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机械传动基础知识

2018-3-30 11:14| 发布者: dymodel| 查看: 1686| 评论: 0|原作者: laoztou

摘要: 机器的种类很多。它们的外形、结构和用途各不相同,有其个性,也有其共性。我们将机器认真研究分析以后,可以看出,有些机器是可以将其他形式的能转变为机械能的,如电动机、汽油机、蒸汽轮机,这类机器叫做原动机; ...

机器的种类很多。它们的外形、结构和用途各不相同,有其个性,也有其共性。我们将机器认真研究分析以后,可以看出,有些机器是可以将其他形式的能转变为机械能的,如电动机、汽油机、蒸汽轮机,这类机器叫做原动机;有些机器是需要原动机带动才能运转工作的,如车床、打米机、水泵,这类机器叫做工作机。把运动从原动机传递到工作机,把运动从机器的这部分机件传递到那一部分机件叫做传动。传动的方式很多,有机械传动,也有液压、气压传动以及电气传动。这里只介绍最简单、最常用的机械传动知识。

  (1)皮带传动
  如果要把运动从原动机(如电动机)传递到距离较远的工作机(如打米机、水泵),最简单最常用的方法,就是采用皮带传动。
  图6-21是几种常见的皮带传动方式。它是依靠皮带与皮带轮之间的摩擦来传动的。图中先转动起来的皮带轮D1叫主动轮,被主动轮带动而转动的皮带轮D2叫被动轮或从动轮。
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  (a)开口式传动;(b)交叉式传动;(c)半交叉式传动;(d)复式传动
  图6-21
  皮带传动在皮带传动中,两个轮的转速比与两轮的直径成反比,这个比叫传动比,用符号i表示,即
  
  式中:n1为主动轮转速;n2为被动轮转速;D1为主动轮直径;D2为被动轮直径。
  如果是由几对皮带轮组成的传动,其传动比可以用下式计算:
   3.jpg



  (2)齿轮传动
  两轴距离较近,要求传递较大转矩,且传动比要求较严时,一般都用齿轮传动。齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动。其形式很多,应用广泛。齿轮传动的主要特点有:
  (1)效率高。在常用的机械中,以齿轮传动效率最高,如一级齿轮传动的效率可达99%,这对大功率传动十分重要。
  (2)结构紧凑。在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸较小。
  (3)工作可靠,寿命长。设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮,寿命长达一二十年。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
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图6-22
  齿轮(4)传动比较稳定。齿轮传动之所以获得广泛应用,就是因其具有这一特点。
  齿轮传动分为圆柱齿轮传动和圆锥齿轮传动两种。圆柱齿轮有直齿、斜齿和内齿三种,分别如图6-22(a),(b),(c)所示。直齿圆柱齿轮的特点是加工方便,用途较广,但齿上负荷集中,传动不平稳。斜齿圆柱齿轮的特点是传动平稳,载荷分布均匀,但有轴向力产生,因此要用平面轴承。内齿圆柱齿轮传动的特点是两轴旋转方向相同并且占空间小,但加工较困难。圆柱齿轮用在两轴平行情况下的传动。在两轴线相交的情况下采用圆锥齿轮传动。圆锥齿轮有直齿和螺旋齿两种,分别如图6-22(d)(e)所示。直齿圆锥齿轮特点是加工方便,但在传动中噪音较大。螺旋齿圆锥齿轮的特点是传动圆滑,噪音小,但加工麻烦。

  齿轮传动的传动比i可用下式表示:
  3.jpg


  复式齿轮传动的传动比可用下式表示:
   …
  式中,Z1、Z2、Z3、Z4…为各个齿轮的齿数。
  (3)链传动
  在两轴距较远而速比又要正确时,可采用链传动。链传动的被动轮圆周速度虽然波动不定,但其平均值不变,因此,可以在传动要求不高的情况下代替齿轮传动。
  链有滚子链和齿状链两种,如图6-23所示。在传动速度较大时,一般多用齿状链,因为这种链在传动时声音较小,所以又叫做无声链。
  链传动的传动比和齿轮传动相同。
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  图6-23链传动
  (4)蜗杆蜗轮传动
  在两轴轴线错成90°而彼此既不平行又不相交的情况下,可以采用蜗杆蜗轮传动,图6-24所示。蜗杆蜗轮传动的特点是:蜗杆一定是主动的,蜗轮一定是被动的,因此应用于防止倒转的装置上。但它的最大特点是减速,能得到较小的传动比,且所占的空间小,一般应用于减速器上。
  (5)齿轮齿条传动
  要把直线运动变为旋转运动,或把旋转运动变为直线运动,可采用齿轮齿条传动,如图6-25所示。
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  图6-24 蜗杆蜗轮传动
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  图6-25齿轮齿条传动
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图6-26螺旋传动
齿轮齿条传动时,可以是齿条不动而齿轮在齿条上滚动带动机件平移,也可是齿轮在原地旋转,而齿条在齿轮上移动一段距离。
  (6)螺旋传动
  要把旋转运动变为直线运动,也可以用螺旋传动。例如,车床上的长丝杆的旋转,可以带动大拖板纵向移动,转动车床小拖板上的丝杆,可使刀架横向移动等,如图6-26所示。
  在普通的螺旋传动中,丝杆转一圈,螺母移动一个螺矩,如果丝杆头数为K,螺距为h毫米,传动时,丝杆转一圈,螺母移动的距离
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