4-3 摩擦轮传动

机械传动有哪些类型及各自应用机械传动在机械工程中应用非常广泛,机械传动有多种形式,主要可分为两类：①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动，包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。

摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用，但这种传动一般不能用于大功率的场合，也不能保证准确的传动比。

②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。

啮合传动能够用于大功率的场合，传动比准确，但一般要求较高的制造精度和安装精度。

基本产品分类：减速机、制动器、离合器、连轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等。

机械传动传动方式分类机械传动按传力方式分，可分为：1 摩擦传动2 链条传动3 齿轮传动4 皮带传动5 涡轮涡杆传动6 棘轮传动7 曲轴连杆传动8 气动传动9 液压传动（液压刨）10 万向节传动11 钢丝索传动（电梯中应用最广）12 联轴器传动13 花键传动。

一、带传动带传动的特点由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用，适用于中心距较大的传动等优点。

但带传动也有不少缺点，主要有：不能保证准确的传动比，传动效率低(约为～，带的使用寿命短，不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。

常用带传动常用的带传动有两种形式，即平带传动和V带传动。

1、平带传动横剖面为扁平矩形，工作是环形内表面与带轮外表面接触。

平带传动结构简单，平带较薄，挠曲性和扭转性好，因而适用于高速传动、平行轴间的交叉传动或交错轴间的半交叉传动2、V带传动横剖面为等腰梯形，工作时置于带轮槽之中，两侧面接触，产生摩擦力较大，传动能力较强。

同步齿形带传动同步齿形带传动的特点是：①钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确；②齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达40米／秒，传动比可达10，传动效率可达98％；③结构紧凑，耐磨性好；④由于预拉力小，承载能力也较小；⑤制造和安装精度要求甚高，要求有严格的中心距，故成本较高。

摩擦轮传动1基本信息中文名称：摩擦传动：两个车轮之间的直接摩擦传动。

应用学科：机械工程（一级学科）；传播学（二级学科）；其他机械传动（二级专业）2相关详情利用两个或多个相互压缩的车轮之间的摩擦力来传递动力和运动的机械传动装置。

摩擦轮传动可分为固定传动比传动和可变传动比传动。

固定传动比摩擦轮传动与基本固定传动比摩擦轮传动，又分为圆柱平摩擦轮传动、圆柱槽摩擦轮传动和圆锥摩擦轮传动3种型式（图1）。

前两种型式用于两平行轴之间的传动，后一种型式用于两交叉轴之间的传动。

工作时，摩擦轮之间必须有足够的压紧力，以免产生打滑现象，损坏摩擦轮，影响正常传动。

在相同径向压力的条件下，槽摩擦轮传动可以产生较大的摩擦力,比平摩擦轮具有较高的传动能力,但槽轮易于磨损。

变传动比摩擦轮传动易实现无级变速，并具有较大的调速幅度。

机械无级变速器（图2）多采用这种传动。

在图2中,主动轮按箭头方向移动时，从动轮的转速便连续地变化，当主动轮移过从动轮轴线时从动轮就反向回转。

摩擦轮传动结构简单、传动平稳、传动比调节方便、过载时尚能产生打滑而避免损坏装置，但传动比不准确、效率低、磨损大，而且通常轴上受力大，所以主要用于传递动力不大或需要无级调速的情况。

3.要求对摩擦材料的主要要求是：耐磨性好、摩擦系数大和接触疲劳强度高。

在高速、高效率和要求尺寸紧凑的传动中，常采用淬火钢对淬火钢，并在油中工作。

干式摩擦传动常采用铸铁对铸铁、钢铁对木材或布质酚醛层压板，或在从动轮面覆盖一层皮革、石棉基材料或橡胶等。

常见的摩擦传动机构的结构形式主要有：圆柱平面摩擦、圆柱槽摩擦、圆锥摩擦、滚子盘摩擦、滚子圆锥摩擦等1．圆柱平摩擦传动机构圆柱平摩擦传动机构分为外切与内切两种类型，轮1（小轮）和轮2（大轮）的传动比为ε为滑动率，通常ε=0.01～0.02;μ为\－\用于外切,为\＋\用于内切，表示两轮的转向相反或相同。

此种形式结构简单，制造容易，但压紧力大，宜用于小功率传动2.圆柱槽摩擦传动机构圆柱槽摩擦传动机构的压缩力在15°时小于圆柱平面摩擦传动机构的压缩力β=约为平面摩擦传动机构的30%。

《机械基础》教学大纲一、说明1、课程性质和内容机械基础是中等职业技术学校机械类专业的一门专业基础课，为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护机械设备，以及进行技术革新提供必要的理论基础知识。

内容主要包括：常用机构、机械传动、常用轴系零件等知识。

1、机械传动摩擦轮传动、带传动螺旋传动、链传动齿轮传动、轮系2、常用机构平面连杆机构凸轮机构变速机构3、轴系零件常用连接轴、轴承联轴器离合器制动器2、课程的主要任务和要求通过教学，为学生学习专业课内容以及今后的实际工作和生活中分析解决机械类问题打下良好的基础。

使学生掌握力学基础知识，掌握常用机构机械传动轴系零件的基本知识、工作原理及应用等问题，能对常用机械传动装置和螺纹联结进行功能分析及简易计算，会查阅有关技术资料和选用标准件。

在学习机械基础课时，要理论联系实际，结合运用机械制图、工程力学、金属材料与热处理等课程的基础知识、联系日常生活、专业工种中的具体实例，培养和提高分析问题和解决问题的能力。

3、教学中应注意的问题本课程具有涉及面广、联系实际较强的特点，教学中要加强现场实际、教具和多媒体等教学手段，不断增加学生的感性认识，体现出职业教育的特点，讲情基本理论、简化理论力学的推导、突出结构特性及其应用，切忌抽象的做理论推导，让学生的知识结构具有条理性和简明性。

二、学时分配表三、课程内容及要求第一章摩擦轮传动和带传动教学要求：熟悉摩擦轮传动和带传动的传动类型、传动特点和应用场合。

掌握摩擦轮传动和带传动的传动比、包角和带长的计算，了解带的新标准及其选用方法、带传动机构的装配。

熟悉带传动的张紧装置。

教学内容：§1—1摩擦轮传动一、摩擦轮传动的工作原理和传动比二、摩擦轮传动的特点三、摩擦轮传动的类型和应用场合§1—2带传动一、带传动的工作原理和传动比二、平带传动的形式、主要参数、类型和接头方式三、带传动的结构和类型四、普通带传动的主要参数、选用要点和正确使用五、平带传动和带传动的特点六、带传动的张紧装置第二章螺旋传动教学要求：了解常用螺纹的种类、应用场合及装配,掌握普通螺纹的主要参数及普通螺纹、管螺纹和梯形螺纹的标记识别。

无级变速带与摩擦轮传动为了获得最合适的工作速度，机器通常应能在一定范围内任意调整其转速，这就需要无级变速器。

机械级无级变速器主要是靠摩擦轮（或者摩擦盘，球，环等）传动原理，通过改变主动件和从动件的传动半径，让他的输出轴的转速无级的变化。

所谓无级变化例如他的传动比从8-10内任意的变化，而不是只能变化为8，9，10。

下面介绍的是机械无级变速中的一种，带式无级变速器，无级变速带横截面呈梯形，结构与线绳结构的普通三角带相似，由缓冲层、强力层，压缩层和外层包布构成，他比普通的三角带宽的多，所以也叫宽三角带。

他的简单原理是依靠锥轮的轴向同步移动来改变传动半径的大小，从而实现无级变速。

依靠摩擦传动的无级变速带优点是：构造简单，过载时利用摩擦元件间的打滑而避免损坏机器；运转平稳、没有噪声，可用于较高转速的运动；易于平缓连续的变速；可以在较大变速范围内具有传递恒定功率的特性，这是电气和液压无级变速所难以达到的。

但缺点是：不能保证精确的传动比承受过载冲击能力差，轴和轴承的在和较大，变速范围比较小。

由于带式无级变速器是靠摩擦力工作的，带与带轮的工作表面之间必须压紧，而压紧力由加压装置提供，即随着压紧弹簧压缩成都不同，压紧力将有不同。

而加压装置的压紧弹簧所处的位置不同（设在主动带轮处或设在从动带处）都将影响带式无级变速器的接卸特性。

无级变速带的功率于转速是具有一定关系的。

可由功率与需要的转速来选取需要的型号。

机械无级变速器大多是依靠摩擦轮传动来实现无级变速的。

但必须说明，摩擦轮传动除了在机械无级变速器中广泛采用外，在锻压，起重、机床、仪表等设备中也常用到。

传递的功率可从很小到数百千瓦，常用的的躲在10kw左右。

摩擦轮传动的功能是传递两轴间的运动或动力，其特点是靠摩擦力来传递。

最简单的摩擦轮由两个互相压紧的圆柱平摩擦轮组成，其传动比为ⅈ=ω1ω2=ⅆ2ⅆ1(1−ε)。

式子中ε为滑动率，又称速度损失率，是考虑由于轮面接触处材料变形引起的围观局部滑动而导致的速度损失。

第一章摩擦轮传动和带传动第一节摩擦轮传动一、摩擦传动的工作原理1.摩擦传动是依靠摩擦轮之间或带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。

主动轮来使用。

二、传动比和传动速度1.传动比(i12):i12=n1/n2=D2/D1＝1/i12；2.传动速度(υ):υ＝(πn1D1)/(60×10３)=(πn2D2)/(60×10３)(m/s)。

例1摩擦轮传动中，通常将轮面较软的轮作为从动轮，以防止从动轮遭受局部严重磨损。

（）【思路分析】当采用增大摩擦系数增加摩擦力时，其中一轮轮面较软，而打滑时主动轮转动，从动轮不转动，如果主动轮比较硬，从动轮遭受局部磨损而影响传动，主动轮面软是均匀磨损，不影响使用。

本题答案：×【点评】增加摩擦力的途径：一是增大正压力，二是增大摩擦系数。

增大正压力一般在从动轮上增加。

例2一对圆柱摩擦轮传动，已知两轴相距160mm，传动比i＝4。

试求：(1)若两轮转向相同，求D1、D2；(2)若两轮转向相反，求D1、D2。

【思路分析】掌握内接和外接圆柱摩擦轮中心距和直径的关系。

本题答案： (1)由a＝(D2－D1)/2＝160，i＝D2/D1＝4，可求得D2＝428mm，D1＝107mm(2)由a＝(D2＋D1)/2＝160，i＝D2/D1＝4，可求得D2＝256mm，D1＝64mm例3如图所示的传动机构中，轮1和轮2构成摩擦轮传动，螺杆3和螺母4构成螺旋传动。

轮1为原动件，其直径为D1＝200mm，转速n1＝1500r/min，螺母和移动物体为一整体。

(计算时，假定轮1与轮2接触处中点的线速度相等)请回答下列问题：(1)该传动装置中轮1和轮2之间是通过________来进行传动的，它们间应为______(点、线、面)接触，为使轮1和轮2之间能正常传动，__________表面上应衬上皮革、石棉等材料；(2)在实际传动中，轮1与轮2接触处存在__________现象，因而造成传动不准确；(3)图中A、B两点为轮1调节的极限位置，则移动物体的最高运动速度vmax＝______m/min，最低运动速度vmin＝______m/min；(4)图示移动物体向右作减速移动，则轮1的转向使用箭头表示应向________(填“左”或“右”)，且其移动的方向为向__________(填“上”或“下”)；(5)由以上问题可知摩擦轮传动特点是____________________________。