機械系統(tǒng)設(shè)計第5章-傳動系統(tǒng)設(shè)計

第五章傳動系統(tǒng)設(shè)計(shèjì)第一節(jié)傳動系統(tǒng)的功能(gōngnéng)和要求

傳動系統(tǒng)是位于動力機與執(zhí)行機構(gòu)(或執(zhí)行構(gòu)件)之間的中間裝置，它的作用是將動力機的運動和動力傳遞給執(zhí)行機構(gòu)(執(zhí)行構(gòu)件)。7654321DV圖5-1起重機的機構(gòu)運動簡圖1-減速器2-制動器3-電動機4-聯(lián)軸器5-卷筒6-鋼絲繩7-吊鉤

圖5-1所示的起重機中，電動機3為動力機；卷筒5、鋼絲繩6和吊鉤7為執(zhí)行機構(gòu)；而制動器2、減速器1及聯(lián)軸器4組成了傳動系統(tǒng)，它的功能是將電動機3輸出的回轉(zhuǎn)運動和轉(zhuǎn)矩改變后傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的卷筒5。精品資料

傳動系統(tǒng)是由運動鏈及相應(yīng)的聯(lián)系裝置組成的。前述起重機的傳動系統(tǒng)是由兩級齒輪(chǐlún)傳動及聯(lián)系裝置—制動器、聯(lián)軸器組成。一、傳動系統(tǒng)的功能(gōngnéng)1、改變動力機輸出的運動形式或轉(zhuǎn)速，以滿足執(zhí)行系統(tǒng)的要求。

動力機輸出的一般是等速連續(xù)的回轉(zhuǎn)運動，而執(zhí)行系統(tǒng)的運動形式是多種多樣的，有回轉(zhuǎn)運動和直線運動，連續(xù)運動和間歇運動。當(dāng)兩者的運動形式不相同時，要求傳動系統(tǒng)能改變動力機輸出的運動形式，以滿足執(zhí)行機構(gòu)的要求。當(dāng)兩者運動形式相同時，還有轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩是否相同的問題，這就要求傳動系統(tǒng)起減速增矩或增速減矩的作用。2、調(diào)節(jié)動力機輸出的速度、轉(zhuǎn)矩或力，以滿足執(zhí)行機構(gòu)的要求。

執(zhí)行系統(tǒng)有時要求在不同的速度、轉(zhuǎn)矩或力下工作，直接改變動力機的速度、轉(zhuǎn)矩或力不可能或不經(jīng)濟(jì)，就要用傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)這一要求。

傳動系統(tǒng)是機械系統(tǒng)的重要組成部分，傳動系統(tǒng)的優(yōu)劣將直接影響到機械系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)性。有一些機器的動力機與執(zhí)行機構(gòu)直接聯(lián)接，如風(fēng)扇、水泵等。但大多數(shù)機器，在動力機與執(zhí)行機構(gòu)間設(shè)有傳動系統(tǒng)。精品資料3、分配動力機輸出的運動(yùndòng)和動力，以滿足執(zhí)行系統(tǒng)的要求。有時要用一個(yīɡè)動力機驅(qū)動若干個位置、運動形式或速度不相同的執(zhí)行機構(gòu)，要靠傳動系統(tǒng)把運動或動力分配到各執(zhí)行機構(gòu)。二、對傳動系統(tǒng)的要求1)考慮動力機與執(zhí)行系統(tǒng)的匹配，使它們的機械特性相適應(yīng)，并使兩者的工作點接近各自的最佳工況點且工作平穩(wěn)。精品資料以起重機為例，動力機為三相(sānxiānɡ)交流異步電動機，它的固有機械特性如圖a)所示。起重機具有恒轉(zhuǎn)矩的機械特性，如圖b)所示。兩者匹配后，希望電動機在B′點工作，即在固有機械特性的HB段接近額定點B處工作，而起重機卷筒上的轉(zhuǎn)矩為MW，轉(zhuǎn)速為nW，在W點工作。a）nMnWMWMZWb）要實現(xiàn)上述要求，就要靠傳動系統(tǒng)。nW<<nB’,MW>>MB’,因此采用(cǎiyòng)傳動系統(tǒng)使動力機與執(zhí)行機構(gòu)匹配.必須有一個傳動比.精品資料式中：是電動機輸出(shūchū)軸的角加速度。2)滿足執(zhí)行機構(gòu)在起動、制動(zhìdònɡ)、調(diào)速、反向和空載等方面的要求。

※起動力矩一般大于正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的力矩。如起重機，起動力矩除要克服提升重物的阻力矩外，還應(yīng)使重物及一切運動構(gòu)件產(chǎn)生加速度。

設(shè)機械系統(tǒng)折算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為Jtot，起動力矩為Md，正常運轉(zhuǎn)時折算到電動機軸上的阻力矩為MZ，則有：

異步電動機的起動力矩為Mst，Mst=λstMN，式中的λst為起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，MN為額定轉(zhuǎn)矩，MN=9549PN/nN。

若Mst<Md

，就不能負(fù)載起動。這時如果在傳動系統(tǒng)中設(shè)置離合器，讓電動機帶動傳動系統(tǒng)在空載下起動，等運轉(zhuǎn)正常后，再通過離合器與執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)接，帶負(fù)載運轉(zhuǎn)。另外也可以在傳動系統(tǒng)中設(shè)變速裝置，先使執(zhí)行系統(tǒng)在速度較低時起動；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，再變到正常速度。若Mst≥

Md

，可以實現(xiàn)負(fù)載起動；精品資料※有些執(zhí)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)到一定位置后，要求(yāoqiú)馬上制動。如起重機，重物吊到一定高度后要制動。這就要求(yāoqiú)傳動系統(tǒng)中要有離合器和制動器。※當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)要求隨著工作(gōngzuò)狀況的變化而發(fā)生變化時，如果選用的是不可調(diào)速的電動機，傳動系統(tǒng)就要設(shè)計成可調(diào)速的。如汽車、拖拉機、機床上都有調(diào)速裝置?！?dāng)執(zhí)行系統(tǒng)有正行程和反行程時，傳動系統(tǒng)要考慮反轉(zhuǎn)問題。如小型起重機反向是靠改變電動機轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的，但汽車、拖拉機上的反向是靠傳動系統(tǒng)完成的，這時傳動系統(tǒng)中就要有可反向的裝置?！鶄鲃酉到y(tǒng)應(yīng)能滿足系統(tǒng)空載時執(zhí)行系統(tǒng)有比工作時較高的速度要求。以四工位專用機床為例，當(dāng)鉆頭還沒有接近工件時，進(jìn)刀機構(gòu)應(yīng)使鉆頭快進(jìn)，速度應(yīng)比鉆削加工時大一些。

精品資料3)傳動系統(tǒng)的運動(yùndòng)鏈應(yīng)盡量短。傳動系統(tǒng)的運動鏈短，可減輕重量，降低制造費用；可提高傳動精度、效率以及(yǐjí)系統(tǒng)的剛度和可靠性。

為縮短運動鏈，應(yīng)力求采用構(gòu)件數(shù)目少和運動副少的機構(gòu)。以P107圖5-1所示的起重機為例，若傳動系統(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。因為兩圓柱齒輪減速器適用速比范圍為：i=8~40，顯然不能滿足要求。此時可采用的傳動方案有：①采用V帶-兩級圓柱齒輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍為：②兩級圓柱齒輪-開式齒輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍為：③齒輪-蝸桿減速系統(tǒng)，適用的速比為：精品資料④兩級行星齒輪減速系統(tǒng)，適用的速比(sùbǐ)范圍：i=10~80⑤擺線(bǎixiàn)針輪減速系統(tǒng)，適用的速比范圍：i=11~87

從縮短運動鏈的角度出發(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)傳動系統(tǒng)應(yīng)布置緊湊，有較小的外廓尺寸和重量。

有一些機械系統(tǒng)對尺寸和重量有較嚴(yán)格的要求。如汽車、拖拉機、工程機械、飛機等移動式機械。當(dāng)要求傳動比較大時，選用可實現(xiàn)較大傳動比的行星齒輪傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動，它們與其它傳動形式相比，可大大減小傳動系統(tǒng)的尺寸和重量。

5)當(dāng)機械系統(tǒng)的載荷頻繁變化，而且有較大過載時，傳動系統(tǒng)中要設(shè)置過載保護(hù)裝置。

傳動系統(tǒng)中的過載保護(hù)裝置，可減小傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)中各構(gòu)件的計算載荷，使這些構(gòu)件的尺寸和重量減小，提高可靠度。精品資料6)對傳動系統(tǒng)要有安全防護(hù)(fánghù)措施。要有能保護(hù)傳動系統(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(shèzhì)聯(lián)鎖裝置，不允許同時掛兩個檔的現(xiàn)象出現(xiàn)。在傳動系統(tǒng)的適當(dāng)部位，要設(shè)保護(hù)操作者安全的裝置，如轉(zhuǎn)動零件上加防護(hù)罩。

第二節(jié)傳動系統(tǒng)的類型及其選擇可以按不同方法對傳動系統(tǒng)分類。一、按傳動比變化情況分類

按傳動比變化情況傳動系統(tǒng)可分為：固定傳動比傳動和可調(diào)傳動比傳動。可調(diào)傳動比傳動又可分為：有級變速傳動、無級變速傳動和周期性變速傳動。

(一)固定傳動比傳動系統(tǒng)

當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)或執(zhí)行構(gòu)件在一個確定的轉(zhuǎn)速或速度下工作時，可選用固定傳動比傳動系統(tǒng)。如P107圖5-1所示的起重機就采用了定傳動比的二級圓柱齒輪減速器進(jìn)行傳動。精品資料固定傳動比傳動系統(tǒng)又可分為減速傳動和增速傳動兩種情況(qíngkuàng)。若執(zhí)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)速低于動力機轉(zhuǎn)速，用減速傳動系統(tǒng)；若執(zhí)行構(gòu)件轉(zhuǎn)速高于動力機轉(zhuǎn)速，用增速傳動系統(tǒng)。(二)可調(diào)傳動比的傳動系統(tǒng)車床在切削工件時，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(xuǎnzé)切削速度；駕駛拖拉機從事農(nóng)田作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)作業(yè)項目、土地情況、作物情況，選擇(xuǎnzé)拖拉機的行駛速度。對這一類的機械系統(tǒng)，就應(yīng)采用可調(diào)傳動比的傳動系統(tǒng)。(1)有級變速傳動系統(tǒng)

轉(zhuǎn)速只能在一定的范圍里選用某幾個數(shù)值。當(dāng)變速級數(shù)較少或不用頻繁變速時可采用交換帶輪、鏈輪、齒輪的辦法實現(xiàn)變速，如機床上的掛輪裝置。當(dāng)變速級數(shù)較多或要求變速頻繁時多采用變速齒輪傳動，如汽車、拖拉機上就是采用變速齒輪傳動實現(xiàn)變速。常見的可調(diào)傳動比的傳動系統(tǒng)：

精品資料液力無級變速器機械無級變速器液力變矩器無級變速傳動系統(tǒng)摩擦傳動無級變速器嚙合傳動無級變速器液力耦合器(2)無級變速(biànsù)傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速可在一定(yīdìng)范圍里連續(xù)變化。常用的無級變速裝置有：精品資料摩擦傳動(chuándòng)的無級變速裝置形式很多，很容易實現(xiàn)無級變速，因此，應(yīng)用比較廣泛。摩擦壓力機就是(jiùshì)應(yīng)用摩擦輪傳動實現(xiàn)無級變速，聯(lián)合收獲機上采用帶傳動實現(xiàn)無級變速。

液力傳動和液壓傳動同屬流體傳動。但液力傳動液體壓力小、流速高，靠液體動能傳動，而液壓傳動液體壓力大，流速小，靠液體壓力差傳動。液力傳動有泵輪、葉輪和導(dǎo)輪，對這3個輪進(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現(xiàn)變速，傳動過程較平穩(wěn)、換向沖擊小，易于實現(xiàn)自動化，在機床上應(yīng)用較多。

(3)周期性變速傳動系統(tǒng)

執(zhí)行機構(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ω2是輸入角速度ω1的周期性函數(shù)，即ω2=f(ω1)是周期性函數(shù)。

精品資料采用周期性變速(biànsù)傳動的作用：①滿足執(zhí)行機構(gòu)的要求。如紡織機械中采用(cǎiyòng)非圓齒輪傳動，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，采用(cǎiyòng)非圓齒輪傳動，調(diào)節(jié)送紙速度。

②改善執(zhí)行機構(gòu)的運動及動力特性。如將非圓齒輪傳動與連桿機構(gòu)或槽輪機構(gòu)相組合，改善輸出運動的特性，減小沖擊。

例如下圖所示的組合機構(gòu)可以使滑塊空回行程的時間縮短，工作行程的時間增長，表現(xiàn)出較為明顯的急回特性，同時還可以使機構(gòu)在工作行程時速度較為均勻。精品資料二、按驅(qū)動(qūdònɡ)形式分類傳動系統(tǒng)按驅(qū)動(qūdònɡ)形式可分為：獨立驅(qū)動(qūdònɡ)系統(tǒng)、集中驅(qū)動(qūdònɡ)系統(tǒng)、聯(lián)合驅(qū)動(qūdònɡ)系統(tǒng)。(一)獨立驅(qū)動的傳動系統(tǒng)

每個執(zhí)行機構(gòu)都用一個動力機驅(qū)動的傳動系統(tǒng)叫獨立驅(qū)動的傳動系統(tǒng)。在下面3種情況下，采用獨立驅(qū)動傳動系統(tǒng):精品資料如圖P107圖5-2所示的“曲柄壓力機—沖床”,只有一個由構(gòu)件2、3、4及機架10組成(zǔchénɡ)的曲柄滑塊機構(gòu)的執(zhí)行系統(tǒng)。采用一個電動機9獨立驅(qū)動的傳動系統(tǒng)。傳動系統(tǒng)由齒輪8、7組成(zǔchénɡ)的齒輪傳動、離合器6、制動器5組成(zǔchénɡ)。雙搖桿機構(gòu)1-11-12-10可控制離合器6，曲柄滑塊機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，先松開制動器5，再接合離合器6；停車時，先使離合器5分離，再使制動器6制動。①只有一個執(zhí)行機構(gòu)的系統(tǒng)(xìtǒng)—即單一型執(zhí)行系統(tǒng)(xìtǒng)的系統(tǒng)(xìtǒng)。1112精品資料②有多個運動不相關(guān)的執(zhí)行機構(gòu)的系統(tǒng)—即相互(xiānghù)獨立型執(zhí)行系統(tǒng)。圖5-3龍門起重機中,有3個執(zhí)行機構(gòu)完成3個動作：大車行走、小車行走和物料升降。這3個動作互不相關(guān)，各自獨立，同時3個執(zhí)行機構(gòu)相距較遠(yuǎn)，用3個電動機獨立驅(qū)動3個執(zhí)行機構(gòu)?？墒箓鲃酉到y(tǒng)大大簡化，運動鏈縮短，安裝、調(diào)整(tiáozhěng)、維護(hù)、操縱方便。適用于結(jié)構(gòu)尺寸較大,傳遞動力較大,各個獨立執(zhí)行機構(gòu)使用頻繁,傳動鏈可簡化,傳動件數(shù)目少,重量輕,便于布局,和安裝調(diào)整.精品資料③數(shù)控機械的傳動系統(tǒng)數(shù)控機械一般有多個執(zhí)行機構(gòu)，以圖示立式加工中心為例:有5個執(zhí)行機構(gòu)完成(wánchéng)下面5個動作：1裝有刀具的主軸旋轉(zhuǎn)；2裝有工件的工作臺縱向運動；3裝有工件的工作臺橫向運動；4主軸箱鉛垂方向的升降運動；5刀庫的旋轉(zhuǎn)運動和機械手抓取、安裝、放回刀具的運動。為了保證這5個執(zhí)行機構(gòu)的動作保持嚴(yán)格的順序，協(xié)調(diào)進(jìn)行，采用數(shù)字指令自動控制,每個執(zhí)行機構(gòu)由各自的電動機單獨驅(qū)動。主軸箱工作臺刀庫主軸精品資料(二)集中(jízhōng)驅(qū)動的傳動系統(tǒng)是指用一個(yīɡè)動力機，經(jīng)傳動系統(tǒng)驅(qū)動若干個執(zhí)行機構(gòu)協(xié)同工作。①各執(zhí)行構(gòu)件間有一定的傳動比要求的系統(tǒng)(相互聯(lián)系性執(zhí)行系統(tǒng))

P108圖5-4所示的絲杠車床，車床主軸用電動機經(jīng)V帶傳動和蝸桿傳動驅(qū)動；再經(jīng)二級齒輪傳動和螺旋傳動，驅(qū)動刀架運動。在下面3種情況下，常采用這種驅(qū)動方案：

ABCD精品資料ABCD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(cǎiyòng)傳動比不穩(wěn)定的傳動形式，如帶傳動、摩擦輪傳動等。當(dāng)用該車床加工高精度螺紋時，要用到兩個執(zhí)行系統(tǒng)：車床主軸和刀架。車床主軸的轉(zhuǎn)速nw與螺旋傳動絲杠的轉(zhuǎn)速n間有一定(yīdìng)的關(guān)系。

圖中是利用設(shè)置在機床主軸和絲杠間的二級圓柱齒輪傳動，通過A、B、C、D四個齒輪的齒數(shù)來滿足上述關(guān)系，從而來保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。精品資料②各執(zhí)行構(gòu)件間有動作順序(shùnxù)要求當(dāng)執(zhí)行系統(tǒng)中有多個執(zhí)行機構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件，并且相互間的動作有嚴(yán)格的時間和空間聯(lián)系時，常采用集中驅(qū)動的傳動系統(tǒng)。用傳動系統(tǒng)把動力機輸出的運動和動力按順序(shùnxù)分配到不同位置的執(zhí)行構(gòu)件上，使其協(xié)調(diào)工作。這種傳動系統(tǒng)中，常采用凸輪機構(gòu)操縱或控制執(zhí)行機構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件運動。電阻壓帽自動機該機器有4個執(zhí)行機構(gòu)：(1)將電阻坯8和電阻帽7送上工位的機構(gòu)(圖中沒有畫出)；(2)將電阻坯件壓緊的機構(gòu)，凸輪6和壓頭13組成的凸輪機構(gòu)；(3)、(4)分別將左、右電阻帽7壓向電阻坯件8的機構(gòu)，由凸輪4、9和推桿14、15組成的凸輪機構(gòu)。精品資料卸下壓好的工件(gōngjiàn)電阻坯件8電阻帽7就位壓頭(yātóu)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)行機構(gòu)間有嚴(yán)格的作業(yè)順序：131415精品資料電阻(diànzǔ)壓帽機傳動系統(tǒng)：動力機為電動機1，經(jīng)帶式無級變速器2和蝸桿傳動10、11將運動和動力傳到分配軸3上，在分配軸3上有4個凸輪：◆凸輪5驅(qū)動(qūdònɡ)一個執(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)動壓頭13將電阻坯料8壓緊；◆凸輪4、9通過連桿機構(gòu)和壓頭14、15將電阻帽7壓到電阻坯料8上。精品資料③其他采用集中(jízhōng)驅(qū)動的系統(tǒng)◆一些中小機械，有多個(duōɡè)距離較近的執(zhí)行構(gòu)件，它們需要的驅(qū)動功率不大，當(dāng)用一個動力機驅(qū)動，傳動系統(tǒng)也不復(fù)雜，也采用集中驅(qū)動。如小型磨粉機，有進(jìn)料輥、磨輥、篩子、風(fēng)扇、輸送帶等多個(duōɡè)執(zhí)行構(gòu)件，用一個動力機集中驅(qū)動。◆機械系統(tǒng)上只有一個動力機。以汽車為例，它只有一個動力機—內(nèi)燃機，但有多個執(zhí)行構(gòu)件，如車輪、配氣氣門、高壓油泵的柱塞、冷卻風(fēng)扇和水泵，潤滑系統(tǒng)的機油泵、照明系統(tǒng)的發(fā)電機、氣泵、空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機等，這些執(zhí)行構(gòu)件都要由內(nèi)燃機驅(qū)動。P109圖5-6所示鉆機傳動系統(tǒng)也屬于一個動力機集中驅(qū)動的傳動系統(tǒng)。精品資料用多臺動力機驅(qū)動(qūdònɡ)一個執(zhí)行機構(gòu)的傳動系統(tǒng)。(三)聯(lián)合(liánhé)驅(qū)動的傳動系統(tǒng)

低速、重載、大功率、執(zhí)行機構(gòu)少而慣性較大的機械，一般需要的驅(qū)動功率較大。為減小每一臺動力機的功率，減小傳動件的負(fù)載，便于起動，采用多臺動力機聯(lián)合驅(qū)動的傳動系統(tǒng)。

P110圖5-7為雙輸入軸圓弧齒輪減速器，由兩個動力機從兩個輸入軸輸入動力，在減速器里將動力合并，從一個輸出軸輸出，輸出功率可大于1000KW。在礦井提升機中可用到這種減速器。圖5-7雙輸入軸圓弧齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖精品資料三、按工作(gōngzuò)原理分類按工作原理不同，傳動系統(tǒng)(xìtǒng)可分為：機械傳動系統(tǒng)(xìtǒng)、流體傳動系統(tǒng)(xìtǒng)和電傳動系統(tǒng)(xìtǒng)。

機械傳動和流體傳動在傳動過程中，保持機械能形式不變。電傳動過程中有電能和機械能的轉(zhuǎn)換。精品資料機械傳動傳動嚙合傳動摩擦傳動撓性件摩擦傳動（如帶傳動）摩擦輪傳動摩擦式無級變速傳動圓錐齒輪傳動圓柱齒輪傳動非圓齒輪傳動蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動錐蝸桿傳動撓性嚙合傳動鏈傳動同步齒形帶傳動電力傳動直流電傳動交流電傳動流體傳動液力傳動液壓傳動液體傳動氣體傳動螺旋傳動滾動摩擦螺旋傳動滑動摩擦螺旋傳動靜壓潤滑螺旋傳動齒輪傳動各類傳動的特點見P110~P111表5-1。精品資料四、傳動類型(lèixíng)的選擇應(yīng)綜合考慮下面一些因素選擇適合的傳動(chuándòng)類型及其組合(8方面因素)：1、執(zhí)行系統(tǒng)的工作狀況；2、動力機的機械特性和調(diào)速性能；3、對傳動比的要求，包括傳動比的大小、范圍及準(zhǔn)確程度；4、對傳動系統(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、傳動效率、制造費用、運轉(zhuǎn)費用、維修費用等；7、操縱與控制方式要求，如從自動化程度上講有人工控制和自動控制；從控制方式上講，有單機控制和多機聯(lián)動，這些都對傳動類型的選擇有影響。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。這些對傳動類型的選擇也有影響。精品資料傳動系統(tǒng)基本組成部分包括：變速裝置(zhuāngzhì)、起停和換向裝置(zhuāngzhì)、制動裝置(zhuāngzhì)、安全裝置(zhuāngzhì)等。確定傳動系統(tǒng)的組成及其結(jié)構(gòu)是傳動系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù).第三節(jié)傳動系統(tǒng)的組成(zǔchénɡ)一、變速裝置

作用:把動力機輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，變成執(zhí)行機構(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、圖5-2所示的曲軸壓力機，執(zhí)行機構(gòu)只需要一個轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，就采用固定傳動比的傳動系統(tǒng)。(若執(zhí)行機構(gòu)不需要變速,采用固定傳動比的傳動系統(tǒng))但如果機械系統(tǒng)中的執(zhí)行系統(tǒng)要求不同轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩，應(yīng)采用可變傳動比的傳動系統(tǒng)—變速裝置。

固定傳動比的傳動系統(tǒng)通過《機械設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)以及所進(jìn)行課程設(shè)計已經(jīng)掌握。在《機械系統(tǒng)設(shè)計》課程里將學(xué)習(xí)變速裝置—可變傳動比傳動系統(tǒng)的設(shè)計。精品資料※對變速裝置的要求(yāoqiú)：(1)能傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩。與固定傳動比系統(tǒng)不同，要按不同情況決定零件的載荷(zàihè)。所以，要對傳動系統(tǒng)各構(gòu)件進(jìn)行承載能力的計算?！魣?zhí)行系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩的機械特性，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?！魣?zhí)行系統(tǒng)具有恒功率的機械特性，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)有多個轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速時，應(yīng)按最大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行承載能力計算，按最高轉(zhuǎn)速進(jìn)行精度設(shè)計。(2)具有較高的傳動效率。

(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、振動較小。精品資料(6)結(jié)構(gòu)簡單、制造、裝配(zhuāngpèi)和維修工藝性好。(7)潤滑、密封(mìfēng)、散熱良好。(8)無漏油、漏氣、漏水現(xiàn)象發(fā)生?！兯傺b置、減速裝置在運動鏈中位置的決定

對汽車、拖拉機這一類的機械系統(tǒng)，對傳動系統(tǒng)有兩方面的要求：一是傳動系統(tǒng)的傳動比較大(動力機—內(nèi)燃機輸出轉(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)。這時傳動系統(tǒng)由變速裝置和減速裝置組成。存在一個問題：怎樣決定變速裝置和減速裝置在運動鏈中位置，有如下兩種方案：方案1：動力機變速裝置減速裝置執(zhí)行機構(gòu)方案2：減速裝置1動力機變速裝置減速裝置2執(zhí)行機構(gòu)精品資料由于變速裝置接近動力機，轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，變速裝置中傳動零件尺寸較小，重量較輕，變速操縱(cāozòng)的力較小；但由于變速裝置轉(zhuǎn)速高，在變速時容易引起沖擊、振動和噪聲。方案1：動力機變速裝置減速裝置執(zhí)行機構(gòu)方案2：減速裝置1動力機變速裝置減速裝置2執(zhí)行機構(gòu)在動力機與變速裝置間加了減速(jiǎnsù)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，變速裝置中傳動零件的尺寸、重量加大，變速操縱力加大。

方案1常用于動力機輸出轉(zhuǎn)速較低的場合，而方案2用于動力機輸出轉(zhuǎn)速較高的場合。常用的變速裝置有以下幾類：精品資料(一)交換(jiāohuàn)齒輪變速機構(gòu)圖5-8所示交換齒輪變速箱，動力從電動機由Ⅰ軸輸入箱體，轉(zhuǎn)速為n1，經(jīng)過Z22、Z44齒輪減速，從Ⅱ軸將動力輸出(shūchū)箱體。箱體外懸臂布置交換齒輪ZA、ZB，動力又從Ⅲ軸輸入箱體，后經(jīng)Z23、Z36以及Z20、Z65兩對齒輪減速，最后從Ⅴ軸輸出(shūchū)，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Ⅱ、Ⅲ軸之間，而不裝在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ軸間，是由于Ⅱ、Ⅲ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:精品資料交換齒輪變速裝置的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，不需要變速操縱(cāozòng)機構(gòu),經(jīng)濟(jì)性較好。缺點(quēdiǎn)：(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，密封和潤滑條件差；適用于不經(jīng)常變速的機械.精品資料思考題：1、簡述傳動系統(tǒng)的功能和要求，以P107圖5-1說明怎樣使動力機與執(zhí)行機構(gòu)匹配，舉例說明怎樣通過傳動系統(tǒng)滿足對機械系統(tǒng)起動、制動、反向及空載等方面的要求。2、對傳動系統(tǒng)按驅(qū)動形式(xíngshì)分類。舉例說明什么叫獨立驅(qū)動，集中驅(qū)動和聯(lián)合驅(qū)動的傳動系統(tǒng)，并說明什么情況下采用這些傳動系統(tǒng)。精品資料(二)滑移齒輪(chǐlún)變速機構(gòu)圖5-9是6級滑移齒輪變速(biànsù)機構(gòu)。

動力由電動機經(jīng)齒輪Z1、Z2減速輸入到Ⅰ軸；Ⅰ軸上有一個3聯(lián)滑移齒輪，齒數(shù)分別為Z3'、Z3''、Z3'''，它們分別可和Ⅱ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Ⅱ用花鍵聯(lián)接，不能滑移，齒輪Z4''、Z4'''用平鍵和Ⅱ軸聯(lián)接;Ⅲ軸上有一個2聯(lián)滑移齒輪Z6'、Z6''

，它們分別可和齒輪Z4''、Z5'嚙合。Z3'Z3''Z3'''Z4'Z4''Z4'''Z6'Z6''Z5'精品資料(1)3聯(lián)齒輪(chǐlún)右移，2聯(lián)齒輪(chǐlún)右移(2)3聯(lián)齒輪(chǐlún)右移，2聯(lián)齒輪(chǐlún)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構(gòu)可從Ⅲ軸輸出6個轉(zhuǎn)速：

精品資料多聯(lián)齒輪(chǐlún)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：在切齒(qièchǐ)和磨齒時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：結(jié)構(gòu)簡單，剛度較好，容易加工，精度較高；組合式的特點與整體式剛好相反。

精品資料設(shè)計(shèjì)多聯(lián)齒輪時應(yīng)注意：(1)能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩和較高的轉(zhuǎn)速；(2)可在較大的變速范圍里實現(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(gōnglǜ)損失較小。（與離合器變速機構(gòu)相比）滑移齒輪變速機構(gòu)的優(yōu)點：滑移齒輪變速機構(gòu)的缺點：

(1)不能在轉(zhuǎn)動中變速或換向,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，傳動不平穩(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；精品資料(三)離合器變速(biànsù)機構(gòu)離合器變速機構(gòu)是靠離合器的接合與分離來實現(xiàn)(shíxiàn)不同齒輪副的嚙合。最簡單的離合器變速機構(gòu)見下圖。

動力從Ⅰ軸輸入，Ⅰ軸上活套著兩個齒輪Z1、Z1'，M1和M2分別和Ⅰ軸用花鍵實現(xiàn)動聯(lián)接；動力從Ⅱ軸輸出，Ⅱ軸上固聯(lián)著兩個齒輪Z2、Z2'，它們分別和Ⅰ軸上的齒輪Z1、Z1'嚙合。M1M2Z1Z2Z2'Z1'n2n1ⅠⅡ

這個離合器變速機構(gòu)有3個運動狀態(tài)：(1)空轉(zhuǎn)運動狀態(tài)：左離合器M1分離，右離合器M2分離，軸Ⅱ不轉(zhuǎn)；(2)以轉(zhuǎn)速n2轉(zhuǎn)動狀態(tài)：M1接合，M2分離，軸Ⅱ轉(zhuǎn)速：精品資料(3)以n'2轉(zhuǎn)速(zhuànsù)轉(zhuǎn)動狀態(tài)：M1分離，M2接合，軸Ⅱ轉(zhuǎn)速(zhuànsù)：常用的離合器按工作原理分有兩種形式(xíngshì)：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，傳動比準(zhǔn)確可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，傳動效率高，外形尺寸小，但不能實現(xiàn)運轉(zhuǎn)中離合。因此，不能發(fā)揮離合器變速機構(gòu)的優(yōu)越性。

離

合

動聯(lián)接（花鍵導(dǎo)鍵）動聯(lián)接（空套）嚙合離合器精品資料摩擦(mócā)式離合器可在運轉(zhuǎn)中離合，而且離合平穩(wěn)，有過載保護(hù)作用。但傳動比不準(zhǔn)確，有彈性滑動和打滑現(xiàn)象，傳動效率低、會產(chǎn)生摩擦(mócā)熱，傳遞相同功率，摩擦(mócā)離合器比嚙合離合器尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

離

合摩擦離合器精品資料按操縱方式分類有3種形式(xíngshì)：機械操縱式、液壓操縱式、電磁操縱式。機械(jīxiè)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現(xiàn)自動化。

圖5-11為電磁控制摩擦離合器變速箱的簡圖。精品資料

動力(dònglì)從V帶軸輸入，經(jīng)Z18、Z54齒輪減速，使Ⅳ軸轉(zhuǎn)動。Ⅳ軸上有兩個電磁控制摩擦離合器M1和M2。M1的主動盤與軸Ⅳ用花鍵動聯(lián)接，從動盤與齒輪Z25固聯(lián)，齒輪Z25與軸Ⅳ空套。M2的主動盤與Ⅳ軸用花鍵動聯(lián)接，從動盤與齒輪Z48、Z34固聯(lián)，齒輪Z48、Z34與軸Ⅳ空套。V軸上的齒輪Z75、Z52、Z66分別與Ⅳ軸的齒輪Z25、Z48、Z34嚙合。Z75、Z52、Z66三齒輪空套在V軸上，Z75、Z52齒輪與離合器M3的主動盤固聯(lián)，離合器M3的從動盤與軸V用花鍵動聯(lián)接。齒輪Z66與離合器M4的主動盤固聯(lián)，離合器M4的從動盤與軸V用花鍵動聯(lián)接。精品資料此變速裝置可實現(xiàn)(shíxiàn)4個速比：一般(yībān)規(guī)定,變速器編號時各檔:i1>i2>i3>i41234離合狀態(tài)M2、M3接合M1、M4分離M2、M4接合M1、M3分離M1、M3接合M2、M4分離M1、M4接合M2、M3分離變速箱速比

離合器變速機構(gòu)可以克服滑移齒輪變速機構(gòu)的缺點：如(1)可實現(xiàn)在運轉(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，就可實現(xiàn)變速，因此，可采用斜齒圓柱齒輪傳動，傳動平穩(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，傳動效率較低。n1<n2<n3<n4

精品資料(四)嚙合(nièhé)器變速機構(gòu)◆普通嚙合(nièhé)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)

主動軸1上空套著雙聯(lián)齒輪2、3及5、4；中間齒輪6與主動軸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個位置，可實現(xiàn)3個運動狀態(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)，不實現(xiàn)運動和動力的傳遞；

精品資料(2)嚙合套7位于左邊位置，見圖b)。嚙合套7內(nèi)齒同時與齒輪3、6嚙合，使得齒輪2與軸1相連接而傳遞運動和動力(dònglì)，其速比為：(3)嚙合套7位于右邊位置，嚙合套7內(nèi)齒同時與齒輪(chǐlún)5、6嚙合，使得齒輪(chǐlún)5與軸1相連接而傳遞運動和動力，速比為：

普通嚙合器有2個缺點：

(1)當(dāng)移動嚙合套時（如從中間位置向左移動，這時嚙合套7與齒輪3轉(zhuǎn)速不同），會發(fā)生頂齒現(xiàn)象；

(2)嚙合套7同時與兩個齒輪嚙合時，會因振動及非操縱軸向力作用而自動退出從而導(dǎo)致脫檔。

精品資料防止(fángzhǐ)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長度a，a≈2mm，以便于移動嚙合(nièhé)套時，輪齒先插入齒環(huán)的齒槽間隙較大的一部分，當(dāng)嚙合(nièhé)套與齒環(huán)速度一致后，再將整個齒長插入齒槽中。精品資料防止脫檔現(xiàn)象發(fā)生的辦法可見圖5-14。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)2~3mm，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(biànxíng)和非操縱軸向力，有利于防止自動脫檔。b)圖5-14防止嚙合套自動脫檔的結(jié)構(gòu)措施a)加寬式b)切槽式1－齒環(huán)；2－嚙合套；3－中間齒輪精品資料普通嚙合器結(jié)構(gòu)簡單，但軸向尺寸較大，而且(érqiě)換檔時有不同步的現(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)(jiégòu)。在嚙合套2的齒中部切一個環(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0.4～0.6mm。中間齒輪3與嚙合套嚙合后，形成了0.2~0.3mm的凸肩，防止嚙合套自動脫檔。精品資料◆同步(tóngbù)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、與軸用花鍵動聯(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)計了一個可配合的圓錐(yuánzhuī)副2、5；在嚙合套4與套筒6間設(shè)置了一個彈簧控制的銷釘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：①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4一同同步運轉(zhuǎn)，此時是摩擦傳動。②嚙合過程：實現(xiàn)同步運轉(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，嚙合套4的內(nèi)齒同時與套筒6、左齒環(huán)1的外齒嚙合，完成嚙合過程。精品資料同步嚙合器可以實現(xiàn)先同步后嚙合，即先摩擦傳動，后嚙合傳動。先同步后變速，可減小變速過程中的沖擊(chōngjī)，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(miànshànɡ)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、嚙合器的強度計算自學(xué)精品資料嚙合(nièhé)器變速的實例：P117圖5-16是T180履帶式推土機的傳動系統(tǒng)圖。P118圖5-17是該推土機變速箱結(jié)構(gòu)，變速箱采用(cǎiyòng)嚙合器變速裝置。原理圖見下頁:

T180履帶式推土機傳動系統(tǒng)由主離器5、制動器、聯(lián)軸器4、變速箱3、錐齒輪傳動，轉(zhuǎn)向離合器2以及最終傳動（兩級齒輪傳動)1組成。傳動系統(tǒng)把發(fā)動機6和驅(qū)動履帶的鏈輪聯(lián)接起來。

精品資料變速箱3有3根軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ是輸入軸，Ⅲ是輸出軸，Ⅱ是中間軸；8對16個斜齒圓柱齒輪組成的常嚙合式齒輪傳動；a、b、c、d4個嚙合套，其中a是單作用(zuòyòng)式，b、c、d是雙作用(zuòyòng)式。b嚙合套控制正反轉(zhuǎn)，b嚙合套與a、c、d3個嚙合套可構(gòu)成5個前進(jìn)檔，4個后退檔。Z1Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16abdⅠⅡⅢcZ2精品資料方向b嚙合器檔位傳動路線前進(jìn)b上移1檔(a、c空檔，b上移，d下移)Z1—Z2—Z3—Z4Z9—Z102檔(a、c空檔，b上移，d上移)Z8—Z113檔(a、d空檔，b上移，c下移)Z7—Z124檔(a、d空檔，b上移，c上移)Z6—Z14b空檔5檔(a上移、b、c、d空檔)Z15—Z13后退b下移1檔(a、c空檔，b下移，d下移)Z16—Z5Z9—Z102檔(a、c空檔，b下移，d上移)Z8—Z113檔(a、d空檔，b下移，c下移)Z7—Z124檔(a、d空檔，b下移，c上移)Z6—Z14精品資料Z1Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16abdⅠⅡⅢcZ2發(fā)動機6主離合器5制動器聯(lián)軸器4變速箱3錐齒輪傳動轉(zhuǎn)向離合器最終傳動1驅(qū)動鏈輪精品資料Z1Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16abdⅠⅡⅢcZ2從變速箱結(jié)構(gòu)圖可看出(kànchū)其結(jié)構(gòu)設(shè)計上的5個特點：①采用嚙合器變速和常嚙合斜齒輪傳動(chuándòng)，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；②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。軸Ⅰ及軸Ⅱ的圓柱滾子軸承外環(huán)用彈性檔圈定位，軸Ⅲ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)接強度高，工藝性及對中性好；

精品資料③空套齒輪的內(nèi)孔均配一個雙金屬滑動軸承(huádònɡzhóuchénɡ)，并采用強制潤滑。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；④各軸的前軸端采用多個O型橡膠(xiàngjiāo)密封圈和油封密封，密封性能好；⑤軸Ⅲ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，工作過程中，主軸1不需要反轉(zhuǎn)，因此傳動系統(tǒng)不用設(shè)置換向裝置。鉚釘冷鐓機一經(jīng)調(diào)整試車合格，就可以投入正常工作，起動以后，連續(xù)長時間運行，不需要經(jīng)常停車。作用:控制執(zhí)行機構(gòu)的起動、停車,改變運動方向.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,能傳遞足夠的動力.精品資料如P109圖5-6所示的鉆機，鉆桿在工作過程中需作往復(fù)移動，主行程是鉆孔，鉆桿一邊轉(zhuǎn)動，一邊向下移動；反行程是提升鉆具(zuànjù)，鉆桿向上移動。控制鉆桿移動的主卷揚機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，小車行走和大車行走2個執(zhí)行機構(gòu)都要正反轉(zhuǎn)，但由于每個方向工作時間較長，換向不頻繁。(3)換向起停頻繁(pínfán)

如P107起重機、P108絲杠車床。執(zhí)行機構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件要頻繁正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，要頻繁起動和停車。對于這種換向起停頻繁的機械系統(tǒng)，在傳動系統(tǒng)里應(yīng)設(shè)置換向和起停裝置,以控制執(zhí)行系統(tǒng)改變運動方向，并實現(xiàn)起動和停車。(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力機實現(xiàn)起停和換向。如P107圖5-1的起重機，就是用按鈕控制交流異步電動機的起停和換向的。(2)用離合器和換向器實現(xiàn)傳動系統(tǒng)的起停和換向，不必改變動力機的運動狀態(tài)。如P117圖5-16的履帶式推土機靠主離合器5控制傳動系統(tǒng)起停，靠嚙合器b控制傳動系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)，從而控制執(zhí)行機構(gòu)的運動狀態(tài)。

精品資料(1)執(zhí)行機構(gòu)要求起停和換向的頻繁程度(chéngdù)；(2)動力機的類型和功率的大小。在選擇起停和換向裝置的方案時，應(yīng)考慮(kǎolǜ)的因素：按動力機類型的不同，進(jìn)行起動和換向裝置方案的選擇。1、動力機為電動機

對以電動機為動力機的機械系統(tǒng)，可以采用如下兩種起停和換向裝置方案：(1)控制電動機起停和換向

適用于起停和換向不頻繁的電動機，或起停和換向頻繁的小功率的電動機。優(yōu)點：操作方便,機械結(jié)構(gòu)簡單。

為了避免起停和換向時因產(chǎn)生過大的沖擊而損壞傳動零件，此時在電動機與傳動系統(tǒng)的輸入軸間應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器。圖5-1的起重機，在電動機和減速器輸入軸間安裝的制動器，實際上是一個可制動的彈性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有緩沖減振的作用。

精品資料(2)用離合器、嚙合(nièhé)器起停和換向適用(shìyòng)于中等以上功率,起停和換向頻繁的傳動系統(tǒng)。

如圖P107圖5-2所示的曲軸壓力機，該系統(tǒng)只需要設(shè)置起停裝置而不需要換向裝置。當(dāng)壓力機需要起停時，可通過控制安裝在大齒輪7與制動器5之間的離合器6來實現(xiàn)系統(tǒng)的起停功能。這樣電動機9，齒輪8、7都不需要起停。當(dāng)離合器轉(zhuǎn)速較高時，可采用摩擦離合器，當(dāng)離合器轉(zhuǎn)速較低時，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)計成可開合的螺母，通過螺母的開合狀態(tài)的改變，在電動機始終轉(zhuǎn)動的情況下，來控制絲杠轉(zhuǎn)還是不轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)系統(tǒng)的起停；靠改變電動機轉(zhuǎn)向，從而改變絲杠轉(zhuǎn)向，控制刀架向前還是向后。

精品資料2、動力機為內(nèi)燃機內(nèi)燃機不能帶負(fù)載起動，不能頻繁(pínfán)起動，更不能反轉(zhuǎn)。因此必須在傳動系統(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，用主離合器5實現(xiàn)(shíxiàn)起停，用嚙合器b實現(xiàn)(shíxiàn)換向。起停、換向裝置在傳動系統(tǒng)的位置：發(fā)動機6主離合器5制動器聯(lián)軸器4變速箱3錐齒輪傳動轉(zhuǎn)向離合器最終傳動1驅(qū)動鏈輪

在P117圖5-16，主離器5設(shè)置在發(fā)動機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，其后的構(gòu)件都不動.但P107圖5-2所示的曲軸壓力機，離合器6則是設(shè)在減速齒輪傳動后，原因是齒輪7的轉(zhuǎn)動慣量比較大，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。

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.精品資料起停、換向機構(gòu)，可以設(shè)置(shèzhì)在傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速較高的軸上，也可設(shè)置(shèzhì)在轉(zhuǎn)速較低的軸上，要視具體情況而定?！趥鲃酉到y(tǒng)轉(zhuǎn)速(zhuànsù)較高的軸上：傳動轉(zhuǎn)矩較小，設(shè)計出的裝置尺寸較小；缺點：(2)由于運動鏈中運動副有間隙，起停換向時運動鏈太長會引起較大的沖擊。

(1)裝置后面?zhèn)鲃恿慵^多，能量損失較大；▲設(shè)在傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速較低的軸上，情況剛好相反。

對運動零件較少，慣性較小的運動鏈，起停換向裝置宜設(shè)在靠近動力機的高速軸上。反之宜放在靠近執(zhí)行機構(gòu)的低速軸上。

(二)起停和換向裝置的結(jié)構(gòu)(自學(xué))

精品資料三、制動(zhìdònɡ)裝置圖5-1所示的起重機中，當(dāng)重物升到一定高度時，如采用給電動機斷電的方法，使機器停止運轉(zhuǎn)，由于所有運動構(gòu)件都有慣性，運轉(zhuǎn)不能立即停止。停車前運動構(gòu)件的速度越高，運動構(gòu)件的慣性參數(shù)越大，從斷電到停車的時間越長。為節(jié)省停車時間，提高工作效率，對起停頻繁或運動構(gòu)件慣性參數(shù)較大，運動速度較高的傳動系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置制動裝置(zhuāngzhì)。如在P107圖5-1的起重機中，在電動機和減速箱間則設(shè)有制動器2。

制動裝置還可用于機械一旦發(fā)生事故或遇到危險情況緊急停車，或使運動構(gòu)件可靠地停在某一位置的情況。汽車拖拉機上的制動裝置就起這方面的作用。

精品資料在傳動系統(tǒng)同時(tóngshí)裝有起停裝置和制動裝置時，兩個裝置應(yīng)協(xié)調(diào)工作。以汽車為例，要制動時，首先要使離合器分離(fēnlí)，切斷動力，然后用制動器制動；反過來，汽車要行走時，應(yīng)先將制動器放開，然后再使離合器接合，接通動力使汽車起步。

對制動器的基本要求是：工作可靠，操縱方便，制動平穩(wěn)且時間較短，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，磨損小，散熱良好。

用電動機作動力機時，可以利用給電動機接入反向電流的方法制動（反接制動），這種方法操縱方便，制動時間比較短。但由于制動電流較大，對電動機和電網(wǎng)有影響；電動機有反轉(zhuǎn)的趨勢，使電動機軸和傳動系統(tǒng)受較大的慣性沖擊，對傳動系統(tǒng)及電動機軸有影響。

所以這種方法只能用于傳動系統(tǒng)慣性較小(慣性參數(shù)小、運動速度小)、電動機功率較小，制動不頻繁的場合。

精品資料制動器在運動(yùndòng)鏈中的位置：為減小制動力矩,減小制動器的尺寸,提高制動的平穩(wěn)性,通常將制動器在安裝在傳動鏈的高速軸上.對于傳動鏈較長,慣性較大,及工作載荷變動較大的機械,為減小制動時的沖擊力,并兼顧制動的平穩(wěn)性,可將制動器安裝在靠近執(zhí)行機構(gòu)且轉(zhuǎn)速較高的傳動軸上.對于大型設(shè)備(shèbèi)或重要的安全制動器,則應(yīng)將制動器安裝在靠近執(zhí)行機構(gòu)的低速軸上.

各種制動器的類型、結(jié)構(gòu)特性、使用場合、相關(guān)的設(shè)計要點、工作能力的參數(shù)確定和設(shè)計過程在P123~P125有比較詳細(xì)的介紹。（自學(xué)）精品資料四、安全(ānquán)保護(hù)裝置對于工作載荷變化頻繁，載荷變化幅度較大，工作過程中有短時過載發(fā)生的機械系統(tǒng)，應(yīng)在運動鏈中設(shè)置過載保護(hù)(bǎohù)裝置，以免突發(fā)事件發(fā)生時損壞機械系統(tǒng)的有關(guān)零件。如靠摩擦力工作的帶傳動、摩擦離合器本身就有過載保護(hù)(bǎohù)作用。P129~P131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)）安全裝置在運動鏈中的位置：

安全裝置在轉(zhuǎn)速較高的傳動件上，結(jié)構(gòu)尺寸可小一些，安全裝置裝在靠近執(zhí)行機構(gòu)的傳動構(gòu)件上，一旦發(fā)生過載，執(zhí)行機構(gòu)就能迅速地停止運動。綜合以上兩點，安全裝置應(yīng)裝在靠近執(zhí)行機構(gòu)且轉(zhuǎn)速較高的構(gòu)件上。

設(shè)置有過載保護(hù)裝置的機械系統(tǒng)，在確定各零件的計算載荷時，可按過載保護(hù)裝置的動作載荷進(jìn)行計算。如果運動鏈中沒有這類裝置，為了保護(hù)運動鏈中其它構(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)運動鏈傳遞的載荷超過規(guī)定值時，安全保護(hù)裝置中的聯(lián)接件被剪斷，而使運動鏈斷開，運動不能傳遞。精品資料思考題：3、對P113圖5-9和P114圖5-11、P117圖5-16作出機構(gòu)運動簡圖，說明其屬于什么變速機構(gòu)，通過什么方法可以實現(xiàn)幾個(jǐɡè)速度，有什么優(yōu)缺點？4、分析P107圖5-2曲柄壓力機和P117圖5-16推土機離合器在運動鏈中的位置不同的原因。對P107圖5-1起重機為什么沒有離合器？精品資料第四節(jié)傳動系統(tǒng)的運動(yùndòng)設(shè)計一、有級變速(biànsù)傳動系統(tǒng)的運動設(shè)計

有級變速傳動通常由變速齒輪傳動或變速帶傳動組成，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裝置，它可實現(xiàn)2~4級變速。當(dāng)要求的變速級多于4級時，可采用兩個或兩個以上的兩軸變速機構(gòu)串聯(lián)的方法，組合成多軸變速裝置。(一)兩軸變速傳動的運動設(shè)計1、塔輪傳動

塔輪傳動采用帶傳動或鏈傳動。如P131圖5-30所示的塔輪傳動，可實現(xiàn)3級變速。精品資料可以(kěyǐ)實現(xiàn)3個傳動比：軸Ⅰ為輸入(shūrù)軸，軸Ⅱ為輸出軸。軸Ⅰ上固聯(lián)著直徑為D1、D2、D3的3個帶輪；軸Ⅱ上固聯(lián)著直徑為D4、D5、D6的3個帶輪。D1與D4組成傳動：D2與D5組成傳動：D3與D6組成傳動：精品資料若主動軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為n0，被動(bèidòng)軸Ⅱ可輸出3個轉(zhuǎn)速：如要求(yāoqiú)被動軸Ⅱ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，就可以實現(xiàn)有級地變速。塔輪傳動裝置尺寸較大,結(jié)構(gòu)簡單.精品資料2、滑移(huáyí)齒輪傳動如圖5-31所示，兩個軸上各布置2個齒輪，其中(qízhōng)一個軸上是可移的雙聯(lián)齒輪，另一個軸上是不可移的固定齒輪，可實現(xiàn)2級變速；如果在兩個軸上分別布置有可移的三聯(lián)齒輪和三個不可移的固定齒輪，可實現(xiàn)3級變速。圖5-31窄式滑移齒輪軸向排列長度精品資料式中：為公比(ɡōnɡbǐ)。進(jìn)行滑移(huáyí)齒輪變速傳動設(shè)計時應(yīng)注意以下4點：(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)對單級傳動比的最大值或最小值要加以限制。減速時限制最大傳動比：增速時限制最小傳動比：直齒輪傳動：斜齒輪傳動：防止被動齒輪直徑過大而使變速箱尺寸過大.增速傳動會放大傳動誤差,為避免放大誤差及保證傳動平穩(wěn),限制最小傳動比.精品資料這時變速(biànsù)組的變速(biànsù)范圍滿足：是變速組能實現(xiàn)的最大變速范圍；—被動軸的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速；，—變速組中最大速比和最小速比。，(3)滑移齒輪(chǐlún)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,移動起來比較方便。(對2軸滑移齒輪裝置)精品資料(4)滑移齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意(zhùyì)的一些問題：為防止變速過程中軸向移動滑移齒輪時出現(xiàn)運動干涉和兩對齒輪同時嚙合的情況，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)采取(cǎiqǔ)以下措施：▲三聯(lián)移動齒輪應(yīng)使大齒輪在中間，小齒輪在兩邊；▲三聯(lián)移動齒輪和二聯(lián)移動齒輪中，小齒輪的齒寬要大于大齒輪。(小齒輪嚙合時大齒輪不碰)▲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L>4b，三聯(lián)齒輪應(yīng)保證L>7b；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L>6b，三聯(lián)齒輪應(yīng)保證L>11b。精品資料對于變速組內(nèi)各對轉(zhuǎn)動副的傳動比關(guān)系(guānxì)，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Ⅰ上，齒數(shù)分別為Z1、Z2、Z3（Z1<Z2<Z3），高速軸轉(zhuǎn)速為n0；被動軸Ⅱ上有三個不滑移(huáyí)的固聯(lián)齒輪，它們的齒數(shù)分別為Z4、Z5、Z6（Z4>Z5>Z6）。n0Z2Z1Z3Z5Z6Z4ⅠⅡ該系統(tǒng)可實現(xiàn)3個傳動比：精品資料若假設(shè)(jiǎshè)Z6=Z3可輸出(shūchū)3個轉(zhuǎn)速：則i3=1，n3=n0可畫出如下圖所示的變速裝置的轉(zhuǎn)速圖：n1n2n3ⅡⅠn0n0Z2Z1Z3Z5Z6Z4ⅠⅡ精品資料轉(zhuǎn)速(zhuànsù)圖可表示如下一些內(nèi)容：◆距離相等的一組豎線表示(biǎoshì)變速組中各傳動軸。

本變速組中只有兩根軸，因此有兩根豎線。左邊的一根為主動軸Ⅰ，右邊的一根為從動軸Ⅱ。Ⅰ、Ⅱ順序按照從動力機到執(zhí)行機構(gòu)的順序排列。

本變速組有3個轉(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?！艟嚯x相等的一組橫線代表轉(zhuǎn)速線。

主動軸Ⅰ與最高水平線的交點為n0，表示主動軸的轉(zhuǎn)速為n0

；被動軸Ⅱ與3根水平線的交點分別為n1、n2、n3(從下向上)，分別表示軸Ⅱ有3個轉(zhuǎn)速，且滿足n1<n2<n3。輸出軸的轉(zhuǎn)速按照公比為φ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φ

，如兩轉(zhuǎn)速線相隔了x個間隔，則它們的轉(zhuǎn)速就相差了φ

x倍。如n2與n1相隔了一個間隔，則n2=φ

n1；而n3與n1相隔了2個間隔，則n3=φ

2

n1?！舾鬏S與相應(yīng)轉(zhuǎn)速線的交點(用小圓表示)表示相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。n1n2n3ⅡⅠn0精品資料連線斜度(xiédù)越大，表示速比越大(越小)。如在豎直方向，連線向下傾斜了x個格，則該連線表示的傳動副的速比為i=φx；如連線向上揚了x格，該連線表示的傳動副的速比為i=1/φx。水平線表示該傳動副速比i=1?！粝噜弮奢S相應(yīng)(xiāngyīng)轉(zhuǎn)速點的連線，表示一對齒輪副的傳動比，連線向下傾斜，表示減速；連線向上揚，表示增速。n1n2n3ⅡⅠn0要會畫轉(zhuǎn)速圖!精品資料例5-1已知電動機轉(zhuǎn)速nm=1460r/min，執(zhí)行構(gòu)件要求的3個速度分別為：95r/min、150r/min、236r/min，速度按等比級數(shù)排列，公比φ=1.58。試確定合理(hélǐ)的轉(zhuǎn)速圖方案。

解：電動機輸出轉(zhuǎn)速nm=1460r/min，執(zhí)行(zhíxíng)構(gòu)件最低轉(zhuǎn)速n1=95r/min，傳動系統(tǒng)的最大傳動比：變速范圍：(2)確定傳動方案

執(zhí)行構(gòu)件要求有3個轉(zhuǎn)速：n1、n2、n3，可以用一個2軸3聯(lián)滑移齒輪變速組來實現(xiàn)。但該變速組的最大單級傳動比imax≤4，不能滿足要求，故在傳動系統(tǒng)中要設(shè)有定傳動比的減速傳動。(1)計算最大傳動比和變速范圍精品資料可提出(tíchū)兩個傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案：電動機2軸3聯(lián)滑移齒輪變速組定傳動比齒輪傳動執(zhí)行系統(tǒng)高速處低速處方案(fāngàn)1：方案2：電動機2軸3聯(lián)滑移齒輪變速組定傳動比V帶傳動執(zhí)行系統(tǒng)高速處中速處低速處定傳動比齒輪傳動精品資料nmZ2Z1Z3Z5Z6Z4ⅠⅡZ7Z8Ⅲn(3)確定(quèdìng)各對傳動副的傳動比方案1：2軸3聯(lián)移動齒輪(chǐlún)變速組與一對定傳動比齒輪(chǐlún)傳動組合。精品資料公比(ɡōnɡbǐ)φ的確定：i1=φ

3，i2=φ2

，i3=φ取2軸3聯(lián)移動齒輪變速(biànsù)組3個速比為：取定傳動比齒輪副的傳動比：

i4=i1=φ

3則傳動系統(tǒng)的最大傳動比：

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將計算出的公比φ圓整為標(biāo)準(zhǔn)公比。imax=15.368精品資料各級(ɡèjí)傳動比確定：執(zhí)行構(gòu)件(gòujiàn)的轉(zhuǎn)速：與所要求轉(zhuǎn)速很接近。95r/min150r/min236r/min精品資料i1=φ

3，i2=φ2

，i3=φ

i4=i1=φ

3ⅠⅢⅡnm=1460r/min95r/min150r/min236r/mini1i2i3i4繪制(huìzhì)轉(zhuǎn)速圖：精品資料方案2：定傳動比V帶傳動、2軸3聯(lián)移動齒輪(chǐlún)變速組和定傳動比齒輪(chǐlún)傳動組合。Z2Z1Z3Z5Z6Z4ⅠⅡZ7Z8ⅢnⅣ精品資料選取(xuǎnqǔ)V帶傳動的傳動比：選取(xuǎnqǔ)2軸3聯(lián)移動齒輪變速組傳動比：選取定傳動比齒輪傳動速比：則各級傳動比確定：（2軸3聯(lián)移動齒輪變速組）精品資料ⅠⅢⅡⅣn2=150r/minn3=236r/minnm=1460r/minn1=95r/mini′i1i2i3i4變速裝置的轉(zhuǎn)速(zhuànsù)圖：精品資料與方案(fāngàn)1相比方案(fāngàn)2的優(yōu)點：◆帶傳動有過載(guòzài)保護(hù)作用；◆2軸3聯(lián)移動齒輪變速組輸入轉(zhuǎn)速較低，有利減小變速時的沖擊、振動和噪聲；方案2缺點：由于有帶傳動，外形尺寸較大，傳動效率比較低，有打滑，傳動比不準(zhǔn)確。◆2軸3聯(lián)移動齒輪變速組的最大速比，有較大減小，可減?、?、Ⅲ軸中心距。精品資料3、折回機構(gòu)(jīgòu)傳動折回機構(gòu)傳動見圖5-35。軸Ⅰ為輸入(shūrù)軸，滑移齒輪Z1與Ⅰ軸用花鍵實現(xiàn)動聯(lián)接；雙聯(lián)齒輪Z4、Z5空套在Ⅰ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Ⅱ上空套著雙聯(lián)齒輪Z2、Z3，滑移齒輪Z6與軸Ⅱ用花鍵實現(xiàn)動聯(lián)接，雙聯(lián)齒輪Z2、Z3與滑移齒輪Z6間有摩擦離合器M2。

這個傳動機構(gòu)通過改變各離合器的狀態(tài)可實現(xiàn)4個傳動比，輸出4個轉(zhuǎn)速。M1M2精品資料離合器M1分離(fēnlí)、離合器M2分離(fēnlí)：Z1Z2Z3Z4Z5Z6離合器M1接合(jiēhé)、離合器M2分離：Z5Z6M1M2精品資料離合器M1分離(fēnlí)、離合器M2接合：Z1Z2（

Z3，Z5）

Z6離合器M1接合(jiēhé)、離合器M2接合(jiēhé)：Z4Z3M1M2精品資料M1M2減速(jiǎnsù)增速精品資料M1M2折回機構(gòu)傳動，有3對齒輪副，其中從齒輪Z4到齒輪Z3的傳動叫正向(zhènɡxiànɡ)傳動，它是增速的；從齒輪Z3到齒輪Z4的傳動叫反向傳動，反向傳動是減速的。折回機構(gòu)(jīgòu)傳動有一個正向傳動副，它的速比較小，甚至可實現(xiàn)增速傳動，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的調(diào)速范圍為Rmax=8~10。P114圖5-11所示的變速箱采用了折回機構(gòu)傳動。其中齒輪Z52、Z48組成正、反向傳動副。精品資料M2、M3接合，M1、M4脫開M2、M4接合，M1、M3脫開M1、M3接合，M2、M4脫開M1、M4接合，M2、M3脫開變速箱傳動比離合器狀態(tài)離合器變速機構(gòu)傳動(chuándòng)路線精品資料4、背輪機構(gòu)(jīgòu)傳動圖示的背輪機構(gòu)有3根軸，但其中輸入軸Ⅰ和輸出軸Ⅲ同軸線，因此背輪機構(gòu)傳動屬于(shǔyú)二軸變速傳動。

輸入軸Ⅰ上用花鍵動聯(lián)接齒輪Z1；中間軸Ⅱ上固聯(lián)著兩個齒輪Z2和Z3；輸出軸Ⅲ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，動力從齒輪Z1傳到齒輪Z2，又從齒輪Z3傳到齒輪Z4，輸出的轉(zhuǎn)速為n1，速比：當(dāng)離合器M接合時，動力從Ⅰ軸直接傳到Ⅲ軸，輸出的轉(zhuǎn)速為n2，i2=1。

利用圖示的二軸背輪傳動機構(gòu)，可實現(xiàn)2個傳動比：精品資料圖5-37是三級背輪機構(gòu)(jīgòu)，可實現(xiàn)3個傳動比。背輪機構(gòu)的最大調(diào)速范圍為：Rmax=16，比一般滑移齒輪(chǐlún)變速機構(gòu)的調(diào)速范圍Rmax=8~10大得多，所以背輪機構(gòu)應(yīng)用廣泛。精品資料圖5-38所示的16T汽車起重機變速箱就應(yīng)用了背輪機構(gòu)。其中輸入軸3與輸出軸6共線，主動軸Ⅰ(3)上固聯(lián)有齒輪Z4，它與中間軸Ⅱ(1)上固聯(lián)的齒輪Z9處于常嚙合；中間軸Ⅱ(1)上還固聯(lián)著其他4個齒輪Z10、Z11、Z12、Z13；輸出軸Ⅲ(6)上空套著3個齒輪Z5、Z6、Z7，齒輪Z8與軸用花鍵動聯(lián)接(liánjiē)；嚙合套4位于齒輪Z4、Z5之間，嚙合套5位于齒輪Z6、Z7之間。Ⅰ（3）Z9Z5Z6Z4Ⅱ（1）Z7Z8Ⅲ（6）Z10Z11Z12Z1345精品資料滑移(huáyí)齒輪Z8右移嚙合(nièhé)套5右移嚙合套5左移嚙合套4右移嚙合套4左移Ⅰ（3）Z9Z5Z6Z4Ⅱ（1）Z7Z8Ⅲ（6）Z10Z11Z12Z1345這個機構(gòu)可實現(xiàn)5個傳動比：精品資料Z5Z6Z4ⅠⅡZ7Z8ⅢZ1Z2Z312圖5-39為輪胎式壓路機的變速傳動圖，它也采用了背輪機構(gòu)。動力由發(fā)動機1經(jīng)主離合器2傳給變速箱3的Ⅰ軸，Ⅰ軸上固聯(lián)著齒輪Z1；中間軸Ⅱ上固聯(lián)著4個齒輪：Z2、Z3、Z5、Z7；軸Ⅲ上用(shànɡyònɡ)花鍵聯(lián)接1個雙聯(lián)齒輪Z6、Z8，它們可軸向移動，齒輪Z4與軸Ⅲ動聯(lián)接，齒輪Z4左移，可與齒輪Z1用內(nèi)、外花鍵聯(lián)接。這個傳動機構(gòu)可實現(xiàn)4個速比。精品資料Z5Z6Z4ⅠⅡZ7Z8ⅢZ1Z2Z312雙聯(lián)齒輪(chǐlún)右移雙聯(lián)齒輪(chǐlún)左移Z4右移Z4左移精品資料5、離合器變速(biànsù)傳動圖示的是可實現(xiàn)(shíxià