【大学课件】机械传动系统

机械传动系统概述机械传动系统是机械工程的核心组成部分，它负责将动力传递到执行机构，实现机械设备的运动和工作传动系统的基本组成动力源传动机构12为传动系统提供动力的装置，将动力传递并改变运动形式的例如发动机、电动机等装置，例如齿轮、链条、皮带等工作机控制装置34最终接受动力并完成工作任务控制传动系统工作状态的装置的装置，例如车轮、轴、泵等，例如离合器、制动器等机械传动的基本类型齿轮传动链传动通过齿轮啮合传递运动和动力的传动利用链条和链轮传递运动和动力的传方式动方式皮带传动摩擦传动利用皮带和带轮传递运动和动力的传通过摩擦力传递运动和动力的传动方动方式式齿轮传动的基本概念和特点啮合原理传动比效率齿轮传动通过齿轮之间的啮合实现运动和动齿轮传动比决定了输入轴与输出轴的转速比齿轮传动效率较高，一般在以上，且90%力的传递和扭矩比传动平稳，噪音低齿轮传动的基本参数常见的齿轮传动形式圆柱齿轮锥齿轮最常见的一种齿轮传动形式，广用于改变传动轴线的相对位置，泛应用于各种机械设备中常用于汽车的差速器中蜗轮蜗杆行星齿轮用于实现较大传动比，常用于起结构紧凑，传动比大，常用于汽重机、机床等设备中车变速箱等设备中齿轮传动系统的设计原理强度计算1确保齿轮在工作过程中不发生断裂或塑性变形啮合性能2保证齿轮啮合平稳，避免发生冲击和噪声润滑3选择合适的润滑剂，保证齿轮良好的润滑状态制造精度4齿轮的制造精度直接影响传动效率和寿命安装精度5保证齿轮安装精度，避免发生过早磨损齿轮传动系统的选型传动比齿轮材料齿轮精度润滑方式选择合适的传动比可以优化传不同的齿轮材料具有不同的强高精度齿轮传动可以提高传动选择合适的润滑方式可以延长动效率和动力传递度和耐磨性，需要根据使用环精度和降低噪声，但成本也更齿轮寿命和提高传动效率..境进行选择高..链条传动的基本结构和特点链条链轮特点链条由许多链节组成，每个链节由两块链板链轮是安装在轴上的齿轮，链条的滚子啮合传动效率高•和一个或多个滚子构成在链轮的齿上承载能力强•传动平稳•链条传动系统的参数计算参数计算公式链条长度L=Z1+Z2/2+2C+P/2*Z1-Z2链轮中心距C=L-Z1+Z2/2-P/2*Z1-Z2/2链速v=πdn=πDN链条功率P=9550T/60η皮带传动的基本结构和特点结构特点皮带传动系统主要由皮带、带轮皮带传动具有结构简单、传动平、张紧装置和轴承等组成稳、噪音低、维护方便等优点，适合用于速度变化范围较大的传动场合应用皮带传动广泛应用于各种机械设备中，例如汽车、电机、机床等皮带传动系统的设计与选型确定传动比1根据负载要求和电机转速计算传动比选择皮带类型2考虑负载、速度、环境因素等选择合适的皮带类型选择皮带轮3根据皮带类型、传动比和负载确定皮带轮的尺寸和材料计算皮带长度4根据中心距、皮带轮直径计算所需的皮带长度验证强度和寿命5确保皮带系统能够承受负载，并满足预期使用寿命摩擦传动的基本原理和特点摩擦传动的基本原理特点摩擦传动利用两个相互接触的物体表面之间的摩擦力来传递运动结构简单，制造方便•和能量传动平稳，噪音低•传动比可无级调节•对工作环境要求较高，易磨损•摩擦传动系统的应用汽车机械加工汽车发动机和车轮之间使用摩擦摩擦传动系统用于机床的夹紧机离合器和制动器，实现动力传递构、送料机构等，实现工件的夹和控制紧和移动起重机起重机利用摩擦离合器和制动器来控制重物的升降和移动蜗轮蜗杆传动的基本结构和特点结构特点蜗轮蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成，蜗蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧轮通常为圆柱形齿轮，而蜗杆则为螺凑、工作平稳、传动效率低、噪音较旋形的螺杆大等特点蜗轮蜗杆传动系统的计算与设计载荷计算确定蜗轮蜗杆传动系统的输入扭矩和输出扭矩参数选择选择合适的蜗轮蜗杆传动比、模数、齿数等参数强度校核根据材料强度和载荷计算，进行强度校核，确保传动系统安全可靠热平衡考虑传动过程中的热量产生和散热，保证传动系统正常工作凸轮机构的基本工作原理凸轮轮廓从动件凸轮的轮廓形状决定了从动件的从动件通过与凸轮的接触，按照运动规律凸轮轮廓的形状进行运动推杆推杆将凸轮的运动传递给从动件，实现机械传动凸轮机构的运动特性分析位移曲线速度曲线加速度曲线描述从动件在凸轮旋转一周内的位移变化规反映从动件在凸轮旋转一周内的速度变化规展示从动件在凸轮旋转一周内的加速度变化律律规律凸轮机构的设计与应用设计原则应用领域根据运动规律和精度要求设计凸轮轮廓，选择合适的材料和加工广泛应用于自动化生产线、机床、内燃机、印刷机械等领域工艺离合器的基本原理和分类连接和分离摩擦力类型123离合器是机械传动系统中的一种重要离合器通常利用摩擦力来实现连接和离合器主要分为摩擦式离合器和电磁部件，它的主要作用是在动力传递过分离，通过控制摩擦力的大小来控制离合器两种类型程中实现连接和分离传动扭矩离合器的工作特性和选型平稳接合和分离可控的传递扭矩过载保护制动器的基本工作原理和分类摩擦制动电磁制动制动器通过摩擦力来减速或停止运动部件，最常见的类型利用电磁力来产生制动力，常用于需要快速响应和精确控制的场合液压制动气压制动利用液压系统来传递制动力，常用于汽车和重型机械利用压缩空气来传递制动力，常用于大型车辆和铁路运输制动器的选型与计算工况分析1确定制动器的类型、尺寸和性能参数需要根据实际工况进行分析计算方法2常用计算方法包括能量法、摩擦力矩法和动量法参数选择3制动器选型需要根据计算结果选择合适的类型、尺寸和性能参数，确保制动效果和安全性联轴器的基本类型和特点刚性联轴器弹性联轴器液力联轴器结构简单，传动比准确，成本低，适用于轴具有缓冲、吸振、补偿轴线偏差的功能，适通过液体的流动传递扭矩，具有缓冲、吸振线对中性要求高的场合用于轴线对中性要求不高的场合、过载保护等功能，适用于起动、制动平稳，冲击载荷大的场合联轴器的强度计算和选用12扭矩转速联轴器需要承受的扭矩，确保其强度足以传递动力联轴器工作的转速，影响其工作时的离心力34轴径材料联轴器连接的轴的直径，影响其尺寸和承载能力联轴器材料的选择，决定其强度和耐用性机械传动系统的综合设计功能需求1确定传动系统的目标功能参数选型2选择合适的传动部件和参数强度校核3确保传动系统能承受负载优化设计4提高传动效率和可靠性机械传动系统的综合设计是一个系统工程，需要综合考虑多种因素，例如功能需求、传动精度、效率、可靠性、成本、体积、重量等等设计过程通常包括功能需求分析、参数选型、强度校核、优化设计等步骤机械传动系统的润滑与维护润滑的重要性润滑油的选择润滑方法润滑是保证机械传动系统正常运行的关键应根据传动系统的类型、工作条件、环境常见的润滑方法包括油浴润滑、油脂润滑，它可以减少摩擦，降低磨损，延长使用温度等因素选择合适的润滑油，确保润滑、油雾润滑、油气润滑等，应根据传动系寿命，提高传动效率油的粘度、抗氧化性、抗腐蚀性等性能指统的结构和工作条件选择合适的润滑方法标符合要求机械传动系统的故障诊断与保养定期检查和分析传动系统的运行状况，并记根据分析结果进行必要的维护和保养，例如及时维修或更换损坏的零件，确保传动系统录相关数据更换润滑油、清理污垢、检查零件磨损等正常运行机械传动系统的未来发展趋势智能化轻量化传感器、人工智能和云计算将被使用新型材料和先进制造技术，集成到传动系统中，实现自诊断减轻传动系统的重量，降低能耗、自优化和自适应控制，提高效，提高效率率和可靠性模块化将传动系统模块化，便于组装、维护和升级，提高灵活性，降低成本总结与展望机械传动系统是机械设备的核心组成部分，对设备的性能和效率至关重要本课程系统地讲解了各种传动方式的基本原理、结构特点、设计方法和应用领域，为同学们学习后续课程打下了坚实的基础。