❶ 传动系统的类型
机械传动系统包括离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥以及分动器。机械传动系统:是机床组成的重要部分,主要是由滚珠丝杠进行传动的,滚珠丝杠在传动过程中丝杠和运动轴是一体的,在日本MAZAK也有机床是用电机作为传动的。机械传动的作用:机械传动的作用是传递运动和力,常用机械传动系统的的类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系等。齿轮传动:齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来实现的,其基本要求之一是其瞬时角速度之比必须保持不变。齿轮传动的分类:齿轮传动的类型较多,按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动,可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。斜齿轮轮齿的初始接触是一点,当齿进入更多的啮合时,它就变成线。在直齿圆柱齿轮中,接触是平行于回转轴线的。在斜齿轮中,该线是跨过齿面的对角线
❷ 机械传动的物理运动
机械传动
mechanical drive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。
基本产品分类:减速机、制动器、离合器、联轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等 机械传动机构,可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变,被人们有目的地加以利用。中国古代传动机构类型很多,应用很广,除了上面介绍的以外,像地动仪、鼓风机等等,都是机械传动机构的产物。中国古代传动机构,主要有齿轮传动、绳带传动和链传动。
1、齿轮传动。其出现时间不晚于西汉,西汉时的指南车、记里鼓车,东汉张衡发明的水力天文仪器上,都使用了相当复杂的齿轮传动系统。这些齿轮只用来传递运动,强度要求不高。至于生产上所采用的齿轮,要传递较大的动力,受力一般较大,强度要求较高。古代在利用畜力、水力和风力进行提水、粮食加工等工作时,都要应用此类齿轮。例如在翻车上,须应用一级齿轮传动机构,以改变运动的方位和传递,适应翻车的工作要求。
2、链传动。链,在我国古代出现很早,商代的马具上已有青铜链条,其他青铜器和玉器上也有用链条作为装饰的。西安出土的秦代铜车马上,有十分精美的金属链条。但这都不能算是链传动。作为动力传动的链条,出现在东汉时期。东汉时毕岚率先发明翻车,用以引水。根据其工作原理和运动关系,可以看作是一种链传动。翻车的上、下链轮,一主动,一从动,绕在轮上的翻板就是传动链,这个传动链兼做提水的工作件,因此,翻车是链传动的一种特例。到了宋代,苏颂制造的水运仪象台上,出现了一种“天梯”,实际上是一种铁链条,下横轴通过“天梯”带动上横轴,从而形成了真正的链传动。
3、绳带传动。这是一种利用摩擦力的传动方式。在西汉时,四川出产井盐,在凿井、提水时,都是用牛带动大绳轮,收卷绕过滑轮上的绳索,来提升凿井工具、卤水等。西汉时出现的手摇纺车,是一种典型的绳带传动。在西汉时期的画像石上,有几幅手摇纺车图,可以清楚地看到:大绳轮主动,通过绳索带动纱锭,用手摇大绳轮旋转一周,纱锭旋转几十周,效率很高。以后出现的三锭、五锭的纺车,效率就更高了。元代的水运大纺车,也是用绳带传动的。东汉时,冶金手工业有一项重要发明“水排”,用于鼓风。这种绳带传动的工作原理是:水力推动卧式水轮旋转,水轮轴上装有大绳轮,通过绳带带动小绳轮,小绳轮轴上端曲柄随之旋转,通过连杆推动鼓风器鼓风。这种水排鼓风效力很高,可以抵得上几百匹马鼓风。它的出现,标志着东汉时发达的机械已经在我国出现了,因而意义十分重大。 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 蜗轮蜗杆传动。
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、起重机中应用最广)
12 联轴器传动
13 花键传动。 皮带传动带传动是具有中间挠性件的传动方式,在机械传动中应用较为普遍,特别是带传动中的V带传动,应用极为广泛。
一、 带传动的类型
带传动是利用带作为中间挠性件来传递运动或动力的一种传动方式。
按传动原理不同,带传动分为摩擦型(平带传动、V带传动等)和啮合型(同步带)两类。
目前机械设备中应用的带传动以摩擦型带传动居多,下面主要以V带传动为例介绍有关带传动的基本知识。
二、带传动的基本原理
传动带套在主动带轮1和从动带轮2上,对带施加一定的张紧力,带与带轮接触面之间就会产生正压力;主动轮转动时,依靠带和带轮之间的摩擦力来驱动从动轮转动。
带传动的基本原理是依靠带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。
三、带传动的特点和传动比
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、带传动的传动比
带传动中,主动轮转速 与从动轮转速 之比称为传动比,用符号 表示。
四、常用带传动
常用的带传动有两种形式,即平带传动和V带传动。
1、平带传动
横剖面为扁平矩形,工作是环形内表面与带轮外表面接触。平带传动结构简单,平带较薄,挠曲性和扭转性好,因而适用于高速传动、平行轴间的交叉传动或交错轴间的半交叉传动
2、V带传动
横剖面为等腰梯形,工作时置于带轮槽之中,两侧面接触,产生摩擦力较大,传动能力较强。
五、带传动的张紧装置
带传动工作时,为使带获得所需的张紧力,两带轮的中心距应能调整;带在传动中长期受拉力作用,必然会产生塑性变形而出现松弛现象,使其传动能力下降,因此一般带传动应有张紧装置。带传动的张紧方法主要有调整中心距和使用张紧轮两种,其中它们各自又有定期张紧和自动张紧等不同形式。
六、安装和维护
为提高V带传动的效率,延长V带的使用寿命和确保带传动的正常运转,必须正确做好带传动装置的安装、维修与保养工作。
1、V带必须正确地安装在轮槽之中,一般以带的外边缘与轮缘平齐为准。
2、V带传动中两带轮的轴线要保持平行,且两轮相对应的V形槽的对称平面应重合。
3、拆、装V带时,应先调小两带轮中心距,避免硬撬而损坏V带或设备。套好带后,再将中心距调回到正确位置,带的松紧要适度。
4、V带传动必须安装防护罩,防止因润滑油、切削液或其他杂物等飞溅到V带上而影响传动,并防止伤人事故的发生。
5、对一组V带,损坏时一般要成组更换,新旧带不能混用。
齿轮传动
齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。
一、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。
二、齿轮传动的分类
齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。
按啮合方式分,齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。
按齿轮的齿向不同分,齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动;斜齿圆柱齿轮传动;人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。
三、标准直齿圆柱齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动是齿轮传动的最基本形式,它在机械传动装置中应用极为广泛。
齿线为分度圆直母线的圆柱齿轮称为直齿圆柱齿轮,简称直齿轮。
直齿圆柱齿轮的主要参数
(1)齿数z 一个齿轮的轮齿总数称为齿数。
(2)齿形角a
在端平面上,过端面齿廓与分度圆交点处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角称为齿形角。
标准规定渐开线齿轮的标准齿形角a =20°。(3)模数m
齿距p除以圆周率π所得的商称为模数,模数的单位为mm,且已经标准化。
四、其他类型齿轮传动
常用的齿轮传动除直齿圆柱齿轮传动外,还有斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动和蜗杆传动等。
1、斜齿圆柱齿轮传动
齿线为螺旋线的圆柱齿轮称为斜齿圆柱齿轮。
斜齿圆柱齿轮根据螺旋角的方向不同,分为左旋齿轮和右旋齿轮两种,其旋向可用右手法则来判断。伸出右手,手掌朝上,四指指向齿轮轴向方向,若齿向与拇指方向一致则为右旋,反之为左旋。
一对斜齿圆柱齿轮啮合时,由于轮齿在圆柱面上是螺旋放置的,所以两啮合轮齿齿面是逐渐接触又逐步脱离的,而一对直齿圆柱齿轮啮合时,两啮合齿齿面是同时在齿向全长上接触,之后又同时脱离。因此,斜齿圆柱齿轮传动平稳性好,冲击小,特别是在高速重载下更为明显。
斜齿圆柱齿轮传动适用于传动平稳性要求高的两平行轴之间的传动。
2、直齿锥齿轮传动
分度曲面为圆锥面的齿轮称为锥齿轮,它是轮齿分布在圆锥面上的齿轮,当其齿向线是分度圆锥面的直母线时称为直齿锥齿轮。
锥齿轮传动用于空间两相交轴之间的传动,一般多用于两轴垂直相交成90°的场合。
五、齿轮的失效形式
齿轮在工作过程中由于某种原因而损坏,使其失去正常工作能力的现象称为失效。齿轮的失效形式有很多种,常见的失效形式有:
1、齿面磨损
齿轮在传动过程中,轮齿啮合表面间存在相对滑动。齿轮在受力情况下,齿面间的相对滑动使齿面发生磨损。磨损会破坏齿面形状,造成传动不平稳;另外,磨损使轮齿变薄,造成齿侧间隙增大,轮齿强度降低。齿面磨损是润滑条件差的开式齿轮传动(外露的齿轮传动)的主要失效形式,也是开式蜗杆传动的主要失效形式。
2、轮齿折断
齿轮在工作中,其轮齿的受力状况相当于悬臂梁,齿根处受到的弯矩最大,所产生的应力集中。在啮合过程中,齿轮根部所受的弯矩是交替变化的,因此,在该处最容易产生疲劳裂纹而使轮齿折断,轮齿的这种失效形式称为轮齿的疲劳折断。齿轮的另一种折断是长期过载或受到过大冲击载荷时的突然折断,称为过载折断。
3、轮齿塑性变形
在低速重载的工作条件下,齿轮的齿面承受很大的压力和摩擦力,由于这些力的作用,材料较软的齿轮的局部齿面可能产生塑性流动,使齿面出现凹槽或凸起的棱台,从而破坏齿轮的齿廓形状,使齿轮丧失工作能力。齿轮的这种失效形式称为轮齿的塑性变形。
4、齿面点蚀
齿轮工作时,当啮合表面反复受到接触挤压作用,且由此所产生的压力过大或使用时间过长时,齿面会产生细微的疲劳裂纹。随着齿轮的连续工作,裂纹会沿表层不断扩大,使齿面出现小块金属剥落,形成麻点和斑坑。轮齿齿面发生的这种失效形式称为齿面点蚀。严重的齿面点蚀会破坏齿轮轮齿的工作表面,造成传动不平稳,产生噪声,甚至使齿轮失去工作能力。
齿面点蚀这种失效形式多发生在润滑条件良好的闭式齿轮传动中。
5、齿面胶合
在高速重载的闭式齿轮传动中,齿面润滑较为困难,啮合面在重载作用下产生局部高温使其粘结在一起,当齿轮继续运动时,会在较软的齿面上撕下部分金属材料而出现撕裂沟痕,这种由于齿面粘结和撕裂而造成的失效称为齿面胶合。齿面出现胶合现象后,将严重损坏齿面而导致齿轮失效。闭式蜗杆传动中极易发生这种失效。
链传动
链传动是由两个具有特殊齿形的的齿轮和一条闭合的链条所组成,工作时主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条相啮合的从动链轮传动。链条传动主要用于传动比要求较准确,且两轴相距离较远,而且不宜采用齿轮的地方。这就是我们常见的自行车链轮链条传动原理。
一、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。
二、滚子链
1、滚子链的结构
在机械传动中,常用的传动链是滚子链(也称套筒滚子链)。滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。
滚子链的内链板与套筒、外链板与销轴分别采用过盈配合固定,销轴与套筒、滚子与套筒之间分别为间隙配合;各链节可以自由屈伸,滚子与套筒能相对转动。滚子链与链轮啮合时,由于滚子的作用,将套筒与链轮齿直接接触的滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而减小了链轮齿的磨损。
滚子链的长度用节数来表示。为了使链条的两端便于连接,链节数应尽量选取偶数,链接头处可用开口销或弹簧夹锁定。当链节数为奇数时,链接头需采用过渡链节,过渡链节不仅制造复杂,而且传递能力低,因此应尽量避免使用。
2、滚子链的标记
滚子链是标准件,其标记为:
链号 — 排数 — 整链链节数 标准编号
标记示例
08A—1—88GB/T1243—1997表示链号为08A(节距为12.70mm),单排,88节的滚子链。
3、链传动的使用
(1)为保证链传动的正常工作,两链轮轴线应相互平行,且两链轮应位于同 一铅垂平面内。
(2)为了提高链传动的质量和使用寿命,应注意进行润滑。
(3)链传动可不施加预紧力,必要时可采用张紧轮装置。
(4)为了安全和防尘,链传动应加装防护罩。
蜗轮蜗杆传动
当一个齿轮具有一个或几个螺旋齿,并且与涡轮(类似于螺旋齿轮)啮合而组成交错轴传动时,这种传动称为蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度,但彼此既不平行又不相交的情况下,通常在蜗轮传动中,蜗杆是主动件,而蜗轮是被动件。
(1)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。
(2)蜗杆传动中涡轮转向的判定
蜗杆传动中蜗杆、涡轮转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的旋向及其旋转方向。
判断涡轮相对于蜗杆的转向用左手或右手法则,挡蜗杆为右旋(蜗杆也分左右旋且判断方法与斜齿轮方向判断方法相同)时用右手法则,蜗杆为左旋时用左手法则。弯曲四指,是之指向蜗杆的旋向方向(直箭头表示蜗杆可见侧的圆周运动方向),则拇指的反方向就是涡轮相对于蜗杆的运动方向。
螺旋传动
螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的,主要用于将回转运动变为直线运动,同时传递运动和动力。
螺旋传动的分类:
1)传力螺旋:以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,用于克服工作阻力。如各种起重或加压装置的螺旋。这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力,一般为简写工作,每次工作时间较短,工作速度也不高。[email=7@&x]x[/email]
2) 传导螺旋:以传递运动为主,有时也承受较大的轴向载荷。如机床进给机构的螺旋等。传导螺旋主要在较长的时间内连续工作,工作速度较高,因此,要求具有较高的传动精度。
3)调整螺旋:以调整、固定零件的相对位置。如机床、仪器、及测试装置中的微调机构的螺旋。调整螺旋不经常转动,一般在空载下调整。
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。 工作机一般都要靠原动机供给一定形式的能量,但是,把原动机和工作机直接连接起来的情况很少,往往需要在二者之间加入传递动力或改变运动状态的传动装置:
(1)工作机所需要的速度一般与原动机的最优速度不相符合。。
(2)很多工作机都需要根据生产要求进行速度调整,但是依靠原动机的速度来达到这一目的是不经济的,也不可能。
(3)在有些情况下,需要用一台原动机带动若干个工作速度不同的工作机。
(4)为了安全及维护方便,或因机器的外廓尺寸受到限制等原因,不能将原动机和工作机直接连接在一起。 当设计传动时,如传动的功率、传动比和工作条件已定,则不同的类型传动各有其优缺点。
1)功率和效率
各类传动所能传递的功率取决于其传动原理、承载能力、载荷分布、工作速度、制造精度、机械效率、发热情况等因素。
效率是评定传动性能的主要指标之一。
2)速度
速度是传动的主要运动特性之一。提高传动速度是机器的重要发展方向。
3)外廓尺寸、质量、成本
传动的外廓尺寸和质量与功率和速度的大小密切相关,也与传动零件材料的力学性能有关。
传动比是传动的运动特性之一。
成本是选择传动类型时的重要经济指标。
❸ 传动装置的分类
汽车传动系可按能量传递方式的不同,划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。
汽车传动系按照结构和传动介质分,其型式有机械式、液力机械式、静液式(容积液压式)、电力式等。
机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。可分为:
1.前置后驱—FR:即发动机前置、后轮驱动
这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。
2.后置后驱—RR:即发动机后置、后轮驱动
在大型客车上多采用这种布置型式,少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置,使前轴不易过载,并能更充分地利用车箱面积,还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李,也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差,行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出,在大型客车上应用越来越多。
3.前置前驱—FF:发动机前置、前轮驱动
这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。大多数轿车采取这种布置型式。
4.越野汽车的传动系
越野汽车一般为全轮驱动,发动机前置,在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。轻型越野汽车普遍采用4×4驱动型式,中型越野汽车采用4×4或6×6驱动型式;重型越野汽车一般采用6×6或8×8驱动型式。
❹ 常用的机械传动方式有哪些
常用机械传动方式有:带传动、齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺杆传动。
❺ 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。
❻ 传动系统的组成
机械传动系统包括离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥以及分动器。机械传动系统:是机床组成的重要部分,主要是由滚珠丝杠进行传动的,滚珠丝杠在传动过程中丝杠和运动轴是一体的,在日本MAZAK也有机床是用电机作为传动的。机械传动的作用:机械传动的作用是传递运动和力,常用机械传动系统的的类型有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系等。齿轮传动:齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来实现的,其基本要求之一是其瞬时角速度之比必须保持不变。齿轮传动的分类:齿轮传动的类型较多,按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动,可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。斜齿轮轮齿的初始接触是一点,当齿进入更多的啮合时,它就变成线。在直齿圆柱齿轮中,接触是平行于回转轴线的。在斜齿轮中,该线是跨过齿面的对角线
❼ 为什么绝大多数机器的原动机与工作机都有机械传动装置
传动装置是在原动机与工作机之间,用来传递动力,改变转速、转矩的版大小或运动方式权的改变,来符合工作机功能要求。
常见的几种机械传动方式机械传动按传力方式分,可分为摩擦传动和啮合传动,摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等,啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等,按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。
(7)空间机械传动装置扩展阅读:
注意事项:
传动部分由各种传动元件或部件,轴及轴系、制动、离合、换向和蓄能元件组成,以实现动力和运动的传递。
当工作机要求变速时,若能与动力机调速比相适应,可直接联接或采用定传动比传动装置,当工作机要求变速范围大,用动力机调速不能满足机械特性和经济性要求时,则应采用变传动比传动。除工作机需要连续变速者外,尽量采用有级变速传动。
当载荷变化频繁,且可能出现过载时,应考虑过载保护装置,当工作机要求与动力机同步时,应采用无滑动的传动装置。
❽ 机械设计课程设计---设计盘磨机传动装置!!!
我也在做这个题也 老兄
我只能提供样本给你哈 具体的还是得靠你自己啦
目 录
一 课程设计书 2
二 设计要求 2
三 设计步骤 2
1. 传动装置总体设计方案 3
2. 电动机的选择 4
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5
6. 齿轮的设计 8
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19
8. 键联接设计 26
9. 箱体结构的设计 27
10.润滑密封设计 30
11.联轴器设计 30
四 设计小结 31
五 参考资料 32
一. 课程设计书
设计课题:
设计一用于带式运输机上的两级齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷有轻微冲击,工作环境多尘,通风良好,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滚筒转速容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
参数:
皮带有效拉力F(KN) 3.2
皮带运行速度V(m/s) 1.4
滚筒直径D(mm) 400
二. 设计要求
1.减速器装配图1张(0号)。
2.零件工作图2-3张(A2)。
3.设计计算说明书1份。
三. 设计步骤
1. 传动装置总体设计方案
2. 电动机的选择
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比
4. 计算传动装置的运动和动力参数
5. 齿轮的设计
6. 滚动轴承和传动轴的设计
7. 键联接设计
8. 箱体结构设计
9. 润滑密封设计
10. 联轴器设计
1.传动装置总体设计方案:
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,
要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。
其传动方案如下:
图一:(传动装置总体设计图)
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置的总效率
为V带的传动效率, 为轴承的效率,
为对齿轮传动的效率,(齿轮为7级精度,油脂润滑)
为联轴器的效率, 为滚筒的效率
因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
=0.96× × ×0.99×0.96=0.760;
2.电动机的选择
电动机所需工作功率为: P =P/η =3200×1.4/1000×0.760=3.40kW
滚筒轴工作转速为n= = =66.88r/min,
经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i =2~4,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i =8~40,
则总传动比合理范围为i =16~160,电动机转速的可选范围为n =i ×n=(16~160)×66.88=1070.08~10700.8r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0
额定电流8.8A,满载转速 1440 r/min,同步转速1500r/min。
方案 电动机型号 额定功 率
P
kw 电动机转速
电动机重量
N 参考价格
元 传动装置的传动比
同步转速 满载转速 总传动 比 V带传 动 减速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比
(1)总传动比
由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为 =n /n=1440/66.88=17.05
(2)分配传动装置传动比
= ×
式中 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取 =2.3(实际的传动比要在设计V带传动时,由所选大、小带轮的标准直径之比计算),则减速器传动比为
= =17.05/2.3=7.41
根据展开式布置,考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,查图得高速级传动比为 =3.24,则 = =2.29
4.计算传动装置的运动和动力参数
(1) 各轴转速
= =1440/2.3=626.09r/min
= =626.09/3.24=193.24r/min
= / =193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
(2) 各轴输入功率
= × =3.40×0.96=3.26kW
= ×η2× =3.26×0.98×0.95=3.04kW
= ×η2× =3.04×0.98×0.95=2.83kW
= ×η2×η4=2.83×0.98×0.99=2.75kW
则各轴的输出功率:
= ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
= ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
= ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
= ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
(3) 各轴输入转矩
= × × N•m
电动机轴的输出转矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: = × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
= × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
= × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
输出转矩: = ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
= ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
= ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
= ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
运动和动力参数结果如下表
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
输入 输出 输入 输出
电动机轴 3.40 22.55 1440
1轴 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2轴 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3轴 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4轴 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齿轮的设计
(一)高速级齿轮传动的设计计算
1. 齿轮材料,热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮
(1)齿轮材料及热处理
① 材料:高速级小齿轮选用45#钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =24
高速级大齿轮选用45#钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齿轮精度
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸
按齿面接触强度设计
确定各参数的值:
①试选 =1.6
查课本 图10-30 选取区域系数 Z =2.433
由课本 图10-26
则
②由课本 公式10-13计算应力值环数
N =60n j =60×626.09×1×(2×8×300×8)
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25为齿数比,即3.25= )
③查课本 10-19图得:K =0.93 K =0.96
④齿轮的疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5
[ ] = =0.96×450=432
许用接触应力
⑤查课本由 表10-6得: =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.设计计算
①小齿轮的分度圆直径d
=
②计算圆周速度
③计算齿宽b和模数
计算齿宽b
b= =49.53mm
计算摸数m
初选螺旋角 =14
=
④计算齿宽与高之比
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤计算纵向重合度
=0.318 =1.903
⑥计算载荷系数K
使用系数 =1
根据 ,7级精度, 查课本由 表10-8得
动载系数K =1.07,
查课本由 表10-4得K 的计算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查课本由 表10-13得: K =1.35
查课本由 表10-3 得: K = =1.2
故载荷系数:
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
d =d =49.53× =51.73
⑧计算模数
=
4. 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式
≥
⑴ 确定公式内各计算数值
① 小齿轮传递的转矩 =48.6kN•m
确定齿数z
因为是硬齿面,故取z =24,z =i z =3.24×24=77.76
传动比误差 i=u=z / z =78/24=3.25
Δi=0.032% 5%,允许
② 计算当量齿数
z =z /cos =24/ cos 14 =26.27
z =z /cos =78/ cos 14 =85.43
③ 初选齿宽系数
按对称布置,由表查得 =1
④ 初选螺旋角
初定螺旋角 =14
⑤ 载荷系数K
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.35=1.73
⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y
查课本由 表10-5得:
齿形系数Y =2.592 Y =2.211
应力校正系数Y =1.596 Y =1.774
⑦ 重合度系数Y
端面重合度近似为 =[1.88-3.2×( )] =[1.88-3.2×(1/24+1/78)]×cos14 =1.655
=arctg(tg /cos )=arctg(tg20 /cos14 )=20.64690
=14.07609
因为 = /cos ,则重合度系数为Y =0.25+0.75 cos / =0.673
⑧ 螺旋角系数Y
轴向重合度 = =1.825,
Y =1- =0.78
⑨ 计算大小齿轮的
安全系数由表查得S =1.25
工作寿命两班制,8年,每年工作300天
小齿轮应力循环次数N1=60nkt =60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10 /3.24=1.9305×10
查课本由 表10-20c得到弯曲疲劳强度极限
小齿轮 大齿轮
查课本由 表10-18得弯曲疲劳寿命系数:
K =0.86 K =0.93
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
[ ] =
[ ] =
大齿轮的数值大.选用.
⑵ 设计计算
① 计算模数
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =51.73 来计算应有的齿数.于是由:
z = =25.097 取z =25
那么z =3.24×25=81
② 几何尺寸计算
计算中心距 a= = =109.25
将中心距圆整为110
按圆整后的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正.
计算大.小齿轮的分度圆直径
d = =51.53
d = =166.97
计算齿轮宽度
B=
圆整的
(二) 低速级齿轮传动的设计计算
⑴ 材料:低速级小齿轮选用45钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =30
速级大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS z =2.33×30=69.9 圆整取z =70.
⑵ 齿轮精度
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
⑶ 按齿面接触强度设计
1. 确定公式内的各计算数值
①试选K =1.6
②查课本由 图10-30选取区域系数Z =2.45
③试选 ,查课本由 图10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
应力循环次数
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由课本 图10-19查得接触疲劳寿命系数
K =0.94 K = 0.97
查课本由 图10-21d
按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ,
大齿轮的接触疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查课本由 表10-6查材料的弹性影响系数Z =189.8MP
选取齿宽系数
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 计算圆周速度
0.665
3. 计算齿宽
b= d =1×65.71=65.71
4. 计算齿宽与齿高之比
模数 m =
齿高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 计算纵向重合度
6. 计算载荷系数K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系数K =1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故载荷系数
K= =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径
d =d =65.71×
计算模数
3. 按齿根弯曲强度设计
m≥
一确定公式内各计算数值
(1) 计算小齿轮传递的转矩 =143.3kN•m
(2) 确定齿数z
因为是硬齿面,故取z =30,z =i ×z =2.33×30=69.9
传动比误差 i=u=z / z =69.9/30=2.33
Δi=0.032% 5%,允许
(3) 初选齿宽系数
按对称布置,由表查得 =1
(4) 初选螺旋角
初定螺旋角 =12
(5) 载荷系数K
K=K K K K =1×1.04×1.2×1.35=1.6848
(6) 当量齿数
z =z /cos =30/ cos 12 =32.056
z =z /cos =70/ cos 12 =74.797
由课本 表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y
(7) 螺旋角系数Y
轴向重合度 = =2.03
Y =1- =0.797
(8) 计算大小齿轮的
查课本由 图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限
查课本由 图10-18得弯曲疲劳寿命系数
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
计算大小齿轮的 ,并加以比较
大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算.
① 计算模数
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =3mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =72.91 来计算应有的齿数.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
计算中心距 a= = =102.234
将中心距圆整为103
修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正
分度圆直径
d = =61.34
d = =143.12
计算齿轮宽度
圆整后取
低速级大齿轮如上图:
齿轮各设计参数附表
1. 各轴转速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)
626.09 193.24 84.38 84.38
2. 各轴输入功率 P
(kw)
(kw)
(kw)
(kw)
3.26 3.04 2.83 2.75
3. 各轴输入转矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
49.79 151.77 326.98 307.52
6.传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴. 求输出轴上的功率P ,转速 ,转矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N.m
⑵. 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圆周力F ,径向力F 及轴向力F 的方向如图示:
⑶. 初步确定轴的最小直径
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本 取
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号
查课本 ,选取
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
① 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径 ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径 半联轴器与 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比 略短一些,现取
② 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据 ,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.
D B
轴承代号
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 从动轴的设计
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ,故 ;而 .
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度 mm,
③ 取安装齿轮处的轴段 ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮 的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取 . 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取 .轴环宽度 ,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取 .
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16 ,两圆柱齿轮间的距离c=20 .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8 ,已知滚动轴承宽度T=16 ,
高速齿轮轮毂长L=50 ,则
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.
5. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,
查《机械设计手册》20-149表20.6-7.
对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距.
传动轴总体设计结构图:
(从动轴)
(中间轴)
(主动轴)
从动轴的载荷分析图:
6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度
根据
= =
前已选轴材料为45钢,调质处理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此轴合理安全
7. 精确校核轴的疲劳强度.
⑴. 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可.
⑵. 截面Ⅶ左侧。
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为
截面Ⅳ上的扭矩 为 =311.35
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= =
轴的材料为45钢。调质处理。
由课本 表15-1查得:
因
经插入后得
2.0 =1.31
轴性系数为
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ ( -1)=1.26
所以
综合系数为: K =2.8
K =1.62
碳钢的特性系数 取0.1
取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右侧
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 为 =295
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= = K =
K =
所以
综合系数为:
K =2.8 K =1.62
碳钢的特性系数
取0.1 取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.键的设计和计算
①选择键联接的类型和尺寸
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键.
根据 d =55 d =65
查表6-1取: 键宽 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和键联接的强度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作长度 36-16=20
50-20=30
③键与轮毂键槽的接触高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式(6-1)得:
<[ ]
<[ ]
两者都合适
取键标记为:
键2:16×36 A GB/T1096-1979
键3:20×50 A GB/T1096-1979
9.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,
大端盖分机体采用 配合.
1. 机体有足够的刚度
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度
2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.
4. 对附件设计
A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固
B 油螺塞:
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。
C 油标:
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔:
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡.
E 盖螺钉:
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.
F 位销:
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度.
G 吊钩:
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体.
减速器机体结构尺寸如下:
名称 符号 计算公式 结果
箱座壁厚
10
箱盖壁厚
9
箱盖凸缘厚度
12
箱座凸缘厚度
15
箱座底凸缘厚度
25
地脚螺钉直径
M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联接螺栓直径
M12
机盖与机座联接螺栓直径
=(0.5~0.6)
M10
轴承端盖螺钉直径
=(0.4~0.5)
10
视孔盖螺钉直径
=(0.3~0.4)
8
定位销直径
=(0.7~0.8)
8
, , 至外机壁距离
查机械课程设计指导书表4 34
22
18
, 至凸缘边缘距离
查机械课程设计指导书表4 28
16
外机壁至轴承座端面距离
= + +(8~12)
50
大齿轮顶圆与内机壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内机壁距离
>
10
机盖,机座肋厚
9 8.5
轴承端盖外径
+(5~5.5)
120(1轴)125(2轴)
150(3轴)
轴承旁联结螺栓距离
120(1轴)125(2轴)
150(3轴)
10. 润滑密封设计
对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于 ,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度.
油的深度为H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。
密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为
密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太
大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。
11.联轴器设计
1.类型选择.
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器.
2.载荷计算.
公称转矩:T=9550 9550 333.5
查课本 ,选取
所以转矩
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm
❾ 机械传动系统包括哪五大部分
机械式传动系
1、组成 主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥(包括主减速器、差速器、半轴和桥壳等)组成、在越野车辆上,还设有分动器。负责将变速器的功力分回给各驱动桥。
2、各主要总成的结构特点
(1) 离合器:
离合器位于发动机飞轮与变速器之间。主动部分(压盘与离合器盖)固定于飞轮后端面,从动部分(摩擦片)位于飞轮与压盘之间,并通过中心的花键孔与变速器第一轴相连。压紧部分位于压盘与离合器盖之间,利用其弹力将摩擦片紧紧地夹在飞轮与压盘之间,主从动部分利用摩擦力矩来传递发动机输出的扭矩。分离机构由安装于离合器盖和压盘上的分离杠杆、套于变速器第一轴轴承盖套筒上的分离轴承以及安装于飞轮壳上的分离叉组成。分离叉通过机械装置或者液压机构与驾驶室内的离合器踏板相连。离合器是经常处于接合状态传递扭矩的,只有将离合器踏板踩了,分离机构将压盘后移与摩擦片分开而呈现分离状态。此时扭矩传递中断,可以进行诸如起步、换档、制动等项操作作业。当汽车传动系过载时,离合器会启动打滑,对传动系实现过载保护。
中型以下及部分大型车辆,多采用只有一片摩擦片的单片式离合器,部分大型车辆则采用双片式离合器,离合器的摩擦片直径越大,数目越多,所能传递的扭矩就越大,但分离时需要加在踏板上的力就要大些.在摩擦片上还设有扭矩减振器,以使传动系工作更加平稳。
传统结构的离合器压紧部分多采用一圈沿四周均布的螺旋弹簧。数目多为8~16个不等。虽然压紧可靠,但操纵离合器时比较费力,弹力也不容易均匀。还存在轴向尺寸大、高速时压紧力下降等缺点,正逐步被膜片式离合器所取代。
目前在中小型甚至在部分大型车辆上,都采用了膜片式离合器。它利用一个碟状的膜片弹簧取代了螺旋弹簧和分离杠杆,不但使轴向尺才减小,而且操纵轻便,不论在何种情况下都能可靠地压紧。
离合器的操纵机构是指离合器踏板到分离叉之间的传动部分。大部分汽车采用机械式结构,通过拉杆或者钢丝绳将二者相连。也有一些车辆采用液压机构,通过液力传动来将二者联在一起。
(2)变速器:
在汽车行驶中,要求驱动力的变化范围是很大的,而发动机输出扭矩的变化范围有限。必须通过变速器来使发动机输出扭矩的变化范围能满足汽车行驶的需要。同时,变速器还应能实现汽车的倒驶和发动机的空转。目前汽车上多采用机械有级式变速器,由变速传动机构(传递和变换扭矩)和变速操纵机构(用来变换档位)组成。一般设有3~6个前进挡和1个倒档。每一个档位都有一个传动比,可以将发动机输出扭矩增大到和传动比相同的倍数。同时将发动机转速降低到和传动比相同的倍数。挡位越低,传动比越大。因此,当汽车低速行驶需要大扭矩时,可以将变速器挂入低挡,而汽车高速行驶需要小扭矩时,可将变速器挂入高档。在前进档中,有一个档的传动比为1。挂入该挡时变速器第一轴(输入轴)和第二轮(输出轴)初成一体同步转动,发出动力不经变化直接输出,称之为直接挡。直接挡传动效率最高,应经常使用。当变速器不挂入任何挡位,称之为空挡,动力传送中断,实现发动机怠速运转,满足汽车滑行和怠速时的需要。
(3)万向传动装置:
万向传动装置主要由万向节和传动轴组成,将变速器或者是分动器发出的动力输送给驱动桥。
(4)驱动桥:
主减速器:用来将变速器输出的扭矩进一步增加,转速进一步降低。对于纵置发动机来说,还将旋转平面旋转90度,变成与车轮平面平行。
差速器:驱动桥上设置差速器,可以在必要时允许两侧驱动轮转速不同步,以满足汽车转向、路面不平时行驶的需要。
半轴:半轴为两根,每根半轴内端通过花键与半轴齿轮相连,外端与车轮毂机连。
桥壳与轮毂:桥壳构成驱动桥的外壳。轮毂是车轮的一部分,通过轮毂将车轮安装于驱动桥上。
分动器:全轮驱动的越野汽车上设有分动器,将变速器输出的动力分配给各驱动桥。
❿ 机械传动有哪些种类各种传动的优点和缺点有哪些
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。