高教版中職職高教版機(jī)械基礎(chǔ)第2版教模塊七 傳動(dòng)與維護(hù)

模塊七

【傳動(dòng)與維護(hù)】機(jī)械基礎(chǔ)1模塊七傳動(dòng)與維護(hù)

對于大多數(shù)機(jī)器而言，需要在動(dòng)力部分和執(zhí)行部分之間，加入傳遞動(dòng)力或改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳動(dòng)部分。實(shí)踐表明，傳動(dòng)部分在機(jī)器的質(zhì)量和成本中占有很大的比例，也是機(jī)器運(yùn)行中故障的多發(fā)部分，機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，在很大程度上取決于傳動(dòng)部分的優(yōu)劣。

常見的機(jī)械傳動(dòng)形式有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、減速器等。2模塊七傳動(dòng)與維護(hù)思維導(dǎo)圖3§7.1帶傳動(dòng)

一、帶傳動(dòng)的類型與特點(diǎn)

帶傳動(dòng)由主、從動(dòng)帶輪和傳動(dòng)帶?？繋c帶輪之間接觸面的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，屬于利用中間撓性件的摩擦運(yùn)動(dòng)。1.帶傳動(dòng)的類型（1）平帶傳動(dòng)4§7.1帶傳動(dòng)

（2）V帶傳動(dòng)（3）同步帶傳動(dòng)（齒形帶傳動(dòng)）V帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)5§7.1帶傳動(dòng)2.帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)，在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用很廣。從家用洗衣機(jī)、金屬切削機(jī)床到運(yùn)輸、冶金、建筑等各行業(yè)機(jī)械，都離不開帶傳動(dòng)。①能吸收振動(dòng)、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。②過載能打滑起保護(hù)作用。③結(jié)構(gòu)簡單，成本低，無需潤滑，維護(hù)方便。④效率可達(dá)92%-93%。⑤不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，使用壽命短。6§7.1帶傳動(dòng)汽車和拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)中采用的帶傳動(dòng)7§7.1帶傳動(dòng)

二．V帶與帶輪1.V帶結(jié)構(gòu)

普通V帶包括包邊V帶、普通切邊V帶、有齒切邊V帶、底膠夾布切邊V帶四種。普通V帶是無接頭的環(huán)形帶，是標(biāo)準(zhǔn)件。根據(jù)傳遞功率大小，分為Y、Z、A、B、C、D、E七號。V帶的結(jié)構(gòu)包邊V帶8§7.1帶傳動(dòng)

2．帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu)取決于帶輪基準(zhǔn)直徑dd的大小，為使V帶與輪槽緊密接觸，輪槽楔角φ

應(yīng)小于V帶的楔角（400）帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪各部分名稱9§7.1帶傳動(dòng)

①dd小于150mm時(shí)，選用實(shí)心式。

②dd等于150?450mm時(shí)，選用腹板式。

③dd大于450mm時(shí)，選用橢圓輪輻式。

實(shí)心式腹板式橢圓輪輻式10§7.1帶傳動(dòng)

3.帶輪的常用材料工業(yè)上常用帶輪材料為HT150鑄鐵。具有強(qiáng)度足夠、易于加工、價(jià)格便宜的特點(diǎn)；在低速或輕載中常用工程塑料或鋁合金，如洗衣機(jī)的大帶輪選用工程塑料，小帶輪用鋁合金、鐵板沖壓制成。11§7.1帶傳動(dòng)

三、帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比在帶傳動(dòng)中，主動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速與從動(dòng)帶輪的轉(zhuǎn)速之比，用i12表示。也等于從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑與主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑之比。傳動(dòng)比為：

通常帶傳動(dòng)的單級傳動(dòng)比≤5。

12§7.1帶傳動(dòng)

四、帶傳動(dòng)的失效形式

1.打滑當(dāng)載荷超過帶傳動(dòng)所能傳遞的動(dòng)力時(shí)帶在帶輪上打滑。

2.疲勞撕裂摩擦帶的疲勞磨損產(chǎn)生撕裂是另一種失效形式。五、帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)1.帶傳動(dòng)的張緊與安裝為了增大傳動(dòng)的接觸摩擦角，獲得最大的傳遞動(dòng)力，要求帶傳動(dòng)的下面為緊邊，上面為松邊。為了保證帶有一定的張緊力，必須定期給予張緊。

13§§7.1帶傳動(dòng)（1）帶傳動(dòng)的張緊方法

①調(diào)整中心距②安裝張緊輪

帶傳動(dòng)的張緊張緊輪的安裝14§7.1帶傳動(dòng)

（2）帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)

①安裝V帶先縮小中心矩將帶套入，再調(diào)兩輪中心矩。張緊后用大拇指在帶中部加20N左右的垂直壓力，下沉量10-15mm。②安裝時(shí)輪槽對正，軸線平行。V帶的張緊檢查帶輪的安裝15§7.1帶傳動(dòng)

③新舊帶不能一起使用。④V帶斷面在輪槽中應(yīng)位置正確，V帶外緣應(yīng)與輪外緣平齊。2.帶傳動(dòng)的安全與防護(hù)①帶傳動(dòng)必須安裝安全保護(hù)罩②安裝拆卸V帶，不許直接用手撥撬V帶，以免夾手。③軸端應(yīng)有固定裝置。V帶在輪槽中的位置16§7.2鏈傳動(dòng)

一、鏈傳動(dòng)的組成、結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1.鏈傳動(dòng)的組成主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條組成。2.鏈條的結(jié)構(gòu)滾子鏈條由若干內(nèi)鏈節(jié)和外鏈節(jié)依次鉸接而成。鏈條的結(jié)構(gòu)鏈傳動(dòng)17§7.2鏈傳動(dòng)滾子鏈的接頭形式有三種，鏈節(jié)是偶數(shù)時(shí)，接頭處用開口銷或彈性鎖片，奇數(shù)時(shí)用過渡鏈節(jié)。

滾子鏈的接頭形式

3.鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)

①平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確；②能在高溫、潮濕等條件下工作；③傳動(dòng)效率高;④平穩(wěn)性差,有噪音,易脫鏈。18§7.2鏈傳動(dòng)

二、鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比等于為主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速之比i=n1/n2

，也等于從動(dòng)輪的齒數(shù)與主動(dòng)輪的齒數(shù)之比。i=n1/n2=z2/z1

。

19§7.2鏈傳動(dòng)

三、鏈傳動(dòng)的安裝與維護(hù)

1.鏈傳動(dòng)的合理布置①兩軸線應(yīng)平行，鏈輪同平面。20§7.2鏈傳動(dòng)

②鏈條應(yīng)使緊邊在上，松邊在下。太松易掉鏈，會產(chǎn)生振動(dòng)；太緊會影響傳動(dòng)?？捎脧埦o輪張緊。③兩鏈輪軸心線連線與水平線夾角小于45度。④必要時(shí)安裝防護(hù)罩。

鏈的張緊21§7.2鏈傳動(dòng)2．鏈傳動(dòng)的維護(hù)定期注油，保持潤滑良好。鏈條的潤滑方式22§7.2鏈傳動(dòng)

3.鏈傳動(dòng)的張緊鏈傳動(dòng)中如松邊垂度過大，將引起嚙合不良和鏈條振動(dòng)，所以鏈傳動(dòng)張緊的目的和帶傳動(dòng)不同，張緊力并不決定鏈的工作能力，而只是決定垂度的大小。最常見的張緊方法是移動(dòng)鏈輪以增大兩端的中心距，但如中心距不可調(diào)時(shí)，也可以采用張緊輪張緊或在鏈條磨損變長后取掉一個(gè)或兩個(gè)鏈節(jié)。23§7.3齒輪傳動(dòng)

一、齒輪傳動(dòng)的組成、類型與特點(diǎn)

1.齒輪傳動(dòng)的組成齒輪傳動(dòng)由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和機(jī)架組成?！忑X輪傳動(dòng)24§7.3齒輪傳動(dòng)2.齒輪傳動(dòng)的類型

齒輪傳動(dòng)的類型很多,按齒輪軸線的相對位置分類如圖。按嚙合方式分為外嚙合齒輪傳動(dòng)、內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)等。25§7.3齒輪傳動(dòng)26§7.3齒輪傳動(dòng)27§7.3齒輪傳動(dòng)28§7.3齒輪傳動(dòng)29§7.3齒輪傳動(dòng)

3.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)①傳動(dòng)比恒定，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)準(zhǔn)確。②具有壽命長，傳遞效率高達(dá)96%?99%。③適用的功率、速度和尺寸范圍大。

二、漸開線齒輪

齒輪齒廓曲線常見的有漸開線、擺線和圓弧曲線。漸開線的形成與漸開線齒廓30§7.3齒輪傳動(dòng)

1.漸開線齒輪的各部份名稱直齒圓柱外齒輪的部分輪齒31§7.3齒輪傳動(dòng)2.直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)①齒數(shù)z

②模數(shù)m

③壓力角α

我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=20④齒頂高系數(shù)ha*頂隙系數(shù)c*，正常齒制ha*=1，c*=132§7.3齒輪傳動(dòng)33§7.3齒輪傳動(dòng)3.傳動(dòng)比及幾何尺寸計(jì)算（1）齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=n1/n2=z2/z1

（2）外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算3435§7.3齒輪傳動(dòng)§7.3齒輪傳動(dòng)36§7.3齒輪傳動(dòng)37§7.3齒輪傳動(dòng)

4.直齒圓柱正確嚙合的條件一對漸開線直齒齒輪正確嚙合的條件為：兩齒輪的模數(shù)必須相等，兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等且等于標(biāo)準(zhǔn)值，即

38§7.3齒輪傳動(dòng)

三、圓柱齒輪的受力分析1.直齒圓柱齒輪的受力分析

直齒圓柱齒輪受力分析39

2.斜齒圓柱齒輪的受力分析螺旋角β越大，軸向力越大。斜齒圓柱齒輪受力分析40§7.3齒輪傳動(dòng)§7.3齒輪傳動(dòng)

四、圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)及材料

1.圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)

①齒輪軸齒根圓到鍵槽底部距離小于(2～2.5)m。

②實(shí)體齒輪d小于200mm。

③腹板式齒輪d＝200～500mm。

④輪幅式齒輪d大于500mm。41§7.3齒輪傳動(dòng)

2.齒輪的材料

(1)鍛鋼

d小于500mm。當(dāng)表面硬度小于350HBW時(shí)，稱軟齒面齒輪；當(dāng)表面硬度大于350HBW時(shí)，稱硬齒面齒輪。

(2)鑄鋼當(dāng)直徑大于500毫米而不方便鍛造時(shí)，采用鑄鋼或灰鑄鐵。

(3)鑄鐵用于低速、輕載。

(4)非金屬用于高速、輕載。如辦公機(jī)械。42§7.3齒輪傳動(dòng)【拓展】漸開線齒輪的加工切削與根切現(xiàn)象

（1）切削方法①仿形法43§7.3齒輪傳動(dòng)

②展成法展成法加工直齒圓錐齒輪是應(yīng)用平面齒輪與圓錐齒輪相嚙合的原理。展成法加工齒輪刀具和輪坯之間按漸開線齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來進(jìn)行切齒的，即利用共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪。一把刀具加工，給生產(chǎn)帶來很大的方便，故得到廣泛應(yīng)用。用齒輪插刀加工齒輪用齒輪滾刀加工齒輪44§7.3齒輪傳動(dòng)

（2）根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)根切現(xiàn)象如下圖左所示。最少齒數(shù)z不發(fā)生根切的條件是齒數(shù)不小于17，當(dāng)齒數(shù)小于17時(shí)，需要變位。如下圖右所示。根切現(xiàn)象變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較45§7.3齒輪傳動(dòng)

五、齒輪的失效形式

失效的形式有5種，但以折斷和齒面點(diǎn)蝕為常見。（1）輪齒折斷

（2）齒面疲勞點(diǎn)蝕（3）齒面膠合輪齒折斷46§7.3齒輪傳動(dòng)

（4）齒面磨損

（5）齒面塑性變形

齒面疲勞點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損齒面塑性變形47§7.3齒輪傳動(dòng)

六、齒輪傳動(dòng)的精度

齒輪的加工是一刀切削成形，精度的差別不可能超過2級。用傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，載荷分布的均勻性等三項(xiàng)精度和齒側(cè)間隙四項(xiàng)指標(biāo)表示。

48§7.3齒輪傳動(dòng)

七、齒輪的裝配與檢測

1.齒輪的裝配

齒輪的裝配工序包括兩步,先將齒輪裝到軸上,再將齒輪軸部件裝入箱體。

2.運(yùn)動(dòng)精度評價(jià)

百分表測徑向和端面跳動(dòng)。

3.接觸精度的檢查

一般用涂色法檢查。

接觸斑點(diǎn)的位置反映的接觸狀況49§7.3齒輪傳動(dòng)

4.齒輪副側(cè)隙的檢查

常用壓鉛絲法或打表法來檢查。

齒輪副側(cè)隙的檢查方法50§7.3齒輪傳動(dòng)

八、齒輪傳動(dòng)的潤滑

潤滑是減少摩擦磨損的有效方法。開式傳動(dòng)選用脂潤滑，如常用的鈣鈉基潤滑脂，俗稱黃油。閉式傳動(dòng)的潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度而定。包括油池潤滑下圖a、惰輪蘸油潤滑下圖b和噴油潤滑下圖c。齒輪傳動(dòng)的潤滑方式51§7.4蝸桿傳動(dòng)

一、蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

蝸桿傳動(dòng)由蝸桿、蝸輪和機(jī)架組成。以蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件，傳遞兩空間交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，交錯(cuò)角一般為90°。52§7.4蝸桿傳動(dòng)1.蝸桿傳動(dòng)的類型

蝸桿傳動(dòng)按照蝸桿的形狀分為圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧面蝸桿傳動(dòng)。前者結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛；后者承載能力大，加工復(fù)雜。圓柱蝸桿傳動(dòng)又分普通圓柱蝸桿傳動(dòng)與圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖符號53§7.4蝸桿傳動(dòng)

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)中的阿基米德蝸桿，在其軸向剖面內(nèi)的齒形為直線，在橫截面內(nèi)的齒形為阿基米德螺旋線。蝸桿有右旋、左旋之分，一般都采用右旋。有單頭、雙頭和多頭之分。螺桿的旋向阿基米德蝸桿的齒形54§7.4蝸桿傳動(dòng)

2.蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)（1）傳動(dòng)比大。一般情況下i=28-80。（2）傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。（3）只能蝸桿帶動(dòng)蝸輪，蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿，傳動(dòng)具有自鎖性。（4）效率較低，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重。（5）蝸輪需用非鐵金屬制造，成本較高。手動(dòng)起重裝置55§7.4蝸桿傳動(dòng)

二、蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)

【中間平面】過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面?！緡Ш戏治觥吭谥虚g平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的嚙合相當(dāng)于:齒條和漸開線齒輪的嚙合【標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)】蝸桿軸面參數(shù)/蝸輪斷面參數(shù)。

蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)56§7.4蝸桿傳動(dòng)

二、蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)

1.模數(shù)m和壓力角α

標(biāo)準(zhǔn)壓力角α=20°，模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，見表7-52.蝸桿分度圓直徑d

分度圓直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，見表7-557§7.4蝸桿傳動(dòng)

3.導(dǎo)程角γ

4.蝸桿的直徑系數(shù)q

58蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角γ與齒距的關(guān)系γ§7.4蝸桿傳動(dòng)

三、蝸桿蝸輪的材料

蝸桿中低速：常用45鋼調(diào)質(zhì)高速：40Cr、40MnB鋼調(diào)質(zhì)后表面淬火/

20鋼、20CrMnTi滲碳淬火蝸輪齒面滑動(dòng)速度較低：鑄鋁鐵青銅ZCuAlFe3齒面滑動(dòng)速度較高或連續(xù)工作：鑄錫磷青銅ZCuSn10P1/鑄錫鉛鋅青銅ZCuSn5Pb5Zn

低速、輕載場合及直徑較大蝸輪：鑄鐵HT200、HT30059§7.4蝸桿傳動(dòng)

四、蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)

蝸桿與軸做成一體，稱為蝸桿軸。

蝸輪的結(jié)構(gòu)有整體式和組合式。

整體式齒圈式螺栓連接式鑲鑄式蝸桿軸60§7.4蝸桿傳動(dòng)五、蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比與幾何尺寸計(jì)算1.蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比

蝸桿頭數(shù)通常選1-4，越小越容易實(shí)現(xiàn)自鎖。2.蝸桿傳動(dòng)的主要幾何尺寸計(jì)算當(dāng)蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)確定后，其幾何尺寸可按教材表7-6計(jì)算。

6162§7.4蝸桿傳動(dòng)§7.4蝸桿傳動(dòng)3.蝸輪轉(zhuǎn)向的判斷蝸輪的轉(zhuǎn)向可由蝸桿的轉(zhuǎn)向和螺旋線方向用左、右手定則來判斷：左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，彎曲四指表示蝸桿轉(zhuǎn)向，大拇指的相反方向即為蝸輪嚙合點(diǎn)圓周速度v2的方向。蝸桿傳動(dòng)中蝸輪轉(zhuǎn)向的判斷63§7.4蝸桿傳動(dòng)

4.正確嚙合的條件除了模數(shù)和壓力角相等外，蝸桿的分度圓導(dǎo)程角γ和蝸輪的分度圓螺旋角β必需相等且旋向相同。六、蝸桿傳動(dòng)的失效形式與維護(hù)

1.失效形式齒面膠合、疲勞點(diǎn)蝕、磨損和輪齒折斷。

2.蝸桿傳動(dòng)的潤滑

主要采用油浴潤滑和噴油潤滑。摩擦發(fā)熱大，選用粘度大、親和力大潤滑油，同時(shí)選用必要的散熱泠卻方法。64§7.4蝸桿傳動(dòng)

3.蝸桿傳動(dòng)的散熱在箱體外壁增加散熱片,在蝸桿軸端安裝風(fēng)扇進(jìn)行人工通風(fēng),在箱體油池內(nèi)裝蛇形冷卻水管,采用壓力噴油循環(huán)冷卻等。蝸桿傳動(dòng)的散熱65§7.5齒輪系與減速器

一、齒輪系的組成與類型1.齒輪系的組成 由多對齒輪傳動(dòng)組合而成的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，稱為齒輪系。如圖7－60所示66§7.5齒輪系與減速器

1.定軸輪系

所有的齒輪軸線在傳動(dòng)中的位置都是固定不動(dòng)的。各齒輪軸線平行的定軸齒輪系各齒輪軸線不都平行的定軸齒輪系67§7.5齒輪系與減速器2.行星輪系

在傳動(dòng)中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線相對于機(jī)架的位置是不斷變化的。68§7.5齒輪系與減速器

二、齒輪系傳動(dòng)的特點(diǎn)

1.能獲得大的傳動(dòng)比

2.實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)汽車變速器中的齒輪系惰輪69§7.5齒輪系與減速器

三、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算

70§7.5齒輪系與減速器7172空間輪系不能用（-1）m來判斷轉(zhuǎn)向關(guān)系，需要采取畫箭頭的方式?！揪毩?xí)】設(shè)n1↑