《牽引傳動技術(shù)》課件

牽引傳動技術(shù)牽引傳動技術(shù)是現(xiàn)代交通工具的關(guān)鍵組成部分，應(yīng)用于汽車、火車、飛機等領(lǐng)域。課程簡介課程目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生掌握牽引傳動系統(tǒng)的基本理論、設(shè)計方法和應(yīng)用技術(shù)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解各種牽引傳動系統(tǒng)的原理，并能夠進(jìn)行設(shè)計和應(yīng)用，為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)和實際工作打下堅實的基礎(chǔ)。課程內(nèi)容本課程內(nèi)容涵蓋牽引傳動系統(tǒng)的基本概念、各種傳動形式的原理及應(yīng)用，以及設(shè)計計算方法。包括帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、摩擦傳動等常見類型，以及各種傳動系統(tǒng)的優(yōu)缺點分析和應(yīng)用場景。1.牽引傳動系統(tǒng)的組成主動部件主動部件為動力源，提供動力輸出。被動部件被動部件接收動力，將動力傳遞給執(zhí)行機構(gòu)。其他輔助部件輔助部件包括離合器、制動器、傳動軸等，用于控制、調(diào)節(jié)動力傳遞。1.1主動部件動力源提供牽引動力，如發(fā)動機或電動機。發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能，電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能。傳動裝置將動力源的機械能傳遞到驅(qū)動輪，如齒輪箱、離合器、變速器。制動系統(tǒng)控制車速或使車輛停下來，如制動器、剎車片。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制車輛行駛方向，如轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向機構(gòu)。1.2被動部件11.輪胎輪胎是連接車輛與地面的重要部件，它承擔(dān)著傳遞牽引力、支撐車身重量等功能。22.履帶履帶是另一種常見的牽引部件，它通過多個鋼制鏈節(jié)組成，可以提供更大的接觸面積和抓地力。33.傳動軸傳動軸是連接發(fā)動機輸出軸與驅(qū)動輪的重要部件，它負(fù)責(zé)將動力傳遞到車輪。44.差速器差速器是實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵部件，它允許左右車輪以不同的速度轉(zhuǎn)動。1.3其他輔助部件離合器離合器是連接動力源和工作機的重要部件，它可以控制動力傳遞，實現(xiàn)起動、制動、換向等功能，防止工作機在啟動或制動時對動力源造成沖擊。制動器制動器用于使工作機停止或減速，通常由制動器殼體、制動塊、制動鼓或制動盤等組成，通過摩擦力來實現(xiàn)制動作用。潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)為傳動部件提供潤滑油，減少摩擦，降低磨損，提高工作效率，延長使用壽命，常見潤滑方式有油浴潤滑、油脂潤滑、循環(huán)潤滑等。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)用于降低傳動系統(tǒng)工作時的溫度，防止因溫度過高而導(dǎo)致傳動部件損壞，常見冷卻方式有水冷、風(fēng)冷、油冷等。2.牽引傳動基本原理摩擦力原理牽引傳動系統(tǒng)中，摩擦力是驅(qū)動力的來源。物體間的接觸面摩擦力越大，傳動效率越高。力矩傳遞原理牽引傳動通過主動部件傳遞力矩到被動部件，實現(xiàn)運動傳遞。力矩的大小決定了運動的強度。速度傳遞原理牽引傳動系統(tǒng)可以實現(xiàn)速度的改變，例如齒輪傳動可以改變速度，提高效率。2.1摩擦力原理靜摩擦力兩個物體在接觸面之間存在靜摩擦力，防止物體滑動。滑動摩擦力當(dāng)物體發(fā)生相對滑動時，接觸面之間產(chǎn)生滑動摩擦力，阻礙物體運動。滾動摩擦力物體在表面滾動時，接觸面之間產(chǎn)生的滾動摩擦力，阻礙物體滾動。2.2力矩傳遞原理旋轉(zhuǎn)運動動力源通過旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生扭矩。傳遞扭矩扭矩通過傳動裝置傳遞到被驅(qū)動部件。旋轉(zhuǎn)方向扭矩傳遞過程中，旋轉(zhuǎn)方向可能發(fā)生改變。扭矩變化傳動裝置會改變扭矩大小，實現(xiàn)力矩的放大或縮小。2.3速度傳遞原理11.齒輪傳動齒輪傳動利用齒輪的嚙合傳遞速度，改變轉(zhuǎn)速和扭矩。22.帶傳動帶傳動利用帶與輪之間的摩擦傳遞速度，可實現(xiàn)無級變速。33.鏈傳動鏈傳動利用鏈條與鏈輪的嚙合傳遞速度，可實現(xiàn)精確傳動。3.帶傳動系統(tǒng)帶傳動系統(tǒng)是一種常見的機械傳動方式，在各種機器和設(shè)備中廣泛應(yīng)用。它利用帶的柔性，通過摩擦力將動力從主動輪傳遞到從動輪，實現(xiàn)速度和扭矩的傳遞。3.1帶類型及特點平帶平帶結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但承載能力有限，易打滑。V帶V帶具有較高的承載能力，不易打滑，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。同步帶同步帶可以實現(xiàn)精確的速度傳遞，不受打滑影響，但成本較高。齒形帶齒形帶承載能力強，能有效傳遞動力，但使用壽命相對較短。3.2帶傳動參數(shù)設(shè)計1中心距確定帶輪尺寸和帶長2帶速影響傳動效率和壽命3功率決定帶的截面尺寸4傳動比影響帶輪大小和速度帶傳動參數(shù)設(shè)計是保證傳動系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計過程中需綜合考慮中心距、帶速、功率和傳動比等因素，確保帶傳動系統(tǒng)能夠滿足要求。3.3帶傳動系統(tǒng)的受力分析1張力分析帶上的張力變化2摩擦力分析帶與輪之間的摩擦力3離心力分析帶高速旋轉(zhuǎn)時的離心力受力分析是帶傳動系統(tǒng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，需要考慮多種因素。例如，帶的張力變化會影響傳動效率，而帶與輪之間的摩擦力則是保證傳動穩(wěn)定的關(guān)鍵。此外，在高速運行情況下，離心力的影響也不容忽視。4.鏈傳動系統(tǒng)鏈傳動是一種常見的機械傳動方式，它利用鏈條將動力從主動輪傳遞到從動輪，實現(xiàn)速度和扭矩的轉(zhuǎn)換。鏈傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、承載能力強、傳動比范圍廣等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中，例如汽車、摩托車、自行車、農(nóng)業(yè)機械等。4.1鏈條類型及特點滾子鏈滾子鏈?zhǔn)菓?yīng)用最廣泛的鏈條類型，由滾子、套筒、鏈板等組成，滾子在鏈輪齒之間滾動，實現(xiàn)動力傳遞。無聲鏈無聲鏈也叫靜音鏈，采用齒形鏈板，工作時噪音小，廣泛應(yīng)用于要求低噪音的工作環(huán)境。葉片鏈葉片鏈采用扁平鏈板，具有較大的載荷能力，適合在高速、重載條件下使用。雙排鏈雙排鏈由兩排鏈條組成，具有更高的強度和承載能力，適用于更苛刻的工作環(huán)境。4.2鏈傳動參數(shù)設(shè)計鏈輪尺寸鏈輪尺寸與鏈條節(jié)距、鏈速和傳動比密切相關(guān)，鏈輪過小會導(dǎo)致鏈速過高，容易產(chǎn)生振動，過大則會降低傳動效率。鏈條長度鏈條長度的選取要根據(jù)實際應(yīng)用場合確定，過短會導(dǎo)致鏈條松弛，過長則會增加傳動阻力。鏈條類型不同的鏈條類型具有不同的強度和耐磨性，需要根據(jù)實際應(yīng)用場合選擇合適的鏈條類型。中心距中心距是指兩個鏈輪中心之間的距離，中心距的選取要保證鏈條的正常工作，并滿足傳動比要求。4.3鏈傳動系統(tǒng)的受力分析1鏈輪受力鏈輪受到鏈條的拉力和張力，以及自身重量的影響，需要考慮鏈輪材料的強度和尺寸。2鏈條受力鏈條受到鏈輪的拉力，鏈條自身的重量，以及運動產(chǎn)生的離心力的影響，需要考慮鏈條的材質(zhì)和強度。3軸承受力軸承承受鏈輪的軸向力和徑向力，需要根據(jù)負(fù)載選擇合適的軸承類型和尺寸。5.齒輪傳動系統(tǒng)齒輪傳動是一種常見的機械傳動方式，它通過齒輪嚙合實現(xiàn)動力和運動的傳遞。齒輪傳動具有傳動效率高、傳動比準(zhǔn)確、承載能力強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中。5.1齒輪類型及特點齒輪傳動系統(tǒng)齒輪傳動是一種機械傳動方式，利用齒輪之間的嚙合來傳遞運動和動力。齒輪傳動具有傳動效率高、傳動比穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中。圓柱齒輪圓柱齒輪是最常見的齒輪類型之一，其齒形為直線形，齒輪軸平行。圓柱齒輪主要用于傳遞平行軸之間的運動和動力，適用于中小型功率傳動。錐齒輪錐齒輪的齒形為螺旋形，齒輪軸交叉。錐齒輪主要用于傳遞交叉軸之間的運動和動力，適用于汽車、航空等領(lǐng)域。蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動是一種特殊的齒輪傳動形式，由蝸輪和蝸桿組成。蝸輪蝸桿傳動具有傳動比大、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于減速器、起重機等設(shè)備中。5.2齒輪傳動參數(shù)設(shè)計中心距確定確定齒輪的中心距是齒輪傳動設(shè)計的第一步。中心距的選擇會影響齒輪的尺寸、傳動比和傳動效率。中心距應(yīng)根據(jù)齒輪傳動要求和安裝條件進(jìn)行確定。齒數(shù)計算齒數(shù)的選擇影響齒輪的尺寸和傳動比。齒數(shù)的選擇應(yīng)符合齒輪傳動的強度和使用壽命要求。模數(shù)選擇模數(shù)是齒輪的基本參數(shù)，它決定了齒輪的尺寸和強度。模數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)齒輪傳動的強度、精度和使用壽命要求進(jìn)行確定。齒形參數(shù)齒形參數(shù)包括齒頂高、齒根高、齒厚和齒槽寬。齒形參數(shù)的選擇應(yīng)符合齒輪傳動的嚙合性能和強度要求。5.3齒輪傳動系統(tǒng)的受力分析1齒輪嚙合力齒輪嚙合力是齒輪傳動系統(tǒng)中最重要的力之一。2軸承載荷軸承載荷由齒輪嚙合力以及齒輪自身重量產(chǎn)生。3扭矩扭矩是齒輪傳動系統(tǒng)中傳遞動力的關(guān)鍵參數(shù)。齒輪傳動系統(tǒng)受力分析需要考慮齒輪嚙合力、軸承載荷、扭矩等因素。齒輪嚙合力的大小取決于齒輪的尺寸、材料、嚙合角以及工作條件等。6.摩擦傳動系統(tǒng)摩擦傳動系統(tǒng)是一種利用摩擦力進(jìn)行傳動的方式，廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備中。摩擦傳動系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、噪音低等優(yōu)點，在速度變化較大的情況下，可以實現(xiàn)無級變速。6.1摩擦輪類型及特點圓錐摩擦輪圓錐摩擦輪廣泛應(yīng)用于變速箱，能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，并通過改變錐面接觸角度來調(diào)節(jié)傳動比。圓盤摩擦輪圓盤摩擦輪常用于制動系統(tǒng)和離合器，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、傳動平穩(wěn)的特點。鼓形摩擦輪鼓形摩擦輪通常用于重型機械傳動系統(tǒng)，具有承載能力強、使用壽命長的優(yōu)勢。6.2摩擦傳動參數(shù)設(shè)計1摩擦輪尺寸確定摩擦輪直徑和寬度2摩擦系數(shù)選擇合適的摩擦材料3工作載荷考慮最大扭矩和載荷4轉(zhuǎn)速比確定傳動比和轉(zhuǎn)速5安裝方式選擇合適的安裝方式摩擦傳動參數(shù)設(shè)計需要綜合考慮多種因素。摩擦輪尺寸決定了傳動能力和效率。摩擦系數(shù)影響傳動效率和穩(wěn)定性。工作載荷決定了摩擦輪的強度和耐用性。轉(zhuǎn)速比影響傳動速度和動力傳遞。安裝方式影響傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。6.3摩擦傳動系統(tǒng)的受力分析1摩擦力分析摩擦輪之間的摩擦力是傳動力的主要來源。摩擦力大小受材料、壓力、接觸面積等因素影響。2扭矩分析摩擦傳動系統(tǒng)中，輸入軸和輸出軸之間的扭矩傳遞是通過摩擦力實現(xiàn)的。扭矩的大小與摩擦力、摩擦輪半徑等因素相關(guān)。3應(yīng)力分析摩擦輪受到壓力和摩擦力的作用，會產(chǎn)生應(yīng)力。應(yīng)力分析是確保摩擦傳動系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。牽引傳動系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用牽引傳動系統(tǒng)在機械設(shè)