機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)概述Word版

1、題目：機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)概述:（1）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)類型及特點(diǎn);（2）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)典型應(yīng)用簡(jiǎn)介(不少于3個(gè));（3）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)新技術(shù)簡(jiǎn)介(不少于3個(gè)).答:（1）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)類型及特點(diǎn)1）帶傳動(dòng)：利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。其特點(diǎn)有： 優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、 有良好的撓性和彈性、過載打滑 缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝置外部尺寸大、效率低。因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速v=525m/s，i7的情況2）鏈傳動(dòng)：通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。特點(diǎn)與帶傳動(dòng)相比，

2、鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確,傳動(dòng)效率高，軸間距離適應(yīng)范圍較大，能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用；但鏈傳動(dòng)一般只能用作平行軸間傳動(dòng)，且其瞬時(shí)傳動(dòng)比波動(dòng)，傳動(dòng)噪聲較大。由于鏈節(jié)是剛性的，因而存在多邊形效應(yīng)（即運(yùn)動(dòng)不均勻性），這種運(yùn)動(dòng)特性使鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比變化并引起附加動(dòng)載荷和振動(dòng)，在選用鏈傳動(dòng)

3、參數(shù)時(shí)須加以考慮。鏈傳動(dòng)廣泛用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、輕工、礦山、石油化工和機(jī)床工業(yè)等。3）齒輪傳動(dòng)：利用特定齒形的鏈板與鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲。4）蝸桿傳動(dòng)：由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過一齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸桿，即蝸

4、桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過兩個(gè)齒。蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)： 傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Z1表示（一般Z1=14），蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動(dòng)比公式I=Z2/Z1可以看出，當(dāng)Z1=1，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動(dòng)比，一般在動(dòng)力傳動(dòng)中，取傳動(dòng)比I=10-80；在分度機(jī)構(gòu)中，I可達(dá)1000。這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng)，則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行，所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。 傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒有進(jìn)入和退出嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪音小。 具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，

5、而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。 蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率在0.5以下，一般效率只有0.70.9。 發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。5）輪系、減速器及機(jī)械無級(jí)變速傳動(dòng)： 可獲得大的傳動(dòng)比； 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)； 實(shí)現(xiàn)變速與換向傳動(dòng)； 實(shí)現(xiàn)連續(xù)，不停車，平穩(wěn)變速。6）螺旋傳動(dòng)：利用螺旋副來傳遞運(yùn)動(dòng)和力的一種運(yùn)動(dòng)，可以方便地把主動(dòng)件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成從動(dòng)件的直線運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作連續(xù)，傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲；承載能力大，傳動(dòng)精高。實(shí)現(xiàn)變速與換向傳動(dòng)；摩擦損失大，傳動(dòng)效率低。7）連桿傳動(dòng)： 運(yùn)動(dòng)副一般均為低副 構(gòu)件多呈現(xiàn)為桿的形狀（故常簡(jiǎn)稱構(gòu)件為桿）；

6、 可實(shí)現(xiàn)多種形式的運(yùn)動(dòng)變換和運(yùn)動(dòng)規(guī)律； 具有豐富的連桿曲線形狀，可滿足不同要求。8）凸輪傳動(dòng)：最大的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)高速化，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高；最大的缺點(diǎn)是不可變，不能變更動(dòng)作時(shí)間（角度）。9）棘輪傳動(dòng)、槽輪傳動(dòng)和其他步進(jìn)傳動(dòng)：用于實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。（2）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)典型應(yīng)用簡(jiǎn)介1、黑鷹（Black Hawk）直升機(jī)主減速系統(tǒng)1）采用單元體設(shè)計(jì)、維護(hù)方便，提高了可靠性;2）三級(jí)傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3）主減總高度低， 減少了飛機(jī)上部的阻力；4）主傳動(dòng)鏈的齒輪數(shù)與阿帕奇AH-64A和貓鼬A129武裝直升機(jī)相比（ 包括米制系列直升機(jī)）至少要少20%以上;5）離合器設(shè)置在第二級(jí)，工作轉(zhuǎn)速低(5747.5 r/mi

7、n)，工作可靠、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)??；6）第三級(jí)采用行星傳動(dòng)， 載荷分為5路傳遞，各齒面的接觸應(yīng)力較?。?）為直升機(jī)總體節(jié)省四根承受直升機(jī)升力的拉桿重量， 同時(shí)也不需要另制傳扭盤；8）主減輸入級(jí)的中心距為1550mm，便于發(fā)動(dòng)機(jī)安裝，具有較大的操作空間；同時(shí)因敵方的一發(fā)子彈只能損傷一端減速器（ 或左或右輸入級(jí)），直升機(jī)仍然能繼續(xù)前飛，提高了生存力 。2、阿帕奇（Apache）直升機(jī)主減速系統(tǒng)1）為防止直升機(jī)墜毀時(shí)， 主旋翼軸折斷而使槳葉撞擊到駕駛艙內(nèi)，造成駕駛員傷亡,它將靜軸套在主旋翼軸的外部，上部通過拉力軸承與槳轂相連，底部固定在機(jī)身結(jié)構(gòu)上， 靜軸本身主要承受由主旋翼傳來的各種載荷，但不傳遞扭矩，它使

8、主旋翼的載荷不通過主減而直接傳到機(jī)體上。2）采用上述動(dòng)、靜軸結(jié)構(gòu)可以防止旋翼升力和力矩等載荷傳到主減速器上，主減僅傳遞扭矩。有利于主減速器達(dá)到4500小時(shí)的疲勞壽命。此外，動(dòng)、靜軸結(jié)構(gòu)還允許在維護(hù)拆卸主減速器時(shí)，既不干擾旋翼也不需拆卸旋翼操縱機(jī)構(gòu)，使用維護(hù)方便。3）主減速器的潤(rùn)滑系統(tǒng)，由兩套裕度系統(tǒng)組成， 能在兩套潤(rùn)滑系統(tǒng)中的任何一套失效的情況下提供潤(rùn)滑。4）該主減速器能在完全沒有潤(rùn)滑油后還可以再飛行一小時(shí)，這一性能是在對(duì)諸如潤(rùn)滑油芯以及留有適當(dāng)?shù)凝X輪和軸承間隙使其能在較高溫下運(yùn)行（即干運(yùn)轉(zhuǎn)）而達(dá)到的。干運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為1小時(shí)，因此目前世界上還沒有任何直升機(jī)主減能達(dá)到此要求。5）主減輸入級(jí)的中心距約

9、1550 mm，使得左、右輸入級(jí)相隔較遠(yuǎn)，因而敵方的一發(fā)子彈只能損傷一端的輸入級(jí)或一端動(dòng)力軸，直升機(jī)仍然能繼續(xù)前飛，提高了生存力。6）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了彈擊容限和故障安全準(zhǔn)則， 由此增加了傳動(dòng)系統(tǒng)的重量約25kg。7）主減的輸入級(jí)和并車級(jí)等均采用電子束焊技術(shù)， 減少了零件數(shù)， 同時(shí)也減輕重量和節(jié)省成本。8）主減多處采用了軸軸承齒輪一體化設(shè)計(jì)，提高了可靠性同時(shí)減輕了主減的重量。3、科曼奇（Comanche）直升機(jī)主減速系統(tǒng)1）主旋翼軸的輸出轉(zhuǎn)速列直升機(jī)之最，可提高整機(jī)的飛行速度。2）在第一級(jí)采用彈簧離合器，該離合器最高轉(zhuǎn)速可達(dá)23000r/min，高速工作安全可靠，減輕了主減的重量，離合器的零件

10、數(shù)從33個(gè)減少到8個(gè)，在可靠性和維護(hù)性要求方面取得了明顯的效益。3）科曼奇主減采用了分扭傳動(dòng)設(shè)計(jì)，這樣既輕又簡(jiǎn)單。從而降低主減的高度尺寸、重量、成本和維護(hù)要求；使每個(gè)齒輪受的載荷減小，且受載均勻，提高了齒輪的使用壽命。4）主減機(jī)匣采用先進(jìn)的復(fù)合材料（G30-500碳纖維和芳綸樹脂）,可降低主減重量和腐蝕情況，比用鎂合金機(jī)匣可輕10%，比采用鋁合金機(jī)匣輕30%；5）在整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中使用復(fù)合材料已超過28%，原在B.H主減用鎂合金為22%，而科曼奇主減鎂合金用量?jī)H為2%；6）旋翼軸上的軸承節(jié)圓直徑為381.8 mm， 用圓錐滾子軸承承受升力；7）主減在無油情況下至少工作30分鐘；8）在輸入級(jí)中采用

11、了陶瓷軸承以提高軸承的工作溫度和干運(yùn)轉(zhuǎn)能力；9）采用軸軸承齒輪一體化設(shè)計(jì)，提高了可靠性，同時(shí)也減輕了重量。（3）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)新技術(shù)簡(jiǎn)介1、減少傳動(dòng)級(jí)數(shù)多數(shù)直升機(jī)傳動(dòng)的級(jí)數(shù)為4級(jí)或更多級(jí),在一些研究計(jì)劃和新型直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)級(jí)數(shù)為3級(jí)，甚至為2級(jí)。3級(jí)傳動(dòng)在科曼奇、米-26、黑鷹等直升機(jī)中有采用，在THST和ART等研究計(jì)劃中有研究；2級(jí)的在RDS-21研究計(jì)劃有所研究。2、采用分扭傳動(dòng)1）在科曼奇(Comanche)直升機(jī)主減傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用了圓柱齒輪傳動(dòng)分扭方案；2）在阿帕奇(Apache AH-64)直升機(jī)主減傳動(dòng)系統(tǒng)中，采用了具有面齒輪傳動(dòng)的分扭方案；3）黑鷹直升機(jī)主減傳動(dòng)系統(tǒng)中，擬

12、采用具有面齒輪傳動(dòng)的分扭方案，也曾研究過圓錐齒輪傳動(dòng)分扭方案；4）CH-53E采用圓柱齒輪傳動(dòng)分扭方案；5）米26重型直升機(jī)采用圓錐、圓柱齒輪傳動(dòng)分扭方案。3、非常規(guī)齒制齒輪傳動(dòng)1）高重合度齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造研究，主要解決齒輪承載能力、噪聲和嚙合中齒間載荷分配等問題；2）大減速比人字齒輪傳動(dòng)研究，主要解決輸出級(jí)齒輪的重量、噪聲、受力均衡等問題；3）面齒輪傳動(dòng)研究，主要解決輸入級(jí)齒輪的重量和分扭均載等問題。4、耐熱高強(qiáng)度合金鋼齒輪1）新型耐高溫材料pyrowear 53齒輪研究，主要解決pyrowear 53在齒輪上的應(yīng)用及其機(jī)械性能等問題；2）多種材料齒輪的性能研究，主要對(duì)M50NiL、Py

13、ro X53、CBS 600、9310、300M等材料的齒輪性能進(jìn)行研究；3）鈦合金直齒輪研究，主要解決對(duì)鈦合金齒輪的設(shè)計(jì)、制造、表面處理和試驗(yàn)等問題。5、告訴彈簧離合器彈簧式離合器除可靠性和制造成本與滾柱式離合器相當(dāng)外,其余均比滾柱、斜撐式離合器為優(yōu)。對(duì)于直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)而言減輕結(jié)構(gòu)重量，提高可靠性具有重要的意義。6、混合（陶瓷）軸承輸入級(jí)中采用了陶瓷軸承以提高抗干運(yùn)轉(zhuǎn)能力。7、復(fù)合材料零部件復(fù)合材料在直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用的比重越來越大，主要有以下3個(gè)方面：1）復(fù)合材料尾傳動(dòng)軸；2）復(fù)合材料機(jī)匣；3）復(fù)合材料的主旋翼軸。8、高效潤(rùn)滑對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的研究，特別是傳動(dòng)系統(tǒng)抗干運(yùn)轉(zhuǎn)能力的研究歷來倍受重視，對(duì)高效潤(rùn)滑的研究成果主要體現(xiàn)在：1）齒輪、軸承的流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論的發(fā)展已達(dá)到工程實(shí)用化階段，使齒輪、軸承的壽命有了大幅度的提高；2）發(fā)展了更為有效的潤(rùn)滑方式，如環(huán)下潤(rùn)滑、離心甩油、多噴嘴噴射等。提高了滑油過濾精度，確保齒輪、軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部件摩擦副良好的潤(rùn)滑冷卻條件；3）采用新型潤(rùn)滑劑，提高潤(rùn)滑效率，以減少潤(rùn)滑劑的用量。9、抗干運(yùn)轉(zhuǎn)能力潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)展的同時(shí)促進(jìn)了潤(rùn)滑失效技術(shù)的發(fā)展，形成了一套確?？垢蛇\(yùn)轉(zhuǎn)能力的方法。對(duì)抗干運(yùn)轉(zhuǎn)能力的研究成果