演示机械传动机构：立体车库教具模型设计与应用-论文.pdf

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1、科技·探索·争鸣Sc科ience&技Tech视nology界Vision演示机械传动机构：立体车库教具模型设计与应用陈宏伟宋佳妮谭路(中国农业大学工学院，中国北京100083)【摘要】针对我国高等、中等和职业院校机械设计传动部分的教学模型结构简单、功能单一、只能实现简单机构的现状，提出一种由多种传动机荆来实现模拟立体停车升降和横向移动演示的机械传动机构演示教学模型。本模型将课堂教学内容与实际生活中的实例有机结合，以立体车库为平台，讲解传动机构知识，并模拟立体停车的升降和横向移动，为机械传动教学提供了一个全面

2、性的教具模型。结构清晰、应用性强．故有较好的发展前景。本模型已通过国家级本科生项目——科研创新项目审核，并获得首都高校第七届机械创新设计大赛一等奖。【关键词】机械传动机构；立体车库；教学模型0前言量摩擦角时。机构具有自锁性，可实现反向自锁．即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构，其资料显示．目前我国高等、中等和职业院校机械设计传动教学模反向自锁性可起安全保护作用型的现状是，结构简单、功能单一、只能实现简单机构的演示，更多的1．3链传动是演示机构的功能，跟实际应用联系少，

3、很难激发学生学习的积极性，链传动(3、6)是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动记忆不够深刻力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式链传动是啮合传本模型将课堂教学内容与实际生活中的汽车立体停车实例有机动，平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力的结合．能够提高学生学习机械原理、机械设计等课程的积极性，加深和运动的机械传动链传动有许多优点．与带传动相比．无弹性滑动和对机械传动机构：蜗轮蜗杆传动、直齿传动、锥齿传动、链传动、带传打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高：传递功率大，过

4、载能力动、螺旋传动、齿轮齿条传动：轴系零部件：轴、轴承；连接件：螺栓、销；强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；导向机构以及机架等的认识、理解和记忆，使学生一目了然，记忆深能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链传动的缺点主刻要有：仅能用于两平行轴问的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳1立体车库教学模型结构功能性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。链传动易伸长，本模型在链传动(6)中设有张紧装置。当本模型是机械传动机构演示教学模型，将蜗

5、轮蜗杆传动、直齿传链的中心距不能调节时．链可以采用张紧轮将链张紧动、锥齿传动、链传动、带传动、螺旋传动、齿轮齿条传动等传动机构，1．4带传动轴、轴承等轴系零部件，螺栓、销等连接件，导向机构以及机架等集合带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一成一个汽车立体停车库。种机械传动根据传动原理的不同．有靠带与带轮间的摩擦力传动的工程图如图l：摩擦型带传动．也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动此模型为同步带传动。带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力．且其造价

6、低廉、不需润滑、维护容易等特点．同步带传动可保证传动同步．但对载荷变动的吸收能力稍差，高速运转有噪声。本模型设有带传动张紧装置，张紧轮一般布置在松边的内侧，从而使带只受单向弯曲：同时，为保证小带轮包角不致减小过多．张紧轮应尽量靠近大带轮安装11．5螺旋传动2螺旋传动(7)是靠螺旋与螺纹牙面旋合实现回转运动与直线运动3转换的机械传动。在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，当把它们套装在一起时可形成螺旋滚道．当丝杠相对于螺母做旋转运动时．两者问发生轴向位移。模型中丝杠旋转，但相对地面位置不变，螺母发生相对位移．带动平

7、台上升下降螺旋传动传动效率高．精度高，并且传动具5有可逆性．所以应用非常广泛1．6齿轮与齿条传动图1立体车库教学模型示意图齿条(8)分直齿齿条和斜齿齿条．分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用：齿条相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮本模型1．1锥齿轮传动中齿条为直齿齿条(8)和直齿齿轮(9)相配合。直齿齿轮位置不动，原锥齿轮传动(1、4)常用于传递两相交轴之间的运动和动力，此模地旋转．齿条相对齿轮进行横向移动型中两对锥齿轮轴交角90~．改变运动传递方向。这种直齿锥齿轮传1．7螺栓动运转平稳性差．通常适用于平

8、均节圆速度小于5m／s，它的承载能力螺栓(10)是由头部和螺杆两部分组成的一类紧固件．需与螺母配比较低．但制造方便．故应用较为广泛。合．用于紧固连接两个带有通孑L的零件本模型螺栓在此处的应用是1．2蜗轮蜗杆传动利用螺栓与螺母的配合将移动平板与移动平板轮子紧密连接保证轮蜗轮蜗杆机构(2)常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮子能够带动平板安全、稳定的移动与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条．蜗杆又与螺杆形状相似。