減速器和變速器設(shè)計(jì).ppt

1、廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,第18章減速器和變速器,18-1減速器,18-2變速器,18-3摩擦輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,功用：在機(jī)器中用來(lái)減速，也可以用來(lái)增速。,齒輪減速器,蝸桿減速器,蝸桿齒輪減速器,行星齒輪減速器,擺線針輪減速器,諧波齒輪減速器,18-1減速器,組成：由齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)組成。,類(lèi)型,除了部分旋轉(zhuǎn)類(lèi)機(jī)械如鼓風(fēng)機(jī)、水泵等直接由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)之外、絕大多數(shù)的工作機(jī)械其工作部分的轉(zhuǎn)速與原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不一致，因此，需要協(xié)調(diào)原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的速度。,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、工作可靠、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)便、 因而應(yīng)用很廣泛。,上述六

2、種減速器已有標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，只有在選不到合適的產(chǎn)品時(shí)，才自行設(shè)計(jì)制造減速器。,一、齒輪減速器,類(lèi)型：,單級(jí)圓柱齒輪減速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,分流式雙級(jí)圓柱齒輪減速器,兩級(jí)錐齒輪 圓柱齒輪減速器,分流式三級(jí)圓柱齒輪減速器,同軸式雙級(jí)圓柱齒輪減速器,分流式雙級(jí)圓柱齒輪減速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,產(chǎn)品實(shí)例：,展開(kāi)式三級(jí)圓柱齒輪減速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、工作平穩(wěn)、噪聲較小、 傳動(dòng)效率低。,二、蝸桿減速器,類(lèi)型：,其中 S低速級(jí)， f 高速級(jí),下蝸桿式,上蝸桿式,側(cè)蝸桿式,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,三維

3、模型：,蝸桿減速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,特點(diǎn)：兼有兩者的傳動(dòng)特點(diǎn)，通常把蝸桿傳動(dòng)作為高 速級(jí)，因?yàn)樵诟咚贂r(shí)，蝸桿傳動(dòng)的效率較高。,三、蝸桿齒輪減速器,類(lèi)型：,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,產(chǎn)品實(shí)例：,蝸桿齒輪減速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,18-2 變 速 器,有級(jí)變速器 有級(jí)變速器的傳動(dòng)只能按既定的設(shè)計(jì)要求通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)分級(jí)進(jìn)行變速，有級(jí)變速器的類(lèi)型見(jiàn)下頁(yè)。,功用：根據(jù)需要能隨時(shí)改變傳動(dòng)比。,減速器的傳動(dòng)比是固定的，但在工程實(shí)際中，有些工作機(jī)往往需要在幾種不同的轉(zhuǎn)速下工作，這就需要根據(jù)使用要求在工作中隨時(shí)調(diào)整原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的傳動(dòng)比。,類(lèi)型,

4、有級(jí)變速器,無(wú)級(jí)變速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,I主動(dòng)軸 II從動(dòng)軸,滑移齒輪變速器,離合器式齒輪變速器,塔輪變速器,滑移齒輪變速器,拉鍵式變速器,離合器式齒輪變速器,有級(jí)變速的器類(lèi)型,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,無(wú)級(jí)變速器,滾輪平板式變速器,鋼球無(wú)級(jí)變速器,菱錐無(wú)級(jí)變速器,寬V帶無(wú)級(jí)變速器,類(lèi)型,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的方法,機(jī)械無(wú)級(jí)變速,電氣無(wú)級(jí)變速,電氣無(wú)級(jí)變速,可控硅調(diào)速,變頻調(diào)速,壓動(dòng)機(jī)調(diào)速,無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)比在設(shè)計(jì)預(yù)定的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)地進(jìn)行改變。,工作原理：,依靠摩擦傳動(dòng)，改變主動(dòng)件和從動(dòng)件的輸出半徑，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的無(wú)變化。,類(lèi)型：,本章介紹的內(nèi)容,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存

5、云教授,主動(dòng)輪,從動(dòng)平盤(pán),彈簧,v =2 r2 = r1 1,(1) 滾輪平板式變速器,接觸點(diǎn)的速度：,組成： 主動(dòng)輪、從動(dòng)盤(pán)、彈簧。,工作原理：,調(diào)整主動(dòng)輪的位置，就改變了r2 的大小，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。,特點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便；,因?yàn)榇嬖谳^大相對(duì)滑動(dòng)，故磨損嚴(yán)重，傳遞功率 不大。,傳動(dòng)比： i12 =1 / 2 =r2 / r1,單擊動(dòng)畫(huà),廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,(2) 鋼球無(wú)級(jí)變速器,傳動(dòng)比： i12 = R2 r1 / R1 r2,組成：錐輪、鋼球（通常為6個(gè)）、支承軸。,工作原理：,調(diào)整支承軸的傾角，可改變鋼球的傳動(dòng)半徑r1和r2 ，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。,特點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

6、單、傳動(dòng)平穩(wěn)，相對(duì)滑動(dòng)小，結(jié)構(gòu)緊湊；,要求鋼球加工精度高。,鋼球,支承軸,從動(dòng)錐輪,主動(dòng)錐輪,= r1 / r2 因?yàn)镽1=R2,實(shí)際上是兩對(duì)摩擦輪傳動(dòng),廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,(3) 菱錐無(wú)級(jí)變速器,傳動(dòng)比： i12 = r1 R2 / R1 r2,組成：主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、錐菱、支承架。,工作原理：,調(diào)整支架的水平位置，可改變菱錐的傳動(dòng)半徑r1和r2 ，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。,從動(dòng)輪,主動(dòng)輪,菱錐,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,(4) 寬V帶無(wú)級(jí)變速器,傳動(dòng)比： i12 = r2 / r1,組成：固定錐輪、活動(dòng)錐輪、寬V帶。,工作原理：,同步調(diào)整活動(dòng)錐輪的軸向位置，可改變錐輪的傳

7、動(dòng)半徑r1和r2 ，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。,固定錐輪,活動(dòng)錐輪,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,產(chǎn)品實(shí)例：,機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器,機(jī)械電器組合式無(wú)級(jí)變速器,變頻器,減速器,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,缺點(diǎn)：,不能保證精確的傳動(dòng)比,機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的優(yōu)點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,過(guò)載時(shí)可利用摩擦傳動(dòng)元件間的打滑而避免損壞 機(jī)器,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無(wú)噪聲，可用于較高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)；易 于平緩連續(xù)的變速,承受過(guò)載和沖擊能力差，傳遞大功率時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大,軸和軸承上的載荷較大,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,3汽車(chē)變速器簡(jiǎn)介 汽車(chē)變速器是一種典型的機(jī)械式有級(jí)變速器。 應(yīng)用實(shí)例： 桑塔納轎車(chē)

8、變速器。,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)（活塞式內(nèi)燃機(jī)）的扭矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，無(wú)法適應(yīng)實(shí)際使用的要求，因此，需在汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置變速器。,它有：四個(gè)前進(jìn)擋， 一個(gè)倒擋， 一個(gè)空擋位置。,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,空 擋,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,第一擋：i1=3.455,輸出軸反向旋轉(zhuǎn),廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,第二擋：i2=1.944,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,第三擋：i3=1.286,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,第四擋：i3=0.909,廣西工

9、學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,潘存云教授研制,倒擋 iR=3.167,A向,倒擋齒輪,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,潘存云教授研制,摩擦輪傳動(dòng)除了在機(jī)械無(wú)級(jí)變速器中廣泛采用外，在鍛壓、起重、運(yùn)輸、機(jī)床、儀表等設(shè)備中也常用到，其基本型式見(jiàn)下圖：,18-3摩擦輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介,圓柱平摩擦輪傳動(dòng),圓柱槽摩擦輪傳動(dòng),廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,摩擦輪傳動(dòng)基本型式的演化 ：,增速,減速,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,摩擦輪傳動(dòng)靠摩擦傳遞運(yùn)動(dòng)，接觸處不可避免地要產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，有的傳遞型式還要產(chǎn)生幾何滑動(dòng)，過(guò)載時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑。,主要失效形式是,對(duì)摩擦輪材料的主要要求是：,. 接觸

10、疲勞強(qiáng)度高，耐磨性好、以便延長(zhǎng)工作壽命；,摩擦輪傳動(dòng)的計(jì)算公式見(jiàn)后續(xù)表。,摩擦輪傳動(dòng)常用的材料副、工作條件、性能數(shù)據(jù)及使用場(chǎng)合見(jiàn)下頁(yè)表。,. 彈性模量大，以便減小彈性滑動(dòng)和功率損耗；,. 摩擦系數(shù)大，以便在滿足所需要摩擦力的前提下， 降低壓緊力。,接觸疲勞,過(guò)度磨損,打滑,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,廣西工學(xué)院專(zhuān)用 作者： 潘存云教授,傳動(dòng)類(lèi)型,計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 說(shuō) 明,徑向壓緊力 Fp,按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算中心距a/mm,按許用線性載荷計(jì)算中心距a/ mm, 槽輪夾角之半， 常取15,z 摩擦輪槽數(shù)； 輪槽接觸部位深h0.04D1, D1為小輪節(jié)圓直徑，即接觸線長(zhǎng)l=hcos ; 接觸部位