第一節(jié) 機械傳動
機械傳動的作用表現(xiàn)在三個方面：1、傳遞動力。2、改變運動速度和方向。3、改變運動形式。
機械設(shè)備中常用傳動形式有：螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動和連桿傳動、凸輪傳動等。
一、機械傳動功率和效率
在機械傳動中，反映動力傳遞的參數(shù)是傳動功率和機械效率。
(一) 功和功率
當(dāng)物體受到力f的作用，并移動一段距離s時所做功為：w=fs
功的大小等于力和物體沿作用力方向移動距離的乘積。
若力與移動方向成α角，則 w=fscosα
功率是單位時間內(nèi)所做的功。用p表示。
p=w/t=fscosα/t
由于v=s/t 于是 p=fvcosα 即功率等于力在其作用點速度方向上的投影與速度的乘積。若cosα=1 則 p=fv
功率單位瓦特。工程上常用千瓦。
對于轉(zhuǎn)動的零件，半徑為r，轉(zhuǎn)速n，則圓周上線速度v=2πr n/60，又設(shè)圓周上的切向力f，f則力所產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩t=fr。
根據(jù) p=fv，可得 p=f2πr n/60=tπ n/30(w)。若以千瓦計：
p=tπn/30000=tπ n/30(kw)
t=9550p/ n (n.m)
由上式可以看出：功率一定時，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。
例1 電機功率p=6kw，轉(zhuǎn)速1440轉(zhuǎn)/分，求輸出轉(zhuǎn)矩。
解：因為t=9550p/ n
所以 t=9550×6/1440=39.8(n.m)
(二) 機械效率
機器工作時，由于摩擦阻力存在必然要有功率損耗，這樣輸出功率p出小于輸入功率p入。功率損耗大小是一個重要指標(biāo)，常用機械效率η表示
η=p出/p入
顯然機械效率小于1.在機械傳動中，經(jīng)驗測定，一般機械效率大致數(shù)值為：一對齒輪傳動0.94～0.99，平行膠帶傳動0.92～0.98，三角帶傳動0.90～0.94，一對滑動軸承傳動0.94～0.98，一對滾動軸承0.99，滑動絲杠0.30～0.60。
一、機械上常用的傳動機構(gòu)及其傳動關(guān)系
(一) 螺旋傳動機構(gòu)
螺旋傳動機構(gòu)是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳動運動和動力的裝置。主要用于將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€用運動。
螺紋分類：
按牙形分，三角形、矩型、梯形和鋸齒形。
按旋向分，左旋、右旋。
按頭數(shù)分，單線、雙線、三線。
螺紋主要參數(shù)：導(dǎo)程s，指同一線上的相鄰兩牙在中線上對應(yīng)兩點的軸向距離。
螺距p，相鄰兩牙在中線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。s=kp
在普通螺旋機構(gòu)中，位移與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為：l=nst
例2圖2-3所示螺母位移溜板機構(gòu)中，螺紋導(dǎo)程s=4mm，螺桿轉(zhuǎn)速n=50r/min，試求螺母每分鐘帶動溜板的位移量。
解：l=nst=50×4×1=200(mm)
螺旋機構(gòu)特點：
1、結(jié)構(gòu)簡單。
2、降速比大，看實現(xiàn)微調(diào)和降速傳動。
3、省力，如千斤頂。
4、可以自鎖。
5、工作連續(xù)、平穩(wěn)、無噪聲。
缺點：摩擦大，效率低。有自鎖時效率是50%。
滾珠螺旋傳動
組成：絲杠、螺母、滾珠。
分類：外循環(huán)、內(nèi)循環(huán)
外循環(huán)是滾珠在回路過程中離開螺旋表面的。內(nèi)循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程中始終不脫離螺旋表面。
特點：1、傳動效率高，摩擦損失小。η=0.90～0.95
2、磨損小，能長時間保持精度，壽命長。
3、啟動轉(zhuǎn)矩接近運動轉(zhuǎn)矩，傳動靈敏、平穩(wěn)。
4、有較高的傳動精度和軸向剛度。
5、不能自鎖，傳動具有可逆性。
6、制造工藝復(fù)雜，成本高。
常用于數(shù)控機床。
機械傳動的作用表現(xiàn)在三個方面：1、傳遞動力。2、改變運動速度和方向。3、改變運動形式。
機械設(shè)備中常用傳動形式有：螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動和連桿傳動、凸輪傳動等。
一、機械傳動功率和效率
在機械傳動中，反映動力傳遞的參數(shù)是傳動功率和機械效率。
(一) 功和功率
當(dāng)物體受到力f的作用，并移動一段距離s時所做功為：w=fs
功的大小等于力和物體沿作用力方向移動距離的乘積。
若力與移動方向成α角，則 w=fscosα
功率是單位時間內(nèi)所做的功。用p表示。
p=w/t=fscosα/t
由于v=s/t 于是 p=fvcosα 即功率等于力在其作用點速度方向上的投影與速度的乘積。若cosα=1 則 p=fv
功率單位瓦特。工程上常用千瓦。
對于轉(zhuǎn)動的零件，半徑為r，轉(zhuǎn)速n，則圓周上線速度v=2πr n/60，又設(shè)圓周上的切向力f，f則力所產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩t=fr。
根據(jù) p=fv，可得 p=f2πr n/60=tπ n/30(w)。若以千瓦計：
p=tπn/30000=tπ n/30(kw)
t=9550p/ n (n.m)
由上式可以看出：功率一定時，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。
例1 電機功率p=6kw，轉(zhuǎn)速1440轉(zhuǎn)/分，求輸出轉(zhuǎn)矩。
解：因為t=9550p/ n
所以 t=9550×6/1440=39.8(n.m)
(二) 機械效率
機器工作時，由于摩擦阻力存在必然要有功率損耗，這樣輸出功率p出小于輸入功率p入。功率損耗大小是一個重要指標(biāo)，常用機械效率η表示
η=p出/p入
顯然機械效率小于1.在機械傳動中，經(jīng)驗測定，一般機械效率大致數(shù)值為：一對齒輪傳動0.94～0.99，平行膠帶傳動0.92～0.98，三角帶傳動0.90～0.94，一對滑動軸承傳動0.94～0.98，一對滾動軸承0.99，滑動絲杠0.30～0.60。
一、機械上常用的傳動機構(gòu)及其傳動關(guān)系
(一) 螺旋傳動機構(gòu)
螺旋傳動機構(gòu)是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來傳動運動和動力的裝置。主要用于將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€用運動。
螺紋分類：
按牙形分，三角形、矩型、梯形和鋸齒形。
按旋向分，左旋、右旋。
按頭數(shù)分，單線、雙線、三線。
螺紋主要參數(shù)：導(dǎo)程s，指同一線上的相鄰兩牙在中線上對應(yīng)兩點的軸向距離。
螺距p，相鄰兩牙在中線上對應(yīng)兩點之間的軸向距離。s=kp
在普通螺旋機構(gòu)中，位移與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為：l=nst
例2圖2-3所示螺母位移溜板機構(gòu)中，螺紋導(dǎo)程s=4mm，螺桿轉(zhuǎn)速n=50r/min，試求螺母每分鐘帶動溜板的位移量。
解：l=nst=50×4×1=200(mm)
螺旋機構(gòu)特點：
1、結(jié)構(gòu)簡單。
2、降速比大，看實現(xiàn)微調(diào)和降速傳動。
3、省力，如千斤頂。
4、可以自鎖。
5、工作連續(xù)、平穩(wěn)、無噪聲。
缺點：摩擦大，效率低。有自鎖時效率是50%。
滾珠螺旋傳動
組成：絲杠、螺母、滾珠。
分類：外循環(huán)、內(nèi)循環(huán)
外循環(huán)是滾珠在回路過程中離開螺旋表面的。內(nèi)循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程中始終不脫離螺旋表面。
特點：1、傳動效率高，摩擦損失小。η=0.90～0.95
2、磨損小，能長時間保持精度，壽命長。
3、啟動轉(zhuǎn)矩接近運動轉(zhuǎn)矩，傳動靈敏、平穩(wěn)。
4、有較高的傳動精度和軸向剛度。
5、不能自鎖，傳動具有可逆性。
6、制造工藝復(fù)雜，成本高。
常用于數(shù)控機床。