(二)帶傳動機(jī)構(gòu)
帶傳動機(jī)構(gòu)是利用膠帶與帶輪之間的摩擦作用將主動帶輪的傳動傳到另一個(gè)被動帶輪上去。
根據(jù)帶的截面形狀,可以分為平帶傳動、三角帶傳動、圓形帶傳動和齒形帶傳動四種。
齒形帶
平帶傳動有開口式、交叉式、半交叉式。
【注意】三角帶的截面為梯形,傳動能力比平帶強(qiáng),在相同條件下,約為平帶的3倍。
傳動比:從動輪轉(zhuǎn)速與主動輪轉(zhuǎn)速之比,等于主動輪直徑與從動輪直徑之比,乘以滑動系數(shù)。
在不考慮膠帶與帶輪之間的滑動時(shí)
如果考慮膠帶和帶輪之間的滑動,則傳動比為:
ε≈0.98 稱為滑動系數(shù)。
優(yōu)點(diǎn):傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,傳遞距離比較遠(yuǎn),具有吸振和過載保護(hù)能力;
缺點(diǎn):外廓尺寸大,效率較低,傳動帶壽命較短,傳動精度不高。
【例題·單選題】(2007年)下列關(guān)于帶傳動的說法中,錯(cuò)誤的是( )。
A.三角帶傳動是目前機(jī)器帶傳動中應(yīng)用得最多的傳動方式
B.三角帶傳動的傳動比近似為主動帶輪與被動帶輪直徑之比
C.三角帶比平帶多一個(gè)工作面
D.三角帶的橫截面呈三角形
『正確答案』D
『答案解析』三角帶的橫截面呈梯形而不是三角形。
【例題·單選題】(2009年)以下關(guān)于三角帶傳動的說法中,錯(cuò)誤的是(?。?。
A.三角帶傳動是目前機(jī)器中用得最多的帶傳動方式
B.三角帶的橫截面呈三角形
C.三角帶傳動的傳動能力是平帶傳動的3倍
D.三角帶的工作面是兩個(gè)側(cè)面
『正確答案』B
『答案解析』三角帶的橫截面是梯形。
(三)齒輪傳動
齒輪傳動是一種嚙合傳動。機(jī)械手表中就大量采用了這類傳動。
傳動比等于從動輪轉(zhuǎn)速和主動輪轉(zhuǎn)速之比,或者等于主動輪齒數(shù)與從動輪齒數(shù)之比。
【注意】傳動比等于被動輪轉(zhuǎn)速和主動輪轉(zhuǎn)速之比。
根據(jù)兩軸位置的不同,可以分為兩根軸平行(a、b、c、d),相交(f、g)或交錯(cuò)(h)等各種情況。
齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn):
(1)可靠,瞬時(shí)傳動比恒定;
(2)適用載荷和速度范圍大;
(3)機(jī)械效率高,壽命長,結(jié)構(gòu)緊湊;
(4)可在空間任意配置的兩軸之間運(yùn)動。
齒輪傳動的缺點(diǎn):
(1)振動和噪音較大,且不可無級調(diào)速;
(2)傳動軸之間的距離不能過大;
(3)加工復(fù)雜,制造成本較高。
輪系:一系列齒輪所組成的傳動系統(tǒng)。
根據(jù)輪系中各齒輪的軸線在空間位置是否固定,將輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩類。
1.定軸輪系:輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),所有齒輪的軸線的位置都是固定不變的。也稱為普通輪系。
2.周轉(zhuǎn)輪系:輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),至少有一個(gè)齒輪的軸線是繞另一個(gè)齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動。又分為行星輪系(有一個(gè)中心輪是固定不變的)和差動輪系(沒有固定的中心輪)。中華考試網(wǎng)
混合輪系:由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組合而成。
輪系的功用:
(1)可以得到很大的傳動比(速度變化比較大);
(2)可以連接相距較遠(yuǎn)的兩軸;
(3)可以獲得不同的傳動比;
(4)可以獲得從動軸不同的旋轉(zhuǎn)方向;
(5)能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動的合成和分解(如汽車的后橋差速器)。
(四)鏈傳動機(jī)構(gòu)
由一個(gè)具有特殊齒形的主動鏈輪,通過閉合鏈條帶動另一個(gè)主動鏈輪具有相同齒形的從動鏈輪,進(jìn)行傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)構(gòu)。典型的是自行車的傳動。
傳動比等于主動輪齒數(shù)與從動輪齒數(shù)之比。(這和齒輪傳動一致)
鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)
(1)與帶傳動比較,傳遞功率大,能保證準(zhǔn)確的平均傳動比并且外廓尺寸比較?。?BR> (2)與齒輪傳動比較,中心距較大;
(3)可在低速、重載條件下工作,效率較高;
(4)效率較高,可以達(dá)到0.95~0.98,可以達(dá)到0.99。
鏈傳動的缺點(diǎn)
(1)不能保證瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動比;
(2)噪聲較大,急速反向性能差,不能用于高速傳動。
【例題·單選題】(2008年)與齒輪傳動相比,普通鏈傳動的突出優(yōu)點(diǎn)是(?。?。
A.能在不良環(huán)境下工作
B.效率較高,可達(dá)0.99
C.能保持恒定的瞬時(shí)傳動比
D.可傳遞空間任意配置的兩軸之間的運(yùn)動
『正確答案』A
『答案解析』能在低速、重載和高溫條件及塵土飛揚(yáng)的不良環(huán)境下工作,而齒輪傳動并沒有此優(yōu)點(diǎn)。對于選項(xiàng)B,齒輪傳動也能達(dá)到這樣的效率(0.94~0.99),所以并不是題干要求的選項(xiàng);選項(xiàng)C和選項(xiàng)D是齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn),而恰恰是鏈傳動所做不到的。
(五)蝸桿傳動機(jī)構(gòu)
通過蝸桿與蝸輪間的嚙合,傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)構(gòu)(由蝸輪、蝸桿與機(jī)架組成)。
傳動比等于蝸桿線數(shù)(主動件)與蝸輪齒數(shù)(從動件)之比。
其中,k為蝸桿的線數(shù),而z為蝸輪的齒數(shù)。
蝸桿傳動特點(diǎn):
1.降速效果好;
2.傳動平穩(wěn);
3.可自鎖(即蝸桿主動可以帶動蝸輪,反之,蝸輪主動不能帶動蝸桿);
4.效率低(一般為0.7~0.8,要求自鎖時(shí),效率小于0.5)。
【例題·單選題】(2007年)下列關(guān)于蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的說法中,錯(cuò)誤的是(?。?BR> A.蝸桿只能繞自身軸線轉(zhuǎn)動,不能沿軸向移動
B.蝸桿有左旋、右旋之分
C.蝸桿傳動的傳動比等于蝸輪齒數(shù)與蝸桿齒數(shù)之比
D.蝸桿傳動具有自鎖作用,自鎖時(shí)效率在0.5以下
『正確答案』C
『答案解析』蝸桿傳動的傳動比等于蝸桿線數(shù)k和蝸輪齒數(shù)z之比,也等于蝸輪轉(zhuǎn)速和蝸桿轉(zhuǎn)速之比。
【總結(jié)】相關(guān)傳動機(jī)構(gòu)的比較表
名稱
傳動形式
傳動關(guān)系
特點(diǎn)
螺旋傳動
回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動
L=nst
結(jié)構(gòu)簡單、降速比大、省力、普通螺旋機(jī)構(gòu)能自鎖、平穩(wěn)無噪音;
滾動螺旋機(jī)構(gòu):效率高、磨損小、靈敏平穩(wěn)、較高的精度和軸向剛度、不能自鎖、制造復(fù)雜成本高。
帶傳動
不改變傳動形式
i=n2/n1=d1/d2
優(yōu)點(diǎn):傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,傳遞距離比較遠(yuǎn),具有吸振和過載保護(hù)能力;
缺點(diǎn):外廓尺寸大,效率較低,傳動帶壽命較短,傳動精度不高。
齒輪傳動
i=n2/n1=z1/z2
優(yōu)點(diǎn):可靠,瞬時(shí)傳動比恒定;適用載荷和速度范圍大;機(jī)械效率高,壽命長,結(jié)構(gòu)緊湊;可在空間任意配置的兩軸之間運(yùn)動。
缺點(diǎn):
振動和噪音較大,且不可無級調(diào)速;傳動軸之間的距離不能過大;加工復(fù)雜,制造成本較高。
鏈傳動
i=n2/n1=z1/z2
優(yōu)點(diǎn):
與帶傳動比較,傳遞功率大,能保證準(zhǔn)確的平均傳動比并且外廓尺寸比較??;
與齒輪傳動比較,中心距較大;
可在低速、重載條件下工作;
效率較高。
缺點(diǎn):
不能保證瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動比;
噪聲較大,急速反向性能差,不能用于高速傳動。
蝸桿傳動
i=n2/n1=k/z
降速效果好、傳動平穩(wěn)、可自鎖、效率低。
帶傳動機(jī)構(gòu)是利用膠帶與帶輪之間的摩擦作用將主動帶輪的傳動傳到另一個(gè)被動帶輪上去。
根據(jù)帶的截面形狀,可以分為平帶傳動、三角帶傳動、圓形帶傳動和齒形帶傳動四種。
齒形帶
平帶傳動有開口式、交叉式、半交叉式。
【注意】三角帶的截面為梯形,傳動能力比平帶強(qiáng),在相同條件下,約為平帶的3倍。
傳動比:從動輪轉(zhuǎn)速與主動輪轉(zhuǎn)速之比,等于主動輪直徑與從動輪直徑之比,乘以滑動系數(shù)。
在不考慮膠帶與帶輪之間的滑動時(shí)
如果考慮膠帶和帶輪之間的滑動,則傳動比為:
ε≈0.98 稱為滑動系數(shù)。
優(yōu)點(diǎn):傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,傳遞距離比較遠(yuǎn),具有吸振和過載保護(hù)能力;
缺點(diǎn):外廓尺寸大,效率較低,傳動帶壽命較短,傳動精度不高。
【例題·單選題】(2007年)下列關(guān)于帶傳動的說法中,錯(cuò)誤的是( )。
A.三角帶傳動是目前機(jī)器帶傳動中應(yīng)用得最多的傳動方式
B.三角帶傳動的傳動比近似為主動帶輪與被動帶輪直徑之比
C.三角帶比平帶多一個(gè)工作面
D.三角帶的橫截面呈三角形
『正確答案』D
『答案解析』三角帶的橫截面呈梯形而不是三角形。
【例題·單選題】(2009年)以下關(guān)于三角帶傳動的說法中,錯(cuò)誤的是(?。?。
A.三角帶傳動是目前機(jī)器中用得最多的帶傳動方式
B.三角帶的橫截面呈三角形
C.三角帶傳動的傳動能力是平帶傳動的3倍
D.三角帶的工作面是兩個(gè)側(cè)面
『正確答案』B
『答案解析』三角帶的橫截面是梯形。
(三)齒輪傳動
齒輪傳動是一種嚙合傳動。機(jī)械手表中就大量采用了這類傳動。
傳動比等于從動輪轉(zhuǎn)速和主動輪轉(zhuǎn)速之比,或者等于主動輪齒數(shù)與從動輪齒數(shù)之比。
【注意】傳動比等于被動輪轉(zhuǎn)速和主動輪轉(zhuǎn)速之比。
根據(jù)兩軸位置的不同,可以分為兩根軸平行(a、b、c、d),相交(f、g)或交錯(cuò)(h)等各種情況。
齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn):
(1)可靠,瞬時(shí)傳動比恒定;
(2)適用載荷和速度范圍大;
(3)機(jī)械效率高,壽命長,結(jié)構(gòu)緊湊;
(4)可在空間任意配置的兩軸之間運(yùn)動。
齒輪傳動的缺點(diǎn):
(1)振動和噪音較大,且不可無級調(diào)速;
(2)傳動軸之間的距離不能過大;
(3)加工復(fù)雜,制造成本較高。
輪系:一系列齒輪所組成的傳動系統(tǒng)。
根據(jù)輪系中各齒輪的軸線在空間位置是否固定,將輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩類。
1.定軸輪系:輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),所有齒輪的軸線的位置都是固定不變的。也稱為普通輪系。
2.周轉(zhuǎn)輪系:輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),至少有一個(gè)齒輪的軸線是繞另一個(gè)齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動。又分為行星輪系(有一個(gè)中心輪是固定不變的)和差動輪系(沒有固定的中心輪)。中華考試網(wǎng)
混合輪系:由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組合而成。
輪系的功用:
(1)可以得到很大的傳動比(速度變化比較大);
(2)可以連接相距較遠(yuǎn)的兩軸;
(3)可以獲得不同的傳動比;
(4)可以獲得從動軸不同的旋轉(zhuǎn)方向;
(5)能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動的合成和分解(如汽車的后橋差速器)。
(四)鏈傳動機(jī)構(gòu)
由一個(gè)具有特殊齒形的主動鏈輪,通過閉合鏈條帶動另一個(gè)主動鏈輪具有相同齒形的從動鏈輪,進(jìn)行傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)構(gòu)。典型的是自行車的傳動。
傳動比等于主動輪齒數(shù)與從動輪齒數(shù)之比。(這和齒輪傳動一致)
鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)
(1)與帶傳動比較,傳遞功率大,能保證準(zhǔn)確的平均傳動比并且外廓尺寸比較?。?BR> (2)與齒輪傳動比較,中心距較大;
(3)可在低速、重載條件下工作,效率較高;
(4)效率較高,可以達(dá)到0.95~0.98,可以達(dá)到0.99。
鏈傳動的缺點(diǎn)
(1)不能保證瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動比;
(2)噪聲較大,急速反向性能差,不能用于高速傳動。
【例題·單選題】(2008年)與齒輪傳動相比,普通鏈傳動的突出優(yōu)點(diǎn)是(?。?。
A.能在不良環(huán)境下工作
B.效率較高,可達(dá)0.99
C.能保持恒定的瞬時(shí)傳動比
D.可傳遞空間任意配置的兩軸之間的運(yùn)動
『正確答案』A
『答案解析』能在低速、重載和高溫條件及塵土飛揚(yáng)的不良環(huán)境下工作,而齒輪傳動并沒有此優(yōu)點(diǎn)。對于選項(xiàng)B,齒輪傳動也能達(dá)到這樣的效率(0.94~0.99),所以并不是題干要求的選項(xiàng);選項(xiàng)C和選項(xiàng)D是齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn),而恰恰是鏈傳動所做不到的。
(五)蝸桿傳動機(jī)構(gòu)
通過蝸桿與蝸輪間的嚙合,傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)構(gòu)(由蝸輪、蝸桿與機(jī)架組成)。
傳動比等于蝸桿線數(shù)(主動件)與蝸輪齒數(shù)(從動件)之比。
其中,k為蝸桿的線數(shù),而z為蝸輪的齒數(shù)。
蝸桿傳動特點(diǎn):
1.降速效果好;
2.傳動平穩(wěn);
3.可自鎖(即蝸桿主動可以帶動蝸輪,反之,蝸輪主動不能帶動蝸桿);
4.效率低(一般為0.7~0.8,要求自鎖時(shí),效率小于0.5)。
【例題·單選題】(2007年)下列關(guān)于蝸桿傳動機(jī)構(gòu)的說法中,錯(cuò)誤的是(?。?BR> A.蝸桿只能繞自身軸線轉(zhuǎn)動,不能沿軸向移動
B.蝸桿有左旋、右旋之分
C.蝸桿傳動的傳動比等于蝸輪齒數(shù)與蝸桿齒數(shù)之比
D.蝸桿傳動具有自鎖作用,自鎖時(shí)效率在0.5以下
『正確答案』C
『答案解析』蝸桿傳動的傳動比等于蝸桿線數(shù)k和蝸輪齒數(shù)z之比,也等于蝸輪轉(zhuǎn)速和蝸桿轉(zhuǎn)速之比。
【總結(jié)】相關(guān)傳動機(jī)構(gòu)的比較表
名稱
傳動形式
傳動關(guān)系
特點(diǎn)
螺旋傳動
回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動
L=nst
結(jié)構(gòu)簡單、降速比大、省力、普通螺旋機(jī)構(gòu)能自鎖、平穩(wěn)無噪音;
滾動螺旋機(jī)構(gòu):效率高、磨損小、靈敏平穩(wěn)、較高的精度和軸向剛度、不能自鎖、制造復(fù)雜成本高。
帶傳動
不改變傳動形式
i=n2/n1=d1/d2
優(yōu)點(diǎn):傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,傳遞距離比較遠(yuǎn),具有吸振和過載保護(hù)能力;
缺點(diǎn):外廓尺寸大,效率較低,傳動帶壽命較短,傳動精度不高。
齒輪傳動
i=n2/n1=z1/z2
優(yōu)點(diǎn):可靠,瞬時(shí)傳動比恒定;適用載荷和速度范圍大;機(jī)械效率高,壽命長,結(jié)構(gòu)緊湊;可在空間任意配置的兩軸之間運(yùn)動。
缺點(diǎn):
振動和噪音較大,且不可無級調(diào)速;傳動軸之間的距離不能過大;加工復(fù)雜,制造成本較高。
鏈傳動
i=n2/n1=z1/z2
優(yōu)點(diǎn):
與帶傳動比較,傳遞功率大,能保證準(zhǔn)確的平均傳動比并且外廓尺寸比較??;
與齒輪傳動比較,中心距較大;
可在低速、重載條件下工作;
效率較高。
缺點(diǎn):
不能保證瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動比;
噪聲較大,急速反向性能差,不能用于高速傳動。
蝸桿傳動
i=n2/n1=k/z
降速效果好、傳動平穩(wěn)、可自鎖、效率低。