《机械设计基础》第十六章 机械传动系统设计.ppt

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1、《机械设计基础》第十六章机械传动系统设计16.1传动系统的功能与分类16.1.1传动机构的功能1．变速：通过实现变速传动，以满足工作机的变速要求；2．传递动力：把原动机输入的转矩变换为工作机所需要的转矩或力；3．改变运动形式：把原动机输入的等速旋转运动，转变为工作机所需要的各种运动规律变化，实现运动运动形式的转换；4．实现运动的合成与分解：实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机；5．作为工作机与原动机的桥梁：由于受机体外形、尺寸的限制，或为了安全和操作方便，工作机不易与原动机直接连接时，也需要用传动装置来连接。6．实现某些操纵

2、控制功能：如起停、离合、制动或换向等。16.2常用机械传动机构的选择1．实现运动形式的转换原动件（如电动机）的运动形式都是匀速回转运动，而工作机构所要求的运动形式是多种多样的。传动机构可以把匀速回转运动转变为诸如移动、摆动、间歇运动和平面复杂运动等各种各样的运动形式。2．实现运动转速（或速度）的变化一般情况下，原动件转速很高，而工作机构则较慢，并且根据不同的工作情况要求下获得不同的运动转速（或速度）。当需要获得较大的定传动比时，可以将多级齿轮传动、带传动、蜗杆传动和链传动等组合起来满足速度变化的要求，即选用减速器或增速器来实现减速或增速的速度

3、变化。根据具体的使用场合，可采用多级圆柱齿轮减速器、圆锥-圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器以及蜗杆-圆柱齿轮减速器等来实现方案。3．实现运动的合成与分解采用各种差动轮系可以进行运动的合成与分解。4．获得较大的机械效益根据一定功率下减速增矩的原理，通过减速传动机构可以实现用较小驱动转矩来产生较大的输出转矩，即获得较大的机械效益的功能要求。当工作机构的运转速度需要调节的时，齿轮变速传动机构则是一种经济的实现方案。当然也可以采用机械无级调速变速器，或者采用电动机的变频调速方案来实现。16.3机械传动的特性和参数机械传动是用各种形式的机构来传递运动和动力，

4、其性能指标有两类：一是运动特性，通常用转速、传动比、变速范围等参数来表示；二是动力特性，通常用功率、转矩、效率等参数来表示。1．功率2．圆周速度的转速传递的功率与转矩、转速的关系为3．传动比传动比反映了机械传动增速或减速的能力。一般情况下，传动装置均为减速运动。在摩擦传动中，V带传动可达到的传动比最大，平带传动次之，然后是摩擦轮传动。在啮合传动中，就一对啮合传动而言，蜗杆传动可达到的传动比最大，其次是齿轮传动和链传动。4．功率损耗和传动效率机械传动效率的高低表明机械驱动功率的有效利用程度，是反映机械传动装置性能指标的重要参数之一。机械传动效率

5、低，不仅功率损失大，而且损耗的功率往往产生大量的热量，必须采取散热措施。传动装置的功率损耗主要是由摩擦引起的。因此，为了提高传动装置的效率就必须采取措施设法减少传动中的摩擦。5．外廓尺寸和重量传动装置的尺寸与中心距a、传动比i、轮直径d及轮宽b有关，其中影响最大的参数是中心距a。挠性传动（如带传动、链传动）的外轮廓尺寸较大，啮合传动中的直接接触传动（如齿轮传动）外廓尺寸较小。传动装置的外廓尺寸及重量的大小，通常以单位传递功率所占用的体积及重量来衡量。16.4机械传动的方案设计机构类型运动及动力特性连杆机构可以输出多种运动，实现一定轨迹、位置要

6、求。运动副为面接触，承载能力大，但动平衡困难，不宜用于高速凸轮机构可以输出任意运动规律的移动、摆动，但动程不大。运动副为滚动兼滑动的高副，不适于重载齿轮机构圆形齿轮实现定传动比传动，非圆形齿轮实现变传动比传动。功率和转速范围都很大，传动比准确可靠螺旋机构输出移动或转动，实现微动、增力、定位等功能。工作平稳，精度高，但效率低，易磨损棘轮机构输出间歇运动，并且动程可调；但工作时冲击、噪声较大，只适用于低速轻载槽轮机构输出间歇运动，转位平稳；有柔性冲击，不宜用于高速带传动中心距变化范围较广。结构简单，具有吸振特点，无噪声，传动平稳。过载打滑，可起安

7、全保护作用链传动中心距变化范围较广。平均传动比准确，瞬时传动比不准确，比带传动承载能力强，传动工作时动载荷及噪声大，在冲击振动情况下工作时寿命较短常用机构的运动及动力特性机械传动类型可参照下述原则进行选择：1．定传动比传动的类型选用原则（1）功率范围当传递功率小于100kW时，各种传动类型都可以采用。但功率较大时，宜采用齿轮传动，以降低功率的损耗。对于传递中小功率，宜采用结构简单而可靠的传动类型，以降低成本，如带传动。此时，传递效率是次要的。（2）传动效率对于大功率传动，传动效率很重要。传动功率越大，愈要采用高效率的传动类型。（3）传动比范围

8、不用类型的传动装置，最大单级传动比差别较大。当采用多级传动时，应合理安排传动的次序。（4）布局与结构尺寸对于平行轴之间的传动，宜采用圆柱齿轮传动、带传动、链传动；对