摩擦轮传动
第1章_摩擦轮传动
（2）传动中的打滑：摩擦力矩小于阻力力矩， 主动轮不能带动传动轮，两轮面接触处在传动中 会出现相对滑移现象。 （3）影响及消除：
弹性滑动传动轮速度低于主动轮速度，选较大的弹性模 量，不能消除。
打滑致使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量 ， 应避免。
1.2.2 分类
两轴平行的摩擦轮传动
两轴相交的摩擦轮传动
1.3 摩擦无级变速器
无级调速：在一定传动比范围内能线性的调节传动比 ， 摩擦式机械无级变速器是由变速机构、调速机构以及 加压装置或输出机构三部分组成的一种传动装置 。
理论传动比：
n1 r2 d 2 i12 n2 r1 d1
法向力Fn可以分解为径向力Fr和轴向力Fa Fr1 Fn cos1 Fa1 Fn sin 1
Fa 2 Fn sin 2
方向：径向力指向轮心；轴向力永远背向锥顶 圆周力主动轮上与回转方向相反； 从动轮上与回转方向相同 当中心线相交并垂直时： 主动轮径向力等于从传动轮轴向力； 从动轮径向力等于主动轮轴向力 由于 1 2 得出Fa1 Fa 2，要获得同样大小的法向 力，可移动小轮
KM fr2
得出： Q
摩擦轮宽度B
2r1 B
Q [q]Байду номын сангаас
[q]---轮面接触线长度的许用载荷
2、圆锥摩擦轮传动： （1）传动比为： i 1 n1 sin 2 12
2
n2
sin 1
（2）作用载荷：作用在轴上的载荷为圆周力Ft和 接触面间的法向力Fn ，
Fr 2 Fn cos 2
外接圆柱式和内接圆柱式
外接圆锥式和内接圆锥式
第八章 摩擦轮传动
tan 2 1
四、滚轮圆盘式摩擦轮传动
用于传 递两垂直相交 轴间的运动。 其传动比为 ：
i n1 a n2 r
a
式中r为滚轮的半径；a为滚轮与摩擦盘的接触点到 轴3的距离。
五、滚轮圆锥式摩擦轮传动
用于传递两
任意角度相交轴
间的运动。其传
动比为 ：
i n1 R a sin
4、耐磨性能好，延长工作寿命；
5、 对温度、湿度敏感性小。
二、摩擦轮材料的配对 1、淬火钢—淬火钢 强度高，适用于高速运转和要 求结构紧凑的摩擦轮传动中。可以在油池中或干燥的 状态下使用。
2、淬火钢 — 铸铁 强度较高，可以在油池中或干燥 的状态下使用。
3、钢—夹布胶木、塑料具有较大的摩擦系数和中等的 强度，通常在干燥状况下使用。
机械设计
第一节 概述 第二节 摩擦轮传动中的滑动 第三节 摩擦轮传动的类型及基本结构 第四节 摩擦轮的材料选择 第五节 摩擦轮传动的计算 第六节 摩擦无级变速器简介
第八章
摩擦轮传动
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第一节 概述
一、摩擦轮传动的工作原理及应用 摩擦轮传动是由两个摩擦轮及压紧装置等组成，
依靠两摩擦轮接触面间的切向摩擦力传递运动和动力。
第三节 摩擦轮传动的类型及基本结构 一、 圆柱平摩擦轮传动
分外切和 内切两种。 传动比：
i n1 R2
n2 R1(1 )
主、从动轮的转向相反或相同。此种结构形式简 单，制造容易，但所需压紧力较大，宜用于小功率传 动的场合。
二、圆柱槽摩擦轮传动
其特点是带有2 角度的槽，
侧面接触。因此，在同样压紧力 的条件下，可以增大切向摩擦力， 提高传动功率。但易发热与磨损， 传动效率较低，并且对加工和安 装要求较高。该传动适用于铰车 驱动装置等机械中。
第八章 摩擦轮传动
摩擦轮同的现象，其中弹性滑动是运转过程中不可 避免的，几何滑动则是由传动装置本身的结构特点所 决定的，而打滑除了在起动、停车、变速等特殊情况 下短暂时间发生外，正常工作时必须要避免。
三、传动比 弹性滑动现象将造成从动轮的速度损失、传动比 不准确，其中的速度损失程度采用滑动率来表示：
四、滚轮圆盘式摩擦轮传动 用 于 传
递两垂直相交
轴间的运动。
其传动比为 ：
n1 a i n2 r
轴3的距离。
a
式中r为滚轮的半径；a为滚轮与摩擦盘的接触点到
五、滚轮圆锥式摩擦轮传动 用于传递两
任意角度相交轴
间的运动 。其传
动比为 ：
n1 R a sin i n3 r
式中r为滚轮的半径；a为滚轮2与摩擦锥的接触点p
二、常见摩擦无级变速的形式 1、按摩擦轮形状分 圆盘式； 圆锥式； 球面式。 2、按两摩擦轮轴线相互位置分 互相垂直； 互相平行； 同轴； 任意。
三、常用摩擦无级变速装置 1、滚轮平盘式无级变速装置 这种结构型式的 无级变速装置，传 递相交轴的运动和 动力，可实现升速 或降速传动，可以 逆转，并且具有结 构简单，制造方便 等特点。但传动存 在较大的相对滑动，磨损严重等缺点。
4、宽V带式无级变速传动 这种结构为平行轴 传动，可以用作升速 或降速传动；同时， 主、从动轮位置可以 互换，实现对称调速。 具有传递恒定功率的 特性，但结构尺寸较 大。
本章结束
第三节
摩擦轮传动的类型及基本结构
一、 圆柱平摩擦轮传动 分外切和 内切两种。 传动比：
n1 R2 i n2 R1 (1 )
主、从动轮的转向相反或相同。此种结构形式简 单，制造容易，但所需压紧力较大，宜用于小功率传 动的场合。
第1章_摩擦轮传动解读
1.3 摩擦无级变速器
无级调速：在一定传动比范围内能线性的调节传动比 ， 摩擦式机械无级变速器是由变速机构、调速机构以及 加压装置或输出机构三部分组成的一种传动装置 。
理论传动比：
n1 r2 d 2 i12 n2 r1 d1
n1 D2 i12 n2 D1
考虑弹性滑动率ε，则实际传动比：
n1 r2 i12 n2 r1 1
四、摩擦轮传动特点： (1)传动中的弹性滑动：实际正常工作中，由于 摩擦力的作用，摩擦轮在接触点两侧的弹性变 形量不一样，即主动轮上的表层金属在接触区 由压缩逐渐变为伸长，而从动轮上对应的表层 金属，则由伸长逐渐变为压缩，所以两轮接触 面间就产生了相对滑动，这种由于材料弹性变 形而产生的滑动，称为弹性滑动。
应大于或等于带动从动轮回转所需的工作圆周力
fFn Ft
打滑：摩擦力矩小于阻力矩时，两轮面接触处 在传动中会出现相对滑移的现象
消除打滑的措施： 1.增大正压力（安弹簧或其他施力装置） 2.增大摩擦系数（粘上一层石棉，皮革，橡胶布， 塑料或纤维材料等）
1.2 摩擦轮传动设计
三.传动比 理论计算：
外接圆柱式和内接圆柱式
外接圆锥式和内接圆锥式
1.2.3 材料
要求：弹性模量大、摩擦系数大、耐磨
1、淬火钢—淬火钢 强度高，适用于高速运转和要求结构 紧凑的摩擦轮传动中。可以在油池中或干燥的状态下使用。 2、淬火钢 — 铸铁 下使用。 强度较高，可以在油池中或干燥的状态
3、钢—夹布胶木、塑料具有较大的摩擦系数和中 等的强度，通常在干燥状况下使用。
法向力Fn可以分解为径向力Fr和轴向力Fa Fr1 Fn cos1 Fa1 Fn sin 1
摩擦轮传动
四、摩擦轮传动的传动效率及其影响因素 摩擦轮传动中的功率损失主要包括： 1、滚动摩擦损失 接触面间的摩擦损失 2、弹性滑动损失 3、轴承损失 对于槽摩擦轮传动接触面还有几何滑动损失。 在其他条件相同时，轮面材料的弹性模量越低，接 触面间的损失就越大。 要提高摩擦轮传动的效率可以从结构设计与材料选 择两方面着手。
摩擦轮传动的应用
常用于摩擦压力机、摩擦离合器、制动器、 机械无级变速器及仪器的传动机构中。
摩擦轮传动中的滑动
1、弹性滑动和打滑 两摩擦轮受压后，在接角处由 于材料的弹性变形而被压出一 小平面，在主动轮上，接触区 的变形由压缩变为拉伸，而在 从动轮上，接触区的变形由拉伸 变为压缩，使两轮间产生相对滑动，这种由于材料 的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。
增大摩擦力的途径
1、增大正压力 增大正压力可在摩擦轮上装置弹簧或其他施力装 置。这种方法会增加轴与轴承上的载荷，导致增 大传动件的尺寸，使机构笨重。 2、增大摩擦系数 通常将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造，另一 个摩擦轮的工作表面粘上一层石棉、皮革、橡胶 布、塑料或纤维等。轮面较软的应做主动轮，以避 免传动中产生打滑而使从动轮的轮面遭受局部磨损 而影响传动质量。
打滑：当所需传递的圆周力增大至超过最大摩擦力 时，全部接触面将产生滑动，这时就称为打滑。
弹性滑动使使两轮接触表面的速度不相等，从动轮 的速度落后于主动轮的速度，滑动率（速度损失 率）为： =（V1-V2）/V1 弹性滑动在使摩擦轮传动产生速度损失的同时，还 导致功率损失。摩擦轮材料的弹性模量越低，这两 项损失将越大。 弹性滑动可通过用高弹性模量材料制造轮面来减 轻，但不能完全根除。
摩擦传动的传动比和压紧力
1、传动比
2、压紧力Q
i
第八章摩擦轮传动
n2 R1(1 )
三、圆锥摩擦轮传动 两轮锥面相切，可传递
两相交轴之间的运动。
当两圆锥角1＋290
时，其传动比为：
i n1 1 sin 2 n2 1 sin 1
当两圆锥角1＋2 = 90
时，其传动比为：iFra bibliotekn1 n2
1
1
sin 2 sin(90 0 2 )
tan 2 1
摩擦轮传动时，可能发生弹性滑动，打滑和几何 滑动等不同的现象，其中弹性滑动是运转过程中不可 避免的，几何滑动则是由传动装置本身的结构特点所 决定的，而打滑除了在起动、停车、变速等特殊情况 下短暂时间发生外，正常工作时必须要避免。
三、传动比 弹性滑动现象将造成从动轮的速度损失、传动比
不准确，其中的速度损失程度采用滑动率来表示：
一、圆柱摩擦轮传动的失效形式
1、打滑
2、表面点蚀
3、表面磨损 二、摩擦轮传动的计算
计算公式见表8—2。
第六节 摩擦无级变速器简介
一、摩擦无级变速原理
如图所示，当主动轮1以转速n1回转时，靠摩擦力的作 用带动从动轮2以转速n2回转。在节点p处，两轮的圆 周速度相等，故其传动比i12=n1/n2=r2/ r1。如果主动轮 沿着O1-O1轴改变自己的位 置，也就改变了从动轮的工
分外切和 内切两种。 传动比：
i n1 R2
n2 R1(1 )
主、从动轮的转向相反或相同。此种结构形式简 单，制造容易，但所需压紧力较大，宜用于小功率传 动的场合。
二、圆柱槽摩擦轮传动
其特点是带有2 角度的槽，
侧面接触。因此，在同样压紧力 的条件下，可以增大切向摩擦力， 提高传动功率。但易发热与磨损， 传动效率较低，并且对加工和安 装要求较高。该传动适用于铰车 驱动装置等机械中。
机械基础-2摩擦轮传动
摩擦轮传动课题：摩擦轮传动教学目的和要求：熟悉摩擦轮传动传动类型，传动特点和应用场合掌握摩擦轮的工作原理，传动比重点：摩擦轮的工作原理，传动比，传动类型难点：摩擦轮传动的工作原理和传动比教学方法：讲解，分析计划课时：2课时教学过程：复习：摩擦轮传动属于哪一种机械传动？新授：一、摩擦轮传动的工作原理和传动比1、概念：摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种机械运动。
2、工作原理主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。
3、打滑现象如果摩擦力矩小于阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移的现象，这种现象称为“打滑”。
4、增大摩擦力的途径1) 增大正压力（正压力只能适当增加）2) 增大摩擦因数通常是将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造，在另一个摩擦轮的工作表面，粘上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等。
轮面较软的摩擦轮宜作主动轮，这样可以避免传动中产生打滑，致使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量。
5、传动比机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比摩擦轮传动的传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值。
21n n i = 1n ：主动轮转速，min /r2n ：从动轮转速，min /r传动时如果两摩擦轮在接触处P 点没有相对滑移，则两轮在P 点处的线速度相等，即21v v = 因此：两摩擦轮的转速之比等于它们直径的反比。
1221D D n n i ==D：主动轮直径1D：从动轮直径2二、摩擦轮传动的特点1、结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。
2、传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。
3、过载时，两轮接触处会产生打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。
4、在两轮接触处有产生打滑的可能，所以不能保持准确的传动比。
5、传动效率较低，不宜传递较大的转矩，主要适用于高速、小功率传动的场合。
摩擦轮传动原理(一)
摩擦轮传动原理(一)摩擦轮传动简介•定义：摩擦轮传动是一种利用两个相互接触的摩擦轮传递力和转矩的机械传动装置。
•特点：摩擦轮传动具有结构简单、传动效率高、动力传递平稳等特点，被广泛应用于各种机械设备中。
原理•摩擦轮传动的原理是借助摩擦力实现两个轮子之间的力和转矩的传递。
•摩擦轮传动的核心是两个摩擦轮之间存在一定的摩擦力，当一个轮子被驱动转动时，摩擦力会使另一个轮子跟随转动。
结构和工作原理•摩擦轮传动一般由两个相互接触的摩擦轮和压紧装置组成。
•工作时，一个摩擦轮通过外力（如电动机）驱动转动，引起另一个摩擦轮跟随转动。
•轮子之间通过压紧装置施加一定的压力，使两个轮子之间的接触面摩擦力增大，从而提高传递力和转矩的能力。
•为了减小摩擦力和提高传动效率，摩擦轮通常采用硬质材料制造，并在接触面上涂覆一层摩擦系数较大的材料。
优势与应用•优势：–结构简单，制造成本低。
–传动效率高，转矩传递平稳。
–适用于各种场合，传动力和转矩范围广泛。
•应用：–汽车传动系统：摩擦轮传动常用于汽车离合器、变速器等部位，实现驱动动力的传输。
–机床传动系统：摩擦轮传动被广泛应用于机床的进给和主轴传动系统，可以满足高速、高扭矩的需求。
–工程机械：摩擦轮传动常用于挖掘机、装载机等工程机械的转向和变速传动系统。
–家用电器：摩擦轮传动也常见于家用电器中，如风扇、搅拌机等。
总结摩擦轮传动作为一种常见的机械传动装置，利用摩擦力实现力和转矩的传递。
它具有结构简单、传动效率高和动力传递平稳等优势，在各行各业得到广泛应用。
通过不断的创新和改进，摩擦轮传动将在未来继续发挥重要作用，推动各种机械设备的进步和发展。
摩擦轮传动的发展历程•19世纪末，汽车的诞生催生了对传动系统的需求。
摩擦轮传动作为一种简单可靠的传动方式，被应用于早期汽车的离合器和变速器上。
•20世纪初，随着工业的快速发展，摩擦轮传动在机床和工程机械领域得到广泛应用。
传统的皮带传动由于容易打滑、调整困难等问题，逐渐被摩擦轮传动所取代。
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2. 传动比
i = n1 n2
n 式中
1 ──主动轮转速，r/min；
n 2 ──从动轮转速，r/min。
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任务二 种类划分及传动比确定
图示摩擦轮传 动，如果两摩擦
轮在接触处P点
没有相对滑移，
则两轮在P点的
线速度相等。
因为
v1
=
πD1n1 1000× 60
任务二 种类划分及传动比确定
圆柱圆盘式
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任务二 种类划分及传动比确定
¾传动比是否可调
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任务二 种类划分及传动比确定
应用 直接接触的摩擦轮传动原理被应用于摩 擦压力机、摩擦离合器、制动器、机械 无级变速器以及仪器的传动机构等场 合。
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任务一 组成与工作原理
增大摩擦力的途径？
归纳
¾增大正压力； ¾增大摩擦系数。
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任务一 组成与工作原理
3.传动特点
¾结构简单，使用维修封闭，适用于 两 轴中心距不大的传动； ¾传动噪声小，在运动中变速、变向； ¾过载打滑； ¾不能保持恒定的传动比； ¾传动效率较低。
（m/s）
v2
=
πD2n2 1000× 60
（m/s）因此Fra biblioteki = n1 = D2 n2 D1
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任务二 种类划分及传动比确定
2. 对摩擦轮材料的主要要求
¾ 具有较高的耐磨性和表面接触强度； 如：淬火钢
¾ 具有较高的摩擦系数； 如：高摩擦因数和较小噪声时“铸铁-夹布 胶木、皮革等”。
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拓展练习
1、P198 思考题：10.1、10.2 练习题：10.1
2、找出几例生活中应用摩擦轮传动的实例。 3、摩擦轮传动和V带传动有哪些异同点？
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任务二 种类划分及传动比确定
1. 种类 ¾两轴线位置关系 两轴平行
圆柱平摩擦轮传动
外接圆柱式
内接圆柱式
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任务二 种类划分及传动比确定
圆柱槽摩擦轮传动
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任务二 种类划分及传动比确定
两轴相交
外接圆锥式
内接圆锥式
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模块 摩擦轮传动
项目 摩擦轮传动
任务
组成及工作原理分析
任务
种类划分及传动比确定
任务 机械无级变速分析
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项目 摩擦轮传动
摩擦轮传动广泛应用于机械中
滚筒抛丸清理机
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项目 摩擦轮传动
摩擦压力机传动系统
1-电机 2-传送带 3、5-摩擦盘
4-轴 6-飞轮
7、10-连杆
8-螺母 9-螺杆 11-挡块 12-滑块
13-手柄
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项目 摩擦轮传动
任务描述 一、摩擦轮传动的组成与工作原理
二、摩擦轮传动的形式与应用
三、摩擦轮传动的传动比
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项目 摩擦轮传动 任务实施 任务一 组成与工作原理
1. 组成 主动轮
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任务一 组成与工作原理
主、从动轮间可能“打滑”？ 分析原因。
点
评
摩擦力矩小于阻力矩，两轮面接
归
触处在传动时会出现相对滑移。
纳
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任务一 组成与工作原理
摩擦轮传动正常工作条件
fFn ≥ Ft
f - 两轮材料间的摩擦系数； Fn - 法向压紧力； Ft - 驱动被动轮的圆周力。
¾ 具有较大的弹性模量以减小接触面积， 从而减少附加的摩擦损失。
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任务三 机械无级变速分析
试图分析无级变速原理
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任务二 种类划分及传动比确定
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知识小结
1、摩擦轮传动的工作原理 2、摩擦轮传动的应用形式 3、摩擦轮传动传动比的计算
从动轮
机架
国家示范建设机械基础课件
任务一 组成与工作原理
2.工作原理
摩擦轮传动 是利用两轮 直接接触所 产生的摩擦 力来传递运 动和动力的 一种机械传 动。
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任务一 组成与工作原理
最简单的两轴平行的摩擦轮传动，它是由两 个相互压紧的圆柱形摩擦轮所组成。在正常传动 时，主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动， 并应保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使 主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力 矩。