第二章__結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的典型機(jī)構(gòu)

1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計及自動化系機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計及自動化系宋梅利宋梅利第一章第一章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)論機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)論第二章第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的典型機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的典型機(jī)構(gòu)補(bǔ)充：提高強(qiáng)度、剛度和延長壽命的結(jié)構(gòu)設(shè)補(bǔ)充：提高強(qiáng)度、剛度和延長壽命的結(jié)構(gòu)設(shè) 計準(zhǔn)則計準(zhǔn)則第三章第三章 典型工程結(jié)構(gòu)實例典型工程結(jié)構(gòu)實例第四章第四章 CA6140型臥式車床的結(jié)構(gòu)分析型臥式車床的結(jié)構(gòu)分析第五章第五章 機(jī)床主運動部件設(shè)計機(jī)床主運動部件設(shè)計第六章第六章 主軸組件設(shè)計主軸組件設(shè)計第二章第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的典型機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的典型機(jī)構(gòu)本章主要介紹機(jī)械系統(tǒng)中常用的典型機(jī)本章主要介

2、紹機(jī)械系統(tǒng)中常用的典型機(jī)構(gòu)。構(gòu)。重點內(nèi)容：離合器、換向裝置、變速重點內(nèi)容：離合器、換向裝置、變速裝置、操縱機(jī)構(gòu)、制動裝置裝置、操縱機(jī)構(gòu)、制動裝置難點內(nèi)容：操縱機(jī)構(gòu)、制動裝置難點內(nèi)容：操縱機(jī)構(gòu)、制動裝置各種機(jī)械設(shè)備各種機(jī)械設(shè)備，盡管其結(jié)構(gòu)、特點、功用各不相同，盡管其結(jié)構(gòu)、特點、功用各不相同，但有一共同點，就是但有一共同點，就是都要輸出必需的運動和動力都要輸出必需的運動和動力。 因此，各種設(shè)備都是由：如因此，各種設(shè)備都是由：如開停裝置、換向裝置、開停裝置、換向裝置、變速裝置、操縱機(jī)構(gòu)變速裝置、操縱機(jī)構(gòu)等組成。等組成。如果如果把這些裝置及機(jī)構(gòu)把這些裝置及機(jī)構(gòu)視為視為“積木塊積木塊”，則任何機(jī)械，則任

3、何機(jī)械設(shè)備都可以看成是這些積木塊的不同組合及搭配。設(shè)備都可以看成是這些積木塊的不同組合及搭配。 本章將介紹一些常用典型機(jī)構(gòu)及裝置。本章將介紹一些常用典型機(jī)構(gòu)及裝置。 第一節(jié)第一節(jié) 離合器離合器一、概述一、概述離合器的離合器的作用作用是使是使同軸線的兩軸同軸線的兩軸、或、或軸與該軸上的空套軸與該軸上的空套傳動件傳動件，如齒輪、皮帶輪等，如齒輪、皮帶輪等，根據(jù)工作需要隨時接通或根據(jù)工作需要隨時接通或分離分離，以實現(xiàn)設(shè)備的啟停、變速、換向及過載保護(hù)。，以實現(xiàn)設(shè)備的啟停、變速、換向及過載保護(hù)。離合器種類離合器種類 ：按其結(jié)構(gòu)、功能的不同按其結(jié)構(gòu)、功能的不同 嚙合式離合器嚙合式離合器 摩擦式離合器摩擦式

4、離合器 超越式離合器超越式離合器 安全離合器安全離合器 按其操作方式的不同按其操作方式的不同 ：操縱式（機(jī)械、氣動、液壓、：操縱式（機(jī)械、氣動、液壓、電磁操縱式）和自動離合器電磁操縱式）和自動離合器 大多數(shù)離合器已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，使用時可按需要選大多數(shù)離合器已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，使用時可按需要選擇合適的類型、型號和尺寸擇合適的類型、型號和尺寸 離合器工作原理離合器工作原理二、嚙合式離合器二、嚙合式離合器工作原理工作原理：由兩個半離合器組成，利用兩個半離合器的：由兩個半離合器組成，利用兩個半離合器的齒爪相互嚙合傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。按其結(jié)構(gòu)的不同，又可齒爪相互嚙合傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。按其結(jié)構(gòu)的不同，又可分為分

5、為牙嵌式牙嵌式和和齒輪式齒輪式 圖圖a為牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)為牙嵌式離合器結(jié)構(gòu) 與齒輪成為一體的與齒輪成為一體的半離合器半離合器1空套于軸空套于軸4，其右端面有，其右端面有齒爪，可與半離合器齒爪，可與半離合器2左端面的齒爪相嚙合左端面的齒爪相嚙合 半離合器半離合器2用花鍵或滑鍵與軸用花鍵或滑鍵與軸4相連相連，利用撥叉可使之向，利用撥叉可使之向左移動，進(jìn)入結(jié)合狀態(tài)，從而帶動齒輪左移動，進(jìn)入結(jié)合狀態(tài)，從而帶動齒輪1與軸與軸4同步旋轉(zhuǎn)；同步旋轉(zhuǎn)；右移脫開齒爪，則齒輪空轉(zhuǎn)。右移脫開齒爪，則齒輪空轉(zhuǎn)。圖圖c、圖、圖d為內(nèi)齒式離合器為內(nèi)齒式離合器一對齒數(shù)和模數(shù)相等的內(nèi)嚙合齒輪一對齒數(shù)和模數(shù)相等的內(nèi)嚙合齒輪 外

6、齒輪外齒輪1用花鍵與軸連接用花鍵與軸連接，并可向右滑移與內(nèi)齒輪，并可向右滑移與內(nèi)齒輪2的內(nèi)的內(nèi)齒嚙合，將齒嚙合，將空套齒輪空套齒輪與軸連接、傳遞運動。齒輪與軸連接、傳遞運動。齒輪1向左滑向左滑動時則脫開嚙合，斷開其運動聯(lián)系。動時則脫開嚙合，斷開其運動聯(lián)系。嚙合式離合器嚙合式離合器優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，接合后不會產(chǎn)生滑動，可傳：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，接合后不會產(chǎn)生滑動，可傳遞較大扭矩且傳動比準(zhǔn)確遞較大扭矩且傳動比準(zhǔn)確 缺點缺點：但齒爪不易在：但齒爪不易在運動中嚙合，一般只運動中嚙合，一般只能在停轉(zhuǎn)或相對轉(zhuǎn)速能在停轉(zhuǎn)或相對轉(zhuǎn)速較低時接合，故操作較低時接合，故操作不便不便 。應(yīng)用應(yīng)用：用于要求保持：用

7、于要求保持嚴(yán)格運動關(guān)系，或速嚴(yán)格運動關(guān)系，或速度較低的傳動鏈中。度較低的傳動鏈中。三、摩擦式離合器三、摩擦式離合器工作原理工作原理：利用相互壓緊的兩個摩擦元件接觸面之：利用相互壓緊的兩個摩擦元件接觸面之間的摩擦力傳遞運動和扭矩。間的摩擦力傳遞運動和扭矩。 摩擦元件的結(jié)構(gòu)形式很多，有片式、錐式。其中片式摩擦元件的結(jié)構(gòu)形式很多，有片式、錐式。其中片式又分為單片式與多片式兩種。又分為單片式與多片式兩種。結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：由兩組形式不同的摩擦由兩組形式不同的摩擦片和一個壓緊機(jī)構(gòu)組成片和一個壓緊機(jī)構(gòu)組成 齒輪套筒齒輪套筒2空套在軸空套在軸1上上，外摩擦片，外摩擦片4見見圖圖c的外徑上有三或的外徑上有三

8、或四個均布凸齒，插在四個均布凸齒，插在齒輪套筒齒輪套筒2上相應(yīng)的上相應(yīng)的軸向槽中，用其內(nèi)孔軸向槽中，用其內(nèi)孔空套在花鍵軸空套在花鍵軸1上。上。 內(nèi)摩擦片內(nèi)摩擦片5的形狀如的形狀如圖圖d所示，為外圓、所示，為外圓、內(nèi)花鍵孔，與花鍵軸內(nèi)花鍵孔，與花鍵軸配合，并可沿花鍵軸配合，并可沿花鍵軸軸向滑動，其外徑略軸向滑動，其外徑略小于套筒小于套筒2的內(nèi)徑的內(nèi)徑 外摩擦片總是與外摩擦片總是與齒輪齒輪2一起轉(zhuǎn)動，一起轉(zhuǎn)動，而內(nèi)摩擦片總與而內(nèi)摩擦片總與軸軸1一起轉(zhuǎn)動一起轉(zhuǎn)動 工作原理工作原理：當(dāng)壓緊機(jī)構(gòu)帶動壓緊套向左移動，將內(nèi)外：當(dāng)壓緊機(jī)構(gòu)帶動壓緊套向左移動，將內(nèi)外摩擦片相互壓緊時，則摩擦片相互壓緊時，則軸軸1

9、的運動靠摩擦片之間的摩的運動靠摩擦片之間的摩擦力，通過外摩擦片傳給齒輪擦力，通過外摩擦片傳給齒輪2，將運動接通，將運動接通。 因靠摩擦片之間的摩擦因靠摩擦片之間的摩擦力傳遞扭矩，所以力傳遞扭矩，所以離合離合器傳遞扭矩的大小器傳遞扭矩的大小取決取決于壓緊塊的壓緊力、摩于壓緊塊的壓緊力、摩擦片間的摩擦系數(shù)、摩擦片間的摩擦系數(shù)、摩擦片的作用半徑以及摩擦片的作用半徑以及摩擦面對數(shù)。擦面對數(shù)。 壓緊裝置壓緊裝置由滑套由滑套9、鋼球、鋼球8、壓緊套、壓緊套7及螺母套及螺母套6組成組成 接通運動接通運動：操縱滑套：操縱滑套9左左移時，其左端內(nèi)錐面將移時，其左端內(nèi)錐面將通過鋼球使壓緊套通過鋼球使壓緊套7左移，

10、左移，并帶動螺母套并帶動螺母套6左移將內(nèi)左移將內(nèi)外摩擦片壓緊外摩擦片壓緊 。一般多片式摩擦離合器是一般多片式摩擦離合器是人人力通過操縱機(jī)構(gòu)，移動壓緊力通過操縱機(jī)構(gòu)，移動壓緊裝置裝置，改變離合器的工作狀，改變離合器的工作狀態(tài)的態(tài)的 有時為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱或順序控有時為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱或順序控制而采用制而采用液壓、氣動或電磁力驅(qū)液壓、氣動或電磁力驅(qū)動、動、壓緊摩擦片壓緊摩擦片 液壓摩擦離合器液壓摩擦離合器工作原理工作原理：內(nèi)外摩擦片的內(nèi)外摩擦片的壓緊力由液壓壓緊力由液壓缸的活塞缸的活塞2左移提供左移提供。當(dāng)液壓。當(dāng)液壓油缸右腔接通低壓油路時，油缸右腔接通低壓油路時，活塞在彈簧力作用下右移，活塞在彈簧力

11、作用下右移，松開內(nèi)外摩擦片松開內(nèi)外摩擦片 摩擦式離合器摩擦式離合器 優(yōu)點優(yōu)點：1、靠摩擦力傳遞運動和扭、靠摩擦力傳遞運動和扭矩，矩，過載時離合器接合面產(chǎn)過載時離合器接合面產(chǎn)生打滑，生打滑，能避免損壞零件，能避免損壞零件，起到安全保護(hù)作用起到安全保護(hù)作用 2、且摩擦片的、且摩擦片的接合及分離接合及分離動作是逐步完成動作是逐步完成的，連續(xù)且的，連續(xù)且平穩(wěn)，無沖擊，可以在運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無沖擊，可以在運轉(zhuǎn)中進(jìn)行中進(jìn)行 缺點缺點：因摩擦片的打滑不能：因摩擦片的打滑不能保證準(zhǔn)確的傳動比，且傳遞保證準(zhǔn)確的傳動比，且傳遞的扭矩不可過大的扭矩不可過大 傳遞大扭矩傳遞大扭矩：要增大摩擦片的工：要增大摩擦片的工作半徑，

12、增加摩擦片數(shù)，因而具作半徑，增加摩擦片數(shù)，因而具有較大的結(jié)構(gòu)尺寸有較大的結(jié)構(gòu)尺寸 摩擦式離合器應(yīng)用摩擦式離合器應(yīng)用：廣泛：廣泛用于需要頻繁啟動、制動用于需要頻繁啟動、制動或速度大小及方向頻繁變或速度大小及方向頻繁變換的傳動中。換的傳動中。摩擦式離合器摩擦式離合器四、超越離合器四、超越離合器 定義定義：屬于：屬于非外力操縱非外力操縱的離合器，的離合器，應(yīng)用：應(yīng)用：在有快慢兩在有快慢兩個動力源交替?zhèn)鲃拥妮S上，可以實現(xiàn)輸出軸快慢運動個動力源交替?zhèn)鲃拥妮S上，可以實現(xiàn)輸出軸快慢運動的自動轉(zhuǎn)換的自動轉(zhuǎn)換 。解釋解釋：即當(dāng)有快慢兩種動力源同時輸入時，離合器可以：即當(dāng)有快慢兩種動力源同時輸入時，離合器可以不斷

13、開慢速運動而自動接通快速運動，使其超越慢速運不斷開慢速運動而自動接通快速運動，使其超越慢速運動；而當(dāng)快速運動停止后，又自動恢復(fù)慢速運動動；而當(dāng)快速運動停止后，又自動恢復(fù)慢速運動 種類種類：常用的有滾柱式單向超越離合器，帶撥爪的單：常用的有滾柱式單向超越離合器，帶撥爪的單向超越離合器和雙向超越離合器等。向超越離合器和雙向超越離合器等。結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：星形體星形體4，帶外套，帶外套m的齒輪的齒輪2，滾柱，滾柱3及彈簧銷及彈簧銷7 滾柱式單向超越離合器滾柱式單向超越離合器 外套齒輪外套齒輪2空套在軸空套在軸上，通過齒輪上，通過齒輪1輸入慢速運動輸入慢速運動；星星形體形體4用鍵固定在軸用鍵固定在軸

14、上，由快速電機(jī)上，由快速電機(jī)D通過齒輪通過齒輪6輸入輸入快速運動快速運動。三個滾柱。三個滾柱3分別在由星形體分別在由星形體4和齒輪套和齒輪套m所形所形成的三個楔形空間內(nèi)，靠彈簧力與星形體成的三個楔形空間內(nèi)，靠彈簧力與星形體4和齒輪套和齒輪套m接觸。接觸。 當(dāng)僅有當(dāng)僅有慢速運動慢速運動由軸由軸通過齒輪通過齒輪1傳至傳至齒輪齒輪2（逆時針轉(zhuǎn)（逆時針轉(zhuǎn)動）時，動）時，套套m與滾柱與滾柱3之間的摩擦力使?jié)L柱滾向楔縫窄之間的摩擦力使?jié)L柱滾向楔縫窄處，將處，將m與星形體楔成一體，帶動星形體逆時針轉(zhuǎn)動與星形體楔成一體，帶動星形體逆時針轉(zhuǎn)動，并通過軸并通過軸上的鍵將運動傳給軸上的鍵將運動傳給軸。 工作原理：工

15、作原理：工作原理：工作原理：當(dāng)慢速運動沒有停止，又啟動了當(dāng)慢速運動沒有停止，又啟動了快速快速電機(jī)時，齒輪電機(jī)時，齒輪6通通過齒輪過齒輪5將逆時針方向快速運動傳給將逆時針方向快速運動傳給軸，使軸，使星形體逆星形體逆時針方向快轉(zhuǎn)，滾柱時針方向快轉(zhuǎn)，滾柱3則反向滾動，壓縮彈簧，齒輪套則反向滾動，壓縮彈簧，齒輪套m與星形體脫開，分別以各自不同轉(zhuǎn)速，互不干涉地同與星形體脫開，分別以各自不同轉(zhuǎn)速，互不干涉地同向旋轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn) 工作原理：工作原理：當(dāng)快速電機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，彈簧銷將滾柱推向楔縫窄處，當(dāng)快速電機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，彈簧銷將滾柱推向楔縫窄處，又將又將m與星形體與星形體4楔緊，慢速運動重新接通。楔緊，慢速運動重新

16、接通。 這種離合器只能自動轉(zhuǎn)換逆時針方向的快慢速運動，這種離合器只能自動轉(zhuǎn)換逆時針方向的快慢速運動，故稱故稱單向超越離合器單向超越離合器。帶撥爪的單向超越離合器帶撥爪的單向超越離合器可以自動轉(zhuǎn)換單一方向的慢速運動和雙向的快速運動可以自動轉(zhuǎn)換單一方向的慢速運動和雙向的快速運動 與單向超越離合器的區(qū)別：與單向超越離合器的區(qū)別：齒輪齒輪5空套在軸上，其快速運動不直接傳給星形體空套在軸上，其快速運動不直接傳給星形體4，而，而是經(jīng)齒輪是經(jīng)齒輪5左側(cè)的三個伸入星形體楔縫中的撥爪傳動左側(cè)的三個伸入星形體楔縫中的撥爪傳動 帶撥爪的單向超越離合器帶撥爪的單向超越離合器工作原理：工作原理：齒輪齒輪5逆時針轉(zhuǎn)動時，

17、由撥爪直接帶動星形體實現(xiàn)逆時逆時針轉(zhuǎn)動時，由撥爪直接帶動星形體實現(xiàn)逆時針快轉(zhuǎn)，齒輪針快轉(zhuǎn)，齒輪5順時針轉(zhuǎn)動時，撥爪順時針轉(zhuǎn)動時，撥爪n則通過滾柱則通過滾柱3推星推星形體，實現(xiàn)順時針快轉(zhuǎn)。在這兩種情況下都可使?jié)L柱形體，實現(xiàn)順時針快轉(zhuǎn)。在這兩種情況下都可使?jié)L柱與齒輪套與齒輪套m脫開。脫開。雙向超越離合器：雙向超越離合器：能實現(xiàn)正反兩個方向的快慢速運動能實現(xiàn)正反兩個方向的快慢速運動的自動轉(zhuǎn)換。其原理同帶撥爪的單向超載離合器一樣的自動轉(zhuǎn)換。其原理同帶撥爪的單向超載離合器一樣 超越離合器超越離合器正常工作正常工作超越離合器超越離合器快速超越快速超越五、五、安全離合器安全離合器 作用作用：提供過載保：提供

18、過載保護(hù)，即當(dāng)機(jī)床過載護(hù)，即當(dāng)機(jī)床過載或出現(xiàn)故障時能自或出現(xiàn)故障時能自動斷開運動而保護(hù)動斷開運動而保護(hù)零件不受損壞，也零件不受損壞，也是一種是一種非外力操縱非外力操縱式離合器式離合器 工作原理工作原理：半離合器半離合器5和和6的相對端面為相吻合的螺旋齒面的相對端面為相吻合的螺旋齒面5空套在軸上，空套在軸上，6與與軸用花鍵連接軸用花鍵連接 正常工作正常工作時，在時，在彈簧彈簧7的彈力作的彈力作用下，用下，5、6的齒的齒面緊密嚙合，成面緊密嚙合，成為一體，同步旋為一體，同步旋轉(zhuǎn)，傳遞運動轉(zhuǎn)，傳遞運動 機(jī)床過載機(jī)床過載或出現(xiàn)故或出現(xiàn)故障障時，半離合器時，半離合器6停轉(zhuǎn)，但整個傳動停轉(zhuǎn)，但整個傳動鏈帶

19、動半離合器鏈帶動半離合器5仍在轉(zhuǎn)動仍在轉(zhuǎn)動兩螺旋齒面相對兩螺旋齒面相對滑動，產(chǎn)生滑動，產(chǎn)生軸向軸向分力分力當(dāng)軸向分力超過彈當(dāng)軸向分力超過彈簧的壓力時，右半簧的壓力時，右半離合器壓縮彈簧而離合器壓縮彈簧而向右移動，與左半向右移動，與左半離合器離合器5脫開，運脫開，運動聯(lián)系中斷，因而動聯(lián)系中斷，因而不會損壞其他零件不會損壞其他零件當(dāng)當(dāng)過載消失或故過載消失或故障排除后障排除后，兩半，兩半離合器齒面間的離合器齒面間的軸向分力減小，軸向分力減小，右半離器被彈簧右半離器被彈簧重新壓緊在左半重新壓緊在左半離合器齒面上，離合器齒面上，二者一起傳動，二者一起傳動，運動聯(lián)系恢復(fù)運動聯(lián)系恢復(fù) 牙嵌式安全離合器優(yōu)缺點

20、牙嵌式安全離合器優(yōu)缺點：結(jié)構(gòu)簡單，過載時齒面打滑發(fā)出響聲，可作為過結(jié)構(gòu)簡單，過載時齒面打滑發(fā)出響聲，可作為過載報警信號，但噪聲較大，且齒面易磨損。載報警信號，但噪聲較大，且齒面易磨損。鋼球式安全離合器鋼球式安全離合器 兩個半離合器的齒面用彈簧將鋼球頂在錐孔里相連接兩個半離合器的齒面用彈簧將鋼球頂在錐孔里相連接 優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：動作反應(yīng)靈敏，作為安全離合器比牙嵌式可靠，動作反應(yīng)靈敏，作為安全離合器比牙嵌式可靠，過載時噪聲也小。但端面錐孔口磨損快，不宜用于傳遞過載時噪聲也小。但端面錐孔口磨損快，不宜用于傳遞重載荷。重載荷。 第二節(jié)第二節(jié) 變速傳動機(jī)構(gòu)變速傳動機(jī)構(gòu)有級變速機(jī)構(gòu)有級變速機(jī)構(gòu)：采用不同的

21、方式改變主、從動：采用不同的方式改變主、從動兩軸間的傳動比進(jìn)行變速，從而兩軸間的傳動比進(jìn)行變速，從而使主動軸的一使主動軸的一種轉(zhuǎn)速變?yōu)閺膭虞S的幾種不同轉(zhuǎn)速種轉(zhuǎn)速變?yōu)閺膭虞S的幾種不同轉(zhuǎn)速 無級變速機(jī)構(gòu)無級變速機(jī)構(gòu)：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化能實現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中各種不以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中各種不同工況的要求同工況的要求 一、幾種常見的有級變速傳動機(jī)構(gòu)一、幾種常見的有級變速傳動機(jī)構(gòu)1、塔輪變速傳動機(jī)構(gòu)、塔輪變速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：兩個塔形皮帶輪兩個塔形皮帶輪1、3各包括

22、三個不同直各包括三個不同直徑的皮帶輪，皮帶輪徑的皮帶輪，皮帶輪1、3分別固定在主、分別固定在主、從動軸從動軸和和上。平皮帶上。平皮帶2繞其上繞其上 工作原理工作原理：皮帶：皮帶2可以在塔輪上移可以在塔輪上移換三個不同位置，從而得到三種不換三個不同位置，從而得到三種不同傳動比同傳動比 332211/dddddd、故當(dāng)故當(dāng)軸以一種轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，軸以一種轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，軸可軸可以得到三種不同轉(zhuǎn)速以得到三種不同轉(zhuǎn)速 塔輪變速傳動機(jī)構(gòu)的塔輪變速傳動機(jī)構(gòu)的變速級數(shù)取決變速級數(shù)取決于不同直徑的帶輪的數(shù)目于不同直徑的帶輪的數(shù)目，一般為，一般為2級或級或3級。級。 優(yōu)點優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，傳動平衡，過載是結(jié)構(gòu)簡單，傳動平

23、衡，過載時能打滑，有過載保護(hù)作用。時能打滑，有過載保護(hù)作用。缺點缺點是尺寸大，變速時換移皮帶不是尺寸大，變速時換移皮帶不夠方便夠方便 2、滑移齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)滑移齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：主動軸：主動軸上固定了兩個或三個齒輪，相互保上固定了兩個或三個齒輪，相互保持一定間距。持一定間距。雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪塊以花鍵與從動軸塊以花鍵與從動軸相連相連 工作原理工作原理：移動滑移齒輪塊到不同的嚙合位置，可以實：移動滑移齒輪塊到不同的嚙合位置，可以實現(xiàn)不同齒輪副的嚙合而使現(xiàn)不同齒輪副的嚙合而使軸得到軸得到2級或級或3級轉(zhuǎn)速級轉(zhuǎn)速 滑移齒輪塊結(jié)構(gòu)滑移齒輪塊結(jié)構(gòu)： 整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)

24、構(gòu) 拼裝式結(jié)構(gòu)拼裝式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)環(huán)形槽環(huán)形槽bk是插齒或剃齒時的退刀槽是插齒或剃齒時的退刀槽 b是撥叉槽是撥叉槽，裝撥叉撥齒輪塊滑移，裝撥叉撥齒輪塊滑移 拼裝式結(jié)構(gòu)拼裝式結(jié)構(gòu)：一般用鍵將幾個單個：一般用鍵將幾個單個齒輪拼裝在一起，用彈簧擋圈軸向齒輪拼裝在一起，用彈簧擋圈軸向定位定位 滑移齒輪塊上的齒輪數(shù)，最好不超過滑移齒輪塊上的齒輪數(shù)，最好不超過3，否則在滑移時，否則在滑移時會引起滑移齒輪與固定齒輪的齒頂相碰。會引起滑移齒輪與固定齒輪的齒頂相碰。 滑移齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)滑移齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比準(zhǔn)確，：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比準(zhǔn)確，變速傳動方便，傳動效率高，應(yīng)用廣泛。變速

25、傳動方便，傳動效率高，應(yīng)用廣泛。缺點缺點是不能在運動中變速。是不能在運動中變速。3、離合器變速傳動機(jī)構(gòu)、離合器變速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：由離合器和齒輪組成，固定在軸：由離合器和齒輪組成，固定在軸上的齒輪上的齒輪 分別與空套在軸分別與空套在軸上的齒輪上的齒輪 始終保持嚙合，始終保持嚙合，但不能將軸但不能將軸的運動直接傳給的運動直接傳給 21ZZ 和21ZZ和工作原理工作原理：只有當(dāng)：只有當(dāng)與軸與軸花鍵連接的雙向離合器花鍵連接的雙向離合器M（牙嵌式或摩擦式）左移或右移，與齒輪（牙嵌式或摩擦式）左移或右移，與齒輪 接合接合時，才能將運動接通時，才能將運動接通 21ZZ和離合器有左、右兩個嚙合位置

26、，得離合器有左、右兩個嚙合位置，得到兩種不同傳動比到兩種不同傳動比 ，變速級數(shù)為，變速級數(shù)為2 2211/ZZZZ、圖圖b是由兩個雙向離合器及六個空套齒輪組成是由兩個雙向離合器及六個空套齒輪組成 離合器離合器M1和和M2的嚙合位置有四種不同組合，有四種不的嚙合位置有四種不同組合，有四種不同的傳動比同的傳動比 33121 ZZuMM11321 ZZuMM221133221 ZZZZZZuMM22421 ZZuMM圖圖c為一種單回曲機(jī)構(gòu)為一種單回曲機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：從動軸：從動軸和主動軸和主動軸同軸線布置同軸線布置 工作原理工作原理：合上離合器：合上離合器M，將軸，將軸的運動直接傳給的運動直

27、接傳給軸軸 11u脫開離合器脫開離合器M，經(jīng)，經(jīng) 嚙合將運動傳給軸嚙合將運動傳給軸 2211/ZZZZ、22112ZZZZu這種單回曲機(jī)構(gòu)也稱這種單回曲機(jī)構(gòu)也稱背輪機(jī)構(gòu)背輪機(jī)構(gòu)。背輪機(jī)構(gòu)有兩級傳動比背輪機(jī)構(gòu)有兩級傳動比 離合器變速傳動機(jī)構(gòu)離合器變速傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)點優(yōu)點:變速方便，利用摩擦離合器變速方便，利用摩擦離合器可以在運動中變速可以在運動中變速，易于實現(xiàn)自動化。易于實現(xiàn)自動化。變速時，齒輪不移動變速時，齒輪不移動，故可采用斜，故可采用斜齒輪使傳動平衡。齒輪使傳動平衡。在齒輪尺寸較大時，操縱離合器移在齒輪尺寸較大時，操縱離合器移動比操縱齒輪移動省力動比操縱齒輪移動省力。缺點缺點:各對齒輪始終處于

28、嚙合狀態(tài)，易磨損，傳動效率各對齒輪始終處于嚙合狀態(tài)，易磨損，傳動效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大。低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大。4、掛輪變速傳動機(jī)構(gòu)、掛輪變速傳動機(jī)構(gòu)圖圖a為一對掛輪變速傳動機(jī)構(gòu)為一對掛輪變速傳動機(jī)構(gòu) 工作原理工作原理：軸：軸、軸、軸上裝有一對上裝有一對可以拆卸更換的齒輪可以拆卸更換的齒輪A（稱（稱掛輪或交換齒輪、配換齒輪掛輪或交換齒輪、配換齒輪）和）和B，從設(shè)備備有，從設(shè)備備有的齒輪中挑選不同的齒數(shù)的兩個掛輪換裝在軸的齒輪中挑選不同的齒數(shù)的兩個掛輪換裝在軸和軸和軸上，就得到不同的傳動比上，就得到不同的傳動比 變速級數(shù)變速級數(shù)取決于備有齒輪中能相互嚙合且滿足取決于備有齒輪中能相互嚙合且滿足中心

29、距要求的齒輪副的對數(shù)。在齒數(shù)模數(shù)相同中心距要求的齒輪副的對數(shù)。在齒數(shù)模數(shù)相同時，要求配換的各對掛輪的齒數(shù)和應(yīng)相等時，要求配換的各對掛輪的齒數(shù)和應(yīng)相等 圖圖c采用的是兩對掛輪采用的是兩對掛輪 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：掛輪掛輪a和和d分別裝在位置固定的軸分別裝在位置固定的軸和和軸軸上，上，齒輪齒輪c和和b用平鍵連在一起，空套在用平鍵連在一起，空套在掛輪掛輪架上可以調(diào)整位置的架上可以調(diào)整位置的中間軸中間軸5上上 圖圖c采用的是兩對掛輪采用的是兩對掛輪 工作原理工作原理：軸：軸的運動由齒輪的運動由齒輪a和和b嚙合傳入，嚙合傳入，c和和b同同步旋轉(zhuǎn)，并通過步旋轉(zhuǎn)，并通過c和和d嚙合傳給嚙合傳給軸。軸。 怎樣實

30、現(xiàn)變速？怎樣實現(xiàn)變速？掛輪架掛輪架7可以繞軸可以繞軸擺動，調(diào)整一定角擺動，調(diào)整一定角度以保證度以保證c與與d的嚙的嚙合合。調(diào)整好后，由。調(diào)整好后，由穿在弧形槽中的螺穿在弧形槽中的螺釘釘6固定在機(jī)體上固定在機(jī)體上 a、b中心距改變時中心距改變時：中間軸中間軸5用螺釘和墊片固定在掛輪架用螺釘和墊片固定在掛輪架7的直槽中，的直槽中，可在直可在直槽中上下移動槽中上下移動，以保證以保證a和和b的嚙合的嚙合掛輪變速傳動機(jī)構(gòu)掛輪變速傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。由于用作主、從動輪的齒輪可結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。由于用作主、從動輪的齒輪可以顛倒其位置，所以用較少的齒輪可獲得較多的變速級以顛倒其位置，所以用較少的

31、齒輪可獲得較多的變速級數(shù)。數(shù)。缺點：缺點：變速麻煩，調(diào)整齒輪費時費力變速麻煩，調(diào)整齒輪費時費力應(yīng)用應(yīng)用：主要用：主要用于不需要經(jīng)常于不需要經(jīng)常變速的場合。變速的場合。如加工齒輪的如加工齒輪的插齒機(jī)。插齒機(jī)。5、擺移齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)、擺移齒輪變速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：軸：軸上固定地安裝著若干個模數(shù)相同、齒上固定地安裝著若干個模數(shù)相同、齒數(shù)不等的齒輪，稱為數(shù)不等的齒輪，稱為塔齒輪塔齒輪 。為了將軸。為了將軸的運動傳給的運動傳給軸軸，設(shè)置了一個中間齒輪，設(shè)置了一個中間齒輪4 齒輪齒輪4空套在銷軸空套在銷軸3上上，銷軸銷軸3固定在擺動架固定在擺動架1上上。擺動。擺動架可隨齒輪架可隨齒輪2、4軸向移

32、動且繞軸軸向移動且繞軸擺動一定角度，以擺動一定角度，以保證齒輪保證齒輪2能與塔齒輪能與塔齒輪5上每一個齒輪嚙合而得到若干上每一個齒輪嚙合而得到若干不同傳動比。銷子不同傳動比。銷子6起固定和鎖緊作用起固定和鎖緊作用 變速工作原理：變速工作原理：變速時先拔出定位銷變速時先拔出定位銷6，轉(zhuǎn)動擺動架，轉(zhuǎn)動擺動架1使齒輪使齒輪4與塔齒輪與塔齒輪脫開嚙合，然后軸向移動擺動架至所需齒輪的嚙合位置，脫開嚙合，然后軸向移動擺動架至所需齒輪的嚙合位置，再將定位銷插入相應(yīng)的定位孔中即可。再將定位銷插入相應(yīng)的定位孔中即可。6、拉鍵變速傳動機(jī)構(gòu)、拉鍵變速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：一組塔齒輪一組塔齒輪固定在軸固定在軸上，

33、數(shù)目相等的上，數(shù)目相等的另另一級塔齒輪空套一級塔齒輪空套在軸在軸上，兩組齒輪如終保持嚙合。上，兩組齒輪如終保持嚙合。軸軸內(nèi)孔裝有一內(nèi)孔裝有一拉鍵機(jī)構(gòu)拉鍵機(jī)構(gòu)。 工作原理工作原理：操縱手柄可驅(qū)動齒輪：操縱手柄可驅(qū)動齒輪5帶動拉桿帶動拉桿4左右移動，左右移動，在彈簧在彈簧1的作用下，將鍵壓入某一齒輪的鍵槽中，將該齒的作用下，將鍵壓入某一齒輪的鍵槽中，將該齒輪的運動傳給軸輪的運動傳給軸 在各空套齒輪之間有在各空套齒輪之間有墊圈墊圈3彼此隔開，防止拉鍵彼此隔開，防止拉鍵2同時同時進(jìn)入相鄰兩個空套齒輪的鍵槽中，也避免了轉(zhuǎn)速不同進(jìn)入相鄰兩個空套齒輪的鍵槽中，也避免了轉(zhuǎn)速不同的相鄰齒輪間的相互摩擦。的相鄰齒

34、輪間的相互摩擦。擺移齒輪機(jī)構(gòu)和拉鍵機(jī)構(gòu)剛度較差，能傳遞的轉(zhuǎn)矩不大。擺移齒輪機(jī)構(gòu)和拉鍵機(jī)構(gòu)剛度較差，能傳遞的轉(zhuǎn)矩不大。7、有級變速傳動系統(tǒng)、有級變速傳動系統(tǒng)常用的兩軸間的常用的兩軸間的基本變速傳動機(jī)構(gòu)基本變速傳動機(jī)構(gòu)，除擺移齒輪機(jī)構(gòu)、，除擺移齒輪機(jī)構(gòu)、拉鍵機(jī)構(gòu)和掛輪機(jī)構(gòu)外，拉鍵機(jī)構(gòu)和掛輪機(jī)構(gòu)外，一般只有一般只有24級傳動比級傳動比，這對，這對需要更多變速級數(shù)的系統(tǒng)來說，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的需要更多變速級數(shù)的系統(tǒng)來說，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 為此常為此常將幾個基本變速機(jī)構(gòu)順序地串聯(lián)起來，組成一將幾個基本變速機(jī)構(gòu)順序地串聯(lián)起來，組成一個有級變速傳動系統(tǒng)個有級變速傳動系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的每一個基本變速傳。該系統(tǒng)中的每一個基

35、本變速傳動機(jī)構(gòu)稱為一個動機(jī)構(gòu)稱為一個變速組變速組。 圖圖a是由兩個滑移齒輪變速組組成是由兩個滑移齒輪變速組組成的變速系統(tǒng)的變速系統(tǒng) ZZZZZZZZZZ5544332211一一種種轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速六種轉(zhuǎn)速六種轉(zhuǎn)速圖圖d所示的傳動系統(tǒng)較為復(fù)雜所示的傳動系統(tǒng)較為復(fù)雜 在在軸軸和軸和軸之間之間、軸軸和和軸軸之間采用之間采用了兩個了兩個三聯(lián)滑三聯(lián)滑移齒輪變速組，移齒輪變速組，軸軸的一種的一種轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳至速傳至軸軸可可變?yōu)樽優(yōu)?種種 運動傳至運動傳至軸后，分兩條路線傳給主軸軸后，分兩條路線傳給主軸 A6644642045185020A6644642045185020軸軸到軸到軸之間的之間的機(jī)構(gòu)看成是變速級機(jī)構(gòu)看成

36、是變速級數(shù)為數(shù)為2的變速組的變速組 軸軸到軸到軸之間之間33218級轉(zhuǎn)速級轉(zhuǎn)速 一個變速傳動系統(tǒng)一個變速傳動系統(tǒng)的變速級數(shù)等于各的變速級數(shù)等于各變速組變速級數(shù)的變速組變速級數(shù)的乘積乘積 ！二、無級變速傳動機(jī)構(gòu)二、無級變速傳動機(jī)構(gòu)常用常用的機(jī)械式無級變速器的機(jī)械式無級變速器功能特征功能特征：在：在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，能實現(xiàn)下，能實現(xiàn)輸出軸的輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在，以滿足機(jī)器或生產(chǎn)系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中各種不同工況的要求運轉(zhuǎn)過程中各種不同工況的要求 結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征:由由變速傳動機(jī)構(gòu)變速傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速機(jī)構(gòu)以及以及加壓裝

37、置或加壓裝置或輸出機(jī)構(gòu)輸出機(jī)構(gòu)三部分組成。三部分組成。應(yīng)用應(yīng)用:目前已成為一種基本的目前已成為一種基本的通用傳動形式通用傳動形式，應(yīng)用于紡，應(yīng)用于紡織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運織、輕工、食品、包裝、化工、機(jī)床、電工、起重運輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗等各類機(jī)械，輸、礦山冶金、工程、農(nóng)業(yè)、國防及試驗等各類機(jī)械，已開發(fā)已開發(fā)有各種類型并已系列化生產(chǎn)有各種類型并已系列化生產(chǎn)。1.機(jī)械無級變速器的特征和應(yīng)用機(jī)械無級變速器的特征和應(yīng)用2.機(jī)械無級變速器的分類機(jī)械無級變速器的分類(l)摩擦式無級變速器摩擦式無級變速器:利用主、從動元件利用主、從動元件(或通過中間元或通過中間元件件

38、)在接觸處產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動，并通過改變接觸在接觸處產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動，并通過改變接觸處的工作半徑實現(xiàn)無級變速處的工作半徑實現(xiàn)無級變速 (2)鏈?zhǔn)綗o級變速器鏈?zhǔn)綗o級變速器 變速傳動機(jī)構(gòu)由主、從動鏈輪及鏈變速傳動機(jī)構(gòu)由主、從動鏈輪及鏈組成，利用鏈條左右兩側(cè)面與作為鏈輪的兩錐盤接觸所組成，利用鏈條左右兩側(cè)面與作為鏈輪的兩錐盤接觸所產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動，并通過改變兩錐盤的軸向距離產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動，并通過改變兩錐盤的軸向距離以調(diào)整它們與鏈的接觸位置和工作半徑，從而實現(xiàn)無級以調(diào)整它們與鏈的接觸位置和工作半徑，從而實現(xiàn)無級變速。變速。(3)帶式無級變速器帶式無級變速器 與鏈?zhǔn)阶兯倨飨嗨婆c鏈?zhǔn)阶兯倨?/p>

39、相似 (4)脈動式無級變速器脈動式無級變速器 其工作原理與連桿機(jī)構(gòu)相同其工作原理與連桿機(jī)構(gòu)相同 3.摩擦式無級變速器摩擦式無級變速器錐盤環(huán)盤式無級變速器基本型的結(jié)構(gòu)示意圖如下錐盤環(huán)盤式無級變速器基本型的結(jié)構(gòu)示意圖如下: 工作原理工作原理:由電動機(jī)驅(qū)動的主動錐盤由電動機(jī)驅(qū)動的主動錐盤1，通過接觸處的，通過接觸處的摩擦力，帶動從動環(huán)盤摩擦力，帶動從動環(huán)盤2傳遞運動和動力傳遞運動和動力.環(huán)盤環(huán)盤2通過通過凸輪軸套凸輪軸套3與輸出軸的凸輪與輸出軸的凸輪4嵌合在一起嵌合在一起 摩擦力的產(chǎn)生摩擦力的產(chǎn)生:凸輪套凸輪套3和凸和凸輪輪4可可根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩的變化根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩的變化相對轉(zhuǎn)動，使凸輪套軸向移相對轉(zhuǎn)動，

40、使凸輪套軸向移動動，以增加錐盤與環(huán)盤接觸，以增加錐盤與環(huán)盤接觸處的壓緊力，產(chǎn)生足夠的摩處的壓緊力，產(chǎn)生足夠的摩擦力擦力 變速原理變速原理:調(diào)速時，可以轉(zhuǎn)動調(diào)速齒輪調(diào)速時，可以轉(zhuǎn)動調(diào)速齒輪7，通過齒輪齒條，通過齒輪齒條，帶動錐盤座帶動錐盤座6和錐盤和錐盤1上下移動，從而改變其與環(huán)盤上下移動，從而改變其與環(huán)盤2的的傳動接觸位置及工作半徑，實現(xiàn)所需的速度變化。傳動接觸位置及工作半徑，實現(xiàn)所需的速度變化?？梢钥闯觯Σ潦綗o級可以看出，摩擦式無級變速器基本上是由三部變速器基本上是由三部分組成分組成:傳遞運動和動傳遞運動和動力的力的摩擦變速傳動機(jī)構(gòu)摩擦變速傳動機(jī)構(gòu)；保證產(chǎn)生摩擦力所需的保證產(chǎn)生摩擦力所需的

41、加壓裝置加壓裝置；實現(xiàn)變速的；實現(xiàn)變速的調(diào)速機(jī)構(gòu)。調(diào)速機(jī)構(gòu)。(l)摩擦變速傳動機(jī)構(gòu)摩擦變速傳動機(jī)構(gòu) i.直接傳動式，即主、從動摩擦元件直接接觸傳動直接傳動式，即主、從動摩擦元件直接接觸傳動 ii.中間元件式，即主、從元件通過中間元件進(jìn)行傳動中間元件式，即主、從元件通過中間元件進(jìn)行傳動 iii.行星傳動式，即中間元件為行星運動的傳動機(jī)構(gòu)行星傳動式，即中間元件為行星運動的傳動機(jī)構(gòu) 具體見表具體見表22（p29）(2)加壓裝置加壓裝置 用來產(chǎn)生摩擦傳動工作表面之間的壓緊力，該力的大小、用來產(chǎn)生摩擦傳動工作表面之間的壓緊力，該力的大小、變化直接關(guān)系到傳動的承載能力及其性能，因此加壓裝變化直接關(guān)系到傳動

42、的承載能力及其性能，因此加壓裝置也是無級變速器的基本組成部分置也是無級變速器的基本組成部分 彈簧加壓彈簧加壓 通過彈簧彈力使主、從通過彈簧彈力使主、從動摩擦元件工作表面彼動摩擦元件工作表面彼此壓緊而產(chǎn)生壓緊力此壓緊而產(chǎn)生壓緊力(如如圖中的彈簧圖中的彈簧5) 彈簧加壓彈簧加壓 優(yōu)點優(yōu)點:結(jié)構(gòu)較簡單，便于布置，且能防止過載結(jié)構(gòu)較簡單，便于布置，且能防止過載 缺點缺點：傳動元件、軸承和軸始終處于最大壓力作用下，：傳動元件、軸承和軸始終處于最大壓力作用下，以致降低了傳動的效率和壽命以致降低了傳動的效率和壽命 應(yīng)用應(yīng)用：彈簧加壓裝置通：彈簧加壓裝置通常與和其他加壓裝置配常與和其他加壓裝置配合使用，由它來

43、產(chǎn)生部合使用，由它來產(chǎn)生部分必要的壓緊力。分必要的壓緊力。端面凸輪加壓端面凸輪加壓 凹凸相對應(yīng)的端面凸輪和凸輪槽分別安置在軸和軸套上凹凸相對應(yīng)的端面凸輪和凸輪槽分別安置在軸和軸套上 在變速器在變速器空載轉(zhuǎn)動空載轉(zhuǎn)動時，對應(yīng)的端面凸輪和凸輪槽完全嵌時，對應(yīng)的端面凸輪和凸輪槽完全嵌合在一起而成為一剛性聯(lián)軸器，使軸套和軸一起轉(zhuǎn)動合在一起而成為一剛性聯(lián)軸器，使軸套和軸一起轉(zhuǎn)動 在在負(fù)載工作負(fù)載工作時，凸輪和凸時，凸輪和凸輪槽隨著負(fù)載的作用、變輪槽隨著負(fù)載的作用、變化彼此沿周向作相對轉(zhuǎn)動，化彼此沿周向作相對轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致凸輪套產(chǎn)生軸向位移，導(dǎo)致凸輪套產(chǎn)生軸向位移，從而使摩擦元件的工作表從而使摩擦元件的工作表

44、面壓緊并產(chǎn)生相應(yīng)的壓緊面壓緊并產(chǎn)生相應(yīng)的壓緊力。力。鋼球鋼球(柱柱) V形槽加壓形槽加壓 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：在摩擦元件和傳動軸盤的端面圓周上各制：在摩擦元件和傳動軸盤的端面圓周上各制成均布對應(yīng)的成均布對應(yīng)的V形槽，每條槽內(nèi)各安置一個鋼球形槽，每條槽內(nèi)各安置一個鋼球(柱柱) 當(dāng)當(dāng)空載空載時，摩擦元件與傳動軸盤兩者的時，摩擦元件與傳動軸盤兩者的V形槽處于對稱形槽處于對稱位置，鋼球位置，鋼球(柱在其中柱在其中圖圖b不產(chǎn)生壓力；而不產(chǎn)生壓力；而隨著負(fù)載隨著負(fù)載的作用、變化的作用、變化，對應(yīng)的兩，對應(yīng)的兩V形槽沿周向相對轉(zhuǎn)動并錯開，形槽沿周向相對轉(zhuǎn)動并錯開，從而楔緊其間的鋼球從而楔緊其間的鋼球(柱柱)而

45、而產(chǎn)生軸向壓力產(chǎn)生軸向壓力Qa圖圖c。端面凸輪加壓端面凸輪加壓與與鋼球鋼球(柱柱)V形槽形槽加壓兩種方式的作用原加壓兩種方式的作用原理基本相同，壓緊力是根據(jù)負(fù)載情況而變化的，所以理基本相同，壓緊力是根據(jù)負(fù)載情況而變化的，所以稱為稱為自動加壓式自動加壓式 由于其壓緊力不是恒定的，故可減少滑動，提高傳動由于其壓緊力不是恒定的，故可減少滑動，提高傳動效率和壽命，便于實現(xiàn)恒功率傳動效率和壽命，便于實現(xiàn)恒功率傳動 通常自動加壓式的端面凸輪加壓裝置或鋼球通常自動加壓式的端面凸輪加壓裝置或鋼球(柱柱)V形槽形槽加壓裝置與彈簧加壓裝置配合應(yīng)用，由彈簧產(chǎn)生必要加壓裝置與彈簧加壓裝置配合應(yīng)用，由彈簧產(chǎn)生必要的預(yù)壓

46、緊力。的預(yù)壓緊力。(3)調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速機(jī)構(gòu) 摩擦式無級變速器是依靠改變兩摩擦元件間的接觸位置，摩擦式無級變速器是依靠改變兩摩擦元件間的接觸位置，從而使其工作半徑比值產(chǎn)生相應(yīng)變化來進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的從而使其工作半徑比值產(chǎn)生相應(yīng)變化來進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的 其接觸位置改變的運動方式有兩種其接觸位置改變的運動方式有兩種 i：一元件相對另一元件沿接觸面移動：一元件相對另一元件沿接觸面移動 ii一元件相對另一元件一元件相對另一元件(或幾個元件或幾個元件)沿接觸面轉(zhuǎn)動沿接觸面轉(zhuǎn)動(或偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)) 摩擦式無級變速器一般是在運轉(zhuǎn)過摩擦式無級變速器一般是在運轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行調(diào)速，以免損傷摩擦元件。程中進(jìn)行調(diào)速，以免損傷摩擦元件。

47、但也有的允許停車時調(diào)速但也有的允許停車時調(diào)速 4.鏈?zhǔn)綗o級變速器鏈?zhǔn)綗o級變速器鏈?zhǔn)綗o級變速器是鏈?zhǔn)綗o級變速器是一種利用鏈輪和鋼質(zhì)撓性鏈條作為傳一種利用鏈輪和鋼質(zhì)撓性鏈條作為傳動元件來傳遞運動和動力的機(jī)械變速裝置動元件來傳遞運動和動力的機(jī)械變速裝置。它屬于開發(fā)。它屬于開發(fā)較早、應(yīng)用較多的一種通用型變速器。較早、應(yīng)用較多的一種通用型變速器。鏈?zhǔn)綗o級變速器鏈?zhǔn)綗o級變速器 傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu) 調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速機(jī)構(gòu) 鏈條張緊加壓機(jī)構(gòu)鏈條張緊加壓機(jī)構(gòu) (1)傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：每個鏈輪由兩個相對的錐盤：每個鏈輪由兩個相對的錐盤1構(gòu)成構(gòu)成 主、從動鏈輪的兩對主、從動鏈輪的兩對錐錐盤通過花鍵或?qū)фI盤

48、通過花鍵或?qū)фI分別分別裝在裝在相互平行的相互平行的輸入軸輸入軸和輸出軸和輸出軸2、5上上 鏈條鏈條6張緊在由兩相對張緊在由兩相對錐面形成的楔形夾槽內(nèi)錐面形成的楔形夾槽內(nèi) (1)傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu) 工作原理工作原理：工作狀況類似：工作狀況類似于帶傳動，在鏈條包繞在于帶傳動，在鏈條包繞在兩鏈輪的接觸區(qū)內(nèi)通過摩兩鏈輪的接觸區(qū)內(nèi)通過摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。(2)調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速機(jī)構(gòu) 作用是使主、從動鏈作用是使主、從動鏈輪的兩對錐盤各自作輪的兩對錐盤各自作相向或相背的軸向移相向或相背的軸向移動，動，即一對錐盤張開即一對錐盤張開而另一對錐盤合攏而另一對錐盤合攏，這樣就使保持張緊的這樣就使保持張緊的鏈條

49、與兩鏈輪的接觸鏈條與兩鏈輪的接觸半徑半徑(即工作半徑即工作半徑)分別分別變大或變小變大或變小 ，實現(xiàn)無，實現(xiàn)無級變速級變速 。目前應(yīng)用最為廣泛的剪式杠桿調(diào)速機(jī)構(gòu)目前應(yīng)用最為廣泛的剪式杠桿調(diào)速機(jī)構(gòu) 兩個等臂杠桿兩個等臂杠桿3通過通過鉸鏈固定在調(diào)節(jié)絲杠鉸鏈固定在調(diào)節(jié)絲杠4上上 轉(zhuǎn)動具有左右螺紋的調(diào)轉(zhuǎn)動具有左右螺紋的調(diào)速絲杠速絲杠7時，兩等臂杠桿時，兩等臂杠桿分別繞鉸接點反向擺動，分別繞鉸接點反向擺動，從而推動兩對錐盤等距從而推動兩對錐盤等距張開或合攏張開或合攏 鏈條與兩鏈輪的接鏈條與兩鏈輪的接觸半徑觸半徑 (3)鏈條張緊加壓機(jī)構(gòu)鏈條張緊加壓機(jī)構(gòu) 與其他摩擦傳動一樣，在鏈?zhǔn)綗o級變速器中必須設(shè)有與其他

50、摩擦傳動一樣，在鏈?zhǔn)綗o級變速器中必須設(shè)有鏈條張緊加壓機(jī)構(gòu)鏈條張緊加壓機(jī)構(gòu) 常用的張緊加壓裝置常用的張緊加壓裝置 一種采用壓靴加壓方式一種采用壓靴加壓方式一種采用凸輪自動加壓方式一種采用凸輪自動加壓方式 i.壓靴加壓方式壓靴加壓方式 工作原理工作原理：彈簧：彈簧1的壓力通過杠桿的壓力通過杠桿2和壓靴和壓靴3直接作用直接作用在鏈條上，使鏈條張緊在鏈條上，使鏈條張緊 優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，缺點缺點：基本屬于恒壓加載，壓：基本屬于恒壓加載，壓緊力需要按照最大負(fù)載來設(shè)定，緊力需要按照最大負(fù)載來設(shè)定，這樣不論處于何種工況下，傳這樣不論處于何種工況下，傳動副和軸承等處始終處于最

51、大動副和軸承等處始終處于最大壓力的作用，這對零件壽命和壓力的作用，這對零件壽命和傳動效率十分不利。傳動效率十分不利。ii.凸輪自動加壓方式凸輪自動加壓方式 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：剪式杠桿調(diào)速機(jī)構(gòu)：剪式杠桿調(diào)速機(jī)構(gòu)的輸入軸和輸出軸上分別加裝的輸入軸和輸出軸上分別加裝了了端面加壓凸輪端面加壓凸輪3和和6 工作原理工作原理：變速器工作時，加壓：變速器工作時，加壓凸輪凸輪3、6的端面上始終作用有來的端面上始終作用有來自滾輪的、與工作轉(zhuǎn)矩成正比的自滾輪的、與工作轉(zhuǎn)矩成正比的壓力。每一鏈輪的兩個錐盤上受壓力。每一鏈輪的兩個錐盤上受到大小相等、方向相反的壓力到大小相等、方向相反的壓力 5.帶式無級變速器帶式無級

52、變速器(1)基本組成和工作原理基本組成和工作原理 帶式無級變速器是機(jī)械無級變速器中帶式無級變速器是機(jī)械無級變速器中應(yīng)用最廣應(yīng)用最廣的一種變的一種變速器速器 帶式無級變速器的帶式無級變速器的基本結(jié)構(gòu)和傳動原理與帶傳動基本相同基本結(jié)構(gòu)和傳動原理與帶傳動基本相同 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：主動錐輪主動錐輪(主動帶輪主動帶輪)1 從動錐輪從動錐輪(從動帶輪）從動帶輪）2 緊套在兩輪上的傳動帶緊套在兩輪上的傳動帶3 調(diào)節(jié)速度的操縱機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)速度的操縱機(jī)構(gòu) 工作原理工作原理：主動輪轉(zhuǎn)動時，利用張緊的帶主動輪轉(zhuǎn)動時，利用張緊的帶-與錐輪之間的與錐輪之間的摩擦力摩擦力，將，將運動和動力從主動輪傳遞到從動輪上，并可通過操縱機(jī)運

53、動和動力從主動輪傳遞到從動輪上，并可通過操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)改變帶在錐形帶輪上的工作位置使主、從動錐輪的工改變帶在錐形帶輪上的工作位置使主、從動錐輪的工作半徑能連續(xù)發(fā)生改變，從而實現(xiàn)無級變速作半徑能連續(xù)發(fā)生改變，從而實現(xiàn)無級變速 帶式無級變速器：帶式無級變速器：優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，容易進(jìn)行無級變速，工作平穩(wěn)，能：結(jié)構(gòu)簡單，容易進(jìn)行無級變速，工作平穩(wěn)，能吸收振動和具有過載保護(hù)作用，傳動帶雖易磨損，但吸收振動和具有過載保護(hù)作用，傳動帶雖易磨損，但其更換方便，價格低廉。其更換方便，價格低廉。缺點缺點是外形尺寸較大，變速范圍相對較小。是外形尺寸較大，變速范圍相對較小。(2)基本類型和調(diào)速方式基本類型和調(diào)速方式

54、根據(jù)傳動帶的形狀不同分為根據(jù)傳動帶的形狀不同分為平帶無級變速器平帶無級變速器和和V帶無級帶無級變速器變速器兩種類型。兩種類型。基本類型基本類型 平帶無級變速器平帶無級變速器：扁平的傳動帶，：扁平的傳動帶，帶輪為圓錐狀帶輪為圓錐狀 優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，容易制造。：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，容易制造。缺點缺點：調(diào)速范圍較小，傳遞功率不大，：調(diào)速范圍較小，傳遞功率不大，傳動裝置所占空間位置較大傳動裝置所占空間位置較大 應(yīng)用應(yīng)用：用在變速范圍和功率均較小的場：用在變速范圍和功率均較小的場合，如紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等傳動。合，如紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等傳動。V帶無級變速器帶無級變速器 普通普通V帶帶：一般

55、帶傳動中采用的：一般帶傳動中采用的V帶，有標(biāo)準(zhǔn)帶，有標(biāo)準(zhǔn)V帶和窄帶和窄型型V帶。帶。寬寬V帶帶 寬寬V帶帶變速范圍大，傳遞功率較大，帶的撓曲性較好，變速范圍大，傳遞功率較大，帶的撓曲性較好，因此因此是無級變速器中主要應(yīng)用的帶型是無級變速器中主要應(yīng)用的帶型。塊帶塊帶：薄鋼帶上下加木塊或平帶上下加上木塊構(gòu)成：薄鋼帶上下加木塊或平帶上下加上木塊構(gòu)成 由木塊與帶輪的摩擦作用來傳動由木塊與帶輪的摩擦作用來傳動 塊帶制造容易，運轉(zhuǎn)可靠，但塊帶制造容易，運轉(zhuǎn)可靠，但塊帶質(zhì)量較大，產(chǎn)生的離心力塊帶質(zhì)量較大，產(chǎn)生的離心力大，軸的轉(zhuǎn)速不能高，故大，軸的轉(zhuǎn)速不能高，故塊帶塊帶應(yīng)用較少應(yīng)用較少 調(diào)速方式調(diào)速方式 平帶

56、的無級變速器平帶的無級變速器中，帶輪為圓錐狀，利用平帶沿帶中，帶輪為圓錐狀，利用平帶沿帶輪的軸向移動來實現(xiàn)變速輪的軸向移動來實現(xiàn)變速V帶無級變速器（與鏈相似）帶無級變速器（與鏈相似） 帶輪由圓錐盤組成，利用圓錐盤的軸向相對移動來改帶輪由圓錐盤組成，利用圓錐盤的軸向相對移動來改變變V形槽的寬度，從而可使形槽的寬度，從而可使V帶工作于不同的工作直徑帶工作于不同的工作直徑處，實現(xiàn)無級變速處，實現(xiàn)無級變速 調(diào)節(jié)中心距變速方式調(diào)節(jié)中心距變速方式 變速帶輪變速帶輪 ：由夾緊傳動帶的兩對稱圓：由夾緊傳動帶的兩對稱圓錐盤組成，其錐盤可作軸向移動，其上錐盤組成，其錐盤可作軸向移動，其上設(shè)有彈簧壓緊裝置設(shè)有彈簧壓

57、緊裝置 普通的固定工作直徑的帶輪普通的固定工作直徑的帶輪工作原理工作原理：改變兩帶輪的中心距，：改變兩帶輪的中心距，借助借助傳動帶的張緊力傳動帶的張緊力與與彈簧的壓彈簧的壓緊力緊力，變速帶輪的可動錐盤作軸，變速帶輪的可動錐盤作軸向移動，從而向移動，從而改變傳動帶在帶輪改變傳動帶在帶輪上的接觸位置及相應(yīng)的工作直徑上的接觸位置及相應(yīng)的工作直徑，達(dá)到變速的目的。達(dá)到變速的目的。結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)。但變速范圍小結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)。但變速范圍小(通常變速比通常變速比2.5) 雙帶輪變速方式雙帶輪變速方式 兩個帶輪的帶輪槽寬度均可變化兩個帶輪的帶輪槽寬度均可變化裝有彈簧壓緊裝置的裝有彈簧壓緊裝置的變速帶輪變速帶輪

58、 下帶輪為下帶輪為調(diào)速帶輪調(diào)速帶輪：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：右端的手輪和螺旋機(jī)構(gòu)，可調(diào)節(jié)右端的手輪和螺旋機(jī)構(gòu)，可調(diào)節(jié)帶輪兩錐盤間的距離帶輪兩錐盤間的距離 工作原理工作原理：調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)調(diào)速帶輪調(diào)速帶輪的的V帶槽寬度，利用傳帶槽寬度，利用傳動帶的張緊力和彈簧的壓緊力使動帶的張緊力和彈簧的壓緊力使變速變速帶輪帶輪的帶槽寬度作相應(yīng)的改變，由于的帶槽寬度作相應(yīng)的改變，由于中心距不變，使中心距不變，使主、從動帶輪的工作主、從動帶輪的工作直徑成反比例關(guān)系變化直徑成反比例關(guān)系變化，由此可以獲，由此可以獲得較大的變速范圍得較大的變速范圍(38) 優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜缺點缺點：成本較高，：成本較高，應(yīng)用應(yīng)用

59、：變速范圍較大，所以應(yīng)用較：變速范圍較大，所以應(yīng)用較廣。廣。中間變速帶輪變速方式中間變速帶輪變速方式 主動帶輪主動帶輪：普通帶傳動中的固定帶輪：普通帶傳動中的固定帶輪 從動帶輪從動帶輪：普通帶傳動中的固定帶輪：普通帶傳動中的固定帶輪 中間變速帶輪裝置：中間變速帶輪裝置：變速帶輪具有變速帶輪具有兩個兩個V形槽，帶輪外端的兩錐盤固形槽，帶輪外端的兩錐盤固定不動，定不動，中間是一個可軸向移動的中間是一個可軸向移動的雙錐面盤雙錐面盤 變速帶輪一個變速帶輪一個V形槽中的傳動帶連形槽中的傳動帶連接原動機(jī)的主動帶輪，另一個接原動機(jī)的主動帶輪，另一個V形形槽中的傳動帶連接工作機(jī)上的從動槽中的傳動帶連接工作機(jī)上

60、的從動帶輪帶輪 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)雙錐面盤雙錐面盤 軸向位置，借助于帶軸向位置，借助于帶的張力改變變速帶輪上兩個的張力改變變速帶輪上兩個V形槽的形槽的寬度，就可以實現(xiàn)無級變速，而且能寬度，就可以實現(xiàn)無級變速，而且能獲得較大的變速范圍。獲得較大的變速范圍。 工作原理：工作原理：6.脈動式無級變速器脈動式無級變速器由傳動機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)和調(diào)速機(jī)構(gòu)三個基本部分組成由傳動機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)和調(diào)速機(jī)構(gòu)三個基本部分組成 傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)：平面四桿機(jī)構(gòu)：平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄曲柄AB勻速轉(zhuǎn)動勻速轉(zhuǎn)動搖桿搖桿CD往復(fù)擺動往復(fù)擺動由幾何關(guān)系可推導(dǎo)出搖桿由幾何關(guān)系可推導(dǎo)出搖桿CD的擺角的擺角 )2/()(arccos)2/()(arc