凸輪機構(gòu)、帶傳動和鏈傳動、齒輪傳動

一、凸輪機構(gòu) 凸 輪 機 構(gòu)定 義 ： 凸 輪 機 構(gòu) 是 由 凸 輪 ， 從 動 件 和 機 架 三個 基 本 構(gòu) 件 組 成 的 高 副 機 構(gòu) 。作 用 ： 將 凸 輪 的 轉(zhuǎn) 動 或 移 動 轉(zhuǎn) 變 為 從 動 件 的移 動 或 擺 動 。 凸 輪 機 構(gòu) 的 分 類按 凸 輪 形 狀 ：盤 形 凸 輪圓 柱 凸 輪移 動 凸 輪 凸 輪 機 構(gòu) 的 分 類按 從 動 件 的 形 狀 ：尖 端 從 動 件 凸 輪滾 子 從 動 件 凸 輪平 頂 從 動 件 凸 輪 凸 輪 機 構(gòu) 的 分 類按 從 動 件 的 運 動 形 式 ：移 動 從 動 件 ： 從 動 件 相 對 機 架 作 往 復(fù) 直 線運 動 。偏 移 放 置 ： 即 不 對 心 放 置 的 移 動 從 動 件 ，相 對 機 架 作 往 復(fù) 直 線 運 動 。擺 動 從 動 件 ： 從 動 件 相 對 機 架 作 往 復(fù) 擺 動 。 凸 輪 機 構(gòu) 的 壓 力 角壓 力 角 不 計 摩 擦 時 ， 凸 輪 對 從 動 件 的 作用 力 （ 法 向 力 ） 與 從 動 件 上 受 力 點 速 度 方向 所 夾 的 銳 角 。有 效 分 力 ：有 害 分 力 ： sincos 12 nnFF FF壓 力 角 越 小 傳 力 越 好 。自 鎖 當(dāng) 凸 輪 機 構(gòu) 處 于 壓 力 角 大 到 使 有 效 分 力 不 足 以 克 服 摩 擦 阻 力的 位 置 ， 不 論 推 力 多 大 ， 都 不 能 使 從 動 件 運 動 。臨 界 壓 力 角 機 構(gòu) 開 始 出 現(xiàn) 自 鎖 時 的 壓 力 角 。 凸 輪 機 構(gòu) 的 運 用 二、帶傳動和鏈傳動 帶 傳 動定 義 ： 帶 傳 動 是 利 用 張 緊 在 帶 輪 上 的 柔 性 帶進 行 運 動 或 動 力 傳 遞 的 一 種 機 械 傳 動 。根 據(jù) 傳 動 原 理 的 不 同 ， 有 靠 帶 與 帶 輪 間 的 摩擦 力 傳 動 的 摩 擦 型 帶 傳 動 ， 也 有 靠 帶 與 帶輪 上 的 齒 相 互 嚙 合 傳 動 的 同 步 帶 傳 動 。 帶 傳 動 的 組 成帶 傳 動 一 般 是 由 主 動 輪 、 從 動 輪 、 緊 套 在兩 輪 上 的 傳 動 帶 及 機 架 組 成 。 當(dāng) 原 動 機 驅(qū)動 主 動 帶 輪 轉(zhuǎn) 動 時 ， 由 于 帶 與 帶 輪 之 間 摩擦 力 的 作 用 ， 使 從 動 帶 輪 一 起 轉(zhuǎn) 動 ， 從 而實 現(xiàn) 運 動 和 動 力 的 傳 遞 。 帶 傳 動 的 特 點 ：1） 能 吸 收 振 動 ， 緩 和 沖 擊 ,傳 動 平 穩(wěn) ， 噪 音 小 ；2） 由 于 帶 傳 動 依 靠 摩 擦 力 傳 動 ， 帶 與 帶 輪 之 間 存 在 彈性 滑 動 ， 故 不 能 保 證 恒 定 的 傳 動 比 ， 傳 動 精 度 和 傳 動效 率 低 ；3） 過 載 時 ， 帶 會 在 帶 輪 上 打 滑 ， 防 止 其 他 機 件 損 壞 ，起 到 過 載 保 護 作 用 ；4） 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 制 造 、 安 裝 和 維 護 方 便 ， 成 本 低 ；5） 由 于 帶 工 作 時 需 要 張 緊 ， 帶 對 帶 輪 軸 有 很 大 的 壓 軸力 ；6） 帶 傳 動 裝 置 外 廓 尺 寸 大 ， 結(jié) 構(gòu) 不 夠 緊 湊 ；7） 帶 的 壽 命 較 短 ， 需 要 經(jīng) 常 更 換 ；8） 不 適 用 于 高 溫 、 易 燃 及 有 腐 蝕 介 質(zhì) 的 場 合 。 帶 傳 動 的 打 滑 是 指 由 于 傳 遞 載 荷 的 需 要 ， 當(dāng) 帶 傳 動 所 需 有效 圓 周 力 超 過 帶 與 帶 輪 面 間 摩 擦 力 的 極 限時 ， 帶 與 帶 輪 面 在 整 個 接 觸 弧 段 發(fā) 生 顯 著的 相 對 滑 動 。 帶 打 滑 時 從 動 輪 轉(zhuǎn) 速 急 劇 下降 ， 使 傳 動 失 效 ， 同 時 也 加 劇 了 帶 的 磨 損 ，應(yīng) 避 免 打 滑 。 帶 傳 動 的 類 型按 傳 動 原 理 分 ： 摩 擦 帶 傳 動 ： 靠 傳 動 帶 與 帶 輪 間 的 摩 擦 力 實 現(xiàn) 傳 動 ， 如 V帶 傳 動 、 平 帶 傳 動 、 圓 形 帶 、 多 楔 帶 傳 動 等 ； 嚙 合 帶 傳 動 ： 靠 帶 內(nèi) 側(cè) 凸 齒 與 帶 輪 外 緣 上 的 齒 槽 相 嚙 合實 現(xiàn) 傳 動 ， 如 同 步 帶 傳 動 。 帶 傳 動 的 類 型按 傳 動 帶 的 截 面 形 狀 分 ：（ 1） 平 帶 ： 平 帶 的 截 面 形 狀 為 矩 形 ， 內(nèi) 表 面 為 工 作 面 。 帶 傳 動 的 類 型按 傳 動 帶 的 截 面 形 狀 分 ：（ 2） V 帶 ： 截 面 形 狀 為 梯 形 ， 兩 側(cè) 面 為 工 作 表 面 。 （ 3） 多 楔 帶 ： 它 是 在 平 帶 基 體 上 由 多 根 V帶 組 成 的 傳 動 帶 ?？?傳 遞 很 大 的 功 率 。（ 4） 圓 形 帶 ： 橫 截 面 為 圓 形 。 只 用 于 小 功 率 傳 動 。 （ 5） 齒 形 帶 （ 同 步 帶 ） ：（ 6） 齒 孔 帶 ： 帶 傳 動 的 類 型按 傳 動 帶 的 用 途 分 ：（ 1） 傳 動 帶 : 傳 遞 動 力 用（ 2） 輸 送 帶 : 輸 送 物 品 用 帶 傳 動 的 運 用摩 擦 帶 傳 動 適 用 于 要 求傳 動 平 穩(wěn) 、 傳 動 比 要 求不 準 確 、 中 小 功 率 的 遠距 離 傳 動 。 鏈 傳 動定 義 ： 鏈 傳 動 是 通 過 鏈 條 將 具 有 特 殊 齒 形 的主 動 鏈 輪 的 運 動 和 動 力 傳 遞 到 具 有 特 殊 齒形 的 從 動 鏈 輪 的 一 種 傳 動 方 式 。 鏈 傳 動 的 特 點優(yōu) 點 ：與 帶 傳 動 相 比 ， 無 彈 性 滑 動 和 打 滑 現(xiàn) 象 ， 平 均 傳 動 比 準確 ， 工 作 可 靠 ， 效 率 高 ；傳 遞 功 率 大 ， 過 載 能 力 強 ， 相 同 工 況 下 的 傳 動 尺 寸 小 ；所 需 張 緊 力 小 ， 作 用 于 軸 上 的 壓 力 小 ；能 在 高 溫 、 潮 濕 、 多 塵 、 有 污 染 等 惡 劣 環(huán) 境 中 工 作 。 缺 點 ：僅 能 用 于 兩 平 行 軸 間 的 傳 動 ；成 本 高 ， 易 磨 損 ， 易 伸 長 ， 傳 動 平 穩(wěn) 性 差 ，運 轉(zhuǎn) 時 會 產(chǎn) 生 附 加 動 載 荷 、 振 動 、 沖 擊 和 噪 聲 ， 不 宜 用在 急 速 反 向 的 傳 動 中 。 鏈 傳 動 的 分 類根 據(jù) 用 途 的 不 同 ， 鏈 傳 動 可 分 為傳 動 鏈起 重 鏈牽 引 鏈傳 動 鏈 主 要 用 來 傳 遞 動 力 ； 起 重 鏈 主 要 用 在起 重 機 中 提 升 重 物 ； 牽 引 鏈 主 要 用 在 運 輸機 械 中 移 動 重 物 。 三、齒輪傳動 齒 輪 傳 動定 義 ：齒 輪 傳 動 是 利 用 兩 齒 輪 的 輪 齒 相 互 嚙 合 傳 遞動 力 和 運 動 的 機 械 傳 動 。 齒 輪 傳 動 的 組 成齒 輪 傳 動 是 由 主 動 齒 輪 1、 從 動 齒 輪 2和 機 架所 組 成 。作 用 ： 傳 遞 空 間 任 意 兩 軸 （ 平 行 、 相 交 、 交錯 ） 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 ， 或 將 轉(zhuǎn) 動 轉(zhuǎn) 換 為 移 動 。齒 輪 傳 動1 主 動 齒 輪 2 從 動 齒 輪 齒 輪 傳 動 的 類 型平 面 齒 輪 傳 動 （ 軸 線 平 行 ） 外 嚙 合 齒 輪 傳 動直 齒 輪平 行 軸 斜 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動人 字 齒 輪 傳 動 空 間 齒 輪 傳 動 （ 軸 線 不 平 行 ）按 相 對運 動 分 按 齒 廓 曲 線 分 ： 圓 錐 齒 輪 傳 動蝸 輪 蝸 桿 傳 動交 錯 軸 斜 齒 輪 傳 動漸 開 線 齒 輪 、 擺 線 齒 輪 、 圓 弧 齒 輪 、 拋 物 線 齒 輪 傳 動 。按 速 度 高 低 分 ：按 傳 動 比 分 ： 按 封 閉 形 式 分 ：齒輪傳動 高 速 、 中 速 、 低 速 齒 輪 傳 動 。定 傳 動 比 、 變 傳 動 比 齒 輪 傳 動 。開 式 齒 輪 傳 動 、 閉 式 齒 輪 傳 動 。 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 傳 動齒 輪 齒 條 傳 動 平 面 齒 輪 機 構(gòu) 直 齒 輪內(nèi) 嚙 合 齒 輪 傳 動兩 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 動 方向 相 同 齒 輪 齒 條 傳 動一 小 齒 輪 與 一 直 徑為 無 窮 大 齒 輪 的 一部 分 嚙 合 傳 動外 嚙 合 齒 輪 傳 動兩 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 動 方向 相 反 平 面 齒 輪 機 構(gòu) 平 行 軸 斜 齒 圓 柱 齒 輪 傳動 輪 齒 與 其 軸 線 傾 斜 一 個 角 度 平 面 齒 輪 機 構(gòu) 人 字 齒 輪 傳 動由 兩 個 螺 旋 角 方 向 相 反 的 斜 齒 輪 組 成 空 間 齒 輪 機 構(gòu) （ 圓 ） 錐 齒 輪 傳 動用 于 兩 相 交 軸 之 間 的 傳 動 空 間 齒 輪 機 構(gòu) 交 錯 軸 斜 齒 輪 傳 動用 于 傳 遞 兩交 錯 軸 之 間的 運 動 空 間 齒 輪 機 構(gòu) 蝸 桿 傳 動 用 于 傳 遞兩 交 錯 軸 之間 的 運 動 ，其 兩 軸 的 交錯 角 一 般 為90 齒 輪 傳 動 的 特 點優(yōu) 點 1)由 于 采 用 合 理 的 齒 形 曲 線 ，所 以 齒 輪 傳 動 能 保 證 兩 輪 瞬 時 傳動 比 恒 定 ， 傳 遞 運 動 準 確 可 靠 。 2)適 用 的 傳 動 功 率 和 圓 周 速 度范 圍 較 大 。 3)傳 動 效 率 較 高 ， 一 般 圓 柱 齒輪 的 傳 動 效 率 可 達 98%， 使 用 壽命 也 較 長 。 4)結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 體 積 小 。 缺 點 1)當(dāng) 兩 傳 動 軸 之 間 的 距 離 較 大 時 ，若 采 用 齒 輪 傳 動 結(jié) 構(gòu) 就 會 復(fù) 雜 ， 所 以齒 輪 傳 動 不 適 用 于 距 離 較 遠 的 傳 動 。 2)沒 有 過 載 保 護 作 用 。 3)在 傳 遞 直 線 運 動 時 ， 不 如 液 壓 傳動 和 螺 旋 傳 動 平 穩(wěn) 。 4)制 造 和 安 裝 精 度 要 求 較 高 、 成 本也 高 。 齒 輪 各 部 分 名 稱1、 齒 頂 圓 ： da、 ra2、 齒 根 圓 ： df、 rf3、 齒 厚 ： sk4、 齒 槽 寬 ： ek5、 齒 距 ： pk= sk +ek6、 齒 頂 高 ha7、 齒 根 高 h f8、 齒 全 高 h= ha+hf10、 齒 寬 b9、 分 度 圓 ： 人 為 規(guī) 定 的 計 算 基 準 圓表 示 符 號 ： d、 r、 s、 e， p= s+e 齒 輪 的 主 要 參 數(shù)1、 齒 數(shù) z2、 模 數(shù) m分 度 圓 周 長 ： d=zp d=zp/人 為 規(guī) 定 ： m=p/于 是 有 ： d=mz， r = mz/2模 數(shù) 的 單 位 ： mm， 它 是 決 定 齒 輪 尺 寸 的 一 個 基 本參 數(shù) 。 齒 數(shù) 相 同 的 齒 輪 ， 模 數(shù) 大 ， 尺 寸 也 大 。作 者 ： 潘 存 云 教 授 m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16 漸 開 線 齒 輪 傳 動 特 點理 論 上 可 作 為 齒 輪 齒 廓 的 曲 線 有 許 多 種 ， 但 實 際 上 由 于 輪 齒的 加 工 、 測 量 和 強 度 等 方 面 的 原 因 ， 可 選 用 的 齒 廓 曲 線 僅有 漸 開 線 、 擺 線 、 圓 弧 線 和 拋 物 線 等 幾 種 ， 其 中 漸 開 線 齒廓 應(yīng) 用 最 廣 。 直 線 BK沿 半 徑為 rb的 圓 作 純 滾 動 時 ,直 線 上 任 意 一 點 K的 軌 跡 稱 為 該 圓 的漸 開 線 。 該 圓 稱 為漸 開 線 的 基 圓 .r b 基 圓 半 徑 BK 漸 開 線 發(fā) 生 線 漸 開 線 齒 輪 傳 動 特 點（ 1） 漸 開 線 齒 廓 傳 動 比 恒 定 不 變常 數(shù) 1212212112 zzrrnni bb 漸 開 線 齒 輪 傳 動 特 點（ 2） 漸 開 線 齒 輪 傳 動 中 心 距 的 可 分 性1212 bbrri 當(dāng) 一 對 漸 開 線 齒 輪 制 成 后 ， 兩 輪 的 基 圓 半 徑 已 確 定 ， 則即 使 安 裝 時 兩 輪 中 心 距 有 一 些 變 化 ， 根 據(jù) 傳 動 比 公 式 可知 ， 其 傳 動 比 一 定 不 變 。 漸 開 線 齒 輪 中 心 距 的 改 變 不 影響 傳 動 比 的 這 種 性 質(zhì) ， 稱 為 漸 開 線 齒 輪 傳 動 中 心 距 的 可分 性 。 它 有 利 于 加 工 、 安 裝 和 使 用 ， 給 制 造 和 安 裝 帶 來極 大 的 方 便 ， 也 是 漸 開 線 齒 輪 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 的 原 因 之 一 。 漸 開 線 齒 輪 傳 動 特 點（ 3） 嚙 合 時 傳 遞 壓 力 的 方 向 不 變 由 于 一 對 漸 開 線 齒 輪 嚙 合 時 ， 嚙 合 點 一 定 在 嚙 合 線 N1N2上 ， N 1N2又 是 公 法 線 ， 所 以 齒 廓 之 間 傳 遞 的 壓 力 一 定 沿 著 公 法 線 N1N2的 方向 。 這 表 明 ， 一 對 漸 開 線 齒 輪 在 嚙 合 時 ， 無 論 嚙 合 點 在 何 處 ， 其 受力 方 向 始 終 不 變 ， 從 而 使 傳 動 平 穩(wěn) 。 這 是 漸 開 線 齒 輪 傳 動 的 又 一 特點 。