減速器和變速器設(shè)計.ppt

1、廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,第18章減速器和變速器,18-1減速器,18-2變速器,18-3摩擦輪傳動簡介,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,功用：在機(jī)器中用來減速，也可以用來增速。,齒輪減速器,蝸桿減速器,蝸桿齒輪減速器,行星齒輪減速器,擺線針輪減速器,諧波齒輪減速器,18-1減速器,組成：由齒輪傳動和蝸桿傳動組成。,類型,除了部分旋轉(zhuǎn)類機(jī)械如鼓風(fēng)機(jī)、水泵等直接由原動機(jī)驅(qū)動之外、絕大多數(shù)的工作機(jī)械其工作部分的轉(zhuǎn)速與原動機(jī)的轉(zhuǎn)速不一致，因此，需要協(xié)調(diào)原動機(jī)與工作機(jī)之間的速度。,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,特點(diǎn)：傳動效率高、工作可靠、壽命長、維護(hù)簡便、 因而應(yīng)用很廣泛。,上述六

2、種減速器已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，只有在選不到合適的產(chǎn)品時，才自行設(shè)計制造減速器。,一、齒輪減速器,類型：,單級圓柱齒輪減速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,分流式雙級圓柱齒輪減速器,兩級錐齒輪 圓柱齒輪減速器,分流式三級圓柱齒輪減速器,同軸式雙級圓柱齒輪減速器,分流式雙級圓柱齒輪減速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,產(chǎn)品實(shí)例：,展開式三級圓柱齒輪減速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、工作平穩(wěn)、噪聲較小、 傳動效率低。,二、蝸桿減速器,類型：,其中 S低速級， f 高速級,下蝸桿式,上蝸桿式,側(cè)蝸桿式,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,三維

3、模型：,蝸桿減速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,特點(diǎn)：兼有兩者的傳動特點(diǎn)，通常把蝸桿傳動作為高 速級，因?yàn)樵诟咚贂r，蝸桿傳動的效率較高。,三、蝸桿齒輪減速器,類型：,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,產(chǎn)品實(shí)例：,蝸桿齒輪減速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,18-2 變 速 器,有級變速器 有級變速器的傳動只能按既定的設(shè)計要求通過操縱機(jī)構(gòu)分級進(jìn)行變速，有級變速器的類型見下頁。,功用：根據(jù)需要能隨時改變傳動比。,減速器的傳動比是固定的，但在工程實(shí)際中，有些工作機(jī)往往需要在幾種不同的轉(zhuǎn)速下工作，這就需要根據(jù)使用要求在工作中隨時調(diào)整原動機(jī)與工作機(jī)之間的傳動比。,類型,

4、有級變速器,無級變速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,I主動軸 II從動軸,滑移齒輪變速器,離合器式齒輪變速器,塔輪變速器,滑移齒輪變速器,拉鍵式變速器,離合器式齒輪變速器,有級變速的器類型,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,無級變速器,滾輪平板式變速器,鋼球無級變速器,菱錐無級變速器,寬V帶無級變速器,類型,實(shí)現(xiàn)無級變速的方法,機(jī)械無級變速,電氣無級變速,電氣無級變速,可控硅調(diào)速,變頻調(diào)速,壓動機(jī)調(diào)速,無級變速器的傳動比在設(shè)計預(yù)定的范圍內(nèi)無級地進(jìn)行改變。,工作原理：,依靠摩擦傳動，改變主動件和從動件的輸出半徑，實(shí)現(xiàn)傳動比的無變化。,類型：,本章介紹的內(nèi)容,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存

5、云教授,主動輪,從動平盤,彈簧,v =2 r2 = r1 1,(1) 滾輪平板式變速器,接觸點(diǎn)的速度：,組成： 主動輪、從動盤、彈簧。,工作原理：,調(diào)整主動輪的位置，就改變了r2 的大小，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。,特點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；,因?yàn)榇嬖谳^大相對滑動，故磨損嚴(yán)重，傳遞功率 不大。,傳動比： i12 =1 / 2 =r2 / r1,單擊動畫,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,(2) 鋼球無級變速器,傳動比： i12 = R2 r1 / R1 r2,組成：錐輪、鋼球（通常為6個）、支承軸。,工作原理：,調(diào)整支承軸的傾角，可改變鋼球的傳動半徑r1和r2 ，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。,特點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡

6、單、傳動平穩(wěn)，相對滑動小，結(jié)構(gòu)緊湊；,要求鋼球加工精度高。,鋼球,支承軸,從動錐輪,主動錐輪,= r1 / r2 因?yàn)镽1=R2,實(shí)際上是兩對摩擦輪傳動,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,(3) 菱錐無級變速器,傳動比： i12 = r1 R2 / R1 r2,組成：主動輪、從動輪、錐菱、支承架。,工作原理：,調(diào)整支架的水平位置，可改變菱錐的傳動半徑r1和r2 ，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。,從動輪,主動輪,菱錐,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,(4) 寬V帶無級變速器,傳動比： i12 = r2 / r1,組成：固定錐輪、活動錐輪、寬V帶。,工作原理：,同步調(diào)整活動錐輪的軸向位置，可改變錐輪的傳

7、動半徑r1和r2 ，從而實(shí)現(xiàn)無級變速。,固定錐輪,活動錐輪,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,產(chǎn)品實(shí)例：,機(jī)械式無級變速器,機(jī)械電器組合式無級變速器,變頻器,減速器,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,缺點(diǎn)：,不能保證精確的傳動比,機(jī)械無級變速器的優(yōu)點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡單,過載時可利用摩擦傳動元件間的打滑而避免損壞 機(jī)器,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無噪聲，可用于較高轉(zhuǎn)速的傳動；易 于平緩連續(xù)的變速,承受過載和沖擊能力差，傳遞大功率時結(jié)構(gòu)尺寸過大,軸和軸承上的載荷較大,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,3汽車變速器簡介 汽車變速器是一種典型的機(jī)械式有級變速器。 應(yīng)用實(shí)例： 桑塔納轎車

8、變速器。,汽車發(fā)動機(jī)（活塞式內(nèi)燃機(jī)）的扭矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，無法適應(yīng)實(shí)際使用的要求，因此，需在汽車的傳動系統(tǒng)中設(shè)置變速器。,它有：四個前進(jìn)擋， 一個倒擋， 一個空擋位置。,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,空 擋,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,第一擋：i1=3.455,輸出軸反向旋轉(zhuǎn),廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,第二擋：i2=1.944,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,第三擋：i3=1.286,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,第四擋：i3=0.909,廣西工

9、學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,倒擋 iR=3.167,A向,倒擋齒輪,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,摩擦輪傳動除了在機(jī)械無級變速器中廣泛采用外，在鍛壓、起重、運(yùn)輸、機(jī)床、儀表等設(shè)備中也常用到，其基本型式見下圖：,18-3摩擦輪傳動簡介,圓柱平摩擦輪傳動,圓柱槽摩擦輪傳動,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,摩擦輪傳動基本型式的演化 ：,增速,減速,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,摩擦輪傳動靠摩擦傳遞運(yùn)動，接觸處不可避免地要產(chǎn)生彈性滑動，有的傳遞型式還要產(chǎn)生幾何滑動，過載時會出現(xiàn)打滑。,主要失效形式是,對摩擦輪材料的主要要求是：,. 接觸

10、疲勞強(qiáng)度高，耐磨性好、以便延長工作壽命；,摩擦輪傳動的計算公式見后續(xù)表。,摩擦輪傳動常用的材料副、工作條件、性能數(shù)據(jù)及使用場合見下頁表。,. 彈性模量大，以便減小彈性滑動和功率損耗；,. 摩擦系數(shù)大，以便在滿足所需要摩擦力的前提下， 降低壓緊力。,接觸疲勞,過度磨損,打滑,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,廣西工學(xué)院專用 作者： 潘存云教授,傳動類型,計算項目 計算公式 說 明,徑向壓緊力 Fp,按接觸疲勞強(qiáng)度計算中心距a/mm,按許用線性載荷計算中心距a/ mm, 槽輪夾角之半， 常取15,z 摩擦輪槽數(shù)； 輪槽接觸部位深h0.04D1, D1為小輪節(jié)圓直徑，即接觸線長l=hcos ; 接觸部位