《牽引與傳動(dòng)》課件

牽引與傳動(dòng)牽引與傳動(dòng)是機(jī)械工程領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支,它研究如何利用各種動(dòng)力裝置為機(jī)械裝置提供動(dòng)力。這是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。課程簡(jiǎn)介全面概述本課程將全面介紹牽引與傳動(dòng)的基本概念、分類、工作原理及主要組成部件。涵蓋主要技術(shù)從軌道牽引、帶式傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)到齒輪傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)等,覆蓋工程技術(shù)領(lǐng)域的主要牽引與傳動(dòng)技術(shù)。實(shí)踐應(yīng)用為重通過大量案例分析和實(shí)踐操作,幫助學(xué)生深入理解并掌握牽引與傳動(dòng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。牽引與傳動(dòng)的概念牽引是指利用一種力或能量將某物體從一個(gè)地方拉到另一個(gè)地方的過程。傳動(dòng)是指通過機(jī)械裝置將一個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)傳遞到另一個(gè)部件的過程。兩者緊密相關(guān),牽引過程需要通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。牽引與傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,是工程機(jī)械不可或缺的重要組成部分。牽引傳動(dòng)的分類機(jī)械傳動(dòng)包括齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)等,通過機(jī)械部件的相互作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。電力傳動(dòng)利用電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,可實(shí)現(xiàn)精確的速度和力矩控制。液力傳動(dòng)通過壓縮流體如液壓油的壓力和流量來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞,可提供大功率傳輸。摩擦傳動(dòng)利用兩個(gè)表面之間的摩擦力,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力從一個(gè)部件向另一個(gè)部件的傳遞。牽引鐵路的工作原理1能量轉(zhuǎn)換牽引鐵路利用機(jī)車內(nèi)的燃料動(dòng)力系統(tǒng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)車輪實(shí)現(xiàn)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。2輪軌摩擦車輪與鐵軌之間的摩擦力提供了牽引力,推動(dòng)列車沿鐵路線前進(jìn)。3控制系統(tǒng)機(jī)車駕駛員通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換的速度和力度,以達(dá)到所需的牽引力。牽引鐵路的主要特點(diǎn)高效動(dòng)力牽引鐵路系統(tǒng)使用強(qiáng)勁的電力或柴油動(dòng)力,能夠?qū)崿F(xiàn)高速行駛和快速加速,滿足現(xiàn)代化運(yùn)輸需求。廣泛覆蓋牽引鐵路網(wǎng)絡(luò)遍布大陸,連接城市與城市,方便人們的出行。能快速地將人員和貨物從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)。舒適體驗(yàn)牽引鐵路車廂設(shè)有寬敞的座位、空調(diào)、餐車等設(shè)施,為乘客提供舒適的乘車體驗(yàn)。牽引鐵路的主要組成部件機(jī)車牽引鐵路的核心裝置,負(fù)責(zé)為鐵路車廂提供動(dòng)力。不同類型的機(jī)車使用柴油、電力或蒸汽等驅(qū)動(dòng)方式。車廂為乘客提供舒適的座位和儲(chǔ)物空間?？煞譃榭蛙嚭拓涇噧纱箢?以滿足不同運(yùn)輸需求。軌道由鋼軌、枕木和路基等部件組成,為列車提供安全穩(wěn)定的行駛路徑。軌道的設(shè)計(jì)和維護(hù)對(duì)牽引效率至關(guān)重要。信號(hào)及控制系統(tǒng)確保列車安全有序運(yùn)行的關(guān)鍵所在,包括信號(hào)燈、通信設(shè)備和自動(dòng)控制裝置。軌道牽引的工作原理電力驅(qū)動(dòng)軌道牽引系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng),將電力能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,向車輛施加推動(dòng)力。接觸受電電機(jī)通過受電弓或受電滑板與架空線或第三軌接觸,接收電力供應(yīng)。軌道牽引車輪與軌道接觸產(chǎn)生摩擦力,在電力驅(qū)動(dòng)下推動(dòng)車輛沿軌道前行。軌道牽引的特點(diǎn)穩(wěn)定高效軌道牽引系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,能效高,適合長(zhǎng)距離大容量運(yùn)輸。安全可靠軌道牽引線路設(shè)有安全防護(hù)措施,在惡劣天氣下也能保持穩(wěn)定運(yùn)行。靈活多樣軌道牽引可應(yīng)用于城市軌道交通、高速鐵路、貨運(yùn)鐵路等多種場(chǎng)景。環(huán)保綠色軌道牽引不產(chǎn)生尾氣排放,是一種清潔環(huán)保的運(yùn)輸方式。軌道牽引的主要組成部件軌道軌道是軌道牽引系統(tǒng)的基礎(chǔ),提供了車輛的行走路徑。軌道由鋼軌、枕木和道碴等組成,需確保牢固安全。車輛車輛是軌道牽引系統(tǒng)的核心部件,包括機(jī)車和車廂等。車輛需要具有良好的牽引性能和制動(dòng)能力。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)為車輛提供所需的電力,包括供電線路、變壓器和電力設(shè)備等。電力系統(tǒng)需保證穩(wěn)定可靠的供電。信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制和監(jiān)測(cè)軌道車輛的行駛,保證行車安全。信號(hào)系統(tǒng)包括信號(hào)燈、電子控制系統(tǒng)等。帶式傳動(dòng)的工作原理1動(dòng)力源傳動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等提供動(dòng)力2驅(qū)動(dòng)滾筒動(dòng)力通過驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)傳動(dòng)帶運(yùn)轉(zhuǎn)3傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶在驅(qū)動(dòng)滾筒的帶動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)4被動(dòng)滾筒傳動(dòng)帶的張緊部件,提供傳動(dòng)張力帶式傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理是通過電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)滾筒,滾筒帶動(dòng)傳動(dòng)帶運(yùn)轉(zhuǎn),傳動(dòng)帶帶動(dòng)被動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和轉(zhuǎn)換。傳動(dòng)系統(tǒng)中各部件的協(xié)同作用確保了帶式傳動(dòng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。帶式傳動(dòng)的主要特點(diǎn)高效傳動(dòng)帶式傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)高效的動(dòng)力傳遞,能源利用率高。平穩(wěn)柔和帶式傳動(dòng)具有良好的緩沖性能,可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)柔和的動(dòng)力傳輸。適應(yīng)范圍廣帶式傳動(dòng)適用于各種場(chǎng)合,可以傳遞大功率和大扭矩。維護(hù)簡(jiǎn)單帶式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易。帶式傳動(dòng)的主要組成部件傳動(dòng)帶主要用于傳遞動(dòng)力和牽引重載物料。由橡膠或塑料材料制成，具有耐磨、抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)。皮帶輪作為傳動(dòng)帶的牽引元件,通過摩擦力帶動(dòng)傳動(dòng)帶運(yùn)轉(zhuǎn)。一般采用鑄造或鑄鐵制成。張緊裝置用于保持傳動(dòng)帶的適當(dāng)張力,確保傳動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。常見的有彈簧張緊裝置和重錘張緊裝置。減速裝置根據(jù)需要,采用齒輪減速箱或其他減速機(jī)構(gòu),提高傳動(dòng)扭矩和降低輸出轉(zhuǎn)速。鏈條傳動(dòng)的工作原理1動(dòng)力源從動(dòng)力源(如電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī))傳遞轉(zhuǎn)矩2鏈輪通過鏈條與動(dòng)力源的鏈輪連接3鏈條以循環(huán)方式傳遞動(dòng)力4從動(dòng)機(jī)構(gòu)最終帶動(dòng)受力機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)鏈條傳動(dòng)的基本工作原理是通過鏈條將動(dòng)力源的轉(zhuǎn)矩傳遞到從動(dòng)機(jī)構(gòu)上,驅(qū)動(dòng)受力機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。鏈條傳動(dòng)包括動(dòng)力源、鏈輪、鏈條和被驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)機(jī)構(gòu)等四個(gè)主要組成部分。鏈條傳動(dòng)的主要特點(diǎn)可靠性高鏈條傳動(dòng)具有良好的承載能力和耐久性,即使在惡劣環(huán)境下也能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。負(fù)荷能力強(qiáng)鏈條傳動(dòng)可以承受大扭矩和沖擊負(fù)荷,適用于高功率傳動(dòng)場(chǎng)合。維護(hù)簡(jiǎn)單鏈條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易,更換成本較低。效率高鏈條傳動(dòng)的機(jī)械效率一般可達(dá)到95%以上,能量傳輸效率高。鏈條傳動(dòng)的主要組成部件鏈條傳動(dòng)軸承鏈條傳動(dòng)中的軸承負(fù)責(zé)支撐并引導(dǎo)鏈輪,確保鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。高品質(zhì)軸承可以減少振動(dòng)和噪音,提高傳動(dòng)效率。鏈條傳動(dòng)鏈輪鏈輪是鏈條傳動(dòng)的核心部件,其尺寸和齒形設(shè)計(jì)決定了傳動(dòng)效率和平穩(wěn)性。優(yōu)質(zhì)鏈輪可以降低損耗,延長(zhǎng)傳動(dòng)壽命。鏈條傳動(dòng)鏈條鏈條是完成力的傳遞和速度變換的主要部件,其材料、尺寸和制作工藝直接影響傳動(dòng)的可靠性和使用壽命。鏈條傳動(dòng)張緊裝置張緊裝置保證鏈條始終保持適當(dāng)?shù)膹埩?避免因松弛或過緊而導(dǎo)致的過早磨損和故障。合理的張力設(shè)計(jì)對(duì)鏈條傳動(dòng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。齒輪傳動(dòng)的工作原理1齒輪嚙合兩個(gè)齒輪嚙合旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞2轉(zhuǎn)速變化通過選用不同尺寸的齒輪,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)整3力矩放大大齒輪帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),可實(shí)現(xiàn)力矩的放大4方向改變采用中間齒輪可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方向的改變齒輪傳動(dòng)通過兩個(gè)或多個(gè)嚙合的齒輪實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞,其工作原理是利用齒輪的相互嚙合旋轉(zhuǎn)來完成轉(zhuǎn)速的變化和力矩的放大。通過選用不同尺寸的齒輪以及采用中間齒輪,還可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方向的改變。齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)1高傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較高的傳動(dòng)比,從而能夠大幅改變輸入輸出軸的轉(zhuǎn)速關(guān)系。2高效率齒輪傳動(dòng)由于接觸面積大,摩擦損失小,因此傳動(dòng)效率高,一般達(dá)到90%以上。3緊湊結(jié)構(gòu)齒輪傳動(dòng)通過齒輪嚙合傳遞動(dòng)力,結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊,便于安裝設(shè)計(jì)。4承載能力強(qiáng)齒輪傳動(dòng)的接觸面積大,因此承載能力強(qiáng),可承受較大的沖擊力和扭矩。齒輪傳動(dòng)的主要組成部件齒輪齒輪是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部件,通過嚙合傳遞動(dòng)力。種類包括外齒輪、內(nèi)齒輪、錐齒輪等。軸承軸承支撐住齒輪并允許其旋轉(zhuǎn),確保傳動(dòng)系統(tǒng)的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)。常見有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。支架支架用于固定齒輪和軸承,保證齒輪對(duì)位精準(zhǔn)。支架的強(qiáng)度和剛度對(duì)傳動(dòng)性能很關(guān)鍵。潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)為齒輪和軸承提供潤(rùn)滑油脂,減少磨損和熱損失,確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。摩擦傳動(dòng)的工作原理1接觸力矩兩個(gè)表面接觸產(chǎn)生的力矩2摩擦力兩個(gè)接觸表面之間的摩擦力3動(dòng)力傳遞通過摩擦力將動(dòng)力從一個(gè)部件傳遞到另一個(gè)部件摩擦傳動(dòng)的原理是利用兩個(gè)接觸表面之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。當(dāng)兩個(gè)表面接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生接觸力矩,進(jìn)而產(chǎn)生摩擦力。這種摩擦力可以將一個(gè)部件的動(dòng)力傳遞到另一個(gè)部件,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。摩擦傳動(dòng)的主要特點(diǎn)簡(jiǎn)單可靠摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維修方便,可靠性高?？烧{(diào)速性強(qiáng)通過調(diào)節(jié)摩擦輪接觸壓力或接觸角度可實(shí)現(xiàn)廣泛的調(diào)速范圍。噪音低與齒輪傳動(dòng)相比,摩擦傳動(dòng)噪音較小,適合要求安靜的場(chǎng)合使用。摩擦傳動(dòng)的主要組成部件摩擦輪摩擦傳動(dòng)的核心部件,通過兩個(gè)接觸面之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)扭矩的傳遞。材質(zhì)選擇、表面處理和壓力控制都會(huì)影響傳動(dòng)性能。壓緊裝置用于在摩擦輪之間施加一定壓力,以保證足夠的摩擦力。壓力大小需要根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)節(jié)。導(dǎo)向軸承為摩擦輪提供精確的正確運(yùn)行方向,確保傳動(dòng)的平穩(wěn)性和可靠性。采用合適的軸承可以降低運(yùn)行摩擦損失。液力傳動(dòng)的工作原理動(dòng)力傳遞液力傳動(dòng)通過泵將動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)端傳遞到受動(dòng)端，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速和平穩(wěn)加速。液體介質(zhì)液壓油作為液體介質(zhì)在封閉系統(tǒng)中循環(huán)傳輸動(dòng)力，無需機(jī)械連接。速度控制通過調(diào)節(jié)泵和馬達(dá)的容積比，可精確控制傳動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。液力傳動(dòng)的主要特點(diǎn)高效動(dòng)力傳輸液力傳動(dòng)系統(tǒng)能夠高效地將動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)端傳遞到被驅(qū)動(dòng)端,并實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、連續(xù)的傳動(dòng)。多樣化操作液力傳動(dòng)具有正反轉(zhuǎn)、無級(jí)調(diào)速等多樣化的操作特性,能靈活滿足不同應(yīng)用需求。耐用性強(qiáng)液力傳動(dòng)采用液體作為傳動(dòng)介質(zhì),可以有效吸收沖擊和振動(dòng),提高系統(tǒng)的耐用性。自動(dòng)化控制液力傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,免除人工操作,提高工作效率和安全性。液力傳動(dòng)的主要組成部件液力轉(zhuǎn)換器由泵和渦輪組成,實(shí)現(xiàn)液壓力的轉(zhuǎn)換和傳遞。液力聯(lián)軸器通過液體傳遞動(dòng)力,用于柔性連接驅(qū)動(dòng)軸。液力變矩器通過液體流動(dòng)的力矩放大效應(yīng),實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無級(jí)變速。液力離合器利用液體的剪切力和膨脹力來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的連接和斷開。電力傳動(dòng)的工作原理1電源供給電力傳動(dòng)系統(tǒng)從電源獲取電能作為動(dòng)力來源。通常使用發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)供電。2電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電能通過電機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,帶動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。常見的電機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)。3控制系統(tǒng)電子控制器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩,確保傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行?？刂破骺梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。電力傳動(dòng)的主要特點(diǎn)能量轉(zhuǎn)換效率高電力傳動(dòng)將電能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，避免了其他傳動(dòng)方式中能量轉(zhuǎn)換過程中的能量損失。這使得電力傳動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換效率能夠達(dá)到90%以上?？刂旗`活性強(qiáng)電力傳動(dòng)可以通過電子控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確的速度和扭矩控制。這使得電力傳動(dòng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。啟?？旖蓦娏鲃?dòng)可以快速啟動(dòng)和停止,響應(yīng)速度快,這使得它在需要頻繁啟停的場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。維護(hù)簡(jiǎn)便電力傳動(dòng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無需復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),維護(hù)和檢修相對(duì)容易。電力傳動(dòng)的主要組成部件電動(dòng)機(jī)作為電力傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)過程?？刂破髫?fù)責(zé)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩等參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)