自动化设备开发--机械设计讲义-第三讲.doc

第三讲 传动及典型零件 讲 师： 王明辉 带传动 链传动 齿轮传动 3.1 齿轮传动分类 3.2 齿轮材料和热处理方法的选择 3.3 圆柱齿轮传动几何尺寸的计算 3.4 齿轮与齿条传动几何尺寸的计算 滚珠丝杠 4.1 滚珠丝杠的分类 4.2 滚珠丝杠的五个特长 4.3 滚珠丝杠的选择 4.4 滚珠丝杠的安全设计 4.4.1 润滑 4.4.2 防尘 4.4.3 使用上的注意事项 4.4.4 滚珠丝杠的安装 线性滑轨 5.1 直线运动系统的额定负载和寿命 5.2 摩擦系数 5.3 润滑和安全设计 其它操作件 6.1 传动件 6.2 流动应用件 6.3 密封件 6.4 弹性件 6.5 磁性件 机械组件简介 设计是纸上造物，是一种创造性的活动，它需要灵感，经验和丰富的构思．构思的信息来源愈丰富愈好，要设计出合乎要求的机构除应掌握机构学的逻辑，还应对组件有足够的了解． 机构是许多组件组成的，其中一个组件运动时，而其它组件做相应的动作，它是一个约束运动的系统． 对实际的设计大多是组合设计，通过创造和造择合乎机构学逻辑的方法，将各种组件有机组合成机构，因此我们需了解组件本身的技术和组件相互间的技术． 今天侧重介绍组件的种类，并就其选用做简要说明． 1.带传动 皮带和链等柔性传动机构，因为是性体连接故有柔软性，有吸收传动中的振动以保护其它机构的特征．与摩擦轮相比，由于是面接触故传递力大． 　　皮带类因为是靠接触部份的摩擦传递力的，故不能避免滑移．只是链稍有不同．具有齿轮相似的机能．如果要正确地保持速比．没有偏差地传递回转，是需要链具有定节距性． 　　诸如在大间距或许多轴同时回转，即在长而宽的对方传动时，经常使用柔性传动方式．用齿轮有点过于高级，相当程度上是机能过剩．使用简单是柔性的优点，但相应地秘须要注意例如轴间距长时的拉力调整和防止偏移与脱落等＜皮带＞． 　　作为电动机连接形式广泛使用的是三角皮带，皮带与皮带轮都已标准化，由于皮带传动是靠摩擦力的，必须给皮带加拉力才能挥作用． 　　该拉力一般是靠以下方法加上去的：（１）．皮带的自重；（２）．靠短皮带拉紧的安装；（３）．张紧轮（拉紧轮、压紧轮）；（４）靠移动一侧的轴以产生拉紧等，特别是（４）为三角皮带传动的基本方案． 　　对通用电动机的轴承，作用的拉力是以径向载荷加上的，所以在使用标准的皮带罗和皮带时，即使电机厂已有所考虑．但超过了就必须另加考虑，支承强度． 　　皮带的拉力在初期运行时必然松驰，所以必须进行再调整合适的垂度，对三角皮带．每在轴间距100mm的中间部位为1.6mm左右．此垂度是在A型，皮带加上1kg左右．B型，加上2kg左右的特定载荷值时的数值，该值多由皮带制造厂规定． 　　皮带的传动效率也能达到95～99％，麻烦的是在传动中，有起伏振动的从振，和在皮带在平皮带上有同期性左右晃动的横振、滑动特别在速度小、传动力大的下易引起三角皮带传动的速比到１：７左右．特殊情况能取到１：１０左右．速比是很大的． 2.链传动 链传劝的速比准确且传递力大，在柔性机构中最“坚固”，有噪音和振动问题对链速度的周期性变化必须予以注意． 两轴间的距离用齿轮传动太远．用皮带传动太近，并且要传递大动力时，可使用链轮一般轴间距多在４m以下． 　　虽不如皮带适用于高速回转，但有不受温度和湿度的影响的优点． 　　链在使用中由于磨损等原因整体长度要伸长，为使其缩短要将链环一节一节取下，因而不能作到任意长度的缩短，只能是近似长度．当延伸的比例达到２．５％时，大体上就必须拆换了． 　　链原来是于低速和大马力范围的，但现在也开始逐渐也被使用于高速的用途上了，一般滚子链取５米／秒以下，无声链取７米／秒以下． 　　滚子链的链轮，齿数少时链的磨损严重．另外回转不均匀．因而一般取１７齿以上齿数，无声链因为改善了接触，振动和噪音显着减少． 　　从耐久力这一点看，选择节距小，链轮齿数多的，或与链轮的大小相比．选择一点的链的更合乎要求． 　　回转方向要使松边处于下方，在链轮上下布置时，或以一方为移动轴，或加进惰轮，都必须加上适当拉力才行．两轴间的水平距离很大时，可在途中设中间轴．或反松边入在上方加上惰轮． 　　链轮的包角至少９０°以上．一般取１２０°以上．考虑时应保证紧边最少要有三个齿相啮合． 　　链不象皮带那样能滑动．在过载时如无安全装置则不得保护．所以多有靠摩擦的转矩限制器等附属机构． 　　润滑同时也起到冷却作用，还可减少噪声和延长寿命． 　　滚子链的轴间距离取节距的３０～５０倍左右是标准的．加脉动载荷时控制在２０倍以下．链的下垂度是正负振摆的总和，约为轴间距的４％左右．在载荷易变动，在小轴音或垂直布置的情况下，减至２％拉直安装． 　　链在直线状态下使用时，要注意两端安装部份和载荷部份的停止方法：一边磨损大，这一