机械传动方案设计

主要缺点
摩擦式带传动有滑动，传动比不能保持 恒定，外廓尺寸大，带的寿命较短(通 常为3500～5000h)，由于带的摩擦起电 ，不宜用于易燃、易爆的地方，轴和轴 承上作用力大。
制造和安装精度要求较高，不能缓冲， 无过载保护作用，精度低时噪声大。
效率低，传递功率不宜过大，中高速需 用价贵的青铜，制造精度要求高，刀具 费用高。
7～40 (8) 小 高 好 可有 无 中等 差 高
传动形式 带传动
齿轮传动 蜗杆传动
链传动 螺旋传动
常用机械传动的特点
主要优点
中心距范围大，可用于较远距离的传动 ，传动平稳，噪声小，能缓冲吸振，有 过载保护作用，结构简单，成本低，安 装要求不高。
外廓尺寸小，效率高，传动比恒定，工 作可靠，寿命长，维护比较简单，可适 用的圆周速度及功率范围广，应用最为 广泛。
螺旋传动
能将旋转运动变成直线运动，传动平稳，无噪声，运动 精度高，传动比大，可用于微调，可做成自锁机构。工 作速度一般都很低，滑动螺旋效率低，磨损较快。
常用的机械传动性能和适用范围
传动机构 选用指标
普通平带 普通 V 带传
传动
动
链传动
常用功率 kW
单级传动比 常用值
(最大值) 外廓尺寸 传动精度 工作平稳性 自锁能力 过载保护作用 使用寿命 缓冲吸振能力 要求制造及安 装精度
在起重机械传动系统中，应设置可靠的安全保护装置 如具有自锁能力的机构、刹车制动机构等。 在轧钢机、推土机的传动系统中，应该有防过载的安 全联轴器或安全离合器等。 若传动系统的启动载荷过大，则应在传动系统中设置 离合器，使原动机能空载启动 。以免导致启动失败甚至 电动机发热、烧毁。
六、考虑经济性要求
结构紧凑，外廓尺寸小，传动比大，传 动比恒定，传动平稳，噪声小，可构成 自锁机构。
中心距范围大，可用于较远距离的传动 ，在高温、油、酸等恶劣条件下可靠工 作，轴和轴承上的作用力小。
能将旋转运动变成直线运动，并能以较 小的转矩得到很大的轴向力，传动平稳 ，无噪声，运动精度高，传动比大，可 用于微调，可做成自锁机构。
带传动 能缓冲、吸振，传动平稳，噪声小；可用于较远距离的 传动，有过载保护作用；摩擦式带传动有弹性滑动，传 动比不能保持恒定，外廓尺寸大，带的寿命较短 。
齿轮传动
结构紧凑、传动效率高、传动比恒定；工作可靠，寿 命长；制造和安装精度要求较高，不能缓冲，无过载 保护作用，精度低时噪声大。
蜗杆传动
结构紧凑、传动比大、传动比恒定；传动平稳，噪声 小，可构成自锁机构。效率低、成本高，传递功率不 宜过大。
传动方案的设计应在满足功能要求的前提下，从设计 制造、能源和原材料消耗、使用寿命、管理和维护等各 方面综合考虑，使传动方案的费用最低。
§4.4 机械传动的运动和动力参数计算
机械传动的运动和动力参数是设计传动装置的重要依 据。主要参数包括转速、传动比、机械效率、功率、各 轴转矩和调速范围等。
2）改变运动形式；
3）增大转矩； 4）实现分路传动和较远距离传动。
二、传动的类型
1）按工作原理分为
摩擦传动
摩擦轮传动 挠性摩擦传动 摩擦式无级变速传动
机械传动 流体传动
啮合传动和推动
气压传动 液压传动 液力传动
齿轮传动 蜗杆传动 挠性啮合传动 螺旋传动 连杆机构 凸轮机构 组合机构
2）按传动比分类
运转时瞬时速度不均匀，有冲击、振动 和噪声，寿命较低(一般为5000～ 15000h)。
工作速度一般都很低，滑动螺旋效率低 ，磨损较快。
二、几种常用机构的特点、性能和适用范围
连杆机构 凸轮机构
从优缺点、传动效率和应用上考虑。
承受载荷大，磨损小； 制造方便，易获得较高的精度； 较好实现多种运动规律和轨迹要求; 机构复杂，累积误差大，影响其传动精度； 机构惯性力不容易平衡，不适合用于高速； 在运动过程中传动效率随时发生变化。
二、传动链尽量简短，机构尽可能简单
传动链简短，可减少传动环节和构件数目，降低制造成本。 传动链简短，可减少运动链的累积误差，提高机器工作可靠性。 减少零、部件数目有利于提高传动效率和系统的刚度。
曲柄冲压机传动系统简图
三、安排好各级传动或机构的先后顺序
对于带传动 对于斜齿-直齿圆柱齿轮传动 对于圆锥-圆柱齿轮传动 对于闭式、开式齿轮传动 对于各类摩擦式无级变速器 对于等速回转运动机构 对于转变运动形式的传动或机构
四、合理分配传动比
每一级传动比应在该种传动的常用范围内选取，一般 不应超过此范围； 一级传动的传动比如果过大，其外廓尺寸将会很大， 应分成两级传动或多级传动；
齿轮减速器外廓尺寸比较
对于减速的多级传动，按照“前大后小”的原则分配 传动比，有利于减轻减速器的质量。
i1 i2 ik
五、保证机器安全运转
定传动比传动: 齿轮传动、蜗杆传动等
有级变速：齿轮变速器、塔轮传动
变传动比传动
无级变速：机械无级变速器、液力 偶合器、液力变矩器
按周期规律变化：非圆齿轮、凸轮、 连杆、组合机构
§4.2 常用机械传动的特点、性能和适用范围 一、几种常用机械传动的特点、性能和适用范围
带传动
链传动 齿轮传动 蜗杆传动
从功率、传动效率、外廓尺寸、传 动精度、工作平稳性、自锁能力、 过载保护、使用寿命、缓冲吸振能 力、制造安装精度要求考虑。
小 (≤20)
2～4 (6)
大Biblioteka Baidu低 好 无 有 短 好
低
中 (≤100)
中 (≤100)
2～4 (15)
大 低 好 无 有 短 好
低
2～5 (10)
大 中等 较差 无 无 中等 中等
中等
普通齿轮传动
大 最大达
圆柱 3～5 (10)
50000 圆锥 2～3
(6～10) 小
高
一般
无
无
长
差
高
蜗杆传动
小 (≤50)
结构简单、紧凑、设计方便; 凸轮轮廓与从动件之间是点接触或线接触，
易于磨损; 通常用于传力不大的控制机构； 随运动位置和压力角不同传动效率亦不同。
§4.3 机械传动系统方案设计的一般原则
一、合理选择传动形式
小功率的传动； 高速、大功率、长期工作的传动； 要求结构紧凑的传动； 噪声受到严格限制的传动； 当运动有同步要求和精确传动比要求的传动； 高温、潮湿、粉尘、易燃、易爆场合的传动； 有自锁要求的传动。