常見的傳動機構(gòu)課件

常見的傳動機構(gòu)主講人：王友賓時間：2014年6月19號1常見的傳動機構(gòu)主講人：王友賓時間：2014年6月19號一、概述1.1常見機械傳動的分類常見的機械傳動按傳力方式分，可分為摩擦傳動、嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動等等；按傳動比又可分為定傳動比和變傳動比傳動。

2一、概述1.1常見機械傳動的分類常見的機械傳動按傳力1.2作用減速或增速：工作機速度往往和原動機速度不一致，利用傳動裝置可以達到改變速度的目的；調(diào)速：許多工作機的速度需要根據(jù)工作要求進行調(diào)整，而依靠原動機直接調(diào)速往往不經(jīng)濟，甚至不可能，而利用傳動裝置可以很方便的進行調(diào)速；改變運動形式：原動機的輸出形式常為等速回轉(zhuǎn)運動，而工作機要求的運動形式是多種多樣的，靠傳動裝置可以實現(xiàn)運動形式的改變；31.2作用減速或增速：工作機速度往往和原動機速度不一致，利d.增大轉(zhuǎn)矩：工作機需要的轉(zhuǎn)矩往往是原動機輸出轉(zhuǎn)矩的幾倍或幾十倍，通過減速傳動裝置可實現(xiàn)增大轉(zhuǎn)矩的要求；e.動力和傳動的傳遞：原動機有時距離工作機距離較遠，需要傳動裝置進行中間傳動；f.動力和傳動的分配：一臺原動機有時要帶動若干臺不同轉(zhuǎn)速、不同載荷的工作機，這是傳動裝置可以起到分配動力和運動的作用。4d.增大轉(zhuǎn)矩：工作機需要的轉(zhuǎn)矩往往是原動機輸出轉(zhuǎn)矩的幾倍或幾皮帶傳動是由主動輪、從動輪和緊張在兩輪上的皮帶所組成。由于張緊，在皮帶和皮帶輪的接觸面間產(chǎn)生了壓緊力，當主動輪旋轉(zhuǎn)時，借摩擦力帶動從動輪旋轉(zhuǎn)，這樣就把主動軸的動力傳給從動軸。二、帶傳動（摩擦型）5皮帶傳動是由主動輪、從動輪和緊張在兩輪上的皮帶所皮帶傳動的特點：

a.可用于兩軸中心距離較大的傳動；

b.皮帶具有彈性、可緩沖和沖擊與振動，使傳動平穩(wěn)、噪聲??；c.當過載時，皮帶在輪上打滑，可防止其它零件損壞；

d.結(jié)構(gòu)簡單、維護方便；

e.由于皮帶在工作中有滑動，故不能保持精確的傳動比。外廓尺寸大，傳動效率低，皮帶壽命短；f.由于帶傳動中存在“彈性滑動”現(xiàn)象，故帶傳動的傳動比是一個近似值。6皮帶傳動的特點：

6帶傳動的截面結(jié)構(gòu)形式按截面的形狀分為平帶、V形帶（三角帶）、圓形帶、多楔帶傳動等。7帶傳動的截面結(jié)構(gòu)形式按截面的形狀分為平帶、V形帶（三角帶）、三、鏈傳動鏈傳動是一種撓性傳動由兩個具有特殊齒形的的齒輪和一條閉合的鏈條所組成，工作時主動連輪的齒與鏈條的鏈節(jié)相嚙合帶動與鏈條相嚙合的從動鏈輪傳動。8三、鏈傳動鏈傳動是一種撓性傳動由兩個具有特殊齒鏈傳動的特點：

a.能保證較精確的傳動比（和皮帶傳動相比較）,但不能保持恒定的瞬間傳動比；b.可以在兩軸中心距較遠的情況下傳遞動力（與齒輪傳動相比）；c.只能用于平行軸間的同向傳動，不能反向；d.鏈條磨損后，鏈節(jié)變長，容易產(chǎn)生脫鏈現(xiàn)象。9鏈傳動的特點：

9常用鏈條有滾子鏈、齒形鏈等滾子鏈可以做成多排，排數(shù)越多，傳動能力越大鏈條10常用鏈條有滾子鏈、齒形鏈等鏈條10鏈輪鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自由的進入和退出齒合，并便于加工小直徑的鏈輪為實心中等直徑的鏈輪為孔板式大直徑的鏈輪為組合式，組合式鏈輪磨損后可更換11鏈輪鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自由的進入和退出齒合，并便于四、齒輪傳動齒輪傳動是由分別安裝在主動軸及從動軸上的兩個齒輪相互嚙合而成，依靠輪齒齒廓直接接觸來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力。12四、齒輪傳動齒輪傳動是由分別安裝在主動軸及從動軸上的a.能保證傳動比穩(wěn)定不變；b.能傳遞很大的動力；c.結(jié)構(gòu)緊湊、效率高；

d.制造和安裝的精度要求較高；e.當兩軸間距較大時，采用齒輪傳動就比較笨重。齒輪傳動的特點13a.能保證傳動比穩(wěn)定不變；齒輪傳動的特點13齒輪傳動的分類a.用于平行軸傳動的齒輪機構(gòu)14齒輪傳動的分類a.用于平行軸傳動的齒輪機構(gòu)14b.用于相交軸間的錐齒輪機構(gòu)c.用于交錯軸間的齒輪機構(gòu)15b.用于相交軸間的錐齒輪機構(gòu)c.用于交錯軸間的齒輪機構(gòu)15齒輪傳動基本要求：瞬時傳動比必須保持相對的恒定傳動平穩(wěn)就是要求齒輪傳動的瞬時傳動比不變，否則當主動輪以等角速度回轉(zhuǎn)時，從動輪的角速度為變量，因而產(chǎn)生慣性力，就產(chǎn)生了附加動載荷，從而引起沖擊、振動和噪聲。故齒輪要滿足一定的規(guī)律，即齒廓嚙合基本定律。16齒輪傳動基本要求：瞬時傳動比必須保持相對的恒定16齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律：為保證齒輪傳動的瞬時傳動比恒定不變，則兩輪不論在何處接觸，過接觸點所作兩輪的公法線必須與兩輪的連心線交于一定點。定點Ｃ稱為節(jié)點，分別以Ｏ1、Ｏ2為圓心，過節(jié)點Ｃ所作的兩個相切的圓稱為節(jié)圓。N1N2稱為嚙合線，嚙合線與兩節(jié)圓公切線之間的夾角α′稱為嚙合角。

齒廓嚙合定律制出的齒廓曲線主要有漸開線、擺線和圓弧線三種，近年來還開發(fā)出變態(tài)擺線和拋物線齒廓。其中漸開線齒廓易于制造，便于安裝，應用最為廣泛。17齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律：為保證齒輪傳動的瞬時傳動比直齒圓柱齒輪a.齒數(shù)ZP*Z=周長=π*db.模數(shù)mm=P/πc.分度圓壓力角α標準值20°d.齒頂高系數(shù)ha*=1、頂隙系數(shù)c*=0.25

18直齒圓柱齒輪a.齒數(shù)Z齒輪輪齒的失效形式a.輪齒折斷輪齒折斷有多種形式，在正常情況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷，因為在輪齒受載時，齒根處產(chǎn)生的彎曲應力最大，再加上齒根過渡部分的截面突變及加工刀痕等引起的應力集中作用，當輪齒重復受載后，齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴展，致使輪齒疲勞折斷19齒輪輪齒的失效形式a.輪齒折斷19b.齒面磨損在輪傳動中，齒面隨著工作條件的不同會出現(xiàn)不同的磨損形式。例如當嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時，齒面即被逐漸磨損而至報廢。這種磨損稱為磨粒磨損，是開式齒輪傳動的主要失效形式之一。20b.齒面磨損20c.齒面點蝕點蝕就是齒面材料變化著的接觸應力作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀損傷現(xiàn)象。在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，常見的齒面失效形式多為點蝕。

21c.齒面點蝕21d.齒面膠合對于高速重載的齒輪傳動（如航空發(fā)動機減速器的主傳動齒輪），齒面間的壓力大，瞬間溫度高，潤滑效果差，當瞬時溫度過高時，相嚙合的兩齒面就會發(fā)生粘在一起的現(xiàn)象，由于此時兩齒面又在作相對滑動，相粘結(jié)的部位即被撕破，于是在齒面上沿相對滑動的方向形成傷痕，稱為膠合。22d.齒面膠合22f.塑形變形輪齒在過大的應力作用下，輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面或齒體塑形流動所形成的，屬于齒輪永久變形一大類的失效形式。針對齒輪的失效形式，可以采取提高齒芯材料韌性、減小齒根應力集中，改用閉式齒輪傳動，選用合適的潤滑劑及潤滑方法，適當選配主、從懂齒輪的材料及硬度，減小齒面粗糙度，并進行適當?shù)哪ズ?跑合)等方式來提高齒輪的壽命。23f.塑形變形針對齒輪的失效形式，可以采取提高齒芯材料韌性、減五、蝸桿機構(gòu)蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機構(gòu)，兩軸線交錯的夾角可以為任意值，常用的為90°。24五、蝸桿機構(gòu)蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動a.結(jié)構(gòu)緊湊、并能獲得很大的傳動比，動力傳動中一般傳動比為7-80，若只傳遞運動，傳動比可達1000；

b.由于蝸桿和蝸輪齒是逐漸進入嚙合和逐漸退出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載荷小，工作平穩(wěn)無噪音；c.當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時，具有自鎖性；d.傳動效率低，特別是具有自鎖性的蝸桿傳動效率一般低于0.5；e.發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。蝸桿傳動的特點25a.結(jié)構(gòu)緊湊、并能獲得很大的傳動比，動力傳動中一般傳動比為7六、螺旋傳動螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，主要用于將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。26六、螺旋傳動螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實a.傳力螺旋：以傳遞動力為主，要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力，用于克服工作阻力。如各種起重或加壓裝置的螺旋。這種傳力螺旋主要是承受很大的軸向力，一般為簡寫工作，每次工作時間較短，工作速度也不高。b.傳導螺旋：以傳遞運動為主，有時也承受較大的軸向載荷。如機床進給機構(gòu)的螺旋等。傳導螺旋主要在較長的時間內(nèi)連續(xù)工作，工作速度較高，因此，要求具有較高的傳動精度。c.調(diào)整螺旋：以調(diào)整、固定零件的相對位置。如機床、儀器、及測試裝置中的微調(diào)機構(gòu)的螺旋。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動，一般在空載下調(diào)整。

螺旋傳動的分類27a.傳力螺旋：以傳遞動力為主，要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向傳力螺旋傳導螺旋調(diào)整螺旋28傳力螺旋傳導螺旋調(diào)整螺旋28螺桿轉(zhuǎn)動,螺母移動.這種機構(gòu)占據(jù)空間小，用于長行程螺桿,但螺桿兩端的軸在和螺母防轉(zhuǎn)機構(gòu)使其結(jié)構(gòu)較復雜。螺桿不動,螺母旋轉(zhuǎn)并移動.由于螺桿固定不轉(zhuǎn),因而兩端支承結(jié)構(gòu)簡單,但精度不高.如應用于某些鉆床工作臺的升降.螺旋的四種傳動方式29螺桿轉(zhuǎn)動,螺母移動.這種機構(gòu)占據(jù)空間小，用于長行程螺桿,但螺螺旋的四種傳動方式螺母固定不動,螺桿轉(zhuǎn)動并移動.這種結(jié)構(gòu)以固定螺母為主要支承,結(jié)構(gòu)簡單,但占據(jù)空間大.常用于螺旋壓力機、螺旋起重器、千分尺等。螺母轉(zhuǎn)動,螺桿移動.螺桿應設置防轉(zhuǎn)裝置和螺母轉(zhuǎn)動要設置軸承均使結(jié)構(gòu)復雜,且螺桿運動時占據(jù)空間尺寸,故很少應用。30螺旋的四種傳動方式螺母固定不動,螺桿轉(zhuǎn)動并移動.這種結(jié)構(gòu)以固3131常見的傳動機構(gòu)主講人：王友賓時間：2014年6月19號32常見的傳動機構(gòu)主講人：王友賓時間：2014年6月19號一、概述1.1常見機械傳動的分類常見的機械傳動按傳力方式分，可分為摩擦傳動、嚙合傳動，摩擦傳動又分為摩擦輪傳動和帶傳動等，嚙合傳動可分為齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動等等；按傳動比又可分為定傳動比和變傳動比傳動。

33一、概述1.1常見機械傳動的分類常見的機械傳動按傳力1.2作用減速或增速：工作機速度往往和原動機速度不一致，利用傳動裝置可以達到改變速度的目的；調(diào)速：許多工作機的速度需要根據(jù)工作要求進行調(diào)整，而依靠原動機直接調(diào)速往往不經(jīng)濟，甚至不可能，而利用傳動裝置可以很方便的進行調(diào)速；改變運動形式：原動機的輸出形式常為等速回轉(zhuǎn)運動，而工作機要求的運動形式是多種多樣的，靠傳動裝置可以實現(xiàn)運動形式的改變；341.2作用減速或增速：工作機速度往往和原動機速度不一致，利d.增大轉(zhuǎn)矩：工作機需要的轉(zhuǎn)矩往往是原動機輸出轉(zhuǎn)矩的幾倍或幾十倍，通過減速傳動裝置可實現(xiàn)增大轉(zhuǎn)矩的要求；e.動力和傳動的傳遞：原動機有時距離工作機距離較遠，需要傳動裝置進行中間傳動；f.動力和傳動的分配：一臺原動機有時要帶動若干臺不同轉(zhuǎn)速、不同載荷的工作機，這是傳動裝置可以起到分配動力和運動的作用。35d.增大轉(zhuǎn)矩：工作機需要的轉(zhuǎn)矩往往是原動機輸出轉(zhuǎn)矩的幾倍或幾皮帶傳動是由主動輪、從動輪和緊張在兩輪上的皮帶所組成。由于張緊，在皮帶和皮帶輪的接觸面間產(chǎn)生了壓緊力，當主動輪旋轉(zhuǎn)時，借摩擦力帶動從動輪旋轉(zhuǎn)，這樣就把主動軸的動力傳給從動軸。二、帶傳動（摩擦型）36皮帶傳動是由主動輪、從動輪和緊張在兩輪上的皮帶所皮帶傳動的特點：

a.可用于兩軸中心距離較大的傳動；

b.皮帶具有彈性、可緩沖和沖擊與振動，使傳動平穩(wěn)、噪聲??；c.當過載時，皮帶在輪上打滑，可防止其它零件損壞；

d.結(jié)構(gòu)簡單、維護方便；

e.由于皮帶在工作中有滑動，故不能保持精確的傳動比。外廓尺寸大，傳動效率低，皮帶壽命短；f.由于帶傳動中存在“彈性滑動”現(xiàn)象，故帶傳動的傳動比是一個近似值。37皮帶傳動的特點：

6帶傳動的截面結(jié)構(gòu)形式按截面的形狀分為平帶、V形帶（三角帶）、圓形帶、多楔帶傳動等。38帶傳動的截面結(jié)構(gòu)形式按截面的形狀分為平帶、V形帶（三角帶）、三、鏈傳動鏈傳動是一種撓性傳動由兩個具有特殊齒形的的齒輪和一條閉合的鏈條所組成，工作時主動連輪的齒與鏈條的鏈節(jié)相嚙合帶動與鏈條相嚙合的從動鏈輪傳動。39三、鏈傳動鏈傳動是一種撓性傳動由兩個具有特殊齒鏈傳動的特點：

a.能保證較精確的傳動比（和皮帶傳動相比較）,但不能保持恒定的瞬間傳動比；b.可以在兩軸中心距較遠的情況下傳遞動力（與齒輪傳動相比）；c.只能用于平行軸間的同向傳動，不能反向；d.鏈條磨損后，鏈節(jié)變長，容易產(chǎn)生脫鏈現(xiàn)象。40鏈傳動的特點：

9常用鏈條有滾子鏈、齒形鏈等滾子鏈可以做成多排，排數(shù)越多，傳動能力越大鏈條41常用鏈條有滾子鏈、齒形鏈等鏈條10鏈輪鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自由的進入和退出齒合，并便于加工小直徑的鏈輪為實心中等直徑的鏈輪為孔板式大直徑的鏈輪為組合式，組合式鏈輪磨損后可更換42鏈輪鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自由的進入和退出齒合，并便于四、齒輪傳動齒輪傳動是由分別安裝在主動軸及從動軸上的兩個齒輪相互嚙合而成，依靠輪齒齒廓直接接觸來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力。43四、齒輪傳動齒輪傳動是由分別安裝在主動軸及從動軸上的a.能保證傳動比穩(wěn)定不變；b.能傳遞很大的動力；c.結(jié)構(gòu)緊湊、效率高；

d.制造和安裝的精度要求較高；e.當兩軸間距較大時，采用齒輪傳動就比較笨重。齒輪傳動的特點44a.能保證傳動比穩(wěn)定不變；齒輪傳動的特點13齒輪傳動的分類a.用于平行軸傳動的齒輪機構(gòu)45齒輪傳動的分類a.用于平行軸傳動的齒輪機構(gòu)14b.用于相交軸間的錐齒輪機構(gòu)c.用于交錯軸間的齒輪機構(gòu)46b.用于相交軸間的錐齒輪機構(gòu)c.用于交錯軸間的齒輪機構(gòu)15齒輪傳動基本要求：瞬時傳動比必須保持相對的恒定傳動平穩(wěn)就是要求齒輪傳動的瞬時傳動比不變，否則當主動輪以等角速度回轉(zhuǎn)時，從動輪的角速度為變量，因而產(chǎn)生慣性力，就產(chǎn)生了附加動載荷，從而引起沖擊、振動和噪聲。故齒輪要滿足一定的規(guī)律，即齒廓嚙合基本定律。47齒輪傳動基本要求：瞬時傳動比必須保持相對的恒定16齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律：為保證齒輪傳動的瞬時傳動比恒定不變，則兩輪不論在何處接觸，過接觸點所作兩輪的公法線必須與兩輪的連心線交于一定點。定點Ｃ稱為節(jié)點，分別以Ｏ1、Ｏ2為圓心，過節(jié)點Ｃ所作的兩個相切的圓稱為節(jié)圓。N1N2稱為嚙合線，嚙合線與兩節(jié)圓公切線之間的夾角α′稱為嚙合角。

齒廓嚙合定律制出的齒廓曲線主要有漸開線、擺線和圓弧線三種，近年來還開發(fā)出變態(tài)擺線和拋物線齒廓。其中漸開線齒廓易于制造，便于安裝，應用最為廣泛。48齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律：為保證齒輪傳動的瞬時傳動比直齒圓柱齒輪a.齒數(shù)ZP*Z=周長=π*db.模數(shù)mm=P/πc.分度圓壓力角α標準值20°d.齒頂高系數(shù)ha*=1、頂隙系數(shù)c*=0.25

49直齒圓柱齒輪a.齒數(shù)Z齒輪輪齒的失效形式a.輪齒折斷輪齒折斷有多種形式，在正常情況下，主要是齒根彎曲疲勞折斷，因為在輪齒受載時，齒根處產(chǎn)生的彎曲應力最大，再加上齒根過渡部分的截面突變及加工刀痕等引起的應力集中作用，當輪齒重復受載后，齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴展，致使輪齒疲勞折斷50齒輪輪齒的失效形式a.輪齒折斷19b.齒面磨損在輪傳動中，齒面隨著工作條件的不同會出現(xiàn)不同的磨損形式。例如當嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時，齒面即被逐漸磨損而至報廢。這種磨損稱為磨粒磨損，是開式齒輪傳動的主要失效形式之一。51b.齒面磨損20c.齒面點蝕點蝕就是齒面材料變化著的接觸應力作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀損傷現(xiàn)象。在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，常見的齒面失效形式多為點蝕。

52c.齒面點蝕21d.齒面膠合對于高速重載的齒輪傳動（如航空發(fā)動機減速器的主傳動齒輪），齒面間的壓力大，瞬間溫度高，潤滑效果差，當瞬時溫度過高時，相嚙合的兩齒面就會發(fā)生粘在一起的現(xiàn)象，由于此時兩齒面又在作相對滑動，相粘結(jié)的部位即被撕破，于是在齒面上沿相對滑動的方向形成傷痕，稱為膠合。53d.齒面膠合22f.塑形變形輪齒在過大的應力作用下，輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面或齒體塑形流動所形成的，屬于齒輪永久變形一大類的失效形式。針對齒輪的失效形式，可以采取提高齒芯材料韌性、減小齒根應力集中，改用閉式齒輪傳動，選用合適的潤滑劑及潤滑方法，適當選配主、從懂齒輪的材料及硬度，減小齒面粗糙度，并進行適當?shù)哪ズ?跑合)等方式來提高齒輪的壽命。54f.塑形變形針對齒輪的失效形式，可以采取提高齒芯材料韌性、減五、蝸桿機構(gòu)蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動機構(gòu)，兩軸線交錯的夾角可以為任意值，常用的為90°。55五、蝸桿機構(gòu)蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動a.結(jié)構(gòu)緊湊、并能獲得很大的傳動比，動力傳動中一般傳動比為7-80，若只傳遞運動，傳動比可達1000；

b.由于蝸桿和蝸輪齒是逐漸進入嚙合和逐漸退出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載荷小，工作平穩(wěn)無噪音；c.當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時，具有自鎖性；d.傳動效率