第四章機械傳動

2013年10月25日

授課班級：12301教師：宗玉娟第四章機械傳動機械傳動概述:定義：機械傳動是利用構(gòu)件和機構(gòu)把運動和動力從

機器的一部分傳遞到另一部分的中間環(huán)節(jié)。第一節(jié)帶傳動學(xué)習(xí)目標(biāo):1、了解帶傳動的工作原理、特點、類型和應(yīng)用。2、了解V帶的結(jié)構(gòu)、類型和標(biāo)記。教學(xué)重點：（1）、帶傳動的類型和應(yīng)用；

（2）、V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)難點：帶傳動的工作原理。一、帶傳動概念及組成定義：帶傳動是通過帶和帶輪之間的摩擦或嚙合傳

遞運動和動力的傳動裝置。組成：主動輪、從動輪、傳動帶。從動輪傳動帶VV主動輪二、帶傳動的類型及工作原理摩擦傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間

的摩擦力，拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，

并傳遞動力（圓帶、平帶和Ｖ帶傳

動）。嚙合傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間

的嚙合，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，

并傳遞動力（同步帶傳動）。二、帶傳動的類型及工作原理摩擦傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間

的摩擦力，拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，

并傳遞動力（圓帶、平帶和Ｖ帶傳

動）。嚙合傳動：當(dāng)主動輪轉(zhuǎn)動時，由于帶和帶輪間

的嚙合，便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，

并傳遞動力（同步帶傳動）。歸納：帶傳動是利用帶作為中間繞性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力或嚙合來傳遞運動或動力的。三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用圓帶傳動特點：傳動能力小，主要用于低速、小功率傳動。三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用特點:其工作面是

，質(zhì)量輕且繞曲性好，多用于高速和中心距較大的傳動。平帶傳動三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用特點:其工作面是帶的內(nèi)面，質(zhì)量輕且繞曲性好，多用于高速和中心距較大的傳動。平帶傳動三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用特點：截面形狀為等腰梯形，其工作面是

，在相同張緊力和摩擦系數(shù)情況下，V帶傳動能比平帶大，結(jié)構(gòu)更緊湊。應(yīng)用廣泛。V帶傳動三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用特點：截面形狀為等腰梯形，兩側(cè)面為工作面，在相同張緊力和摩擦系數(shù)情況下，V帶傳動能比平帶大，結(jié)構(gòu)更緊湊。應(yīng)用廣泛。V帶傳動三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用共性：帶有彈性，能緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)，無噪聲，使用維護方便，可用于中心距較大的傳動場合；過載時，帶發(fā)生打滑，對其他零件起保護作用；傳動比不準(zhǔn)確，帶的壽命較短，傳動效率較低。思考:為什么在同等條件下V帶傳動比平帶傳動傳遞的功率大？三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用共性：帶有彈性，能緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)，無噪聲，使用維護方便，可用于中心距較大的傳動場合；過載時，帶發(fā)生打滑，對其他零件起保護作用；傳動比不準(zhǔn)確，帶的壽命較短，傳動效率較低。思考:為什么在同等條件下V帶傳動比平帶傳動傳遞的功率大？答：V帶有楔形增壓作用，工作時產(chǎn)生的摩擦

力相對較大，故在同等條件下V帶傳動比

平帶傳動傳遞的功率大。特點：靠帶內(nèi)側(cè)的齒與帶輪的齒嚙合傳遞運動和動力，傳動比較準(zhǔn)確，但價格比較昂貴。同步帶傳動三、帶傳動的工作特點及應(yīng)用四、V帶V帶結(jié)構(gòu)定義：V帶是沒有接頭的環(huán)形帶。包布層：由膠帆布制成，主要起耐磨和保護作用；伸張層

一般用橡膠制成，在V帶工作

時分別受到拉伸和壓縮；壓縮層

強力層：有簾布和線繩兩種結(jié)構(gòu)，是V

帶工作時的主要承載部分。V帶是標(biāo)準(zhǔn)件，V帶的標(biāo)記由型號、基準(zhǔn)長度和標(biāo)準(zhǔn)號組成。練習(xí)題：普通V帶，帶型E，基準(zhǔn)長度2500mm,GB11544-1997,試寫

出該類V帶的標(biāo)記？例如：B1760GB11544-1997

標(biāo)準(zhǔn)號基準(zhǔn)長度Ld=1760mm型號：B型V帶是標(biāo)準(zhǔn)件，V帶的標(biāo)記由型號、基準(zhǔn)長度和標(biāo)準(zhǔn)號組成。練習(xí)題：普通V帶，帶型E，基準(zhǔn)長度2.5m,GB11544-1997,試寫

出該類V帶的標(biāo)記？

例如：B1760GB11544-1997

標(biāo)準(zhǔn)號基準(zhǔn)長度Ld=1760mm型號：B型答：E2500GB11544-1997

常用的V帶類型：普通V帶、窄V帶、寬V帶、半寬V帶等。普通V帶的型號：Y、Z、A、B、C、D、E等，截面尺寸依次增大。V帶的截面積越大，傳遞功率也越大。其它新型帶傳動：切邊式V帶多楔帶膠帶結(jié)構(gòu)側(cè)面沒有包布，帶體十分柔軟，抗疲勞破壞的性能好，提高了使用壽命。它是在平帶基體上由多根V帶組成的傳動帶?？蓚鬟f很大的功率。多楔帶傳動兼有平帶傳動和Ｖ帶傳動的優(yōu)點，柔韌性好、摩擦力大，主要用于傳遞大功率而結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合。學(xué)習(xí)成果檢驗：1）帶傳動按其工作原理分為

和

，摩擦型傳動帶按其橫截面形狀又可分為

、

、

和

，其中傳動能力最大的是多楔帶。嚙合型傳動帶只有

一種。2）在初拉力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因為V帶_________。

A．強度高

B．尺寸小

C．有楔形增壓作用

D．沒有接頭3）下列普通V帶中，以_________型帶的截面尺寸最??？A．A

B．C

C．E

D．Z五、V帶輪1、V帶輪結(jié)構(gòu):2、V帶輪材料:根據(jù)帶輪的圓周速度選擇。輪緣：帶輪的工作部分，有梯形輪槽輪輻：連接輪緣與輪轂輪轂：帶輪與軸的連接部分材料適用范圍HT150、HT200帶輪的圓周速度V≤25m/s鑄鋼或鋼板V≥25m/s的高速傳動鑄鋁或工程塑料小功率低速傳動六、V帶傳動參數(shù)的選用V帶的傳動參數(shù)dd1dd2av1vv2Ld⑴、傳動比⑵、輪槽角φ⑶、帶輪基準(zhǔn)直徑⑷、中心距⑸、小輪包角⑹、V帶的基準(zhǔn)長度Ld⑺、帶的線速度⑻、V帶的根數(shù)鞏固拓展:1、某V帶傳動的主動帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=140mm,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min，從動輪轉(zhuǎn)速n2=720r/min，工作中心距a=1000mm，試求：1）傳動比i；2）從動輪直徑dd2

；3）驗算包角α；4）帶長L；5）帶的線速度v。參數(shù)選用原則參數(shù)選用原則說明傳動比避免小輪包角太小及輪廓尺寸太大帶輪基準(zhǔn)直徑最小直徑取決于帶型避免V帶彎曲應(yīng)力過大，導(dǎo)致疲勞斷裂輪槽角比V帶的楔角（V帶兩側(cè)面所夾的角）略小保證V帶與帶輪輪槽兩側(cè)面貼緊，增大摩擦力小輪包角增大V帶與小帶輪的接觸面積，以增大摩擦力中心距中心距太小，會降低傳動能力，加速疲勞破壞。中心距過大，V帶工作時會產(chǎn)生顫動帶的基準(zhǔn)長度由中心距和兩帶輪直徑確定避免V帶過松或過緊，影響傳動能力帶速V=5~25m/s帶速太大會引起打滑；帶速太小，所需帶的根數(shù)增多，容易導(dǎo)致受力不均。帶的根數(shù)10根以內(nèi)使各根帶受力均勻七、V帶傳動安裝要求帶輪要可靠安裝，兩帶輪軸線平行，帶輪V形槽對稱平面重合，誤差不得超過20’，以免傳動時V帶發(fā)生扭曲和工作側(cè)面過早磨損。V帶型號和規(guī)格正確，張緊度應(yīng)適應(yīng)。張緊程度以用大拇指將V帶壓下15mm左右為宜。安裝后V帶頂面應(yīng)和帶輪輪槽頂面取齊，使V帶和輪槽的工作面間有充分和良好的接觸，以保證傳動能力。八、V帶傳動維護要點V帶松緊要定期檢查：

要及時更換，更換時應(yīng)一組同時更換，盡量保證一組V帶的實際長度相等。V帶張緊方法：

（1）調(diào)整中心距；（2）使用張緊輪。V帶傳動的防護：

使用防護罩。帶傳動主要失效形式:帶的疲勞損壞和打滑。第二節(jié)鏈傳動學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解鏈傳動的工作原理、類型、特點和應(yīng)用。2、會計算鏈傳動的平均傳動比。3、了解鏈傳動的安裝與維護。4、能合理選用鏈傳動的參數(shù)。教學(xué)重點：（1）、鏈傳動的工作原理

、類型和應(yīng)用；

（2）、會計算鏈傳動的平均傳動比。教學(xué)難點：了解鏈傳動的安裝與維護。思考：1、前后鏈輪的大小？2、鏈傳動的組成？一、鏈傳動概念及組成定義：鏈傳動是由鏈條和鏈輪組成的傳遞運動和動

力的裝置。一、鏈傳動概念及組成定義：鏈傳動是由鏈條和鏈輪組成的傳遞運動和動

力的裝置。組成：由裝在平行軸上的主動鏈輪、從動鏈輪和繞

在鏈輪上的環(huán)形鏈條所組成。三、鏈條及鏈輪工作原理：以鏈條作中間撓性元件，靠鏈與鏈輪的

嚙合來傳遞動力和運動。特點：①平均傳動比準(zhǔn)確，無滑動；②作用在軸上壓力小，對軸承的摩擦??；③結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠性較高，壽命較長；④能在惡劣的環(huán)境下工作.①瞬時鏈速和瞬時傳動比不恒定，傳動不平穩(wěn)②傳動時有噪音、沖擊，磨損后容易發(fā)生跳齒③只能用于平行軸間的傳動④與帶傳動相比，制造和安裝較困難優(yōu)點缺點三、鏈條及鏈輪起重鏈傳動鏈輸送鏈1、鏈條按用途分三、鏈條及鏈輪齒形鏈特點：相對于滾子鏈，傳動平穩(wěn)、噪音小、承受沖擊載荷的能力高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格貴、較重。組成：由許多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成。三、鏈條及鏈輪齒形鏈特點：當(dāng)需要傳遞較大載荷時，可使用多排鏈，常用的有雙排和三排鏈。組成：滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒和滾子組成。三、鏈條及鏈輪滾子鏈標(biāo)記：

傳動鏈鏈號——排數(shù)×鏈節(jié)數(shù)國標(biāo)代號接頭形式：例如：08A-1×86GB1243.1實心式孔板式組合式三、鏈條及鏈輪鏈輪：四、鏈傳動參數(shù)的選用原則鏈輪齒數(shù)z：z最小為9節(jié)平均傳動比i:

i最大為8鏈接距p:盡量選取小節(jié)距中心距a:一般a=(30~50)p五、鏈傳動安裝要求1、兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)布置在同一垂直平面內(nèi)；2、鏈條應(yīng)適度張緊補充：鏈傳動的主要失效形式：1.鏈板疲勞破壞；2.滾子套筒的沖擊疲勞破壞；3.銷軸與套筒的膠合；4.鏈條鉸鏈磨損；5.過載拉斷。六、鏈傳動維護要點1、鏈條的張緊2、潤滑3、防護七、學(xué)習(xí)成果檢驗1、鏈傳動由———、———、————以及機架組成2、按用途不同，鏈傳動可分為——、———和———。常用的傳動鏈主要有

和

兩種。其中————傳動應(yīng)用最為廣泛，一般所說的鏈傳動即指————傳動。3、當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需用過渡鏈節(jié)，過渡鏈板呈彎曲狀，工作時受有附加彎矩，使鏈條的承載能力降低20％，因此應(yīng)盡量采用————鏈節(jié)。4、齒形鏈的優(yōu)點是—、—、—，故允許在較高的速度下工作；缺點是——、——、—，并且對安裝和維護的要求較高。5、鏈傳動張緊的方法有————和————兩種。第三節(jié)齒輪傳動學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解齒輪傳動的特點、分類和應(yīng)用。2、了解漸開線齒輪各部分的名稱和主要參數(shù)。3、會計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)。4、會計算齒輪傳動的平均傳動比。5、熟悉齒輪傳動的維護措施。教學(xué)重點：（1）、齒輪傳動的特點、分類和應(yīng)用；

（2）、會計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)。教學(xué)難點：熟悉齒輪傳動的維護措施。一、什么是齒輪傳動？定義：齒輪傳動是利用主、從動齒輪的直接嚙合傳

遞兩軸間運動和動力的機械傳動。問：日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒輪傳動呢？一、什么是齒輪傳動？定義：齒輪傳動是利用主、從動齒輪的直接嚙合傳

遞兩軸間運動和動力的機械傳動。問：日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒輪傳動呢？二、齒輪傳動的特點1、能保證瞬時傳動比恒定，工作可靠性高，傳遞運動準(zhǔn)確。2、傳遞功率和圓周速度范圍較寬。3、結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)較大的傳動比。4、傳動效率高，使用壽命長，維護簡便。三、齒輪傳動的分類(按兩軸的相對位置分)

（1）平行軸齒輪傳動直齒斜齒人字齒三、齒輪傳動的分類(按兩軸的相對位置分)

（2）相交軸齒輪傳動直齒斜齒曲線齒（3）交錯軸齒輪傳動三、齒輪傳動的分類(按兩軸的相對位置分)

曲面齒斜齒三、齒輪傳動的分類(按齒輪的工作條件分)

◆閉式齒輪傳動◆開式齒輪傳動三、齒輪傳動的分類(按齒輪的嚙合方式分)

內(nèi)嚙合齒輪傳動

齒輪齒條嚙合外嚙合齒輪傳動

內(nèi)齒輪

齒條

外齒輪三、齒輪傳動的分類(按齒輪圓周速度高低分)

小于0.5m/s大于15m/s

◆極低速齒輪傳動◆低速齒輪傳動

◆中速齒輪傳動◆高速齒輪傳動

0.5~3m/s3~15m/s三、齒輪傳動的分類(按齒輪齒廓曲線的形狀分)

◆漸開線齒輪傳動

◆擺線齒輪傳動

◆圓弧齒輪傳動1、下圖中屬于平行軸齒輪傳動的是？ADCB課堂練習(xí)1、下圖中屬于平行軸齒輪傳動的是？ADCB2、下圖中屬于相交軸齒輪傳動的是？ADCB課堂練習(xí)1、下圖中屬于平行軸齒輪傳動的是？ADCB2、下圖中屬于相交軸齒輪傳動的是？ADCB課堂練習(xí)3、下圖中屬于交錯軸齒輪傳動的是？ADCB課堂練習(xí)1、齒數(shù)z2、模數(shù)m注：若z相同，則m越大，尺寸越大3、齒形角α國標(biāo)α=20°4、傳動比四、直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)

四、直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)

其它計算公式見書本P118頁表4-3-3課堂練習(xí)1.有一正常齒標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知齒數(shù)z＝24，模數(shù)m＝3mm,試計算其分度圓直徑d、齒頂高h(yuǎn)a,齒根高h(yuǎn)f，全齒高h(yuǎn)、齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df。課堂練習(xí)2.有一對正常齒標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，已知ha*＝１，c*＝0.25，m＝2.5mm，z1＝18,z2＝４７，試確定兩齒輪的主要尺寸（d、da、df、db）及中心距a。1、正確嚙合條件：2、連續(xù)傳動條件：五、齒輪傳動嚙合

六、齒輪失效形式及相應(yīng)預(yù)防措施1、輪齒折斷2、齒面磨損3、齒面點蝕4、齒面膠合5、齒面塑變七、齒輪傳動維護1、齒輪傳動的安裝2、齒輪傳動的試運行3、齒輪傳動的潤滑4、齒輪傳動的檢修第四節(jié)蝸桿傳動學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解蝸桿傳動的組成，工作原理和特點2、了解蝸桿傳動的分類；3、會判斷蝸輪回轉(zhuǎn)的方向。教學(xué)重點：（1）、蝸桿傳動的組成，工作原理和特點；

（2）、判斷蝸輪回轉(zhuǎn)的方向。教學(xué)難點：判斷蝸輪回轉(zhuǎn)的方向。一、蝸桿傳動及其特點組成：由蝸桿和蝸輪組成。原理：主要用于傳遞空間交錯兩軸間的運動和動力，通常兩軸夾角是90°，蝸桿為主動件，蝸輪為從動件。特點：傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊；傳動平穩(wěn)，噪聲?。挥凶枣i性，可防止負(fù)載反轉(zhuǎn)。二、蝸桿傳動的分類按蝸桿形狀不同分：二、蝸桿傳動的分類按蝸桿形狀不同分：二、蝸桿傳動的分類按蝸桿螺旋線方向不同分：三、蝸輪的回轉(zhuǎn)方向判斷左、右手法則：當(dāng)蝸桿是左旋（或右旋）時，伸出左手（或右手），半握拳，使四指順著蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，蝸輪在嚙合處的回轉(zhuǎn)方向與大拇指指向相反。課堂練習(xí)練習(xí)一：認(rèn)識蝸桿傳動1、請?zhí)顚懴铝辛慵Q。2、蝸桿與蝸輪的軸線在空間的位置為

。

（平行、相交、交錯）。3、判斷（1）本減速器中，由蝸輪帶動蝸桿傳動。

（

）（2）本減速器中，由蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動。

（

）4、蝸桿傳動的工作原理：

。

5、蝸桿傳動的特點：

。課堂練習(xí)練習(xí)二：蝸桿、蝸輪螺旋線方向的判斷1、選擇填空（1）、本組蝸桿的螺旋線方向為

（左旋、右旋）。（2）、本組蝸桿的螺旋線方向為

（左旋、右旋）。

2、請判斷下列蝸桿、蝸輪的螺旋線方向。

右旋

左旋課堂練習(xí)練習(xí)三：蝸輪回轉(zhuǎn)方向判斷1、填空（1）本減速器中，蝸桿按圖一轉(zhuǎn)動時，蝸輪

（順時針、逆時針）轉(zhuǎn)動。（2）本減速器中，蝸桿按圖二轉(zhuǎn)動時，蝸桿

（順時針、逆時針）轉(zhuǎn)動。圖一圖二課堂練習(xí)練習(xí)三：蝸輪回轉(zhuǎn)方向判斷2、請判斷下列蝸輪的回轉(zhuǎn)方向，在圖上標(biāo)出。課堂練習(xí)練習(xí)三：蝸輪回轉(zhuǎn)方向判斷2、請判斷下列蝸輪的回轉(zhuǎn)方向，在圖上標(biāo)出。四、蝸桿傳動的主要參數(shù)四、蝸桿傳動的主要參數(shù)1.模數(shù)m和齒形角α蝸桿與蝸輪嚙合時，蝸桿的軸面模數(shù)、齒形角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、齒形角相等，即：ma=mt=mαa=αt=20°正確嚙合條件四、蝸桿傳動的主要參數(shù)2.蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2單頭：i大，易自鎖，效率低，精度高。多頭：η↑，但加工困難，精度降低。一頭兩個頭三個頭

蝸桿頭數(shù)就是蝸桿螺旋線的數(shù)目，一般取1、2、4。較少的蝸桿頭數(shù)可以實現(xiàn)較大的傳動比，但傳動效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越高，但蝸桿頭數(shù)過多時不易加工。

蝸輪齒數(shù)為避免蝸輪發(fā)生根切z2應(yīng)不少于26個齒，但若z2過大蝸輪直徑增加，相應(yīng)蝸桿越長，剛度越小。蝸輪齒數(shù)z2常在28~80范圍內(nèi)選取。四