機(jī)械傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)

機(jī)械傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共24頁(yè)2）改變運(yùn)動(dòng)形式；3）增大轉(zhuǎn)矩；4）實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)和較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。第2頁(yè)/共24頁(yè)二、傳動(dòng)的類型1）按工作原理分為機(jī)械傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)和推動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)撓性摩擦傳動(dòng)摩擦式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)流體傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)液力傳動(dòng)液壓傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)撓性嚙合傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)第3頁(yè)/共24頁(yè)2）按傳動(dòng)比分類定傳動(dòng)比傳動(dòng):齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等變傳動(dòng)比傳動(dòng)有級(jí)變速：齒輪變速器、塔輪傳動(dòng)按周期規(guī)律變化：非圓齒輪、凸輪、連桿、組合機(jī)構(gòu)無(wú)級(jí)變速：機(jī)械無(wú)級(jí)變速器、液力偶合器、液力變矩器第4頁(yè)/共24頁(yè)§4.2常用機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)、性能和適用范圍一、幾種常用機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)、性能和適用范圍帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)鏈傳動(dòng)從功率、傳動(dòng)效率、外廓尺寸、傳動(dòng)精度、工作平穩(wěn)性、自鎖能力、過(guò)載保護(hù)、使用壽命、緩沖吸振能力、制造安裝精度要求考慮。第5頁(yè)/共24頁(yè)能緩沖、吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。豢捎糜谳^遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，有過(guò)載保護(hù)作用；摩擦式帶傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)，傳動(dòng)比不能保持恒定，外廓尺寸大，帶的壽命較短。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比恒定；工作可靠，壽命長(zhǎng)；制造和安裝精度要求較高，不能緩沖，無(wú)過(guò)載保護(hù)作用，精度低時(shí)噪聲大。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)比恒定；傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，可構(gòu)成自鎖機(jī)構(gòu)。效率低、成本高，傳遞功率不宜過(guò)大。能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲，運(yùn)動(dòng)精度高，傳動(dòng)比大，可用于微調(diào)，可做成自鎖機(jī)構(gòu)。工作速度一般都很低，滑動(dòng)螺旋效率低，磨損較快。帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)第6頁(yè)/共24頁(yè)常用的機(jī)械傳動(dòng)性能和適用范圍第7頁(yè)/共24頁(yè)傳動(dòng)形式主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)帶傳動(dòng)中心距范圍大，可用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，能緩沖吸振，有過(guò)載保護(hù)作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝要求不高。摩擦式帶傳動(dòng)有滑動(dòng)，傳動(dòng)比不能保持恒定，外廓尺寸大，帶的壽命較短(通常為3500～5000h)，由于帶的摩擦起電，不宜用于易燃、易爆的地方，軸和軸承上作用力大。齒輪傳動(dòng)外廓尺寸小，效率高，傳動(dòng)比恒定，工作可靠，壽命長(zhǎng)，維護(hù)比較簡(jiǎn)單，可適用的圓周速度及功率范圍廣，應(yīng)用最為廣泛。制造和安裝精度要求較高，不能緩沖，無(wú)過(guò)載保護(hù)作用，精度低時(shí)噪聲大。蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，可構(gòu)成自鎖機(jī)構(gòu)。效率低，傳遞功率不宜過(guò)大，中高速需用價(jià)貴的青銅，制造精度要求高，刀具費(fèi)用高。鏈傳動(dòng)中心距范圍大，可用于較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)，在高溫、油、酸等惡劣條件下可靠工作，軸和軸承上的作用力小。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)瞬時(shí)速度不均勻，有沖擊、振動(dòng)和噪聲，壽命較低(一般為5000～15000h)。螺旋傳動(dòng)能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，并能以較小的轉(zhuǎn)矩得到很大的軸向力，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲，運(yùn)動(dòng)精度高，傳動(dòng)比大，可用于微調(diào)，可做成自鎖機(jī)構(gòu)。工作速度一般都很低，滑動(dòng)螺旋效率低，磨損較快。常用機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)第8頁(yè)/共24頁(yè)二、幾種常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、性能和適用范圍連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)從優(yōu)缺點(diǎn)、傳動(dòng)效率和應(yīng)用上考慮。承受載荷大，磨損??；制造方便，易獲得較高的精度；較好實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求;機(jī)構(gòu)復(fù)雜，累積誤差大，影響其傳動(dòng)精度；機(jī)構(gòu)慣性力不容易平衡，不適合用于高速；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中傳動(dòng)效率隨時(shí)發(fā)生變化。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便;凸輪輪廓與從動(dòng)件之間是點(diǎn)接觸或線接觸，易于磨損;通常用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)；隨運(yùn)動(dòng)位置和壓力角不同傳動(dòng)效率亦不同。第9頁(yè)/共24頁(yè)§4.3機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般原則一、合理選擇傳動(dòng)形式小功率的傳動(dòng)；高速、大功率、長(zhǎng)期工作的傳動(dòng)；要求結(jié)構(gòu)緊湊的傳動(dòng)；噪聲受到嚴(yán)格限制的傳動(dòng)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)有同步要求和精確傳動(dòng)比要求的傳動(dòng)；高溫、潮濕、粉塵、易燃、易爆場(chǎng)合的傳動(dòng)；有自鎖要求的傳動(dòng)。

第10頁(yè)/共24頁(yè)曲柄沖壓機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖二、傳動(dòng)鏈盡量簡(jiǎn)短，機(jī)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)短，可減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)和構(gòu)件數(shù)目，降低制造成本。傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)短，可減少運(yùn)動(dòng)鏈的累積誤差，提高機(jī)器工作可靠性。減少零、部件數(shù)目有利于提高傳動(dòng)效率和系統(tǒng)的剛度。第11頁(yè)/共24頁(yè)三、安排好各級(jí)傳動(dòng)或機(jī)構(gòu)的先后順序?qū)τ趲鲃?dòng)對(duì)于斜齒-直齒圓柱齒輪傳動(dòng)對(duì)于圓錐-圓柱齒輪傳動(dòng)對(duì)于閉式、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)對(duì)于各類摩擦式無(wú)級(jí)變速器對(duì)于等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)于轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式的傳動(dòng)或機(jī)構(gòu)第12頁(yè)/共24頁(yè)四、合理分配傳動(dòng)比

齒輪減速器外廓尺寸比較每一級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在該種傳動(dòng)的常用范圍內(nèi)選取，一般不應(yīng)超過(guò)此范圍；一級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比如果過(guò)大，其外廓尺寸將會(huì)很大，應(yīng)分成兩級(jí)傳動(dòng)或多級(jí)傳動(dòng)；對(duì)于減速的多級(jí)傳動(dòng)，按照“前大后小”的原則分配傳動(dòng)比，有利于減輕減速器的質(zhì)量。

第13頁(yè)/共24頁(yè)五、保證機(jī)器安全運(yùn)轉(zhuǎn)在起重機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置可靠的安全保護(hù)裝置如具有自鎖能力的機(jī)構(gòu)、剎車制動(dòng)機(jī)構(gòu)等。在軋鋼機(jī)、推土機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，應(yīng)該有防過(guò)載的安全聯(lián)軸器或安全離合器等。若傳動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)載荷過(guò)大，則應(yīng)在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置離合器，使原動(dòng)機(jī)能空載啟動(dòng)。以免導(dǎo)致啟動(dòng)失敗甚至電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、燒毀。六、考慮經(jīng)濟(jì)性要求傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足功能要求的前提下，從設(shè)計(jì)制造、能源和原材料消耗、使用壽命、管理和維護(hù)等各方面綜合考慮，使傳動(dòng)方案的費(fèi)用最低。第14頁(yè)/共24頁(yè)§4.4機(jī)械傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、傳動(dòng)比機(jī)械傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)是設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置的重要依據(jù)。主要參數(shù)包括轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、機(jī)械效率、功率、各軸轉(zhuǎn)矩和調(diào)速范圍等。當(dāng)機(jī)械傳動(dòng)傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比等于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與工作機(jī)轉(zhuǎn)速之比2、機(jī)械效率傳動(dòng)裝置中，若各級(jí)傳動(dòng)件效率為η1,η2,,ηk；軸承的效率以ηj,表示，有軸承n對(duì)，每對(duì)效率為ηj1,ηj2,,ηjn；聯(lián)軸器有u個(gè)，每個(gè)效率為η11,η12,,η1u，則傳動(dòng)總效率等于各級(jí)傳動(dòng)件、各對(duì)軸承和各聯(lián)軸器的效率的乘積。第15頁(yè)/共24頁(yè)3、轉(zhuǎn)矩T、圓周速度v計(jì)算回轉(zhuǎn)零件上某點(diǎn)的圓周速度4、功率由工作機(jī)拖動(dòng)負(fù)載的工作阻力或阻力矩和運(yùn)動(dòng)參數(shù)妸求得工作機(jī)械的輸出功率第16頁(yè)/共24頁(yè)5、變速范圍在變速傳動(dòng)中，由于傳動(dòng)比可調(diào)，變速范圍是其重要的運(yùn)動(dòng)性能參數(shù)之一第17頁(yè)/共24頁(yè)【實(shí)例】運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)方案如圖所示，試分析傳動(dòng)方案(a)中各級(jí)傳動(dòng)安排有何不合理之處，并畫出正確傳動(dòng)方案圖。運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)方案第18頁(yè)/共24頁(yè)圖1斗式上料機(jī)如圖所示，主要由電動(dòng)機(jī)及電氣控制系統(tǒng)、V帶傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、軸系部件、彈簧及機(jī)架等組成。第19頁(yè)/共24頁(yè)圖2螺旋傳動(dòng)裝置V帶傳動(dòng)、張緊裝置、螺旋傳動(dòng)、軸承部件和潤(rùn)滑裝置等組成。第20頁(yè)/共24頁(yè)圖3帶式運(yùn)輸機(jī)

電動(dòng)機(jī)及電氣控制系統(tǒng)、蝸桿傳動(dòng)、輸送帶、滾子、軸系部件、張緊裝置及機(jī)架等組成。第21頁(yè)