这种螺旋转动的规律是由于轴线的位置固定不变,各个物体的旋转是相对于这个轴线的连续运动。因此,它们围绕轴线逐渐形成一条螺旋线,这种转动方式在螺旋式传动和波纹管等装置中得到了广泛应用。
链条传动、皮带传动、轴传动的区别
链条传动、皮带传动、轴传动的区别
链条传动,是我们最最常见的传动方式,对于摩托车来说,链传动最大的优点是便宜适用性广,且在引擎制动时,由于链条有许多间隙,故能吸收震动。缺点是链条和齿轮摩擦容易使链条松弛、齿轮磨损,噪声高。
皮带传动,它的工作面为其两个斜侧面,有不少皮带的内层做成齿形,因为考虑到皮带处于带轮包角位置时的受力情况而设计的。皮带运动时外层受拉伸,内层则主要是受挤压力的作用,故将皮带内层做成齿形,更适合于皮带在这些工作位置时的受力情况,从而延长了皮带的使用寿命。皮带传动的优优点:缓和冲击、吸收震动、噪音少、成本低、保养维修较方便。缺点:①皮带传动易打滑,传动比不准确,抗热性差,抗过载能力差,易衰老,传动阻尼大,特别是在冷车时,使轴承侧向受力过大。
摩托车的轴传动方式是由BMW公司于1923年研发出来的。轴传动由于轴的转动方向垂直于车子的前进方向,旋转时会出现横向扭矩,使车子象轴转动的反方向倾斜,转速越高,这个力矩越大,所以轴传动不适合高速车,所以追求速度的赛车基本没有采用轴传动的。轴传动特点是经久耐用,制造成本高,材质要求也极高,加工难度较大。轴传动最大的优点是不会被拉长而需要调整轮距,无油污染基本上可
以免维护,而且损耗小驱动效率高。缺点是车身的震动直接传给骑士的身体。加大油门时后部有产生发转矩现象(转矩的反作用现象——急加速或急减速时车身会向轴传动旋转的相反方向倾倒)。MOTOGP就没有人采用轴传动。而且轴传动相对链传动重。但今天己研制出新款的轴传动减倾的减震系统(由于轴传动两端都装有伞型齿轮,旋转时不会生产转矩的反作用现象)。轴传动两端都装有伞型齿轮。yamahaxv400轴传动两端都装有伞型齿轮,所以旋转时就不会生产转矩的反作用现象。
【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:皮带传动和同轴转动
1. 传动装置特点
(1)同轴转动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同。如图中A、P两点。
(2)皮带传动:不打滑的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。如图中A、B两点。
(3)在讨论v、ω、r三者关系时,应采用控制变量法,即保持其中一个量不变来讨论
另外两个量的关系。
例题1 如图所示,有一种向自行车车灯供电的发电机,发电机的上端有一半径r=1cm
的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触,当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而
n为2700r/min时车灯能正常发为发电机提供动力。从发电机的铭牌获知当发电机的转速
r
光。已知自行车小齿轮的半径R1=4cm,大齿轮的半径R2=10cm,车轮的半径R3=36cm。假
定当自行车前进时摩擦小轮与车轮之间以及车轮与路面之间都无相对滑动,问当车灯正常发光时,求(1)自行车前进的速率为多少km/h ?
(2)自行车的脚踏板绕大齿轮轴运动的转速为多少r/min ?
解析:(1)摩擦小轮与车轮之间是同缘传动,边缘点线速度相等,故车速等于摩擦小轮边缘点的线速度;故:2
2 2.8m s 10.0km h r v r n r ωπ==⋅≈≈。
(2)摩擦小轮与车轮边缘点线速度相等:ωr r=ω3R 3,小齿轮与车轮角速度相等:ω3=ω1,大齿轮与小齿轮边缘点线速度相等:ω1R 1=ω2R 2,所以223
1
r R R
r R ωω⋅=
,
2231r n R R n r R ⋅=
1
223
30.9r min r rR n n R R =≈。 答案:(1)10.0km/h (2)30.9r/min
2023届浙江高三物理高考复习微专题模型精讲精练第21讲 圆周运动之传动模型(含详解)
第21讲圆周运动之传动模型
1.(上海高考)以A、B为轴的圆盘,A以线速度v转动,并带动B转动,A、B之间没有相对滑动则()
A.A、B转动方向相同,周期不同
B.A、B转动方向不同,周期不同
C.A、B转动方向相同,周期相同
D.A、B转动方向不同,周期相同
一.知识回顾
1.常见的三种传动方式及特点
(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即v A=v B。
(2)摩擦(齿轮)传动:如图丙所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即v A=v B。
(3)同轴转动:如图丁所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,
两轮转动的角速度大小相等,即ωA=ωB。
2.解决传动问题的关键
(1)确定属于哪类传动方式,抓住传动装置的特点。
①同轴转动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同;
②皮带传动、齿轮传动和摩擦传动:齿轮传动和不打滑的摩擦(皮带)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等。
(2)结合公式v=ωr,v一定时ω与r成反比,ω一定时v与r成正比,判定各点v、ω的比例关系。若判定向心加速度a n的比例关系,可巧用a n=ωv这一规律。
二、例题精析
例1.如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若拖拉机行进时车轮没有打滑,则()
A.两轮转动的周期相等
B.两轮转动的转速相等
C.A点和B点的线速度大小之比为1:2
D.A点和B点的向心加速度大小之比为2:1
例2.如图所示,某齿轮传动机械中的三个齿轮的半径之比为3:5:9,当齿轮转动的时候,小齿轮边缘的P点和大齿轮边缘的Q点的线速度大小之比和周期之比分别为()
常见的几种机械传动方式
常见的几种机械传动方式
机械传动按传力方式分,可分为摩擦传动和啮合传动,摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等,啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等;按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。
1.1皮带传动
皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧,在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力,当主动轮旋转时,借摩擦力带动从动轮旋转,这样就把主动轴的动力传给从动轴。
皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G
皮带传动的特点:
1)可用于两轴中心距离较大的传动。
2)皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动,使传动平稳、噪声小。
3)当过载时,皮带在轮上打滑,可防止其它零件损坏。
4 )结构简单、维护方便。
5)由于皮带在工作中有滑动,故不能保持精确的传动比。外廓尺寸大,传动效率低,皮带寿命短。\
三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种,从O到T皮带剖面的面积逐渐增大,传动的功率也逐渐增大。
在机械传动中常碰到传动动比的概念,什么是传动比呢?它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比,用I表示:即I=n1/n2。
由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象,上述传动比公式只是个近似公式,那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢?概括如下:在主动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向后收缩:在从动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向前伸展。|
1.2齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式,它有如下特点
1)能保证传动比稳定不变。
2017高考物理圆周运动专题01同轴转动和皮带齿轮传动问题含解析
专题01 同轴转动和皮带(齿轮)传动问题
1.(2017河南十校阶段性测试)如图甲所示,同轴转动的三个纸质柱状圆筒,其半径之比为r1 :r2 :r3=1 :2 :3,三圆筒绕同一中心轴线按图示方向转动,现标记在一条水平直线上的四个点O、A、B、C如图乙所示,同时从圆心O处指向A、B、C沿直线射出一颗子弹,子弹若做匀速直线运动,不考虑重力作用,击穿三纸筒的位置分别标
记为A'、B'、C',现AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9,则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为
A.1 ∶3∶9
B.1∶1∶1
C.1 ∶3∶27
D.4∶3 ∶4
【参考答案】D
【名师解析】设子弹从O到A的时间为t,则有击穿三纸筒的时间之比为1∶2∶3.。又AA'、BB'、CC'的弧长之比为1∶3 ∶9,由s=ωrt可知圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3=4∶
3 ∶4,选项D正确。
2. .某种变速自行车,有六个飞轮和三个链轮,如图所示。飞轮和链轮的齿数见下表,后轮的直径d=660mm.某人骑该车行进的速度v=4m/s时,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为()
A.1.9rad/s B.3.8rad/s
C.6.5rad/s D.7.1rad/s
【参考答案】B
3.(2016·上海)风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r ,每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间Δt 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片
机械传动的基本原理及类型
机械传动的基本原理及类型
机械传动是指通过机械装置将运动和力量传递给其他部件或工作机构的过程。机械传动可以实现运动的转换、速度的变换、转矩的增大等功能。
机械传动的基本原理:
1. 运动传递:通过轴承、销、齿轮等机械连接,将源运动传递给传动装置的输出端。
2. 力量传递:通过皮带、链条、齿轮等机械连接,将源力量传递给传动装置的输出端。
机械传动的类型:
1. 齿轮传动:通过齿轮的啮合和转动,将运动和力量传递给其他部件。常见的齿轮传动有平行轴齿轮传动、交错轴齿轮传动等。
2. 皮带传动:通过带状的皮带将源运动和力量传递给其他部件。可以通过调整皮带张紧程度来调节传动比。常见的皮带传动有平行轴皮带传动、交错轴皮带传动等。
3. 链条传动:通过链条的环节连接来传递运动和力量。链条传动适用于高负载和高转速的场合。
4. 销销传动:通过销销的连接,实现运动和力量的传递。常见的销销传动有平行销传动、交叉销传动等。
5. 偶合器传动:通过机械偶合器将动力源与传动装置连接,实现运动和力量的传递。
6. 蜗杆传动:通过蜗轮蜗杆的啮合,实现大转速降低和大转矩输出的传动方式。
7. 传动链传动:通过柔性链条将运动传递给其他部件,适用于需要长距离传动和变距传动的场合。
8. 传动带传动:通过带状传动带将运动和力量传递给其他部件,适用于大功率传动和精确传动的场合。
高考物理最新模拟题精选训练(圆周运动)--同轴转动和皮带(齿轮)传动问题(含解析)
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一、选择题
(每空?分,共?分)
1、(2017河南十校阶段性测试)如图甲所示,同轴转动的三个纸质柱状圆筒,其半径之比为r1 :r2
:r3=1 :2 :3,
三圆筒绕同一中心轴线按图示方向转动,现标记在一条水平直线上的四个点O、A、B、C如图乙所示,同时从圆心O
处指向A、B、C沿直线射出一颗子弹,子弹若做匀速直线运动,不考虑重力作用,击穿三纸筒的位置分别标
记为、、,现、、的弧长之比为1∶3 ∶9,则三个圆筒转动角速度ω1∶ω2∶ω3为
A.1 ∶3∶9
B.1∶1∶1
C.1 ∶3∶27
D.4
∶3 ∶4
2、某种变速自行车,有六个飞轮和三个链轮,如图所示。飞轮和链轮的齿数见下表,
后轮的直径d=660mm.某人骑该
车行进的速度
v=4m/s时,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小为()
A.1.9rad/s B.3.8rad/s
C.6.5rad/s D.7.1rad/s
3、(2016·上海)风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带
动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘
转动一圈。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片
(A)转速逐渐减小,平均速率为
(B)转速逐渐减小,平均速率为
(C)转速逐渐增大,平均速率为
(D)转速逐渐增大,平均速率为
4、(2014·上海)如题10-7图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针
试叙述机床主轴的常见传动方式
试叙述机床主轴的常见传动方式
机床主轴是机床的核心部件,它的传动方式直接影响到机床的性能和精度。常见的机床主轴传动方式有以下几种:
一、皮带传动
皮带传动是一种常见的主轴传动方式,它具有结构简单、成本低廉、维护方便等优点。在皮带传动中,通过皮带将电机或发动机的转速转换为主轴所需的转速。由于皮带具有一定的弹性,可以减少振动和噪音,因此被广泛应用于各种类型的机床上。
二、齿轮传动
齿轮传动是一种高效、精度高、可靠性强的主轴传动方式。在齿轮传动中,通过齿轮将电机或发动机的转速转换为主轴所需的转速。由于齿轮具有高精度和高承载能力,因此可以满足高精度加工和大功率切削加工等要求。
三、液压驱动
液压驱动是一种适用于大功率切削加工和重载切削加工等场合的主轴
传动方式。在液压驱动中,通过液压泵将液压油转换为主轴所需的转矩和转速。由于液压驱动具有高承载能力和可靠性强等特点,因此被广泛应用于各种类型的机床上。
四、电动主轴
电动主轴是一种新型的主轴传动方式,它具有高速、高精度、低噪音等优点。在电动主轴中,通过电机直接驱动主轴实现加工过程。由于电动主轴具有无级变速和快速响应等特点,因此被广泛应用于高速加工、精密加工和复杂曲面加工等领域。
总之,不同的机床需要选择不同的主轴传动方式来满足其加工要求。在选择时需要综合考虑成本、效率、精度、可靠性等因素,并根据实际情况进行选择。
两个轴之间的传动方式
两个轴之间的传动方式
在机械传动系统中,轴是起着重要作用的元件。两个轴间的传动方式有多种,并且在不同的应用场合下选择的方式也不同。下面,就让我们来详细了解一下两个轴之间的传动方式及其特点。
第一种传动方式是直接联轴器传动。它是将两个轴直接连接起来,不需要通过任何其他的元件传动。这种传动方式适用于轴心距离较近的情况,而且轴的转速和转矩相对较小。这种传动方式结构简单,使用方便,但在转速和转矩较大的情况下容易产生振动噪声。
第二种传动方式是带传动。它是通过使用带子来连接两个轴的,带子可以是平面带也可以是圆形带,还可以是梯形带。带传动适用于轴心距离较远的情况,它的传动效率较低但结构简单,使用方便。同时,它的减震效果比较好,可以缓解机器在传动过程中产生的振动噪声。
第三种传动方式是齿轮传动。它是通过使用齿轮来连接两个轴的,分为直齿轮和斜齿轮两种类型。齿轮传动一般适用于轴心距离较近,转速和转矩较大的情况。它的传动效率高,可以实现精密传动,但是结构较为复杂,需要进行精密加工并且使用寿命相对较短。
第四种传动方式是联轴器传动。它是通过使用金属联轴器来连接两个轴的,适用于轴心距离较远,转速和转矩较大的情况。联轴器的类型有很多,例如弹簧联轴器、鳍形联轴器、万向联轴器等。联轴器传动具有结构简单、使用方便的特点,而且可以实现较为精密的传动要求。但是它的传动效率一般较低,而且易受到振动和噪声的干扰。
综上所述,四种传动方式各有优缺点,并且适用于不同的应用环境。从结构来看,直接联轴器传动和带传动相对较为简单,但传动效率较低;齿轮传动和联轴器传动的传动效率较高,但由于结构复杂,使用较为繁琐。在选择时需要结合具体的情况进行选择。
常见的几种机械传动方式
常见的几种机械传动方式
机械传动按传力方式分,可分为摩擦传动和啮合传动,摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等,啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等;按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。
1。1皮带传动
皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成.由于张紧,在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力,当主动轮旋转时,借摩擦力带动从动轮旋转,这样就把主动轴的动力传给从动轴.
皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G
皮带传动的特点:
1)可用于两轴中心距离较大的传动。
2)皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动,使传动平稳、噪声小。
3)当过载时,皮带在轮上打滑,可防止其它零件损坏.
4 )结构简单、维护方便。
5)由于皮带在工作中有滑动,故不能保持精确的传动比。外廓尺寸大,传动效率低,皮带寿命短。\
三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种,从O到T皮带剖面的面积逐渐增大,传动的功率也逐渐增大。
在机械传动中常碰到传动动比的概念,什么是传动比呢?它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比,用I表示:即I=n1/n2。
由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象,上述传动比公式只是个近似公式,那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢?概括如下:在主动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向后收缩:在从动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向前伸展。|
1。2齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成.齿轮传动是应用最多的一种传动形式,它有如下特点
1)能保证传动比稳定不变。
常见的几种机械传动方式
常见的几种机械传动方式
机械传动按传力方式分,可分为摩擦传动和啮合传动,摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等,啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等;按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。
1。1皮带传动
皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧,在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力,当主动轮旋转时,借摩擦力带动从动轮旋转,这样就把主动轴的动力传给从动轴。
皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G
皮带传动的特点:
1)可用于两轴中心距离较大的传动。
2)皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动,使传动平稳、噪声小。
3)当过载时,皮带在轮上打滑,可防止其它零件损坏。
4 )结构简单、维护方便。
5)由于皮带在工作中有滑动,故不能保持精确的传动比。
外廓尺寸大,传动效率低,皮带寿命短。\
三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种,从O到T皮带剖面的面积逐渐增大,传动的功率也逐渐增大。
在机械传动中常碰到传动动比的概念,什么是传动比呢?它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比,用I表示:即I=n1/n2。
由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象,上述传动比公式只是个近似公式,那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢?概括如下:在主动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向后收缩:在从动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向前伸展.|
1.2齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成.齿轮传动是应用最多的一种传动形式,它有如下特点
1)能保证传动比稳定不变。
常见的几种机械传动方式
常见的几种机械传动方式
机械传动按传力方式分,可分为摩擦传动和啮合传动,摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等,啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等;按传动比又可分为定传动比和变传动比传动.
1。1皮带传动
皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧,在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力,当主动轮旋转时,借摩擦力带动从动轮旋转,这样就把主动轴的动力传给从动轴。
皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G
皮带传动的特点:
1)可用于两轴中心距离较大的传动。
2)皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动,使传动平稳、噪声小。
3)当过载时,皮带在轮上打滑,可防止其它零件损坏.
4 )结构简单、维护方便。
5)由于皮带在工作中有滑动,故不能保持精确的传动比. 外廓尺寸大,传动效率低,皮带寿命短。\
三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种,从O到T皮带剖面的面积逐渐增大,传动的功率也逐渐增大.
在机械传动中常碰到传动动比的概念,什么是传动比呢?它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比,用I表示:即I=n1/n2。
由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象,上述传动比公式只是个近似公式,那么皮带传动中这种“弹性滑动"现象是怎样表现的呢?概括如下:在主动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向后收缩:在从动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向前伸展。|
1.2齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式,它有如下特点
同轴转动和皮带传动的原理
同轴转动和皮带传动的原理
同轴转动是指两个轴在同一轴线上转动的一种机械传动方式,通过同一根轴上的两个零部件,在同一方向或相反方向进行旋转。同轴转动适用于需要精确同步传动的机械设备中,具有结构简单、噪音小、传递能力强等优点。
同轴转动的原理是通过同轴轴承与齿轮的组合实现的。同轴轴承位于两个零件的轴上,使其能够沿轴线旋转。齿轮则通过齿轮的齿片与直径不同的固定齿轮嵌合,从而实现传递旋转力矩的功能。
同轴转动的工作过程可以简化为以下几个步骤:首先,通过电机或其他驱动设备产生的转动力矩作用于同轴轴上的齿轮,使其开始旋转;其次,齿轮上的齿片与嵌入的固定齿轮产生接触,通过齿轮的齿面间的摩擦力或齿与齿之间的啮合作用,将转动力矩传递给固定齿轮;最后,固定齿轮上的转动力矩作用于另一端的同轴轴,使其也开始旋转。
在同轴转动中,轴承起到一个重要的作用。轴承可以使轴上的两个零件相对独立地旋转,避免了两个零件之间的摩擦。此外,轴承能够减小传动过程中的轴向负荷,并确保轴的平稳运转。
与同轴转动相比,皮带传动是另一种常见的机械传动方式。皮带传动是通过一根或多根带状物料的弹性变形将动力从一个旋转的轴传递到另一个旋转的轴上。皮带传动适用于功率较大或需要调整传动比例的机械设备中,具有结构简单、维护
方便、噪音小等特点。
皮带传动的原理是利用材料的弹性使动力从驱动轴传递到被传动轴。在皮带传动中,驱动轴上的轮毂通常称为传动轮,它通过驱动装置产生转动力矩。被传动轴上的轮毂通常称为动力轮,它接收驱动轴传递的动力。
皮带传动的工作过程可以简化为以下几个步骤:首先,驱动轴的驱动装置产生转动力矩,通过带状物料即皮带的接触面与传动轮表面之间的摩擦力,将转动力矩传递给皮带;其次,传动轮通过与皮带的摩擦力,将转动力矩传递给动力轮;最后,动力轮上的转动力矩作用于被传动轴,使其开始旋转。
皮带传动与共轴转动
于t/2
D 、无法确定
解析:因为A 轮角速度恒定,所以随着磁带缠绕厚度的增大,半径 增大,磁带运行速度增大.当 G A = G B 时,由v =3知r A = r B ,即A 、 B 上磁带厚度相等,此时绕至 A 轮上的磁带的长度恰好是磁带总长 x
度的一半.而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大, 由t =0知, 前一半所用的时间长,后一半所用的时间短,故选 B. 答案:B
皮带传动与共轴转动
①绕同一转动轴转动的各点角速度相等。 ②和同一皮带接触的各点线速度大小相等。
例1:如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打 滑,大轮半径是小轮半径的2 倍. A 、B 分别为大、小轮边缘上的点,
C 为大轮上一条半径的中点.则(
A .两轮转动的角速 动的角速度是小轮的 2 C .
质点加速度a A = 速度先=4a c 解析:两轮不打滑,边 )
1
2
GOB ,
A 、 度相等
B .大轮转 倍 2a B D .质点加
等, V A = V B ,而「A = 2中,故 缘质点线速度大小相
B 错误; =2,
C 错误;由G 2r 得乎=严=2,则乎=4,
D 正确. 2 a c r c a c 答案:D
例2:如图为磁带录音机主动轮、被动轮示意图,倒带时,
A 为主动
轮,其转速恒定,倒完一盘磁带的时间为 t ,则从开始到两轮角速度 相等时经历的时间(
)
B
A 、等于 t/2
B 、
大于t/2 C 、小
径以>伦
C 三点,
=r c,则这三点的向心加速度a A、a B、a c的关系是()
A. a A = a B= a c
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皮带传动与共轴转动
①绕同一转动轴转动的各点角速度相等。
②和同一皮带接触的各点线速度大小相等。
例1:如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍.A、B分别为大、小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点.则()
A.两轮转动的角速度相等B.大轮转动的角速度是小轮的2倍C.质点加速度a A=2a B D.质点加速度a B=4a C
解析:两轮不打滑,边缘质点线速度大小相等,v A=v B,而r A=2r B,故ωA=
1
2ωB,A、B错误;由a n=
v2
r得
a A
a B=
r B
r A=
1
2,C错误;由a n=ω
2r 得
a A
a C=
r A
r C=2,则
a B
a C=4,D正确.
答案:D
例2:如图为磁带录音机主动轮、被动轮示意图,倒带时,A为主动轮,其转速恒定,倒完一盘磁带的时间为t,则从开始到两轮角速度相等时经历的时间()
A B
A 、等于t/2
B 、大于t/2
C 、小于t/2
D 、无法确定
解析:因为A 轮角速度恒定,所以随着磁带缠绕厚度的增大,半径增大,磁带运行速度增大.当ωA =ωB 时,由v =ωr 知r A =r B ,即A 、B 上磁带厚度相等,此时绕至A 轮上的磁带的长度恰好是磁带总长
度的一半.而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大,由t =x v 知,
前一半所用的时间长,后一半所用的时间短,故选B.
答案:B
例3:如图,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A 、B 、C 三点,这三点所在处半径r A >r B =r C ,则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是 ( )
A .a A =a
B =a
C B .a C >a A >a B
C .a C D .a C =a B >a A 解析:皮带传动且不打滑,A 点与B 点线速度相同,由a =v2r 有a ∝1r , 所以a A a C ,所以a C <a A <a B ,可见选项C 正确. 答案:C 例4:如图所示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r 1,从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑.下列说法正确的是( ) A .从动轮做顺时针转动 B .从动轮做逆时针转动 C .从动轮的转速为r 1r 2n D .从动轮的转速为r 2r 1 n 解析:根据皮带传动装置的原理可知从动轮应做逆时针转动,A 错B 对;两轮边缘上各点线速度大小相等,即2πnr 1=2πn 2r 2,所以 n 2=r 1r 2 n ,选项C 对D 错. 答案:BC 例5:如图所示是一个玩具陀螺.a 、b 和c 是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是 ( ) A .a 、b 和c 三点的线速度大小相等 B .a 、b 和c 三点的角速度相等 C .a 、b 的角速度比c 的大 D .c 的线速度比a 、b 的大 解析:由于a 、b 、c 三点是陀螺上的三个点,所以当陀螺转动时,三个点的角速度相同,选项B 正确,C 错误;根据v =ωr ,由于a 、b 、c 三点的半径不同,r a =r b >r c ,所以有v a =v b >v c ,选项A 、D 均错误. 答案:B 例6:如图所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球 ① 放在A 盘的边缘,钢球 ② 放在B 盘的边缘,A 、B 两盘的半径之比为2∶1。a 、b 分别是与A 盘、B 盘同轴的轮。a 轮、b 轮半径之比为1∶2,当a 、b 两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球 ①、② 受到的向心力之比为( ) A .2∶1 B .4∶1 C .1∶4 D .8∶1 解析:a 、b 两轮在同一皮带带动下匀速转动,说明a 、b 两轮的线速度相等,即v a =v b ,又r a ∶r b =1∶2,由v =rω得:ωa ∶ωb =2∶1,又由a 轮与A 盘同轴,b 轮与B 盘同轴,则ωa =ωA ,ωb =ωB ,根据 向心力公式F =mrω2得F 1F 2=mr A ωA 2mr B ωB 2=81.所以D 项正确. 答案:D 例7:如图是一种“滚轮 — 平衡无及变速器”的原理示意图,它固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成。由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动,如果认为滚轮的不会打滑,那么主动轴转速n 1、从动轴转速n 2、滚轮半径 r 以及滚轮中心距离主动轴线的距离 x 之间的关系是( ) A .n 2 = n 1r x B .n 2 = n 1x r C .n 2 = n 122r x D .n 2 = n 1r x 解析:滚轮因与平盘有摩擦作用而转动,并且认为不打滑,所以滚轮的线速度与平盘上 x 处的线速度大小相等,即 n 1x = n 2r ,所以A 选项正确。 答案:A