机械传动有哪些类型及各自应用 2.docx

机械传动有哪些类型及各自应用 2.docx

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机械传动有哪些类型及各自应用2

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。

1、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。

同步齿形带传动主要用机和纺织机械等。

皮带传动特点及应用

皮带传动

带传动是具有中间挠性件的传动方式，在机械传动中应用较为普遍，特别是带传动中的V带传动，应用极为广泛。

2、齿轮传动

齿轮传动的基本特点

1、齿轮传递的功率和速度范围很大，功率可从很小到数十万千瓦，圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。

齿轮尺寸可从小于1mm到大于10m。

2、齿轮传动属于啮合传动，齿轮齿廓为特定曲线，瞬时传动比恒定，且传动平稳、可靠。

3、齿轮传动效率高，使用寿命长。

4、齿轮种类繁多，可以满足各种传动形式的需要。

5、齿轮的制造和安装的精度要求较高。

齿轮传动的分类

齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。

按啮合方式分，齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。

按齿轮的齿向不同分，齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动；人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。

齿轮传动类型

1.圆柱齿轮传动2.锥齿轮传动3双曲面齿轮传动4螺旋齿轮传动5.蜗杆传动6.圆弧齿轮传动　7摆线齿轮传动

3.

三链传动

链传动的特点：

1）与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作；

2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低；

3）缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。

基本特点及其应用

　　链传动平均传动比准确,传动效率高，轴间距离适应范围较大，能在温度较高、湿度较大的环境中使用；但链传动一般只能用作平行轴间传动，且其瞬时传动比波动，传动噪声较大。

由于链节是刚性的，因而存在多边形效应（即运动不均匀性），这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动，在选用链传动参数时须加以考虑。

链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。

常见实例

自行车

　　若要将自行车速度增大，应该将牙盘半径增大，飞轮半径减小，后轮半径增大。

现在的变速自行车就是这样设计的。

链传动简图

滚子链传动

　　滚子链的结构如图2。

它由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。

链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和链轮轮齿的磨损。

滚子链

　　把一根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链，图3为双排链。

四蜗轮蜗杆传动

蜗轮蜗杆传动

（1）蜗杆传动的特点

单级传动就能获得很大的传动比，结构紧凑，传动平稳，无噪声，但传动效率低。

（2）蜗杆传动中涡轮转向的判定

蜗杆传动中蜗杆、涡轮转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的旋向及其旋转方向。

蜗杆传动应用

　　蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。

蜗杆传动

当要求传递较大功率时，为提高传动效率，常取Z1＝2～4。

此外，由于当γ1较小时传动具有自锁性，故常用在卷扬机等起重机械中，起安全保护作用。

它还广泛应用在机床、汽车、仪器、冶金机械及其它机器或设备中,其原因是因为使用轮轴运动可以减少力的消耗,从而大力推广。

五螺旋传动

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。

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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。

六棘轮机构

棘轮机构示意图

棘轮机构（ratchetandpawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。

棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。

在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。

棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。

应用

棘轮机构的主要用途有：

间歇送进、制动和超越等，以下是应用实例。

七曲轴连杆传动

曲柄连杆机构的功用

曲柄连杆机构的作用是提供燃烧场所，

把燃料燃烧后气体作用在活塞顶上的

膨胀压力转变为曲轴旋转的转矩，不断输出动力。

1）将气体的压力变为曲轴的转矩2将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动3

）把燃烧作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，以向工作机械输出机械能。

八液压传动系统

液压传动是以液体作为传动介质来实现能量传递和控制的一种传动形式。

液压传动过程（工作原理）是利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递与控制，借助于液压执行元件（缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。

掌握液压传动的结构、原理、特点、组成、符号及控制方式，是进行液压传动系统使用、安装、调试、维修的基础。

液压技术在以下行业领域得到广泛应用：

1机床工业：

磨床/铣床/刨床/拉床/车床/数控机床/组合机床等。

2工程机械：

挖掘机/装载机/推土机/压路机/铲运机等。

3矿山机械：

挖掘机/凿岩机/破碎机/提升机/液压支架等。

4吊运机械：

叉车/吊装车/皮带运输机等。

5建筑机械：

打桩机/平地机等。

6农业机械：

收割机/拖拉机等。

7冶金机械：

压力机/压钢机/电极升降机等。

8轻工机械：

注塑机/打包机/造纸机等。

9智能机械：

体育数字式锻炼机/模拟舱/机器人等。

10汽车工业：

自卸车/平板车/高空作业车/减振器等。

11航空航天：

飞机操纵系统、飞行器强度试验系统等。

九万向节传动

所谓万向节；指的是利用球型等装置以实现不同方向的轴动力输出，它也是汽车上的一个很重要部件。

万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。

在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。

万向节

十联轴器传动

联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。

在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。

一般动力机大都借助于机相联接。

梅花弹性联轴器

举例说明

联轴器属于机械通用零部件范畴，用来连接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。

在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。

一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接，是机械产品轴系传动最常用的连接部件。

20世纪后期国内外联轴器产品发展很快，在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器，对多数设计人员来讲，始终是一个困扰的问题。

常用联轴器有膜片联轴器，齿式联轴器，梅花联轴器，滑块联轴器，鼓形齿式联轴器，万向联轴器，安全器。