机械传动概述

§1机械传动概述§2机械传动的类型及选择§3机械传动方案设计§4机械传动方案设计举例补充机械传动概论1机械传动概述1.1机械传动的功用1．改变运动形式如：曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、齿轮、凸轮机构等机械传动概论2．改变运动规律实现减速、增速、变速或实现间歇运动4．实现远距离的动力和运动的传递采用带传动、链传动或轮系传动等均可传递相距较远两轴间的运动与动力。3．传递动力将原动机的动力以功率或转矩的形式传递给执行构件，使执行构件能够完成预定功能5．实现由一个原动机驱动若干个运动形式和速度各异的机构如：汽车后桥差速器1.2机械传动的运动和动力参数1．传动系统的效率效率是评价机械传动质量的重要指标（一）、表16.1常见机械传动机构及运动副的效率（二）、机械的效率取决于组成机械的各个机构的效率，传动系统的总效率等于各部分效率的连乘积（包括运动副的效率）。主要参数：效率、功率、转矩注意：（1）轴承效率指一对而言，如一根轴上有三个轴承时，按两对计算。（2）同类型的多对传动副，要分别计入各自的效率。（3）资料、表内所推荐的效率有一个范围，工作条件差时，效率取低值，反之则取高值设计传动系统所依据的功率，有两种方法：（1）取所选原动机额定功率作为设计功率。轴的功率计算顺序从输入到输出，依次计算直到工作轴为止。2．传动系统的功率电动机所需工作功率为：Pd=PW／η电动机额定功率：Ped＞Pd工作机所需功率为:Pw=Fv／1000（2）按工作机所需功率作为工作轴上功率，再根据传动系统各级效率逆推算至原动机，此时所获得的设计功率为原动机所需输出的功率（小于原动机的额定功率）。例一：例二：已知工作机所需功率Pw,传动滚筒效率为0.96，求：电机所需功率。机械传动概论例3：已知工作机所需功率Pw＝8KW,传动滚筒效率为0.96，求：电机所需功率。机械传动概论3．传动系统的转矩T=9549×P/n第16章机械传动概论4．动力机的参数选用一般机械以三相异步电动机为原动机。电动机的主要指标有:功率P（kW）、转矩T（N.M）和转速n（r∕min）.电动机的额定功率的选择:略大于传动系统的输入功率，一般不必验算发热和起动力矩。电动机转速的选择：额定功率相同时，转速高，则电动机的尺寸小，重量轻，价格低廉；低速时，则相反。选择电动机转速时，应从机械传动系统的复杂程度、机械效率及经济性等方面综合考虑补充例题本传动装置用于带式运输机，工作参数：运输带工作拉力F=5KN，工作速度=1.6m/s，滚筒直径D=500mm，传动效率η=0.96，在室内工作（环境最高温度35℃），载荷平稳，连续单向运转，使用寿命24000小时。本设计拟采用二级圆锥直齿轮减速器，设计其传动方案。计算结果：选电机型号Y160M-4基本参数：nd=1460r/minPed=11KWPd=9.8KW轴号功率输入转矩（Nm）转速n（r/min）传动比效率电动机轴9.864.10146030.96轴Ⅰ9.41184.62486.672.50.96轴Ⅱ8.94438.57194.673.1840.970.99轴Ⅲ8.591341.7561.14滚筒轴8.421315.2061.141.0摩擦传动:带传动啮合传动:齿轮传动、齿轮齿条传动、蜗杆传动、链传动、螺旋传动凸轮传动：高副传动间歇运动传动：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构传动、凸轮式间歇机构连杆机构传动：平面连杆机构2.1机械传动的类型2机械传动的类型及选择2.2常用机械传动类型的选择1．转变运动形式的机构（如凸轮、连杆机构等）:通常安排在运动链的末端，与执行机构靠近.(1)．凸轮机构：常用在有严格规定的运动规律且承载能力较小的场合。(2).连杆机构:可得到较大行程，但行程太大时，连杆机构的尺寸会因此而过于庞大，此时选用齿轮齿条机构或螺旋机构则可满足大行程的要求2．带传动等摩擦传动：传动平稳，可过载保护，故一般宜放在转速较高的运动链初始端。3．链传动：因传动不均匀，传动中有冲击振动，故不宜放在高速级。4．锥齿轮：一般安排在高速级。5．斜齿轮传动：平稳性好于直齿轮传动，相对用于较高速级6．蜗杆传动：效率较低，多用于实现较大传动比而传递功率不大的场合3.1传动方案设计的依据在进行机械传动方案设计时应综合分析以几方面情况：1．机器原动机功能参数和执行构件运动形式或动作要求；2．机器的工作情况及工作时执行构件承受载荷的状况；3．传动系统的重量、外廓尺寸及整体布置要求；4．机器工作环境要求，粉尘、温度、腐蚀、易燃易爆等；5．安全使用方便、外型美观大方；6．经济性要求，以最低的成本获得最佳的功能。3机械传动方案设计3.2机械传动方案的拟定1．尽可能采用简单的运动链2．应具有较高的机械传动效率3．合理安排传动机构的顺序变换转速的机构尽量安排在与原动机相联的高速级。转变运动形式的机构应安排在运动链的末端，与执行机构靠近。4．合理分配各级传动比表16.3当运动链为减速传动时，传动比分配按“前小后大”原则进行，两级传动比不要相差太大。5．合理安排功率传递顺序功率分配应按“前大后小”的原则6．保障机械安全运转根据机械的工作情况，为保证机械安全运转，应在传动链中，设置过载保护装置。3.3传动方案设计的一般步骤和方法1、一般过程与步骤2．传动线路选择传动系统中根据功率传递流向，大致可分为：（1）串联式单路传动：当系统中只有一个执行机构和一个原动机时，采用此传动路线较为适宜。原动机→传动机构1→传动机构2→……传动机构k→执行机构(2）并联式分路传动：当含有多个执行机构且各执行机构所需的功率之和并不很大时，可采用这种传动路线原→传动机构11→传动机构12→…传动机构1k→执行机构1动→传动机构21→传动机构22→…传动机构2k→s执行机构2机→传动机构n1→传动机构n2→…传动机构nk→执行机构n（3）混合式传动本传动装置用于带式运输机，工作参数：运输带工作拉力F=5KN，工作速度=1.6m/s，滚筒直径D=500mm，传动效率η=0.96，在室内工作（环境最高温度35℃），载荷平稳，连续单向运转，使用寿命24000小时。本设计拟采用二级圆锥直齿轮减速器，设计其传动方案。4简单机械传动方案设计举例解1）确定工作机需要的功率和卷筒的转速2）拟定传动机构类型及各级传动比范围3）计算电动机所需功率4）选择电动机功率和转速5）传动比分配6）各轴的运动和动力参数计算结果：选电机型号Y160M-4基本参数：Pd=1460r/minPed=11KWPd=9.8KW轴号功率输入转矩（Nm）转速n（r/min）传动比效率电动机轴9.864.10146030.96轴Ⅰ9.41184.62486.672.50.96轴Ⅱ8.94438.57194.673.1840.970.99轴Ⅲ8.591341.7561.14滚筒轴8.421315.2061.141.0设计题目某厂链式输送机传动装置中的一级圆锥齿轮减速器（选择电机功率、确定各轴的运动和动力参数）已知:输送链拉力输送链速度V=0.8m/s链轮直径D=125mm运动简图:32.413FN轴号功率输入转矩（Nm）转速n（r/min）传动比效率电动机轴2.4224073.9696030.96轴Ⅰ2.3260469.433202.620.9450.975轴Ⅱ2.19171233.83122.14链轴2.14167324.38122.141原始数据（1）运输带工作拉力F=3KN（2）运输带工作速度V=2.0m/s(3)输送带滚筒直径D=430mm，滚筒传动效率要求：选择电机功率、确定各轴的运动和动力参数96.0轴号功率输入转矩（Nm）转速n（r/min）传动比效率电动机轴7.0646.82144010.99轴Ⅰ6.9843.34814404.570.96轴Ⅱ6.437191.068313.7253.520.95轴Ⅲ6.437645.85889.126滚筒轴89.126