机械传动
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机械传动一.机械组成:1.机械传动是机械中应用最广泛的、最基本传动方式,常用机械传动有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和螺旋传动等。
2.一台完整的机械通常由动力部分、传动部分、执行部分和控制部分所组成。
3.操纵控制部分——是指为了保证或提高产品质量、产量,减轻人的劳动强度而设置的那些控制器、操纵机构。
操纵系统和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运行,并准确可靠地完成整机功能的装置。
操作系统—通过人工操作来实现上述要求。
如起动、离合、制动、变速、换向等装置。
控制系统—通过控制信号,经由控制装置,使控制对象改变工作参数或运行状态而实现上述要求的装置。
二.机械传动的作用1.传递运动和动力:将原动机的运动和动力传给执行机构。
2.调节运动速度和方向:起增速、减速、变速、换向、离合等作用。
3.改变运动形式啊:原动机的运动一般为旋转运动,通过传动系统可将旋转运动转换为执行机构所需的运动形式,如将旋转运动转化为执行运动;将连续运动转化为间歇运动。
三.机械传动的主参数机械传动的主参数一般包括转速n、线速度v、传动比i、功率P、效率h和转矩T等。
1.转速和圆周速度的关系:2.传动比:多级时:3.效率:4.转矩与功率关系:四.带传动1.带传动的组成和类型带传动是一种应用很广泛的机械传动。
带传动是由主动轮1、从动轮2和紧套在两轮上的环型带3所组成。
带传动是利用带与轮之间的摩擦力来传递运动和动力,如图3-1所示。
按照带的截面形状,传动带可分为平带、V带(俗称三角带)、多楔带与圆带等3-1平带v带多楔带圆带2.带传动的工作原理摩擦传动原理可知:为保证带传动正常工作,传动带必须以一定张紧力张紧在两带轮上,即带工作前两边已承受了相等的拉力,如图下图所示,称为初拉力F0。
工作时,带与带轮之间产生摩擦力,主动轮对带的摩擦力F f与带的运动方向一致,从动带轮对带的摩擦力F f与带的运动方向相反。
于是带绕入主动轮的一边被拉紧,称为紧边,拉力由F0增加到F1;带表绕入从动轮的一边被略微放松,称为松边,拉力由Fo减少到F2。
机械传动方式有哪些一、机械1.齿轮传动分类:平面齿轮传动、空间齿轮传动。
优点:适用的圆周速度和功率范围广;传动比准确、稳定、效率高;工作可靠性高、寿命长;可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。
缺点:要求较高的制造和安装精度、成本较高。
;不适宜远距离两轴之间的传动。
渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有齿顶圆;齿根圆;分度圆;摸数;压力角等。
2.涡轮涡杆传动适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。
优点:传动比大;构造尺寸紧凑。
缺点:轴向力大、易发热、效率低;只能单向传动。
涡轮涡杆传动的主要参数有:模数;压力角;蜗轮分度圆;蜗杆分度圆;导程;蜗轮齿数;蜗杆头数;传动比等。
3.带传动包括主动轮、从动轮;环形带。
1)用于两轴平行回转方向一样的场合,称为开口运动,中心距和包角的概念。
2)带的型式按横截面形状可分为平带、V带和特殊带三大类。
3)应用时重点是:传动比的计算;带的应力分析计算;单根V带的许用功率。
优点:适用于两轴中心距较大的传动;带具有良好的挠性,可缓和冲击,吸收振动;过载时打滑防止损坏其他零部件;构造简单、成本低廉。
缺点:传动的外廓尺寸较大;需张紧装置;由于打滑,不能保证固定不变的传动比;带的寿命较短;传动效率较低。
4.链传动包括主动链、从动链;环形链条。
链传动与齿轮传动相比,其主要特点:制造和安装精度要求较低;中心距较大时,其传动构造简单;瞬时链速和瞬时传动比不是常数,传动平稳性较差。
5.轮系1)轮系分为定轴轮系和周转轮系两种类型。
2)轮系中的输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比称为轮系的传动比。
等于各对啮合齿轮中所有从动齿轮齿数的乘积与所有主动齿轮齿数乘积之比。
3)在周转轮系中,轴线位置变动的齿轮,即既作自转,又作公转的齿轮,称为行星轮,轴线位置固定的齿轮则称为中心轮或太阳轮。
4)周转轮系的传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的方法来计算,必须利用相对运动的原理,用相对速度法(或称为反转法)将周转轮系转化成假想的定轴轮系开展计算。
一、设备基础知识1常见的几种机械传动方式机械传动按传力方式分,可分为摩擦传动和啮合传动,摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等,啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等;按传动比又可分为定传动比和变传动比传动;皮带传动皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成;由于张紧,在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力,当主动轮旋转时,借摩擦力带动从动轮旋转,这样就把主动轴的动力传给从动轴;皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动皮带传动的特点:1可用于两轴中心距离较大的传动;2皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动,使传动平稳、噪声小;3当过载时,皮带在轮上打滑,可防止其它零件损坏;4结构简单、维护方便;5由于皮带在工作中有滑动,故不能保持精确的传动比;6外廓尺寸大,传动效率低,皮带寿命短;三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种,从O到T皮带剖面的面积逐渐增大,传动的功率也逐渐增大;在机械传动中常碰到传动动比的概念,什么是传动比呢它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比,用I表示:即I=n1/n2;由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象,上述传动比公式只是个近似公式,那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢概括如下:在主动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向后收缩:在从动轮处,传动带沿带轮的运动是一面绕进,一面向前伸展;齿轮传动齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成;齿轮传动是应用最多的一种传动形式,它有如下特点能保证传动比稳定不变;2能传递很大的动力;3结构紧凑、效率高;4制造和安装的精度要求较高;5当两轴间距较大时,采用齿轮传动就比较笨重齿轮的种类很多,按其外形可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮两大类;6圆柱齿轮的外形呈圆柱形、牙齿分布在圆柱体的表面上,按照牙齿与齿轮轴的相对位置,圆柱齿轮又分为直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮,现在出现了人字形齿轮,圆柱齿轮多用于外啮合齿轮传动,也可以用作内啮合传动和齿轮齿条传动;在我们所用的许多转动设备的减速器内部使用圆柱齿轮传动结构;圆锥齿轮又叫伞齿轮,他的牙齿分布在圆锥体表面上;常用于相交轴之间的运动,轴线夹角可以是任意的,但最常见的是90度;一对齿轮的传动比计算如下式:I=n1/n2=z2/z1n1、n2分别表示主动轮和从动轮转速rpmz1、z2分别表示主动轮和从动轮的牙齿数链传动链传动是由两个具有特殊齿形的的齿轮和一条闭合的链条所组成,工作时主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条相啮合的从动链轮传动;这就是我们常见的自行车链轮链条传动原理;链传动的特点如下:1能保证较精确的传动比和皮带传动相比较2可以在两轴中心距较远的情况下传递动力与齿轮传动相比3只能用于平行轴间传动4链条磨损后,链节变长,容易产生脱链现象;链条传动主要用于传动比要求较准确,且两轴相距离较远,而且不宜采用齿轮的地方;链传动的传动比计算与齿轮传动相同;蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度,但彼此既不平行又不相交的情况下,通常在蜗轮传动中,蜗杆是主动件,而蜗轮是被动件;蜗轮蜗杆传动有如下特点:1结构紧凑、并能获得很大的传动比,一般传动比为7-80;2 工作平稳无噪音3 传动功率范围大4可以自锁5传动效率低,蜗轮常需用有色金属制造;蜗杆的螺旋有单头与多头之分;传动比的计算如下:I=n1/n2=z/Kn1-蜗杆的转速 n2-蜗轮的转速 K-蜗杆头数 Z-蜗轮的齿数螺旋传动螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的,主要用于将回转运动变为直线运动,同时传递运动和动力;螺旋传动的分类:1传力螺旋:以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,用于克服工作阻力;如各种起重或加压装置的螺旋;这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力,一般为简写工作,每次工作时间较短,工作速度也不高;2 传导螺旋:以传递运动为主,有时也承受较大的轴向载荷;如机床进给机构的螺旋等;传导螺旋主要在较长的时间内连续工作,工作速度较高,因此,要求具有较高的传动精度;3调整螺旋:以调整、固定零件的相对位置;如机床、仪器、及测试装置中的微调机构的螺旋;调整螺旋不经常转动,一般在空载下调整;螺旋传动的特点:传动精度高、工作平稳无噪音,易于自锁,能传递较大的动力等特点;二、流体机械设备1 概述在化工的储存和运输过程中,广泛使用了各种流体机械,以用来增加流体的能量,克服流动阻力,达到沿管路输送的目的,其中用于输送液体介质并提高其能量的称为泵,用来输送气体介质并提高其能量的称为风机或压缩机;在化工生产中,原料、半成品或产品大多是流体,而泵、风机或压缩机是连接管道和目的地的输送动力,因此流体机械在生产过程中占有极其重要的地位;分类:容积式往复式、活塞式、隔膜式、回转式叶片式离心式、轴流式、混流式喷射式流体机械的工作原理容积式:是依靠工作容积的周期性变化来实现流体的增压和输送的;其中活塞式是依靠活塞在汽缸内做往复运动而实现工作容积的周期性变化,例如往复泵和活塞式压缩机、隔膜式属于液压驱动,利用膜片来代替活塞的作用,回转式是借助于转子在在缸内做回转运动来实现工作容积的周期性变化,例如螺杆泵、齿轮泵和螺杆压缩机等;叶片式:是依靠旋转的工作叶轮,将机械性能传递给流体介质,并转化为流体的动能量,根据介质在叶轮内的流动方向分为离心式、轴流式、混流式,如离心泵、轴流泵、和离心风机等;喷射式:无工作叶轮,依靠一种介质的能量来输送另一种流体介质,如喷射泵等;2 流体力学基础液体的物理性质1液体的密度、重度:ρ=m/v;Y=G/v;Y=ρg2液体可压缩性:在受压后,液体的容积会缩小,密度会增大;3液体的粘性:当液体在外力作用下流动时,一般液体各层的运动速度不相等;由于分子间有内聚力,因此在液体的内部产生内摩擦力,以阻止液层间的相对滑动,物体的这种性质称为粘性;液体粘性的大小用粘度表示;一般情况下,温度升高,粘度降低;温度降低,粘度升高;液体的静力学性质1液体的静压力:液体在单位面积上所受的力,它垂直于其承受压力的表面,方向和该面的内法线方向一致;静止液体内任意点处所受的静压力在各个方向上都相等;2帕斯卡定律:在密闭容器中的平衡液体中,任意一点的压力如有变化,这个压力的变化值将传给液体中的所有各点,其值不变;液体的动力学性质1理想液体和稳定流动2流体的连续性:当理想液体在管中作稳定流动时,根据物质不灭定律,液体在管内既不能增多,也不能减少,因此在单位时间内流过管内每一个横截面的液体质量一定是相等的,这就是流体连续性定律;3伯努力定律:在密封管道内作稳定流动的理想液体,具有三种形式的能量:压力能、动能、势能,它们之间可以相互转化,并且液体在管道内任一处,这三种能量的总和是一定的,因此伯努力定律也可以称为理想液体作稳定流动时的能量守恒定律;液体流动中的压力损失一种是液体在不变的直管中流动因摩擦而产生的沿程压力损失,另一种是由于管线截面形状突然变化,液流方向改变或其他形式的液流阻力而引起局部压力损失;液体流动中的压力损失就是两者之和;气体的基本规律:即理想气体状态方程:PV=nRT;P是压强,V是体积,n是物质的量,R是个常数,T是开氏温度3 流体机械通用离心泵3.1.1工作原理:在启动泵之前,泵内应灌满液体,此过程为灌泵,工作时做功元件——叶轮中的液体跟着叶轮旋转,产生离心惯性力,在此离心惯性力作用下液体自叶轮甩出,提高了压力和速度,液体经过泵的导轮、压液室和扩压管,进一步提高压力后,从泵的排液口流到泵外管路中;与此同时,由于轮内液体被抛出,在叶轮中间的吸液口造成了低压,于吸入液面的压力形成压力差,于是液体不断被吸入,并以一定的压力排出;3.1.2主要部件:泵壳、叶轮、密封环、轴和轴承、轴封3.1.3主要性能参数:流量Q、扬程H、转速n、功率P、效率n分类:1按吸入方式分:单吸泵液体从一侧流入叶轮,存在轴向力、双吸泵液体从两侧流入叶轮,不存在轴向力,泵的流量几乎比单吸泵增加一倍2按级数分:单级泵泵轴上只有一个叶轮、多级泵同一根轴上装两个或多个叶轮,液体依次流过每级叶轮,级数越多,扬程越高3按泵轴方位分:卧式泵轴水平放置、立式泵轴垂直于水平面4按泵壳形式分:分段式泵壳体按与轴垂直的平面剖分,节段于节段之间用长螺栓联接、中开式泵壳体在通过轴心线的平面上剖分、蜗壳泵装有螺旋形压水室的泵、透平式泵装有导叶式压水室的泵5特殊结构泵:潜水泵、液下泵、管道泵、屏蔽泵、磁力泵、自吸式泵、高速泵等等;3.1.5启动前的准备:为了保证泵的安全运行,泵启动前应对设备作全面详细检查,尤其对新安装的泵和大修后的泵,更要注意做好检查工作,以便发现问题及时处理;1检查设备转子是否灵活轻便,泵内是否有摩擦声,如有应检查原因通过盘车检查2检查轴承中的润滑油是否正常,油质是否合格,油面应控制在油标1/2 ~2/3范围之内,无油或低油位严禁开车;3检查阀门启闭是否灵活;4检查泵电机的地脚螺栓及其它联接螺栓是否有松动或脱落,如有应拧紧或补上;5检查控制系统是否正常,各仪表显示是否准确;3.1.6启动和运转1确认罐中有物料,打开泵进口前的所有阀门;2启动电机,并检查原动机转向是否正确;3压力表显示压力数值稳定时,缓慢开启出口阀门为防止泵内液体过热,关闭阀门时间一般不超过3分钟;4如输送液体温度较高,启动前要均匀预热,其预热速度为3~5℃/分为宜;5随时观察,运转中轴承最高温度不得超过70℃;6绝不允许用吸入管路上的阀门来调节流量;避免产生汽蚀;7泵一般不宜在低于30%设计流量下连续运转,如果必须在该条件下连续运转时,则应在出口管路上安装旁通管,且使泵的流量达到规定使用范围;8发现泵有异常现象应及时处理无法判断时,及时停车;停车1缓慢关闭泵出口阀门;2停止电机;3关闭泵进口阀门4如环境温度低于液体凝固点或物料易沉淀,要放空泵腔内液体;磁力驱动离心泵磁力泵也是离心泵的一种,其叶轮工作原理与通用离心泵一样;不用之处在于磁力泵应用磁学原理,采用推拉式磁路结构,实现力矩的无接触传递,从而变动密封为静密封,达到无泄漏的目的;当电机转动时,通过联轴节带动泵的外磁钢旋转,磁力线透过隔离套带动内磁钢组件一起旋转,同轴的叶轮一起跟着旋转,从而把液体由吸入口吸入,排出口排出;由于泵内组件是靠输送的介质来润滑,所以一定不能无液体转动,并且液体必须洁净;电屏蔽离心泵电屏蔽泵也是离心泵的一种,其叶轮工作原理与通用离心泵一样;电屏蔽泵把电机和泵融为一体,利用屏蔽套把转子和定子隔开,叶轮装在转子轴上,转子在被输送介质中运转,其动力是定子通过电磁场传给它的;同磁力泵一样,其泵内组件是靠输送的介质来润滑,所以一定不能无液体转动,并且液体必须洁净无颗粒;齿轮泵齿轮泵是靠容积变化达到输送液体的目的;其泵壳内安装有一对互相啮合的齿轮,一个是主动轮,由原动机带动,另一个是从动轮;在运转时,在轮齿逐渐脱离啮合的一侧,齿间密闭容积增大,形成局部真空,液体在压差作用下进入泵内;随着齿轮旋转,两齿轮逐渐进入啮合,齿间容积减小,液体便被挤压出去;由于液体进入齿间,所以齿轮泵不能输送含有颗粒的液体,粘度也不易过低;螺杆泵螺杆泵内的转子就是螺杆;转子和定子衬套间形成几个互不相通的密封空腔,由于转子的转动,密封空腔沿着轴向由泵的吸入端向排除端方向运动,介质在空腔内连续由吸入端输向排出端;螺杆泵分为单、双、三螺杆泵;往复泵往复泵内做功部件是柱塞或活塞;当活塞后退移动时,泵缸内形成负压,则贮槽内液体经吸入阀进入泵缸内;当活塞前进移动时,缸内液体受压挤,压力增大,由排出阀排出;活塞往复一次,各吸入和排出一次液体,称为一个工作循环;这种泵称为单动泵;若活塞往返一次,各吸入和排出两次液体,称为双动泵;活塞由一端移至另一端,称为一个冲程;往复泵的流量与压头无关,与泵缸尺寸、活塞冲程及往复次数有关;隔膜泵隔膜泵也算是一种往复泵;在隔膜驱动装置的作用下,隔膜做往复运动,是泵腔的容积呈周期性变化,从而输送液体;一般流量较小;液环式真空泵主要用于抽输低于大气压的气体和蒸汽;它的工作原理是:装到轴上的叶轮偏心地安装在圆柱形泵体内,并可在其中转动;叶轮的转动使工作液在泵体内形成一转动的液环,液环在叶轮的两个叶片之间脉动;在吸气侧,液环逐渐远离叶轮轮毂,气体通过圆盘上的吸气口轴向进入泵内;在排气侧,液环又逐渐靠近叶轮毂,气体被压缩并通过圆盘上的排气口被轴向排出;图通过压缩腔室的原理图1液环 2泵体 3叶轮 4吸气口5排气口水或其他液体被用作工作液;工作液连同被抽气体不停地被排出泵体;因此液环必须不断地补充新鲜的冷却工作液;除了形成水环这一基本功能外,工作液还有散发压缩气体所产生的热量并密封叶轮和圆盘之间间隙的作用;如果需要,工作液还可冷却轴封的内部;这就是为什么工作液越冷越好的原因例如15℃的水温;工作液不能含有任何固体杂志,例如砂子等,否则泵将会严重磨损;如果工作液不纯,必须安装合适的过滤器和滤筛;螺杆真空泵螺杆真空泵内有一对间隙很小但互不接触的螺旋形转子;两根平行的收敛式螺杆的表面轮廓是由高精度的阿基米德曲线和昆比弧线组成,两根螺杆方向运行;螺旋线型分配齿轮决定了螺杆的相互位置;通过螺杆的旋转,气体被压缩到泵的排出口;在两个转子之间、转子与壳体之间都有一定的间隙,以避免相互磨擦;泵的增压室是油和水的自由设计;电机动力通过联轴器或皮带轮转给主动轴;罗茨真空泵在泵腔内,有二个“8”字形的转子分别安装在一对平行轴上,由一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动;在转子之间,转子与泵壳内壁之间,保持有一定的间隙,可以实现高转速运行;由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵;罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空;为了提高泵的极限真空度,常将罗茨泵串联使用;三、设备管理原则在长期的化工生产中,逐渐形成了一些言简意赅的化工设备管理原则;1四懂:即懂性能、懂作用、懂结构原理、懂故障预防和处理2三会:会使用、会维护保养、会排除故障3三好:管好、用好、养好4四项基本要求:要求设备整齐、整洁、润滑、安全5五项纪律:无操作证件不得操作设备;保持设备的整洁,润滑良好;严格履行交接班制度;随机工具、附件齐全;发现故障,立即停机检查或报告6润滑管理:五定:定点、定时、定质、定量、定人三级过滤:领油大桶到小油桶、小油桶到油壶、油壶到设备之间共三级7工具箱要求:开门见数、对号入座、清洁整齐、物卡相符8设备区域管理:区域划分具体要落实到班组;做到一平、二净、三见、四无、五不缺;即:一平:地面平整二净:门窗玻璃净,四周墙壁净三见:沟见底、轴见光、设备见本色四无:无垃圾、无杂草、无废料、无闲散器材五不缺:保温油漆不缺、螺栓手轮不缺、门窗玻璃不缺、灯泡灯罩不缺、。
机械传动的基本原理及类型
机械传动是指通过机械装置将运动和力量传递给其他部件或工作机构的过程。
机械传动可以实现运动的转换、速度的变换、转矩的增大等功能。
机械传动的基本原理:
1. 运动传递:通过轴承、销、齿轮等机械连接,将源运动传递给传动装置的输出端。
2. 力量传递:通过皮带、链条、齿轮等机械连接,将源力量传递给传动装置的输出端。
机械传动的类型:
1. 齿轮传动:通过齿轮的啮合和转动,将运动和力量传递给其他部件。
常见的齿轮传动有平行轴齿轮传动、交错轴齿轮传动等。
2. 皮带传动:通过带状的皮带将源运动和力量传递给其他部件。
可以通过调整皮带张紧程度来调节传动比。
常见的皮带传动有平行轴皮带传动、交错轴皮带传动等。
3. 链条传动:通过链条的环节连接来传递运动和力量。
链条传动适用于高负载和高转速的场合。
4. 销销传动:通过销销的连接,实现运动和力量的传递。
常见的销销传动有平行销传动、交叉销传动等。
5. 偶合器传动:通过机械偶合器将动力源与传动装置连接,实现运动和力量的传递。
6. 蜗杆传动:通过蜗轮蜗杆的啮合,实现大转速降低和大转矩输出的传动方式。
7. 传动链传动:通过柔性链条将运动传递给其他部件,适用于需要长距离传动和变距传动的场合。
8. 传动带传动:通过带状传动带将运动和力量传递给其他部件,适用于大功率传动和精确传动的场合。
机械传动知识点总结一、引言机械传动是指通过运动偶合两个或多个机械元件之间的动态连接,从而实现动力的传递。
机械传动在各种机械设备和工业生产中起着至关重要的作用,例如汽车、船舶、飞机、工程机械、纺织机械、农业机械等。
了解机械传动的知识对于工程师、技术人员和相关专业人士来说至关重要。
本文将深入探讨机械传动的基本原理、种类、设计要点以及应用领域等知识点。
二、机械传动的基本原理1. 动力传递的基本概念机械传动是以某种机构或元件作为媒介,传递动力或运动的过程。
动力传递包括动力传动和运动传动两种方式。
其中,动力传动是指利用机械装置将动力从一个地方传递到另一个地方,如汽车的发动机传递动力到车轮上;而运动传动是指通过机械装置将固定速度的运动传递到另一个地方,如小齿轮带动大齿轮转动。
2. 机械传动的作用机械传动可以实现以下几种功能:(1)传递和转换动力:将动力从一个部件传递到另一个部件,从而使设备能够正常工作;(2)调速和变速:通过传动装置的设计,可以实现设备的调速和变速功能;(3)改变运动方向:通过不同类型的传动装置,能够改变物体的运动方向;(4)传递扭矩和力矩:通过传动装置将扭矩或力矩从一个部件传递到另一个部件,以实现不同部件之间的协调运动。
三、机械传动的种类机械传动根据传递作用可以分为平动传动和回转传动两种。
而根据传动方式又分为齿轮传动、带传动、链传动、齿条传动等。
以下将分别介绍各种传动的特点及应用。
1. 齿轮传动齿轮传动是将机械运动和动力传递的齿轮配合的一类机械传动方式。
齿轮传动常见的有直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗杆传动等。
在齿轮传动中,齿轮的数量、模数等参数都对传动比、传动效率等方面有着重要的影响。
齿轮传动的优点是传动效率高、传动比稳定,应用广泛,如汽车、船舶、飞机、起重机等。
2. 带传动带传动是利用带子来传递动力,带传动又分为皮带传动和链条传动等。
皮带传动具有传动比可调、减震性好等优点,适用于传动比较大、转速较低的场合,如起重设备、电梯等;链传动具有传动效率高、传动力矩大等特点,适用于高速高力矩传动的场合,如自行车、机床等。
五种机械传动及应用场合机械传动是指通过一定的机械结构和装置,将动力源的能量传递给工作机构的一种方式。
常见的机械传动方式有齿轮传动、带传动、链传动、联轴器传动和蜗杆传动。
下面将分别介绍这五种机械传动方式及其应用场合。
一、齿轮传动:齿轮传动是指利用齿轮间的啮合传递动力的一种方式。
齿轮传动具有传递功率大、传动比稳定、可靠性高等特点,其应用场合广泛,主要用于需要精确传动比的机械装置中。
例如:汽车变速器、纺织机械、工程机械等。
二、带传动:带传动是指通过带状弹性元件将动力传递给工作机构的一种方式。
带传动具有传动平稳、传动比范围大、噪音低等优点,同时安装、维修方便。
其应用场合多为需要传递运动和动力的场合。
例如:农机械、工具机、小型机床等。
三、链传动:链传动是指通过链条的滚动接触传递动力的一种方式。
链传动具有传递功率大、传动比范围宽、工作可靠等特点,同时可实现正、反转运动。
其应用场合多为需要传递大功率和有严格要求的场合。
例如:自行车、摩托车、工程机械等。
四、联轴器传动:联轴器传动是指通过连接装置将两个轴联接起来,传递动力的一种方式。
联轴器传动具有结构简单、安装方便、传动平稳等优点,同时具有一定的断裂和重载保护功能。
其应用场合多为需要传递旋转运动的轴系。
例如:发电机组、泵站、轴承机床等。
五、蜗杆传动:蜗杆传动是指通过蜗杆和蜗轮间的啮合传递动力的一种方式。
蜗杆传动具有传动比大、传动效率低、自锁性好等特点,主要用于需要较大减速比和精确传动的场合。
例如:起重机械、机床、化工设备等。
以上是对五种机械传动方式及其应用场合的简要介绍。
不同的传动方式各有其特点和适用范围,根据具体的工作要求和使用环境来选择合适的传动方式是非常重要的。
机械设计手册机械传动摘要:一、机械传动概述1.机械传动的概念与分类2.机械传动在机械设计中的重要性二、机械传动的主要类型1.齿轮传动2.链传动3.带传动4.螺旋传动三、各类机械传动的优缺点分析1.齿轮传动2.链传动3.带传动4.螺旋传动四、机械传动的设计与计算1.齿轮传动的设计与计算2.链传动的设计与计算3.带传动的设计与计算4.螺旋传动的设计与计算五、机械传动的选择与应用1.根据工作条件选择合适的机械传动2.机械传动在不同机械设备中的应用六、机械传动的维护与故障排除1.机械传动的日常维护2.常见故障及其排除方法正文:【机械传动概述】机械传动是机械设备中将动力从一处传递到另一处的重要组件。
根据传动方式的不同,机械传动可分为齿轮传动、链传动、带传动和螺旋传动等。
在机械设计中,机械传动的选型与设计对整个设备的性能、寿命和安全具有重大影响。
【机械传动的主要类型】1.齿轮传动:齿轮传动是通过齿轮的啮合来实现动力传递的一种机械传动方式。
它具有传递扭矩大、传动比稳定、寿命长等优点,广泛应用于各种机械设备。
2.链传动:链传动是利用链条的啮合来传递动力的一种机械传动方式。
它的优点是传动比大、结构紧凑,但耐磨性和抗疲劳性相对较差。
链传动常用于低速、大扭矩的传动场合。
3.带传动:带传动是通过带子的摩擦力来传递动力的一种机械传动方式。
它具有结构简单、安装方便等优点,但传动比小、易打滑。
带传动常用于中、高速、小扭矩的传动场合。
4.螺旋传动:螺旋传动是通过螺纹的摩擦力来传递动力的一种机械传动方式。
它的优点是传动比稳定、结构简单,但传动效率低、易磨损。
螺旋传动常用于垂直轴的传动。
【各类机械传动的优缺点分析】1.齿轮传动:齿轮传动的优点是传动比精确、传动效率高、寿命长;缺点是结构复杂、重量大、成本高。
2.链传动:链传动的优点是传动比大、结构紧凑、成本低;缺点是磨损较快、抗疲劳性差、需要润滑。
3.带传动:带传动的优点是结构简单、安装方便、成本低;缺点是传动比小、易打滑、磨损较快。
机械传动是机械设备中实现能量或运动传递的关键技术,常用的机械传动方式包括以下几种:1. 带传动:通过张紧在主动轮和从动轮上的带(如平带、V 带、同步带等)将动力从主动轴传递到从动轴。
特点是结构简单、缓冲吸振、能过载保护,但传动效率相对较低,存在弹性滑动损失。
2. 链传动:链条作为中间介质连接主动链轮和从动链轮来传递动力,具有与带传动类似的优点,但在承受较大载荷时性能更稳定,且对中心距要求较灵活,但噪音和磨损相对较大。
3. 齿轮传动:利用互相啮合的齿轮进行力和运动的传递,包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等多种形式。
齿轮传动具有精度高、效率高、承载能力强等特点,广泛应用于各种精密设备和重型机械中。
4. 蜗轮蜗杆传动:一种特殊的齿轮传动,由蜗杆和蜗轮组成,常用于需要大减速比、自锁功能或反向转动的情况。
蜗轮蜗杆传动有良好的自锁性和平稳性,但其效率相对较低。
5. 螺旋传动:主要指丝杠副传动,通过螺纹间的相互作用,实现旋转运动转化为直线运动或反之。
这种传动方式通常用于精确进给机构,例如机床中的刀架移动系统。
6. 液压传动:利用液体的压力能进行能量转换,可以实现无级变速和远程控制,适用于大型重载设备以及需要精确平稳控制速度和位置的应用场合。
7. 气压传动:类似液压传动,以压缩空气为工作介质,结构简单、成本低、安全环保,常见于自动化生产线及轻型负载设备。
8. 连杆传动:如曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构等,主要用于将往复直线运动变为旋转运动或相反转换。
9. 棘轮与棘爪传动:实现单向驱动或多段停顿的功能,如自行车后飞轮的棘轮结构。
10. 摩擦轮传动:通过两轮之间的摩擦力传递运动和动力,可实现无级调速,但不宜用于重载或高速工况。
每种传动方式都有其适用范围和优缺点,在设计机械传动系统时应根据实际需求选择最合适的传动类型。
机械传动
机械传动的目的:1,传递能量和能量的分配;2,转速的改变;3,运动形式的改变(如回转运动改变为往复运动)。
传动的分类:分为机械传动、流体传动和电传动。
机械传动分为啮合传动和摩擦传动;流体传动分为液压传动和气压传动。
以下是产品设计中最常见的几种传动方式。
1.摩擦轮传动。
摩擦轮传动分为:圆柱摩擦轮传动;圆锥摩擦轮传动;平盘摩擦轮传动。
圆柱摩擦轮传动又分圆柱平摩擦轮传动和圆柱槽摩擦轮传动。
摩擦轮传动的优点:1;由于摩擦轮轮面没有轮齿,所制造简单,而且工作时不会发生类似齿轮节距误差所引起的周期性冲击,因而运动平稳,噪声小。
2;过载时发生打滑,故能防止机器中重要零件的损坏。
3;能无级地改变传动比等。
主要缺点:1;效率较低。
2;当传递同样大的功率时,轮廓尺寸和作用在轴与轴承上的载荷都比齿轮传动大。
3;不能传递很大的功率。
4;不能保持准确的传动比。
5;干摩擦时磨损大、寿命短。
6;必须采用压紧装置等。
设计时注意要点:1;两旋转轴位置关系的精度要求要高。
2;预紧力与负载之间的关系要计算准确。
3;为了提高表面的摩擦力,接触面光洁度做得低点。
2.带传动。
带传动根据带的截面形状不同,可分为平带传动、V带传动、同步带传动、多楔带传动等。
传动形式分为开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮传动。
带传动的优点:1;能缓和载荷冲击。
2;运行平稳,噪声小。
3;制造和安装精度要求不高。
4;过载时将引起带在带轮上打滑,因而可防止其他零件的损坏。
5;可增加带长以适应中心距较大的工作条件。
带传动的缺点:1;有弹性滑动和打滑,使效率降低和不能保持准确的传动比,(同步带传动除外)。
2;传递同样大的圆周力时,啮合传轮廓尺寸和轴上的压力比动大。
3;带寿命较短。
设计时注意要点:1;多楔带和V型带传动时,两轮的对应槽要在一直线上。
2;多楔带和V型带传动时,两轮旋转轴要平行。
3;皮轮轮直径不能过小,以免减短皮带使用寿命。
4;皮带包角不能过小,以免皮带打滑。
5;皮带要方便更换,因皮带是易损品。
3.齿轮传动
齿轮传动的分类:按轴的布置方式分为平行轴齿传动,相交轴齿轮传动,交错轴齿轮传动。
平行轴齿传动分为直齿轮传动、平行轴斜齿轮传动、人字齿轮传动、齿轮齿条传动、内齿轮传动。
齿轮传动的优点:1;工作可靠,使用寿命长。
2;瞬时传动比为常数。
3;传动效率高。
4;结构紧凑。
5;功率和速度适用范围很广。
齿轮传动的缺点:1;制造成本高,精度要求高。
2;精度低时,振动和噪声较大。
3;不宜用于轴间距离大的传动。
设计时注意要点:1;选择合理的材料与加工方法,(金属材料的加工方法有插齿、滚齿、压铸等,塑料材料的加工方法有注塑、滚齿。
2;两配合的齿轮的模数要一致。
3;配合齿轮的旋转轴的位置关系精度要较高。
4;齿轮端面的接触面要尽量小。
5;传动速度比较快的场合尽理不要用直齿轮传动,以免噪音太大。
6;相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工,以免加工精度不一样而造成噪音过大。
7;齿轮本身强度要大于与所能受的负载。
4.蜗杆传动
蜗杆传动按蜗杆形状不同可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。
蜗杆又分为阿基米德蜗杆(ZA型),渐开线蜗杆(ZI型),法向直廓蜗杆(ZN型)。
蜗杆传动的优点:结构紧凑、工作平稳、噪声小、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。
蜗杆传动的缺点:制造精度要求高,摩擦发热严重,一般要有冷却系统。
传动效率低。
设计时注意要点:1;相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工,以免加工精度不一样而造成噪音过大。
2;两配合的蜗轮与蜗杆的模数、螺旋角要一致。
3;配合蜗轮与蜗杆的旋转轴的位置关系精度要较高。
4;转速不高和负载不是很大的场合可以用斜齿轮代替蜗轮。
5;要注意有润滑和散热结构。
5.链传动
链传动的优点:1;没有滑动。
2;工况相同时,传动尺寸比较紧凑。
3;不需要很大的张紧力,作用在轴上的载荷较小。
4;传动效率较高。
5;能在温度较高、湿度较大的环境中使用等。
链传动的缺点:1;只能用于平行轴间的传动。
2;瞬时速度不均匀,高速运转时不如带传动平稳。
3;不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用。
4;工作时有噪声。
5;制造费用比带传动高。
设计时注意要点:1;要注意链条的节距与链轮齿距的关系要一致。
2;两链轮的中心距与链条的长度关系要适当,链条不能太松或太紧。
3;链轮与链条要尽量采用常用标准件。
6.平面连杆传动机构
平面连杆机构是由一些刚性构件用低副联接而成的机构的平面机构。
分类:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
1、优点:
1)能够实现多种运动形式的转换,如它可以将原动件的转动转变为从动件的转动、往复移动或摆动。
反之也可将往复移动或摆动转变为连续地转动。
2)平面连杆机构的连杆作平面运动,其上各点的运动轨迹曲线有多种多样,利用这些轨迹曲线可实现生产中多种工作要求。
3)平面连杆机构中,各运动副均为面接触,传动时受到单位面积上的压力较小,且有利于润滑,所以磨损较轻,寿命较长。
另外由于接触面多为圆柱面或平面,制造比较简单,易获得较高的精度。
2、缺点:
1)难以实现任意的运动规律。
2)惯性力难平衡(构件作往复运动和平面运动),易产生动载荷。
3)设计复杂。
4)积累误差(低副间存在间隙),效率低。
主要应用:应用广泛(各种机械和仪表,折叠伞的收放机构,公共汽车车门开闭机构,牛头刨床工作部分,风扇摇头机构,挖土机等都是连杆机构。
设计时注意要点:1;要注意销钉连接处的配合精度。
2;曲柄、摇杆、连杆的两孔的中心距、平行度精度要求较高。
3;要注意保证曲柄、摇杆、连杆的机械强度。
4;高速旋转,容易磨损的地方要有耐摩的衬套,方便更换。
7.凸轮传动机构
分类:连续式凸轮传动、间歇式凸轮传动
优点:其动载荷小、无刚性冲击和柔性冲击,以适应高速运转的要求。
同时它无需采用其他的定位装置,就可获得高的定位精度,机构结构紧凑,是当前被公认的一种较理想的高速、高精度
的分度机构。
缺点:加工成本较高,对装配、调整要求严格
主要应用:内燃机配气机构、冲床的自动送料机构、缝纫机上的挑线凸轮机构
8.棘轮传动机构
分类: 常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类,按啮合方式可分为外啮合、内啮合棘轮机构,根据棘轮的运动又可分为单向式和双向式两种棘轮机构。
优点:结构简单、制造方便、运动可靠,而且棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大的范围内调节。
缺点:工作时有较大的冲击和噪声,而且运动精度较差。
所以棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合。
主要应用:在生产中主要用作进给、超越和转位等工艺动作的控制。
9.槽轮传动机构
槽轮机构(又称马尔他机构)能将主动轴的匀速连续转动转换成从动轴的间歇运动,常用于各种转位机构中。
分类:槽轮机构可分为外接、内接、和球面三种基本形式
优点:构造简单,外形尺寸小,机械效率较高,并能较平稳地、间歇地进行转位。
缺点:由于槽轮机构的转角是不可调节的,因而只能用于定转角的间歇运动机构中。
主要应用:自动机床、电影机械、糖果包装机械等。
10.螺旋传动机构
由螺旋副连接相邻构件而成的机构称为螺旋机构。
螺旋机构由螺杆、螺母及机架组成。
按其功能不同分为三种类型:
(1) 传力螺旋它以传递动力为主。
要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,用以克服工件阻力。
如各种起重或加压装置的螺旋。
这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力,一般为间歇性工作,每次的工作时间较短,工作速度也不高,而且通常需有自锁能力。
如注塑机的进料注射机构,千斤顶。
(2) 传导螺旋它以传递运动为主,有时也承受较大的轴向载荷,如机床进给机构的
螺旋丝杠等。
传导螺旋主要在较长的时间内连续工作,工作速度较高,因此,要求具有较
高的传动精度。
车床的刀具进给机构。
(3) 调整螺旋它用以调整、固定零件的相对位置,如机床、仪器及测试装置中的微
调机构的螺旋。
调整螺旋不经常转动,一般在空载下调整。
如钻床、铣床的高度调整机构。
优点:1、回转运动变换为直线运动,运动准确性高,且有很大的降速比;复式螺旋可以获得较大的位移,差动螺旋可以获得微小的位移。
2、结构简单,制造方便。
3、工作平稳,无噪声,可以传递很大的轴向力
缺点:1、传动效率低,有自锁作用,相对运动表面磨损较快
2、实现往复运动要靠主动件改变转动方向
另外,螺旋机构在反行程时若不自锁,即当螺旋升角大于当量摩擦角时,它还可以将
直线运动转换为旋转运动
主要应用:手动机床的进给操纵机构,按摩椅机芯的上下传动机构。