《机械传动》课件.ppt
机械传动欢迎进入《机械传动》课程的学习旅程!本课程将系统地介绍机械传动系统的基本概念、分类、设计与应用。通过学习,你将掌握带传动、链传动、齿轮传动等不同传动方式的工作原理、结构特点及设计计算方法。本课程旨在培养学生的机械设计能力,提高工程实践水平。我们将从基础理论出发,结合丰富的工程案例,帮助你建立完整的机械传动知识体系,为后续机械设计课程和工程实践打下坚实基础。
机械传动的基本概念传动定义机械传动是指将动力源的运动和动力,按照预定的要求传递给工作机构的机械装置。它是机械设备中连接动力源与执行机构的重要环节,其核心功能是实现动力的传递和运动的转换。传动分类按传动介质可分为机械传动、液压传动、气动传动和电气传动。机械传动又可细分为摩擦传动(带传动、摩擦轮传动)和啮合传动(齿轮传动、链传动、螺旋传动)等多种形式。基本功能机械传动主要实现速度变换、转矩变换、运动方向改变、功率分配等功能,是机械系统中不可或缺的组成部分,广泛应用于各类机械设备中。
机械传动方式分类带传动利用柔性带在主动轮与从动轮间传递动力,具有结构简单、运转平稳、缓冲冲击等特点。包括平带、V带、同步带等多种形式。链传动利用链条与链轮间的啮合传递动力,具有传动比准确、无滑动损失、可在恶劣环境工作等优点。常见于自行车、摩托车和工业输送设备中。齿轮传动通过齿轮间的啮合传递动力,传动效率高、传动比准确、结构紧凑、承载能力强,但制造精度要求高、噪声较大。广泛应用于各类精密机械。
机械传动系统组成驱动元件提供动力的部件,如电动机、内燃机中间传动元件传递和变换运动的部件,如轴、齿轮、带受动元件执行工作的机构,如机床主轴、输送装置机械传动系统通常由这三大部分组成,它们共同协作完成从动力源到工作机构的能量传递和运动转换。中间传动元件往往是系统的核心,决定了传动的效率和性能。不同的工作需求会导致传动系统结构的多样化。
机械传动的基本要求传动效率高效率减少能源损耗,提高设备经济性可靠性确保在规定条件下按要求工作的能力使用寿命延长设备使用周期,减少维护成本平稳性减少冲击和振动,提高运行质量优秀的机械传动系统应当满足以上关键要求。在工程设计中,需要根据具体应用场合合理选择传动方式和参数,在效率、寿命、成本等多方面达到平衡。随着工业技术的发展,对传动系统的要求也越来越高。
各类机械传动的应用领域工业制造在机床、起重设备、冶金设备等工业制造领域,齿轮传动和链传动广泛应用于精密传动和重载工况。现代数控机床的进给系统主要采用丝杠-螺母副和齿轮齿条传动。交通运输汽车变速箱采用齿轮传动,自行车和摩托车采用链传动,传统汽车风扇冷却系统采用带传动。高速列车的牵引传动系统则综合应用多种传动方式。农业机械收割机、拖拉机等农业机械设备中,链传动和带传动被广泛使用于粮食输送和动力传递,特别适合在多尘、振动大的农业环境中工作。家用电器洗衣机采用带传动和齿轮传动,传统风扇使用带传动,电动工具中常见齿轮传动和蜗杆传动,这些都是机械传动在日常生活中的应用。
机械传动的历史与发展1古代机械公元前3世纪,古希腊学者阿基米德发明螺旋提水器;中国古代的水车、筝车等也采用了早期的齿轮传动和带传动原理。2工业革命18世纪工业革命期间,蒸汽机的应用推动了传动技术发展,皮带轮传动系统在纺织厂广泛应用,齿轮加工技术也有重大突破。3现代化进程20世纪初,汽车工业的兴起促进了齿轮传动技术的发展;同步带、变速器等新型传动装置相继出现,传动效率和精度大幅提高。4当代发展计算机辅助设计与制造技术的应用,材料科学的进步,使现代传动系统向着高效、精密、智能化方向发展,如智能变速箱、复合材料传动件等。
带传动基础知识平带结构简单,制造容易,适用于高速轻载场合,传动效率可达98%,但易打滑,传递转矩有限。常用材料有皮革、橡胶帆布、聚酯等。V带截面呈梯形,具有楔入效应,增大摩擦力,传动能力强,广泛用于中等功率传动。常见的有普通V带、窄V带、联组V带等多种形式。同步带带体上有齿,与带轮啮合传动,兼具带传动和齿轮传动优点,传动比准确无滑动,广泛用于需要精确传动的场合,如汽车配气机构。多楔带结合了平带和V带优点,具有多个小V形楔面,柔性好,适用于多轴传动和反向弯曲的传动方式,在汽车发动机辅助传动系统中常见。
带传动—平带传动结构平带传动结构组成平带传动系统主要由平带、主动带轮、从动带轮和张紧装置组成。平带一般采用矩形截面,带轮表面通常为圆柱形或略带凸度,以提高运行稳定性。张紧装置确保带具有足够的预紧力,是系统正常工作的关键。工作过程与特点平带通过与带轮表面间的摩擦力传递动力,主动带轮转动带动平带运动,进而驱动从动带轮旋转。其主要优点是结构简单、传动平稳、制造成本低;缺点是易打滑、传递扭矩有限、对轴向中心距要求较高。安装与调整平带安装时需保持适当张力,过松容易打滑,过紧