① 各种传动装置(带传动,齿轮传动,链传动等)的特点及组合应用分析
带传动:基本都用在电机和被驱动设备之间,线速度5-25米/秒,低速时丢版转多最好不用,精确定比例权传动
时不用,用齿形带。轴间距离过短包角不够,过长产生震动。
齿轮传动:分开式和有机箱两种,开式只适于低速,模数要往大了选一些。有机箱的,速度范围很宽。和皮
带比噪声大。适用绝大多数场合。硬齿面比软齿面整体积小些,加工难些。
链传动:传动距离较齿轮远,一般用于低速长距离传动,比齿轮齿形带都便宜。润滑好的时候(油池),不
大于15米/秒的场合也适用,比如拔丝机中。
② 机车传动装置的分类
利用原动机驱动离心泵,使获得能量的工作液体(机车用油)冲击涡轮从而驱动车轮来实现传递动力的装置。1902年德国的费廷格提出了液力循环元件(液力耦合器和液力变扭器)的方案,即将泵轮和涡轮组合在同一壳体内,工作液体在壳体内循环流动。采用这种元件大大提高了液力传动装置的效率。液力传动首先用于船舶。1932年制成第一台约60千瓦的液力传动柴油动车。
液力耦合器有相对布置的一个泵轮和一个涡轮。泵轮轴和涡轮轴的扭矩相等。涡轮转速略低于泵轮转速,二者转速之比即为液力耦合器的效率。液力耦合器用于机车主传动时,效率约为97%。液力变扭器除泵轮和涡轮外,还有固定的导向轮。涡轮与泵轮的扭矩之比称变扭比,转速比越小则变扭比越大。在同样的泵轮转速下,涡轮转速越低则涡轮扭矩越大。因此机车速度越低则牵引力越大,机车起动时的牵引力最大。液力变扭器的效率只在最佳工况下达到最大值。现代机车用的液力变扭器效率可达90%~91%。但当转速比低于或高于最佳工况时,效率曲线即呈抛物线形状下降。为使机车在常用速度范围内都有较高的传动效率,机车的液力传动装置一般采用不止一个简单的液力变扭器。机车液力传动装置如梅基特罗型、克虏伯型、苏里型、SRM型、ΓΤК型等,都是将一个液力变扭器与某种机械传动装置结合使用。福伊特型则是采用 2~3个液力变扭器(最佳工况点的转速比一般并不相同)或液力耦合器(图1),利用充油和排油换档,在各种机车速度下都使当时效率最佳的那一液力循环元件充油工作。换档时,前一元件排油和后一元件充油有一段重叠时间,所以换档过程中的机车牵引力只是稍有起伏而不中断。和其他类型相比,福伊特型液力传动装置的重量较大,但有结构简单、可靠性较高的优点。到60年代,经验证明:对于1500千瓦以上的液力传动装置,福伊特型较为适用。中国机车所用的液力传动装置都是这一类型的。
大功率增压柴油机车的液力传动装置都不用液力耦合器,但燃气轮机车的液力传动装置则用一个启动变扭器,并在高速时用一个液力耦合器。
液力循环元件传递功率P的能力也像其他液力机械一样,与工作液体重度r的一次方、泵轮转速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油机车上,为了减小传动装置的尺寸,柴油机都不直接驱动液力循环元件的泵轮,而是通过一对增速齿轮,在轴承和其他旋转件容许线速度的限制范围内,尽可能提高泵轮转速。燃气轮机车由于转速很高,所以用一级甚至两级减速齿轮来驱动泵轮。同一种传动装置,只要改变这种齿轮的增速比或减速比,即可在经济合理的范围内应用于不同功率的机车。
液力传动装置通常包括一组使输出轴能改变转向的换向齿轮和离合器机构。输出轴通过适当的机械部件(万向轴和车轴齿轮箱,或曲拐和连杆等)驱动机车车轮。液力传动系统还可包括一组工况机构,使机车具有两种最高速度,在高速档有较高的行车速度,在低速档有较高的效率和较大的起动牵引力和加速能力。因此同一机车既可用于客运,也可用于货运,或者既可用于调车,也可用作小运转机车。而当调车工况的最高速度定得较低时,机车在起动和低速运行时的牵引力可以超过同功率的电力传动柴油调车机车。
1965年出现的液力换向柴油调车机车,传动装置有两组液力变扭器,每个行车方向各用一组,换向动作也用充油排油的方式来完成。当机车正在某一方向行驶时改用另一方向的液力变扭器充油工作,由于变扭器的涡轮转向与泵轮相反,对机车即起制动作用。机车换向不必先停车。只要司机改换行车方向手把的位置,机车即可自动地完成从牵引状态经过制动、停车,又立即改换行车方向的全部过程。
液力传动装置不用铜,重量轻,成本低,可靠性高,维修量少,并具有隔振、无级调速和恒功率特性好等优点,因而得到广泛采用。联邦德国和日本的柴油机车全部采用液力传动。 把机车原动机的动力变换成电能,再变换成机械能以驱动车轮而实现传递动力的装置。电力传动装置按发展的顺序有直-直流电力传动装置、交-直流电力传动装置、交-直-交流电力传动装置、交-交流电力传动装置四种。它们所用的牵引发电机、变换器(指整流器、逆变器、循环变频器等)和牵引电动机类型各不相同。
直-直流电力传动装置
1906年美国制造的150千瓦汽油动车最先采用了直-直流电力传动装置。1965年以前,世界各国单机功率75~2200千瓦的电传动机车都采用这种电力传动装置。这是因为同步牵引发电机无法高效变流,异步牵引电动机难于变频调速,只能采用直流电机。直-直流电力传动原理是基于直流电机是一种电能和机械能的可逆换能器,其原理见图 2。原动机G为柴油机,通过联轴器驱动直流牵引发电机ZF,后者把柴油机轴上的机械能变换成可控的直流电能,通过电线传送给1台或多台串并联或全并联接线的直流牵引电动机ZD,直流牵引电动机将电能变换成转速和转矩都可调节的机械能,经减速齿轮驱动机车动轮,实现牵引。此外设有自控装置。自控装置由既对柴油机调速又对牵引发电机调磁的联合调节器、牵引发电机磁场和牵引电动机磁场控制装置等组成,用来保证直-直流电力传动装置接近理想的工作特性。
交-直流电力传动装置
直流牵引发电机受整流子限制,不能制造出大功率电力传动装置。60年代前期,美国发明大功率硅二极管和可控硅,为制造大功率的电力传动装置准备了条件。1965年法国研制成 1765千瓦交-直流电力传动装置,它是世界各国单机功率 700~4400千瓦机车普遍采用的电力传动装置。
交-直流和直-直流电力传动原理相似。由图3可以看出两者差异在于柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,经硅二极管整流桥ZL,把增频三相交流电变换成直流电,事实上TF和ZL组成等效无整流子直流电机。其余部分和自控装置主要工作原理与直-直流电力传动装置相同。
交-直-交流电力传动装置
异步牵引电动机结构简单,体积小,工作可靠,在变频调压电源控制下,能提供优良调速性能。联邦德国于 1971年研制成实用的交-直-交流电力传动装置,如图4所示。
交-直-交流电力传动原理如下:柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,产生恒频可调压三相交流电(柴油机恒速时),经硅整流桥ZL变换成直流电,再经过可控硅逆变器 N(具有分谐波调制功能)再将直流电逆变成三相变频调压交流电,通过三根电线传输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动机车动轴,实现牵引。它的自控装置由联合调节器以及对同步牵引发电机磁场、变换器、异步牵引电动机作脉冲、数模或逻辑控制的装置组成,从而提供接近理想的工作特性。
交-交流电力传动装置
交-直-交变频调压电能经二次变换,降低了传动装置的效率,而且逆变器用可控硅需要强迫关断,对主电路技术有较高的要求。为提高效率,在交-交流电力传动装置中采用了自然关断可控硅相控循环变频器(图5)。60~70年代,美国在重型汽车上,苏联在电力机车上都采用了交-交流电力传动装置。不过美国用的是异步牵引电动机牵引,苏联用的是同步牵引电动机牵引。
交-交流电力传动原理如图5所示。柴油机G驱动同步牵引发电机TF,发出增频可调压交流电,经相控循环变频器FB变换成可变频调压的三相交流电(降频),输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动动轮实现牵引。它的自控装置也是由联合调节器、脉冲、数模、逻辑电路等装置构成(但对可控硅导通程序要求严格),同样能保证优良的工作特性。
③ 机械传动有哪些种类
机械传动
有多种形式,主要可分为两类:①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动,包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用,但这种传动一般不能用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比。②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动能够用于大功率的场合,传动比准确,但一般要求较高的制造精度和安装精度。
机械传动按传力方式分,可分为
:
1
摩擦传动。
2
链条传动。
3
齿轮传动。
4
皮带传动。
5
涡轮涡杆传动。
6
棘轮传动。
7
曲轴连杆传动
8
气动传动。
9
液压传动(液压刨)
10
万向节传动
11
钢丝索传动(电梯中应用最广)
12
联轴器传动
13
花键传动。
1、带传动的特点
由于带富有弹性,并靠摩擦力进行传动,因此它具有结构简单,传动平稳、噪声小,能缓冲吸振,过载时带会在带轮上打滑,对其他零件起过载保护作用,适用于中心距较大的传动等优点。
但带传动也有不少缺点,主要有:不能保证准确的传动比,传动效率低(约为0.90~0.94),带的使用寿命短,不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。
2,齿轮传动的基本特点
1、齿轮传递的功率和速度范围很大,功率可从很小到数十万千瓦,圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。齿轮尺寸可从小于1mm到大于10m。
2、齿轮传动属于啮合传动,齿轮齿廓为特定曲线,瞬时传动比恒定,且传动平稳、可靠。
3、齿轮传动效率高,使用寿命长。
4、齿轮种类繁多,可以满足各种传动形式的需要。
5、齿轮的制造和安装的精度要求较高。
4.
链传动的特点
1)能保证较精确的传动比(和皮带传动相比较)
2)可以在两轴中心距较远的情况下传递动力(与齿轮传动相比)
3)只能用于平行轴间传动
4)链条磨损后,链节变长,容易产生脱链现象。
5.
蜗杆传动的特点
单级传动就能获得很大的传动比,结构紧凑,传动平稳,无噪声,但传动效率低。
6.
螺旋传动的特点:传动精度高、工作平稳无噪音,易于自锁,能传递较大的动力等特点。
④ 传动机构的分类
根据工作原理的不同,传动方式可分为: 齿轮传动是一种啮合传动,可以分为两轴平行的齿轮机构和两轴不平行的齿轮机构。
主要优点:
(1)传递运动可靠,瞬时传动比恒定;
(2)适用的载荷和速度范围大。
(3)使用效率高,寿命长,结构紧凑,外尺寸小;
(4)可传递空间任意配置的两轴之间的运动。
主要缺点:
(1)螺旋传动、带传动相比,振动和噪声大,不可无级调速;
(2)传动轴之间距离不可过大;
(3)加工复杂,制造成本高。
轮系的分类:定轴轮系,周转轮系。定轴轮系轮系转动时,各齿轮轴线的位置都是固定不变的。周转轮系轮系运转时其中至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一齿轮的几何轴线转动的轮系。周转轮系又分为差动轮系和行星轮系。差动轮系是两个中心轮都转动。行星轮系是一个中心轮固定不转。混合轮系既有定轴轮系又有周转轮系的齿轮传动。
轮系的功用:
(1)可以实现大的传动比;
(2)可以实现较远两轴传动;
(3)从动轴可以获得几种不同传动比;
(4)通过改变齿轮数可以得到从动轴不同转向;
(5)实现运动的合成和分解。 链传动主要由主、从动链轮、链条组成,如图2所示。
传动比:i=n2/n1=z1/z2。
由上式得出:链传动的传动比与和链轮齿数成反比。
优点:
(1)与带传动相比平均传动比准确,传动功率大,轮廓尺寸小。
(2)与齿轮传动相比,传动中心距大。
(3)能在低速重在、高温环境恶略条件下工作。
(4)效率高,最大可达0.99。
缺点:
(1)不能保持恒定的瞬时传动比;
(2)链单位长度重量大,引起噪声。急速反向性能差,不能由于高速。 带传动传动是利用胶带与带轮间的摩擦传递运动和力,如图3所示。
带传动机构中所采用的带可分为:平带、三角带、圆形带和齿形带。
平带传动由开口式传动、交叉式传动和半交叉式三种。
传动比:i=n2/n1=d1/d2
带传动特点:
(1)运动平稳无噪声,可以缓冲冲击和吸振;
(2)结构简单,传动距离远;
(3)制造和安装简单,维护方便,不需润滑;
(4)过载打滑,可起保护作用;
(5)外尺寸大,效率低,寿命短,传动精度不高。 蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似,如图4所示。
蜗轮蜗杆传动特点:
(1)可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑;
(2)两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构;
(3)蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳、噪音很小;
(4)具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁,即只能由蜗杆带动蜗轮,而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构,其反向自锁性可起安全保护作用;
(5)传动效率较低,磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时,啮合轮齿间的相对滑动速度大,故摩擦损耗大、效率低。另一方面,相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重,为了散热和减小磨损,常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置,因而成本较高;
(6)蜗杆轴向力较大。 凸轮机构将凸轮的连续转动转化为从动件的往复移动或摆动,如图5所示。
分类:1、平板凸轮。2、移动凸轮3、圆柱凸轮
特点:机构简单,紧凑;容易磨损,多用于传递动力不大的控制机构和调节机构。
⑤ 齿轮传动类型有哪些
齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造,因此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占绝对多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。
在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。
另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
(5)齿轮传动装置的分类扩展阅读:
齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。
软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。
⑥ 空间齿轮传动的类型
齿轮传动的类型
齿轮传动就装置形式分:
1)开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中,有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳,齿轮完全暴露在外边,这叫开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵入,而且润滑不良,因此工作条件不好,轮齿也容易磨损,故只宜用于低速传动。齿轮传动装有简单的防护罩,有时还把大齿轮部分地浸入油池中,则称为半开式齿轮传动。它工作条件虽有改善,但仍不能做到严密防止外界杂物侵入,润滑条件也不算最好。
2)闭式传动 而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动,都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的,这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。它与开式或半开式的相比,润滑及防护等条件最好,多用于重要的场合。
按齿面硬度分:
1)软齿面齿轮 轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC;
2)硬齿面齿轮 轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC
齿轮传动的特点
1)效率高 在常用的机械传动中,以齿轮传动效率为最高,闭式传动效率为96%~99%,这对大功率传动有很大的经济意义。
2)结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。
4)传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用,正是由于其具有这一特点。
3)工作可*、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动,工作十分可*,寿命可长达一二十年,这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。
⑦ 齿轮传动装置有哪些形式各有什么特点
b本问题太大,不是几句能讲清,建议阅读齿轮手册
⑧ 传动的种类
种类:带传动,链传动,轴传动,齿轮传动,蜗杆涡轮传动,摩擦轮传动,螺旋传动,液压传动,气压传动。
带传动一般有以下特点:
1.带有良好的饶性,能吸收震动,缓和冲击,传动平稳噪音小。
2.当带传动过载时,带在带轮上打滑,防止其他机件损坏,起到过载保护作用。
3.结构简单,制造,安装和维护方便;
4.带与带轮之间存在一定的弹性滑动,故不能保证恒定的传动比,传动精度和传动效率较低。
5.由于带工作时需要张紧,带对带轮轴有很大的压轴力。
6.带传动装置外廓尺寸大,结构不够紧凑。
7.带的寿命较短,需经常更换。
由于带传动存在上述特点,故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过50kw。
链传动兼有带传动和齿轮传动的特点。
主要优点:与摩擦型带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保持准确的传动比(平均传动比),传动效率较高(润滑良好的链传动的效率约为97
98%);又因链条不需要象带那样张得很紧,所以作用在轴上的压轴力较小;在同样条件下,链传动的结构较紧凑;同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比,链传动易于安装,成本低廉;在远距离传动时,结构更显轻便。
主要缺点:运转时不能保持恒定传动比,传动的平稳性差;工作时冲击和噪音较大;磨损后易发生跳齿;只能用于平行轴间的传动。
链传动主要用在要求工作可靠,且两轴相距较远,以及其他不宜采用齿轮传动的场合。
齿轮传动的特点
??1)效率高
在常用的机械传动中,以齿轮传动效率为最高,闭式传动效率为96%~99%,这对大功率传动有很大的经济意义。
??2)结构紧凑
比带、链传动所需的空间尺寸小。
??3)工作可靠、寿命长
设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动,工作十分可靠,寿命可长达一二十年,这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
??4)传动比稳定
传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用,正是由于其具有这一特点。
??但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。
滚珠丝杆的主要优点有:
(1)滚动摩擦系数小,传动效率高,其效率可达90%以上,摩擦系数f=
0.002~0.005;
(2)摩擦系数与速度的关系不大,故起动扭矩接近运转扭矩,工作较平稳;
(3)磨损小且寿命长,可用调整装置调整间隙,传动精度与刚度均得到提高;
(4)不具有自锁性,可将直线运动变为回转运动。
滚珠丝杆的缺点有:
(1)结构复杂,制造困难;
(2)在需要防止逆转的机构中,要加自锁机构;
(3)承受能力不如滑动螺旋传动大。
⑨ 机械传动有哪些种类
有多种形式,主要可分为两类:
①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动专
②靠主动件属与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动
基本产品分类:减速机、制动器、离合器、连轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等
⑩ 传动部件是什么它具体的定义和分类是什么呢
传动装置的主要作用1.改变动力机输出的转矩,以满足工作机的要求;2.把动力机输出的运动形式专转变为工属作机所需的运动形式,如将旋转运动改变为直线运动,或反之;
3.将一个动力机的机械能传送到数个工作机上,或将数个动力机的机械能传送到一个工作机上;4.其他特殊作用,如有利于机器的控制、装配、安装、维护和安全等而设置传动装置。在实际机器中有多种类型传动,通常可按工作原理分为机械传动、流体传动、电力传动和磁力传动四大类。机械传动元件主要有齿轮、带、链等。
传动分类很细,在这打的很费劲,如果你感兴趣可以把你的E-mail给我,我给你发点相关资料,这些都是机械设计大典里的内容,另外你也可以找找机械设计手册,里面这方面的内容都是很全的。