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第二章 机械传动与液压传动

第一节 机械传动

机械传动的作用表现在三个方面：1、传递动力。2、改变运动速度和方向。3、改变运动形式。

机械设备中常用传动形式有：螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和连杆传动、凸轮传动等。

一、机械传动功率和效率(重点)

在机械传动中，反映动力传递的参数是传动功率和机械效率。

(一)功和功率

当物体受到力F的作用，并移动一段距离S时所做功为：W=FS

功的大小等于力和物体沿作用力方向移动距离的乘积。

若力与移动方向成α角，则 W=FScosα

功率是单位时间内所做的功。用P表示。

P=W/t=FScosα/t

由于v=s/t 于是 P=Fvcosα 即功率等于力在其作用点速度方向上的投影与速度的乘积。若cosα=1 则 P=Fv

(二)机械效率

机器工作时，由于摩擦阻力存在必然要有功率损耗，这样输出功率P出小于输入功率P入。功率损耗大小是一个重要指标，常用机械效率η表示

η=P出/P入

显然机械效率小于1。在机械传动中，经验测定，一般机械效率大致数值为：

一对齿轮传动0.94～0.99，

平行胶带传动0.92～0.98，

三角带传动0.90～0.94，

一对滑动轴承传动0.94～0.98，

一对滚动轴承0.99，

滑动丝杠0.30～0.60。

二、机器上常用的传动机构及其传动关系(重点)

(一)螺旋传动机构

螺旋传动机构是用内、外螺纹组成的螺旋副来传动运动和动力的装置。主要用于将回转运动变为直线用运动，同时传递运动和动力。

螺纹主要参数：

导程s：指同一螺旋线上的相邻两牙在中线上对应两点之间的轴向距离。

螺距p，相邻两牙在中线上对应两点之间的轴向距离。S=kp

在普通螺旋机构中，位移与转速之间关系为：L=nst

螺旋传动能实现自锁，但传动效率低。

为了克服螺旋传动效率低的特点，采用以滚动摩擦代替滑动摩擦的滚珠螺旋传动。

特点：1、传动效率高，摩擦损失小。η=0.90～0.95

2、磨损小，能长时间保持精度，寿命长。

3、启动转矩接近运动转矩，传动灵敏、平稳。

4、有较高的传动精度和轴向刚度。

5、不能自锁，传动具有可逆性。

6、制造工艺复杂，成本高。

常用于数控机床。

(二)带传动机构

带传动传动是利用胶带与带轮间的摩擦传递运动和力。

分类：平带、三角带、圆形带和齿形带。

目前机器中用的最多的是三角带，它是具有梯形截面的无接头胶带，通常几根同时使用。三角带与平带相比，主要是传动能力强(约为平带的三倍)。因为平带的工作面是内表面，而三角带的工作面是两个侧面。

传动比：被动轮转速与主动轮转速之比。

i=n2/n1=d1/d2

如考虑带与带轮间的滑动，则：i=(d1/d2)ε ε-滑动系数

带传动特点：1、运动平稳无噪声，可以缓冲冲击和吸振;

2、结构简单，传动距离远;

3、制造和安装简单，维护方便，不需润滑;

4、过载打滑，可起保护作用;

5、外尺寸大，效率低，寿命短，传动精度不高。

(三)齿轮传动机构

齿轮传动是一种啮合传动。

传动比：i=n2/n1= z1/z2

齿轮传动的分类：

为满足机器工作的需要，通常在主动轴和从动轴之间采用一系列相互啮合的齿轮系统来传递运动，这种由一系列齿轮所组成的齿轮系统称为轮系。根据轮系中各齿轮的轴线在空间位置是否固定，将基本轮系分为定轴轮系和周转轮系。

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