帶、鏈、齒輪講解

1、第八章 常用機(jī)構(gòu)與零件8-1 帶傳動(dòng)一、帶傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比1帶傳動(dòng)的工作原理帶傳動(dòng)是利用帶作為中間撓性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力或嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和(或)動(dòng)力的。2帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i就是帶輪的角速度之比，或帶輪的轉(zhuǎn)速之比。帶傳動(dòng)是由帶和帶輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和(或)動(dòng)力的傳動(dòng)，分摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)兩類。屬于摩擦傳動(dòng)類的帶傳動(dòng)有平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和圓帶傳動(dòng)；屬于嚙合傳動(dòng)類的帶傳動(dòng)有同步帶傳動(dòng)。二、V帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)是由一條或數(shù)條V帶和V帶輪組成的摩擦傳動(dòng)。V帶安裝在相應(yīng)的輪槽內(nèi)，僅與輪槽的兩側(cè)接觸，而不與槽底接觸。1、截面形狀為梯形，兩側(cè)面為工作表面。V帶楔角（V帶兩側(cè)邊的夾角）均為4

2、0。2普通V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)（1）普通V帶的截面尺寸普通V帶分Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)。Y型V帶的截面積最小，E型V帶的截面積最大。V帶的截面積越大，其傳遞的功率越大。（2）傳動(dòng)比i式中：dp1小帶輪的節(jié)圓直徑，mm；dp2大帶輪的節(jié)圓直徑，mm。V帶的傳動(dòng)比i7（3）小帶輪包角對(duì)于V帶傳動(dòng)，小帶輪的包角一般要求：120。3普通V帶傳動(dòng)的特點(diǎn)與平帶傳動(dòng)相比較，普通V帶傳動(dòng)具有： 傳動(dòng)平穩(wěn)、不易振動(dòng)、摩擦力大、傳遞功率較大等優(yōu)點(diǎn)。 在相同的條件下，普通V帶的傳動(dòng)能力為平帶的 三倍。 所以，普通V帶傳動(dòng)應(yīng)用最為廣泛。（1）兩帶輪直徑要選用適當(dāng)，如小帶輪直徑太小， 則V帶在帶輪上彎曲嚴(yán)重，

3、傳動(dòng)時(shí)彎曲應(yīng)力大，影響V帶的使用壽命。（2）普通V帶的線速度應(yīng)驗(yàn)算并限制在5m/sV25m/s范圍內(nèi)。V帶的線速度越大，V帶作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的離心慣性力也越大，使V帶拉長(zhǎng)，V帶與帶輪之間的壓力減小，導(dǎo)致摩擦力減小。但V帶的線速度也不宜過(guò)小，因?yàn)樗俣冗^(guò)小，會(huì)引起打滑。（3）V帶傳動(dòng)的中心距應(yīng)適當(dāng)，中心距越大，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)也越大，并會(huì)引起傳動(dòng)時(shí)V帶顫動(dòng)；中心距太小，小帶輪上包角也越小，摩擦力減小而影響傳遞的有效拉力。4普通V帶傳動(dòng)的正確使用 （1）選用普通V帶時(shí)，保證V帶在輪槽中的正確位置。V帶頂面和帶輪輪槽頂面取齊，以保證V帶和輪槽的工作面之間充分接觸。（2）V帶的張緊程度要適當(dāng)。過(guò)松時(shí)：不能保證

4、足夠的張緊力，傳動(dòng)時(shí)容易打滑，傳動(dòng)能力不能充分發(fā)揮；過(guò)緊時(shí)：帶的張緊力過(guò)大，傳動(dòng)中磨損加劇，使帶的使用壽命縮短。V帶安裝后用大拇指能將帶按下15mm左右時(shí)張緊程度合適。（3）對(duì)V帶傳動(dòng)應(yīng)定期檢查及時(shí)調(diào)整。如發(fā)現(xiàn)有不能繼續(xù)使用的V帶，應(yīng)及時(shí)更換，更換時(shí)必須使一組V帶中各根帶的實(shí)際長(zhǎng)度盡量接近相等，以使各根V帶在傳動(dòng)時(shí)受力均勻。不允許新舊帶并用。（4）V帶傳動(dòng)必須裝防護(hù)罩，這樣既可防止傷人事故，又可防止?jié)櫥?、切削液、其它雜物等飛濺到V帶上而影響傳動(dòng)。此外，使用防護(hù)罩可避免V帶在露天作業(yè)下受烈日曝曬而過(guò)早老化變質(zhì)。三、V帶傳動(dòng)的特點(diǎn)1、帶傳動(dòng)屬于撓性傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，可緩沖吸振。2、過(guò)載時(shí)，

5、帶會(huì)打滑，起過(guò)載保護(hù)的作用。3、帶傳動(dòng)允許較大的中心距，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)較方便，且成本低廉。4、不能保證嚴(yán)格傳動(dòng)比。5、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率較低，帶的壽命一般較短，不宜在易燃易爆場(chǎng)合下工作。四、帶傳動(dòng)的張緊裝置常用的張緊裝置采用兩種方法，即調(diào)整中心距和使用張緊輪。1調(diào)整中心距利用調(diào)整中心距方法的張緊裝置有帶的定期張緊和帶的自動(dòng)張緊兩種。2使用張緊輪當(dāng)兩帶輪中心距不能調(diào)整時(shí)，可以使用張緊輪張緊裝置。張緊輪是為改變帶輪的包角或控制帶的張緊力而壓在帶上的隨動(dòng)輪。平帶傳動(dòng)時(shí)采用的張緊輪裝置V帶傳動(dòng)時(shí)采用的張緊輪裝置帶傳動(dòng)的失效形式：打滑和疲勞斷裂。題：8-2 鏈傳動(dòng)一、鏈傳動(dòng)及其傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)是由

6、鏈條和具有特殊齒形的鏈輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的傳動(dòng)。它是一種具有中間撓性件（鏈條）的嚙合傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比就是主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速n1與從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n2之比值，也等于兩鏈輪齒數(shù)z1、z2的反比。鏈節(jié)是組成鏈條的基本結(jié)構(gòu)單元。每個(gè)鏈節(jié)在鏈條的縱向（鏈條的長(zhǎng)度方向）含有一個(gè)節(jié)距。節(jié)距是兩相鄰鏈節(jié)鉸鏈副理論中心間的距離。設(shè)計(jì)給定的節(jié)距稱為基本節(jié)距 （公稱節(jié)距），用符號(hào)P表示，它是鏈條的主要參數(shù)之一。二、鏈傳動(dòng)的常用類型傳動(dòng)鏈常用的是：滾子鏈和齒形鏈。1滾子鏈（套筒滾子鏈）銷軸與外鏈板、套筒與內(nèi)鏈板分別采用過(guò)盈配合聯(lián)結(jié)組成外鏈節(jié)、內(nèi)鏈節(jié)， 銷軸與套筒之間采用間隙配合構(gòu)成外、內(nèi)鏈節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)副， 滾子裝在套

7、筒上，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)， 嚙合時(shí)，滾子與鏈輪是滾動(dòng)摩擦。 鏈片8字型，各剖面具有接近相等的抗拉強(qiáng)度，并減小鏈的質(zhì)量。題：當(dāng)需要承受較大載荷，傳遞較大功率時(shí)，可使用多排鏈。幾排？2、3為什么？ 當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí) 采用連接鏈節(jié)，接頭處用開口銷（鋼絲鎖銷）或彈簧卡片等止鎖件將銷軸與連接鏈板固定； 當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)， 則必須加一個(gè)過(guò)渡鏈節(jié)。過(guò)渡鏈節(jié)的鏈板在工作時(shí) 受有附加彎矩，故應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件：GB1243.11983規(guī)定，滾子鏈分A、B兩個(gè)系列，A系列有10個(gè)鏈號(hào)，B系列有15個(gè)鏈號(hào)。 A系列用于重載、高速或重要傳動(dòng)；B系列用于一般傳動(dòng)。滾子鏈的標(biāo)記示例：A系列、節(jié)距38.1mm

8、、雙排、60節(jié)的滾子鏈24A260 GB1243.1三、鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)具有下列特點(diǎn)。1. 能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比。2. 傳遞功率大，且張緊力小，作用在軸和軸承上的力小。3. 傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)0.950.98。4. 能在低速、重載和高溫條件下，以及塵土飛揚(yáng)、淋水、淋油等不良環(huán)境中工作。5. 瞬時(shí)傳動(dòng)比是變化的，傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷和沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，因此不宜用于精密的傳動(dòng)機(jī)械上。6. 安裝和維護(hù)要求較高。7. 鏈條的鉸鏈磨損后，使鏈條節(jié)距變大，容易造成傳動(dòng)中鏈條脫落。8. 無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。8-3 齒輪傳動(dòng)一、齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比：齒輪副的傳動(dòng)比不宜過(guò)大，否則會(huì)使結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大

9、，不利于制造和安裝。通常，圓柱齒輪副的傳動(dòng)比i8，圓錐齒輪副的傳動(dòng)比i5。二、齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性好，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。（2）傳遞的功率和速度范圍大。（3）傳動(dòng)效率高。一般傳動(dòng)效率 =0.940.99。（4）結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：（1）齒輪的制造和安裝精度要求高，成本高，工作時(shí)有噪聲。（2）不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。（3）不適宜中心距較大的場(chǎng)合。三、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類： 按軸的相對(duì)位置 平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按齒線相對(duì)齒輪體母線相對(duì)位置 直齒、斜齒、人字齒、曲線齒按齒廓曲線 漸開線齒、擺線齒、圓弧齒按齒輪傳動(dòng)

10、機(jī)構(gòu)的工作條件 閉式傳動(dòng)、開式傳動(dòng)、半開式按齒面硬度 軟齒面、 硬齒面回答問(wèn)題： 現(xiàn)有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪： 1)m1=4mm, z1=25； 2)m2=4mm, z2=50； 3)m3=3mm, z3=60； 4)m4=2.5mm, z4=40。 試問(wèn)： 1）哪兩個(gè)齒輪的漸開線形狀相同？mzcosa 2）哪兩個(gè)齒輪能正確嚙合？ 3）哪兩個(gè)齒輪能用同一把滾刀制造? 這兩個(gè)齒輪能否改成用同一把銑刀加工？ 四、齒輪傳動(dòng)中的根切現(xiàn)象用展成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過(guò)理論嚙合線極限點(diǎn)N時(shí)被加工齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。五、 直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算分

11、度圓直徑相同（d=72mm），模數(shù)小，齒形（大還是?。┬。潺X數(shù)就多。模數(shù)m：它表示齒形的大小。齒形角：漸開線上任意點(diǎn)處的齒形角是不相等的，通常所說(shuō)的齒形角是指分度圓上的齒形角。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：20。齒形角的大小：齒頂高系數(shù)h*=1。頂隙系數(shù)c*=0.25。六、齒輪副的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件1正確嚙合條件（1）兩齒輪的模數(shù)必須相等。（2）兩齒輪分度圓上的即齒形角必須相等。2連續(xù)傳動(dòng)條件理論上，當(dāng)重合度=1時(shí)，齒輪副即能連續(xù)傳動(dòng)，也就是說(shuō)，前一對(duì)輪齒嚙合終止的瞬間，后繼的一對(duì)輪齒正好開始嚙合。但由于制造、安裝誤差的影響，實(shí)際上必須使1，才能可靠保證傳動(dòng)的連續(xù)性，重合度越大，傳動(dòng)越平穩(wěn)。對(duì)于一

12、般齒輪傳動(dòng)，連續(xù)傳動(dòng)的條件是1.2。對(duì)直齒圓柱齒輪，12。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)都能滿足這個(gè)條件。七、齒輪傳動(dòng)的失效分析: 輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和塑性變形等五種。軟齒面與硬齒面概念通常將齒輪中齒面硬度HBS 350的齒輪稱為軟齒面齒輪，常用中碳鋼和中碳合金鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。 而將齒面硬度HBS350 的齒輪稱為硬齒面齒輪。 中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)表面淬火處理。小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高30一50HBS.1）閉式傳動(dòng)主要失效形式：齒面點(diǎn)蝕和輪齒折斷軟齒面齒輪傳動(dòng)：主要失效形式為齒面點(diǎn)蝕，故應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。硬齒面齒輪傳動(dòng)：主要失效

13、形式為輪齒折斷，故應(yīng)先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。2）開式齒輪傳動(dòng)：主要失效形式為齒面磨損，磨損后齒厚減薄導(dǎo)致輪齒折斷。通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并將求出的模數(shù)增大10%-15%，以考慮磨損對(duì)齒厚減薄的影響。八、斜齒輪傳動(dòng)特點(diǎn) （1）承載能力大,因而能實(shí)現(xiàn)大功率傳動(dòng) ； （2）傳動(dòng)平穩(wěn),振動(dòng)、沖擊、噪音較小,因而能實(shí)現(xiàn)高速傳動(dòng)； （3）使用壽命長(zhǎng)； （4）不能作變速滑移齒輪應(yīng)用； （5）斜齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生軸向力 。九、斜齒輪外嚙合傳動(dòng)的正確嚙合條件 1）兩斜齒輪的法面模數(shù)相等； 2）兩斜齒輪的法面壓力角相等； 3）兩斜齒輪的螺旋角大小相等，方向相反。十、斜齒

14、圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 十一、錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 錐齒輪傳動(dòng)用于傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 直齒錐齒輪一般用于低速、輕載的場(chǎng)合。 機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最多的是兩軸交角=900的直齒圓錐齒輪傳動(dòng)。 圓錐齒輪的齒形由大端向小端逐漸收縮。規(guī)定大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。 模數(shù)m見標(biāo)準(zhǔn)GB12368-90；壓力角=200；齒頂高系數(shù)ha*=1，頂隙系數(shù)c*=0.2。 一對(duì)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是：兩齒輪大端的模數(shù)和壓力角對(duì)應(yīng)相等。 九、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 1.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)比較緊湊。 2.傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊、噪聲小。 3.相對(duì)速度較大，效率較低，摩擦磨損較嚴(yán)重，不適用于大功率長(zhǎng)期連續(xù)工作。 4.為防止或減輕磨

15、損及膠合，常用青銅等貴重金屬制造蝸輪，成本高。 5.為了避免過(guò)熱，需要良好的潤(rùn)滑條件和散熱裝置。 6.可具有自鎖性。題：1 ）齒輪輪齒的主要失效形式為 _ 、 _ 、 _ 、 _ 、 _ 其中_ 失效形式常發(fā)生在潤(rùn)滑條件良好的閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中。 答案：折斷、磨損、點(diǎn)蝕、膠合、塑性變形、點(diǎn)蝕。 2 ）金屬制的軟齒面齒輪，配對(duì)的兩輪齒面硬度差應(yīng)保持為 _ ， 其原因在于：在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，較硬的小齒輪齒面對(duì)軟的大齒輪齒面有 _ 作用，從而提高了大齒輪齒面的 _ _ 。 答案：30 50HBS；冷作硬化；疲勞極限。3 ）汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床的變速箱中應(yīng)選用哪種齒輪 ?（ 1 ）直齒圓柱齒輪；（ 2 ）

16、斜齒圓柱齒輪； (3) 人字齒圓柱齒輪， (4) 圓弧齒齒輪。 答案：直齒圓柱齒輪。在變速箱中，一根軸上常有幾個(gè)齒輪，有的齒輪還要在軸上滑移 ( 滑移齒輪 ) ，來(lái)達(dá)到變速的目的。4）鏈傳動(dòng)、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)、曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)中，有幾種傳動(dòng)可以用在兩軸平行的場(chǎng)合 ? (1) 一種； (2) 二種； (3) 三種； (4) 四種； (5) 五種。 答案：四種。 5 ）對(duì)齒面硬度 HBS350 的閉式鋼制齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是下列形式中的哪種 ? (1) 輪齒折斷； (2) 點(diǎn)蝕， (3) 齒面磨損

17、； (4) 齒面膠合； (5) 齒面塑性變形。 答案：點(diǎn)蝕。 6) 開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是下面所列失效中的哪種 ? (1) 輪齒折斷； (2) 點(diǎn)蝕； (3) 齒面磨損， (4) 齒面膠合， (5) 齒面塑性變形。 答案：齒面磨 損 。 7) 高速重載齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)散熱條件不良時(shí)，齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是下列失效中的哪種 ? (1) 輪齒折斷； (2) 點(diǎn)蝕； (3) 齒面磨損； (4) 齒面膠合；（ 5) 齒面塑性變形 答案：齒面膠合 8）雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效形式為下列哪種 ? (1) 輪齒折斷， (2) 點(diǎn)蝕； (3) 齒面磨損； (4) 齒面膠合； (5) 齒面

18、塑性變形。 答案：輪齒折斷。 9 ）對(duì)于軟齒而閉式齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循哪種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ? （ 1 ）只保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度； (2) 只保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度， (3) 以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主，校核彎曲疲勞強(qiáng)度；（ 4 ）據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度分別計(jì)算取設(shè)計(jì)結(jié)果中較大者。 答案：以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。10 ）對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循下列哪種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ? (1) 只保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度； (2) 只保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度， (3) 以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 答案：只保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1. 蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比，蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比較大，而且傳動(dòng)平穩(wěn)性也高些。2. 由于蝸輪和蝸桿之間的相對(duì)滑動(dòng)較大，更容易產(chǎn)生膠合和磨粒磨損。3. 蝸桿傳動(dòng)的最大優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大，且效率高。4. 阿基米德圓柱蝸桿的法面模數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值。5. 減速用的蝸桿傳動(dòng)，其傳動(dòng)比的計(jì)算公式是 。5. 減速用的蝸桿傳動(dòng)，其傳動(dòng)比的計(jì)算公式是 。6. 蝸輪用無(wú)錫青銅或鑄鐵制造時(shí)，蝸輪的主要損壞形式是膠合。1. 在 種情況下，可采用蝸桿傳動(dòng)。A. 軸線是平行的 B. 相交成某種角度C. 相交成直角 D.軸線成直角交錯(cuò)2. 計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比時(shí)，公式 是錯(cuò)誤的。 A.B.C.D.AC3. 對(duì)蝸桿傳動(dòng)的受力分析，下面的公式