机械设计基础第十四章机械传动系统总论.ppt

第一节 机械传动系统的功用 　　一、实现运动形式的变换 　　将原动机的回转运动转化为执行机构所要求的运动形式，如转动-移动、转动-摆动、 转动-间歇运动、 转动-平面复杂运动等。 　　二、实现运动速度的变换 　　将原动机的速度变换（减速、增速或变速）为执行机构所要求的速度。 图为汽车变速器 快进：Ⅰ→AB → Ⅱ 中进：Ⅰ→1→2→3→4→Ⅱ 慢进：Ⅰ→1→2→5→6→Ⅱ 倒档：Ⅰ→1→2→7→8→6 →Ⅱ 　　三、获得大的传动比 机械系统的功用 　　当需要实现较大传动比时，可利用蜗杆传动或行星轮系实现。 　　图示车床三爪自动定心卡盘行星传动，其传动比i14可达588，通过固接在齿轮4右端的阿基米德螺旋槽转动，驱使三爪快速移动，以夹紧或放松工件。 　　四、实现运动的合成与分解 　　1．实现运动的合成 图示差动轮系可将两个运动合成为一个输出运动。 n1+n3=2nH 机床、机械式计算机、补偿调整装置中常使用运动合成机构。 2．实现运动的分解 在图示滚齿机的定轴轮系中： 　　主动轴→1→2→滚刀A 　　主动轴→3→4→5→6→7→ 8→9→轮坯B 　　在图示汽车后桥差速器中，汽车转弯时 机械系统的功用 　　三、获得大的机械效益 机械系统的功用 　　采用减速传动可增大输出的转矩，或减小输入转矩。 　　四、实现远距离的动力传递 　　采用连杆机构、带传动、链传动或轮系传动。 第二节 常用机械传动的类型、基本特性及选择 　　一、机械传动的性能指标 　　效率、传动比、功率、速度。 机械传动的类型、基本特性及选择 二 常用机械传动的类型、基本特性及选择 机械传动的类型、基本特性及选择 　　各种传动机构均有各自的优缺点，选择时应扬长避短，发挥各自优势。在安排机构顺序时应考虑以下机点： 1）带传动宜放在传动系统高速级，可减小外廓尺寸且起过载保护作用； 2）链传动运转不均匀，有冲击，宜放在传动系统低速级； 3）蜗杆传动多用于实现较大传动比而传递功率不大的场合 4）锥齿轮加工较困难，大直径、大模数锥齿轮多放在高速级，以减小其直径、模数； 　　5）斜齿轮多用于高速级，又因其承载能力高，多组成人字齿用于重型机械中的低速级； 　　6）开式齿轮传动一般工作环境差，润滑条件不良，磨损快，寿命短，用于低速级； 7）改变运动形式的传动和机构，应布置在传动的最后一级，不少这类机构即为工作机的执行机构。 机械传动的类型、基本特性及选择 第三节 机械传动的运动和动力计算 　　机械传动的运动和动力计算主要指各轴的转速、功率和转矩计算。各轴的转速和功率均按输入端计算。 　　一、机械效率 　　效率　η=有效功/总功=P输出/P输入1 　　系统效率　η总=η1η2η3…ηk 　　各级传动的效率查手册确定。 　　二、轴的转速 　　当原动机的转速已知、各级传动比已定后，每根轴的转速均可按顺序求出。 　　三、轴的功率计算 　　轴的功率计算是要求出各轴和各传动件承载能力所依据的功率。对于通用机械，通常取所选原动机额定功率作为设计功率。对于专用设备，通常按工作机所需功率逆推至原动机为止，这时所获得的设计功率为原动机所需输出功率。 　　各轴间的输入功率关系为：每根轴的输入功率均等于前一根轴的输入功率与两轴之间传动装置的传动效率之乘积。 第三节 机械传动的运动和动力计算 　　四、轴的转矩 　　传动系统中，各轴和各传动件的转矩可由该轴的功率P和转速求出： T=9550P/n (N.m)=9.55×106P/n (N.mm)? 　　结论：传动系统减速增矩，升速减矩。 第四节 机械传动方案设计举例 以水泥球磨机传动方案选择为例。有一台水泥厂用球磨机，技术参数如下，球磨机直径0.95m，长度3m，容积1.85m3，产量为0.4—0.5t/h，电动机功率30kW，球磨机转速为35r/min。 一、水泥球磨机执行机构的工作特性 水泥球磨机功能是把水泥生料或熟料磨成细粉，工作特点 1）转速低，不能直接用原动机拖动，需减速； 2）起动力矩大，需高转矩电动机； 3）连续运动，载荷平稳，无冲击； 4）多尘，多为漏天工作； 5）功率范围视产量而定，小则数十千瓦，大则数千千瓦。 　　二、原动机选择 　　根据水泥球磨机的负载特性和工作环境对原动机的要求，可选三相交流异步电动机作为原动机。龙形异步电动机的起动转矩小，起动电流大，但价格便宜，控制设备简单，一般用在小功率的球磨机中。绕线形异步电动机的起动转矩大，起动电流小，但价格贵，控制设备较复杂，一