濮良贵《机械设计》(第8版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(减速器和变速器)【圣才出品】

第18章　减速器和变速器

18.1　复习笔记

一、减速器

1．定义

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，用以降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。它主要由传动件、轴、轴承和箱体四部分组成。其中传动件有的采用齿轮，有的采用蜗杆蜗轮，有的二者都用。

2．分类

根据减速器的传动和结构特点，可以分为以下六种：

（1）齿轮减速器主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、圆锥—圆柱齿轮减速器；特点是传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、因而应用很广泛。

（2）蜗杆减速器主要有圆柱蜗杆减速器、环面蜗杆减速器、锥蜗杆减速器；特点是结构紧凑、传动比大、工作平稳、噪声较小、传动效率低。

（3）蜗杆—齿轮减速器及齿轮—蜗杆减速器

（4）行星齿轮减速器其特点是减速比大、体积小、重量轻、效率高。

（5）摆线齿轮减速器

（6）谐波齿轮减速器

二、变速器

变速器是指能随时改变传动比的传动机构。如果变速器输出轴的转速可以连续变化，则称为无级变速器，否则称为有级变速器。

1．有级变速器

传动比只能按既定的设计要求通过操纵机构分级进行改变。常用的主要有以下几种：（1）塔轮变速器：大多采用平带传动，也可用V带传动。其优点是传动平稳，结构简单，但尺寸较大，变速不方便。

（2）滑移齿轮变速器：变速方便，结构紧凑，传动效率高，应用广泛，但不能使用斜齿轮。

（3）离合器式齿轮变速器：可以采用斜齿轮或人字齿轮，使传动平稳。若采用摩擦式离合器，则可在运转中变速。其缺点是齿轮处在经常啮合状态，磨损较快，离合器所占空间较大。

（4）拉键式变速器：结构紧凑，但拉键的强度、刚度较低，不能传递较大的转矩。

2．无级变速器

机械无级变速器主要是依靠摩擦轮传动原理，通过改变主动件和从动件的传动半径，使输出轴的转速无级地变化。其主要的性能指标为调速范围和机械特性。常用的有以下几种：

（1）滚轮—平盘式无级变速器：结构简单，制造方便，但因存在较大的相对滑动，所以磨损严重，不宜用于大功率传动。

（2）钢球无级变速器：结构简单，传动平稳，相对滑动小，结构紧凑，但钢球加工精度要求高。

（3）菱锥无级变速器：同轴线升、降速型，具有传递恒定功率的特性。

（4）宽V带无级变速器：结构简单，过载时传动元件间打滑可避免损坏机器，传动平稳无噪声，易于平缓连续地变速；但不能保证准确的传动比，传动效率较低，外形尺寸较大，变速范围较小。

三、摩擦轮传动简介

用机械方法实现无级变速多采用摩擦式无级变速器，其摩擦传动结构型式虽然很多，但都是利用两接触表面间的摩擦力来传递载荷。摩擦轮传动的基本形式可分为圆柱摩擦轮传动、圆柱槽摩擦轮传动、圆锥摩擦轮传动。

根据摩擦轮传动的工作特点，其主要失效形式是接触疲劳、过度磨损或打滑，因此选择摩擦轮材料时应遵循以下几点要求：

1．摩擦系数大，以便在满足所需摩擦力的前提下，降低所需的压紧力；

2．接触疲劳强度高，耐磨性好，以便延长工作寿命；

3．弹性模量大，以便减少弹性滑动和功率损耗。

18.2　名校考研真题详解

本章只是对减速器和变速器进行了简单介绍，不是考试重点，所以基本上没有学校的考研试题涉及到本章内容，因此，读者可以简单了解，不必作为复习重点，本部分也就没有选用考研真题。