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第二章 機(jī)械傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)

第一節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)

機(jī)械傳動(dòng)的作用表現(xiàn)在三個(gè)方面：1、傳遞動(dòng)力。2、改變運(yùn)動(dòng)速度和方向。3、改變運(yùn)動(dòng)形式。

機(jī)械設(shè)備中常用傳動(dòng)形式有：螺旋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)和連桿傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)等。

一、機(jī)械傳動(dòng)功率和效率(重點(diǎn))

在機(jī)械傳動(dòng)中，反映動(dòng)力傳遞的參數(shù)是傳動(dòng)功率和機(jī)械效率。

(一)功和功率

當(dāng)物體受到力F的作用，并移動(dòng)一段距離S時(shí)所做功為：W=FS

功的大小等于力和物體沿作用力方向移動(dòng)距離的乘積。

若力與移動(dòng)方向成α角，則 W=FScosα

功率是單位時(shí)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(diǎn)速度方向上的投影與速度的乘積。若cosα=1 則 P=Fv

(二)機(jī)械效率

機(jī)器工作時(shí)，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(gè)重要指標(biāo)，常用機(jī)械效率η表示

η=P出/P入

顯然機(jī)械效率小于1。在機(jī)械傳動(dòng)中，經(jīng)驗(yàn)測(cè)定，一般機(jī)械效率大致數(shù)值為：

一對(duì)齒輪傳動(dòng)0.94～0.99，

平行膠帶傳動(dòng)0.92～0.98，

三角帶傳動(dòng)0.90～0.94，

一對(duì)滑動(dòng)軸承傳動(dòng)0.94～0.98，

一對(duì)滾動(dòng)軸承0.99，

滑動(dòng)絲杠0.30～0.60。

二、機(jī)器上常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)關(guān)系(重點(diǎn))

(一)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是用內(nèi)、外螺紋組成的螺旋副來(lái)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€用運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

螺紋主要參數(shù)：

導(dǎo)程s：指同一螺旋線上的相鄰兩牙在中線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的軸向距離。

螺距p，相鄰兩牙在中線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的軸向距離。S=kp

在普通螺旋機(jī)構(gòu)中，位移與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為：L=nst

螺旋傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)自鎖，但傳動(dòng)效率低。

為了克服螺旋傳動(dòng)效率低的特點(diǎn)，采用以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦的滾珠螺旋傳動(dòng)。

特點(diǎn)：1、傳動(dòng)效率高，摩擦損失小。η=0.90～0.95

2、磨損小，能長(zhǎng)時(shí)間保持精度，壽命長(zhǎng)。

3、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩接近運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)靈敏、平穩(wěn)。

4、有較高的傳動(dòng)精度和軸向剛度。

5、不能自鎖，傳動(dòng)具有可逆性。

6、制造工藝復(fù)雜，成本高。

常用于數(shù)控機(jī)床。

(二)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

帶傳動(dòng)傳動(dòng)是利用膠帶與帶輪間的摩擦傳遞運(yùn)動(dòng)和力。

分類：平帶、三角帶、圓形帶和齒形帶。

目前機(jī)器中用的最多的是三角帶，它是具有梯形截面的無(wú)接頭膠帶，通常幾根同時(shí)使用。三角帶與平帶相比，主要是傳動(dòng)能力強(qiáng)(約為平帶的三倍)。因?yàn)槠綆У墓ぷ髅媸莾?nèi)表面，而三角帶的工作面是兩個(gè)側(cè)面。

傳動(dòng)比：被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速之比。

i=n2/n1=d1/d2

如考慮帶與帶輪間的滑動(dòng)，則：i=(d1/d2)ε ε-滑動(dòng)系數(shù)

帶傳動(dòng)特點(diǎn)：1、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲，可以緩沖沖擊和吸振;

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)距離遠(yuǎn);

3、制造和安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，不需潤(rùn)滑;

4、過(guò)載打滑，可起保護(hù)作用;

5、外尺寸大，效率低，壽命短，傳動(dòng)精度不高。

(三)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

齒輪傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng)。

傳動(dòng)比：i=n2/n1= z1/z2

齒輪傳動(dòng)的分類：

為滿足機(jī)器工作的需要，通常在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間采用一系列相互嚙合的齒輪系統(tǒng)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，這種由一系列齒輪所組成的齒輪系統(tǒng)稱為輪系。根據(jù)輪系中各齒輪的軸線在空間位置是否固定，將基本輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。

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