常见的传动机构
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常见的传动机构
主讲人：王友宾 时 间：2014年6月19号
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1
一、概述
1.1常见机械传动的分类
常见的机械传动按传力方式分，可分为摩 擦传动、啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传 动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡 轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为 定传动比和变传动比传动。
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1.2 作用
a
4
二、带传动（摩擦型）
皮带传动是由主动 轮、从动轮和紧张在两 轮上的皮带所组成。由 于张紧，在皮带和皮带 轮的接触面间产生了压 紧力，当主动轮旋转时， 借摩擦力带动从动轮旋 转，这样就把主动轴的 动力传给从动轴。
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5
皮带传动的特点： a.可用于两轴中心距离较大的传动； b.皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平 稳、噪声小； c.当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损 坏； d.结构简单、维护方便； e.由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传 动比。外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短； f.由于带传动中存在“弹性滑动”现象 ，故带传动 的传动比是一个近似值。
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9
链条
常用链条有滚子链、齿形链等 滚子链可以做成多排，排数越 多，传动能力越大
a
10
链轮
链轮的齿形应保证链节能平稳而自 由的进入和退出齿合，并便于加工
小直径的链轮为实心
中等直径的链轮为孔板式
大直径的链轮为组合式，组合式链 轮磨损后可更换
a
11
四、齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴 上的两个齿轮相互啮合而成，依靠轮齿齿廓直 接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力。
a
21
d.齿面胶合
对于高速重载的齿轮传动（如航空发动 机减速器的主传动齿轮），齿面间的压 力大，瞬间温度高，润滑效果差，当瞬 时温度过高时，相啮合的两齿面就会发 生粘在一起的现象，由于此时两齿面又 在作相对滑动，相粘结的部位 即被撕破，于是在齿面上沿相 对滑动的方向形成伤痕，称为 胶合。
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22
f.塑形变形
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23
五、蜗杆机构
蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动 力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可以为任意 值，常用的为90°。
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3
d.增大转矩：工作机需要的转矩往往是原动机输 出转矩的几倍或几十倍，通过减速传动装置可实 现增大转矩的要求；
e.动力和传动的传递：原动机有时距离工作机距 离较远，需要传动装置进行中间传动；
f.动力和传动的分配：一台原动机有时要带动若 干台不同转速、不同载荷的工作机，这是传动装 置可以起到分配动力和运动的作用。
为啮合角。
齿廓啮合定律制出的齿廓曲线主要有渐开 线、摆线和圆弧线三种，近年来还开发出 变态摆线和抛物线齿廓。其中渐开线齿廓 易于制造，便于安装，应用最为广泛。
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17
直齿圆柱齿轮
a.齿数Z P*Z=周长=π*d
b.模数m m=P/π
c.分度圆压力角α 标准值20°
d.齿顶高系数ha*=1、顶隙系数 c* =0.25
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18
齿轮轮齿的失效形式
a.轮齿折断
轮齿折断有多种形式，在正常情 况下，主要是齿根弯曲疲劳折断， 因为在轮齿受载时，齿根处产生 的弯曲应力最大，再加上齿根过 渡部分的截面突变及加工刀痕等 引起的应力集中作用，当轮齿重 复受载后，齿根处就会产生疲劳 裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲 劳折断
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19
b.齿面磨损
a
6
带传动的截面结构形式
按截面的形状分为平带、V形带（三角带）、 圆形带、多楔带传动等。
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7
三、链传动
链传动是一种挠性传动由两个具有特殊齿 形的的齿轮和一条闭合的链条所组成，工作时 主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条 相啮合的从动链轮传动。
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8
链传动的特点： a.能保证较精确的传动比（和皮带传动相比较）, 但不能保持恒定的瞬间传动比； b.可以在两轴中心距较远的情况下传递动力（与齿 轮传动相比）； c.只能用于平行轴间的同向传动，不能反向； d.链条磨损后，链节变长，容易产生脱链现象。
在轮传动中，齿面随着工作条 件的不同会出现不同的磨损形 式。例如当啮合齿面间落入磨 料性物质（如砂粒、铁屑等） 时，齿面即被逐渐磨损而至报 废。这种磨损称为磨粒磨损， 是开式齿轮传动的主要失效形 式之一。
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20
c.齿面点蚀
点蚀就是齿面材料变化着的接触应力作用 下，由于疲劳而产生的麻点状损伤现象。 在润滑良好的闭式齿轮传动中，常见的齿 面失效形式多为点蚀。
轮齿在过大的应力作用下，轮 齿材料处于屈服状态而产生的 齿面或齿体塑形流动所形成的， 属于齿轮永久变形一大类的失 效形式。
针对齿轮的失效形式，可以采取提高齿芯材料韧
性、减Hale Waihona Puke Baidu齿根应力集中，改用闭式齿轮传动，选
用合适的润滑剂及润滑方法，适当选配主、从懂
齿轮的材料及硬度，减小齿面粗糙度，并进行适
当的磨合(跑合)等方式来提高齿轮的寿命。
基本要求：瞬时传动比必须保持相对的恒定
传动平稳就是要求齿轮传动的瞬时传动比不变， 否则当主动轮以等角速度回转时，从动轮的角 速度为变量，因而产生惯性力，就产生了附加 动载荷，从而引起冲击、振动和噪声。故齿轮 要满足一定的规律，即齿廓啮合基本定律。
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16
齿廓啮合基本定律
齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬 时传动比恒定不变，则两轮不论在何处接 触，过接触点所作两轮的公法线必须与两 轮的连心线交于一定点。定点Ｃ称为节点， 分别以Ｏ1、Ｏ2为圆心，过节点Ｃ所作的 两个相切的圆称为节圆。N1N2称为啮合线， 啮合线与两节圆公切线之间的夹角α′称
a.减速或增速：工作机速度往往和原动机速度不一致， 利用传动装置可以达到改变速度的目的；
b.调速：许多工作机的速度需要根据工作要求进行调 整，而依靠原动机直接调速往往不经济，甚至不可 能，而利用传动装置可以很方便的进行调速；
c.改变运动形式：原动机的输出形式常为等速回转运 动，而工作机要求的运动形式是多种多样的，靠传 动装置可以实现运动形式的改变；
a
12
齿轮传动的特点
a.能保证传动比稳定不变； b.能传递很大的动力； c.结构紧凑、效率高； d.制造和安装的精度要求较高； e.当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比 较笨重。
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13
齿轮传动的分类
a. 用于平行轴传动的齿轮机构
a
14
b.用于相交轴间的锥齿轮机构
c.用于交错轴间的齿轮机构
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齿轮传动
主讲人：王友宾 时 间：2014年6月19号
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一、概述
1.1常见机械传动的分类
常见的机械传动按传力方式分，可分为摩 擦传动、啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传 动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡 轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为 定传动比和变传动比传动。
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1.2 作用
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二、带传动（摩擦型）
皮带传动是由主动 轮、从动轮和紧张在两 轮上的皮带所组成。由 于张紧，在皮带和皮带 轮的接触面间产生了压 紧力，当主动轮旋转时， 借摩擦力带动从动轮旋 转，这样就把主动轴的 动力传给从动轴。
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皮带传动的特点： a.可用于两轴中心距离较大的传动； b.皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平 稳、噪声小； c.当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损 坏； d.结构简单、维护方便； e.由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传 动比。外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短； f.由于带传动中存在“弹性滑动”现象 ，故带传动 的传动比是一个近似值。
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链条
常用链条有滚子链、齿形链等 滚子链可以做成多排，排数越 多，传动能力越大
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链轮
链轮的齿形应保证链节能平稳而自 由的进入和退出齿合，并便于加工
小直径的链轮为实心
中等直径的链轮为孔板式
大直径的链轮为组合式，组合式链 轮磨损后可更换
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四、齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴 上的两个齿轮相互啮合而成，依靠轮齿齿廓直 接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力。
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d.齿面胶合
对于高速重载的齿轮传动（如航空发动 机减速器的主传动齿轮），齿面间的压 力大，瞬间温度高，润滑效果差，当瞬 时温度过高时，相啮合的两齿面就会发 生粘在一起的现象，由于此时两齿面又 在作相对滑动，相粘结的部位 即被撕破，于是在齿面上沿相 对滑动的方向形成伤痕，称为 胶合。
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f.塑形变形
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五、蜗杆机构
蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动 力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可以为任意 值，常用的为90°。
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d.增大转矩：工作机需要的转矩往往是原动机输 出转矩的几倍或几十倍，通过减速传动装置可实 现增大转矩的要求；
e.动力和传动的传递：原动机有时距离工作机距 离较远，需要传动装置进行中间传动；
f.动力和传动的分配：一台原动机有时要带动若 干台不同转速、不同载荷的工作机，这是传动装 置可以起到分配动力和运动的作用。
为啮合角。
齿廓啮合定律制出的齿廓曲线主要有渐开 线、摆线和圆弧线三种，近年来还开发出 变态摆线和抛物线齿廓。其中渐开线齿廓 易于制造，便于安装，应用最为广泛。
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直齿圆柱齿轮
a.齿数Z P*Z=周长=π*d
b.模数m m=P/π
c.分度圆压力角α 标准值20°
d.齿顶高系数ha*=1、顶隙系数 c* =0.25
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齿轮轮齿的失效形式
a.轮齿折断
轮齿折断有多种形式，在正常情 况下，主要是齿根弯曲疲劳折断， 因为在轮齿受载时，齿根处产生 的弯曲应力最大，再加上齿根过 渡部分的截面突变及加工刀痕等 引起的应力集中作用，当轮齿重 复受载后，齿根处就会产生疲劳 裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲 劳折断
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b.齿面磨损
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带传动的截面结构形式
按截面的形状分为平带、V形带（三角带）、 圆形带、多楔带传动等。
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三、链传动
链传动是一种挠性传动由两个具有特殊齿 形的的齿轮和一条闭合的链条所组成，工作时 主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条 相啮合的从动链轮传动。
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链传动的特点： a.能保证较精确的传动比（和皮带传动相比较）, 但不能保持恒定的瞬间传动比； b.可以在两轴中心距较远的情况下传递动力（与齿 轮传动相比）； c.只能用于平行轴间的同向传动，不能反向； d.链条磨损后，链节变长，容易产生脱链现象。
在轮传动中，齿面随着工作条 件的不同会出现不同的磨损形 式。例如当啮合齿面间落入磨 料性物质（如砂粒、铁屑等） 时，齿面即被逐渐磨损而至报 废。这种磨损称为磨粒磨损， 是开式齿轮传动的主要失效形 式之一。
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c.齿面点蚀
点蚀就是齿面材料变化着的接触应力作用 下，由于疲劳而产生的麻点状损伤现象。 在润滑良好的闭式齿轮传动中，常见的齿 面失效形式多为点蚀。
轮齿在过大的应力作用下，轮 齿材料处于屈服状态而产生的 齿面或齿体塑形流动所形成的， 属于齿轮永久变形一大类的失 效形式。
针对齿轮的失效形式，可以采取提高齿芯材料韧
性、减Hale Waihona Puke Baidu齿根应力集中，改用闭式齿轮传动，选
用合适的润滑剂及润滑方法，适当选配主、从懂
齿轮的材料及硬度，减小齿面粗糙度，并进行适
当的磨合(跑合)等方式来提高齿轮的寿命。
基本要求：瞬时传动比必须保持相对的恒定
传动平稳就是要求齿轮传动的瞬时传动比不变， 否则当主动轮以等角速度回转时，从动轮的角 速度为变量，因而产生惯性力，就产生了附加 动载荷，从而引起冲击、振动和噪声。故齿轮 要满足一定的规律，即齿廓啮合基本定律。
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齿廓啮合基本定律
齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬 时传动比恒定不变，则两轮不论在何处接 触，过接触点所作两轮的公法线必须与两 轮的连心线交于一定点。定点Ｃ称为节点， 分别以Ｏ1、Ｏ2为圆心，过节点Ｃ所作的 两个相切的圆称为节圆。N1N2称为啮合线， 啮合线与两节圆公切线之间的夹角α′称
a.减速或增速：工作机速度往往和原动机速度不一致， 利用传动装置可以达到改变速度的目的；
b.调速：许多工作机的速度需要根据工作要求进行调 整，而依靠原动机直接调速往往不经济，甚至不可 能，而利用传动装置可以很方便的进行调速；
c.改变运动形式：原动机的输出形式常为等速回转运 动，而工作机要求的运动形式是多种多样的，靠传 动装置可以实现运动形式的改变；
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12
齿轮传动的特点
a.能保证传动比稳定不变； b.能传递很大的动力； c.结构紧凑、效率高； d.制造和安装的精度要求较高； e.当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比 较笨重。
a
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齿轮传动的分类
a. 用于平行轴传动的齿轮机构
a
14
b.用于相交轴间的锥齿轮机构
c.用于交错轴间的齿轮机构
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齿轮传动