机械原理
机器是由原动部分、传动部分、执行部分和控制部分组成。传动部分是将原动部分的运动和动力传递给工作部分的中间装置，应用的主要传动方式有机械传动、液压传动、电气传动和气动传动。机械传动是最基本的传动方式，按其传递运动和动力的方式分为摩擦传动和啮合传动两类。机械传动的常用类型如下：
摩擦轮传动
摩擦传动
带传动
圆柱齿轮传动
机械传动齿轮传动圆锥齿轮
齿轮齿条传动
啮合传动蜗杆传动
螺旋传动
链传动
㈠齿轮传动
1. 类型和特点
齿轮传动是指利用主从两齿轮轮齿的相互啮合来传递运动和动力的传动机构，用以改变机构的速比及运动方向。齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，型式很多，应用广泛。可以按不同的方法进行分类：
根据齿轮传动轴的相对位置可分为两轴平行、两轴相交、两轴交叉的齿轮传动。
根据牙齿排列方向分有直齿、斜齿、人字齿齿轮传动。
根据齿轮啮合方式分有外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮齿条啮合传动。
根据轮齿的齿廓曲线不同分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动、圆弧齿轮传动。
齿轮传动的主要特点有：
⑴效率高。在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高，如一级圆柱齿轮传动的效率可达99％，这对大功率传动十分重要。
⑵结构紧凑。在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。
⑶工作可靠，寿命长。设计制造正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作可靠，寿命长达一、二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对在矿井内工作的机器尤为重要：
⑷传动比稳定。齿轮传动获得广泛的应用，也就是因其具有这一特点。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
齿轮传动可做成开式、半开式及闭式。齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵人，而且润滑不良，轮齿容易磨损，故只宜用于低速传动。当齿轮传动装有筒单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。它的工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。装在经过精确加工而且封闭严密的箱体（机匣）内的齿轮传动，这称为闭式齿轮传动。它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
2. 失效形式
齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，通常有轮齿折断和工作齿面磨损、点蚀、胶合及塑性变形等。
⑴轮齿的折断
轮齿象一个悬臂梁，受载后以齿根处产生的弯曲应力为最大，又由于齿根圆角处有严重的应力集中，当轮齿重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿折断，
这种称为疲劳折断。此外，如果轮齿受到短期的严重过载或冲击载荷作用，也可能发生突然折断，这种折断称为过载折断。
由于断齿常常是突然发生，所以断齿不但使齿轮传动和机器不能工作，甚至会造成重大事故，应引起特别注意。
⑵ 齿面疲劳点蚀
所谓点蚀就是齿面材料在变化的接触应力条件下，由于疲劳而产生的麻点状剥蚀损伤现象。齿面上最初出现的点蚀仅为针尖大小的麻点，然后逐渐扩大，最后甚至数点连成一片，形成了明显的损伤。
润滑良好的闭式齿轮传动，常见的齿面失效形式为点蚀。在开式传动中，由于齿面磨损较快，点蚀还来不及出理或扩展，即被磨掉．所以一般看不到点蚀现象．
实践表明，齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点蚀能力也越强。提高齿面硬度，降低齿面粗糙度，选择合适的润滑油，采用变位齿轮传动等都是提高齿面抗点蚀能力的重要措施。
⑶ 齿面胶合
在高速重载的闭式传动中，常因啮合区温度升高，润滑油变稀，致使润滑油膜破裂，导致两齿面金属直接接触并互相粘连，其中较软齿面上的金属沿滑动方向被撕下来而形成伤痕，这种现象称为齿面胶合．
为了防止胶合产生，对于低速重载传动应选用粘度大的润滑油，对于高速重载传动应选用含抗胶合能力强的润滑油。
⑷ 齿面磨损
齿轮在啮合过程中，由于齿面间有相对滑动，故在载荷作用下，必然会产生磨损。严重的磨损将使齿面失去渐开线形状，齿侧间隙增大，从而产生冲击和噪声，甚至造成轮齿折断。
齿面磨损是开式传动中不可避免的一种失效形式。在闭式传动中，保持良好的润滑，可以避免或减轻齿面唐损。
⑸ 塑性变形
若轮齿的材料较软，当其频繁起动和严重过载时，轮齿在很大载荷和摩擦力作用下，可能使齿面表层金属沿相对滑动方向发生局部的塑性流动而出现塑性变形。由于主动轮上所受的摩擦力是背离节线分别朝向齿顶和齿根作用的，故产生塑性变形后，齿面对节线处就形成凹沟；而从动轮齿上所受的摩擦力则是分别由齿顶和齿根朝向节线作用的，故塑性变形后齿面沿节线处就形成凸棱。严重塑性变形时，在齿顶边缘处会出现飞边。若整个轮齿发生永久性塑性变形，就会使齿轮传动丧失工作能力。
所以提高齿面硬度及采用粘度较高的润滑油，都有助于防止轮齿产生塑性变形。
3. 轮系
由两个互相啮合的齿轮组成的齿轮传动是最简单、最基本的型式。在机械传动中，往往采用一系列相互啮合的齿轮，将主动轴和从动轴连接起来组成传动，这种由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为轮系。
按轮系传动时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否都固定，轮系分为定轴轮系和周转轮系两类。
传动系统中各齿轮的几何轴线位置都是固定的轮系称为定轴轮系，图2—4—39。 定轴轮系的传动比i ＝
齿数的连乘积
各级齿轮副中主动齿轮齿数的连乘积各级齿轮副中从动齿轮 传动时，轮系中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固
定，而是绕另一个齿轮的固定轴线回转，这种轮系称为周转轮系，图2—4—40。
图2—4—39 定轴轮系 图2—4 —
40周转（行星）轮系
周转轮系由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。在周转轮系中，具有固定几何轴线的齿轮称为中心轮，外齿中心轮称为太阳轮，内齿中心轮称为内齿圈。几何轴线绕中心轮回转的齿轮称为行星轮，行星轮的运动称为行星运动。支撑行星轮并与行星轮一起绕固定轴线回转的构件称为行星架。在图4-1中。齿轮1为太阳轮，齿轮3为内齿圈，齿轮2是行星轮，构件H 为行星架。
周转轮系分为行星轮系和差动轮系。有一个中心轮的转速为零、即固定不动的周转轮系就称为行星轮系；中心轮的转速都不为零的周转轮系称为差动轮系。行星轮系在采掘机械中应用极为广泛。
行星轮系的传动比i 1H ＝H n n 1＝1＋13z z ＝1＋太阳轮齿数
内齿圈齿数 ㈡ 联结
1. 螺纹连接
螺纹连接是利用螺纹零件工作的一种可拆联结。这种联接结构简单、拆装方便、连接可靠、成本低廉，所以应用广泛。
螺纹联结主要类型有四种：螺栓连接、双头螺柱联接及螺钉连接和紧定螺钉联结。双头螺柱联接适用于结构上不能采用螺拴联结的场合，如被联接件之一太厚，不便钻削通孔或需要经常拆装的场合；螺钉联接是螺钉直接拧入被联结件的螺纹孔中，不用螺母。用于受力不大，又不经常拆装的场合；紧定螺钉联结是利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一零件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置并传递不大的力或扭矩。
螺纹联结件的类型很多。常见的有螺拴、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等。这类零件的结构型式和尺寸都已标准化。
在实用上，绝大多数螺纹联接在装配时都必须拧紧。使联接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。预紧的目的在于增强联接的可靠性和紧密性，以防止受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。螺纹联接件一般采用单线普通螺纹，螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角，因此，联接螺纹都能满足自锁条件。此外，拧紧以后螺母和螺栓头部等支承面上摩擦力也有防松作用，所以在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹联接不会自动松脱。但在冲击、振动或变载荷的作用下以及在高温或温度变化较大的情况下，
就会使联结失去自锁作用而松脱。因比为了防止联结松脱，保证联接安全可靠，必须采取有效的防松措施。防松的根本问题，在于防止螺旋副相对转动。
防松的方法按工作原理可分为：
摩擦防松：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母防松；
机械防松：开口销与槽型螺母、止动垫圈、串联钢丝防松；
铆冲防松：端铆和冲点防松。
2. 键连接
键是一种标准零件，通常用来联接轴和轴上的旋转零件或摆动零件，起到周向固定作用，以便传递扭矩；有些类型的键，还可用于轴上零件的轴向固定或轴向移动的导向装置。
键可分为平键、半圆键、楔键、切向键等几大类。
⑴平键联接
键的两侧面是工作面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩。键的上表面和轮毂上键槽的底面间则留有间隙。平键联接具有结构简单、装拆方便、对中性较好等优点，因而得到广泛应用。这种键联接不能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。
普通平键按构造分，有圆头（A型）、方头（B型）及单圆头C型）三种。普通平键用于静联接。当被联接的零件在工作过程中必须在轴上作轴向移动时，须采用由导向平键或滑键组成的动联接。
⑵半圆键联接
轴上键槽用尺寸与半圆键相同的半圆键槽铣刀铣出，因而健在槽中能绕其几何中心摆动以适应轮彀中键槽的斜度。半圆键工作时，靠其侧面来传递扭矩，这种键联结的优点是工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的联接。缺点是轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载联接中。
楔键分为普通楔健及钩头楔健，普通楔键又有圆头及方头二种型式。楔键的上下两面是工作面，键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均具有l：100的斜度。楔键在楔紧时破坏了轴与毂的对中性，故不宜用于对中要求严格或高速精密传动的场合。
⑶切向键联接
切向键联接是由一对斜度为1：100的楔键组成。切向键的工作面是两键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面，被联接的轴和轮毅上都开有键槽，装配时，把一对键分别从轮毂两端打入，拼合而成的切向键就沿轴的切线方向楔紧在轴与轮毂之间。工作时，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力来传递扭矩。用一个切向键时，只能单向传动；有反转要求时，必须用两个切向键，此时为了不致严重地削弱轴和轮毂的强度，两个键槽最好错开120°。由于切向键的键槽对轴的削弱较大，常用于直径大于100mm的轴上。
⑷花健联接
花健联接是由轴上和毂孔上的多个键齿和键槽组成，可以说花键联接是平键联接在数目上的发展。与平键联接比较，花健联接有下述优点：轴上零件与轴的对中性好；轴与毂的强度削弱较小；可承受较大的载荷；联接受力较为均匀；导向性较好，其缺点是需专用设备加工，成本较高。
花键已标准化。花键联结按齿型不同，分为矩形花键、渐开线花键、三角花键。
3. 销联结
销主要用来固定零件之间的相对位置，也用于轴与毂的联接或其它零件的联接，并可传递不大的载荷。还可作为安全装置中的过载剪断元件。
销可分为圆柱销、圆锥销、槽销、开口销及特殊形状的销等，其中圆柱销、圆锥销均有国家标准。
㈢滚动轴承
根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。每一类轴承，按其所能承受的载荷方向不同，又可分为承受径向载荷的向心轴承、承受轴向载荷的推力轴承和同时承受径向和轴向载荷的向心推力轴承。滚动轴承依靠主要元件间滚动接触来支撑转动零件，摩擦阻力小，功率消耗少，在很多场合取代了滑动轴承。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈用来和轴颈装配，外圈用来和轴承座装配。内外圈相对转动时，滚动体在内、外圈滚道间滚动，保持架的作用是将相邻滚动体隔开，并使滚动体沿滚道均匀分布。滚动体的形状有七种，即球、短圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、螺旋滚子、长圆柱子、滚针。
滚动轴承的代号是由汉语拼音字母和数字组成，整个轴承代号分为三段：
前段 中段 后段
□ □ □ □ □ □ □ □ □ □
前段含义分别是：
第一位：径向游隙系列代号，用数字表示。分为基本游隙组（0）和辅助游隙组（1），基本组不写； 第二位：精度等级，用字母表示，分为C （超精密级）、D （精密级）、E （高级）、G （标准级或普通级）四个等级，C 级精度最高，依次降低； 按照规定，如采用0基本游隙组，同时又是标准精度等级时，代号前段可以全部省去不写。但当不是0基本游隙组时，应全部写出。 轴承代号的中段用数字表示，最多可到七
位。从右向左依次为：
第一、二位：内径尺寸代号，见表2—4--6。第三位：直径系列代
号，是指结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化，见
表2—4--7。
第四位：轴承类型代号，以0～9数字表示，见表2—4--8。
第五、六位：轴承结构上的某些特点；第七位：宽度系列代号，
是指同一内、外径轴承在宽度方面的变化系列； 如没有特殊的结构和宽度变化，则第五、六、七位数字都为0。 标准中规定，如果代号中段从左到右开头几位数字均为0时，这些0可以省略。
轴承代号后段是用字母
表示的对轴承零件的材料、结构和工艺的一些特殊要求。详
细规定可参看专业标准。
七、润滑与油脂
物体工作表面的物质，由
于表面相对运动而不断产生
损失的现象，叫做磨损。摩擦和磨损是人们日常生活中普遍存在的现象，它很早就被人们所注意和利用，根据不同的目的或增加摩擦力或减小摩擦力。例如采用橡胶材料制造汽车轮胎就是为了增大摩擦，使轮胎与路面之间产生足够的摩擦力，从而保证汽车的行驶稳定性。而在大多数场合，人们总是采用这样或那样的方法来减小摩擦，从而达到减少阻力、提高效率的目的。
㈠ 润滑
表2—4--6内径尺寸代号
表2—4--6直径系列代号
表2—4--8 轴承类型代号
利用油脂对摩擦部位进行润滑，是减少摩擦阻力和部件磨损最普遍、同时也是最简单有效的方法。它的原理就是在两个摩擦表面之间充进介质，使其不能直接接触而发生粘着。
1、润滑形态
润滑形态有两种形态，即流体润滑和边界润滑。
⑴流体润滑
用润滑油把两个摩擦表面完全分隔开来的润滑叫流体润滑。流体润滑的摩擦阻力由润滑本身的粘度决定。由于摩擦面间无接触，摩擦阻力很小。
构成流体润滑有两种方法：
①利用摩擦时表面相对运动，把油带进摩擦表面之间，并形成有一定压力的油膜，叫做流体动压润滑。
②采用专门的供油装置，将具有较高压力的润滑油输入摩擦表面之间，迫使表面之间脱离接触，叫做流体静压润滑。
形成流体动压润滑的条件是：两摩擦表面要有收敛的楔口，并要有一定的相对滑动速度，润滑油要有一定的粘度，能连续供油等。同时两摩擦面间隙愈小，产生的油压愈大。为提高承载能力可以增加承压面积。
当速度提高时，流体动压作用变强，对润滑是有利的。对于同样的油膜厚度，如果表面光洁度低则可能发生金属直接接触；若光洁度高时，则可能达到液体润滑。
大型机械因转速太小，负荷太大，或因在静止（零速）状态下无法按流体动压理论形成油楔而进行流体润滑，只能采取流体静压润滑。流体润滑理论上不产生磨损，而且可以改善摩擦时的动态性能，是一种最理想的润滑状态。
⑵边界润滑
边界润滑是机器普遍存在的一种润滑状态。即使按流体润滑理论设计出来的机械，如果所用的润滑油粘度太低，或滑动速度太小，接触压力过高时，在摩擦面之间将会出现局部金属与金属接触，摩擦力增大。边界摩擦的摩擦系数虽然比液体摩擦大，但比干摩擦时小的多。边界摩擦膜可以暂时起到保护摩擦表面避免严重破坏的作用。
实验一 带传动性能分析实验 一、实验目的 1、了解带传动试验台的结构和工作原理。 2、掌握转矩、转速、转速差的测量方法，熟悉其操作步骤。 3、观察带传动的弹性滑动及打滑现象。 4、了解改变预紧力对带传动能力的影响。 二、实验内容与要求 1、测试带传动转速n 1、n 2和扭矩T 1、T 2。 2、计算输入功率P 1、输出功率P 2、滑动率ε、效率η。 3、绘制滑动率曲线ε—P 2和效率曲线η—P 2。 三、带传动实验台的结构及工作原理 传动实验台是由机械部分、负载和测量系统三部分组成。如图1-1所示。 1直流电机 2主动带轮 3、7力传感器 4轨道 5砝码 6灯泡 8从动轮 9 直流发电机 10皮带 图1-1 带传动实验台结构图 1、机械部分 带传动实验台是一个装有平带的传动装置。主电机1是直流电动机，装在滑座上，可沿滑座滑动，电机轴上装有主动轮2，通过平带10带动从动轮8，从动轮装在直流发电机9的轴上，在直流发电机的输出电路上，并接了八个灯泡，每个40瓦，作为发电机的负载。砝码通过尼龙绳、定滑轮拉紧滑座，从而使带张紧，并保证一定的预拉力。随着负载增大，带的受力增大，两边拉力差也增大，带的弹性滑动逐步增加。当带的有效拉力达到最大有效圆周力时，带开始打滑，当负载继续增加时则完全打滑。 2、测量系统 测量系统由转速测定装置和扭矩测量装置两部分组成。 （1）转速测定装置 用硅整流装置供给电动机电枢以不同的端电压实现无级调速，转动操纵面板上“调速”旋钮，即可实现无级调速，电动机无级调速范围为0～1500r/min ；两电机转速由光电测速装置测出，将转速传感器（红外光电传感器）分别安装在带轮背后的“U ”形糟中，由此可获得转速信号，经电路处理即可得到主、从动轮上的转速n 1、n 2。 （2）扭矩测量装置 电动机输出转矩1T (主动轮转矩)、和发电机输入转矩2T (从动轮转矩)采用平衡电机外壳（定子）的方法来测定。电动机和发电机的外壳支承在支座的滚动轴承中，并可绕转子的轴线摆动。当电动机通过带传动带动发电机转动后，由于受转子转矩的反作用，电动机定子将向转子旋转的相反方向倾倒，发电机的定子将向转子旋转的相同方向倾倒，翻转力的大小可通过力传感器测得，经过计算电路计算可得到作用于电机和发电机定子的转矩，其大小与主、从动轮上的转矩1T 、2T 相等。 只要测得不同负载下主动轮的转速1n 和从动轮的转速2n 以及主动轮的扭矩1T 和从动轮的扭矩
机械原理课程设计大作业 ——齿轮传动系统20 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：齿轮传动系统分析 院系：机电工程学院 班级： 15 设计者： 学号： 115 指导教师：陈 设计时间： 2017年6月
1、设计题目 1.1机构运动简图 1 序号 电机转速（r/min ） 输出轴转速（r/min ） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 定轴齿轮传动 最大传动比 模数 圆柱齿轮 圆锥齿轮 一对齿 轮最大 传动比 模 数 一对齿轮最大传动比 模数 20 970 30 35 40 ≤2.5 ≤4 2 ≤4 3 ≤4 3 2、传动比的分配计算 电动机转速，输出转速min /30=n /35=min /40r n =带传动的最大传动比,滑移齿轮传动的最大传动比 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 333.3230970 1=== n i 714.2735 022=== n i 250.2440 3=== n i
传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为，定轴齿轮传动的传动比为f ，则总传动比 f v p f v p f v p 令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 425.24 *5.2250 .24max max 3=== f i i i 滑移齿轮传动的传动比为 333.5425 .2*5.2max 11== = f p v i i i 571.4425 .2*5.2714 .27max 22== = f p v i i i 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和1042,8,41，9,40,10======1=h ，径向间隙系数25.0=c ，分度圆压力角20=α，实际中心距 mm a 50'=。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：。它们的齿顶高系数1=h 间隙系数25.0=c ，分度圆压力角20=α,实际中心距mm a 51'=。圆锥齿轮15和16 29,17==1=h ，径向间隙系数，分度 圆压力角为（等于啮合角α）。
带传动工作原理介绍 1 概述 带传动是一种应用极为广泛和简单的机械传动。它是利用传动带作为中间绕性件，依靠传动带和带轮之间的摩擦力来传递运动。 2 带传动的类型 带传动在生产应用中，主要有平型带、三角带、圆型带、同步齿轮型带四大类组成。在我们的设备中，圆型带并未使用到，但在缝纫机上可以看到。三角带与同步带应用也不多，三角带在钻床及B/I温控热风马达传动中有出现，同步带在CRANE台车马达传动中以前出现过，但现在已不使用。所以我们也不作详细介绍。在此我们主要介绍的是平型带传动。 图1 平型带传动 平型带传动在工作时，带的环型内表面与轮绝缘接触，结构最为简单，带轮也容易制造，而且平型带比较薄，绕曲性能好。适合用于高速运动的传动。 我们设备中所使用的平型带（如图所示1）为橡胶帆布带，其优点是过载是会打滑，因此能防止薄弱零部件的损坏，起到安全保护作用，缺点是传动比不准确。 在我们设备中，平型带主要用于带传动栈板运动，广泛用于台车当中、封箱机内。其宽度通常为50MM，长度根据应用场合不等。皮带内表面有凸起梯形橡胶条，梯形条嵌入带轮凹槽内，从而防止皮带偏出带轮脱落。其安装方法也较为简单，张紧方法为螺杆调节法，不易过松，防止因打滑无法带动栈板运动，保养的重点主要是：清洁、张紧、更换。 在我们车间（三车间、四车间）还有专门的皮带线，它的结构就稍有不同（如图2）。对于这种皮带我们需要经常检查它的长度和行走情况，是否有走偏的情况发生。现在简单的介绍一下这种皮带的传动及调整结构。 ①传动马达，动力源； ②皮带摩擦滚筒，相当于链传动传动中的链轮； ③惰性滚筒，导向用； ④皮带张紧度调整滚筒； ⑤皮带行走偏心度的调整滚筒，它在线体的两边各有一处调整螺杆，通过调整螺杆使 滚筒两边张力的不同达到调整皮带的偏心情况。一般来说，皮带往哪边偏，则加大这边的张紧力。或者减小另外一边的张力。
消除齿轮齿条传动间隙的理想解决方案近年来，国内对大行程、高效率、高精度机床的需求量激增。齿轮与齿条搭配的传动方式越来越受到机床设计者的青睐。但是由于数控机床进给系统经常处于自动变向状态，反向时齿轮于齿条之间存在间隙，就会使进给运动的反向滞后于指令信号，从而影响其驱动精度。这个问题多年来一直困扰着机床设计者。 下面我们以德国WMH HERION(亨利安传动)公司生产的6模数齿条为例来探讨间隙对传动系统的危害性: 德国亨利安齿条每米齿距累积误差已经能达到0.020mm以内，然而在标准中心距下与齿轮相啮合的背隙高达0.040mm~0.140mm，齿轮齿条的啮合背隙在高精度的传动方案中显的更为致命。 为了实现齿轮齿条的高传动精度，始于1895年的德国亨利安传动在为客户提供精密传动解决方案的过程中积累了大量经验，下面我们将向读者介绍两种机械自动消除间隙的解决方案。 方案一适合轻载机床用的预加载荷自动消隙齿轮(专利产品) 这种齿轮安装部位为ISO 9409—1标准法兰盘，可以与任何法兰输出的减速机连接，而且此结构直齿或斜齿都可消除间隙，安装与选型都非常方便，特别适合轻型快速的机械设备，在欧洲已经广泛应用与激光切割以及大型非金属机加工机床。 接下来我们通过逐步装配图来了解一下它的消隙原理 DIN5级精度的标准齿轮通过无缝焊接技术焊接在ISO标准法兰盘上 另一半消隙齿轮与花键轴连接定位 安装夏德联轴器选择正确的错位角度 安装碟形弹簧插入预紧螺钉并用力拧至间隙消除 插入锁紧螺钉
这种结构的消隙齿轮德国亨利安传动已经将其作为一种标准产品，为客户提供不同规格的解决方案，通过批量生产降低了生产成本以及供货周期。 参照图表并按要求转动螺纹孔个数 方案二、适合重型机床使用的自动消隙齿轮箱 为亨利安传动为机床制造用户量身定做，齿轮箱为双齿轮输出，前进与后退时前后齿轮单独提供动力，从动齿轮在碟形弹簧的涨紧力的作用下紧靠在齿条上，如图所示 为了方便客户调节预紧力亨利安传动在设计之初已经计算好了预紧力的大小，用户在使用时紧需要按照说明扭动表盘指针到指定的刻度。而且这种齿轮箱可直接与伺服电机相接，在齿轮箱设计的过程中，亨利安的设计人员已经将用户所需要的减速比计算好，通过齿轮的多极减速起到提高输出扭矩的作用。 双齿轮输出消隙齿轮箱现在已经广泛的应用在重型卧车、数控落地镗铣、重型龙门机床等领域。亨利安传动的技术人员，可以按照机床设计者的要求，为机床生产企业提供完整的传动解决方案。
《机械原理》习题卡 齿轮机构：习题1 专业： 学号： 姓名： 一、 单项选择题 1．渐开线上某点的压力角是指该点所受正压力的方向与该点 方向线之间所夹的锐角。 B ．相对速度 C ．滑动速度 D ．牵连速度 2．渐开线在基圆上的压力角为 。 A ．20° ° C ．15° D ．25° 3．渐开线标准齿轮是指** a c h m 、、、α均为标准值，且分度圆齿厚 齿槽宽的齿轮。 A ．小于 B ．大于 D ．小于且等于 4．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的 必须相等。 A ．直径 B ．宽度 C ．齿数 5．齿数大于42，压力角α=20°的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿根圆 基圆。 B ．等于 C ．小于 D ．小于且等于 6．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与 的比值。 A ．齿距 C ．齿厚 D ．齿槽宽 7．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上 的压力角。 A ．基圆 B ．齿顶圆 D ．齿根圆 8．用标准齿条型刀具加工1h 20* a ==、 α的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为 。
A．14 B．15 C．16 9．正变位齿轮的分度圆齿厚标准齿轮的分度圆齿厚。 B．等于C．小于D．小于且等于 10．负变位齿轮的分度圆齿槽宽标准齿轮的分度圆齿槽宽。 B．等于C．小于D．小于且等于 11．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在上。 A．端面B．轴面C．主平面 12．在蜗杆传动中，用来计算传动比i12是错误的。 A．i12=ω1/ω212=d1/d2C．i12=z1/z2D．i12=n1/n2二、填空题 1．渐开线离基圆愈远的点，其压力角愈大。 2．以渐开线作为齿轮齿廓的优点是保证定传动比，齿廓间的正压力方向不变，具有可分性。 3．用标准齿条型刀具加工的标准齿轮时，刀具的中线与轮坯的分度圆之间作纯滚动。 4．用同一把刀具加工m、z、α均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基圆和齿距均相等。 5．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，两轮的节圆分别与其分度圆重合。 6．一对渐开线圆柱齿轮传动，其节圆总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等于两轮的分度圆半径之和。 7．正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高增大，齿根高减小。 8．斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面或端面来都是相同的。
齿轮齿条传动机构的设计和计算 1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定 由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即 ,/5003s mm V =又()160 d 3 33n V π= ，取,25,25.3202131mm B B mm m Z Z =====，由此可 得()265d 31mm mZ d ===，由（1）与（2）联立解得m in /r 147n 32==n ，取4i 12=则由4i 2 1 1212=== n n z z 得80m in,/58821==z r n 2. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定 齿顶高 ()()mm x h m h h h n an a a a 525.57.0125.3321=+?=+===* 齿根高 ()()mm x c h m h h n n an f f f 79.17.025.0125.3h 321=-+?=-+===** 齿高 mm h h h h f a 315.7h 321=+=== 分度圆直径 mm mz d mm mz d 84.26512cos /8025.3cos /,46.6612cos /2025.3cos /d 0220131=?===?===ββ 齿顶圆直径 mm h d d mm h d d a a a a a 34.2772,51.772d 2221131=+==+== 齿根圆直径 mm h d d mm h d d f f f f f 26.2622,88.622d 2221131=-==-== 基圆直径 mm d d mm d d b b b 8.249cos ,45.6220cos 46.66cos d 220131===?===αα 法向齿厚为 mm m x s s n n n n n n 759.625.3364.07.022tan 22s 1321=??? ? ????+=??? ??+===παπ
机械密封的基本结构，工作原理和常见形式 一．基本原件，结构 1．端面密封副（静、动环） 端面密封副的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。 它要求静、动环具有良好的耐磨性，动环可以轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。 2．弹性元件（弹簧、波纹管、隔膜） 它主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。 3．辅助密封（& 形圈、. 形圈、/ 形圈、楔形圈和异形圈） 它主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性和静环有一定的浮动性，动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热、耐寒并能与介质相容。 4．传动件（传动销、传动环、传动座、传动键、传动突耳或牙嵌式联结器）它起到将轴的转矩传给动环的作用。材料要求耐磨和耐腐蚀。 5．紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套） 它起到静、动环的定位、紧固的作用。要求轴向定位正确，保证一定的弹簧压缩量，使密封副的密封面处于正确的位置并保持良好的贴合。同时要求拆装方便、容易就位、能重复利用。与辅助密封配合处，安装密封圈要有导向倒角和压弹量，应特别注意动环辅助密封件与轴套配合处要求耐磨损和耐腐蚀，有必要时与轴套配合处可采用硬面覆层。 6．防转件（防转销） 它起到防止静环转动和脱出的作用。要求有足够的长度，防止静环在负压下脱出，并要求正确定位，防止静环随动环旋转。材料上要求耐腐蚀，在必要时中间可加四氟乙烯套，以免损坏碳石墨静环。 二．工作原理，基本动作 机械密封是由一对或者数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。 依靠弹性构件和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面，产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，密封端面之间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。这层液膜具有流体动压力与静压力，起润滑和平衡压力的作用。 1.当旋转轴（或轴套）9旋转时，通过紧定螺丝10和弹簧2带动动环3 旋转。 2.防转销6固定在静止的压盖4上，防止静环7转动。
哈工大机械原理课程设计齿轮传动设计大作业20无错版
机械原理课程设计大作业 ——齿轮传动系统20 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：齿轮传动系统分析 院系：机电工程学院 班级： 15 设计者： 学号： 115 指导教师：陈 设计时间： 2017年6月
1、设计题目 1.1机构运动简图 1 序号 电机转速（r/min ） 输出轴转速（r/min ） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 定轴齿轮传动 最大传动比 模数 圆柱齿轮 圆锥齿轮 一对齿 轮最大 传动比 模 数 一对齿轮最大传动比 模数 20 970 30 35 40 ≤2.5 ≤4 2 ≤4 3 ≤4 3 2、传动比的分配计算 电动机转速min /970r n =，输出转速min /3001r n =， n /3502mi r n =，min /4003r n =，带传动的最大传动比5.2m ax =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4max =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 333.3230970 011=== n n i 714.2735 970 022=== n n i
250.2440 970 033=== n n i 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2m ax =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 f v p i i i i 1m ax 1= f v p i i i i 2m ax 2= f v p i i i i 3max 3= 令 4max 3==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 425.24 *5.2250 .24max max 3=== v p f i i i i 滑移齿轮传动的传动比为 333.5425 .2*5.2333 .32max 11== = f p v i i i i 571.4425 .2*5.2714 .27max 22== = f p v i i i i 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 4343.1425.2max 33 =≤===d f d i i i 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 42,8,41，9,40,101098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间隙系数25.0=* c ，分度圆压力角0 20=α，实际中心距mm a 50'=。
机械原理实验 ——齿轮传动机构 一．实验目的 1.掌握齿轮的相关几何参数的定义及其意义。 2.了解齿轮传动的构成，认识其组成原件。 3.掌握齿轮传动比的计算方法。 4.掌握齿轮的相关几何参数的计算。 5.训练动手能力，培养综合设计的能力。 二．实验仪器 序号名称数量备注 1 试验台机架 1 2 主动轴带轮 1 3 电机轴带轮 1 4 主轴 2 5 端盖 3 6 卡环 2 三．实验原理 (一)齿轮参数 （二）传动比计算 1、一对齿轮的传动比：
谢谢观赏 传动比大小: i12=ω1/ω2 =Z2/Z1 转向外啮合转向相反取“-”号 内啮合转向相同取“+”号 对于圆柱齿轮传动，从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式中表示即： i12=±z2/z1 其中"+"号表示主从动轮转向相同，用于内啮合；"－"号表示主从动轮转向相反，用于外啮合；对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动，由于主从动轮运动不在同一平面内，因此不能用"±"号法确定，圆锥齿轮传动、蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。 对于齿轮齿条传动，若ω1表示齿轮1角速度，d1表示齿轮1分度圆直径，v2表示齿条的移动速度，存在以下关系：V2=d1ω1/2 定轴齿轮系传动比，在数值上等于组成该定轴齿轮系的各对啮合齿轮传动的连乘积，也等于首末轮之间各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。设定轴齿轮系首轮为1轮、末轮为K轮，定轴齿轮系传动比公式为： i=n1/nk=各对齿轮传动比的连乘积i1k=(-1)M所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积式中："1"表示首轮，"K"表示末轮，m 表示轮系中外啮合齿轮的对数。当m为奇数时传动比为负，表示首末轮转向相反；当m为偶数时传动比为负，表示首末轮转向相同。 注意：中介轮(惰轮)不影响传动比的大小,但改变了从动轮的转向。四．实验分析 (一)齿轮参数的计算 一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5mm ，压力角=20°，中心距a=350mm，传动比i12=1.8，求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。 谢谢观赏
齿轮齿条机构设计说明书 一、原理说明： 齿轮齿条机构,就是完成直线运动和转动相互转化的机构。其各部分功用及相互关系如下： a. 齿条——也称作直线齿轮，它与小齿轮相互啮合。 b.小齿轮——与齿条相互啮合，依靠齿条的直线驱动，齿轮的输出轴做回转运动。 c. 直进与回转的关系——齿条的移动量与齿条的转角，无论在任何位置都保持一定，所以这是等值直进回转交换机构。当齿条的移动量与齿轮圆周相等时，齿条驱动一次，齿轮转动一周。在本机构中，输出齿轮的直径是啮合齿轮的2倍，所以输出齿轮的圆周距离也是啮合齿轮的2倍。 ◆齿条驱动齿轮转动——齿条驱动一次，则输出的大齿轮转一周，线速度是小齿轮的2倍。 ◆齿轮驱动齿条移动——从输出轴处驱动齿条做直线运动时，与前面相反，机构将呈1/2减速。 f.相互关系： L=齿条的进给量；R1=啮合齿轮的节圆半径；R2=输出齿轮的节圆半径；S=输出齿轮的圆周距离；N=R2/R1；S=2×3.14×R2=2×3.14×R1×N 图１机构总装配图１
图２机构总装配图２ 图３机构装配爆炸图
二、主要部件设计说明 1、啮合齿轮的数据确定 设模数m=3，z=17，α=20o，其宽选择20，计算如下： d=m×z=3×17=51 d a=d+2h a=51+2×1×3=57 d f=d-2h f=51-2×1.25×3=43.5 2、输出齿轮的数据确定 设模数m=3，z=34，α=20o，其宽选择15，计算如下： d=m×z=3×34=102 d a=d+2h a=102+2×1×3=108 d f=d-2h f=102-2×1.25×3=94.5 3、齿条的设计 设模数m=3，z=40，α=20o，其宽选择20+10，即有齿部分为20，没有齿部分为10，计算如下： p=π×m=9.425 L=p×z=377 ha= m ×ha*=3 hf= m ×(ha*+c*)=3.75 其他的部件均在设计中一步步确定，详细请参考图纸。 三、参考文献 1、《机械设计手册》 2、《机械设计基础》杨可桢等主编高等教育出版社 3、《画法几何及工程制图》上海科学技术出版社第四版 四、设计小组成员
第八章带传动 8.1 概述 8.1.1 带传动的工作原理及特点 1.传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力 2.优点：1）有过载保护作用 2）有缓冲吸振作用 3）运行平稳无噪音 4）适于远距离传动（amax=15m） 5）制造、安装精度要求不高 缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大 3）结构尺寸较大、不紧凑 4）打滑，使带寿命较短 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。 8.1.2主要类型与应用 a.平型带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况 b.V 带传动——三角带 c.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合 d.同步带传动——啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。 图6-1 带传动的主要类型 8.1.3带传动的形式 1、开口传动——两轴平行、双向、同旋向 2、交叉传动——两轴平行、双向、反旋向 3、半交叉传动——交错轴、单向 ◆带传动的优点： ①适用于中心距较大的；②传动带具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没 有接头，传动较平稳，噪声小；③过载时带在带轮上打滑，可以防止其它器件损坏；④结构简单，制造和维护方便，成本低。 ◆带传动的缺点： ①传动的外廓尺寸较大；②由于需要张紧，使轴上受力较大；③工作中有弹性滑动，不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系；④带的寿命短；⑤传动效率降低；⑥带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合。 8.2 V带和带轮的结构
V 带有普通V 带、窄V 带、宽V 带、大楔角V 带、联组V 带、齿形V 带、汽车V 带等多种类型，其中普通V 带应用最广。 8.2.1 V 带及其标准 如图所示 V 带由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成 8.2.2带轮结构 1、组成部分：轮缘、轮辐、轮毂 2、结构形式：实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式 3、材料：灰铸铁（HT150、HT200常用）、铸钢、焊接钢板（高速）、铸铝、塑料（小功率） 普通V 带轮轮缘的截面图及其各部尺寸见表 8.3 带传动的工作情况分析 8.3.1带传动的受力分析 工作前 :两边初拉力Fo=Fo 工作时:两边拉力变化： ①紧力 Fo →F1；②松边Fo →F2 F1—Fo = Fo —F2 F1— F2 = 摩擦力总和Ff = 有效圆周力Fe 所以: 紧边拉力 F1=Fo + Fe/2 松边拉力 F2=Fo —Fe/2 8.3.2 带传动的最大有效圆周拉力及其影响
行星齿轮机构和工作原理
§3-3 行星齿轮机构和工作原理 Ⅰ授课思路：在初步了解行星齿轮机构的组成的基础上，通过单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程结合力和反作用力的作用原理使学生掌握单排行星齿轮的工作原理。拓展学生的能力，使学生概括出单排行星齿轮的基本特征。Ⅱ过程设计： 1．提问问题，复习上次课内容（约3min） ⑴导轮单向离合器有哪几种？（楔块式、滚柱式） ⑵锁止离合器的作用？（提高传动效率，使液力变矩器有液力传动变为机械 传动） 2．导入新课（约1min） 自动变速器是怎样实现自动换挡的呢？这就是我们这节课讲的主要内容3．新课内容：具体内容见“授课内容”（约73min） 4．本次课内容小结（约2min） 5．布置作业（约1min） Ⅲ讲解要点：单排行星齿轮的工作原理和单排行星齿轮的基本特征这一主线进行讲解。 Ⅳ授课内容： 一、简单的行星齿轮机构的特点 行星齿轮机构的组成： 简单（单排）的行星齿轮机构是变速机构 的基础，通常自动变速器的变速机构都由两排 或三排以上行星齿轮机构组成。简单行星齿轮
机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈，其中行星齿轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态，通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性（如图l所示）。 如图2表示了简单行星齿轮机构，位于行星齿轮机构中心的是太阳轮，太阳轮和行星轮常啮合，两个外齿轮啮合旋转方向相反。正如太阳位于太阳系的中心一样，太阳轮也因其位置而得名。行星轮除了可以绕行星架支承轴旋转外，在有些工况下，还会在行星架的带动下，围绕太阳轮的中心轴线旋转，这就像地球的自转和绕着太阳的公转一样，当出现这种 情况时，就称为行星齿轮机构作用的传动 方式。在整个行星齿轮机构中，如行星轮 的自转存在，而行星架则固定不动，这种 方式类似平行轴式的传动称为定轴传动。 齿圈是内齿轮，它和行星轮常啮合，是内 齿和外齿轮啮合，两者间旋转方向相同。 行星齿轮的个数取决于变速器的设计负 荷，通常有三个或四个，个数愈多承担负 荷愈大。 简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构，三个构件分别指太阳轮、行星架和齿圈。这三构件如果要确定相互间的运动关系，一般情况下首先需要固定其中的一个构件，然后确定谁是主动件，并确定主动件的转速和旋转方向，结果被动件的转速、旋转方向就确定了。 二、单排行星齿轮机构的工作原理 根据能量守恒定律，三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零，从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。 特性方程：n1+an2-(1+a)n3=0 n1——太阳轮转速，n2——齿圈转速，n3——行星架转速，a——齿圈与太阳轮齿数比。 由特性方程可以看出，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、环形
调研报告 调研时间：2013年11月5日—12日 调研地点：五矿己二扩大皮带巷 调研目的：通过此次调研，使我对式输送机的结构及工作原理有了更深的了解，对教学中如何使理论与实践的结合，如何让学生更加深入的了解课程的内容。能够加强对从业人员的培训、教育，使职工能够更加系统的了解带式输送机的结构及工作原理。 关于带式输送机的结构及工作原理
一、带式输送机的类型及适用条件 带式输送机按牵引方式不同，可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式两类。一般矿井采区多用滚筒驱动式，大巷中使用较多的也是滚筒驱动式，但也有用钢丝绳牵引式的，主井带式运输一般采用钢丝绳牵引式。 带式输送机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输。当用于倾斜运输时其倾角受到一定限制。通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18度，向下运输时的倾角不超过15度。为减小输送带的严重磨损，带式输送机不宜运送有棱角的货物。 二、带式输送机的结构及工作原理 （一）带式输送机的组成 带式输送机的组成部分有：机头部（包括电动机、传动装置、滚筒等）、机身部（包括机架、托辊）、机尾部、胶带、附属装置（包括拉紧装置、清扫装置、制动装置等）等 （二）带式输送机的工作原理 输送带（或钢丝绳）连接成封闭环形，用张紧装置将它们张紧，在电动机的驱动下，靠输送带(或钢丝绳)与驱动滚简（或驱动轮）之间的摩擦力，使输送带(或钢丝绳)连续运转，从而达到将货载由装载端运到卸载端的目的。 （三)带式输送机的结构 现以滚筒驱动带式输送机为例，简单介绍带式输送机的基本结构。
带式输送机的主要组成部分有：输送带、托架及机架、传动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等。 1．输送带 输送带既是承载机构，又是牵引机构。 输送带种类很多。按带芯结构材料分为钢丝绳芯输送带、尼龙芯输送带、维棉芯输送带和帆布芯输送带。输送带按覆盖层所用的材料分为橡胶带、橡塑带和塑料带；按用途分为耐热、耐寒、耐油、耐酸、耐碱和花纹等输送带；按阻燃性能分为非阻燃带和阻燃带。 常用的输送带有3种类型，即普通输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。在这里只介绍前两种输送带的结构。 （1）普通输送带。普通输送带可用在固定式、绳架吊挂式和可伸缩带式输送机上。 夹层输送带用数层帆布做带芯，层与层之间用橡胶粘合在一起，然后在外表面周围用橡胶盖层加以保护。帆布由棉、尼龙等纤维织成或为混纺物。帆布层用来承受载荷并传递牵引力，而橡胶保护层用来防止外界物体对帆布层的损伤及有害物质的腐蚀。 （2）钢丝绳芯输送带。此输送带是用细钢丝绳做带芯（以承受拉力），外面覆盖橡胶制成强力输送带。 （3）输送带的性能要求。由于煤矿井下存在有害有毒气体，加之带式输送机的摩擦传动，所以井下使用的输送带必须符合《煤矿安全规程》的有关性能要求。 所谓阻燃输送带是指在生产输送带过程中，加入一定量的阻燃剂
机械原理实验 ——齿轮传动机构
一．实验目的 1.掌握齿轮的相关几何参数的定义及其意义。 2.了解齿轮传动的构成，认识其组成原件。 3.掌握齿轮传动比的计算方法。 4.掌握齿轮的相关几何参数的计算。 5.训练动手能力，培养综合设计的能力。 二．实验仪器 序号名称数量备注 1 试验台机架 1 2 主动轴带轮 1 3 电机轴带轮 1 4 主轴 2 5 端盖 3 6 卡环 2 三．实验原理 (一)齿轮参数
（二）传动比计算 1、一对齿轮的传动比： 传动比大小: i12=ω1/ω2 =Z2/Z1 转向外啮合转向相反取“-”号 内啮合转向相同取“+”号 对于圆柱齿轮传动，从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式中表示即： i12=±z2/z1 其中"+"号表示主从动轮转向相同，用于内啮合；"－"号表示主从动轮转向相反，用于外啮合；对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动，由于主从动轮运动不在同一平面内，因此不能用"±"号法确定，圆锥齿轮传动、蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。对于齿轮齿条传动，若ω1表示齿轮1角速度，d1表示齿轮1分度圆直径，v2表示齿条的移动速度，存在以下关系：V2=d1ω1/2 定轴齿轮系传动比，在数值上等于组成该定轴齿轮系的各对啮
合齿轮传动的连乘积，也等于首末轮之间各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。设定轴齿轮系首轮为1轮、末轮为K轮，定轴齿轮系传动比公式为： i=n1/nk=各对齿轮传动比的连乘积i1k=(-1)M所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积式中："1"表示首轮，"K"表示末轮，m表示轮系中外啮合齿轮的对数。当m为奇数时传动比为负，表示首末轮转向相反；当m为偶数时传动比为负，表示首末轮转向相同。 注意：中介轮(惰轮)不影响传动比的大小,但改变了从动轮的转向。 四．实验分析 (一)齿轮参数的计算 一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5mm，压力角 =20°，中心距a=350mm，传动比i12=1.8，求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。 (二)传动比的计算 如图所示齿轮系，蜗杆的头数z1=1，右旋；蜗轮的齿数z2=26。一对圆锥齿轮z3=20，z4=21。一对圆柱齿轮z5=21，z6=28.
齿轮齿条传动机构的设计和计算 1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定 由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即?dn??，取又由此可33,25mmB?B,?m?3.25mm,Z?Z?20，500V?mm/s1?V ??，由（1）与得（2）联立解得，取in2m147r/nmZ?65mm?n??dd?i?4331221zn 21133360 得则由124?i??n?588r/min,z?801221zn212. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定 ????齿顶高 ????齿根高 ?mm525?5?0.?x7?3.25?.1h?h?h?mh annaaa123 齿高 ??mm791.7.?25?251?0?hh?h?m.h??c?x0?3.nann3f1ff2 mm3157.h?h?h?h?h?f231a分度圆直径 00???265.1284mm3.25?80/cos12d?66.46mm,?mz/coscos?dd??mz/cos?3.25?20/22311 齿顶圆直径mm34?277.d?d?2h??dd?2h?77.51mm,d23aaa1a1221a齿根圆直径mm.26??2h262?h62.88mm,d?d?d?dd?22fff1f23f121基圆直径 法向齿厚为 0??mm.?dcos8?249.?6646?cos20.?6245mm,cos??dddd2211bb3b ???????mm6.75925??0.70.3643.????2mtan2??s?s?sx????11n2nnnn3n22???? 端面齿厚为 ????7.0?????mm94.32?6.?2??0.367??s?s?s?2xtan3m????? t3t2ttt1t?22cos????2 齿距?mm.205.25?10m?3.14?3?p?p?p3213. 齿轮材料的选择及校核
带传动基础知识介绍： 带传动的工作原理：.以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动或动力。 带传动的分类及优缺点： 带传动的分类： 按其传动原理不同可分为：摩擦型和啮合型两大类，摩擦型过载可以打滑但传动比不准确，啮合型可保证同步传动比。以传动的原理来分：摩擦带传动，啮合带传动。按用途分类：传动带，输送带； 按带的截面形状来分：平带，V 带，同步带。 胶帆布平带 编织带 棉纶片复合 高速环形胶带 窄V 带 普通V 带 联组V 带 汽车V 带 齿形V 带 多楔带 大楔角V 带 双面V 带 圆形带 宽V 带 V 带 平带 摩擦传动分类 梯形齿同步带 圆弧同步齿形带 同步齿形带 啮合传动分类
图： 带传动的类型（根据形状划分的） 带传动优点： 1）有过载保护作用(过载打滑可起到保护作用) 2）有缓冲吸振作用 3）运行平稳无噪音 4）适于远距离传动,传动最大距离为15m ）制造、安装精度要求不高 带传动的缺点：1）有弹性滑动使传动比i 不恒定 2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大 3）结构尺寸较大、不紧凑 4）打滑，使带寿命较短 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。 主要失效形式：1.带在带轮上打滑，不能传递动能。2.带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断。3.带的工作表面产生磨损。 带传动的应用： 带传动应用于两轴平行，并且主动轮、从动轮平行的场合。带传动的应用范围较为广泛，其工作速度一般为5m/s-25m/s, 使用高速环形胶带时可达60m/s ；使用锦纶片复合平带时，可达80m/s 。胶帆布平带传递功率小于500Kw ，普通V 带传递功率小于700kW 。带传动因具有许多的的优点，它广泛应用于各种中低精度的传动领域。运动简图如图所示： 电机 输送带 V 带 减速器 联轴器
第六章 轮系及其设计 计算及分析题 1、已知：Z 1=30，Z 2=20，Z 2’=30，Z 3 = 25，Z 4 = 100，求i 1H 。 2、图示轮系，已知各轮齿数Z 1=18，Z 2= Z 4=30，Z 3=78，Z 5=76，试计算传动比i 15。 1 2 3 4 5 H 3、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=Z 3=30，Z 2=90，Z 2’=40，Z 3’=40，Z 4=30，试求传动比i 1H ，并说明I 、H 轴的转向是否相同？ 1 I 2 2’ 3 3’ 4 H
4、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1 =15，Z 2=20， Z 2’ = Z 3’= Z 4=30， Z 3=40，Z 5= 90，试求传动比i 1 H ，并说明H 的转向 是否和齿轮1相同？ 5、在图示轮系中，已知各轮的齿数为Z 1= 20， Z 2=30，Z 3=80， Z 4=25，Z 5=50，试求传动比i 15。 6、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1=19，Z 2=76， Z 2’= 40，Z 3=20，Z 4= 80，试求传动比i 1H 。 7、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z 1= 20，Z 2’= 25，Z 2= Z 3=30，Z 3’= 20，Z 4=75，试求： （1）轮系的传动比i 1H 。 （2）若n 1=1000r/min ，转臂H 的转速n H =? 4 5 1 2 3 H 1 2 2’ 3 4 5 3’
8、已知图示轮系中各轮的齿数Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，轮1的转速为n1=120r/min，转向如图。试求轮3的转速n3的大小和转向。 9、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1= Z3= Z4=20，Z2=40，Z5= 60，n1 = 800r/min，方向如图所示，试求n H的大小及转向。 10、在图示轮系中，已知各轮齿数为Z1=16 ，Z2=24，Z2’= 20，Z3=40，Z3’= 30，Z4= 20，Z5=70试求轮系的传动比i1H。 1 2 3 H 4 5 n 1 1 2 3 2’ 3’ 4 H
机械原理实验 齿轮传动机构 一.实验目的 1. 掌握齿轮的相关几何参数的定义及其意义。 2. 了解齿轮传动的构成，认识其组成原件。 3. 掌握齿轮传动比的计算方法。 4. 掌握齿轮的相关几何参数的计算。 5. 训练动手能力，培养综合设计的能力。 二.实验仪器 三.实验原理 （一）齿轮参数 （二）传动比计算 1、一对齿轮的传动比:
传动比大小: i12= 3 1/ 3 2 =Z2/Z1 转向外啮合转向相反 取“-”号 内啮合转向相同 取“ +”号 对于圆柱齿轮传动，从动轮与主动轮的转向关系可直接在传动比公式 中表示即： i12= ± z2/z1 其中"+"号表示主从动轮转向相同，用于内啮合； "-"号表示主从动 轮转向相反，用于外啮合；对于圆锥齿轮传动和蜗杆传动，由于主从 动轮运动不在同一平面内，因此不能用"±"号法确定，圆锥齿轮传动、 蜗杆传动和齿轮齿条传动只能用画箭头法确定。 对于齿轮齿条传动，若3 1表示齿轮1角速度，di 表示齿轮1分度圆 直径，v2表示齿条的移动速度，存在以下关系： V2=d13 1/2 定轴齿轮系传动比，在数值上等于组成该定轴齿轮系的各对啮合齿 轮传动的连乘积，也等于首末轮之间各对啮合齿轮中所有从动轮齿数 的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比。 设定轴齿轮系首轮为 1 齿顶高励 分度恻 齿帳 盘 曲」ji 高儿 艮根高內I
轮、末轮为K轮，定轴齿轮系传动比公式为：i=n 1/nk=各对齿轮传动比的连乘积i1k=（-1）M 所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积 式中："1"表示首轮，"K"表示末轮，m 表示轮系中外啮合齿轮的对数。当m为奇数时传动比为负，表示首末 轮转向相反；当m为偶数时传动比为负，表示首末轮转向相同。注意：中介轮（惰轮）不影响传动比的大小，但改变了从动轮的转向。四.实验分析 （一）齿轮参数的计算 一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数m=5mm压力角"=20°, 中心距a=350mm传动比i12=1.8，求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。
齿轮齿条传动机构得设计与计算 1、 齿轮1,齿轮2与齿轮3基本参数得确定 由齿条得传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3得速度为500m/s,即,/5003s mm V =又()160d 3 33n V π=,取,25,25.3202131mm B B mm m Z Z =====，由此可 得()265d 31mm mZ d ===,由(1)与(2)联立解得min /r 147n 32==n ,取4i 12=则由4i 2 11212===n n z z 得80m in,/58821==z r n 2、 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定 齿顶高 ()()mm x h m h h h n an a a a 525.57.0125.3321=+?=+===* 齿根高 ()()mm x c h m h h n n an f f f 79.17.025.0125.3h 321=-+?=-+===** 齿高 mm h h h h f a 315.7h 321=+=== 分度圆直径 mm mz d mm mz d 84.26512cos /8025.3cos /,46.6612cos /2025.3cos /d 0220131=?===?===ββ 齿顶圆直径 mm h d d mm h d d a a a a a 34.2772,51.772d 2221131=+==+== 齿根圆直径 mm h d d mm h d d f f f f f 26.2622,88.622d 2221131=-==-== 基圆直径 mm d d mm d d b b b 8.249cos ,45.6220cos 46.66cos d 220131===?===αα 法向齿厚为 mm m x s s n n n n n n 759.625.3364.07.022tan 22s 1321=??? ? ????+=??? ??+===παπ 端面齿厚为