机械常识与维修技术-模块一.

机械传动有多种类型，按实现的功能不同，可分为变速传动、变扭传动、改变运动方式传动、变向传动以及运动和动力分配传动；按传动原理可分为摩擦传动、啮合传动和推压传动；按传动装置的结构不同，可分为直接接触的传动和有中间挠性件的传动；按传动比是否可变分为定传动比传动和变传动比传动。模块一机械传动课题一摩擦传动课题二带传动课题三链传动课题四齿轮传动课题五螺旋传动课题六轮系模块一机械传动1.熟悉摩擦传动的传动类型和传动特点。2.掌握摩擦传动原理和应用场合。模块一机械传动课题一摩擦传动摩擦传动是依靠分别装在两轴上相互压紧的两部分来传动的，一部分为主动部分，另一部分为从动部分。依靠摩擦力来实现动力的传递或刹车，从而达到动力的输出。主、从动部分必须具备以下条件:①要有足够的接触面积。②要确保主、从动两部分接触面的相对压力。③接触面必须具有足够的摩擦因数。一、摩擦传动的原理由摩擦定律F=fN可知,要想具有足够的摩擦力F,防止两接触面在传动中出现打滑现象,可通过增加接触表面摩擦因数f或接触面处的正压力N来实现。1.增大正压力可在主、从动摩擦部分之间安装弹簧或其他施力装置。2.增大摩擦因数摩擦因数的大小与摩擦表面材料有关，因此，应尽量选用较高摩擦因数的材料用于动力传递的摩擦表面。1.普通摩擦传动普通摩擦传动是指主、从动轴重合,通过主、从动盘直接接触来传递动力。2.摩擦轮传动摩擦轮传动可按轴线在空间的位置分为两轴平行的摩擦轮传动和两轴相交的摩擦轮传动两类。二、摩擦传动类型（1）两轴平行的摩擦轮传动两轴平行的摩擦轮传动摩擦轮传动（2）两轴相交的摩擦轮传动圆盘式摩擦轮传动机构中瞬时输入速度与瞬时输出速度之比称为传动比,其表达式为:12nin式中——主动部分转速，r/min；——从动部分转速，r/min。1n2n三、摩擦传动的传动比对于汽车摩擦片式离合器(普通摩擦传动)而言,其传动比为1,因其主、从动部分转速相同,即=；对于摩擦轮传动而言,其传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值,如不考虑两摩擦轮接触点P的相对滑动,那么两轮在P点的圆周速度(线速度)是相等的,即；若主动轮直径为,从动轮直径为,则：1n1n2n2n12vv1D2D1122DnDn即1122DnDn或1221nDnD也就是说,摩擦轮传动的传动比,此式表明,摩擦轮传动中两轮转速之比与摩擦轮直径成反比。1221nDinD1.工作时无噪声，可在运转中随时变速、变向。2.结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。3.可实现过载保护，过载时两接触面打滑，防止损害事故发生。4.由于打滑不能提供准确传动比，传动精度较低，传动效率低。四、摩擦传动的特点1.保持摩擦表面清洁，防止油液污染摩擦表面，造成打滑现象。2.避免摩擦传动经常处在过载状态下工作，否则会造成损坏。3.因是摩擦传递动力，应注意传动部分的温度，及时采取降温措施，防止火灾的发生。五、摩擦传动应注意的问题课题二带传动1.熟悉带传动的传动类型、特点和应用场合。2.掌握传动比的计算方法。3.掌握带传动的应用场合。4.熟悉带传动的张紧装置。模块一机械传动带传动1.带传动的组成和工作原理带传动是应用比较广泛的一种机械传动,一般是由主动带轮、从动带轮和张紧在两轮上的传动带所组成。一、带传动概述带传动2.带传动的传动比在不考虑传动中的弹性滑动时,带传动的传动比只能用平均传动比来表示。带传动的传动比就是主动轮转速与从动轮转速之比,用公式表示为:1n2n121211ndind式中、——主动轮、从动轮的转速，r/min；、——主动轮、从动轮的直径，mm。1n2n1d2d3.弹性滑动和打滑由于带的弹性变形及其在带轮两边的拉力差引起带在带轮上的相对滑动称为弹性滑动,其大小将随外载荷的大小而变化。打滑和弹性滑动是两个完全不同的概念。打滑是指由于超载引起的带在带轮面上的全面滑动,造成传动失效,使小带轮急剧发热,胶带很快磨损,是可以避免的。带传动主要有摩擦型带传动和啮合型带传动两种。1.摩擦型带传动摩擦型带传动按带的横截面形状，可分为平带传动、V带传动和多楔带传动等。（1）平带传动二、带传动的类型、特点和应用（2）普通V带传动（3）多楔带传动2.啮合型带传动啮合型带传动有同步带传动和齿孔带传动两种。（1）同步带传动1）传动比恒定。2）初拉力小，轴和轴承上的载荷小。3）结构紧凑。4）带薄而轻，抗拉体强度高，带的厚度小，单位长度质量小，故允许的线速度较高，同时带的柔性好，所用带轮的直径可以较小；带速可达40m/s，传动比可达10，传递功率可达100kW。5）效率较高，约为0.98，因而应用日益广泛。（2）齿孔带传动1.普通V带（1）V带的横截面结构V带由包布、顶胶、抗拉体、底胶等部分组成,按抗拉体结构可分为帘布芯V带和绳芯V带两种。三、V带传动V带的横截面结构a)帘布芯结构b)绳芯结构（2）V带的型号、参数按截面尺寸分为Y、Z、A、B、C、D、E7种型号,其截面尺寸和长度都已标准化。普通V带型号（3）V带的表示普通V带的标记为:截面型号基准长度标准编号标记示例:B2800GB/T11544—1997。2.普通V带轮（1）带轮的材料带轮的材料多为灰铸铁，牌号一般选用HT150或HT200，也可选用钢或非金属材料。（2）带轮的基本结构带轮由轮缘、轮毂和轮辐组成。根据轮辐结构不同，可将带轮分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式4种形式。带轮的基本结构1—轮缘2—轮辐3—轮毂V带带轮的常用结构a)实心式b)腹板式c)孔板式d)轮辐式3.V带传动参数的选用V带传动的类型主要有普通V带传动和窄V带传动，其中以普通V带传动的应用更为广泛。普通V带传动参数的选用见表。1.弹性带能缓和冲击、吸收振动，故传动平稳、无噪声。2.带的使用寿命较短,一般为2000~3000h。过载时,带在轮上打滑，不致损伤从动零件，能起到保护整机作用。3.用带作中间零件，故两轴中心距大，整机尺寸大，适用于两轴中心距较大的传动。4.带需张紧在轮上，故作用在轴上的压力大。5.结构简单，制造成本低，加工和维护也方便。四、带传动的特点1.带的张紧装置常见带的张紧装置有调整中心距张紧装置、张紧轮张紧装置两种。（1）调整中心距张紧装置五、带传动的张紧与维护（2）张紧轮张紧装置1）自动张紧装置。2）手动张紧装置。2.带传动的使用与维护（1）安装传动带前应减小两轮中心距，然后再进行调紧，不得强行撬入。（2）胶带不宜与酸、碱、矿物油等介质接触，也不宜在阳光下暴晒，以防带迅速老化变质，降低带的使用寿命。（3）定期检查胶带。如多根V带的传动，有一根损坏应全部换新带，不能新旧带混合使用，否则会引起受力不均而加速新带的损坏。（4）为了保证安全生产，带传动要安装防护罩。3.带的检查、更换、张紧（1）V带的检查、更换、张紧如果V带发生磨损、裂纹、脱层、松散，直至断裂时，应该进行更换。（2）齿形带的检查、更换、张紧。V带张紧的检查齿形带张紧的检查与更换课题三链传动1.了解链传动的常用类型及应用特点。2.了解链传动的组成及参数。模块一机械传动链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和跨绕在两链轮上的环形链条组成的。主动链轮每转过一个齿,链条移动一个链节,从动链轮被链条带动也转过一个齿。因此，链传动的传动比是主、从动链轮的转速之比,与链轮的齿数成反比,即1221nzinz式中,为主动链轮齿数,为从动链轮齿数。1z2z一、链传动的工作原理优点：1.链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高。2.链条不需要像带那样张紧，所以作用于轴上的径向压力较小。3.能在较恶劣的环境（如高温、油污、泥沙、多尘、淋水、易燃及腐蚀）条件下工作。4.工作时为啮合传动，故效率高，一般可达95%~98%。二、链传动的特点及应用缺点：1.在两根平行轴间只能用于同向回转的传动。2.运转时不能保持恒定的瞬时传动比，工作时有噪声，不宜在载荷变化很大和急速转向的传动中应用，链条的铰链磨损后，使节距增大，易出现脱链现象。按用途不同，链可分为传动链、曳引起重链、输送链。曳引起重链和输送链主要用在起重机械和运输机械中，而在一般机械传动中，常用的是传动链。三、传动链的类型几种常见的传动链a)曳引起重链b)输送链c)传动链1.滚子链滚子链由滚子1、套筒2、销轴3、内链片4和外链片5所组成。当传递大功率时，可采用双列链或多列链。四、传动链与链轮的结构滚子链结构1—滚子2—套筒3—销轴4—内链片5—外链片双排滚子链链条的接头a)弹簧卡子b)开口销c)过渡链板2.齿形链摩托车发动机中使用的齿形链由齿形链板、导板和销轴组成。齿形链的结构1—齿形链板2—导板3—销轴优点：工作平稳、噪声较小、允许链速较高、承受冲击的性能好和轮齿传动力较均匀等。缺点：结构复杂、装拆困难、价格较高、质量较大、易断损,并且对安装和维护的要求也较高。3.链轮的结构链轮的外形结构与链轮的直径有关。小直径一般制成实心式；中等直径可制成孔板式；大直径的链轮常采用螺栓连接的组合式或焊接结构。链轮1.链传动的张紧链传动张紧的目的主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。张紧方法主要有：（1）增大两轮中心距，如自行车链条的张紧。五、链传动的张紧与润滑（2）采用张紧装置。张紧装置2.链传动的润滑在使用中应充分注意润滑剂和润滑方式的选择。链传动润滑方式的选择Ⅰ—人工定期润滑Ⅱ—滴油润滑Ⅲ—油浴或飞溅润滑Ⅳ—压力喷油润滑链传动常见故障有疲劳破坏、磨损、胶合、跳齿等。六、链传动故障分析与维修课题四齿轮传动1.了解齿轮传动的常用类型及其应用特点。2.熟悉渐开线齿廓及其啮合特性。3.熟练掌握直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算。4.简单了解斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮传动,齿轮齿条传动和蜗杆传动。5.了解变位齿轮的概念,熟悉齿轮的失效形式及预防措施。模块一机械传动优点：1.能保持瞬时传动比（两轮瞬时角速度之比）恒定，传动平稳、可靠。2.传动效率高，一般在95%以上。3.可以传递空间任意两轴间的运动，使用寿命长，一般可达10~20年。4.适应性广。其传递功率可以从很小至几十万千瓦，传递圆周速度可达300m/s以上，直径可达25m以上。5.结构紧凑，工作可靠。一、齿轮传动的特点缺点：1.不适宜用于远距离两轴间的传动。2.制造安装精度要求较高，故成本较高。齿轮传动机构由主动齿轮、从动齿轮和机架组成，通过主、从动齿轮直接啮合，传递任意两轴间的运动和动力。主动齿轮和从动齿轮的转速之比为一对齿轮传动的传动比,用i表示,即1221nzinz二、齿轮传动的传动比三、齿轮传动的分类当直线NK沿一圆做纯滚动时,直线上任意一点A的轨迹AK称为该圆的渐开线,这个圆称为渐开线的基圆,直线NK称为渐开线的发生线。以渐开线作为齿廓曲线的齿轮称为渐开线齿轮。四、渐开线直齿圆柱齿轮及其传动渐开线的形成1.渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称汽车上使用的直齿圆柱齿轮大都是渐开线直齿圆柱齿轮，其齿廓采用渐开线齿廓，轴向齿面始终与齿轮轴线平行。齿轮各部分的名称2.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数（1）压力角α渐开线齿廓上任意点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角α称为该点的压力角。渐开线齿廓压力角对于渐开线齿轮,压力角是指齿轮分度圆上端面压力角。渐开线圆柱齿轮的基准齿形是指基准齿条的法面齿形。基准齿形在分度圆大小不变的条件下，压力角小于20°时，齿形传动比较省力，但齿根部变薄，齿轮承载能力下降；压力角大于20°时，轮齿根部变厚，承载能力增大，但齿形传动比较费力。我国标准规定，分度圆上的压力角α=20°。压力角对齿形的影响a)α20°b)α=20°c)α20°（2）齿轮的齿数z在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总数，称为齿轮的齿数，用z表示。（3）模数m设分度圆上的齿距为p，齿轮的齿数为z，则分度圆的周长为πd=zp,因此，分度圆的直径为:d=zp/π。为使计算和测量方便,分度圆直径应为有理数。由上式可知，如果取齿距p为π的有理数倍数，分度圆直径d就为有理数，这里以模数（m）表示这个倍