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文檔簡介

汽車機械基礎模塊四汽車常用傳動分析學習目標1.知識目標(1)了解齒輪傳動的特點及分類。(2)熟悉齒輪傳動的用途。(3)會計算齒輪傳動的傳動比。(4)掌握漸開線標準直齒輪的基本參數及幾何尺寸計算。(5)了解漸開線直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件和連續傳動條件。(6)掌握齒輪傳動的失效形式。2.能力目標(1)具有識別齒輪傳動種類的能力(2)能計算齒輪的各個參數單元十三齒輪傳動任務引入汽車在行駛過程中通過手動選擇檔位,就能實現變速、轉向或倒車,它們是怎樣實現的呢?

目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構齒輪傳動特點齒輪傳動——利用齒輪副來傳遞運動和(或)動力的一種機械傳動齒輪傳動特點:1.瞬時傳動比準確,傳動平穩。結構緊湊,適用范圍廣。2.傳動精度高;傳動效率高,可達99%。工作可靠、壽命長。3.可實現兩軸平行、交叉、交錯的傳動。4.齒輪需要專用制造設備,成本較高。齒輪傳動類型1.按輪齒形狀分類根據輪齒形狀的不同,齒輪可分為直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪、斜齒錐齒輪、齒條和人字齒等。

齒輪傳動類型2.按齒輪軸線位置分類:根據軸線位置不同,齒輪傳動可分為平行軸齒輪傳動、相交軸齒輪傳動和交錯軸齒輪傳動,

齒輪傳動類型3.按齒輪嚙合情況分類:齒輪傳動可分外嚙合傳動和內嚙合傳動

外嚙合傳動內嚙合傳動齒輪傳動類型4.按工作條件分類:齒輪傳動可分為開式、半開式和閉式傳動三類。開式齒輪傳動:傳動裝置沒有防塵罩或機殼,齒輪完全暴露在外面,外界雜物容易侵入,且潤滑不良,多用于低速、非重要場合。半開式齒輪傳動:齒輪傳動裝置有簡單的防護裝置,但不能嚴格防止外界雜物的侵入,潤滑條件一般,多用于農業機械、建筑機械及簡單機械裝備。閉式齒輪傳動:齒輪經過精確加工,放置于密封嚴密的箱體內,潤滑條件好,多用于汽車、機床等重要場合。

齒輪傳動類型

兩軸平行兩軸不平行按輪齒方向按嚙合情況直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動外嚙合齒輪傳動內嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動錐齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動齒輪傳動目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構漸開線的形成及性質1.漸開線的形成

動直線沿著一固定的圓作純滾動時,此動直線上任一點K的運動軌跡CK稱為漸開線,該圓稱為漸開線的基圓,其半徑以rb表示,直線稱為漸開線的發生線。漸開線的形成及性質1.漸開線的形成漸開線齒輪——以同一個基圓上產生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪。漸開線的形成及性質2.漸開線的性質發生線在基圓上滾過的線段長等于基圓上被滾過的弧長漸開線上任意一點的法線必切于基圓漸開線的形狀取決于基圓的大小漸開線上各點的曲率半徑不相等漸開線上各點的齒形角(壓力角)不等漸開線的起始點在基圓上,基圓內無漸開線漸開線直齒圓柱齒輪的各部分名稱

漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數標準齒輪的齒形角α

齒數z

模數m

齒頂高系數ha*

頂隙系數c*

漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數1.標準齒輪的齒形角α

漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數齒形角——在端平面上,過端面齒廓上任意點K的徑向直線與齒廓在該點處的切線所夾的銳角,用α表示。K點的齒形角為αK。漸開線齒廓上各點的齒形角不相等,K點離基圓越遠,齒形角越大,基圓上的齒形角α=0°。分度圓壓力角——齒廓曲線在分度圓上的某點處的速度方向與曲線在該點處的法線方向(即力的作用線方向)之間所夾銳角,也用α表示。2.齒數z

一個齒輪的輪齒總數。漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數3.模數m

齒距p除以圓周率π所得的商,即m=p/π。模數已經標準化。齒數相等的齒輪,模數越大,齒輪尺寸就越大,輪齒也越大,承載能力越大。漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數4.齒頂高系數ha*

對于標準齒輪,規定ha=ha*m。ha*稱為齒頂高系數。我國標準規定:正常齒ha*=1。5.頂隙系數c*

當一對齒輪嚙合時,為使一個齒輪的齒頂面不與另一個齒輪的齒槽底面相抵觸,輪齒的齒根高應大于齒頂高,即應留有一定的徑向間隙,稱為頂隙,用c表示。對于標準齒輪,規定c=c*m。c*稱為頂隙系數。我國標準規定:正常齒c*=0.25。漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算公式名稱代號計算公式齒形角α標準齒輪為20°齒數z通過傳動比計算確定模數m通過計算或結構設計確定齒厚ss=p/2=πm/2齒槽寬e

e=p/2=πm/2齒距pp=πm基圓齒距pbpb=pcosα=πmcosα齒頂高haha=ha*m=m漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算公式名稱代號計算公式齒根高hfhf=(ha*+c*)m=1.25m齒高hh=ha+hf=2.25m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+2ha=m(z+2)齒根圓直徑df

df=d-hf=m(z-2.5)基圓直徑dbdb=dcosα標準中心距aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構一對漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合特性嚙合特性一對漸開線標準直齒一對漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合過程如圖一對漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合特性1.傳動比的恒定性在兩輪節點C處的線速度值相等,線速度的方向垂直于O1、O2的連線,即有

所以,漸開線標準直齒圓柱齒輪的傳動比值為恒定不變。一對漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合特性2.嚙合角的不變性漸開線齒輪的兩齒廓無論在何處嚙合,齒廓間作用的壓力方向始終在兩基圓的內公切線上,即在接觸點的公法線上,也就是嚙合線方向上,嚙合線成為固定的直線。所以,齒廓間作用的壓力方向不變,傳動平穩。一對漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合特性3.中心距的可分性一對漸開線標準直齒圓柱齒輪的傳動比與兩輪的基圓半徑成反比。在傳動中,如果實際中心距發生微小的改變,傳動比的值也不會發生變化,稱之為漸開線齒輪傳動的中心距可分性。漸開線齒輪正確嚙合條件

一對漸開線標準直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是:兩個齒輪的模數和壓力角分別相等,且等于標準值。漸開線齒輪連續傳動的條件

若齒輪連續傳動,必須保證在前對輪齒即將脫離嚙合前,后一對輪齒進入嚙合。為此,應使實際嚙合線K2K1至少等于或大于齒輪的基圓齒距Pb,即K2K1/Pb≥1。將K2K1/Pb的值,稱為齒輪傳動的重合度,用ε表示,即

ε=K2K1/Pb≥1重合度ε是齒輪傳動中一個非常重要的性能指標。重合度ε越大,意味著同時參與嚙合的輪齒對數越多,每對齒輪承受的載荷越小,提高了齒輪傳動的平穩性和承載能力。齒輪傳動的中心距齒輪傳動時,如果相互嚙合的齒輪之間有側隙,在傳動過程中將會出現振動和沖擊。為保證無側隙嚙合,在安裝齒輪時,應保證分度圓與節圓重合,稱為標準安裝目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構齒輪的加工有鑄造、鍛造、熱軋、注塑等,常用切削加工法1.仿形法

常用軸向剖面形狀與被切齒輪齒槽的形狀完全相同的成性銑刀銑削加工,常用盤形銑刀或指狀銑刀加工。

仿形法加工齒輪精度低,效率低,適用單件生產齒輪的加工2.展成法利用一對無側隙嚙合的齒輪傳動,兩輪齒廓曲線互為包絡線的原理,將其中一個齒輪做成刀具的齒形,與被加工齒輪的毛坯共軛展成運動,形成漸開線齒形。常用的加工方法有齒輪插刀加工和蝸輪滾刀加工。齒輪的加工2.展成法展成法加工齒輪的精度高,漸開線的形狀準確,生產率高“只要模數和壓力角相同,不管齒數多少,都能用同一把刀具來加工,所以得到廣泛的應用。但是,用蝸輪滾刀加工齒輪時,為了得到漸開線齒形,安裝時必須將滾刀軸線傾斜一定的角度,傾斜角的誤差使得加工后的齒輪輪廓不是準確的漸開線齒形。對于齒形精度要求較高的漸開線齒輪,只能采用插齒加工的方法。根切現象用展成法加工齒輪時,如果齒輪的齒數太少,輪齒根部的漸開線齒廓就會被部分切去,這種現象稱為根切。根切現象輪齒被根切后,齒根的強度被削弱,傳動精度降低,平穩性變差,所以應當避免根切現象的發生“根切現象的產生與齒輪的齒數有關,理論計算表明,只有當被加工的標準直齒圓柱齒輪的齒數小于17齒時,才會出現根切現象。變位齒輪當被加工齒輪的齒數小于17時,只有采用變位的加工方法,才能避免出現根切現象,變位加工所得到的齒輪稱為變位齒輪。變位齒輪的加工是靠調整刀具與被加工齒輪中心距的方法獲得的。變位齒輪將變位加工后的齒輪與標準齒輪的齒廓相對比,可以發現經過正變位加工后得到的齒輪,分度圓的齒厚大于齒寬;經過負變位加工后的齒輪,分度圓的齒厚小于齒寬。目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構斜齒圓柱齒輪齒廓嚙合特點直齒輪在嚙合過程中,兩輪的齒面在任一瞬時的接觸線均是平行于軸線的等長線段,載荷忽然間沿全齒寬突然加上或卸下,故傳動的平穩性較差,沖擊和噪聲較大。斜齒輪的齒廓曲線是漸開線螺旋面,一對斜齒輪的齒面齒面接觸線于軸線的不等長線段,在嚙合過程中,先是由短變長,然后由長變短,直至脫離離合。因此,斜齒輪傳動同時嚙合的輪齒對數多,重合度大,常用于高速重載傳動。斜齒圓柱齒輪主要參數和幾何尺寸1.螺旋角β斜齒輪的螺旋線與軸線之間的夾角,稱為斜齒輪分度圓柱上的螺旋角,用β表示。β越大,斜齒輪的優點越明顯,但在嚙合中所產生的軸向力也越大,故常取β=8°~20°。斜齒圓柱齒輪主要參數和幾何尺寸2.模數mn和mt如圖所示,法向齒距Pn與端面齒距Pt之間的關系為Pn=Ptcosβ將上式兩端同時除以π,根據模數的定義有Pn=Ptcosβ則Mn和Mt分別表示法向模數和端面模數,其中,法向模數Mn規定為標準值斜齒圓柱齒輪主要參數和幾何尺寸3.壓力角αn和αt斜齒輪在分度圓上的壓力角也有法向壓力角αn和端面壓力角αt之分,兩者之間的關系為tanαn=tanαtcosβ其中,規定法向壓力角αn為標準值:αn=20°。斜齒圓柱齒輪主要參數和幾何尺寸斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件對于外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動,只有兩輪的法向模數和法向壓力角分別相等、兩輪的分度圓螺旋角數值相等且旋向相反時才能保證正確嚙合,即mn1=mn2=mn

αn1=αn2=αn

β1=-β2目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構直齒錐齒輪特點、類型和應用1.錐齒輪的傳動特點錐齒輪的輪齒分布在圓錐體上,其齒形從大端向小端逐漸收縮錐齒輪傳動常用于傳遞兩相交軸之間的運動和動力。兩軸之間的交角∑由傳動要求確定,多為90°直齒錐齒輪特點、類型和應用2.錐齒輪的分類錐齒輪傳動分為直齒、斜齒和曲齒三種。直齒易于制造和安裝,最為常用;斜齒已逐漸被曲線齒所代替;曲線齒比直齒重合度大,承載能力高,傳動效率高,傳動平穩,噪聲小,在汽車、飛機等高速重載傳動中得到廣泛應用。直齒錐齒輪傳動的基本參數和幾何參數1.直齒錐齒輪的基本參數(1)模數直齒錐齒輪人的模數同樣有國標進行規定,一般可根據齒輪強度和結構要求進行選取。(2)分度圓錐角錐齒輪軸線與分度圓錐面所夾的銳角,稱為分度圓錐角,用δ表示(3)軸交角相互嚙合時兩錐齒輪軸線之間的夾角稱為軸交角,用Σ表示。通常采用Σ=90°。即δ1+δ2=90°。(4)壓力角、齒頂高系數及頂隙系數國標規定,標準直齒錐齒輪的壓力角α=20°。正常齒的齒頂高系數ha*=1,c*=0.2。直齒錐齒輪傳動的基本參數和幾何參數2.直齒錐齒輪的幾何參數錐齒輪有大、小端之分,故直齒錐齒輪的參數分為大端參數和小端參數。為了方便計算和測量,將錐齒輪的大端參數作為標準參數。直齒錐齒輪傳動的基本參數和幾何參數2.直齒錐齒輪的幾何參數軸交角Σ=90°的標準直齒錐齒輪幾何尺寸的計算公式:錐齒輪的正確嚙合條件直齒錐齒輪傳動的正確嚙合條件為:兩個錐齒輪大端的模數和壓力角分別相等,即:

m1=m2=m

α1=α2=α目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構齒輪的失效形式1.輪齒折斷齒輪傳動時,輪齒承受很大的載荷,根部產生彎曲應力,在長期循環載荷的作用下,當彎曲應力超過材料允許的疲勞強度極限時,輪齒的根部將出現疲勞裂紋,隨著裂紋的擴大,導致整個齒根折斷,這種折斷稱為疲勞折斷。輪齒受到短時過載或沖擊作用而引起的突然折斷,稱為過載折斷。過載折斷常出現在沒有良好潤滑條件的開式齒輪傳動中。齒輪的失效形式2.齒面疲勞點蝕齒輪傳動時,若長期循環的交變應力超過材料的許用值,接觸表面就會出現微小的疲勞裂紋“在充分潤滑的條件下,進入裂紋的潤滑液受到密封高壓的作用,使齒面金屬剝落而形成麻點狀的凹坑,這種現象稱為疲勞點蝕。齒面疲勞點蝕常出現在閉式齒輪的傳動中,點蝕多發生在靠近節線的齒根面上。齒輪的失效形式3.齒面磨損輪齒嚙合表面落入金屬屑,粉塵等物質,當潤滑條件較差時,齒面材料被磨損,失去了漸開線齒廓的形狀。齒面磨損常發生在潤滑條件較差的開式齒輪傳動中。齒輪的失效形式4.齒面膠合相互嚙合的金屬齒面,在高速重載下表面壓力和溫度過高容易造成黏著,隨著齒面的相對運動,較硬的齒面將較軟的齒面撕成溝紋的現象,稱為齒面膠合。高速和低速重載的齒輪傳動,容易發生齒面膠合。齒輪的失效形式5.齒面塑性變形如果齒輪的齒面硬度不高,當低速重載,沖擊載荷或頻繁啟動時,輪齒表面在切向摩擦力的相互作用下,主動輪的表面被拉出凹槽變形,從動輪的表面將被擠壓出凸棱,破壞了正常的齒形,

稱為齒面塑性變形。目錄01任務一齒輪傳動的類型與特點02任務二漸開線標準直齒圓柱齒輪03任務三漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動04任務四漸開線齒輪的加工與根切現象05任務五斜齒圓柱齒輪傳動06任務六直齒錐齒輪傳動07任務七齒輪的失效形式08任務八齒輪的材料與結構齒輪材料常用齒輪材料有鍛鋼,鑄鋼,鑄鐵和非金屬材料“鋼質齒輪要進行熱處理,以改善齒輪的力學性能。(1)鍛鋼鍛造齒輪的組織均勻,力學性能好,強度高,承載能力大,常用中碳結構鋼和合金結構鋼,如45、40Cr。受鍛造設備限制,鍛造齒輪的直徑一般小于500mm。齒輪工作表面硬度不大于350HBW的齒輪稱為軟齒面齒輪。

軟齒面齒輪在正火或調質后進行切削加工,適用于中小功率,精度要求不高的閉式傳動。齒輪工作表面硬度大于350HBW的齒輪稱為硬齒面齒輪。硬齒面齒輪在切齒后進行熱處理,如表面淬火,滲碳后淬火,然后再磨削精加工“淬火后的齒輪表面硬度高,適用于重載,高速的機械傳動。齒輪材料(2)鑄鋼當齒輪的直徑大于500mm時,由于鍛造機械的砧座太窄,不能選用鍛造,只能選擇鑄鋼制造。鑄鋼齒輪的力學性能不如鍛鋼好。(3)鑄鐵當低速、載荷不大時,可選用鑄鐵作為齒輪材料。(4)非金屬材料在載荷較輕、轉速較高的低噪聲場合,如家用電器,辦公機械,可選用尼龍,塑料等非金屬材料作為齒輪材料。齒輪材料常用齒輪的輪輻結構常用圓柱齒輪的結構由輪緣,輪輻和輪轂三部分組成,輪輻的結構根據齒頂圓的大小分為齒輪軸,實心齒輪,腹板式齒輪和輪輻式齒輪四種形式$(1)齒輪軸 當齒頂圓直徑小于2倍軸孔時,將齒輪和軸做成一體,稱為齒輪軸,(2)實心齒輪 當齒頂圓直徑小于200mm時,采用實心式結構,常用齒輪的輪輻結構(3)腹板式齒輪 當齒頂圓直徑200~500之間時,采用腹板式結構

(4)輪輻式齒輪

當齒頂圓直徑大于500mm時,選用輪輻式結構汽車機械基礎模塊四汽車常用傳動分析單元十四蝸桿傳動學習目標1.知識目標(1)了解蝸輪蝸桿傳動的特點。(2)了解蝸桿和蝸輪的結構(3)熟悉蝸桿傳動的基本參數。(4)掌握蝸輪回轉方向的判定,會計算蝸輪蝸桿傳動的傳動比。(5)了解蝸輪蝸桿傳動的失效形式。2.能力目標

能正確判別蝸輪的轉向任務引入

蝸桿傳動具有大傳動比和自鎖性等特點,在汽車中應用比較廣泛。例如,托森差速器利用蝸輪蝸桿的實現差速鎖止功能;汽車中常用的蝸輪蝸桿轉向機,將方向盤的旋轉運動轉變為控制車輪擺動的直線運動。(a)托森差速器(b)蝸輪蝸桿轉向機目錄01任務一蝸桿傳動的類型與特點02任務二蝸桿傳動的主要參數和尺寸計算03任務三蝸桿傳動的失效與材料04任務四蝸桿傳動的維護目錄01第一節蝸桿傳動的概述02任務二蝸桿傳動的主要參數和尺寸計算03任務三蝸桿傳動的失效與材料04任務四蝸桿傳動的維護蝸桿傳動的組成和特點1.蝸桿傳動的組成

蝸桿傳動由蝸桿、蝸輪和機架組成。

主要用于空間兩交錯軸之間運動和動力的傳遞。

通常蝸桿與蝸輪的軸線在空間交錯成90°,一般以蝸桿為主動件,蝸輪為從動件。蝸桿傳動的組成和特點2.蝸桿傳動的特點蝸桿傳動既有齒輪傳動的某些特點,又有區別于齒輪傳動的特性。與齒輪傳動相比,蝸桿傳動具有以下優點。(1)傳動比大且準確,結構緊湊。

一般蝸桿傳動中,傳動比i=10~80,在分度機構中,傳動比可達600~1000。如此大的傳動比,若采用齒輪傳動則需用多級傳動,因此蝸桿傳動具有結構緊湊的特點。此外,與齒輪傳動相同,蝸桿傳動也能提供準確的瞬時傳動比。蝸桿傳動的組成和特點2.蝸桿傳動的特點(2)傳動平穩,噪聲很小

蝸桿上的齒是連續的螺旋形齒,蝸桿與蝸輪一直處于連續嚙合,因此傳動平穩,噪聲很小。(3)可實現自鎖

當蝸桿的導程角γ小于材料的當量摩擦角時,蝸桿傳動可實現單向自鎖,即只能由蝸桿帶動蝸輪,不能由蝸輪帶動蝸桿轉動。這一特性可用于需要自鎖的起重設備中。

但在在蝸桿傳動中,蝸輪與蝸桿之間的摩擦較大,造成傳動效率較低,一般僅為0.7~0.9,而能自鎖的蝸桿傳動,效率僅為0.4左右。為降低蝸輪與蝸桿之間的摩擦并減小磨損,提高傳動效率和工作壽命,蝸輪通常選用價格昂貴的青銅合金等材料,因此使用成本較高。蝸桿傳動的類型

1.按蝸桿形狀(a)圓柱面蝸桿傳動

(b)圓弧面蝸桿傳動

(c)錐面蝸桿傳動蝸桿傳動的類型蝸桿傳動的類型

按蝸桿形狀按蝸桿螺旋線方向按蝸桿頭數圓柱蝸桿傳動環面蝸桿傳動錐蝸桿傳動左旋蝸桿右旋蝸桿單頭蝸桿多頭蝸桿目錄01任務一蝸桿傳動的類型與特點02任務二蝸桿傳動的主要參數和尺寸計算03任務三蝸桿傳動的失效與材料04任務四蝸桿傳動的維護蝸桿傳動的主要參數蝸桿主要參數1.模數m、齒形角α

2.蝸桿分度圓導程角γ

3.蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數q

4.蝸桿頭數z1和蝸輪齒數z2

蝸桿傳動的主要參數1.模數m、齒形角α

蝸桿的軸面模數mx1和蝸輪的端面模數mt2相等,且為標準值。蝸桿的軸面齒形角αx1和蝸輪的端面齒形角αt2相等,且為標準值。αx1=αt2=α=20°mx1=mt2=m蝸桿傳動的主要參數2.蝸桿分度圓導程角γ指蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間的銳角tanγ=px

z1/πd1=z1m/d1

蝸桿傳動的主要參數3.蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數q切制蝸輪的滾刀,其分度圓直徑、模數和其他參數必須與該蝸輪相配的蝸桿一致,齒形角與相配的蝸桿相同。為了使刀具標準化,限制滾刀的數目,對一定模數m的蝸桿的分度圓直徑d1作了規定,即規定了蝸桿直徑系數q,且q=d1/m。

蝸桿傳動的主要參數4.蝸桿頭數z1和蝸輪齒數z2

與蝸桿頭數z1:根據蝸桿傳動傳動比和傳動效率來選定,一般推薦選用z1=1、2、4、6。蝸輪齒數z2:根據z1和傳動比i來確定。一般推薦z2=29~80。

蝸桿傳動的傳動比和幾何尺寸計算1.蝸桿傳動的傳動比:蝸桿傳動的傳動比和幾何尺寸計算2.蝸桿傳動的幾何尺寸計算蝸桿傳動的正確嚙合條件1.在中間平面內,蝸桿的軸面模數mx1和蝸輪的端面模數mt2相等。2.在中間平面內,蝸桿的軸面齒形角αx1和蝸輪的端面齒形角αt2相等。3.蝸桿分度圓導程角γ1和蝸輪分度圓柱面螺旋角β2相等,且旋向一致。

mx1=mt2αx1=αt2γ1=β2

蝸輪回轉方向的判斷1.判斷蝸桿或蝸輪的旋向右手法則:手心對著自己,四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正,若齒向與右手拇指指向一致,則該蝸桿或蝸輪為右旋,反之則為左旋。蝸輪回轉方向的判斷2.判斷蝸輪的回轉方向左、右手法則:左旋蝸桿用左手,右旋蝸桿用右手,用四指彎曲表示蝸桿的回轉方向,拇指伸直代表蝸桿軸線,則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向。目錄01任務一蝸桿傳動的類型與特點02任務二蝸桿傳動的主要參數和幾何計算03任務三蝸桿傳動的失效與材料04任務四蝸桿傳動的維護蝸桿傳動的失效1.蝸桿傳動的失效形式蝸桿傳動的失效大多數發生在蝸輪的輪齒上。與齒輪傳動類似,其失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損以及齒面膠合等。由于在蝸桿傳動中,蝸輪與蝸桿嚙合齒面間的相對滑動速度很高,摩擦力大,發熱嚴重,故最容易出現的失效形式是齒面磨損、膠合。其中,閉式蝸桿傳動的主要失效形式是齒面膠合,開式蝸桿傳動的主要失效形式是齒面磨損。。蝸桿與蝸輪材料由蝸桿傳動的失效形式可知,蝸輪和蝸桿除了應具有足夠的強度外,還應具有良好的減磨性、耐磨性和抗膠合能力。由于蝸桿嚙合的次數比蝸輪多,故蝸桿材料的硬度應比蝸輪高。1.蝸桿材料蝸桿齒面要求具有較高的硬度和較小的表面粗糙度,常用的材料有碳鋼和合金鋼。為提高蝸桿的齒面硬度,需要對其進行合理的熱處理。蝸桿常用材料的性能、熱處理方式及適用范圍如表蝸桿與蝸輪材料材料名稱牌號熱處理齒面硬度適用場合滲碳鋼20Cr,20CrMnTi滲碳淬火58~63HRC高速、大功率的重要蝸桿傳動淬火鋼42CrNi,40Cr,45表面淬火45~55HRC平速度較高、功率較大的蝸桿傳動調質鋼40,45調質220~270HBW低速、非重要蝸桿傳動

蝸桿常用材料的性能、熱處理方式及適用范圍蝸桿與蝸輪材料2.蝸輪材料蝸輪多由青銅合金制造,一般可根據嚙合時齒面間的相對滑動速度vs進行選擇。為節約成本,在低速傳動中,蝸輪也可選用鑄鐵制造。材料

名稱典型牌號性能特點適用滑動速度工作條件鑄造錫青銅ZCuSn10Pb1

抗膠合能力強,減摩性好,但價格昂貴各類穩定載荷的重要場合鑄造鋁青銅ZCuAl10Fe3Mn2強度高,價格便宜,但抗膠合能力差中低載荷的場合灰鑄鐵HT200價格便宜,抗膠合能力差低速、輕載場合蝸桿與蝸輪結構1.蝸桿結構

蝸桿螺旋部分的尺寸不大,故蝸桿常與軸做成一體,稱為蝸桿軸,常用車削或銑削加工。其中,車制蝸桿上需要留有退刀槽,如圖(a)所示,這將導致軸徑小于蝸桿的齒根圓直徑,使蝸桿軸的剛度受到削弱;銑制蝸桿不需要退刀槽,且軸的直徑可以大于蝸桿齒根圓的直徑,如圖(b)所示,故其剛度較大。

(a)車制蝸桿(b)銑制蝸桿蝸桿與蝸輪結構1.蝸輪結構蝸輪的結構形式有整體式和組合式兩種。其中,整體式結構多用于鑄鐵蝸輪或小尺寸的青銅蝸輪,圖(a)所示。對于尺寸較大的蝸輪,齒圈和輪芯通常采用不同材料,以節約貴重的青銅材料。圖(b)所示是在鑄鐵輪芯上加鑄青銅齒圈得到的拼鑄式蝸輪,常用于批量制造;圖(c)所示為青銅齒圈通過過盈配合裝在鑄鐵輪芯上得到的壓配式蝸輪,為了增加連接的可靠性,常在接縫處擰上螺釘。當蝸輪直徑較大時,齒圈和輪芯可采用鉸制孔用螺栓連接,如圖

(d)所示。蝸桿與蝸輪結構1.蝸輪結構

(a)整體式

(b)拼鑄式

(c)壓配式

(d)螺栓連接式

蝸輪的結構形式目錄01任務一蝸桿傳動的類型與特點02任務二蝸桿傳動的主要參數和幾何計算03任務三蝸桿傳動的失效與材料04任務四蝸桿傳動的維護蝸桿傳動的潤滑蝸桿傳動時,蝸輪與蝸桿的相對速度大,傳動效率低,發熱嚴重,為了減少摩擦,延長蝸桿傳動的工作壽命,需要進行良好的潤滑。良好的潤滑不僅可以減小摩擦,提高蝸桿的傳動效率,還能防止輪齒膠合并減少磨損。蝸桿傳動的潤滑蝸桿傳動常用的潤滑方式有油池潤滑和噴油潤滑。當滑動速度Vs>10~15m/s時,蝸桿傳動一般采用油池潤滑。為減少攪油損失,蝸桿宜放置在蝸輪下方,且不宜浸油過深,如圖

(a)所示。當滑動速度Vs>4m/s時,一般將蝸桿放置在蝸輪上方,如圖

(b)所示。當Vs<5~10m/s時,蝸桿傳動多采用噴油潤滑,如圖

(c)所示。(a)

(b)

(c)蝸桿傳動的散熱蝸桿傳動效率較低,發熱量較大,潤滑油溫度升高很快,容易導致黏度下降,使潤滑失效。因此,對連續運轉的蝸桿傳動,應根據情況采取適當的降溫措施,以提高散熱能力。蝸桿傳動中常用的降溫方式有:在箱體外安裝風扇,加速空氣流通,如圖

(a)所示;在油池中安裝蛇形水管,利用循環水冷卻,如圖

(b)所示;采用壓力油循環冷卻,如圖(c)所示。(a)

(b)

(c)圖

蝸桿傳動的降溫方式

汽車機械基礎模塊四汽車常用傳動分析單元十五輪系學習目標1.知識目標(1)了解輪系的概念。(2)了解輪系的種類及分類。(3)掌握定軸輪系的傳動比計算。2.能力目標具有分析輪系中各齒輪轉向及計算輪系傳動比的能力任務引入

汽車變速箱

齒輪傳動在機械中應用非常廣泛,但是受軸距或傳動比等因素的限制,在實際中僅有一對齒輪往往難以滿足實際的需求,為滿足需求往往采用一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統—輪系來實現功能。汽車變速箱中利用輪系來實現相應的功能。。目錄01任務一輪系的類型和功用02任務二定軸輪系03任務三行星輪系目錄01任務一輪系的類型和功用02任務二定軸輪系03任務三行星輪系輪系的類型

輪系是由一系列齒輪組成的傳動系統。按照傳動中齒輪的軸線是否固定將齒輪系分為定軸齒輪系和周轉齒輪系兩大類型。1.定軸輪系當輪系運轉時,所有齒輪的幾何軸線位置相對于機架固定不變。輪系的類型(1)平面定軸輪系各齒輪軸線相互平行輪系的類型(2)空間定軸輪系各齒輪軸線不都是相互平行輪系的類型2.行星輪系齒輪系中,至少有一個齒輪的軸線是不斷變化的,且繞某一固定軸線回轉。輪系的功用1.實現相距較遠的兩軸間的傳動

相距較遠的兩軸間必須應用齒輪傳動時,采用齒輪系可縮小傳動裝置所占空間,節約材料,減輕重量。如圖所示為傳動比相同時,一對齒輪傳動和輪系傳動的方案比較。輪系的功用2.獲得大的傳動比

當兩軸之間的傳動比較大時,若僅有一對齒輪傳動,不僅大齒輪的齒廓尺寸大,而且小齒輪嚙合頻率高;而采用輪系傳動,可有效減小齒輪的體積和齒輪嚙合的頻率差。輪系的功用3.實現變速、換向和分路傳動

采用輪系傳動可滿足金屬切削機床、汽車等機械需要的不同轉速和轉向要求,如汽車前進與倒退,機床主軸絲杠的正反轉轉動等。輪系的功用3.實現變速、換向和分路傳動輪系的功用4.實現運動的合成和分解

應用行星齒輪系的特點,可以將輸入的兩個運動合成為一個輸出運動,也可以將輸入的一個運動分解為兩個輸出運動。例如汽車轉彎時,要求兩個后輪的轉動速度不相等,利用行星齒輪系的原理制成的后橋差速器解決了這個問題。目錄01任務一輪系的類型和功用02任務二定軸輪系03任務三行星輪系定軸輪系1.定軸輪系中各輪轉向的判斷當首輪(或末輪)的轉向為已知時,其末輪(或首輪)的轉向也就確定了,表示方法可以用標注箭頭的方法來確定。定軸輪系圓柱齒輪嚙合-外嚙合轉向用畫箭頭的方法表示,主、從動輪轉向相反時,兩箭頭指向相反。定軸輪系圓柱齒輪嚙合-內嚙合

主、從動輪轉向相同時,兩箭頭指向相同。定軸輪系錐齒輪嚙合傳動

兩箭頭指向相背或相向嚙合點。定軸輪系蝸輪蝸桿傳動左右手法則定軸輪系判斷蝸輪的回轉方向左、右手法則:左旋蝸桿用左手,右旋蝸桿用右手,用四指彎曲表示蝸桿的回轉方向,拇指伸直代表蝸桿軸線,則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向。定軸輪系

對于輪系中各齒輪軸線相互平行時,其任意級從動輪的轉向可以通過在圖上依次畫箭頭來確定,也可以數外嚙合齒輪的對數來確定,若齒輪的嚙合對數是偶數,則首輪與末輪的轉向相同;若為奇數,則轉向相反。定軸輪系

輪系中含有圓錐齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條,只能用畫直箭頭的方法表示。定軸輪系

2.定軸輪系傳動比的計算(1)傳動路線定軸輪系

2.定軸輪系傳動比的計算(1)傳動路線定軸輪系【例1】分析如圖所示輪系傳動路線定軸輪系

2.定軸輪系傳動比的計算(2)傳動比的計算

輪系的傳動比等于首輪與末輪的轉速之比,也等于輪系中所有從動齒輪齒數的連乘積與所有主動齒輪齒數的連乘積之比。

定軸輪系

【例2】如圖所示輪系,已知各齒輪齒數及n1轉向,求i19和判定n9轉向。定軸輪系

【例3】已知z1=24,z2=28,z3=20,z4=60,z5=20,z6=20,z7=28,齒輪1為主動件。分析該機構的傳動路線;求傳動比i17;若齒輪1轉向已知,試判定齒輪7的轉向。定軸輪系(3)惰輪的應用在輪系中既是從動輪又是主動輪,對總傳動比毫無影響,但卻起到了改變齒輪副中從動輪回轉方向的作用,像這樣的齒輪稱為惰輪。

惰輪常用于傳動距離稍遠和需要改變轉向的場合。定軸輪系

【例4】已知:z1=26,z2=51,z3=42,z4=29,z5=49,z6=36,z7=56,z8=43,z9=30,z10=90,軸Ⅰ的轉速nI=200r/min。試求當軸Ⅲ上的三聯齒輪分別與軸Ⅱ上的三個齒輪嚙合時,軸Ⅳ的三種轉速。目錄01任務一輪系的類型和功用02任務二定軸輪系03任務三行星輪系行星輪系周轉輪系是指傳動時,輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定,而是繞另一個齒輪的固定軸線回轉。如圖

所示,小齒輪的軸線繞大齒輪的軸線做圓周運動,其位置是不斷變化的,幾何軸線做圓周運動的齒輪稱為行星輪,與其嚙合的齒輪稱為中心輪,支承行星輪的構件稱為行星架,常稱為系桿。行星輪系是指只具有一個自由度的周轉輪系;差動輪系是指具有兩個或兩個以上自由度的輪系,亦即具有對應的兩個或兩個以上的原動件的輪系,原動件可以由齒輪或系桿組成。行星輪系傳動比計算行星輪系中,由于行星架H的存在,行星輪既繞自身軸線轉動,又繞太陽輪軸線轉動,各輪間的傳動比不再是簡單地與齒數成反比,因此其傳動比不能利用定軸輪系的計算方法。為了計算行星輪系的傳動比,需要將其轉化為定軸輪系。行星輪系傳動比計算用轉化機構法計算行星輪系的傳動比,具體方法如下:假想給如圖的行星輪系加上一個與行星架的轉速狀H大小相等、方向相反的公共轉速(-nH),則行星架H的轉速合成為0,處于靜止狀態,各構件的相對運動關系也沒有變化。這樣,所有齒輪的軸線位置固定不動,得到了假想的定軸輪系,這種假想的定軸輪系稱為行星輪系的轉化輪系。行星輪系傳動比計算在轉化輪系中,各構件的轉速見表行星輪系傳動比計算汽車機械基礎模塊四汽車常用傳動分析單元十一帶傳動學習目標1.知識目標:(1)了解帶傳動的類型、特點及應用。(2)熟悉V帶標準、V帶傳動的工作原理、失效形式。(3)掌握V帶傳動的安裝、張緊和維護。(4)了解同步帶傳動的特點及應用。(5)掌握同步帶的參數、類型和標注。(6)認識同步帶輪。2.能力目標:能分析帶傳動的類型任務引入帶傳動在汽車上應用較廣,而傳動帶是汽車發動機中的重要零部件,它將曲軸輸出的動力傳遞給水泵、發電機、空調壓縮機來驅動它們工作。在某些類型的發動機上,配氣機構中的正時帶也采用帶傳動。

摩擦帶傳動同步帶傳動目錄01任務一帶傳動類型與應用02任務二V帶和V帶輪03任務三帶傳動的工作情況分析04任務四帶傳動的安裝、張緊和維護05任務五同步帶傳動目錄01任務一帶傳動類型與應用02任務二V帶和V帶輪03任務三帶傳動的工作情況分析04任務四帶傳動的安裝、張緊和維護05任務五同步帶傳動帶傳動的組成和工作原理帶傳動由主動輪1、傳動帶2及從動輪3組成帶傳動是利用帶輪與傳動帶之間的摩擦力或帶輪與傳動帶之間的嚙合來傳遞運動和扭矩的。帶傳動的類型按工作原理的不同,帶傳動分為摩擦型帶傳動和嚙合帶傳動兩大類摩擦型帶傳動的圓環帶緊套在兩帶輪上,靠帶與帶輪之間接觸面的正壓力所產生的摩擦力來傳動。當主動輪轉動時,依靠摩擦力帶動摩擦帶轉動,通過摩擦帶帶動從動輪轉動,從而把主動輪的運動和動力傳遞給從動輪,并改變從動輪的轉速和扭矩。嚙合帶傳動依靠輪上的齒與帶上的齒或孔嚙合傳遞運動。

嚙合帶傳動摩擦帶傳動帶傳動的類型1.摩擦型帶傳動摩擦帶傳動是依靠帶與輪之間的摩擦力傳遞運動的。根據帶的橫截面形狀的不同,摩擦帶可分為下面四種類型

帶傳動的類型1.摩擦型帶傳動(1)平帶傳動平帶的截面為扁平矩形,帶的內表面與輪緣接觸面為工作平面。常用的平帶有普通平帶(膠帆布帶)、皮革平帶和棉布帶等。平帶的結構較為簡單,帶輪制造容易,適用于中心距較大的帶傳動。但在相同條件下,平帶所能傳遞的功率較,所以應用較少。

帶傳動的類型1.摩擦型帶傳動(2)V帶傳動V帶斷面為等腰梯形,兩側為工作面。工作時,V帶與輪槽兩側面接觸。在同樣壓力的作用下,V帶傳動的摩擦力約為平帶傳動的三倍,故能傳遞較大的載荷。所以,V帶廣泛地應用在各種機械傳動中。

帶傳動的類型1.摩擦型帶傳動(3)多楔帶傳動多楔帶實際上是將多條V帶做成一體。與V帶傳動相比較,在傳遞相同功率的條件下,多楔帶傳動的結構更加緊湊,也不會出現多根V帶長度誤差造成受力不均的現象。

帶傳動的類型1.摩擦型帶傳動(4)圓形帶傳動圓形帶的橫截面為圓形,常用皮革或棉繩制成,常用于小功率傳動,如縫紉機。

試驗裝置(圓形帶)帶傳動的類型2.嚙合帶傳動(1)同步帶傳動利用帶的齒與輪的齒相嚙合傳遞運動和動力,帶與輪間為嚙合傳動,沒有相對滑動,可保持主、從動輪線速度同步。

工業機器人關節(同步帶)帶傳動的類型2.嚙合帶傳動(2)齒形帶傳動帶上的孔與輪上的齒相嚙合,同時可避免帶與帶輪之間的相對滑動,使主、從動輪保持同步運動。

帶傳動的特點及應用1.

帶傳動特點1.帶傳動平穩、無噪聲,能緩沖、吸振。2.摩擦帶傳動過載時會產生打滑,可防止損壞零件,起安全保護作用,但不能保證傳動比的準確性。3.結構簡單,制造容易,成本低廉,適用于兩軸中心距較大的場合。4.外廓尺寸較大,傳動效率較低,一般只有0.92~0.94.

帶傳動的特點及應用2.帶傳動應用帶傳動是一種應用廣泛的機械傳動。無論是在精密機械,還是在工程機械、礦山機械。化工機械、交通運輸、農業機械中,它都得到了廣泛的使用。由于帶傳動的效率和承載能力較低,故不適用于大功率傳動。平帶傳動傳送功率小于500kw,V帶傳動傳送功率小于700kw;工作速度一般為5~30m/s。速度太低(1~5m/s或以下)時,傳動尺寸大而不經濟;速度太高(30m/s以上)時,離心力又會減少帶輪間的壓緊程度,降低傳動能力。離心力會使傳送帶產生附加拉應力作用,降低壽命。

目錄01任務一帶傳動類型與應用02任務二V帶和V帶輪03任務三帶傳動的工作情況分析04任務四帶傳動的安裝、張緊和維護05任務五同步帶傳動V帶的構造與標準1.V帶的構造V帶通常制成無接頭的環形,斷面結構如圖所示。它由帆布材料的包布層、橡膠材料的底膠、頂膠和抗拉體組成,抗拉體分為繩芯和簾布芯兩種,繩芯V帶的柔韌性好,抗彎曲強度高,適用于轉速較高的場合;簾布芯抗拉強度較高,適用于傳遞較大的功率。V帶截面結構V帶的構造與標準1.V帶的構造V帶在繞過帶輪時產生彎曲,外層受拉而伸長,內層受壓而縮短,伸長與縮短之間必定有一處長度不變的中性層。中性層面稱為節面,節面的寬度稱為節寬,用bp表示。V帶在中性層面上的周線長度稱為基準長度,用Ld表示。V帶截面尺寸示意圖V帶的構造與標準1.V帶的構造V帶是由專業工廠生產的標準件。按截面尺寸由小到大的不同,V帶分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。V帶的型號帶的截面積越大,傳遞的功率也越大普通V帶(楔角θ=40°,h/bp≈0.7)已標準化V帶的構造與標準1.V帶的構造常用的V帶基準長度Ld有560、630、710、1000、1120…,但不是每一種型號都有這些基準長度,需要時請參考相關手冊。普通V帶的標記由帶型、基準長度和標準編號組成。例如B2240GB/T11544-2012表示B型V帶,基準長度Ld為2240mm,2012年的國家標準。在每一根V帶的頂面都壓印有帶的標記,包括商標、代號、制造日期。V帶輪的材料與結構1.帶輪材料帶輪是帶傳動中的重要零件,它必須滿足下列條件要求:質量分布均勻,安裝對中性好,工作表面要經過精細加工,以減少磨損,重量盡可能輕,強度足夠,旋轉穩定。制造帶輪的材料可采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料,以灰鑄鐵應用最為廣泛。在圓周速度V<30m/s時,帶輪常用材料為鑄鐵,如HT150,速度大時,用HT200。高速時,常用鑄鋼或輕合金。V<15m/s和小功率傳動時,常用工程塑料。V帶輪的材料與結構2.帶輪結構帶輪由輪緣、輪輻、輪轂三部分組成,其中輪緣用來安裝傳動帶,輪轂安裝在軸上,兩者通常都用平鍵連接。輪輻用來連接輪緣和輪轂。輪緣輪輻輪轂V帶輪的材料與結構2.帶輪結構V帶輪按照輪輻結構不同,可分為實心式、腹板式、孔板式和輪輻式四種型式。(a)實心式

(b)腹板式

(c)孔板式

(d)輪輻式目錄01任務一帶傳動類型與應用02任務二V帶和V帶輪03任務三帶傳動的工作情況分析04任務四帶傳動的安裝、張緊和維護05任務五同步帶傳動帶傳動的受力分析帶在安裝前,必須以一定的初拉力F0張緊在兩輪上,使帶與帶輪接觸面間產生正壓力。因此,傳動帶靜止時,帶的任意截面都受到大小相等的拉力F0的作用。帶傳動工作時,由于摩擦力Ff的作用,帶兩邊的拉力不再相等。其中,帶繞入主動輪一邊的拉力F0增大到F1,該邊稱為緊邊,又F1稱為緊邊拉力;另一邊的拉力由F0減小到F2,該邊稱為松邊,F2稱為松邊拉力。帶傳動的受力分析

帶傳動的應力分析

帶傳動的應力分析

離心應力將分布在整個帶上,且各處的大小相等帶傳動的應力分析

最大應力發生在緊邊與小帶輪的接觸處A點帶傳動的應力分析3.彎曲應力σb在帶的高度h一定的情況下,dd越小,帶的彎曲應力就越大。為防止過大的彎曲應力,對各種型號的V帶都規定了最小帶輪直徑dmin,如表所示。型號YZSPZASPABSPBCSPCDEdmin(mm)2050637590125140200224355500帶傳動的彈性滑動與打滑1.彈性滑動由于帶傳動存在緊邊和松邊,在緊邊時帶被彈性拉長,到松邊時又產生收縮,引起帶在輪上發生微小局部滑動,如圖所示,當帶繞過主動輪1進入松邊時,由于拉力逐漸減少,帶的彈性變形程度減小,使其沿主動輪轉向的反方向收縮(滑動),造成帶的速度v低于主動輪的圓周速度v1,從而向后滑動。同樣的情況也發生在從動輪上。當帶繞過從動輪2進入緊邊時,由于拉力逐漸增大,帶逐漸伸長,使其沿從動輪的轉動方向滑動,造成帶的速度v高于從動輪的圓周速度v2,從而向前滑動。通常將這種由于帶的彈性變形而使帶與帶輪之間出現的輕微滑動現象稱為彈性滑動。帶傳動的彈性滑動與打滑2.打滑當外載較小時,彈性滑動只發生在帶即將由主、從動輪離開的一段弧上。傳遞外載增大時,有效拉力隨之加大,彈性滑動區域也隨之擴大,當有效拉力達到或超過某一極限值時,帶與小帶輪在整個接觸弧上的摩擦力達到極限,若外載繼續增加,帶將沿整個接觸弧滑動,這種現象稱為打滑。此時主動輪還在轉動,但從動輪轉速急劇下降,帶迅速磨損、發熱而損壞,使傳動失效。所以必須避免打滑,在設計時應限制帶的最大拉力。目錄01任務一帶傳動類型與應用02任務二V帶和V帶輪03任務三帶傳動的工作情況分析04任務四帶傳動的安裝、張緊和維護05任務五同步帶傳動帶傳動的安裝安裝帶傳動時應注意以下事項:1.兩帶輪的軸線應當平行,兩帶輪的端面要在同一個平面內。2.安裝前檢查帶與帶輪的型號是否一致,多根V帶的實際長度應當把偏差控制在規定的范圍內。3.安裝前先縮小中心距,待V帶進入輪槽后,再調整帶的松緊程度。如果撬入V帶,應從大輪處進入,務必小心夾手。帶輪安裝位置V帶輪不正確的工作位置帶傳動的張緊為了使帶得到一定的初拉力,安裝后需調整帶的張緊力,一般用手壓下帶的外側,以能壓下15mm左右為宜。合適的V帶緊度V帶的界面的輪槽中的位置帶傳動的張緊1.移動式通過改變兩帶輪的中心距來調整帶的張力,該方法應用較多,也較簡便。帶傳動的張緊2.擺動式帶傳動的張緊3.張緊輪張緊輪應當放在靠近大帶輪一側,避免小帶輪的包角變小帶傳動的維護1.帶傳動裝置必須安裝防護罩,生產中常出現沒有防護罩而發生帶傷人的事故。2.帶的主要材料是橡膠,應避免橡膠帶與酸、堿、油等化學物質接觸。3.帶的使用壽命較短,若發現V帶出現裂紋、變長,應及時更換。4.及時調整帶的張力,保證帶傳動的正常工作。目錄01任務一帶傳動類型與應用02任務二V帶和V帶輪03任務三帶傳動的工作情況分析04任務四帶傳動的安裝、張緊和維護05任務五同步帶傳動同步帶傳動同步帶傳動是一種在帶的工作面及帶輪的外周上均制有嚙合齒,由帶齒與輪齒的相互嚙合實現傳動同步帶特點1.傳動過程中無相對滑動,傳動比準確,傳動效率高;2.工作平穩,能吸收振動;3.傳動比較大;4.維護保養方便,運轉費用低;5.中心距要求嚴格,安裝精度要求高;6.制造工藝復雜,成本較高。同步帶參數同步帶傳動是一種嚙合傳動,依靠帶內周的等距橫向齒與帶輪相應齒槽之間的嚙合來傳遞運動和動力的,兩者無相對滑動,從而使圓周速度同步(故稱為同步帶傳動)。它兼有帶傳動和齒輪傳動的特點。

1.同步帶的參數(1)節距Pb節距Pb——在規定張緊力下,同步帶相鄰兩齒對稱中心線間的距離。

同步帶參數(2)基本長度Lp同步帶工作時保持原長度不變的周線稱為節線,節線的長度為基本長度(公稱長度),輪上相應的圓稱為節圓。1-主動輪2-從動輪3-傳動帶同步帶類型主要有RPP同步帶、梯形齒同步帶、弧型齒同步帶以及單面同步帶和雙面同步帶之分。(a)RPP同步帶(b)梯形齒同步帶(c)弧型齒同步帶同步帶標記對稱齒雙面同步帶的形式代號為“DA”,交錯齒雙面同步帶的形式代號為“DB”。雙面同步帶同步帶標記同步帶輪材料一般采用鑄鐵或鋼,有漸開線和直線兩種。同步帶輪參數d-帶輪節圓直徑

d0-帶輪實際外圓直徑P-節距LP-節線長

Z-帶輪齒數同步帶輪標記帶輪的標記由帶輪齒數、帶的型號和輪寬表示:d-帶輪節圓直徑d0-帶輪實際外圓直徑P-節距LP-節線長Z-帶輪齒數汽車機械基礎模塊四汽車常用傳動分析學習目標學習目標:1.知識目標:(1)了解鏈傳動的類型、特點及應用。(2)了解鏈條和鏈輪的組成、材料及結構。(3)了解鏈傳動的安裝、張緊及維護等知識。2.能力目標能分析鏈傳動的類型單元十二鏈傳動任務引入鏈傳動是一種應用廣泛的機械傳動。汽車上常用的鏈傳動有發動機的正時鏈傳動、機油泵傳動、平衡軸傳動等。發動機采用正時鏈系統,其尺寸緊湊、可靠性高、耐磨性高。

目錄01任務一認識鏈傳動02任務二鏈條和鏈輪03任務三鏈傳動的工作分析04任務四鏈傳動的布置、張緊和潤滑目錄01任務一認識鏈傳動02任務二鏈條和鏈輪03任務三鏈傳動的工作分析04任務四鏈傳動的布置、張緊和潤滑鏈傳動概述鏈傳動由主動鏈輪1、鏈條2及從動鏈輪3組成鏈傳動是具有中間撓性件的嚙合傳動,它依靠鏈輪齒與鏈節的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動的特點與帶傳動相比,鏈傳動具有以下特點:無彈性打滑和打滑現象,能保持正確的平均傳動比傳動效率較高張緊力小,所以作用于軸上的徑向力較小。結構緊湊能在高溫、灰塵多、濕度大及腐蝕性環境等惡劣條件下工作

鏈傳動的特點鏈傳動的主要缺點有以下幾個方面只是用于平行軸之間的同向回轉傳動甚是傳動比不恒定工作時有噪音磨損后易發生跳齒不宜應用于載荷變化很大和急速反向的傳動

鏈傳動的類型鏈傳動主要應用在工作可靠、平均傳動比準確、且兩軸相距較遠,以及不易采用齒輪傳動的場合。1.按用途分根據用途不同,傳動鏈可分傳動鏈、輸送鏈其中練在一般機械傳動中最常用的是傳動鏈,輸送鏈和起重鏈主要用在運輸和起重機械中。

傳動鏈

輸送鏈

起重鏈鏈傳動的類型2.按傳動鏈結構形式劃分根據結構形式不同,傳動鏈可分為滾子鏈、套筒鏈、齒形鏈以及成型鏈,前三種以標準化。目前,應用最為廣泛的是滾子鏈。

目錄01任務一認識鏈傳動02任務二鏈條和鏈輪03任務三鏈傳動的工作分析04任務四鏈傳動的布置、張緊和潤滑鏈條1.滾子鏈組成滾子鏈由內鏈板、外鏈板、套筒、銷軸、滾子等組成。鏈條1.滾子鏈結構外鏈板與銷軸、內鏈板與套筒分別以過盈配合連接,依次構成內、外鏈節;與銷軸與套筒為間隙配合,這樣相鄰鏈節可相對自由轉動。1-內鏈板2-外鏈板3-銷軸4-套筒5-滾子鏈條1.滾子鏈單排鏈

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