精密机械与仪器总复习

精密机械与仪器总复习

精密机械部分

一、摩擦轮传动

1传动在精密机械中的作用

传递运动:增速、减速或改变运动的方向。传递动力:力或力矩

所有的机械设备都离不开传动

按传动的用途可分为：（1）力（功率）传动：（2）示数（测量）传动（3）一般传动。

2.传动起的作用

改变速度的大小：增速、减速、调速。改变运动的方向：顺时针、逆时针、空间变向。改变运动的方式：转－－转，转－－移，转－－间歇，转－－摆动。3、摩擦轮传动的基本原理

摩擦轮传动是利用主动轮与从动轮在直接接触处所产生的摩擦力来传递运动和动力。

4、摩擦轮传动的优缺点（重点）

摩擦轮传动的主要优点

（1）摩擦轮表面光滑传动平稳，传动噪音小

（2）结构简单，制造使用比较方便

（3）传动形式多种多样，适用范围广泛

（4）超载时自动打滑，可防止重要零件损坏

（5）制作无级变速器，平稳无级地改变传动速比

摩擦轮传动的缺点及其特殊要求

（1）需要增加压紧装置（如弹簧等）以产生所需要的压紧力；

（2）弹性变形，传动比变化。由于压紧力一般比较大，摩擦轮在接触点处将产生弹性变形，使实际传动比不能保持理论值，从而影响传动精度，故在设计时应该采取相应措施，减小压紧力；

（3）传动效率较低，工作表面易被磨损，且易发热，不宜传递大的力矩，故摩擦轮传动常用在传动要求平稳、低速、轻载等场合，且多用于高速级。

二、挠性传动

挠性传动是依靠挠性连接件：绳子、链、皮带、齿形带等等，间接地将主动轮上的运动和动力传递给从动轮。这种传动的轮间中心距比较大，而且可以根据需要进行调节。

1、靠摩擦传动的挠性传动

这类传动有：皮带、弹簧带和绳传动等，依靠挠性传动件与两轮之间的

摩擦力来传递运动和动力。这类传动的结构简单、传动平稳，且挠性传动件具有缓冲和减振作用。它的缺点是存在相对滑动，传动比不够准确

2、靠啮合传动的挠性传动

这类有齿形带传动、齿孔带传动和链传动等，依靠挠性传动件上的牙齿

与两轮上的轮齿相互啮合来传递运动和动力，传动比较准确，能避免打滑。但链传动由于瞬时传动比变化，不能用作精密传动。

3、拖动式挠性传动

这类主要是钢带传动和钢丝传动等，挠性传动件的两端，直接固定在主动件和从动件上，当主动件运动时便拖动从动件随之运动。它传递运动最准确，但只适用于转角小于360°的传动。

4、皮带传动（重点）

特点：带传动是一种摩擦传动，它结构简单，传递平稳，噪音小，不需润滑，过载时能打滑。

分类：圆带、平带、V带、多锲带、同步带

应用：常用在传递中心距较大的场合，一般场合下传递的功率<50kW，传动比常用<5。

最大受力位置：进入小圆时

形状分类：

还有开口传动，交叉传动，半交叉传动。

5、皮带传动的失效形式和设计准则

失效方式：打滑、磨损、带的疲劳折断

设计准则：在传递规定的功率时不打滑、具有一定的疲劳强度和寿命

三、齿轮传动（重点中的重点）

1、功能和特点

功能：变速、准确地传递运动。齿轮传动是典型的啮合传动，由主动轮推动从动轮来传递任意两轮之间的运动和动力；实现空间、平面的回转运动传递实现回转运动与直线运动的交换。

特点：

齿轮传动的主要参数

模数m、压力角α、传动比i，齿数比u，中心距a，齿宽系数ψd=b/d1等。精密齿轮传动多为小模数，m≤ 1.5mm，

精密齿轮要求准确的传递运动

1)采用小模数齿轮，

2)保证传递精度：控制传递精度和回差

工作可靠、寿命长。传动比稳定，单级最大传动比为8。线速度较高，40~150m /s，最高可达300m/s。加工精度较高，安装也较复杂，造价较高。

2、齿轮传动的类型

①按齿廓曲线分类：渐开线啮合，摆线啮合，圆弧啮合。渐开线啮合应用最广。

②按两轴线相互位置分类：为平行轴圆柱直齿轮和斜齿轮传动，相交轴圆锥直齿轮传动，相错轴螺旋齿轮和蜗杆传动。

③按传动的级数可分类：为单级传动和多级传动。其中多级传动又包括由圆柱直齿轮所组成的精密齿轮传动链，渐开线行星传动，摆线针轮传动和谐波齿轮传动等。

④按齿轮传动的工作条件分类：闭式传动；开式传动；闭式传动；开式传动

⑤按传动的用途分类：为力（功率）传动：足够的强度示数（测量）传动：保证必须的精度。一般传动：对强度和精度要求不够严格

⑥按使用场合分类：精密齿轮传动：一般精密机械与仪器中，小功率伺服传动：用在自动控制系统中。最常用的齿轮传动是渐开线圆柱直齿齿轮传动

分类：

开式传动：无防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外，适用于低速传动。

闭式传动：安装在箱体内，润滑条件好，适用于重要的传动场合。

半开式：有简单的防护装置，有时大齿轮浸油润滑。

3、齿轮的失效形式、原因、现象、改善措施（重点）

①轮齿折断和弯曲塑性变形

现象：折断发生在齿根处，轮齿弯曲塑性变形

原因：齿根弯曲应力大；齿根应力集中

措施：材料及热处理，增大模数，增大齿根圆角半径，消除刀痕：喷丸、滚压处理；增大轴及支承刚度。

②齿面点蚀

原因：轮齿在节圆附近接触应力的变化，表面产生裂纹。在润滑油的作用下，裂纹加大，会出现接触疲劳产生麻点。

措施：提高材料的硬度；提高齿面光洁度；提高润滑油的粘度

③齿面磨损

原因：相对滑动

措施：加强润滑；开式改闭式传动

④齿面胶合

原因：高速重载；散热不良；滑动速度大；润滑油膜被破坏，齿面粘连后撕脱

措施：适当选择齿轮材料，变位，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对

⑤齿面塑性变形

原因：重载，齿面软

措施：提高材料的硬度，减小接触应力，改善润滑

防止失效的措施

①、对于静载荷折断：限制过载和冲击