機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)-第5章-傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件

1、第五章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),第一節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)的功能和要求,傳動(dòng)系統(tǒng)是位于動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)(或執(zhí)行構(gòu)件)之間的中間裝置，它的作用是將動(dòng)力機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)(執(zhí)行構(gòu)件,圖5-1 起重機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 1-減速器 2-制動(dòng)器 3-電動(dòng)機(jī) 4-聯(lián)軸器 5-卷筒 6-鋼絲繩 7-吊鉤,圖5-1所示的起重機(jī)中，電動(dòng)機(jī)3為動(dòng)力機(jī)；卷筒5、鋼絲繩6和吊鉤7為執(zhí)行機(jī)構(gòu)；而制動(dòng)器2、減速器1及聯(lián)軸器4組成了傳動(dòng)系統(tǒng)，它的功能是將電動(dòng)機(jī)3輸出的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩改變后傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的卷筒5,傳動(dòng)系統(tǒng)是由運(yùn)動(dòng)鏈及相應(yīng)的聯(lián)系裝置組成的。前述起重機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由兩級齒輪傳動(dòng)及聯(lián)系裝置制動(dòng)器、聯(lián)軸器組成,一、傳動(dòng)系統(tǒng)的功能

2、,1、改變動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)形式或轉(zhuǎn)速，以滿足執(zhí)行系統(tǒng)的要求,動(dòng)力機(jī)輸出的一般是等速連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)形式是多種多樣的，有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，連續(xù)運(yùn)動(dòng)和間歇運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩者的運(yùn)動(dòng)形式不相同時(shí)，要求傳動(dòng)系統(tǒng)能改變動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)形式，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求。當(dāng)兩者運(yùn)動(dòng)形式相同時(shí)，還有轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩是否相同的問題，這就要求傳動(dòng)系統(tǒng)起減速增矩或增速減矩的作用,2、調(diào)節(jié)動(dòng)力機(jī)輸出的速度、轉(zhuǎn)矩或力，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求,執(zhí)行系統(tǒng)有時(shí)要求在不同的速度、轉(zhuǎn)矩或力下工作，直接改變動(dòng)力機(jī)的速度、轉(zhuǎn)矩或力不可能或不經(jīng)濟(jì)，就要用傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)這一要求,傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)的重要組成部分，傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)劣將直接影響到機(jī)

3、械系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)性。有一些機(jī)器的動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接聯(lián)接，如風(fēng)扇、水泵等。但大多數(shù)機(jī)器，在動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)間設(shè)有傳動(dòng)系統(tǒng),3、分配動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以滿足執(zhí)行系統(tǒng)的要求,有時(shí)要用一個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)位置、運(yùn)動(dòng)形式或速度不相同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要靠傳動(dòng)系統(tǒng)把運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力分配到各執(zhí)行機(jī)構(gòu),二、對傳動(dòng)系統(tǒng)的要求,1)考慮動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行系統(tǒng)的匹配，使它們的機(jī)械特性相適應(yīng)，并使兩者的工作點(diǎn)接近各自的最佳工況點(diǎn)且工作平穩(wěn),以起重機(jī)為例，動(dòng)力機(jī)為三相交流異步電動(dòng)機(jī)，它的固有機(jī)械特性如圖 a)所示。起重機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩的機(jī)械特性，如圖b)所示。兩者匹配后，希望電 動(dòng)機(jī)在B點(diǎn)工作，即在固有機(jī)械特性的HB段接近額定點(diǎn)B

4、處工作，而起重 機(jī)卷筒上的轉(zhuǎn)矩為MW，轉(zhuǎn)速為nW，在W點(diǎn)工作,a,要實(shí)現(xiàn)上述要求，就要靠傳動(dòng)系統(tǒng)。 nW MB ,因此采用傳動(dòng)系統(tǒng)使動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配.必須有一個(gè)傳動(dòng)比,式中： 是電動(dòng)機(jī)輸出軸的角加速度,2)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)在起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速、反向和空載等方面的要求,起動(dòng)力矩一般大于正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的力矩。如起重機(jī)，起動(dòng)力矩除要克服提升重物的阻力矩外，還應(yīng)使重物及一切運(yùn)動(dòng)構(gòu)件產(chǎn)生加速度,設(shè)機(jī)械系統(tǒng)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jtot，起動(dòng)力矩為Md，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的阻力矩為MZ，則有,異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)力矩為Mst，Mst=stMN，式中的st為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)， MN為額定轉(zhuǎn)矩，MN=95

5、49PN/nN,若Mst Md ，就不能負(fù)載起動(dòng)。這時(shí)如果在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置離合器，讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)在空載下起動(dòng)，等運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，再通過離合器與執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)接，帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)。另外也可以在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)變速裝置，先使執(zhí)行系統(tǒng)在速度較低時(shí)起動(dòng)；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，再變到正常速度,若Mst Md ，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載起動(dòng),有些執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定位置后，要求馬上制動(dòng)。如起重機(jī)，重物吊到一定高度后要制動(dòng)。這就要求傳動(dòng)系統(tǒng)中要有離合器和制動(dòng)器,當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)要求隨著工作狀況的變化而發(fā)生變化時(shí)，如果選用的是不可調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)就要設(shè)計(jì)成可調(diào)速的。如汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床上都有調(diào)速裝置,當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)有正行程和反行程時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)要考慮

6、反轉(zhuǎn)問題。如小型起重機(jī)反向是靠改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的，但汽車、拖拉機(jī)上的反向是靠傳動(dòng)系統(tǒng)完成的，這時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)中就要有可反向的裝置,傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能滿足系統(tǒng)空載時(shí)執(zhí)行系統(tǒng)有比工作時(shí)較高的速度要求。以四工位專用機(jī)床為例，當(dāng)鉆頭還沒有接近工件時(shí)，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)應(yīng)使鉆頭快進(jìn)，速度應(yīng)比鉆削加工時(shí)大一些,3)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)鏈應(yīng)盡量短,傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)鏈短，可減輕重量，降低制造費(fèi)用；可提高傳動(dòng)精度、效率以及系統(tǒng)的剛度和可靠性,為縮短運(yùn)動(dòng)鏈，應(yīng)力求采用構(gòu)件數(shù)目少和運(yùn)動(dòng)副少的機(jī)構(gòu)。以P107圖5-1所示的起重機(jī)為例，若傳動(dòng)系統(tǒng)的速比i=70，它就不能僅僅采用圖示的兩級圓柱齒輪減速器。因?yàn)閮蓤A柱齒輪減速器適用速比范圍為：i=8

7、40，顯然不能滿足要求。此時(shí)可采用的傳動(dòng)方案有,采用V帶-兩級圓柱齒輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍為,兩級圓柱齒輪-開式齒輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍為,齒輪-蝸桿減速系統(tǒng)，適用的速比為,兩級行星齒輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍,i=1080,擺線針輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍,i=1187,從縮短運(yùn)動(dòng)鏈的角度出發(fā)，采用擺線針輪減速系統(tǒng)最好，其次是兩級行星齒輪減速系統(tǒng)和齒輪-蝸桿減速系統(tǒng),4)傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)布置緊湊，有較小的外廓尺寸和重量,有一些機(jī)械系統(tǒng)對尺寸和重量有較嚴(yán)格的要求。如汽車、拖拉機(jī)、工程機(jī)械、飛機(jī)等移動(dòng)式機(jī)械。當(dāng)要求傳動(dòng)比較大時(shí)，選用可實(shí)現(xiàn)較大傳動(dòng)比的行星齒輪傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)，它們與

8、其它傳動(dòng)形式相比，可大大減小傳動(dòng)系統(tǒng)的尺寸和重量,5)當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)的載荷頻繁變化，而且有較大過載時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)中要設(shè)置過 載保護(hù)裝置,傳動(dòng)系統(tǒng)中的過載保護(hù)裝置，可減小傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)中各構(gòu)件的計(jì)算載荷，使這些構(gòu)件的尺寸和重量減小，提高可靠度,6)對傳動(dòng)系統(tǒng)要有安全防護(hù)措施,要有能保護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)各構(gòu)件安全工作的措施，如汽車變速箱的操縱桿上要設(shè)置聯(lián)鎖裝置，不允許同時(shí)掛兩個(gè)檔的現(xiàn)象出現(xiàn)。在傳動(dòng)系統(tǒng)的適當(dāng)部位，要設(shè)保護(hù)操作者安全的裝置，如轉(zhuǎn)動(dòng)零件上加防護(hù)罩,第二節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及其選擇,可以按不同方法對傳動(dòng)系統(tǒng)分類,一、按傳動(dòng)比變化情況分類,按傳動(dòng)比變化情況傳動(dòng)系統(tǒng)可分為：固定傳動(dòng)比傳動(dòng)和可調(diào)傳動(dòng)比傳動(dòng)

9、?？烧{(diào)傳動(dòng)比傳動(dòng)又可分為：有級變速傳動(dòng)、無級變速傳動(dòng)和周期性變速傳動(dòng),一)固定傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng),當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或執(zhí)行構(gòu)件在一個(gè)確定的轉(zhuǎn)速或速度下工作時(shí)，可選用固定傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)。如P107圖5-1所示的起重機(jī)就采用了定傳動(dòng)比的二級圓柱齒輪減速器進(jìn)行傳動(dòng),固定傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)又可分為減速傳動(dòng)和增速傳動(dòng)兩種情況。若執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)速低于動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速，用減速傳動(dòng)系統(tǒng)；若執(zhí)行構(gòu)件轉(zhuǎn)速高于動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)速，用增速傳動(dòng)系統(tǒng),二)可調(diào)傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng),車床在切削工件時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的材料和硬度、切削量、刀具的性能以及對精度和表面精糙度的要求來選擇切削速度；駕駛拖拉機(jī)從事農(nóng)田作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)作業(yè)項(xiàng)目、土地情況、作物情況，選擇拖拉機(jī)的

10、行駛速度。對這一類的機(jī)械系統(tǒng)，就應(yīng)采用可調(diào)傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng),1)有級變速傳動(dòng)系統(tǒng),轉(zhuǎn)速只能在一定的范圍里選用某幾個(gè)數(shù)值。當(dāng)變速級數(shù)較少或不用頻繁變速時(shí)可采用交換帶輪、鏈輪、齒輪的辦法實(shí)現(xiàn)變速，如機(jī)床上的掛輪裝置。當(dāng)變速級數(shù)較多或要求變速頻繁時(shí)多采用變速齒輪傳動(dòng)，如汽車、拖拉機(jī)上就是采用變速齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速,常見的可調(diào)傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng),2)無級變速傳動(dòng)系統(tǒng),轉(zhuǎn)速可在一定范圍里連續(xù)變化,常用的無級變速裝置有,摩擦傳動(dòng)的無級變速裝置形式很多，很容易實(shí)現(xiàn)無級變速，因此，應(yīng)用比較廣泛,摩擦壓力機(jī)就是應(yīng)用摩擦輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)無級變速，聯(lián)合收獲機(jī)上采用帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)無級變速,液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)同屬流體傳動(dòng)。但液力傳動(dòng)

11、液體壓力小、流速高，靠液體動(dòng)能傳動(dòng)，而液壓傳動(dòng)液體壓力大，流速小，靠液體壓力差傳動(dòng)。液力傳動(dòng)有泵輪、葉輪和導(dǎo)輪，對這3個(gè)輪進(jìn)行不同組合，就可得到液力耦合器和液力變矩器,液力無級變速器是利用改變輸入的油液流量實(shí)現(xiàn)變速，傳動(dòng)過程較平穩(wěn)、換向沖擊小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在機(jī)床上應(yīng)用較多,3)周期性變速傳動(dòng)系統(tǒng),執(zhí)行機(jī)構(gòu)(或執(zhí)行構(gòu)件)的速度按周期性的規(guī)律變化，輸出的角速度2是輸入角速度1的周期性函數(shù)，即2=f(1)是周期性函數(shù),采用周期性變速傳動(dòng)的作用,滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求。如紡織機(jī)械中采用非圓齒輪傳動(dòng)，可以周期性地改變徑紗和緯紗的密度，從而織出有一定花紋的紡織品。滾筒式平板印刷機(jī)，采用非圓齒輪傳動(dòng)，調(diào)節(jié)送

12、紙速度,改善執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性。如將非圓齒輪傳動(dòng)與連桿機(jī)構(gòu)或槽輪機(jī)構(gòu)相組合，改善輸出運(yùn)動(dòng)的特性，減小沖擊,例如下圖所示的組合機(jī)構(gòu)可以使滑塊空回行程的時(shí)間縮短，工作行程的時(shí)間增長，表現(xiàn)出較為明顯的急回特性，同時(shí)還可以使機(jī)構(gòu)在工作行程時(shí)速度較為均勻,二、按驅(qū)動(dòng)形式分類,傳動(dòng)系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)形式可分為：獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、聯(lián)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),一)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng),每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都用一個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)叫獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng),在下面3種情況下，采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng),如圖P107圖5-2所示的“曲柄壓力機(jī)沖床”,只有一個(gè)由構(gòu)件2、3、4及機(jī)架10組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行系統(tǒng)。 采用一個(gè)電動(dòng)機(jī)9獨(dú)立驅(qū)

13、動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。 傳動(dòng)系統(tǒng)由齒輪8、7組成的齒輪傳動(dòng)、離合器6、制動(dòng)器5組成。 雙搖桿機(jī)構(gòu)1-11-12-10可控制離合器6，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，先松開制動(dòng)器5，再接合離合器6；停車時(shí)，先使離合器5分離，再使制動(dòng)器6制動(dòng),只有一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)即單一型執(zhí)行系統(tǒng)的系統(tǒng),有多個(gè)運(yùn)動(dòng)不相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)即相互獨(dú)立型執(zhí)行系統(tǒng),圖5-3龍門起重機(jī)中,有3個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成3個(gè)動(dòng)作：大車行走、小車行走和物料升降。 這3個(gè)動(dòng)作互不相關(guān)，各自獨(dú)立，同時(shí)3個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相距較遠(yuǎn)，用3個(gè)電動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)3個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？墒箓鲃?dòng)系統(tǒng)大大簡化，運(yùn)動(dòng)鏈縮短，安裝、調(diào)整、維護(hù)、操縱方便,適用于結(jié)構(gòu)尺寸較大,傳遞動(dòng)力較大,各個(gè)獨(dú)立執(zhí)行

14、機(jī)構(gòu)使用頻繁,傳動(dòng)鏈可簡化,傳動(dòng)件數(shù)目少,重量輕,便于布局,和安裝調(diào)整,數(shù)控機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng),數(shù)控機(jī)械一般有多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以圖示立式加工中心為例:有5個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成下面5個(gè)動(dòng)作：1裝有刀具的主軸旋轉(zhuǎn)；2裝有工件的工作臺縱向運(yùn)動(dòng)；3裝有工件的工作臺橫向運(yùn)動(dòng)；4主軸箱鉛垂方向的升降運(yùn)動(dòng)；5刀庫的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和機(jī)械手抓取、安裝、放回刀具的運(yùn)動(dòng)。 為了保證這5個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作保持嚴(yán)格的順序，協(xié)調(diào)進(jìn)行，采用數(shù)字指令自動(dòng)控制,每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由各自的電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),二)集中驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng),是指用一個(gè)動(dòng)力機(jī)，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)同工作,各執(zhí)行構(gòu)件間有一定的傳動(dòng)比要求的系統(tǒng)(相互聯(lián)系性執(zhí)行系統(tǒng),P108圖5-

15、4所示的絲杠車床，車床主軸用電動(dòng)機(jī)經(jīng)V帶傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)；再經(jīng)二級齒輪傳動(dòng)和螺旋傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng),在下面3種情況下，常采用這種驅(qū)動(dòng)方案,車床主軸的轉(zhuǎn)速nw與刀架絲杠的轉(zhuǎn)速n間的關(guān)系，直接影響加工精度，所以在車床主軸與絲杠間不能采用傳動(dòng)比不穩(wěn)定的傳動(dòng)形式，如帶傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)等,當(dāng)用該車床加工高精度螺紋時(shí)，要用到兩個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)：車床主軸和刀架。車床主軸的轉(zhuǎn)速nw與螺旋傳動(dòng)絲杠的轉(zhuǎn)速n間有一定的關(guān)系,圖中是利用設(shè)置在 機(jī)床主軸和絲杠間的二級圓柱齒輪傳動(dòng)，通過A、B、C、D四個(gè)齒輪的齒數(shù)來滿足上述關(guān)系，從而來保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量,各執(zhí)行構(gòu)件間有動(dòng)作順序要求,當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)中有多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件，并且

16、相互間的動(dòng)作有嚴(yán)格的時(shí)間和空間聯(lián)系時(shí)，常采用集中驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。用傳動(dòng)系統(tǒng)把動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力按順序分配到不同位置的執(zhí)行構(gòu)件上，使其協(xié)調(diào)工作。這種傳動(dòng)系統(tǒng)中，常采用凸輪機(jī)構(gòu)操縱或控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng),電阻壓帽自動(dòng)機(jī),該機(jī)器有4個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),1)將電阻坯8和電阻帽7送上工位的機(jī)構(gòu)(圖中沒有畫出,2)將電阻坯件壓緊的機(jī)構(gòu)，凸輪6和壓頭13組成的凸輪機(jī)構(gòu),3)、(4)分別將左、右電阻帽7壓向電阻坯件8的機(jī)構(gòu)，由凸輪4、9和推桿14、15組成的凸輪機(jī)構(gòu),卸下壓好的工件,壓頭13壓 緊工件8,焊接,壓頭14、15 將7壓向8,壓頭14、15 壓頭13松開,各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間有嚴(yán)格的作業(yè)順序,電阻壓帽機(jī)

17、傳動(dòng)系統(tǒng)：動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī)1，經(jīng)帶式無級變速器2和蝸桿傳動(dòng)10、11將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳到分配軸3上，在分配軸3上有4個(gè)凸輪,凸輪5驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行構(gòu)件將電阻坯料8和電阻帽7送到作業(yè)工位,凸輪6驅(qū)動(dòng)壓頭13將電阻坯料8壓緊,凸輪4、9通過連桿機(jī)構(gòu)和壓頭14、15將電阻帽7壓到電阻坯料8上,其他采用集中驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng),一些中小機(jī)械，有多個(gè)距離較近的執(zhí)行構(gòu)件，它們需要的驅(qū)動(dòng)功率不大，當(dāng)用一個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)也不復(fù)雜，也采用集中驅(qū)動(dòng)。 如小型磨粉機(jī)，有進(jìn)料輥、磨輥、篩子、風(fēng)扇、輸送帶等多個(gè)執(zhí)行構(gòu)件，用一個(gè)動(dòng)力機(jī)集中驅(qū)動(dòng),機(jī)械系統(tǒng)上只有一個(gè)動(dòng)力機(jī)。 以汽車為例，它只有一個(gè)動(dòng)力機(jī)內(nèi)燃機(jī)，但有多個(gè)執(zhí)行構(gòu)件，如車輪、配

18、氣氣門、高壓油泵的柱塞、冷卻風(fēng)扇和水泵，潤滑系統(tǒng)的機(jī)油泵、照明系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、氣泵、空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)等，這些執(zhí)行構(gòu)件都要由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。P109圖5-6所示鉆機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)也屬于一個(gè)動(dòng)力機(jī)集中驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng),用多臺動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng),三)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng),低速、重載、大功率、執(zhí)行機(jī)構(gòu)少而慣性較大的機(jī)械，一般需要的驅(qū)動(dòng)功率較大。為減小每一臺動(dòng)力機(jī)的功率，減小傳動(dòng)件的負(fù)載，便于起動(dòng)，采用多臺動(dòng)力機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng),P110圖5-7為雙輸入軸圓弧齒輪減速器，由兩個(gè)動(dòng)力機(jī)從兩個(gè)輸入軸輸入動(dòng)力，在減速器里將動(dòng)力合并，從一個(gè)輸出軸輸出，輸出功率可大于1000KW。在礦井提升機(jī)中可用到這種減速器,

19、圖5-7 雙輸入軸圓弧齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖,三、按工作原理分類,按工作原理不同，傳動(dòng)系統(tǒng)可分為：機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、流體傳動(dòng)系統(tǒng)和電 傳動(dòng)系統(tǒng),機(jī)械傳動(dòng)和流體傳動(dòng)在傳動(dòng)過程中，保持機(jī)械能形式不變。電傳動(dòng)過程中有電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,四、傳動(dòng)類型的選擇,應(yīng)綜合考慮下面一些因素選擇適合的傳動(dòng)類型及其組合(8方面因素,1、執(zhí)行系統(tǒng)的工作狀況,2、動(dòng)力機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)速性能,3、對傳動(dòng)比的要求，包括傳動(dòng)比的大小、范圍及準(zhǔn)確程度,4、對傳動(dòng)系統(tǒng)尺寸、重量、布置的要求,5、工作環(huán)境的要求，如溫濕度、易燃、易爆要求，環(huán)境粉塵情況等,6、經(jīng)濟(jì)性要求，如可靠性、壽命、傳動(dòng)效率、制造費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、維修費(fèi)用等,7、操縱與控制

20、方式要求，如從自動(dòng)化程度上講有人工控制和自動(dòng)控制；從控制方式上講，有單機(jī)控制和多機(jī)聯(lián)動(dòng)，這些都對傳動(dòng)類型的選擇有影響,8、其他要求，如現(xiàn)場技術(shù)條件(能源條件及制造能力)，標(biāo)準(zhǔn)件的選用及保護(hù)等方面的要求。這些對傳動(dòng)類型的選擇也有影響,傳動(dòng)系統(tǒng)基本組成部分包括：變速裝置、起停和換向裝置、制動(dòng)裝置、安全裝置等。確定傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及其結(jié)構(gòu)是傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù),第三節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)的組成,一、變速裝置,作用:把動(dòng)力機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，變成執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,圖5-1所示的起重量和起升速度變化不大的起重機(jī)、圖5-2所示的曲軸壓力機(jī)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)只需要一個(gè)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，就采用固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)。(若執(zhí)行機(jī)構(gòu)不

21、需要變速,采用固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng),但如果機(jī)械系統(tǒng)中的執(zhí)行系統(tǒng)要求不同轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩，應(yīng)采用可變傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)變速裝置,固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)以及所進(jìn)行課程設(shè)計(jì)已經(jīng)掌握。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程里將學(xué)習(xí)變速裝置可變傳動(dòng)比傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),對變速裝置的要求,1)能傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩。與固定傳動(dòng)比系統(tǒng)不同，要按不同情況決定零件的載荷。所以，要對傳動(dòng)系統(tǒng)各構(gòu)件進(jìn)行承載能力的計(jì)算,執(zhí)行系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩的機(jī)械特性，執(zhí)行系統(tǒng)可能傳遞不同功率，應(yīng)按最大功率決定變速裝置的承載能力,執(zhí)行系統(tǒng)具有恒功率的機(jī)械特性，執(zhí)行系統(tǒng)可傳遞不同轉(zhuǎn)矩，應(yīng)按最大轉(zhuǎn)矩決定變速裝置的承載能力,執(zhí)行系統(tǒng)有多個(gè)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)

22、按最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行承載能力計(jì)算，按最高轉(zhuǎn)速進(jìn)行精度設(shè)計(jì),2)具有較高的傳動(dòng)效率,3)滿足速度和轉(zhuǎn)矩范圍的要求，對有級變速裝置還要求滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求的級數(shù),4)體積和質(zhì)量盡可能小,5)工作平穩(wěn)、噪聲、振動(dòng)較小,6)結(jié)構(gòu)簡單、制造、裝配和維修工藝性好,7)潤滑、密封、散熱良好,8)無漏油、漏氣、漏水現(xiàn)象發(fā)生,變速裝置、減速裝置在運(yùn)動(dòng)鏈中位置的決定,對汽車、拖拉機(jī)這一類的機(jī)械系統(tǒng)，對傳動(dòng)系統(tǒng)有兩方面的要求：一是傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比較大(動(dòng)力機(jī)內(nèi)燃機(jī)輸出轉(zhuǎn)速較高，而執(zhí)行構(gòu)件車輪轉(zhuǎn)速較慢)；二是變速范圍Rmax較大(車輪的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速相差較大)。 這時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)由變速裝置和減速裝置組成。存在一個(gè)問題：怎樣決

23、定變速裝置和減速裝置在運(yùn)動(dòng)鏈中位置，有如下兩種方案,由于變速裝置接近動(dòng)力機(jī)，轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，變速裝置中傳動(dòng)零件尺寸較小，重量較輕，變速操縱的力較??；但由于變速裝置轉(zhuǎn)速高，在變速時(shí)容易引起沖擊、振動(dòng)和噪聲,在動(dòng)力機(jī)與變速裝置間加了減速裝置1，它可降低變速裝置輸入轉(zhuǎn)速，減小變速引起的沖擊、振動(dòng)和噪聲。但由于轉(zhuǎn)速降低、轉(zhuǎn)矩就會加大，變速裝置中傳動(dòng)零件的尺寸、重量加大，變速操縱力加大,方案1常用于動(dòng)力機(jī)輸出轉(zhuǎn)速較低的場合，而方案2用于動(dòng)力機(jī)輸出轉(zhuǎn)速較高的場合,常用的變速裝置有以下幾類,一)交換齒輪變速機(jī)構(gòu),圖5-8所示交換齒輪變速箱，動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)由軸輸入箱體，轉(zhuǎn)速為n1，經(jīng)過Z22、Z44齒輪減速

24、，從軸將動(dòng)力輸出箱體。箱體外懸臂布置交換齒輪ZA、ZB，動(dòng)力又從軸輸入箱體，后經(jīng)Z23、Z36以及Z20、Z65兩對齒輪減速，最后從軸輸出，轉(zhuǎn)速為n2,速比為,在保證ZA+ZB=Z為常數(shù)的情況下，改變交換齒輪ZA、ZB的齒數(shù)就可達(dá)到變速的目的,交換齒輪裝在、軸之間，而不裝在、軸間，是由于、軸轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，可減小變換齒輪ZA、ZB的尺寸和重量,中心距,交換齒輪變速裝置的優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，不需要變速操縱機(jī)構(gòu),經(jīng)濟(jì)性較好,缺點(diǎn),1) 裝拆交換齒輪ZA、ZB，操作麻煩，只能用在不經(jīng)常變速的情況下,3)變速范圍和變速級數(shù)受限制,2)交換齒輪ZA、ZB在箱體外通常懸臂布置，支承剛度差，密封和潤滑條件

25、差,適用于不經(jīng)常變速的機(jī)械,思考題： 1、簡述傳動(dòng)系統(tǒng)的功能和要求，以P107圖5-1說明怎樣使動(dòng)力機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配，舉例說明怎樣通過傳動(dòng)系統(tǒng)滿足對機(jī)械系統(tǒng)起動(dòng)、制動(dòng)、反向及空載等方面的要求。 2、對傳動(dòng)系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)形式分類。舉例說明什么叫獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，集中驅(qū)動(dòng)和聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，并說明什么情況下采用這些傳動(dòng)系統(tǒng),二)滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),圖5-9是6級滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪Z1、Z2減速輸入到軸； 軸上有一個(gè)3聯(lián)滑移齒輪，齒數(shù)分別為Z3、Z3、Z3，它們分別可和軸上的齒輪Z4、Z4、Z4相嚙合; 齒輪Z4和Z5是雙聯(lián)齒輪，它與軸用花鍵聯(lián)接，不能滑移，齒輪Z4、Z4用平鍵和軸聯(lián)接; 軸上

26、有一個(gè)2聯(lián)滑移齒輪Z6、Z6 ，它們分別可和齒輪Z4、Z5嚙合,1)3聯(lián)齒輪右移，2聯(lián)齒輪右移,2)3聯(lián)齒輪右移，2聯(lián)齒輪左移,3)3聯(lián)齒輪左移，2聯(lián)齒輪右移,6)3聯(lián)齒輪居中，2聯(lián)齒輪左移,4)3聯(lián)齒輪左移，2聯(lián)齒輪左移,5)3聯(lián)齒輪居中，2聯(lián)齒輪右移,滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)可從軸輸出6個(gè)轉(zhuǎn)速,多聯(lián)齒輪有兩種結(jié)構(gòu)：整體式和組合式。整體式如P113圖5-10a)和b）所 示，組合式如圖c)和d) 所示,缺點(diǎn)：在切齒和磨齒時(shí)需要有一定寬度的退刀槽，軸向尺寸B較大,整體式的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，剛度較好，容易加工，精度較高,組合式的特點(diǎn)與整體式剛好相反,設(shè)計(jì)多聯(lián)齒輪時(shí)應(yīng)注意,1)能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩和較高的轉(zhuǎn)速；

27、 (2)可在較大的變速范圍里實(shí)現(xiàn)較多的變速級數(shù)； (3)沒有常嚙合的空轉(zhuǎn)齒輪，空載功率損失較小。（與離合器變速機(jī)構(gòu)相比,滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn),1)不能在轉(zhuǎn)動(dòng)中變速或換向,要用離合器停下來。 (2)為便于嚙合，多采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)不平穩(wěn)、承載能力差； (3)軸向尺寸較大,1)要有齒端倒角或倒圓以便輪齒順利嚙入； (2)要有凹槽，以便用拔叉使其軸向移動(dòng),三)離合器變速機(jī)構(gòu),離合器變速機(jī)構(gòu)是靠離合器的接合與分離來實(shí)現(xiàn)不同齒輪副的嚙合,最簡單的離合器變速機(jī)構(gòu)見下圖,動(dòng)力從軸輸入，軸上活套著兩個(gè)齒輪Z1、Z1，M1和M2分別和軸用花鍵實(shí)現(xiàn)動(dòng)聯(lián)接；動(dòng)力從軸輸出，軸上固聯(lián)著

28、兩個(gè)齒輪Z2、Z2，它們分別和軸上的齒輪Z1、Z1嚙合,這個(gè)離合器變速機(jī)構(gòu)有3個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),1)空轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：左離合器M1分離，右離合器M2分離，軸不轉(zhuǎn),2)以轉(zhuǎn)速n2轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)：M1接合，M2分離，軸轉(zhuǎn)速,3)以n 2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)：M1分離，M2接合，軸轉(zhuǎn)速,常用的離合器按工作原理分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器,嚙合式離合器又可分為牙嵌式離合器和齒式離合器，它們屬于剛性傳動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)效率高，外形尺寸小，但不能實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中離合。因此，不能發(fā)揮離合器變速機(jī)構(gòu)的優(yōu)越性,摩擦式離合器可在運(yùn)轉(zhuǎn)中離合，而且離合平穩(wěn)，有過載保護(hù)作用。但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，有彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，傳動(dòng)效率

29、低、會產(chǎn)生摩擦熱，傳遞相同功率，摩擦離合器比嚙合離合器尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,按操縱方式分類有3種形式：機(jī)械操縱式、液壓操縱式、電磁操縱式,機(jī)械操縱式離合器結(jié)構(gòu)簡單，但液壓操縱離合器和電磁操縱離合器便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,圖5-11為電磁控制摩擦離合器變速箱的簡圖,動(dòng)力從V帶軸輸入，經(jīng)Z18、Z54齒輪減速，使軸轉(zhuǎn)動(dòng)。軸上有兩個(gè)電磁控制摩擦離合器M1和M2。M1的主動(dòng)盤與軸用花鍵動(dòng)聯(lián)接，從動(dòng)盤與齒輪Z25固聯(lián)，齒輪Z25與軸空套。M2的主動(dòng)盤與軸用花鍵動(dòng)聯(lián)接，從動(dòng)盤與齒輪Z48、Z34固聯(lián)，齒輪Z48、Z34與軸空套。V軸上的齒輪Z75、Z52、Z66分別與軸的齒輪Z25、Z48、Z34嚙合。Z75、Z52

30、、Z66三齒輪空套在V軸上，Z75、Z52齒輪與離合器M3的主動(dòng)盤固聯(lián)，離合器M3的從動(dòng)盤與軸V用花鍵動(dòng)聯(lián)接。齒輪Z66與離合器M4的主動(dòng)盤固聯(lián)，離合器M4的從動(dòng)盤與軸V用花鍵動(dòng)聯(lián)接,此變速裝置可實(shí)現(xiàn)4個(gè)速比,一般規(guī)定,變速器編號時(shí)各檔: i1i2i3i4,離合器變速機(jī)構(gòu)可以克服滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：如(1)可實(shí)現(xiàn)在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速(采用摩擦離合器)；(2)變速過程中齒輪不用軸向移動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)變速，因此，可采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)；(3)軸向尺寸較小(離合器摩擦片間隙大大小于齒輪寬度,但離合器變速機(jī)構(gòu)中各齒輪副處于常嚙合狀態(tài)，磨損較大，有空轉(zhuǎn)損失，傳動(dòng)效率較低,n1n2n3n4,四)嚙合器變

31、速機(jī)構(gòu),普通嚙合器工作原理見P115圖5-12,嚙合器可分為普通嚙合器和同步嚙合器,1、嚙合器工作原理及結(jié)構(gòu),主動(dòng)軸1上空套著雙聯(lián)齒輪2、3及5、4；中間齒輪6與主動(dòng)軸1固聯(lián)；嚙合套7上有內(nèi)齒，其模數(shù)和齒數(shù)與外齒輪3、5、6相同，通過內(nèi)齒可和齒輪3、6、5嚙合。它們之間相當(dāng)于漸開線花鍵聯(lián)接,嚙合套7有3個(gè)位置，可實(shí)現(xiàn) 3個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),1)嚙合套7位于中間位置，見圖a)。嚙合套7內(nèi)齒只與齒輪6嚙合，軸1與齒輪2、4不接合，齒輪2、4均在軸1上空轉(zhuǎn)，不實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞,2)嚙合套7位于左邊位置，見圖b)。嚙合套7內(nèi)齒同時(shí)與齒輪3、6嚙合，使得齒輪2與軸1相連接而傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，其速比為,3)嚙合

32、套7位于右邊位置，嚙合套7內(nèi)齒同時(shí)與齒輪5、6嚙合，使得齒輪5與軸1相連接而傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力， 速比為,普通嚙合器有2個(gè)缺點(diǎn)： (1)當(dāng)移動(dòng)嚙合套時(shí)（如從中間位置向左移動(dòng)，這時(shí)嚙合套7與齒輪3轉(zhuǎn)速不同），會發(fā)生頂齒現(xiàn)象； (2)嚙合套7同時(shí)與兩個(gè)齒輪嚙合時(shí)，會因振動(dòng)及非操縱軸向力作用而自動(dòng)退出從而導(dǎo)致脫檔,防止頂齒現(xiàn)象發(fā)生的辦法可見P115圖5-13,圖5-13 具有間隔短齒的嚙合器結(jié)構(gòu) 1齒環(huán)；2嚙合套,將兩側(cè)齒環(huán)的齒間隔地縮短一個(gè)長度a，a2mm，以便于移動(dòng)嚙合套時(shí)，輪齒先插入齒環(huán)的齒槽間隙較大的一部分，當(dāng)嚙合套與齒環(huán)速度一致后，再將整個(gè)齒長插入齒槽中,防止脫檔現(xiàn)象發(fā)生的辦法可見圖5-14。

33、 a)圖是加寬式結(jié)構(gòu)，把嚙合套2的齒寬加大，嚙合套的齒寬超過齒環(huán)23mm，這樣載荷集中在嚙合套齒的中部，可減小輪齒的扭轉(zhuǎn)變形和非操縱軸向力，有利于防止自動(dòng)脫檔,普通嚙合器結(jié)構(gòu)簡單，但軸向尺寸較大，而且換檔時(shí)有不同步的現(xiàn)象發(fā)生，頂齒是不可避免的。因此換檔不輕便，噪聲較大,也可采用圖5-14b)所示的切槽式結(jié)構(gòu)。在嚙合套2的齒中部切一個(gè)環(huán)槽，在中間齒輪3的齒環(huán)上切2道槽，齒輪3的輪齒在軸向被分成了3段，中間段的齒厚比兩邊段減薄了0.40.6mm。中間齒輪3與嚙合套嚙合后，形成了0.20.3mm的凸肩，防止嚙合套自動(dòng)脫檔,同步嚙合器的工作原理：P116圖5-15,同步嚙合器由空套在軸上的左右環(huán)1和7

34、、與軸用花鍵動(dòng)聯(lián)接的套筒6和嚙合套4組成。在套筒6和左、右齒環(huán)1、7之間設(shè)計(jì)了一個(gè)可配合的圓錐副2、5；在嚙合套4與套筒6間設(shè)置了一個(gè)彈簧控制的銷釘3聯(lián)接,圖5-15 錐形常壓式同步嚙合器結(jié)構(gòu) 1左齒環(huán) 2、5內(nèi)錐面減摩襯套 3定位銷 4嚙合套 6套筒 7右齒環(huán) 8花鍵軸,同步嚙合器的工作步驟,同步過程：嚙合套4左移，在銷釘3作用下，套筒6一同左移，內(nèi)外圓錐面接觸，在摩擦力作用下，左齒環(huán)1與套筒6、嚙合套4一同同步運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)是摩擦傳動(dòng),嚙合過程：實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)后，繼續(xù)左移嚙合套4，由于彈簧受壓縮，銷釘3壓入套筒6孔中，套筒6不移動(dòng)，嚙合套4的內(nèi)齒同時(shí)與套筒6、左齒環(huán)1的外齒嚙合，完成嚙合過程,同

35、步嚙合器可以實(shí)現(xiàn)先同步后嚙合，即先摩擦傳動(dòng)，后嚙合傳動(dòng)。先同步后變速，可減小變速過程中的沖擊，因此變速過程平穩(wěn)。在中小型汽車上和許多需要頻繁變速的地方，多采用同步嚙合變速器,在套筒6的內(nèi)圓錐面上裝有摩擦材料，可以加大摩擦系數(shù)，又耐磨損,2、嚙合器齒輪模數(shù)的確定,3、嚙合器的強(qiáng)度計(jì)算,自學(xué),嚙合器變速的實(shí)例,P117圖5-16是T180履帶式推土機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,P118圖5-17是該推土機(jī)變速箱結(jié)構(gòu)，變速箱采用嚙合器變速裝置。 原理圖見下頁,T180履帶式推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)由主離器5、制動(dòng)器、聯(lián)軸器4、變速箱3、錐齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)向離合器2以及最終傳動(dòng)（兩級齒輪傳動(dòng))1組成。傳動(dòng)系統(tǒng)把發(fā)動(dòng)機(jī)6和驅(qū)動(dòng)履帶

36、的鏈輪聯(lián)接起來,變速箱3有3根軸、，其中是輸入軸，是輸出軸，是中間軸；8對16個(gè)斜齒圓柱齒輪組成的常嚙合式齒輪傳動(dòng)；a、b、c、d 4個(gè)嚙合套，其中a是單作用式，b、c、d是雙作用式。b嚙合套控制正反轉(zhuǎn)，b嚙合套與a、c、d3個(gè)嚙合套可構(gòu)成5個(gè)前進(jìn)檔，4個(gè)后退檔,從變速箱結(jié)構(gòu)圖可看出其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的5個(gè)特點(diǎn),采用嚙合器變速和常嚙合斜齒輪傳動(dòng)，工作較平穩(wěn)，噪聲小，軸向尺寸緊湊，換檔輕便，沖擊小，無須停車換檔,各軸的軸向定位采用一端定位，以消除熱膨脹引起的附加應(yīng)力。 前支承均為雙列向心球面滾子軸承，能承受由斜齒輪引起的軸向力。后支承為單列向心短圓柱滾子軸承，可以軸向游動(dòng)。軸及軸的圓柱滾子軸承外環(huán)用彈

37、性檔圈定位，軸的圓柱滾子軸承外環(huán)用圓柱銷定位。各軸均采用漸開線花鍵軸，聯(lián)接強(qiáng)度高，工藝性及對中性好,空套齒輪的內(nèi)孔均配一個(gè)雙金屬滑動(dòng)軸承，并采用強(qiáng)制潤滑。潤滑油從油泵輸出后經(jīng)濾油器、冷卻器后，從變速箱前端蓋進(jìn)入各軸中心孔，流到各軸承進(jìn)行循環(huán)潤滑,各軸的前軸端采用多個(gè)O型橡膠密封圈和油封密封，密封性能好,軸的軸向位置用鋼墊片進(jìn)行調(diào)整，以保證錐齒輪的正確嚙合位置,不同機(jī)械對起停和換向的要求不同，通常有下面三種情況,二、起停和換向裝置,1)不需要換向且起停不頻繁,如P102圖4-18鉚釘冷鐓機(jī)，工作過程中，主軸1不需要反轉(zhuǎn)，因此傳動(dòng)系統(tǒng)不用設(shè)置換向裝置。鉚釘冷鐓機(jī)一經(jīng)調(diào)整試車合格，就可以投入正常工作

38、，起動(dòng)以后，連續(xù)長時(shí)間運(yùn)行，不需要經(jīng)常停車,作用:控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起動(dòng)、停車,改變運(yùn)動(dòng)方向. 對起停換向裝置的基本要求:操縱方便省力,安全可靠,結(jié)構(gòu)簡單,能傳遞足夠的動(dòng)力,如P109圖5-6所示的鉆機(jī)，鉆桿在工作過程中需作往復(fù)移動(dòng)，主行程是鉆孔，鉆桿一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊向下移動(dòng)；反行程是提升鉆具，鉆桿向上移動(dòng)?？刂沏@桿移動(dòng)的主卷揚(yáng)機(jī)4就應(yīng)能正反轉(zhuǎn)，要有換向裝置，但該裝置使用不頻繁。P108圖5-3所示的龍門起重機(jī)，小車行走和大車行走2個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都要正反轉(zhuǎn)，但由于每個(gè)方向工作時(shí)間較長，換向不頻繁,3)換向起停頻繁,如P107起重機(jī)、P108絲杠車床。執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件要頻繁正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，要頻繁起動(dòng)和停車。

39、對于這種換向起停頻繁的機(jī)械系統(tǒng)，在傳動(dòng)系統(tǒng)里應(yīng)設(shè)置換向和起停裝置,以控制執(zhí)行系統(tǒng)改變運(yùn)動(dòng)方向，并實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和停車,一)起停和換向裝置方案的選擇,2)需要換向，但不頻繁,起停和換向裝置可分為兩大類：(1)靠按鈕或操縱桿直接控制動(dòng)力機(jī)實(shí)現(xiàn)起停和換向。如P107圖5-1的起重機(jī)，就是用按鈕控制交流異步電動(dòng)機(jī)的起停和換向的。(2)用離合器和換向器實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的起停和換向，不必改變動(dòng)力機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如P117圖5-16的履帶式推土機(jī)靠主離合器5控制傳動(dòng)系統(tǒng)起停，靠嚙合器b控制傳動(dòng)系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求起停和換向的頻繁程度； (2)動(dòng)力機(jī)的類型和功率的大小,在選擇起停和換向

40、裝置的方案時(shí)，應(yīng)考慮的因素,按動(dòng)力機(jī)類型的不同，進(jìn)行起動(dòng)和換向裝置方案的選擇,1、動(dòng)力機(jī)為電動(dòng)機(jī),對以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)，可以采用如下兩種起停和換向裝置方案,1)控制電動(dòng)機(jī)起停和換向,適用于起停和換向不頻繁的電動(dòng)機(jī)，或起停和換向頻繁的小功率的電動(dòng)機(jī),優(yōu)點(diǎn)：操作方便,機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,為了避免起停和換向時(shí)因產(chǎn)生過大的沖擊而損壞傳動(dòng)零件，此時(shí)在電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸間應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器。圖5-1的起重機(jī)，在電動(dòng)機(jī)和減速器輸入軸間安裝的制動(dòng)器，實(shí)際上是一個(gè)可制動(dòng)的彈性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有緩沖減振的作用,2)用離合器、嚙合器起停和換向,適用于中等以上功率,起停和換向頻繁的傳動(dòng)系統(tǒng),如圖P107圖5

41、-2所示的曲軸壓力機(jī)，該系統(tǒng)只需要設(shè)置起停裝置而不需要換向裝置。 當(dāng)壓力機(jī)需要起停時(shí)，可通過控制安裝在大齒輪7與制動(dòng)器5之間的離合器6來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的起停功能。這樣電動(dòng)機(jī)9，齒輪8、7都不需要起停。 當(dāng)離合器轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可采用摩擦離合器，當(dāng)離合器轉(zhuǎn)速較低時(shí)，可選牙嵌式離合器或其它形式的嚙合式離合器,如P108圖5-4絲杠車床，與車床絲杠嚙合的螺母設(shè)計(jì)成可開合的螺母，通過螺母的開合狀態(tài)的改變，在電動(dòng)機(jī)始終轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，來控制絲杠轉(zhuǎn)還是不轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的起停； 靠改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，從而改變絲杠轉(zhuǎn)向，控制刀架向前還是向后,2、動(dòng)力機(jī)為內(nèi)燃機(jī),內(nèi)燃機(jī)不能帶負(fù)載起動(dòng)，不能頻繁起動(dòng)，更不能反轉(zhuǎn)。因此必須在傳動(dòng)系

42、統(tǒng)里設(shè)置起停和換向裝置,P117圖5-16所示的履帶式推土機(jī)，用主離合器5實(shí)現(xiàn)起停，用嚙合器b實(shí)現(xiàn)換向,起停、換向裝置在傳動(dòng)系統(tǒng)的位置,在P117圖5-16，主離器5設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)6與變速箱3之間，這樣離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩小，離合器尺寸較小，離合器分離時(shí)，其后的構(gòu)件都不動(dòng). 但P107圖5-2所示的曲軸壓力機(jī)，離合器6則是設(shè)在減速齒輪傳動(dòng)后，原因是齒輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大，起到飛輪作用，離合器安裝在它的后面，齒輪7就不用作頻繁起動(dòng),大齒輪7一直轉(zhuǎn)著可以儲能,若頻繁起停則能量損失較大,起停、換向機(jī)構(gòu)，可以設(shè)置在傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速較高的軸上，也可設(shè)置在轉(zhuǎn)速較低的軸上，要視具體情況而定,在傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速較高的軸上：

43、傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，設(shè)計(jì)出的裝置尺寸較小,缺點(diǎn),2)由于運(yùn)動(dòng)鏈中運(yùn)動(dòng)副有間隙，起停換向時(shí)運(yùn)動(dòng)鏈太長會引起較大的沖擊,1) 裝置后面?zhèn)鲃?dòng)零件較多，能量損失較大,設(shè)在傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速較低的軸上，情況剛好相反,對運(yùn)動(dòng)零件較少，慣性較小的運(yùn)動(dòng)鏈，起停換向裝置宜設(shè)在靠近動(dòng)力機(jī)的高速軸上。反之宜放在靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速軸上,二)起停和換向裝置的結(jié)構(gòu)(自學(xué),三、制動(dòng)裝置,圖5-1所示的起重機(jī)中，當(dāng)重物升到一定高度時(shí)，如采用給電動(dòng)機(jī)斷電的方法，使機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，由于所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件都有慣性，運(yùn)轉(zhuǎn)不能立即停止。 停車前運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的速度越高，運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的慣性參數(shù)越大，從斷電到停車的時(shí)間越長。 為節(jié)省停車時(shí)間，提高工作效率，對起停頻繁或

44、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件慣性參數(shù)較大，運(yùn)動(dòng)速度較高的傳動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置制動(dòng)裝置。 如在P107圖5-1的起重機(jī)中，在電動(dòng)機(jī)和減速箱間則設(shè)有制動(dòng)器2,制動(dòng)裝置還可用于機(jī)械一旦發(fā)生事故或遇到危險(xiǎn)情況緊急停車，或使運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可靠地停在某一位置的情況。汽車拖拉機(jī)上的制動(dòng)裝置就起這方面的作用,在傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)裝有起停裝置和制動(dòng)裝置時(shí)，兩個(gè)裝置應(yīng)協(xié)調(diào)工作,以汽車為例，要制動(dòng)時(shí)，首先要使離合器分離，切斷動(dòng)力，然后用制動(dòng)器制動(dòng)；反過來，汽車要行走時(shí)，應(yīng)先將制動(dòng)器放開，然后再使離合器接合，接通動(dòng)力使汽車起步,對制動(dòng)器的基本要求是：工作可靠，操縱方便，制動(dòng)平穩(wěn)且時(shí)間較短，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，磨損小，散熱良好,用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力機(jī)時(shí)，可以利用

45、給電動(dòng)機(jī)接入反向電流的方法制動(dòng)（反接制動(dòng)），這種方法操縱方便，制動(dòng)時(shí)間比較短。 但由于制動(dòng)電流較大，對電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)有影響；電動(dòng)機(jī)有反轉(zhuǎn)的趨勢，使電動(dòng)機(jī)軸和傳動(dòng)系統(tǒng)受較大的慣性沖擊，對傳動(dòng)系統(tǒng)及電動(dòng)機(jī)軸有影響。 所以這種方法只能用于傳動(dòng)系統(tǒng)慣性較小(慣性參數(shù)小、運(yùn)動(dòng)速度小) 、電動(dòng)機(jī)功率較小，制動(dòng)不頻繁的場合,制動(dòng)器在運(yùn)動(dòng)鏈中的位置,為減小制動(dòng)力矩,減小制動(dòng)器的尺寸,提高制動(dòng)的平穩(wěn)性,通常將制動(dòng)器在安裝在傳動(dòng)鏈的高速軸上. 對于傳動(dòng)鏈較長,慣性較大,及工作載荷變動(dòng)較大的機(jī)械,為減小制動(dòng)時(shí)的沖擊力,并兼顧制動(dòng)的平穩(wěn)性,可將制動(dòng)器安裝在靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)且轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上. 對于大型設(shè)備或重要的安全制動(dòng)

46、器,則應(yīng)將制動(dòng)器安裝在靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速軸上,各種制動(dòng)器的類型、結(jié)構(gòu)特性、使用場合、相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、工作能力的參數(shù)確定和設(shè)計(jì)過程在P123P125有比較詳細(xì)的介紹,自學(xué),四、安全保護(hù)裝置,對于工作載荷變化頻繁，載荷變化幅度較大，工作過程中有短時(shí)過載發(fā)生的機(jī)械系統(tǒng)，應(yīng)在運(yùn)動(dòng)鏈中設(shè)置過載保護(hù)裝置，以免突發(fā)事件發(fā)生時(shí)損壞機(jī)械系統(tǒng)的有關(guān)零件。如靠摩擦力工作的帶傳動(dòng)、摩擦離合器本身就有過載保護(hù)作用,P129P131有銷釘安全聯(lián)軸器，鋼珠安全離合器、摩擦安全離合器的介紹,自學(xué),安全裝置在運(yùn)動(dòng)鏈中的位置,安全裝置在轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)件上，結(jié)構(gòu)尺寸可小一些，安全裝置裝在靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)構(gòu)件上，一旦發(fā)生過載，執(zhí)行

47、機(jī)構(gòu)就能迅速地停止運(yùn)動(dòng)。 綜合以上兩點(diǎn)，安全裝置應(yīng)裝在靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)且轉(zhuǎn)速較高的構(gòu)件上,設(shè)置有過載保護(hù)裝置的機(jī)械系統(tǒng)，在確定各零件的計(jì)算載荷時(shí)，可按過載保護(hù)裝置的動(dòng)作載荷進(jìn)行計(jì)算。 如果運(yùn)動(dòng)鏈中沒有這類裝置，為了保護(hù)運(yùn)動(dòng)鏈中其它構(gòu)件不損壞，應(yīng)設(shè)置安全離合器或安全銷等過載保護(hù)裝置。當(dāng)運(yùn)動(dòng)鏈傳遞的載荷超過規(guī)定值時(shí)，安全保護(hù)裝置中的聯(lián)接件被剪斷，而使運(yùn)動(dòng)鏈斷開，運(yùn)動(dòng)不能傳遞,思考題： 3、對P113圖5-9和P114圖5-11、P117圖5-16作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，說明其屬于什么變速機(jī)構(gòu)，通過什么方法可以實(shí)現(xiàn)幾個(gè)速度，有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 4、分析P107圖5-2曲柄壓力機(jī)和P117圖5-16推土機(jī)離合器在運(yùn)

48、動(dòng)鏈中的位置不同的原因。對P107圖5-1起重機(jī)為什么沒有離合器,第四節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),一、有級變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),有級變速傳動(dòng)通常由變速齒輪傳動(dòng)或變速帶傳動(dòng)組成，在一定變速范圍里，可輸出有限級數(shù)的轉(zhuǎn)速。最簡單最基本的有級變速裝置是兩軸變速傳動(dòng)裝置，它可實(shí)現(xiàn)24級變速。當(dāng)要求的變速級多于4級時(shí)，可采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的兩軸變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)的方法，組合成多軸變速裝置,一)兩軸變速傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),1、塔輪傳動(dòng),塔輪傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)。如P131圖5-30所示的塔輪傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)3級變速,可以實(shí)現(xiàn)3個(gè)傳動(dòng)比,軸為輸入軸，軸為輸出軸,軸上固聯(lián)著直徑為D1、D2、D3的3個(gè)帶輪,軸上固聯(lián)著直徑為D

49、4、D5、D6的3個(gè)帶輪,D1與D4組成傳動(dòng),D2與D5組成傳動(dòng),D3與D6組成傳動(dòng),若主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為n0，被動(dòng)軸可輸出3個(gè)轉(zhuǎn)速,如要求被動(dòng)軸輸出的轉(zhuǎn)速按等比級數(shù)排列，即,或,按照這樣的要求選擇帶輪直徑或鏈輪齒數(shù),要求帶或鏈的長度相差不多,變速自行車上所使用的塔輪鏈傳動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)有級地變速。 塔輪傳動(dòng)裝置尺寸較大,結(jié)構(gòu)簡單,2、滑移齒輪傳動(dòng),如圖5-31所示，兩個(gè)軸上各布置2個(gè)齒輪，其中一個(gè)軸上是可移的雙聯(lián)齒輪，另一個(gè)軸上是不可移的固定齒輪，可實(shí)現(xiàn)2級變速；如果在兩個(gè)軸上分別布置有可移的三聯(lián)齒輪和三個(gè)不可移的固定齒輪，可實(shí)現(xiàn)3級變速,圖5-31 窄式滑移齒輪軸向排列長度,式中： 為公比,進(jìn)行滑

50、移齒輪變速傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下4點(diǎn),1)各級速比應(yīng)按等比級數(shù)排列,以3級變速為例，各級速比為,且,則,2)對單級傳動(dòng)比的最大值或最小值要加以限制,減速時(shí)限制最大傳動(dòng)比,增速時(shí)限制最小傳動(dòng)比,直齒輪傳動(dòng),斜齒輪傳動(dòng),防止被動(dòng)齒輪直徑過大而使變速箱尺寸過大,增速傳動(dòng)會放大傳動(dòng)誤差,為避免放大誤差及保證傳動(dòng)平穩(wěn),限制最小傳動(dòng)比,這時(shí)變速組的變速范圍滿足,是變速組能實(shí)現(xiàn)的最大變速范圍,3)滑移齒輪應(yīng)放在高速軸上,轉(zhuǎn)矩小，需要的尺寸小，重量輕，操縱力小,移動(dòng)起來比較方便,對2軸滑移齒輪裝置,4)滑移齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的一些問題,為防止變速過程中軸向移動(dòng)滑移齒輪時(shí)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干涉和兩對齒輪同時(shí)嚙合的情況，在

51、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)采取以下措施,三聯(lián)移動(dòng)齒輪應(yīng)使大齒輪在中間，小齒輪在兩邊,三聯(lián)移動(dòng)齒輪和二聯(lián)移動(dòng)齒輪中，小齒輪的齒寬要大于大齒輪。(小齒輪嚙合時(shí)大齒輪不碰,采用圖5-31所示的窄式滑移齒輪，雙聯(lián)齒輪軸向尺寸應(yīng)保證L4b，三聯(lián)齒輪應(yīng)保證L7b； 采用圖5-32所示的寬式滑移齒輪，雙聯(lián)齒輪軸向尺寸應(yīng)保證L6b，三聯(lián)齒輪應(yīng)保證L11b,對于變速組內(nèi)各對轉(zhuǎn)動(dòng)副的傳動(dòng)比關(guān)系，可以用轉(zhuǎn)速圖更形象、更清晰地加以表示,設(shè)有一兩軸三聯(lián)齒輪變速組，三聯(lián)齒輪在高速軸上，齒數(shù)分別為Z1、 Z2、Z3（Z1Z5Z6,該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)3個(gè)傳動(dòng)比,若假設(shè)Z6=Z3,可輸出3個(gè)轉(zhuǎn)速,則i3=1， n3=n0,可畫出如下圖所示的變速裝

52、置的轉(zhuǎn)速圖,轉(zhuǎn)速圖可表示如下一些內(nèi)容,距離相等的一組豎線表示變速組中各傳動(dòng)軸,本變速組中只有兩根軸，因此有兩根豎線。左邊的一根為主動(dòng)軸，右邊的一根為從動(dòng)軸。、順序按照從動(dòng)力機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序排列,本變速組有3個(gè)轉(zhuǎn)速，故有3條水平線。從下到上的各線，轉(zhuǎn)速依次升高，越在下的線，轉(zhuǎn)速越低,距離相等的一組橫線代表轉(zhuǎn)速線,主動(dòng)軸與最高水平線的交點(diǎn)為n0，表示主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n0 ；被動(dòng)軸與3根水平線的交點(diǎn)分別為n1、n2、n3(從下向上)，分別表示軸有3個(gè)轉(zhuǎn)速，且滿足n1n2n3。輸出軸的轉(zhuǎn)速按照公比為的等比級數(shù)排列，所以相鄰兩水平線（轉(zhuǎn)速線）相差為公比 ，如兩轉(zhuǎn)速線相隔了x個(gè)間隔，則它們的轉(zhuǎn)速就相差了

53、x倍。如n2與n1相隔了一個(gè)間隔，則n2= n1；而n3與n1相隔了2個(gè)間隔，則n3= 2 n1,各軸與相應(yīng)轉(zhuǎn)速線的交點(diǎn)(用小圓表示)表示相應(yīng)的轉(zhuǎn)速,連線斜度越大，表示速比越大(越小)。如在豎直方向，連線向下傾斜了x個(gè)格，則該連線表示的傳動(dòng)副的速比為i= x；如連線向上揚(yáng)了x格，該連線表示的傳動(dòng)副的速比為i=1/ x。水平線表示該傳動(dòng)副速比i=1,相鄰兩軸相應(yīng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)的連線，表示一對齒輪副的傳動(dòng)比，連線向下傾斜，表示減速；連線向上揚(yáng)，表示增速,要會畫轉(zhuǎn)速圖,例5-1已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1460r/min，執(zhí)行構(gòu)件要求的3個(gè)速度分別為：95r/min、150r/min、236r/min，速度按等比

54、級數(shù)排列，公比 =1.58。試確定合理的轉(zhuǎn)速圖方案,解,電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速nm=1460r/min，執(zhí)行構(gòu)件最低轉(zhuǎn)速n1=95r/min，傳動(dòng)系統(tǒng)的最大傳動(dòng)比,變速范圍,2)確定傳動(dòng)方案,執(zhí)行構(gòu)件要求有3個(gè)轉(zhuǎn)速：n1、n2、n3，可以用一個(gè)2軸3聯(lián)滑移齒輪變速組來實(shí)現(xiàn)。但該變速組的最大單級傳動(dòng)比imax4，不能滿足要求，故在傳動(dòng)系統(tǒng)中要設(shè)有定傳動(dòng)比的減速傳動(dòng),1)計(jì)算最大傳動(dòng)比和變速范圍,可提出兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,方案1,方案2,3)確定各對傳動(dòng)副的傳動(dòng)比,方案1：2軸3聯(lián)移動(dòng)齒輪變速組與一對定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)組合,公比的確定,i1= 3 ，i2= 2 ，i3=,取2軸3聯(lián)移動(dòng)齒輪變速組3個(gè)速比

55、為,取定傳動(dòng)比齒輪副的傳動(dòng)比,i4=i1= 3,則傳動(dòng)系統(tǒng)的最大傳動(dòng)比,應(yīng)根據(jù)教材P42所列出的標(biāo)準(zhǔn)公比：1.06，1.12，1.41，1.58，1.78，2.0將計(jì)算出的公比圓整為標(biāo)準(zhǔn)公比,imax=15.368,各級傳動(dòng)比確定,執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)速,與所要求轉(zhuǎn)速很接近,95r/min,150r/min,236r/min,i1= 3 ，i2= 2 ，i3=,i4=i1= 3,nm=1460r/min,95r/min,150r/min,236r/min,i1,i2,i3,i4,繪制轉(zhuǎn)速圖,方案2：定傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)、2軸3聯(lián)移動(dòng)齒輪變速組和定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)組合,選取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比,選取2軸3聯(lián)移動(dòng)齒

56、輪變速組傳動(dòng)比,選取定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)速比,則,各級傳動(dòng)比確定,2軸3聯(lián)移動(dòng)齒輪變速組,n2 =150r/min,n3 =236r/min,nm=1460r/min,n1 =95r/min,i,i1,i2,i3,i4,變速裝置的轉(zhuǎn)速圖,與方案1相比方案2的優(yōu)點(diǎn),帶傳動(dòng)有過載保護(hù)作用,2軸3聯(lián)移動(dòng)齒輪變速組輸入轉(zhuǎn)速較低，有利減小變速時(shí)的沖擊、振動(dòng) 和噪聲,方案2缺點(diǎn)：由于有帶傳動(dòng)，外形尺寸較大，傳動(dòng)效率比較低， 有打滑，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確,2軸3聯(lián)移動(dòng)齒輪變速組的最大速比 ，有較大減小，可 減小、軸中心距,3、折回機(jī)構(gòu)傳動(dòng),折回機(jī)構(gòu)傳動(dòng)見圖5-35。軸為輸入軸，滑移齒輪Z1與軸用花鍵實(shí)現(xiàn)動(dòng)聯(lián)接；雙聯(lián)齒輪

57、Z4、Z5空套在軸上，滑移齒輪Z1與雙聯(lián)齒輪Z4、Z5間有摩擦離合器M1(也可改為嚙合離合器,在輸出軸上空套著雙聯(lián)齒輪Z2、Z3，滑移齒輪Z6與軸用花鍵實(shí)現(xiàn)動(dòng)聯(lián)接，雙聯(lián)齒輪Z2、Z3與滑移齒輪Z6間有摩擦離合器M2,這個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過改變各 離合器的狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)4個(gè)傳動(dòng) 比，輸出4個(gè)轉(zhuǎn)速,離合器M1分離、離合器M2分離,離合器M1接合、離合器M2分離,離合器M1分離、離合器M2接合,離合器M1接合、離合器M2接合,減速,增速,折回機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，有3對齒輪副，其中從齒輪Z4到齒輪Z3的傳動(dòng)叫正向傳動(dòng)，它是增速的；從齒輪Z3到齒輪Z4的傳動(dòng)叫反向傳動(dòng)，反向傳動(dòng)是減速的,折回機(jī)構(gòu)傳動(dòng)有一個(gè)正向傳動(dòng)副，它的速

58、比較小，甚至可實(shí)現(xiàn)增速傳動(dòng)，因此可得到較大的調(diào)速范圍。上例中調(diào)速范圍Rmax=22.4 ，Rmax=i1/i4=11.2/0.5=22.4，而滑移齒輪變速傳動(dòng)的調(diào)速范圍為Rmax=810,P114圖5-11所示的變速箱采用了折回機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。其中齒輪Z52、Z48組成正、反向傳動(dòng)副,離合器變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)路線,4、背輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng),圖示的背輪機(jī)構(gòu)有3根軸，但其中輸入軸和輸出軸同軸線，因此背輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)屬于二軸變速傳動(dòng),輸入軸上用花鍵動(dòng)聯(lián)接齒輪Z1；中間軸上固聯(lián)著兩個(gè)齒輪Z2和Z3；輸出軸上固聯(lián)著懸輪Z4；齒輪Z1與齒輪Z4間有單作用離合器M,當(dāng)離合器M分離時(shí)，動(dòng)力從齒輪Z1傳到齒輪Z2，又從齒輪Z3傳到齒輪

59、Z4，輸出的轉(zhuǎn)速為n1，速比,當(dāng)離合器M接合時(shí)，動(dòng)力從軸直接傳到軸，輸出的轉(zhuǎn)速為n2，i2=1,利用圖示的二軸背輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)2 個(gè)傳動(dòng)比,圖5-37 是三級背輪機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)3個(gè)傳動(dòng)比,背輪機(jī)構(gòu)的最大調(diào)速范圍為：Rmax=16，比一般滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍Rmax=810大得多，所以背輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用廣泛,圖5-38所示的16T汽車起重機(jī)變速箱就應(yīng)用了背輪機(jī)構(gòu)。其中輸入軸3與輸出軸6共線，主動(dòng)軸(3)上固聯(lián)有齒輪Z4，它與中間軸(1)上固聯(lián)的齒輪Z9 處于常嚙合；中間軸(1)上還固聯(lián)著其他4個(gè)齒輪Z10、Z11、Z12、Z13；輸出軸(6)上空套著3個(gè)齒輪Z5、Z6、Z7，齒輪Z8與軸用花鍵

60、動(dòng)聯(lián)接；嚙合套4位于齒輪Z4、Z5之間，嚙合套5位于齒輪Z6、Z7之間,滑移齒輪Z8右移,嚙合套5右移,嚙合套5左移,嚙合套4右移,嚙合套4左移,這個(gè)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)5個(gè)傳動(dòng)比,圖5-39為輪胎式壓路機(jī)的變速傳動(dòng)圖，它也采用了背輪機(jī)構(gòu)。動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)1經(jīng)主離合器2傳給變速箱3的軸，軸上固聯(lián)著齒輪Z1；中間軸上固聯(lián)著4個(gè)齒輪：Z2、Z3、Z5、Z7；軸上用花鍵聯(lián)接1個(gè)雙聯(lián)齒輪Z6、Z8，它們可軸向移動(dòng)，齒輪Z4與軸動(dòng)聯(lián)接，齒輪Z4左移，可與齒輪Z1用內(nèi)、外花鍵聯(lián)接。這個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)4個(gè)速比,雙聯(lián)齒輪右移,雙聯(lián)齒輪左移,Z4右移,Z4左移,5、離合器變速傳動(dòng),圖示的是可實(shí)現(xiàn)兩級變速并可換向的離合器變速傳