單元三 常用機(jī)械傳動(dòng)

機(jī)械常識(shí)與鉗工實(shí)訓(xùn)

單元三常用機(jī)械傳動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)常用機(jī)械傳動(dòng)帶傳動(dòng)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，了解帶傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用特點(diǎn)；了解帶傳動(dòng)的工作過(guò)程及傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，了解鏈傳動(dòng)的類(lèi)型、應(yīng)用特點(diǎn)和工作過(guò)程齒輪傳動(dòng)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，可采用實(shí)物、模型、掛圖或多媒體等教學(xué)手段，了解齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn)；了解齒輪傳動(dòng)的工作過(guò)程和傳動(dòng)比；了解常用齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合機(jī)械潤(rùn)滑與密封了解機(jī)械潤(rùn)滑的目的、潤(rùn)滑劑的作用、常用潤(rùn)滑劑及其選用和常用潤(rùn)滑方法；了解機(jī)械密封的目的和常用密封方式機(jī)械傳動(dòng)的一般分類(lèi)如下：摩擦輪傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)平帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)*V帶傳動(dòng)圓帶傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)帶傳動(dòng)*——同步帶傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)鏈傳動(dòng)*帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比

帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)，廣泛應(yīng)用在金屬切削機(jī)床、輸送機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、通風(fēng)設(shè)備等各種機(jī)械設(shè)備中。常用的帶傳動(dòng)有V帶傳動(dòng)和平帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的應(yīng)用

帶傳動(dòng)是利用帶作為中間撓性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力或嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和(或)動(dòng)力的。帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比

帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i就是帶輪的角速度之比，或帶輪的轉(zhuǎn)速之比。帶傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)的形式開(kāi)口傳動(dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)半交叉?zhèn)鲃?dòng)角度傳動(dòng)平帶的類(lèi)型和接頭方法1．V帶的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型V帶是橫截面為等腰梯形或近似為等腰梯形的傳動(dòng)帶，其工作面為兩側(cè)面。

V帶的結(jié)構(gòu)分為簾布結(jié)構(gòu)和線繩結(jié)構(gòu)兩種。兩種結(jié)構(gòu)均由伸張層、強(qiáng)力層、壓縮層和包布層組成。V帶傳動(dòng)

普通V帶分Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)。Y型V帶的截面積最小，E型V帶的截面積最大。V帶的截面積越大，其傳遞的功率也越大。2．普通V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)（1）包角α帶與帶輪接觸弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的中心角稱(chēng)為包角。V帶傳動(dòng)中,一般包角不應(yīng)小于120℃。（2）傳動(dòng)比i工程上一般將從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值稱(chēng)為傳動(dòng)比。（3）V帶的線速度vv=(m／s)

V帶的傳動(dòng)比i≤7（4）中心距a兩帶輪軸線間的距離稱(chēng)為中心距。中心距越小，帶輪包角越小，帶的壽命越短。中心距過(guò)大，運(yùn)行時(shí)帶會(huì)產(chǎn)生劇烈的抖動(dòng)。2．普通V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)（5）V帶的根數(shù)V帶的根數(shù)過(guò)多，會(huì)影響每根帶受力的均勻性，一般不超過(guò)10根。

V帶輪的輪槽截面

槽角槽角常取38°、36°、34°。V帶傳動(dòng)實(shí)心式：當(dāng)帶輪直徑d≤（2.5-3）dS(帶輪軸孔直徑)采用。腹板式:當(dāng)帶輪直徑d≤300mm時(shí)采用。孔板式:當(dāng)帶輪直徑d≤300mm時(shí)采用。

輪輻式:當(dāng)帶輪直徑d≥300mm時(shí)采用。

圖3-8V帶輪的結(jié)構(gòu)普通V帶傳動(dòng)的正確使用

正確的安裝、調(diào)整、使用和維護(hù)是保證V帶傳動(dòng)正常工作和延長(zhǎng)壽命的有效措施。

（1）選用普通V帶時(shí)，要注意帶的型號(hào)和基準(zhǔn)長(zhǎng)度不要搞錯(cuò)，以保證V帶在輪槽中的正確位置。

（2）安裝帶輪時(shí)，各帶輪軸線應(yīng)相互平行.

（3）V帶的張緊程度要適當(dāng)，不宜過(guò)松或過(guò)緊。過(guò)松時(shí)，不能保證足夠的張緊力，傳動(dòng)時(shí)容易打滑，傳動(dòng)能力不能充分發(fā)揮；過(guò)緊時(shí)，帶的張緊力過(guò)大，傳動(dòng)中磨損加劇，使帶的使用壽命縮短。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在中等中心距情況下，V帶安裝后用大拇指能將帶按下15mm左右時(shí)張緊程度合適。（4）對(duì)V帶傳動(dòng)應(yīng)定期檢查及時(shí)調(diào)整。如發(fā)現(xiàn)有不能繼續(xù)使用的V帶，應(yīng)及時(shí)更換，更換時(shí)必須使一組V帶中各根帶的實(shí)際長(zhǎng)度盡量接近相等，以使各根V帶在傳動(dòng)時(shí)受力均勻。不允許新舊帶并用。（5）V帶傳動(dòng)必須裝防護(hù)罩，這樣既可防止傷人事故，又可防止?jié)櫥?、切削液、其它雜物等飛濺到V帶上而影響傳動(dòng)。此外，使用防護(hù)罩可避免V帶在露天作業(yè)下受烈日曝曬而過(guò)早老化變質(zhì)。①調(diào)整中心距。常采用調(diào)整中心距的張緊方法，把裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在滑道上或擺動(dòng)底座上，通過(guò)調(diào)整螺釘或調(diào)整螺母，即可達(dá)到張緊的目的。也可以依靠電動(dòng)機(jī)和機(jī)架的自重使電動(dòng)機(jī)擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊。帶傳動(dòng)的張緊

②當(dāng)中心距不能調(diào)整時(shí)，可采用張緊輪裝置。為使V帶只受單向彎曲，張緊輪應(yīng)安置在帶的內(nèi)側(cè)，且靠近大輪處，以免小輪包角減小太多。為自動(dòng)張緊輪裝置。圖調(diào)整中心距圖采用張緊輪習(xí)題與思考1．什么是包角？包角的大小對(duì)帶傳動(dòng)有什么影響？平帶與V帶傳動(dòng)時(shí)，包角一般應(yīng)不小于多少．2．普通V帶分哪幾種型號(hào)？各型號(hào)截面積大小次序如何排列？截面積大小與傳遞功率有何關(guān)系．3．普通V帶傳動(dòng)的使用和維護(hù)要注意些什么？4．使用張緊輪張緊時(shí)，平帶傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)張緊輪的安放位置有何區(qū)別？為什么？5．為什么要規(guī)定小帶輪的最小直徑？鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)概述

鏈傳動(dòng)是一種具有中間撓性件(鏈條)的嚙合傳動(dòng)，它同時(shí)具有剛?cè)崽攸c(diǎn)，是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式。如圖所示，鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和中間撓性件(鏈條)3組成，通過(guò)鏈條的鏈節(jié)與鏈輪上的輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。圖

鏈傳動(dòng)的組成1.主動(dòng)鏈輪2.從動(dòng)鏈輪3.鏈條鏈傳動(dòng)的主要類(lèi)型按傳動(dòng)鏈接形式分按工作特性分①套筒滾子鏈②齒形鏈①起重鏈——用于提升重物——V≤0.25m/s；②曳引鏈——運(yùn)輸機(jī)械——V≤2~4m/s；③傳動(dòng)鏈——用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力——V≤12~15m/s。圖

齒形鏈圖

滾子鏈圖

雙排滾子鏈圖

滾子鏈接頭形式滾子鏈和鏈輪

鏈傳動(dòng)為具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，與帶傳動(dòng)和其它傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)具有如下特點(diǎn)：中心距使用范圍較大；沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，能得到準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；張緊力小，故對(duì)軸的壓力??；結(jié)構(gòu)較緊湊；可在高溫、油污、潮濕等環(huán)境惡劣情況下工作；但其傳動(dòng)平衡性差；工作時(shí)有噪聲；且制造成本較高；只能用于平行軸間的傳動(dòng)。根據(jù)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)，鏈傳動(dòng)的應(yīng)用范圍為：傳遞的功率P≤100kw；傳動(dòng)比i≤8；中心距a≤6m；鏈速ｖ≤15m／s；傳動(dòng)效率約為0.94～0.98。

鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)

鏈傳動(dòng)的布置

布置鏈傳動(dòng)只能布置在垂直平面內(nèi)，不能布置在水平或傾斜平面內(nèi)兩輪中心線最好水平或水平面夾角小于45°，如圖3-14所示，當(dāng)屬下列情況時(shí)，緊邊在上：

①a≤30P和i≥2時(shí)，

②傾斜角較大時(shí)

③a≥60P和i≤1.5時(shí)，Z≤25時(shí)，圖鏈傳動(dòng)的布置

鏈傳動(dòng)的張緊

一般用移動(dòng)輪系的方法，以增大中心距a；如a不能調(diào)時(shí)也可用張緊輪，注意張緊輪應(yīng)在靠近主動(dòng)輪的從動(dòng)邊上。不帶齒者可用夾布膠木制成。寬度比鏈輪約寬5mm，且直徑應(yīng)盡量與小輪直徑相近。圖

鏈傳動(dòng)的張緊圖

鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑(a)人工定期潤(rùn)滑；(b)滴油潤(rùn)滑圖;(c)油浴潤(rùn)滑；(d)飛濺潤(rùn)滑;(e)壓力噴油潤(rùn)滑

鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑

齒輪傳動(dòng)

齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型和它的基本要求齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型平面齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)空間齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)漸開(kāi)線齒廓

當(dāng)一直線在圓周上作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)的軌跡稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線，這個(gè)圓稱(chēng)為漸開(kāi)線的基圓，該直線稱(chēng)為漸開(kāi)線的發(fā)生線，漸開(kāi)線的形成及其特性圖漸開(kāi)線的形成及特征圖漸開(kāi)線形狀與基圓大小的關(guān)系V

k圖齒輪各部分的名稱(chēng)圖漸開(kāi)線齒廓的嚙合標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列I11.251.522.53456810II1.1251.3751.752.252.753.54.55.5(6.5)79注：選用模數(shù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列；其次選用第二系列；括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式圖齒輪傳動(dòng)的嚙合過(guò)程

在齒輪的嚙合過(guò)程中，如果前一對(duì)齒的嚙點(diǎn)到達(dá)B1點(diǎn)即將分離時(shí)，后一對(duì)齒尚未進(jìn)入嚙合，即B1B2＜pb，如圖(b)，則傳動(dòng)不連續(xù)，并因慣性發(fā)生齒間沖擊。如圖(c)中K點(diǎn)為其嚙合點(diǎn)，即B1B2＞pb，傳動(dòng)才能連續(xù)進(jìn)行。實(shí)際嚙合線B1B2與基圓齒距pb的比值稱(chēng)為齒輪傳動(dòng)的重合度，用ε表示。故漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件為齒輪輪齒的加工方法(1)仿形法(2)范成法1)齒輪插刀2)齒條插刀3）齒輪滾刀滾直齒滾斜齒圖仿形法切齒圖齒條插刀切齒直齒圓柱齒輪嚙合的條件傳動(dòng)比

當(dāng)用范成法加工齒輪時(shí)，如果齒輪的齒數(shù)太少，則齒輪坯的漸開(kāi)線齒廓根部會(huì)被刀具的齒頂過(guò)多地切削掉，如圖所示，這種現(xiàn)象稱(chēng)為根切現(xiàn)象。為避免根切其最少齒數(shù)則為當(dāng)α=20°、ha*=1時(shí)，zmin=17。

直齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成如圖所示。直齒輪的齒廓曲面為漸開(kāi)線曲面。斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成如圖所示，當(dāng)平面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，其上與母線成一傾斜角βb的斜直線KK在空間所走過(guò)的軌跡為漸開(kāi)線螺旋面，該螺旋面即為斜齒圓柱齒輪齒廓曲面，βb稱(chēng)為基圓柱上的螺旋角。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)圖斜齒輪輪齒的嚙合過(guò)程圖人字齒輪的軸向力圖斜齒輪輪齒的旋向斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件圖錐齒輪傳動(dòng)

圖所示為一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪，其節(jié)圓錐與分度圓錐重合，軸交角Σ=δ1+δ2=90°。

蝸桿傳動(dòng)由蝸輪和蝸桿組成，用于傳遞空間兩交叉軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。通常交錯(cuò)角為90。，蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型

根據(jù)蝸桿的形狀可分為：圓柱蝸桿傳動(dòng)和環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。圓柱蝸桿按螺旋面形狀的不同可分為漸開(kāi)線蝸桿和阿基米德蝸桿。由于阿基米德蝸桿加工方便，所以應(yīng)用廣泛。動(dòng)畫(huà)演示蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)

①傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比等于齒數(shù)比，蝸桿頭數(shù)(齒數(shù))一般為1～6，遠(yuǎn)小于蝸輪的齒數(shù)，傳遞動(dòng)力時(shí)，單級(jí)傳動(dòng)比可達(dá)5～80，在分度機(jī)構(gòu)中可達(dá)到1000。

②傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲蝸桿傳動(dòng)如同螺旋傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲。

③具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角γ很小時(shí)(一般γ<3.5°)，蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性(即只能蝸桿帶動(dòng)蝸輪，反之則無(wú)法驅(qū)動(dòng))。

④傳動(dòng)效率較低蝸桿傳動(dòng)齒面間滑動(dòng)速度大，齒面磨損嚴(yán)重，發(fā)熱量高，效率低。一般傳動(dòng)效率η＝0.7～0.8，具有自鎖性時(shí)，傳動(dòng)效率η=0.4～0.5。蝸桿傳動(dòng)不適用于大功率傳動(dòng)。

⑤制造成本較高為了減摩耐磨，蝸輪齒圈常用貴重的銅合金制造，成本較高。

⑥不能互換嚙合。由于蝸輪的輪齒呈圓弧形包圍蝸桿，故加工蝸輪的蝸輪滾刀參數(shù)與工作蝸桿的參數(shù)必須完全相同(包括滾刀的模數(shù)、壓力角、頭數(shù)、分度圓直徑及加工時(shí)的中心距等)。所以，僅模數(shù)、壓力角相同的蝸桿與蝸輪是不能任意互換嚙合的。蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)

通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱(chēng)為中間平面。在中間平面內(nèi)，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合傳動(dòng)，所以設(shè)計(jì)計(jì)算都以中間平面的參數(shù)和幾何關(guān)系為準(zhǔn)，并沿用圓柱齒輪傳動(dòng)的計(jì)算關(guān)系。圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)1)模數(shù)m和壓力角α2)蝸桿分度圓直徑d13)蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角γ4)傳動(dòng)比i、蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2圓柱蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向模數(shù)mx1

和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等

在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸向齒形角和蝸輪的端面齒形角相等蝸桿分度圓柱面導(dǎo)程角和蝸輪分度圓柱面螺旋角相等，且旋向一致習(xí)題與思考1．什么是鏈傳動(dòng)？鏈傳動(dòng)有哪幾種類(lèi)型？鏈傳動(dòng)具有什么特點(diǎn)？2．什么是齒輪傳動(dòng)？齒輪傳動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求是什么？3．什么是漸開(kāi)線？漸開(kāi)線有哪些性質(zhì)？4．漸開(kāi)線齒廓嚙合時(shí)有什么特性？5．斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是什么？6．什么是直齒錐齒輪？用于什么傳動(dòng)、直齒錐齒輪上何處的模數(shù)和齒形角采用標(biāo)準(zhǔn)值？直齒錐齒輪的正確嚙合條件是什么？7．齒輪輪齒常見(jiàn)的失效形式有哪些？8．什么是蝸桿傳動(dòng)？蝸桿傳動(dòng)有哪些特點(diǎn)？蝸桿傳動(dòng)中蝸輪的回轉(zhuǎn)方向如何判定？9．圓柱蝸桿傳動(dòng)正確嚙合的條件是什么？10．一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)中心距a＝120mm，傳動(dòng)比i＝3mm。試計(jì)算大齒輪的幾何尺寸d、da、df、db、p、s、ha、hf。機(jī)械的潤(rùn)滑和密封圖

摩擦狀態(tài)(1)干摩擦(2)邊界摩擦(3)液體摩擦(4)混合摩擦摩擦的類(lèi)型磨損的類(lèi)型

（1）粘著磨損——由于吸附膜破裂而使輪廓直接接觸形成冷焊結(jié)點(diǎn)（粘著），并由于接觸表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使材料由—表面→轉(zhuǎn)移至另一表面，載荷越大，溫度越高，粘著越嚴(yán)重。（2）磨粒磨損——由于外部進(jìn)入的硬質(zhì)顆?；蚰Σ帘砻嫔系挠操|(zhì)突出物在較軟的材料表面（犁刨出很多溝沒(méi)時(shí)被移去的材料）進(jìn)行微切削的過(guò)程叫磨粒磨損。