1、第五章機械傳動基礎知識國家職業資格培訓教材技能型人才培訓用書機械基礎（初級）國家職業資格培訓教材編審委員會 編李培根 主編依據依據 勞動和社會保障部勞動和社會保障部 制定的制定的國家職業標準國家職業標準要求編寫要求編寫國家職業資格培訓教材技能型人才培訓用書機械傳動基礎知識第五章第五章機械傳動基礎知識第五章機械傳動基礎知識培訓學習目標 了解常用的傳動方式及機械傳動在機了解常用的傳動方式及機械傳動在機器中的運用；熟悉帶傳動、鏈傳動、齒輪器中的運用；熟悉帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、螺旋傳動、液壓傳動的組成、特點傳動、螺旋傳動、液壓傳動的組成、特點及應用場合。及應用場合。第五章機械傳動基礎知識 二、齒輪

2、傳動的特點二、齒輪傳動的特點三、齒輪傳動的分類及應用場合三、齒輪傳動的分類及應用場合四、齒輪傳動的基本要求四、齒輪傳動的基本要求第五節螺旋傳動第五節螺旋傳動一、螺旋傳動的組成與特點一、螺旋傳動的組成與特點二、螺旋傳動的類型二、螺旋傳動的類型第六節液第六節液 壓傳動壓傳動一、液壓傳動工作原理一、液壓傳動工作原理二、液壓傳動的組成二、液壓傳動的組成三、液壓傳動的優缺點及應用三、液壓傳動的優缺點及應用復習思考題復習思考題目目 錄錄第一節機械傳動的概念第一節機械傳動的概念一、常用的傳動方式一、常用的傳動方式二、機械傳動在機器中的運用二、機械傳動在機器中的運用第二節帶傳動第二節帶傳動一、帶傳動的組成、類

3、型和工作原理一、帶傳動的組成、類型和工作原理二、帶傳動的特點二、帶傳動的特點三、帶傳動的應用三、帶傳動的應用第三節鏈傳動第三節鏈傳動一、鏈傳動的組成和特點一、鏈傳動的組成和特點二、鏈傳動的類型二、鏈傳動的類型第四節齒輪傳動第四節齒輪傳動一、齒輪傳動的組成一、齒輪傳動的組成第五章機械傳動基礎知識第五章機械傳動基礎知識第一節 機械傳動的概念一、常用的傳動方式1機械傳動機械傳動機械傳動是采用帶輪、齒輪、鏈輪、軸、蝸桿與蝸輪、機械傳動是采用帶輪、齒輪、鏈輪、軸、蝸桿與蝸輪、螺母與螺桿等機械零件組成的傳動裝置，即采用帶傳動、鏈螺母與螺桿等機械零件組成的傳動裝置，即采用帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動和

4、螺旋傳動等裝置來進行功率和傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動和螺旋傳動等裝置來進行功率和運動的傳遞。運動的傳遞。2液壓傳動液壓傳動液壓傳動是采用液壓元件，利用液體液壓傳動是采用液壓元件，利用液體(油或水油或水)作為工作介作為工作介質，以其壓力進行功率和運動的傳遞。目前在交通工具、建質，以其壓力進行功率和運動的傳遞。目前在交通工具、建筑機械以及其他機器上，特別是在金屬切削機床筑機械以及其他機器上，特別是在金屬切削機床(如磨床、拉如磨床、拉床、組合機床、高效率的自動和半自動機床床、組合機床、高效率的自動和半自動機床)上獲得更為廣泛上獲得更為廣泛的應用，已成為機床業發展的一個重要方面。的應用，已成為機床業發展

5、的一個重要方面。第五章機械傳動基礎知識第一節 機械傳動的概念一、常用的傳動方式3氣壓傳動氣壓傳動氣壓傳動是采用氣動元件，利用壓縮空氣作為工作介質，氣壓傳動是采用氣動元件，利用壓縮空氣作為工作介質，以其壓力進行運動和功率的傳遞。氣壓傳動近年來在國內外以其壓力進行運動和功率的傳遞。氣壓傳動近年來在國內外都得到很快發展，這是因為它不僅可以實現單機自動化，而都得到很快發展，這是因為它不僅可以實現單機自動化，而且可以控制流水線和自動線的生產過程，是實現自動控制的且可以控制流水線和自動線的生產過程，是實現自動控制的一種重要方法。一種重要方法。4電氣傳動電氣傳動電氣傳動是采用電力設備和電氣元件，利用調整其電

6、參電氣傳動是采用電力設備和電氣元件，利用調整其電參數數(電壓、電流和電阻電壓、電流和電阻)，來實現運動或改變運動速度。如異步，來實現運動或改變運動速度。如異步電動機、直流電動機及用于典型機床電動機、直流電動機及用于典型機床(如車床、磨床、鉆床如車床、磨床、鉆床)上上的電氣控制裝置。的電氣控制裝置。第五章機械傳動基礎知識第一節 機械傳動的概念二、機械傳動在機器中的運用1改變運動速度改變運動速度電動機的轉速是比較高的，經帶傳動到齒輪箱輸入軸上的電動機的轉速是比較高的，經帶傳動到齒輪箱輸入軸上的齒輪時，轉速已降低，再通過改變滑移齒輪嚙合位置便能獲得齒輪時，轉速已降低，再通過改變滑移齒輪嚙合位置便能獲

7、得幾種不同的轉速。可見帶傳動和齒輪傳動可將某一輸入轉速變幾種不同的轉速。可見帶傳動和齒輪傳動可將某一輸入轉速變為幾種不同的輸出轉速，從而使滑枕能夠獲得多種不同的移動為幾種不同的輸出轉速，從而使滑枕能夠獲得多種不同的移動速度。速度。2改變運動方式改變運動方式牛頭刨床的動力部分是電動機，輸入的運動形式是回轉運牛頭刨床的動力部分是電動機，輸入的運動形式是回轉運動，經帶傳動和齒輪傳動后仍為回轉運動，但經平面連桿機構動，經帶傳動和齒輪傳動后仍為回轉運動，但經平面連桿機構(由偏心銷由偏心銷11、滑塊、滑塊12和導桿和導桿13、銷釘、銷釘7及滑枕及滑枕5組成組成)后，牛頭后，牛頭刨床中滑枕的運動方式卻為直線

8、往復移動。刨床中滑枕的運動方式卻為直線往復移動。3傳遞動力傳遞動力電動機的輸出功率通過帶傳動和齒輪傳動及平面連桿機構電動機的輸出功率通過帶傳動和齒輪傳動及平面連桿機構把動力傳給滑枕，然后使裝在刀架上的刨刀把動力傳給滑枕，然后使裝在刀架上的刨刀9有足夠的切削力有足夠的切削力完成刨削工作。完成刨削工作。第五章機械傳動基礎知識第二節 帶傳動一、帶傳動的組成、類型和工作原理1帶傳動的組成帶傳動的組成圖圖53帶傳動的組成帶傳動的組成1主動帶輪主動帶輪2從動帶輪從動帶輪3環形帶環形帶2帶傳動的類型帶傳動的類型(1)靠摩擦傳動的帶靠摩擦傳動的帶圖圖54帶傳動的類型帶傳動的類型a)平帶平帶b)V帶帶c)圓帶圓

9、帶d)多楔帶多楔帶e)同步帶同步帶(2)靠嚙合傳動的帶靠嚙合傳動的帶圖圖55同步帶的結構同步帶的結構1承載層承載層2基體基體第五章機械傳動基礎知識第二節 帶傳動二、帶傳動的特點1帶傳動的優點帶傳動的優點1)帶具有良好的彈性，故傳動平穩且無噪聲。帶具有良好的彈性，故傳動平穩且無噪聲。2) 特有的過載保護作用。特有的過載保護作用。3)適用于兩傳動軸中心距較大的場合適用于兩傳動軸中心距較大的場合(中心距中心距a最大可達最大可達10m)。4)結構簡單、加工容易、成本低廉、維護方便。結構簡單、加工容易、成本低廉、維護方便。2帶傳動的缺點帶傳動的缺點1) 不能保證瞬時傳動比不能保證瞬時傳動比(兩輪瞬時角速

10、度兩輪瞬時角速度1與與2之比之比)恒恒定。定。2) 結構緊湊性較差，尤其當傳遞功率較大時，傳動的外廓結構緊湊性較差，尤其當傳遞功率較大時，傳動的外廓尺寸也較大。尺寸也較大。3)帶的使用壽命往往較短，一般只有帶的使用壽命往往較短，一般只有2 0003 000h。4)帶傳動的效率較低，這是由于帶傳動中存在彈性滑動，帶傳動的效率較低，這是由于帶傳動中存在彈性滑動，消耗了部分功率。消耗了部分功率。5)帶傳動不適用于油污、高溫、易燃和易爆的場合。帶傳動不適用于油污、高溫、易燃和易爆的場合。第五章機械傳動基礎知識第二節 帶傳動三、帶傳動的應用由于帶傳動存在傳動效率較低、瞬時傳動比不恒由于帶傳動存在傳動效率

11、較低、瞬時傳動比不恒定和結構不緊湊的缺點，故一般用于傳動比不要求準定和結構不緊湊的缺點，故一般用于傳動比不要求準確的確的50kW以下中小功率的傳動，帶的工作速度一般以下中小功率的傳動，帶的工作速度一般為為525m/s，傳動比，傳動比i7。帶傳動一般多用于動力部。帶傳動一般多用于動力部分分(電動機電動機)到工作部分的高速傳動，如牛頭刨床中的到工作部分的高速傳動，如牛頭刨床中的帶傳動。帶傳動。第五章機械傳動基礎知識第三節鏈傳動一、鏈傳動的組成和特點圖圖56鏈傳動的組成鏈傳動的組成1主動鏈輪主動鏈輪2從動鏈輪從動鏈輪3鏈條鏈條1鏈傳動的組成鏈傳動的組成(1)鏈傳動的優點鏈傳動的優點1)由于鏈傳動是具

12、有中間撓性件的嚙合傳動由于鏈傳動是具有中間撓性件的嚙合傳動 平均傳動比恒定不變。平均傳動比恒定不變。2)鏈條裝在鏈輪上不需要很大的張緊力，對鏈條裝在鏈輪上不需要很大的張緊力，對 軸的壓力小。軸的壓力小。3)鏈傳動中兩軸的中心距較大，最大可達鏈傳動中兩軸的中心距較大，最大可達5 6m。4)能在較惡劣的環境能在較惡劣的環境(如油污、高溫、多塵、潮如油污、高溫、多塵、潮 濕、泥沙、易燃及有腐蝕性的條件濕、泥沙、易燃及有腐蝕性的條件)下工作。下工作。(2)鏈傳動的缺點鏈傳動的缺點1) 其瞬時傳動比是變化的，所以在傳動平穩性其瞬時傳動比是變化的，所以在傳動平穩性 要求高的場合不能采用鏈傳動。要求高的場合

13、不能采用鏈傳動。2)鏈條與鏈輪工作時磨損較快，使用壽命較鏈條與鏈輪工作時磨損較快，使用壽命較 短。短。3)鏈傳動由于平穩性差，故有噪聲。鏈傳動由于平穩性差，故有噪聲。4)安裝時對兩輪軸線的平行度要求較高。安裝時對兩輪軸線的平行度要求較高。5)無過載保護作用。無過載保護作用。2鏈傳動的優、缺點鏈傳動的優、缺點第五章機械傳動基礎知識第三節鏈傳動二、鏈傳動的類型圖圖57滾子鏈結構滾子鏈結構1內鏈板內鏈板2滾子滾子3套筒套筒4外鏈板外鏈板5銷軸銷軸2齒形鏈齒形鏈1滾子鏈滾子鏈圖圖59齒形鏈齒形鏈a)齒形鏈鏈板和鏈輪齒形鏈鏈板和鏈輪b)內導片式內導片式c)外導片式外導片式第五章機械傳動基礎知識第三節鏈傳

14、動三、鏈傳動的應用鏈傳動主要用于兩軸相距較遠、傳動功率較大且平均鏈傳動主要用于兩軸相距較遠、傳動功率較大且平均傳動比又要求保持不變、工作條件惡劣傳動比又要求保持不變、工作條件惡劣(如多粉塵、油污、如多粉塵、油污、泥沙、潮濕、高溫及有腐蝕性氣體泥沙、潮濕、高溫及有腐蝕性氣體)的場合。目前多用于化的場合。目前多用于化工機械、礦山機械、農業機械、自行車、摩托車和裝配流工機械、礦山機械、農業機械、自行車、摩托車和裝配流水線傳動機構中。鏈傳動的一般適用范圍為：功率水線傳動機構中。鏈傳動的一般適用范圍為：功率P一般小一般小于于100kW，傳動比為滾子鏈，傳動比為滾子鏈i68、齒形鏈、齒形鏈i10,效率效率

15、0.920.98，中心距，中心距a一般小于一般小于6m。第五章機械傳動基礎知識第四節齒 輪 傳 動一、齒輪傳動的組成齒輪齒輪傳動是由傳動是由主動齒輪主動齒輪1、從動齒輪從動齒輪2和機架所和機架所組成，如組成，如圖圖510所示。齒所示。齒輪傳動在輪傳動在機械傳動機械傳動中應用最中應用最廣。廣。圖圖510齒輪傳動齒輪傳動1主動齒輪主動齒輪2從動齒輪從動齒輪第五章機械傳動基礎知識第四節齒 輪 傳 動二、齒輪傳動的特點1齒輪傳動的優點齒輪傳動的優點1)由于采用合理的齒由于采用合理的齒形曲線，所以齒輪傳動能形曲線，所以齒輪傳動能保證兩輪瞬時傳動比恒定，保證兩輪瞬時傳動比恒定，傳遞運動準確可靠。傳遞運動準

16、確可靠。2)適用的傳動功率和適用的傳動功率和圓周速度范圍較大。圓周速度范圍較大。3)傳動效率較高，一傳動效率較高，一般圓柱齒輪的傳動效率可般圓柱齒輪的傳動效率可達達98%，使用壽命也較長。，使用壽命也較長。4)結構緊湊、體積小。結構緊湊、體積小。2齒輪傳動的缺點齒輪傳動的缺點1)當兩傳動軸之間的距離當兩傳動軸之間的距離較大時，若采用齒輪傳動結構較大時，若采用齒輪傳動結構就會復雜，所以齒輪傳動不適就會復雜，所以齒輪傳動不適用于距離較遠的傳動。用于距離較遠的傳動。2)沒有過載保護作用。沒有過載保護作用。3)在傳遞直線運動時，不在傳遞直線運動時，不如液壓傳動和螺旋傳動平穩。如液壓傳動和螺旋傳動平穩。

17、4)制造和安裝精度要求較制造和安裝精度要求較高、成本也高高、成本也高。第五章機械傳動基礎知識第四節齒 輪 傳 動三、齒輪傳動的分類及應用場合1)閉式齒輪傳動，如減速器齒閉式齒輪傳動，如減速器齒輪、機床變速箱中的齒輪。輪、機床變速箱中的齒輪。2)開式齒輪傳動，如沖床傳動開式齒輪傳動，如沖床傳動齒輪、建筑攪拌機上的齒輪及機床齒輪、建筑攪拌機上的齒輪及機床的交換齒輪等。的交換齒輪等。3)半開式齒輪傳動半開式齒輪半開式齒輪傳動半開式齒輪傳動介于上述兩者之間，一般將傳傳動介于上述兩者之間，一般將傳動齒輪浸入油池內，上面僅裝有簡動齒輪浸入油池內，上面僅裝有簡單的防護罩。單的防護罩。圖圖511齒輪傳動分類齒

18、輪傳動分類a)圓柱直齒輪傳動圓柱直齒輪傳動b)圓柱斜齒輪傳動圓柱斜齒輪傳動c)人字齒輪傳動人字齒輪傳動d)內嚙合傳動內嚙合傳動e)齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動f)錐齒輪傳動錐齒輪傳動(1)圓柱齒輪傳圓柱齒輪傳動動(2)錐齒輪傳動錐齒輪傳動1按齒輪形狀分類按齒輪形狀分類2按齒輪傳動的工作條件分類按齒輪傳動的工作條件分類第五章機械傳動基礎知識第四節齒 輪 傳 動四、齒輪傳動的基本要求四、齒輪傳動的基本要求1傳動平穩傳動平穩齒輪在傳動過程中，應始終嚴格保持恒定的瞬時傳動比。齒輪在傳動過程中，應始終嚴格保持恒定的瞬時傳動比。由于齒輪采用了合理的齒形曲線由于齒輪采用了合理的齒形曲線(通常采用漸開線、擺線和圓

19、通常采用漸開線、擺線和圓弧，其中最常用的是漸開線弧，其中最常用的是漸開線)，于是就保證了瞬時傳動比保持，于是就保證了瞬時傳動比保持不變。這樣可保持傳動平穩，提高齒輪的工作精度，以適用于不變。這樣可保持傳動平穩，提高齒輪的工作精度，以適用于高精度及高速傳動。高精度及高速傳動。2承載能力強承載能力強齒輪具有足夠的抵抗破壞能力以傳遞較大的動力，并且還齒輪具有足夠的抵抗破壞能力以傳遞較大的動力，并且還要有較長的使用壽命和較小的結構尺寸。要有較長的使用壽命和較小的結構尺寸。要滿足上面兩個基本要求，就須對輪齒形狀、齒輪的材料、齒要滿足上面兩個基本要求，就須對輪齒形狀、齒輪的材料、齒輪加工、熱處理方法、裝配

20、質量等諸多方面提出相應的要求。輪加工、熱處理方法、裝配質量等諸多方面提出相應的要求。第五章機械傳動基礎知識第五節螺 旋 傳 動一、螺旋傳動的組成與特點一、螺旋傳動的組成與特點圖圖512車床絲杠傳動車床絲杠傳動1螺旋傳動的組成螺旋傳動的組成螺旋傳動主要由螺桿、螺母和螺旋傳動主要由螺桿、螺母和機架組成。機架組成。2螺旋傳動的特點螺旋傳動的特點螺旋傳動具有結構簡單，工作螺旋傳動具有結構簡單，工作連續、平穩、無噪聲，承載能力大，連續、平穩、無噪聲，承載能力大，傳動精度高，易于自鎖等優點，故傳動精度高，易于自鎖等優點，故在機械中有著廣泛的應用。其缺點在機械中有著廣泛的應用。其缺點是磨損大，效率低，但近年

21、來由于是磨損大，效率低，但近年來由于滾動螺旋的應用，使磨損和效率問滾動螺旋的應用，使磨損和效率問題得到了極大的改善。題得到了極大的改善。第五章機械傳動基礎知識第五節螺 旋 傳 動二、螺旋傳動的類型二、螺旋傳動的類型1按螺旋副摩擦性質分按螺旋副摩擦性質分(1)滑動螺旋滑動螺旋1)螺桿與螺母之間的摩擦大，螺桿與螺母之間的摩擦大，易磨損，且傳動效率低。易磨損，且傳動效率低。2)可設計成具有自鎖特性的可設計成具有自鎖特性的傳動。傳動。3)結構簡單、制造方便。結構簡單、制造方便。(2)滾動螺旋滾動螺旋1)螺旋副之間為滾動摩擦，螺旋副之間為滾動摩擦，摩擦因數小，不易磨損，傳動效摩擦因數小，不易磨損，傳動效

22、率高。率高。2)不具有自鎖性，可以變直不具有自鎖性，可以變直線運動為旋轉運動。線運動為旋轉運動。3)結構復雜，制造困難。結構復雜，制造困難。圖圖513滑動螺旋滑動螺旋圖圖514滾動螺旋滾動螺旋a)外循環式外循環式b)內循環式內循環式第五章機械傳動基礎知識第六節螺 旋 傳 動二、螺旋傳動的類型二、螺旋傳動的類型2按使用要求不同分按使用要求不同分(1)傳動螺旋傳動螺旋(3)調整螺旋調調整螺旋調圖圖5 15機床工作臺傳動機構機床工作臺傳動機構1螺桿螺桿2螺母螺母3機架機架4溜板溜板圖圖516傳力螺旋傳力螺旋a)螺旋千斤頂螺旋千斤頂b)螺旋壓力機螺旋壓力機圖圖517雙螺旋機構雙螺旋機構1可動螺母可動螺

23、母2固定螺母固定螺母3螺桿螺桿圖圖518彈簧規彈簧規(2)傳力螺旋傳力螺旋第五章機械傳動基礎知識第六節液 壓 傳 動一、液壓傳動工作原一、液壓傳動工作原理理圖圖519液壓千斤頂液壓千斤頂1手柄手柄 2小液壓缸小液壓缸 3小活塞小活塞 4小液壓缸下腔小液壓缸下腔 5、7單向閥單向閥 6油箱油箱 8放油塞放油塞 9管道管道 10大液壓缸下腔大液壓缸下腔 11大活塞大活塞 12大液壓缸大液壓缸第五章機械傳動基礎知識第六節液 壓 傳 動二、液壓傳動的組成二、液壓傳動的組成1動力元件動力元件各種類型的液壓泵各種類型的液壓泵(齒輪泵和葉片泵等齒輪泵和葉片泵等)為液壓傳動系統的為液壓傳動系統的動力元件，它是

24、將機械能轉換成液壓能的轉換裝置。動力元件，它是將機械能轉換成液壓能的轉換裝置。2執行元件執行元件各種類型的液壓缸各種類型的液壓缸(作直線運動作直線運動)、液壓馬達、液壓馬達(作旋轉運動作旋轉運動)為液壓傳動系統中的執行元件，它是將液壓能轉換成機械能為液壓傳動系統中的執行元件，它是將液壓能轉換成機械能的裝置。的裝置。3控制調節元件控制調節元件溢流閥、流量閥、換向閥等為液壓傳動系統的控制調節溢流閥、流量閥、換向閥等為液壓傳動系統的控制調節元件，它是控制液壓系統的壓力、流量、方向的裝置。元件，它是控制液壓系統的壓力、流量、方向的裝置。4輔助元件輔助元件油箱、濾油器、壓力表、管道等，是組成液壓系統必不油箱、濾油器、壓力表、管道等，是組成液壓系統必不可少的輔助元件。可少的輔助元件。第五章機械傳動基礎知識第六節液 壓 傳 動三、液壓傳動的優缺點及應用三、液壓傳動的優缺點及應用1液壓傳動與機械液壓傳動與機械 傳動相比的優點傳動相比的優點2液壓傳動的缺點液壓傳動的缺點3液壓傳動應用實例液壓傳動應用實例在工程機械、冶金機械、礦山機械、起重運輸機械、