第六章摩擦轮传动
摩擦轮传动挠性件传动

i 2.92
2. 验 算 小 轮 包 角
d 2 d1 350 120 57.3o 180 o 57.3o 169 o a 1200 (d 2 d1 ) 2 L 2a (d1 d 2 ) 2 4a
1 180 o
α 1=169º≥150º
正确选用平带及平带传动的设计
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单元9 摩擦轮传动和挠性件传动
任务2
1.带传动的类型
设计平带传动
表9-2 带传动的类型 传动类型 平带 简图 实物 截面形状 矩形
V带 摩擦 传动
梯形
圆带
圆形
多楔带
多个梯形面
啮合 传动
同步齿形带
齿形
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单元9 摩擦轮传动和挠性件传动
任务2
2.平带传动的形式
强度较帘布结构低,目前国产V带仍
2
i12
D2 n2 1000 60
n1 D2 n2 D1
n1D1 n2 D2
式中
i12 ——两摩擦轮传动比; n1——主动摩擦轮转速(r/min); n2——从动摩擦轮转速(r/min);
D1——主动摩擦轮直径(mm);
D2——从动摩擦轮直径(mm)。
图9-3 摩擦传动示意图
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单元9 摩擦轮传动和挠性件传动
任务1
练习题
1.判断题
绘制平面机构运动简图
(1)摩擦轮传动适合传递大转矩。 (2)摩擦轮传动可以方便实现变向、变速等运动的调整。
( (
) )
(3)摩擦轮传动的主动轮表面常衬上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材 料等。 (4)摩擦轮传动的打滑与弹性滑动均可避免。 2.选择题 摩擦轮传动的传动比是( a)
摩擦轮传动带传动
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弹性滑动:带是弹性体,受拉力作用后产生拉伸 弹性变形,工作时由于存在紧边拉力,松边拉 力,带在通过带轮时拉伸变形发生变化,使带 与带轮之间产生相对滑动, 这种滑动与带的弹性变形有关。
弹性滑动是由拉力 差引起的,只要传递 圆周力,弹性滑动就 不可避免。
打滑:当外载荷大到一定值时,带与带轮间产 生全面滑动;
带两边拉力相等,为初拉力F0 常用张紧:定期装紧、自动张紧、张紧轮张紧
1.4.4 V带传动 1.V带 结构:强力层、填充物、外包层 型号:普通V带、 窄V带、 宽V带
普通 V带的型号按横截面从小到大分为7类
2、带轮 结构:轮缘、轮毂、轮辐 带轮轮槽角:32°、34°、36°、38°
问题1:带轮槽角小于带楔角? 带受力弯曲,外层受拉、横向收缩变窄;内侧受压、截
1.1 摩擦轮传动
传动方式: 借助摩擦力传递运动和转矩
传动装置:摩擦轮传动直接接触;带传动靠中 间构件- 皮带
优点:结构简单 平稳、噪音低 过载-安全作用(滑动) 无级变速
缺点:传动精度低、无恒定速度比 传动转矩小 效率低
1.2 摩擦轮传动设计
一、工作原理:利用主动轮、从动轮接触处摩擦力 传递运动、转矩
面变宽,保证良好接触。 问题2:大小带轮轮槽角如何选择?
带轮型式: 实心式、腹板式、轮辐式
1.4.5 带传动的设计 1、相关几何参数: 中心距
带长
包角
带轮直径
2、带传动的几何关系
中心距 a 2L D2 D1 2L D2 D1 2 8 D2 D1 2
8
小带轮上的包角
五、带传动设计
5)计算小包角 公式(1-12) 通常α1≥120° 6)V带的根数 公式(1-32) 7)其他参数计算
机械设计5[1].1摩擦轮传动
![机械设计5[1].1摩擦轮传动](https://img.taocdn.com/s3/m/2b7c7e8969dc5022aaea00ba.png)
工作原理和特点 滑动 类型和应用
教学指导
习题解答
5.1.1摩擦轮传动工作原理和特点
• 1.工作原理
• 摩擦轮传动靠两摩擦轮相互压紧所产生的摩擦力来传递转矩和运动
• 2.特点 • (1)传动平稳,运转时无噪声。 • (2)结构简单,制造方便。 • (3)过载打滑,可防止重要零件损坏。 • (4)传动形式可多种多样,故适用范围广。 • (5)由于存在弹性滑动,不能保证准确的传动比。 • (6)传动效率低,工作表面易损坏,易发热、不易传递较大的力
矩。 • (7)需要增加压紧装置,作用在轴和轴承上的力较பைடு நூலகம்。
5.1.2摩擦轮传动中的滑动
• 1.弹性滑动 • 当摩擦轮传动时,由于接触区内摩擦力的作用,使主
动轮1的表层在进入接触区时受到压缩,而在离开接触 区时受到拉伸;相反,从动轮2的表层在进入接触区时 受到拉伸,而在离开接触区时受到压缩。因而两摩擦 轮的表层都要产生切向弹性变形,由此所引起的相对 滑动,叫做弹性滑动。 • 2.打滑 • 当传动不过载时,接触面上的诸微摩擦力之和等于从 动轮上的圆周阻力。如果该圆周力增大到超过最大摩 擦力fQ值时,就会造成打滑。 打滑会加剧轮面磨损, 降低使用寿命。
5.1.3摩擦轮传动的类型和应用
• ⑴ 定传动比摩擦轮传动 定传动比摩擦轮传动 常见的有圆柱摩擦轮传动、圆柱槽摩擦轮传动、 圆锥摩擦轮传动。前两种用于两平行轴之间的 传动,后一种用于两轴相交的传动。每一种又 都可以有内接和外接两种型式。
• ⑵ 变传动比摩擦轮传动 根据有无中间机件, 可分为直接接触的和间接接触的两大类;根据 摩擦面的形状,又可分为圆盘式、圆锥式、球 面式和环柱体式等不同型式,在仪器中,为了 调节速比或获得无级变速,常用变传动比的摩 擦轮传动。
摩擦轮传动实例
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摩擦轮传动实例摩擦轮传动是一种常见的机械传动方式,它利用摩擦力将动力传递到另一个轮子上。
摩擦轮传动广泛应用于各种机械设备中,例如汽车、摩托车、自行车等。
本文将以摩托车的摩擦轮传动为例,介绍摩擦轮传动的原理和应用。
摩托车是一种常见的交通工具,它通常由发动机、传动系统、车架和车轮等部件组成。
发动机产生的动力需要通过传动系统传递到车轮上,从而推动摩托车前进。
摩擦轮传动是摩托车传动系统中的一种重要形式,它通过摩擦力将动力传递到车轮上,实现摩托车的动力传动。
摩托车的传动系统通常包括离合器、变速器和传动轴。
离合器位于发动机和变速器之间,用于控制发动机与变速器之间的动力传递。
变速器用于调节发动机输出的转速和扭矩,使其适应不同速度和负载条件下的行驶需求。
传动轴将变速器输出的动力传递到后轮上,从而推动摩托车前进。
摩擦轮传动主要应用于传动轴的连接部分,它由一个摩擦轮和一个摩擦鼓组成。
摩擦轮固定在传动轴上,摩擦鼓固定在车轮上。
当发动机输出动力时,摩擦轮与摩擦鼓之间产生摩擦力,将动力传递到车轮上。
摩擦轮和摩擦鼓通常由金属材料制成,这样可以提高传动效率和耐久性。
摩擦轮传动的优点是结构简单、传动效率高、可靠性好。
它不需要润滑油,因此可以减少维护和保养成本。
而且,摩擦轮传动可以根据摩擦力的大小调节传动比例,从而适应不同的行驶需求。
此外,摩擦轮传动还具有传动平稳、噪音小的特点,使得摩托车行驶更加舒适。
然而,摩擦轮传动也存在一些缺点。
首先,摩擦轮传动的摩擦力易受到外界环境的影响,例如潮湿的天气会降低摩擦力,从而影响传动效果。
其次,摩擦轮传动在高负载和高速行驶条件下容易产生热量,可能导致摩擦材料的磨损和传动效率的降低。
因此,在设计和使用摩擦轮传动时,需要考虑这些因素,以确保传动的安全和可靠性。
除了摩托车,摩擦轮传动还广泛应用于其他机械设备中。
例如,自行车的刹车系统采用了摩擦轮传动原理,通过刹车摩擦轮与车轮之间的摩擦力来实现制动效果。
摩擦轮传动和带传动
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带传动在工业传送带中发挥了重要作用,其优点为结构简单、成本低、维护方便等,是一种非常有效的 传动方式。
06
CATALOGUE
总结
摩擦轮传动和带传动的总结
摩擦轮传动和带传动是两种常用的机械传动方式,它 们在传动原理、应用场景、优缺点等方面存在显著差
异。
输标02入题
摩擦轮传动依靠接触面之间的摩擦力传递动力,具有 结构简单、传动效率高、传递扭矩大等优点,但同时 也存在对安装精度要求高、易磨损等缺点。
案例结论
摩擦轮传动在汽车发动机启动装置中发挥了重要作用,其优点为结构简单、可靠性高、传 递效率高等,是一种非常有效的传动方式。
带传动案例
案例描述
带传动是一种通过皮带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的传动方式。它具有结构简单、成本低、维护方便等优 点,广泛应用于各种机械系统中。
案例分析
带传动的一个典型应用是工业传送带。在工业生产线上,传送带将物料从一个工作站传递到另一个工作站,从而实现 自动化生产。在这个过程中,带传动的优点得到了充分体现,如结构简单、成本低、维护方便等。
车、航空等领域。
承载能力有限
由于摩擦轮传动的摩擦 力有限,因此其承载能 力相对较小,不适合传
递大功率。
摩擦轮传动的应用场景
01
02
03
机械制造
在机械制造领域,摩擦轮 传动常用于各种机床、加 工中心等设备的传动系统 。
汽车工业
在汽车工业中,摩擦轮传 动广泛应用于发动机、变 速器、刹车系统等部件的 传动。
总结
摩擦轮传动和带传动在不同领域有各自的应用场 景,应根据实际需求和应用场景进行选择。
05
CATALOGUE
案例分析
摩擦轮传动原理(一)
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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。
摩擦轮传动
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摩擦轮传动参数:
传动效率:0.70~0.95 传动功率:受对轴的作用力及外廓尺寸限制,
Pmax=200kW,通常≤20kW
传动速度:受发热限制
v ≤20m/s ≤7~9
单级传动比:受外廓尺寸限制,通常i
最高转速:n≤1000
r/min
三.类型
根据传递轴线分为:平行轴传动、相交轴传 动及交错轴传动三种形式。 根据传动比是否可调分为:传动比不可调和 传动比可调两种形式。
用于传递两平行轴之间的传动:圆柱平 摩擦轮和圆柱槽摩擦轮传动。
用于传递两相交轴之间的传动。如圆锥摩擦轮 传动。
以上传动比均不可调
轴线交错、从动轮转速可调(传动比可调)的摩擦无级变速传动。
如圆柱——圆盘摩擦轮传动和圆锥——圆盘摩擦轮传动。
§ 2 摩擦轮传动中的滑动
摩擦轮在传动中接触面间产生的滑动有: 弹性滑动、打滑和几何滑动。
§ 3 传动比、压紧力和功率损失
一、传动比
n1 d2 d2 i n2 (1 )d1 d1
二、压紧力计算
为使传动可靠: 因此有:
fN kF
kF k 1000P N d 2 n2 f f 60 1000 P 6 k 19 10 f d kF / f
二、打滑
摩擦轮传动中,主动轮作用在从动轮上的驱 动力等于接触面上所产生的摩擦力的总和。 当从动轮的阻力增大到超过接触面的最大摩 擦力时,在接触区产生显著的相对滑动现象, 称为打滑。
三、几何滑动
由于传动的几何关系所引起的滑动称为几何滑动。
如图,两轮只有在C点的 速度相等,其它各点有不 同程度的速度差,所以两 轮就有相对滑动。
一、弹性滑动
由于受摩擦力作用,接触区因材料变形而产生弹性变形; 主动轮在接触过程中由压缩逐渐变为拉伸,从动轮由拉伸逐 渐变为压缩,彼此之间产生相对滑动。 由于材料弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。 弹性滑动会造成从动轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度。 用滑动率计算速度损失率。ε=(v1-v2)/ v1
摩擦传动常见形式
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摩擦传动常见形式摩擦传动的定义摩擦传动是指利用摩擦力将动力或转矩传递到另一个物体上的一种机械传动方式。
常见用于传递转矩的设备有齿轮传动、链传动和带传动等,而摩擦传动则是一种无齿轮、无链条、无带条的传动方式。
摩擦传动的工作原理摩擦传动的工作原理基于摩擦力的作用。
当两个物体之间存在相对运动时,它们之间的接触面会产生摩擦力。
通过调整接触面上的压力和摩擦系数,可以实现动力或转矩的传递。
摩擦传动的优点1.简单:相比于齿轮传动、链传动和带传动等传统传动方式,摩擦传动的结构更简单,制造成本更低。
pact:摩擦传动的设备体积小,适用于空间受限的场合。
3.平滑:摩擦传动的齿轮、链条和带条等元件不存在冲击和间隙,传动过程更平滑。
4.可靠:摩擦传动的连接方式更牢固,传动过程中不易出现脱落和断裂等故障。
摩擦传动的常见形式1. 摩擦轮传动摩擦轮传动是一种常见的摩擦传动形式,主要由传动轮、从动轮和摩擦盘组成。
传动轮通过动力驱动,与从动轮之间通过一定的压力保持紧密接触,从而实现动力的传递。
摩擦轮传动的特点:•传动效率高:摩擦轮传动的传递效率可以达到90%以上。
•速比可调:通过调整传动轮和从动轮的直径,可以实现不同的速比。
•不适用于重负荷:由于摩擦轮传动的摩擦力有限,不适用于承受重负荷的场合。
2. 摩擦滚轮传动摩擦滚轮传动也是常见的摩擦传动形式,主要由传动轮、滚轮和摩擦盘组成。
传动轮通过动力驱动,滚轮与传动轮保持紧密接触,并通过滚动实现动力的传递。
摩擦滚轮传动的特点:•传动效率高:摩擦滚轮传动的传递效率可以达到95%以上。
•速比稳定:摩擦滚轮传动的速比在传动过程中保持稳定。
•高承载能力:由于滚轮与传动轮之间的接触面积大,摩擦滚轮传动适用于承受较大负荷的场合。
3. 摩擦盘传动摩擦盘传动是一种简单的摩擦传动形式,主要由传动盘和从动盘组成。
传动盘通过动力驱动,传递动力到从动盘上。
摩擦盘传动的特点:•结构简单:摩擦盘传动的结构简单,制造成本低。
带传动、链传动和摩擦轮传动
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制作者:
Page 4
最简单的摩擦轮传动,
由两个相互压紧的圆柱形摩擦
轮组成.在正常传动时,主动 轮依靠摩擦力的作用带动从动
轮转动,并保证两轮的接触处
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.
制作者:
Page 5
注意:如果摩擦力矩小于阻力矩,两轮面接触处在传动中 会出现相对滑移现象,这种现象称为“打滑”。
制作者:
Page 10
三.摩擦轮传动的类型和应用场合
1.按两轮轴线的相对位置,摩擦轮传动可分为两轴平 行和两轴相交两类。 1.两轴平行的摩擦轮传动
外接圆柱式摩擦轮传动
内接圆柱式摩擦轮传动
前者两轴转向方向相反,后者两轴转动方向相同。
制作者:
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两轴相交的摩擦轮传动 两轴相交的摩擦轮传动,其摩擦轮多为圆锥形,并有外 接圆锥式和内接圆锥式两种。此外也有圆柱圆盘式结构(示 意图),如滚子平盘式无级变速机构。
外接圆锥式摩擦轮传动
Page 12
内接圆锥式摩擦轮传动
制作者:
滚子平盘式无级变速机构
制作者:
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2.应用场合 直接接触的摩擦轮传动原机械无级变速器以及仪器的传动机
构等场合。
制作者:
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二、带传动的基本知识
制作者:
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制作者:
Page 16
学习目标:
了解带传动的特点 掌握带传动的工作原理和传动比的定义及计算 掌握V带的构造、型号 了解V带的受力情况,包角及带速V对带传动的影响 掌握带传动的张紧方法 掌握V带传动在汽车上的应用 了解同步齿形带的传动特点,掌握同步齿形带在汽车上的应 用
摩擦轮传动挠性件传动

可以被拉伸,底胶可以被压缩;承载层主要承受拉力。 帘布结构的V带承载层由2~10层布贴合而成,由于层数较多,带体较硬,工
工作中经多次弯曲与拉直,容易使带
发热或脱层损坏;线绳结构的V带承
载层只有一层线绳,带体比较柔软,
适用于带轮直径较小的传动,其拉断
强度较帘布结构低,目前国产V带仍
以帘布结构为主。
图9-9 V带的截面结构
(d1
d2
)
d22 d12 2a
在实际应用中,计算带长还要考虑平带在带轮上的张紧量、悬垂量和平带的接
头长度。
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单元9 摩擦轮传动和挠性件传动
任务2 设计平带传动
(3)传动比 在不考虑传动中的弹性滑动时,平带传动的传动比计算如下:
i n1 d2 n2 d1
d1——小带轮直径(mm); d2——大带轮直径(mm); n1——小带轮转速(r/min); n2——大带轮转速(r/min)。
适 用 于 铰 因带有2 角度的槽,侧面接触,在同
车 驱 动 装 样压紧力的条件下,可以增大切向摩擦
置 等 机 械 力,提高传动功率。但易发热与磨损,
中
传动效率较低,对加工和安装要求较高。
常用于大 功率摩擦 压力机
设计安装时应保证轴线的相对位置正确, 锥顶应重合。分两轴垂直与不垂直两种
用于摩擦 压力机等
单元9 摩擦轮传动和挠性件传动
任务1 认识摩擦轮传动 任务2 设计平带传动 任务3 认识V带传动 任务4 设计V带传动 任务5 认识链传动 任务6 设计链传动 任务7 实践课题——V带传动的安装与张紧
单元9 摩擦轮传动和挠性件传动
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任务1 认识摩擦轮传动
4--摩擦轮传动

滚轮圆盘式摩擦传动 可实现正反向无级变速。常用于摩擦压力机中。 滚轮圆锥式摩擦传动 兼有圆柱和圆锥摩擦轮传动的特点。
4 子菜单 原路返回 上一页 下一页 关闭
§1 概述
三、摩擦轮传动的特点 结构简单,传动平稳,无噪声;
(3)尽量采用直径大的摩擦轮,这样可以减少压紧力和提高 传动效率。在载荷较大而且有变化的传动中,最好能采用压紧 力可随载荷变化的压紧方法或采用能卸除轴上载荷的结构。
本章结束
14 子菜单 原路返回 上一页 关闭
15
圆柱平摩擦轮传动
16
17
18
滚轮圆盘式摩擦传动机构
滚轮圆锥式摩擦传动机构
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20
11 子菜单 原路返回 上一页 下一页 关闭
§3 传动比、压紧力和功率损失
从上列公式中可以看到: (1)圆柱平摩擦轮传动所需的压紧力较大(若取k=1.25,f=0.2, 则Q>6F),这就限制了圆柱平摩擦轮传动所传递的功率。如 采用摩擦系数大的轮面材料,则压紧力可以小些。
(2) 如取 =15⁰,则在相同工作条件下,圆柱槽摩擦轮传动 所需的压紧力仅约为圆柱平摩擦轮传动的1/4。 角如再取 小些,压紧力还可以降低,但当tan<f时,两轮在卸去压紧 力后仍将互相楔紧,需借外力才能使两轮分离,因此角不能 过小。通常取 =12⁰ ~18⁰ 。由于槽摩擦轮有较大的几何滑 动,所以只宜用在低速的传动中。
1. 组成
概述
两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等
2. 工作原理
依靠两摩擦轮接触面间的切向摩擦力传递运动和动力 最大摩擦力应大于或等于带动从动轮所需的工作圆周力, 即 f N ≥ F 否则,主动轮将在从动轮的轮面上打滑。
摩擦、螺旋传动课件

1.增大正压力
可以在摩擦轮上安装弹簧或其它的施力装置。但这
样会增加作用在轴与轴承上的载荷,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。
注意:如果摩擦力矩小于阻力矩,两轮面接触处在传动中会 出现相对滑移现象,这种现象称为“打滑”。
螺旋传动的特点
• 结构简单﹐传动平稳﹐ 无噪音 • 摩擦磨损大,效率较低
– 螺纹失效
螺旋的特征
• 螺纹的类型
– 普通螺纹
» 牙型角a=60度
– 矩形螺纹
» 牙型角a=0度
– 梯形螺纹
» 牙型角a=30度
– 锯齿形螺纹
» 牙型角a=33度
螺旋的特征
• 螺旋的头数
– 螺距相同,螺纹头 数多,导程就大
三.摩擦轮传动的类型和应用场合
1.按两轮轴线的相对位置,摩擦轮传动可分为两轴平 行和两轴相交两类。
两轴平行传动
外接圆柱式摩擦轮传动
内接圆柱式摩擦轮传动
前者两轴转向方向相反,后者两轴转动方向相同。
两轴相交的摩擦轮传动 两轴相交的摩擦轮传动,其摩擦轮多为圆锥形,并有外 接圆锥式和内接圆锥式两种。此外也有圆柱圆盘式结构(示 意图),如滚子平盘式无级变速机构。
螺旋传动的分类
• 按运动方式
– 螺母固定,螺杆转动并移 动 – 螺杆转动,螺母作直线运 动 – 螺母旋转并沿直线运动, 螺杆固定 – 螺母转动,螺杆直线移动
螺旋传动的分类
•
– – –
按用途
传力螺旋 传导螺旋 调整螺旋
传力螺旋
夹紧装置
千斤顶
摩擦轮传动.
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摩擦轮传动的类型
根据传动比的不同可分成两大类: 1、传动比基本固定的摩擦轮传动
圆柱平摩擦轮传动
圆锥摩擦轮传动
圆柱槽摩擦轮传动
2、传动比可调的摩擦轮传动(无级变速器):
圆盘—圆柱摩擦轮传动 圆盘圆锥摩擦轮传动
摩擦轮传动的特点
1、制造简单,运转平稳,无周期性冲击,噪音小 2、有过载保护能力 3、能实现无级变速(圆盘圆柱摩擦轮传动) 4、效率较低,在传递同样大的功率时,轴上载荷
摩擦轮传动的工作原理、类型和特点 一、摩擦轮传动原理 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装置。 要使摩擦轮传动能正常工作,两轮接触面上产生的 最大摩擦力必须大于或等于带动从动轮所需的工作 圆周力。即:fFN≥F 若上式不成立,则两轮接触面间将出现相对滑动, 这种现象称为打滑。为了防止打滑,应适当增大接 触面间的摩擦力。
摩擦传动的传动比和压紧力
1、传动比
i n1 D2 D2
n2 (1 )D1 D1
2、压紧力Q
f • FN kF
FN
kF f
k f
1000P1
D2n2
60 1000
19106 k P1 f D2n2
圆柱平摩擦轮传动压紧力Q为:
Q FN kF / f
从上式可以看出:圆柱平摩擦传动所需的压紧力约 数倍于圆周力(若取k=1.25,f=0.2,则Q≈6F), 这就限制了圆柱平摩擦轮传动所传递的功率不宜过 大。如采用摩擦系数大的轮面材料,则压紧力可小 些。
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。
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润滑剂
气体(如空气或其他气态工作介质) 半固体(如润滑脂)
固体(如石墨、二硫化钼、聚四氟乙稀)
3 润滑 3.2 流体润滑机理简介
流体润滑可由流体动压(包括弹性流体 动压)和流体静压原理形成。
3 润滑
流体动压润滑 是利用摩擦副表面的相对运动,将流 体带进摩擦面间,自行产生足够厚的压力油膜把摩 擦面分开并平衡外载荷的流体润滑。显然,形成流 体动压润滑能保证两相对运动摩擦表面不直接接触, 从而完全避免了磨损,因而在各种重要机械和仪器 中获得了广泛的应用。
2.2.2稳定磨损阶段
零件经过跑合后磨损速度趋缓,处于稳 定状态, 这一阶段的时间即为零件的使 用寿命。
2 磨损及其过程 2.2.3剧烈磨损阶段 磨损量加大, 润滑状态恶化, 导 致零件迅速报废。
2 磨损及其过程
2 磨损及其过程
2.3 磨损分类
按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同把磨 损分为:
2 磨损及其过程
2.2.1跑合磨损阶段
在磨损初期, 由于新的摩擦副表面较粗糙, 真 实接触面积小,比压较大, 在开始的较短时间 内磨损量较大。经跑合后,表面凸峰高度降低, 接触面积增大,磨损速度减缓并趋向稳定。 初 期跑合是一种有益的磨损, 可利用它来改善表 面性能,提高使用寿命。
2 磨损及其过程
1.4.3边界摩擦
两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,使其处 于干摩擦和液体摩擦之间的状态,这种摩擦称为边界 摩擦。
1.4.4混合摩擦
处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态, 称为混合摩擦。
2 磨损及其过程
2.1 磨损
运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐 损失,这种现象称为磨损。
2.2 磨损过程
•滚动摩擦 两物体沿接触表面滚动时 的摩擦。
1 摩擦及其分类
1.2按摩擦副的运动状态分类 •静摩擦 两接触表面存在微观弹性位移 (相对运动趋势),但尚未发生相对运动 时的摩擦。
•动摩擦 两接触表面间存在相对运动时的 摩擦。
1 摩擦及其分类
1.3按摩擦是否发生在同一物体分类
•内摩擦 同一物体内各部分之间发生 的摩擦。
摩擦、磨损及润滑
概述:
摩擦现象是自然界中普遍存在的物理现象。对于 机器来讲,摩擦会使效率降低,温度升高,表面 磨损。过渡的磨损会使机器丧失应有的精度,进 而产生振动和噪音,缩短使用寿命。世界上使用 的能源大约有 1/3~1/2 消耗于摩擦。如果能够 尽力减少无用的摩擦消耗,便可大量节省能源。 另外,机械产品的易损零件大部分是由于磨损超 过限度而报废和更换的,如果能控制和减少磨损, 则既减少设备维修次数和费用,又能节省制造零 件及其所需材料的费用。
1.磨粒磨损 2.粘着磨损 3.疲劳磨损(点蚀) 4.腐蚀磨损
2 磨损及其过程
2.3.1 磨粒磨损
由于硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物,在 摩擦过程中引起脱落的现象,称为磨粒磨损。实 验表明,当金属材料的硬度比磨粒的硬度大30% 时, 被磨表面的磨损量就非常小。
减轻磨粒磨损的措施:
满足润滑条件,合理地选择摩擦副的材料、降低表面粗糙 度值以及加装防护密封装置等。
1 摩擦及其分类
两个相互接触的表面发生相对运动或具有相对运动 趋势时,在接触表面间产生的阻止相对运动或相对运动趋 势的现象称为摩擦。
摩擦的分类方法很多,因研究和观察的依据不同,其分类 方法也就不同。常见的分类方法有下列几种。
1.摩擦及其分类
1.1按摩擦副的运动形式分类
•滑动摩擦 两接触表面间存在相对滑 动时的摩擦。
•外摩擦 两个物体的接触表面间发生 的摩擦。
1 摩擦及其分类
1.4按摩擦副的润滑状态分类
干摩擦 流体摩擦 边界摩擦 混合摩擦
1 摩擦及其分类
1.4.1干摩擦
如果两物体的滑动表面为无任何润滑剂或保护膜的纯 金属,这两个物体直接接触时的摩擦称为干摩擦。
1.4.2液体摩擦
两摩擦表面不直接接触,被油膜隔开的 摩擦称为液体摩擦。
2 磨损及其过程
2.3.4 腐蚀磨损
在摩擦过程中,摩擦面与周围介质发生化学或电 化学反应而产生物质损失的现象,称为腐蚀磨损。腐 蚀磨损可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀磨损、气蚀磨 损等。
实际上大多数磨损是以上述四种磨损形式的复 合形式出现的。
3 润滑
3 润滑
3.1 润滑剂分类
液体(如油、水及液态金属)
2 磨损及其过程
2.3.3疲劳磨损
这种形式的磨损常出现在滚动轴承、齿轮等高副中。当 接触表面受到很大的循环变化接触应力,经过一定工作循环 次数以后,可能在局部表面形成小块的甚至是片状的麻点或 凹坑,进而导致零件失效。这种失效形式称为表面疲劳磨损, 简称点蚀。
提高抗疲劳磨损的能力的措施:合理地选择材料及材料 的硬度,选择粘度高的润滑油,加入极压添加剂或及减小摩 擦面的粗糙度值等,可以提抗疲劳磨损的能力。
3 润滑
3.3 润滑方式
在选定润滑剂之后, 还要选用恰当 的润滑方式。 滑动轴承的润滑方式可
按下式求得的k值选取:
k p 3
式中, p为轴颈的平均压强, 单位为MPa;
v为轴颈的平均 圆周速度, 单位为m/s。
3 润滑
•当k≤2时, 若采用润滑脂润滑, 则用旋盖式油杯手工加油, 如
流体静压润滑 利用外部供油(气)装置,将一定压 力流体强制送入摩擦副之间,以建立压力油膜的润 滑称为流体静压润滑。
弹性流体动力润滑
3 润滑
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 润滑
生产实践证明,在点、线接触的高副机 构(齿轮、滚动轴承和凸轮等)中,也能建 立分隔摩擦表面油膜,形成动压润滑。但接 触区内压强很高(比低副接触大1000倍左 右),这就使接触处产生相当大的弹性变形, 同时也使其间的润滑剂粘度大为增加。考虑 弹性变形和压力对粘度的影响这两个因素的 流体动力润滑称为弹性流体动力润滑简称"弹 流"。其油膜厚度与压力分布如图所示。
2 磨损及其过程
2.3.2 粘着磨损
由于两摩擦表面间产生粘着现象使材料由一个表面转移到 另一个表面而造成的磨损,称为粘着磨损。胶合是粘着磨 损中最严重的形式,会造成大片金属被撕脱或表面间完全 “咬死”,是齿轮、蜗杆等传动的失效形式之一。
减轻粘着磨损的措施:合理地选择配对材料,采用 表面处理,限制摩擦表面的温度,控制压强及采用含有 油性极压添加剂的润滑剂等,都可减轻粘着磨损。