过程设备机械设计基础机械传动.pptx

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1、12 机械传动的基本参数1）传动比(i)：主动件和从动件转速 之比n1/n2：2）传动功率和传动效率第1页/共54页2讨论传动效率是机器传动装置设计制造和运行的综合指标；传动效率越高越好，最大为1；本章主要内容V带传动，齿轮传动，蜗轮蜗杆传动等第2页/共54页33 选择机械传动的一般原则小功率大功率传动比大其他第3页/共54页49.2 V9.2 V带传动第4页/共54页59.2.1 带传动的类型摩擦传动V V带传动带传动平带传动平带传动圆带传动圆带传动啮合传动第5页/共54页69.2.1 带传动的类型多楔带传动同步齿形带传动啮合传动第6页/共54页71.特点2.应用 一般工作环境，传递中小功率

2、，9.2.2 带传动的特点和应用优点：两轴中心距大 工作平稳、安全 结构简单。缺点：外廓尺寸大 传动比不稳定 传动效率低。传动比无严格要求两轴中心距较大。第7页/共54页89.2.3 V带传动中的参数第8页/共54页99.2.3 带传动中的参数1、三角胶带的基本尺寸 包角：带与带轮接触弧所对应中心角。皮带速度和传动比 第9页/共54页10中心距和带长第10页/共54页112、带的受力分析1）传递圆周力产生的拉应力：紧边：松边：第11页/共54页12其他概念初拉力：运行前的张紧力Fo；有效拉力：紧边拉力与松边拉力之差，大小等于带与轮之间的摩擦力；最大有效拉力可以由欧拉公式计算；第12页/共54页

3、132）离心力产生的拉应力第13页/共54页143）带弯曲产生的弯曲应力因此：第14页/共54页15第15页/共54页16讨论带中的弯曲应力随着带厚增大，轮径减小而增大；带上某处的应力随着位置的不同而不断变化，这种应力称为交变应力，由于交变应力而引起的带失效称为疲劳失效；带运行一周中的最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。第16页/共54页173、带的弹性滑动 滑动系数：传动比：第17页/共54页184、带传动的失效形式打滑 产生原因：带所传递的圆周力超过带轮接 触面间的摩擦力的总和。造成后果：带发热，磨损迅速。防止方法：增大初拉力Fo 增大摩擦系数 保证小轮有一定大小的包角。第18页/共5

4、4页19疲劳失效 产生原因：皮带交变应力 造成后果：带断裂 防止方法：控制带中最大应力。第19页/共54页205、V带的标准a 帘布芯结构 b 绳芯结构1包布 2顶胶 3抗拉体 4底胶图9-8 第20页/共54页215、V带的标准按承载能力分Y、Z、A、B、C、D、E 以内周长度为公称长度/基准长度B 2240 GB/T1171-96 B 为带型 2240 为内周长度 对应的国家标准：GB/T1171-96第21页/共54页226 带轮材料和结构材料灰铁：HT150，HT200等，摩擦系数较大结构铸铁带轮的典型结构铸铁带轮的典型结构 轮槽剖面轮槽剖面第22页/共54页23铸铁带轮的典型结构铸铁

5、带轮的典型结构 轮槽剖面轮槽剖面第23页/共54页249.3 9.3 齿轮传动第24页/共54页259.3.1 9.3.1 齿轮传动分类1、分类(一)第25页/共54页264 4、齿轮传动的优点：n n 传递比稳定传递比稳定;n n 传递功率大传递功率大;2 2、按齿廓曲线分类：n n 渐开线，摆线，圆弧渐开线，摆线，圆弧3 3、按工作情况分类：开式齿轮传动 闭式齿轮传动 效率高效率高;结构紧凑结构紧凑.第26页/共54页27下标规定：1为主动轮，2为从动轮；9.3.2 齿廓啮合基本定律推导 符号规定：齿廓1上的K点的速度齿廓2上的K点的速度过K点作公法线nn，交O1O2于P。第27页/共54

6、页28因为在齿廓啮合传动时，两齿廓既不能压入也不能分离，所以在nn上的分量必须相等，过O2作O2 Z/nn，交O1K于Z，得到两相似三角形第28页/共54页29 要保持传动比i 恒定,不论齿廓在任何位置接触，过接触点的公法线都必须与连心线交于一点。这就是齿廓啮合基本定律。第29页/共54页30 凡是满足齿廓啮合基本定律的曲线都可以作为齿廓。常用的齿廓线有三种，渐开线，摆线，和圆弧。渐开线齿轮易于制造，安装和调试，应用最广泛。第30页/共54页319.3.3 渐开线齿廓的特点1、渐开线的生成2）渐开线上任一点的法线必切于基圆，渐开线上各点的曲率半径是变化的。3）同一基圆上的渐开线完全相同；第31

7、页/共54页324）基圆半径越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线为一直线，相应的齿轮为齿条。5）基圆内无渐开线；6）渐开线上某点的法线与该点的速度方向线之间的夹角，称为压力角；基圆一定时，靠近齿顶部分接触时，压力角较大，靠近齿根部接触时，压力角较小。第32页/共54页33第33页/共54页342、渐开线齿廓啮合的重要性质 1）渐开线齿轮满足齿廓啮合基本定律 2）啮合线为一直线，啮合角为一常数，且恒等于节圆的压力角；3）中心距可分性，传动比等于基圆半径的反比；4）齿廓间具有相对滑动，公法线方向速度不等；N1N2四线合一两基圆的内公切线；啮合线；K点的公法线；力作用线；第34页/共5

8、4页353、渐开线齿廓的瞬时传动比恒定第35页/共54页369.3.4 直齿圆柱齿轮的基本尺寸齿轮各部分名称第36页/共54页37齿顶圆da齿根圆df分度圆d基圆db齿厚s齿槽宽e轮齿各部分名称n n齿距pn n齿顶高han n齿根高hfn n全齿高hn n齿宽b第37页/共54页38五个基本参数：1、模数：m=P/2、压力角：=20o3、齿数(Z)：d=Zm4、齿顶高/系数：ha=m5、径向间隙/系数：C=0.25m表9-4 标准模数系列(摘自GB13571987)第一第一系列系列11.251.522.53456810第二第二系列系列1.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.

9、55.5(6.5)79第38页/共54页399.3.5 渐开线齿轮正确啮合的条件第39页/共54页409.3.6 齿轮的失效形式和材料选择1、齿轮的失效形式 轮齿折断 齿面疲劳磨损 齿面胶合 齿面磨损第40页/共54页41 齿面应具有较高的抗点蚀、耐磨损、抗咬合以及抗塑性流动的能力，齿根要有较高的抗折断能力。锻钢：(35，40，45)Cr、35SiMn 铸钢：ZG270-500、ZG310-570 铸铁：HT200、HT300、QT500-7 非金属材料：2、齿轮材料第41页/共54页429.4 蜗杆传动第42页/共54页43用途：用于两相交成直角的轴间的 传动。优点：传动比大 结构紧凑 传动

10、平稳缺点：效率低蜗杆传动的用途及优缺点第43页/共54页449.4 轮系及减速机第44页/共54页459.4 轮系及减速机定义：由一系列齿轮组成的传动系统定轴轮系：每一齿轮的几何轴线都是固定的。动轴轮系：至少有一齿轮的轴线绕另一齿轮的轴线转动的轮系。减速机：由一组或几组轮系组成的机器。第45页/共54页46一、定轴轮系的计算规定：外啮合，i为负。内啮合，i为正。第46页/共54页47第47页/共54页48定轴轮系传动比等于组成轮系的各对啮合齿轮的连乘积；也等于各对齿轮传动中的从动轮齿数与主动轮齿数的乘积之比，而首尾两齿轮转向相同或相反，取决于外啮合的次数。第48页/共54页49二、动轴轮系的计算第49页/共54页50转速比：第50页/共54页51 例：设Z1=27，Z2=17，Z3=61，n1=600rpm,求：传动比i1,H和转臂H的转速nH解：n3=0，从而有第51页/共54页52三、减速机 齿轮减速机：圆柱齿轮减速机 蜗杆减速机：圆柱蜗杆减速机 行星减速机：摆线针轮减速机第52页/共54页53动画第53页/共54页54感谢您的观看！第54页/共54页