機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)

1、第一章 機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 基本概念一、常用的傳動(dòng)方式 人類為了適應(yīng)生活和生產(chǎn)上的需要，創(chuàng)造出各種各樣的機(jī)器來(lái)代替或減輕人的勞動(dòng)。例如汽車、洗 衣機(jī)以及各種機(jī)床。在機(jī)器中，通常工作部分的轉(zhuǎn)速（或速度）不等于動(dòng)力部分的轉(zhuǎn)速（或速度） ，運(yùn) 動(dòng)形式往往也不同。通常，將機(jī)器中動(dòng)力部分的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)按預(yù)定的要求傳遞到工作部分的中間環(huán)節(jié)， 稱為傳動(dòng)。傳動(dòng)可以通過(guò)機(jī)、電、液等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)代工業(yè)中，根據(jù)傳動(dòng)的原理不同，主要應(yīng)用著機(jī)械傳 動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)等四種傳動(dòng)方式。每種不同的傳動(dòng)形式都是通過(guò)一定的介質(zhì)來(lái)傳遞能 量和運(yùn)動(dòng)的，而由于傳遞介質(zhì)的不同，形成了不同的傳動(dòng)特點(diǎn)，以及不同的適用范圍。

2、1機(jī)械傳動(dòng) 機(jī)械傳動(dòng)是利用帶輪、齒輪、鏈輪、軸、蝸桿與蝸輪、螺母與螺桿等機(jī)械零件作為介質(zhì)來(lái)進(jìn)行功率 和運(yùn)動(dòng)的傳遞，即采用帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)和螺旋傳動(dòng)等裝置來(lái)進(jìn)行功率和運(yùn)動(dòng)的傳 遞。機(jī)械傳動(dòng)是最常見(jiàn)的傳動(dòng)方式，它具有傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠、操縱簡(jiǎn)單、容易掌握、受環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)， 但也存在傳動(dòng)裝置笨重、效率低、遠(yuǎn)距離布置和操縱困難、安裝位置自由度小等缺點(diǎn)。2液壓傳動(dòng) 液壓傳動(dòng)是采用液壓元件，利用處于密封容積內(nèi)的液體（油或水）作為工作介質(zhì)，以其壓力進(jìn)行功 率和運(yùn)動(dòng)的傳遞。液壓傳動(dòng)由于自身所具有的特點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。3氣壓傳動(dòng) 氣壓傳動(dòng)是采用氣動(dòng)元件，利用壓縮空氣作為工作介質(zhì)，以

3、其壓力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和功率的傳遞。氣壓傳 動(dòng)近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外都得到很快發(fā)展，這是因?yàn)樗粌H可以實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化，而且可以控制流水線和自動(dòng) 線的生產(chǎn)過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的一種重要方法。4電傳動(dòng)電傳動(dòng)是采用電力設(shè)備和電氣元件，利用調(diào)整其電參數(shù)（電壓、電流和電阻） ，來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或改變 運(yùn)動(dòng)速度。如收錄機(jī)中拖動(dòng)磁帶的小電機(jī)，機(jī)床電氣控制裝置，直流電機(jī)，變頻電機(jī)等。以上四種傳動(dòng)方式在現(xiàn)代傳動(dòng)裝置中，充分發(fā)揮著各自的特點(diǎn)和作用。下面將著重介紹一些常見(jiàn)的 機(jī)械傳動(dòng)形式：帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和螺旋傳動(dòng)。二、機(jī)械傳動(dòng)在機(jī)器中的應(yīng)用我們以圖 1-1 所示牛頭刨床的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖為例，來(lái)說(shuō)明機(jī)械傳動(dòng)在機(jī)器中的作用。由圖可知，牛

4、頭刨 床由床身、滑枕、刨刀、工作臺(tái)、齒輪、帶輪、帶、導(dǎo)桿、滑塊等組成。電動(dòng)機(jī)是刨床的動(dòng)力來(lái)源，安 裝在床身上。 刨刀和工作臺(tái)是直接完成切削任務(wù)的工作部分。 要將動(dòng)力部分的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳到工作部分，1就離不開這兩者之間的傳動(dòng)部分。刨床的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞由如下方式實(shí)現(xiàn)：在偏心銷上套有一個(gè)可以 繞其軸線回轉(zhuǎn)的滑塊，而滑塊嵌入導(dǎo)桿中間的槽內(nèi)，它與導(dǎo)桿中間的槽可作相對(duì)滑移。導(dǎo)桿上端與滑枕 用鉸鏈相聯(lián)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)偏心銷和滑塊，便可帶動(dòng)導(dǎo)桿作往復(fù)擺 動(dòng)，從而通過(guò)鉸鏈?zhǔn)够硌卮采淼膶?dǎo)軌作往復(fù)移動(dòng)。因此，在動(dòng)力部分和工作部分之間，有帶傳動(dòng)、齒 輪傳動(dòng)、平面連桿機(jī)構(gòu)等傳動(dòng)裝置。圖1

5、-1 牛頭刨床1 電動(dòng)機(jī)；2齒輪傳動(dòng)裝置； 3 帶傳動(dòng)； 4大齒輪；5 滑枕；6床身；7 銷釘；8 螺旋傳動(dòng)；9刨刀；10工作臺(tái)；11偏心銷；12滑塊；13導(dǎo)桿。通過(guò)分析牛頭刨床的傳動(dòng)系統(tǒng)，可以看出機(jī)械傳動(dòng)在其中有如下作用：（1）改變運(yùn)動(dòng)速度電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是比較高的，經(jīng)帶傳動(dòng)到齒輪箱輸入軸上的大帶輪時(shí)，轉(zhuǎn)速已降低。再通過(guò)改變滑移 齒輪嚙合位置能獲得幾種不同的轉(zhuǎn)速。可見(jiàn)帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)可將某一輸入轉(zhuǎn)速變?yōu)閹追N不同的輸出轉(zhuǎn) 速，從而使滑枕能夠獲得多種不同的移動(dòng)速度。（2）改變運(yùn)動(dòng)形式牛頭刨床的動(dòng)力部分是電動(dòng)機(jī)，輸入的運(yùn)動(dòng)形式是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)后仍為回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，但經(jīng)過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（由偏心

6、銷、滑塊、導(dǎo)桿組成）后，牛頭刨床的滑枕卻變成了直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（3 ）傳遞動(dòng)力電動(dòng)機(jī)的輸出功率通過(guò)帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)把動(dòng)力傳給滑枕，然后使裝在刀架上的刨 刀有足夠的切削力完成刨削工作。第二節(jié) 帶傳動(dòng)、帶傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)形式1. 帶傳動(dòng)的工作原理帶傳動(dòng)是一種應(yīng)用很廣泛的機(jī)械傳動(dòng)裝置，它是利用傳動(dòng)帶作為中間的撓性件，依靠傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。帶傳動(dòng)由主動(dòng)輪 1、從動(dòng)輪2和撓性傳動(dòng)帶 3組 成，如圖1-2所示。當(dāng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，在摩擦力的作 用下，帶動(dòng)傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)，而傳動(dòng)帶又帶動(dòng)從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)， 這樣就把主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給從動(dòng)軸。2. 帶傳動(dòng)的形式在實(shí)際使用中，由于使用

7、場(chǎng)合和轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，有不同的傳動(dòng)形式。根據(jù)兩軸在空間的相互位置和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，帶傳動(dòng)主要有開口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)三種傳動(dòng)形式，如表1-1所示。(1 )開口傳動(dòng)開口傳動(dòng)用于兩軸平行并且旋轉(zhuǎn)方向相同的場(chǎng)合。兩軸保持平行，兩皮帶輪的中間平面應(yīng)重合。開口傳動(dòng)的性能較好，可以傳遞較大的功率。(2 )交叉?zhèn)鲃?dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)用于兩軸平行但旋轉(zhuǎn)方向相反的場(chǎng)合。由于交叉處皮帶有摩擦和扭轉(zhuǎn)，因此傳動(dòng)帶的壽命11m/s以下。7080%，傳動(dòng)比可到 6。為了減少90°傳動(dòng)帶在進(jìn)入主動(dòng)輪和從動(dòng)輪時(shí),和載荷容量都較低，允許的工作速度也較小，線速度一般在交叉?zhèn)鲃?dòng)不宜用于傳遞大功率，載荷容量不應(yīng)超過(guò)開口傳動(dòng)的

8、磨損，軸間距離不應(yīng)小于20倍的帶輪寬度。(3) 半交叉?zhèn)鲃?dòng)半交叉?zhèn)鲃?dòng)用于空間的兩交叉軸之間的傳動(dòng)，交角通常為方向必須對(duì)準(zhǔn)該輪的中間平面，否則，傳動(dòng)帶會(huì)從帶輪上掉下來(lái)。半交叉?zhèn)鲃?dòng)的線速度一般不宜超過(guò)并且只能單向傳動(dòng)，不能逆轉(zhuǎn)。11m/s ,傳動(dòng)比一般不超過(guò)3,載荷容量約為開口傳動(dòng)的70 80% ,表1-1常用帶的傳動(dòng)形式二、帶傳動(dòng)的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用1帶傳動(dòng)的主要類型根據(jù)傳動(dòng)原理，帶傳動(dòng)可分為摩擦型帶傳動(dòng)和嚙合型帶傳動(dòng)兩類。(1 )摩擦型帶帶傳動(dòng)的主要類型是摩擦型帶傳動(dòng)。這種帶傳動(dòng)中，由于帶緊套在兩個(gè)帶輪上，帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生壓力，當(dāng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí)，依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力，拖動(dòng)從動(dòng)輪一起

9、回轉(zhuǎn)而傳遞一定的運(yùn)動(dòng) 和動(dòng)力。根據(jù)帶的截面形狀，常用的摩擦型帶傳動(dòng)可分為平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶傳動(dòng)和圓帶傳動(dòng),3如圖1-3所示。平帶傳動(dòng)護(hù)*4V帶傳動(dòng)多楔帶傳動(dòng)圓帶傳動(dòng)圖1-3 摩擦型帶傳動(dòng)平帶橫截面為扁平矩形，質(zhì)輕且撓曲性好。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，帶輪制造容易，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較多。一般用的平帶是有接頭的橡膠帆布帶，運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，不適于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在某些高速機(jī)械(如磨床、離心機(jī)等)中常用無(wú)接頭的高速環(huán)形膠帶、絲織帶和錦綸編織帶等。V帶橫截面為等腰梯形，其工作面為帶輪上制出的環(huán)形溝槽相接觸的兩側(cè)面，帶與輪槽底不接觸。在帶對(duì)帶輪的壓緊力 Q相同時(shí)，V帶傳動(dòng)產(chǎn)生的最大摩擦力約為平帶傳動(dòng)的3倍，

10、因此V帶能傳遞較大的功率。此外，允許的傳動(dòng)比較大、中心距較小，外廓尺寸小，且V帶無(wú)接頭，傳動(dòng)較平穩(wěn)，故應(yīng)用最廣。多楔帶是在平膠帶基體上做出若干縱向楔的環(huán)形傳動(dòng)帶，其工作面為楔的側(cè)面，帶輪也有相應(yīng)的環(huán)形輪槽。多楔帶有平帶撓曲性好和V帶摩擦力較大的優(yōu)點(diǎn)， 并能克服多根 V帶傳動(dòng)各帶受力不均的特點(diǎn),常用于傳遞功率較大而結(jié)構(gòu)要求緊湊及速度較高的場(chǎng)合。圓帶的橫截面為圓形，一般用皮革或棉繩制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但傳動(dòng)功率很小。常用于低速輕載的機(jī) 械，如縫紉機(jī)、儀表機(jī)械、真空吸塵器和磁帶盤等的機(jī)械傳動(dòng)。圖1-4同步帶傳動(dòng)(2 )嚙合型帶嚙合型帶傳動(dòng)是依靠帶上的齒與帶輪輪齒的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，比較典型的是圖1

11、-4所示的同步帶傳動(dòng)，它除保持了摩擦帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有傳遞功率大，傳動(dòng)比準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，故多用于要求傳動(dòng) 平穩(wěn)、傳動(dòng)精度較高的場(chǎng)合。2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1 )適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)，中心距最大可達(dá)10m。(2 )帶傳動(dòng)是彈性體，可緩沖、吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。(3 )結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)方便，成本低廉。(4) 過(guò)載時(shí)，帶在帶輪上打滑，可防止其它零件損壞，起安全保護(hù)作用。帶傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是:(1 )帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)不夠緊湊，傳動(dòng)裝置的外廓尺寸較大。(2 )帶在帶輪上有彈性滑動(dòng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，且傳動(dòng)效率低，帶的壽命較短。(3) 因需要張緊，對(duì)軸的壓力大。(4 )帶傳動(dòng)中

12、的摩擦?xí)a(chǎn)生電火花，不適宜用在高溫、易燃、易爆或經(jīng)常與油水接觸的場(chǎng)合。3. 帶傳動(dòng)的應(yīng)用由于帶傳動(dòng)的上述特點(diǎn)，帶傳動(dòng)多用于機(jī)械中要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比要求不嚴(yán)格、中心距較大、傳遞功率不大的高速級(jí)傳動(dòng)中。通常，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率約為0.940.97,工作速度一般為121m/s。為使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，帶傳動(dòng)傳遞的功率最大不超過(guò)10kW。為防止傳動(dòng)時(shí)帶打滑，帶傳動(dòng)的常用傳動(dòng)比不超過(guò)7, 般平帶i< 3, V帶i< 7。帶傳動(dòng)一般多用于動(dòng)力部分(電動(dòng)機(jī))到工作部分的高速傳動(dòng)，如 牛頭刨床中的帶傳動(dòng)。第三節(jié)鏈傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的工作原理鏈傳動(dòng)是以鏈條作為中間撓性傳動(dòng)件，通過(guò)鏈節(jié)與鏈輪齒的不斷嚙合和脫開而傳

13、遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的， 它屬于嚙合傳動(dòng)。如圖1-5所示，鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪1、鏈條2和從動(dòng)鏈輪3組成。當(dāng)主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),主動(dòng)鏈輪；2 鏈條；3 從動(dòng)鏈輪。1(簡(jiǎn)稱滾子鏈)。齒形鏈又稱1-6所示。它運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，承通過(guò)鏈條與鏈輪之間的嚙合力帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪跟著旋轉(zhuǎn)， 同時(shí)將主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給從動(dòng)軸。二、鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用1. 鏈傳動(dòng)的類型根據(jù)用途的不同，鏈傳動(dòng)分為傳動(dòng)鏈、起重鏈和 牽引鏈。傳動(dòng)鏈用來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，起重鏈用于起 重機(jī)械中提升重物，牽引鏈用于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)中移動(dòng)重物。傳動(dòng)鏈有齒形鏈和短節(jié)距精密滾子鏈一般機(jī)械傳動(dòng)中常用的是傳動(dòng)鏈。無(wú)聲鏈，由成組齒形鏈板左右交錯(cuò)排列，并用鉸鏈聯(lián)接而成，

14、如圖受沖擊載荷的能力高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量大，價(jià)格高，常用于高速或運(yùn)動(dòng)精度和可靠性較高的傳動(dòng)裝置中。(a)鏈結(jié)構(gòu)(b )嚙合傳動(dòng)圖1-6 齒形鏈1 軸瓦；2軸銷；3 鏈板5滾子鏈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，生產(chǎn)量大，從低速到較高速、從輕載到重載都適用，在傳動(dòng)鏈中占有主要地位。如圖1-7所示，滾子鏈由滾子1、套筒2、銷軸3、內(nèi)鏈板4和外鏈板5所組成。(a)鏈的主要幾何尺寸(b) 8字形鏈板(c)過(guò)渡鏈板圖1-8 雙排鏈1 滾子；2 套筒；3銷軸；4 內(nèi)鏈板；5外鏈板圖1-7 滾子鏈的結(jié)構(gòu)鏈板一般制成 8字形，以使它的各個(gè)橫截面具有接近的抗拉強(qiáng)度, 同時(shí)減少了鏈的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。鏈條中相鄰兩銷軸中心的

15、距 離稱為節(jié)矩，用 P表示，它是鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)。節(jié)矩較大，鏈的各 元件尺寸也越大，鏈傳遞的功率也越大，但平穩(wěn)性變差。故在設(shè)計(jì)時(shí) 如果要求傳動(dòng)平穩(wěn)，則應(yīng)盡量選取較小的節(jié)矩。當(dāng)傳遞功率較大時(shí)， 可采用雙排鏈(如圖 1-8所示)或多排鏈。多排鏈由幾排普通單排鏈用銷軸聯(lián)成，多排鏈的承載能力與排數(shù) 成正比，但由于精度的影響，各排鏈所受載荷不易均勻，故排數(shù)不宜 過(guò)多，常用雙排鏈或三排鏈，四排以上的少用。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)是 GB1243 97。2. 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)鏈傳動(dòng)與其它傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1 )鏈傳動(dòng)是具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，與帶傳動(dòng)相比，無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，故能保證準(zhǔn)確 的

16、平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞功率大，張緊力比帶傳動(dòng)小，作用在傳動(dòng)軸與軸承上的 力較小，但無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。(2) 在相同功率條件下，鏈傳動(dòng)比帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，并適用于低速、重載下工作。(3 )與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本低，安裝精度要求低，適用于較大中心距的傳動(dòng), 能在高溫、多塵、油污等惡劣的環(huán)境中工作。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：(1) 鏈條與鏈輪工作時(shí)磨損較快，使用壽命較短，磨損后鏈條的節(jié)距增大，鏈輪齒形變瘦，鏈條在 嚙合時(shí)會(huì)發(fā)出 咯咯”的響聲，甚至造成脫鏈現(xiàn)象。（2）只能傳遞平行軸間的同向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，安裝時(shí)對(duì)兩輪軸線的平行度要求較高。鏈條不適宜裝在兩 個(gè)成水平位置的鏈輪上傳動(dòng)，

17、這樣容易發(fā)生脫鏈或頂齒。（3 ）由于鏈條進(jìn)入鏈輪后形成多邊形折線，從而使鏈條速度忽大忽小地周期性變化，并伴有鏈條的 上下抖動(dòng)。因此，鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，有沖擊和噪聲，不宜用于高速和急速 反向的場(chǎng)合。（4 ）制造費(fèi)用較高。3. 鏈傳動(dòng)的應(yīng)用鏈傳動(dòng)主要用于兩軸相距較遠(yuǎn)、傳動(dòng)功率較大且平均傳動(dòng)比又要求保持不變、工作條件惡劣（如多粉塵、油污、泥沙、潮濕、高溫及有腐蝕性氣體）的場(chǎng)合。目前多用于化工機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、自行車、 摩托車和裝配流水線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，例如，日常生活中使用的自行車就是利用鏈傳動(dòng)的工作原理，通過(guò)鏈條將 腳踏部分的運(yùn)動(dòng)和力傳遞給后輪，然后驅(qū)動(dòng)自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)的。

18、第四節(jié)齒輪傳動(dòng)一、齒輪傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)形式1齒輪傳動(dòng)的工作原理齒輪傳動(dòng)是由主動(dòng)齒輪1、從動(dòng)齒輪 2和機(jī)架所組成，如圖1-9所示。當(dāng)一對(duì)齒輪相互嚙合工作時(shí)，主動(dòng)輪Oi的輪齒（1、2、3）,通過(guò)嚙合點(diǎn)法向力 Fn的作用逐個(gè)地推動(dòng)從動(dòng)輪02的輪齒（1'、2'、3'），使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將主動(dòng)軸的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)軸。齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩齒輪軸線相對(duì)位置不變，并各繞其自身的軸線而 轉(zhuǎn)動(dòng)。2.齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)形式Oi主動(dòng)齒輪；。2從動(dòng)齒輪。按照齒輪工作條件不同，齒輪傳動(dòng)又可分為開式傳動(dòng)、半開式傳動(dòng)和閉式傳動(dòng)三種形式。（1）開式齒輪傳動(dòng)這種傳動(dòng)齒輪是外露的，由于灰砂容易落入齒面，潤(rùn)滑

19、不完善，故輪齒易磨損。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 適用于圓周速度較低和精度要求不高的情況。（2）半開式齒輪傳動(dòng)這種傳動(dòng)齒輪的下部浸入潤(rùn)滑油池內(nèi)，有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩，但仍然沒(méi)有完全克服開式傳動(dòng)的缺點(diǎn), 般用于較低速度的傳動(dòng)。（3）閉式齒輪傳動(dòng)，潤(rùn)滑良好，封閉嚴(yán)密，安齒輪和軸承等均裝在剛性很大的箱體內(nèi)（如各種減速器中的齒輪傳動(dòng)） 裝精確，可保證良好的工作，因此用的較多。二、齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)1齒輪傳動(dòng)的類型齒輪傳動(dòng)的類型很多，按照一對(duì)齒輪軸線間的相互位置不同，可分為兩軸平行的齒輪傳動(dòng)，如圓柱 齒輪傳動(dòng)；兩軸相交的齒輪傳動(dòng)，如圓錐齒輪傳動(dòng)；兩軸交錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)，如螺旋圓柱齒輪傳動(dòng)。按照 輪齒的方向，可分為直齒、斜

20、齒、人字齒、圓弧齒等齒輪傳動(dòng)。按嚙合情況不同，又可分為外嚙合齒輪 傳動(dòng)、內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)、齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的分類可參見(jiàn)表1-2 o外嚙合圓柱直齒輪傳動(dòng)外嚙合圓柱斜齒輪傳動(dòng)軸 線 互 相 平 行內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖Jl!M表1-2齒輪傳動(dòng)類型直齒錐齒輪曲線齒錐齒輪軸線相交 (特例：軸 線交角為刀 90o)軸 線 相 錯(cuò)2.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):(1)由于采用合理的齒形曲線，所以齒輪傳動(dòng)能保證兩輪瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運(yùn)動(dòng) 準(zhǔn)確可靠。(2) 適用的傳動(dòng)功率和圓周速度范圍較大。(3) 傳動(dòng)效率高(一般為0.940.99，一般圓柱齒輪的傳動(dòng)效率可達(dá)98% )

21、,使用壽命長(zhǎng)。(4) 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)：(1)齒輪的制造、安裝精度要求較高，制造成本大。(2)承受過(guò)載和沖擊的能力差，低精度齒輪傳動(dòng)時(shí)噪聲和振動(dòng)較大。(3 )當(dāng)兩傳動(dòng)軸之間的距離較大時(shí)，若采用齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)就會(huì)復(fù)雜，所以齒輪傳動(dòng)不適宜于距離較 大兩軸間的運(yùn)動(dòng)傳遞。(4) 沒(méi)有過(guò)載保護(hù)作用。(5) 在傳遞直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不如液壓傳動(dòng)和螺旋傳動(dòng)平穩(wěn)。三、齒輪傳動(dòng)的基本要求齒輪傳動(dòng)類型很多，用途各異，但從傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的要求出發(fā)，各種齒輪傳動(dòng)都應(yīng)滿足下列兩項(xiàng) 基本要求：1傳動(dòng)平穩(wěn)要求齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)始終嚴(yán)格保持瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變，否則主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢，會(huì)引起沖擊、振動(dòng)

22、和噪聲，影響傳動(dòng)的質(zhì)量。由于齒輪采用了合理的齒形曲線(通常采用漸 開線、擺線和圓弧，其中最常用的是漸開線)，于是就保證了瞬時(shí)傳動(dòng)比保持不變。這樣可保持傳動(dòng)平穩(wěn)，提高齒輪的工作精度，以適用于高精度及高速傳動(dòng)。2.承載能力強(qiáng)要求齒輪要有足夠的抵抗破壞能力以傳遞較大的動(dòng)力，并且還要有較長(zhǎng)的使用壽命及較小的結(jié)構(gòu)尺寸。要滿足上面兩個(gè)基本要求，就須對(duì)輪齒形狀、齒輪的材料、齒輪加工、熱處理方法、裝配質(zhì)量等諸 多方面提出相應(yīng)的要求。四、齒輪系的分類與功用由一對(duì)齒輪組成的機(jī)構(gòu)是齒輪傳動(dòng)的最簡(jiǎn)單形式，但在機(jī)械中，為了將輸入軸的一種轉(zhuǎn)速變換為輸 出軸的多種轉(zhuǎn)速，或?yàn)榱双@得大的傳動(dòng)比等，常采用一系列互相嚙合的齒輪來(lái)達(dá)

23、到此要求。這種由一系 列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為齒輪系，簡(jiǎn)稱輪系。1. 輪系的分類通常根據(jù)輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)齒輪軸線位置是否固定，將輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種。傳動(dòng)時(shí)，所有齒輪軸線的位置都是固定不變的輪系稱為定軸輪系。圖1-10所示為兩級(jí)圓柱齒輪減速器中的定軸輪系,圖1-11所示為汽車變速箱中的定軸輪系。(a)軸側(cè)圖(b)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(a)軸側(cè)圖(b)傳動(dòng)示意圖圖1-10兩級(jí)圓柱齒輪減速器圖1-11汽車變速箱至少有一個(gè)齒輪的軸線可繞另一齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。如圖1-12所示，齒輪2的軸線圍繞齒輪 1的固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。(a)軸側(cè)圖(b)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖1-12 周轉(zhuǎn)輪系圖1-13相距較遠(yuǎn)的兩軸間的

24、傳動(dòng)2輪系的功用在實(shí)際機(jī)械傳動(dòng)中，輪系得到廣泛應(yīng)用，其功用歸納如下：(1 )實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動(dòng)當(dāng)兩軸間的距離 a較大時(shí)，若僅用一對(duì)齒輪來(lái)傳動(dòng)則齒輪尺 寸過(guò)大，既占空間，又浪費(fèi)材料，且制造安裝都不便。若用輪系 傳動(dòng)，就可克服上述缺點(diǎn)，如圖1-13所示。(2 )獲得大的傳動(dòng)比一對(duì)齒輪傳動(dòng)受到結(jié)構(gòu)尺寸的限制，傳動(dòng)比不能太大，而利用輪系可以由若干個(gè)齒輪傳動(dòng)來(lái)獲得較 大的傳動(dòng)比。(3 )實(shí)現(xiàn)變速、換向的傳動(dòng)當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)向不變時(shí)，利用輪系可使從動(dòng)軸獲得多種轉(zhuǎn)速或改換轉(zhuǎn)向。(4) 實(shí)現(xiàn)多路傳動(dòng)實(shí)際機(jī)械中，有時(shí)需要由一個(gè)主動(dòng)軸帶動(dòng)幾個(gè)從動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)可采用輪系實(shí)現(xiàn)這一要求。第五節(jié)螺旋傳動(dòng)一、螺

25、旋傳動(dòng)的工作原理螺旋傳動(dòng)是利用由帶螺紋的零件構(gòu)成的螺旋副將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)械傳動(dòng)方式。螺旋傳動(dòng)主要由螺桿、螺母和機(jī)架組成。如圖1-14所示為車床大拖板的螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，在螺桿外表面和開合螺母內(nèi)表面均制有螺紋，相互組成螺旋副，當(dāng)車床的長(zhǎng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，借助開合螺母就帶動(dòng)了大 拖板作直線移動(dòng)。二、螺旋傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)1 .螺旋傳動(dòng)的類型(1)螺旋機(jī)構(gòu)按螺旋副中的摩擦性質(zhì)，可分為滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋兩種類型。101-14所示。滑動(dòng)螺旋具有以下特點(diǎn)：螺滑動(dòng)螺旋的螺桿與螺母直接接觸，處于滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，如圖反向器（a）外循環(huán)（b）內(nèi)循環(huán)大拖板圖1-14車床的螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)桿與螺母之間的摩擦大，易磨損，且傳動(dòng)效率低；可設(shè)計(jì)成自鎖特性的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。圖1-15滾動(dòng)螺旋若將螺旋副的內(nèi)、外螺紋改成