機(jī)械基礎(chǔ)第五篇

1、第五篇 機(jī)械傳動 一般機(jī)器都是由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)三個(gè)部分組成的。 傳動裝置是原動機(jī)和工作機(jī)之間的“橋梁”，它的作用是將原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳遞給工作機(jī)。 1 傳動裝置按工作原理可分為機(jī)械傳動、流體傳動和電力傳動三類。本篇討論帶傳動1、帶傳動2、齒輪傳動和鏈傳動這三種最常用的機(jī)械傳動。 2第十三章 帶傳動第一節(jié) 概述 教學(xué)目標(biāo)或要求： 了解帶傳動的特點(diǎn)，著重掌握V帶傳動的設(shè)計(jì)，熟悉V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸。 3一、帶傳動的工作原理及其分類 由帶和帶輪組成的傳遞運(yùn)動和（或）動力的傳動稱為帶傳動，見圖1。 根據(jù)工作原理的不同，帶傳動可分為摩擦傳動和嚙合傳動兩類。4 依靠張緊在帶輪上的帶和帶輪之

2、間的摩擦力來傳動的稱為摩擦傳動。 摩擦傳動按帶的橫截面形狀的不同，又可分為平帶傳動、V帶傳動和圓帶傳動，分別見圖1a、b、c。 依靠帶齒和輪齒相嚙合來傳動的稱為嚙合傳動，如同步帶傳動，見圖1d。5圖1 帶傳動 a）平帶傳動 b）V帶傳動 c）圓帶傳動 d）同步帶傳動6二、摩擦帶傳動的特點(diǎn)及應(yīng)用 摩擦帶傳動的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1、膠帶具有彈性、能緩沖、吸振，因此傳動平穩(wěn)、噪音小。 7 2、傳動過載時(shí)能自動打滑，起安全保護(hù)作用。 3、結(jié)構(gòu)簡單、制造、安裝、維修方便，成本低廉。 4、可用于中心距較大的傳動。8其主要缺點(diǎn)是： 1、不能保證恒定的傳動比。 2、輪廓尺寸大，結(jié)構(gòu)不緊湊。 3、不能傳遞很大的功率

3、，且傳動效率低。 4、帶的壽命較短。 9 5、對軸和軸承的壓力大，提高了對軸和軸承的要求。 6、不適宜用于高溫、易燃等場合。 根據(jù)上述特點(diǎn)，帶傳動適用于在一般工作環(huán)境條件下，傳遞中、小功率，對傳動比無嚴(yán)格要求，且中心距較大的兩軸之間的傳動。10第二節(jié) V帶傳動中的幾何參數(shù)、載荷參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)一、V帶傳動中的幾何參數(shù)和幾何關(guān)系 （一）V帶的節(jié)寬、高度、相對高度和楔角 當(dāng)V帶垂直于底邊彎曲時(shí)，在帶中保持原長度不變的任意一條周線稱為節(jié)線，見圖2a。 11 由全部節(jié)線構(gòu)成的面稱為節(jié)面，見圖2b。 帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用bp表示；帶的橫截面中梯形輪廓的高度稱為帶的高度，用h表示，見圖2c。 帶的高度與

4、節(jié)寬之比（h/ bp）稱為相對高度。 V帶兩側(cè)邊的夾角稱為楔角，用表示。12圖2 V帶的節(jié)線、節(jié)面、節(jié)寬、高度和楔角a）節(jié)線 b）節(jié)面 c）節(jié)寬bp、高度h和楔角 13（二）V帶輪的基準(zhǔn)寬度和基準(zhǔn)直徑 在V帶輪中，表示槽形輪廓寬度的一個(gè)無公差的規(guī)定值，其值即為標(biāo)準(zhǔn)V帶的截面基本尺寸中所列的節(jié)寬的規(guī)定值（理論值），稱為帶輪的基準(zhǔn)寬度，用bd表示，見圖3。14圖3 V帶輪的基準(zhǔn)寬度bd 和基準(zhǔn)直徑dd 15 因此當(dāng)V帶的節(jié)寬恰為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的值時(shí)，則bpbd，（參見表1、表3）V帶的節(jié)面與V帶輪的基準(zhǔn)寬度處于同一位置，相互重合。 帶輪輪槽基準(zhǔn)寬度處的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑，用dd表示，見圖3。16 小帶

5、輪和大帶輪的基準(zhǔn)直徑分別用dd1和dd2表示，見圖4。 17圖4 V帶傳動中的幾何參數(shù)和幾何關(guān)系18（三）V帶的基準(zhǔn)長度 V帶在規(guī)定的張緊力下，位于測量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度稱為V帶的基準(zhǔn)長度，用Ld表示，見圖4。 19（四）中心距 當(dāng)帶處于規(guī)定的張緊力時(shí)，兩帶輪軸線間的距離稱為中心距，用a表示，見圖4。 20（五）包角 帶與帶輪接觸弧所對的圓心角稱為包角，用表示，小帶輪和大帶輪的包角分別用1和2表示，見圖4。 21（一）V帶傳動中的載荷參數(shù) 1、離心拉力Fc 帶隨帶輪作弧線運(yùn)行時(shí)，由于離心力產(chǎn)生的拉力稱為離心拉力，用Fc表示。 二、V帶傳動中的載荷參數(shù)和應(yīng)力分析22 Fc=lV2 式中 F

6、c離心拉力（N）； lV帶的線質(zhì)量（kg/m），可由表1查取； V帶的速度（m/s）。232、初拉力F0、緊邊拉力F1、松邊拉力F2和有效拉力F 帶運(yùn)行前張緊在帶輪上的拉力稱為初拉力，亦稱預(yù)緊力，用F0表示，見圖5a。此時(shí)帶兩邊的拉力相等，都是F0。24圖5 帶的受力分析25 帶運(yùn)行時(shí)，由于主動帶輪對帶的摩擦力Ff與帶的運(yùn)動方向相同，所以主動邊（下邊）進(jìn)一步被拉緊，其拉力由F0增加為F1，成為拉力較大的一邊，稱為緊邊，其拉力F1稱為緊邊拉力 26 而從動帶輪對帶的摩擦力Ff與帶的運(yùn)動方向相反，所以從動邊被放松，其拉力由F0減少為F2，成為拉力較小的一邊，稱為松邊，其拉力F2稱為松邊拉力，見圖5

7、b。 帶運(yùn)行時(shí)，緊邊拉力F1與松邊拉力F2之差稱為有效拉力，用F表示。27 顯然，有效拉力F就等于帶和帶輪接觸面上的摩擦力Ff。因此有： 帶傳動所能傳遞的功率P為： 28式中 P帶傳遞的功率（W）； F帶的有效拉力（N）； V帶的運(yùn)行速度（m/s）。29 由上式可知，在一定的帶速下，如需傳遞較大的功率，則必須增大有效拉力，即要求帶和帶輪之間有更大的摩擦力以維持傳動。30 然而在一定的傳動條件下，這個(gè)摩擦力有一個(gè)極限值，也就是帶所能傳遞的最大有效拉力Fmax，它反映了帶的傳動能力，其值可以從歐拉公式（證明從略）求得：31影響帶傳動能力的主要因素有： （1）初拉力Fo （2）包角 （3）摩擦系數(shù)f

8、 （4）帶的線質(zhì)量l和帶速V 32（二）帶傳動的應(yīng)力分析 1、離心應(yīng)力c 由膠帶的離心拉力Fc產(chǎn)生的離心應(yīng)力c作用于全部帶長的各個(gè)截面上，且大小相等，可用下式求得： c=Fc/A=lV2/A 33 2、拉應(yīng)力 設(shè)膠帶的橫截面面積為A，則由緊邊拉力F1產(chǎn)生的緊邊拉應(yīng)力1和由松邊拉力F2產(chǎn)生的松邊拉應(yīng)力2分別為 343、彎曲應(yīng)力b 帶繞過帶輪時(shí)，在包角所對接觸弧上的膠帶將發(fā)生彎曲并產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。35 若近似認(rèn)為帶的材料符合虎克定律，則由材料力學(xué)可得出彎曲應(yīng)力的計(jì)算公式為：36式中 b1、b2 分別為帶在小帶輪上和大帶輪上 的彎曲應(yīng)力（MPa）； ha帶的頂面到節(jié)面的距離（mm）； E帶材料的彈性模

9、量（MPa）； 37 dd1，dd2分別為小輪和大帶輪的基準(zhǔn)直徑（mm）。 為了避免產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力，在V帶傳動的設(shè)計(jì)過程中，對每種型號的V帶傳動都規(guī)定了相應(yīng)的最小帶輪直徑。38把上述三種應(yīng)力疊加，即得到帶的應(yīng)力分布圖，見圖6。圖6 帶的應(yīng)力分布圖39由此可得到如下兩點(diǎn)結(jié)論： 1、作用于帶上某處的應(yīng)力是隨其運(yùn)行位置而不斷變化的，即帶是處于交變應(yīng)力狀態(tài)下工作，因此當(dāng)帶的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，帶將發(fā)生疲勞破壞。40 2、帶運(yùn)行一周中，最大應(yīng)力max發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處（切點(diǎn)處），最大應(yīng)力max 1cb141三、帶傳動中的運(yùn)動參數(shù)和彈性滑動（一）帶輪轉(zhuǎn)速n 單位時(shí)間內(nèi)帶輪的轉(zhuǎn)數(shù)稱為

10、轉(zhuǎn)速，單位為r/min，小帶輪和大帶輪的轉(zhuǎn)速分別用n1和n2表示。42（二）帶速v、小帶輪和大帶輪的圓周速度V1和V2 帶運(yùn)行時(shí)的節(jié)線速度稱為帶速，用V表示。帶輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在基準(zhǔn)直徑上的圓周速度稱為帶輪的圓周速度，小帶輪和大帶輪的圓周速度分別用V1和V2表示。43 帶輪的圓周速度和帶輪的轉(zhuǎn)速、基準(zhǔn)直徑三者之間有如下的關(guān)系：44式中 V1、V2小帶輪和大帶輪的圓周速度（m/s）； dd1，dd2小帶輪和大帶輪的基準(zhǔn)直徑（mm）； n1、n2小帶輪和大帶輪的轉(zhuǎn)速（r/min）。45（三）滑動率 帶傳動工作時(shí)，設(shè)小帶輪（主動輪）以恒定的圓周速度V1運(yùn)轉(zhuǎn)，并帶動帶的緊邊AD以相同的速度V1運(yùn)動，見圖7。

11、46 當(dāng)帶隨帶輪繼續(xù)由A向B方向轉(zhuǎn)動時(shí)，即由緊邊轉(zhuǎn)向松邊時(shí)，其拉力也將由F1逐漸減小為F2，使帶的單位長度的伸長量隨之減小，故帶在與帶輪一起前進(jìn)的同時(shí)又相對于帶輪產(chǎn)生向后的彈性收縮，使帶速由V1下降到V2（松邊帶速），這種現(xiàn)象稱為彈性滑動。47圖7 帶的彈性滑動48 在大帶輪（從動輪）上，由帶帶動大帶輪以圓周速度V2由C向D方向運(yùn)轉(zhuǎn)，帶的拉力將由F2上升到F1，使帶單位長度的伸長量增加，帶將相對于帶輪產(chǎn)生向前的彈性滑動，帶速由V2上升為V1。49綜上分析可以得到如下幾點(diǎn)結(jié)論：1）膠帶具有彈性，因此在帶運(yùn)行經(jīng)過接觸弧 和 時(shí)，由于拉力的變化必將引起彈性滑動。可見在摩擦帶傳動中，彈性滑動是不可避免

12、的物理現(xiàn)象。502）由于彈性滑動，使帶在運(yùn)行一周的過程中，帶速在V1和V2之間變化：位于緊邊時(shí)為V1；位于 時(shí)為V1V2；位于松邊時(shí)為V2；位于 時(shí)為V2V1。 3）由于彈性滑動，使大帶輪的圓周速度V2總是小于小帶輪的圓周速度V1。51 從動輪較主動輪圓周速度的降低率稱為滑動率，用“”來表示。故有 滑動率可用以定量衡量彈性滑動的程度。52 圖8為帶傳動中有效拉力F和滑動率之間的關(guān)系曲線。圖中Fcr為彈性滑動的臨界有效拉力；Fmax為最大有效拉力，可由歐拉公式求得。 53圖8 帶的有效拉力與滑動率的關(guān)系曲線54（四）傳動比i 主動帶輪與從動帶輪的角速度1和2之比稱為傳動比，用i表示。 帶傳動正常

13、工作時(shí)，僅為12，因此在一般計(jì)算時(shí)，可以忽略滑動率的影響，視0，即帶傳動的傳動比與兩帶輪的基準(zhǔn)直徑成反比。55第三節(jié) V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)、尺寸和標(biāo)記一、V帶的結(jié)構(gòu)、尺寸和標(biāo)記 V帶是橫截面為等腰梯形（或近似為等腰梯形）的傳動帶。其結(jié)構(gòu)見圖9，它由包布1、頂膠2、抗拉體3和底膠4等部件組成。 56圖9 V帶的結(jié)構(gòu) a）簾布芯結(jié)構(gòu) b）繩芯結(jié)構(gòu)1包布 2頂膠 3抗拉體 4底膠57V帶的尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其標(biāo)準(zhǔn)有： 1、截面尺寸 V帶根據(jù)截面尺寸由小到大的順序排列，共有Y、Z、A、B、C、D和E七種型號，其截面尺寸的規(guī)定見表1。 2、基準(zhǔn)長度 V帶的基準(zhǔn)長度系列見表2（二）V帶的尺寸58表1 V帶截面

14、型號和基本尺寸59表2 V帶的基準(zhǔn)長度（Ld ）和帶長修正系數(shù)（Kl ）60V帶的標(biāo)記形式為： 例如，截型為A型，基準(zhǔn)長度Ld1400mm的普通V帶，其標(biāo)記為：A1400 GB/T1171-1996。（三）V帶的規(guī)定標(biāo)記61（一）V帶輪的結(jié)構(gòu) V帶輪的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型式見圖10。其應(yīng)用如下： 1）當(dāng)dd（2.53）d（dd為帶輪的基準(zhǔn)直徑，d為帶輪輪轂孔徑，下同）時(shí)，宜采用S形實(shí)心式帶輪，見圖10a。 二、V帶輪的結(jié)構(gòu)、尺寸和標(biāo)記62 2）當(dāng)3ddd300mm時(shí)，可采用H型孔板式帶輪，見圖10b；或P型輻板式帶輪，見圖10c。 3）當(dāng)dd300mm時(shí)，宜選用E型輪輻式帶輪，見圖10d。 圖中帶輪輪緣

15、寬度B、輪轂孔徑d及輪轂長度L的尺寸見GB/T104121989。63圖10 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式a）S型實(shí)心式帶輪 b）H型孔板式帶輪 c）P型輻板式帶輪 d）E型輪輻式帶輪64 1、V帶輪的槽形尺寸 V帶輪的槽形尺寸可根據(jù)所配用的V帶的型號由表3查取 2、V帶輪的基準(zhǔn)直徑dd V帶輪的基準(zhǔn)直徑的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列見表4。（二）V帶輪的尺寸65表3 V帶輪的槽形尺寸66表4 V帶輪的基準(zhǔn)直徑673、V帶輪的技術(shù)要求 V帶輪的技術(shù)要求主要有： 1）帶輪材料一般選用HT150或HT200，也可選用鋼或適宜的合金。68 2）輪槽工作面不應(yīng)有砂眼、氣孔；輻板、輪輻和輪轂不應(yīng)有縮孔和較大的缺陷；帶輪外緣棱角要倒

16、圓或倒鈍。 3）輪轂孔公差為H7或H8，轂長上偏差為H14。 4）帶輪表面粗糙度和形位公差要求見表5。69表5 帶輪的表面粗糙度和形位公差70V帶輪的標(biāo)記格式如下：例如，A型槽，4槽，基準(zhǔn)直徑200mm，P型輻板的V帶輪，其標(biāo)記為： 帶輪 A4X200 PGB/T 104121989 （三）V帶輪的標(biāo)記71第四節(jié) V帶傳動的設(shè)計(jì) 帶傳動的主要失效形式是傳動的打滑和帶的疲勞破壞。因此帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證傳動不打滑和帶具有足夠的疲勞壽命。 72設(shè)計(jì)V帶傳動時(shí)，一般已知條件有： 1、傳動的用途和工作條件； 2、傳遞的功率； 3、轉(zhuǎn)速n1和n2（或轉(zhuǎn)速n1和傳動比i）； 4、傳動對外廓尺寸的要求。7

17、3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（GB/T 13575.11992）： 1、確定帶的型號、基準(zhǔn)長度和根數(shù)； 2、傳動的中心距； 74 3、確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸，畫出帶輪零件圖； 4、計(jì)算帶對軸的壓力，從而為軸和軸承的設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)； 5、必要時(shí)，還應(yīng)設(shè)計(jì)帶的張緊裝置。75第十四章 齒輪傳動教學(xué)目標(biāo)或要求： 了解齒輪傳動的特點(diǎn)和分類，著重掌握漸開線的形成及其性質(zhì)，熟悉漸開線齒廓嚙合的幾個(gè)重要性質(zhì)。 76 了解漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動，著重掌握漸開線直齒圓柱齒輪的加工方法，熟悉漸開線圓柱齒輪精度。 77 了解齒輪輪齒的失效形式，著重掌握齒輪的材料、熱處理和許用應(yīng)力，熟悉斜齒圓柱齒輪傳動。78 了解圓柱齒輪的

18、規(guī)定畫法，著重掌握圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其零件圖，熟悉蝸桿傳動。 79第一節(jié) 齒輪傳動的特點(diǎn)和分類一、齒輪傳動的特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)：六點(diǎn) 缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求高，因此成本較高；且不適用于遠(yuǎn)距離傳動。80按齒輪的形狀和兩軸線間的相對位置，如圖141二、齒輪傳動的分類81按齒輪輪齒的齒廓曲線形狀可分為： 漸開線齒輪傳動、擺線齒輪傳動和圓弧齒輪傳動。按齒輪的工作條件可分為： （1）開式齒輪傳動 （2）閉式齒輪傳動 （3）半開式齒輪傳動82第二節(jié) 漸開線的形成及其性質(zhì)如圖142a838485第三節(jié) 漸開線齒廓嚙合的幾個(gè)重要性質(zhì)一、漸開線齒廓嚙合能保持恒定的傳動比86二、嚙合線為一直線，嚙合角為一常數(shù)87

19、三、中心距可分性四、齒廓間具有相對滑動88第四節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸一、齒輪各部分的名稱及代號見圖14789二、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)1、齒數(shù)z2、模數(shù)m90913、壓力角924、齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù)93三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸949596第五節(jié) 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 要使一對漸開線直齒圓柱齒輪能夠正確地、連續(xù)地嚙合傳動，必須滿足下列兩方面的條件。 一、正確嚙合條件 二、連續(xù)傳動條件97第六節(jié) 漸開線直齒圓柱齒輪的加工方法 齒輪輪齒的加工方法很多，最常用的是切削加工法。此外還有鑄造法、熱軋法和電加工法等。而從加工原理來分，則可以分成成形法和展成法兩種。

20、98一、成形法99二、展成法1001、插齒1012、滾齒1023、根切現(xiàn)象和最小齒數(shù)103第七節(jié) 漸開線圓柱齒輪精度簡介一、齒輪、齒輪副的公差項(xiàng)目和代號104二、精度等級105三、齒輪的各項(xiàng)公差的分組和檢驗(yàn)分組106107四、齒輪副的檢驗(yàn)和公差1、接觸斑點(diǎn)1082、側(cè)隙要求109110111五、齒輪精度在圖樣上的標(biāo)注112第八節(jié) 齒輪輪齒的失效形式一、齒輪折斷 1、疲勞折斷 2、過載折斷二、齒面點(diǎn)蝕三、齒面磨損四、齒面膠合五、塑性變形113第九節(jié) 齒輪的材料、熱處理和許用應(yīng)力114115第十節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的受力分析和計(jì)算載荷一、受力分析116 兩輪所受各力的方向可歸納為： 主動輪上的圓周

21、力與其圓周速度方向相反，從動輪上的圓周力與其圓周速度方向相同； 兩輪的徑向力分別指向各自的輪心。117二、計(jì)算載荷 名義載荷 計(jì)算載荷118第十一節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算一、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算119120121二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算122123三、齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)的參數(shù)選擇 124第十二節(jié) 斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒圓柱齒輪的形成原理125126二、1、螺旋角1272、其他基本參數(shù)三、斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算128四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)129五、一對斜齒輪的正確嚙合條件130六、斜齒輪的受力分析131132第十四節(jié) 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133第十五節(jié) 圓柱齒輪零件圖134第十六節(jié) 直齒圓錐

22、齒輪傳動 圓錐齒輪用于相交兩軸之間的傳動，其輪齒有直齒、斜齒和曲齒三種類型。本節(jié)只討論最常用的兩軸垂直相交的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動，見圖。135136一、基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 直齒圓錐齒輪有齒頂圓錐、分度圓錐和齒根圓錐，且三者相交于一點(diǎn)o，稱為錐頂。因此就形成了其輪齒一端大、另一端小，向著錐頂方向逐漸收縮的情況，稱為收縮齒。即輪齒在齒寬b的全長上，其齒厚、齒高和模數(shù)均不相同，向著錐頂方向收縮變小。 137 為了便于尺寸計(jì)算和測量，通常規(guī)定以大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，所以圓錐齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒高尺寸等也都是指大端的端面尺寸。 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪各部分的尺寸計(jì)算公式見表。138139二、直齒

23、圓錐齒輪的受力分析140141 當(dāng)圓錐齒輪的小端齒根圓直徑與軸孔直徑相差不多時(shí)，應(yīng)采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。三、圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)142143四、圓錐齒輪的畫法1、單個(gè)圓錐齒輪畫法1442、一對圓錐齒輪的嚙合畫法145五、直齒圓錐齒輪零件圖146第十七節(jié) 蝸桿傳動 蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成（見圖）。主要用于空間垂直交錯(cuò)的兩軸間的傳動。 蝸桿通常為主動件。普通圓柱蝸桿的齒廓與端面的交線為阿基米德螺旋線，故又稱為阿基米德蝸桿。147148一、蝸桿傳動的特點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)2、缺點(diǎn)149二、蝸桿傳動的主要參數(shù)1、模數(shù)、壓力角和正確嚙合條件 在蝸桿傳動中，為了改善接觸情況，蝸輪在齒寬方向上其齒頂面制成凹弧形，以包住蝸桿，見

24、圖。150151 圖中通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱為中間平面。它對蝸桿為軸面，對蝸輪為端面。在中間平面內(nèi)，蝸桿的齒廓為直線，蝸輪的齒廓為漸開線，故相當(dāng)于齒條、齒輪傳動。152 為了能正確嚙合傳動，在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)mx1應(yīng)等于蝸輪的端面模數(shù)mt2，且為標(biāo)準(zhǔn)值（見GB1008888）；蝸桿的軸面壓力角x1應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角t2，且均為標(biāo)準(zhǔn)值200。153即： mx1 mt2m x1 t2 200 上式就是蝸桿傳動的正確嚙合條件。1542、蝸桿線數(shù)、蝸輪齒數(shù)和傳動比 普通圓柱蝸桿與梯形螺紋十分相似，也有左旋和右旋兩種，并且也有單線和多線之分。蝸桿的線數(shù)越多，則傳動效率越高，但

25、加工越困難，所以通常取z11、2、4或6。 155 蝸輪相應(yīng)也有左旋和右旋兩種，并且其旋向必須與蝸桿相同。通常為了加工方便，兩者均取右旋。通常取z22982。156 設(shè)蝸桿的轉(zhuǎn)速為n1，蝸輪的轉(zhuǎn)速為n2，則在節(jié)點(diǎn)P處應(yīng)滿足如下關(guān)系 n1z1n2z2 故in1/n2=z2/z11571583、蝸桿的直徑系數(shù)和導(dǎo)程角 為了改善蝸桿與蝸輪的接觸情況，通常按照展成加工原理用與蝸桿形狀和尺寸相當(dāng)?shù)臐L刀來加工蝸輪。這就是說，加工同一模數(shù)而與不同直徑蝸桿相嚙合的蝸輪時(shí)，需要不同直徑的滾刀。159160 蝸桿傳動的合槽條件： 蝸輪的螺旋角2 應(yīng)等于蝸桿的導(dǎo)程角 ，即：2，且兩者的旋向也應(yīng)相同。1611624、

26、蝸桿分度圓直徑d1、蝸輪分度圓直徑d2和中心距a163三、蝸桿傳動的幾何尺寸計(jì)算164165四、蝸桿、蝸輪的畫法及其零件圖1、蝸桿畫法和零件圖1662、蝸輪的畫法1673、蝸桿、蝸輪嚙合畫法168五、蝸桿、蝸輪的材料和結(jié)構(gòu) 蝸桿傳動輪齒的失效形式和齒輪相似，有齒面點(diǎn)蝕、磨損、膠合和輪齒折斷等；與齒輪傳動不同的是蝸桿傳動中齒面之間有較大的相對滑動速度，因而發(fā)熱大、磨損快、更容易產(chǎn)生膠合和磨損失效。 169 蝸桿的結(jié)構(gòu)一般與軸制成整體式結(jié)構(gòu)，稱為蝸桿軸。170171六、蝸桿傳動的受力分析 蝸桿傳動可視為斜齒條與斜齒輪傳動，因此作用在蝸桿和蝸輪齒面上的法向力可以分解為三個(gè)互相垂直的分力：圓周力、徑向

27、力和軸向力。172173七、蝸桿傳動的規(guī)定標(biāo)記蝸桿的標(biāo)記內(nèi)容包括： 蝸桿的類型（ZA、ZI、ZN、ZK），模數(shù)m，分度圓直徑d1，螺旋方向（右旋R或左旋L），頭數(shù)z1。174蝸輪的標(biāo)記內(nèi)容包括： 相配蝸桿的類型，模數(shù)，齒數(shù)z2。蝸桿傳動的標(biāo)記方法用分式表示，其中分子為蝸桿的代號，父母為蝸輪的齒數(shù)z2。175第十八節(jié) 輪系 由若干對齒輪所組成的齒輪傳動系統(tǒng)稱為輪系。 輪系運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，根據(jù)其齒輪的軸線位置是否變化，可以把輪系分為定軸輪系（軸線位置不變）、周轉(zhuǎn)輪系（軸線位置變化）和混合輪系三類。 本節(jié)只介紹工程上應(yīng)用最普遍的定軸輪系。176一、定軸輪系的傳動比 輪系的傳動比i是指該輪系中首末兩輪的角

28、速度之比，并且規(guī)定，當(dāng)兩者的轉(zhuǎn)向相同時(shí)用“+”號表示，轉(zhuǎn)向相反時(shí)用“-”號表示。177178 定軸輪系的傳動比等于各對齒輪傳動比的連乘積，也等于各從動輪齒數(shù)的連乘積與各主動輪齒數(shù)的連乘積之比；首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，即輪系傳動比的正、負(fù)號由（1）m確定。 179需要說明以下兩點(diǎn)： （1）齒數(shù)的多少不影響輪系傳動比的大小，這種齒輪稱為惰輪。然而惰輪能改變傳動比的正、負(fù)號，即改變輸出軸的轉(zhuǎn)向。180 （2）對于帶有蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的定軸輪系，可采用標(biāo)注箭頭的圖示方法來得到從動輪的轉(zhuǎn)向。181182二、定軸輪系的主要功用1、可以獲得大的傳動比2、可以實(shí)現(xiàn)變速和變向傳動183184三、實(shí)現(xiàn)多路傳動1

29、85第十五章 鏈傳動第一節(jié) 概述 鏈傳動（GB/T12431997、GB978588）由主動鏈輪1、從動鏈輪3和鏈條2組成（見圖），并依靠鏈輪的輪齒與鏈條的鏈節(jié)之間的嚙合來傳遞運(yùn)動和動力，所以它是一種具有中間撓性件（鏈條）的嚙合傳動。186187 鏈傳動適用于要求平均傳動比正確（對瞬時(shí)傳動比無嚴(yán)格要求）、工作條件較差、距離較遠(yuǎn)的平行兩軸之間的傳動。 188 傳動鏈的種類很多，如傳動用短節(jié)距精密滾子鏈、傳動用短節(jié)距精密套筒鏈和齒形鏈等。本章只討論應(yīng)用最多的傳動用短節(jié)距精密滾子鏈（以下簡稱滾子鏈）。 189 滾子鏈的主要傳動性能為傳遞功率P100kW，鏈速v15m/s，傳動比i6，傳動效率0.92

30、0.98。190第二節(jié) 滾子鏈鏈條 一、滾子鏈的結(jié)構(gòu) 滾子鏈鏈條是由若干組件鏈節(jié)以鉸鏈副形式串接起來的撓性件。鏈節(jié)是組成鏈條的基本結(jié)構(gòu)單元。 一般分為：a、外鏈節(jié)，其中：1銷軸；2外鏈板。191192 b、內(nèi)鏈節(jié)，如圖。其中：3內(nèi)鏈板；4滾子；5套筒。193C、連接鏈節(jié)，其中：2外鏈板；6固定連接銷軸；7止鎖片（彈簧鎖片）；8可拆鏈板。194d、過渡鏈節(jié)，其中：4滾子；5套筒；9彎鏈板；10止鎖件（開口銷）；11可拆連接銷軸。195 其中，內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)稱為基本鏈節(jié)，它們交替串接排列，形成兩端，再用一個(gè)接頭鏈節(jié)將兩端連接成閉合的鏈條。 196 鏈條中的一個(gè)內(nèi)鏈節(jié)和一個(gè)外鏈節(jié)相連后的結(jié)構(gòu)情況和運(yùn)

31、動關(guān)系，見圖a、b。 a、單排鏈 b、雙排鏈197198199 外鏈板與銷軸固定，內(nèi)鏈板與套筒固定，而滾子與套筒、套筒與銷軸之間均可相對轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)鏈條與鏈輪嚙合時(shí)，即鏈條繞過鏈輪時(shí)可以自由地彎曲，且鏈輪輪齒與鏈條的滾子之間為滾動摩擦。 200 為防止外鏈板在工作過程中脫落，必須加裝止鎖件將其鎖住。常用的止鎖件有鋼絲鎖銷、彈簧鎖片和開口銷等，見圖：a、b、c。201202二、滾子鏈的主要參數(shù)（1）節(jié)距P（2）整鏈鏈節(jié)數(shù)Lp（3）整鏈總長l（4）排距pt203三、滾子鏈的型號、主要結(jié)構(gòu)尺寸、抗拉載荷以及規(guī)定標(biāo)記 滾子鏈已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，按GB/T12431997的規(guī)定，共有30種型號規(guī)格，并分成A、

32、B兩個(gè)系列。鏈的型號用鏈號數(shù)加系列代號A或B表示。其中鏈號數(shù)表示節(jié)距p16/25.4的值，因此由鏈號數(shù)即可求得節(jié)距值為p鏈號數(shù)25.4/16。 見下表。204205 按GB/T12431997制造的滾子鏈標(biāo)記規(guī)定如下：206第三節(jié) 滾子鏈鏈輪一、鏈輪的基本參數(shù) 1）鏈輪的節(jié)距p、滾子外徑d1、排距pt均與配用的鏈條相同。 2）鏈輪齒數(shù)z二、鏈輪的直徑尺寸 見下表207208三、鏈輪齒形 鏈輪齒形分端面齒形（齒槽形狀）和軸面齒形，它們均已標(biāo)準(zhǔn)化。 （一）端面齒形（齒槽形狀）2092102、鏈輪的軸向齒廓211212四、鏈輪的結(jié)構(gòu)213五、鏈輪材料和熱處理 鏈輪的材料應(yīng)保證輪齒有足夠的強(qiáng)度和耐磨性

33、。214第四節(jié) 鏈傳動的工作情況分析一、運(yùn)動分析215216 鏈傳動不能保持恒定的瞬時(shí)鏈速v和瞬時(shí)傳動比i，這一現(xiàn)象稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)，且多邊形的邊數(shù)（鏈輪的齒數(shù)）越少，多邊形效應(yīng)就越嚴(yán)重，瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動比的變化也越大。217二、動力分析 鏈傳動在工作時(shí)會在以下幾方面產(chǎn)生動載荷： 1）由于鏈速v的周期性變化，存在加速度a，從而引起動載荷。 2）由于從動鏈輪的角速度2的不均勻，存在角加速度，從而引起動載荷。218 3）由于鏈的垂直速度v/的大小、方向的周期性變化，從而使鏈條上下振動，產(chǎn)生動載荷。 4）在鏈節(jié)與鏈輪嚙合的瞬時(shí)，由于兩者嚙合點(diǎn)處的速度的大小和方向均不相同，即存在一定的相對速度，從而造成動載荷和沖擊。219 綜上所述可知，鏈傳動中存在鏈速的不穩(wěn)定、瞬時(shí)傳動比的不恒定以及各種動載荷，其根本原因是鏈包繞在鏈輪上呈多邊形的緣故，因此稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。220第五節(jié) 滾子鏈傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 鏈傳動設(shè)計(jì)的已知條件一般有傳遞的功率、鏈輪轉(zhuǎn)速以及工作條件等。 設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 1）選擇合適的鏈條，即選定鏈條的型號、節(jié)距、鏈節(jié)數(shù)和排數(shù)等，并給出規(guī)定標(biāo)記。221 2）確定鏈輪的齒數(shù)、結(jié)構(gòu)型式和幾何尺寸等，并畫出鏈輪零件圖。