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二、機器上常用的傳動機構及其傳動關系

(一)螺旋傳動機構

螺旋傳動機構是用內、外螺紋組成的螺旋副來傳動運動和動力的裝置。主要用于將回轉運動變為直線用運動，同時傳遞運動和動力。

螺紋分類：

按牙形分：三角形、矩型、梯形和鋸齒形。

按旋向分：左旋、右旋。一般機器中大都采用右旋螺紋。

按螺旋線的數目分：單線、雙線、三線和多線。

螺紋主要參數：

導程s：指同一螺旋線上的相鄰兩牙在中線上對應兩點之間的軸向距離。

螺距p，相鄰兩牙在中線上對應兩點之間的軸向距離。S=kp

在普通螺旋機構中，位移與轉速之間關系為：L=nst

螺旋傳動能實現自鎖，但傳動效率低。

為了克服螺旋傳動效率低的特點，采用以滾動摩擦代替滑動摩擦的滾珠螺旋傳動。

組成：絲杠、螺母、滾珠。

分類：外循環、內循環

外循環是滾珠在回路過程中離開螺旋表面的。內循環是滾珠在循環過程中始終不脫離螺旋表面。

特點：1、傳動效率高，摩擦損失小。η=0.90～0.95

2、磨損小，能長時間保持精度，壽命長。

3、啟動轉矩接近運動轉矩，傳動靈敏、平穩。

4、有較高的傳動精度和軸向剛度。

5、不能自鎖，傳動具有可逆性。

6、制造工藝復雜，成本高。

常用于數控機床。

(二)帶傳動機構

帶傳動傳動是利用膠帶與帶輪間的摩擦傳遞運動和力。

分類：平帶、三角帶、圓形帶和齒形帶。

目前機器中用的最多的是三角帶，它是具有梯形截面的無接頭膠帶，通常幾根同時使用。三角帶與平帶相比，主要是傳動能力強(約為平帶的三倍)。因為平帶的工作面是內表面，而三角帶的工作面是兩個側面。

下圖所示為帶傳動在車床上的應用及傳動簡圖。

傳動比：被動輪轉速與主動輪轉速之比。

i=n2/n1=d1/d2

如考慮帶與帶輪間的滑動，則：i=(d1/d2)ε ε-滑動系數

帶傳動特點：1、運動平穩無噪聲，可以緩沖沖擊和吸振;

2、結構簡單，傳動距離遠;

3、制造和安裝簡單，維護方便，不需潤滑;

4、過載打滑，可起保護作用;

5、外尺寸大，效率低，壽命短，傳動精度不高。

(三)齒輪傳動機構

齒輪傳動是一種嚙合傳動，如圖2-7所示。

傳動比：i=n2/n1= z1/z2

齒輪傳動的分類：

為滿足機器工作的需要，通常在主動軸和從動軸之間采用一系列相互嚙合的齒輪系統來傳遞運動，這種由一系列齒輪所組成的齒輪系統稱為輪系。根據輪系中各齒輪的軸線在空間位置是否固定，將基本輪系分為定軸輪系和周轉輪系。

(1)定軸輪系：當輪系運轉時，若各齒輪幾何軸線的位置都是固定不變的，則稱為定軸輪系。

(2)周轉輪系：輪系運轉時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線是繞另一齒輪的幾何軸線轉動的輪系，稱為周轉輪系。

具有運動軸線的齒輪稱為行星輪。

在輪系運轉中，軸線位置不變的齒輪稱為中心輪或太陽輪。

支承行星輪并使行星輪圍繞太陽輪轉動的支承件H稱為轉臂、系桿或行星架。

周轉輪系由行星輪、中心輪和轉臂組成。

周轉輪系分為行星輪系(有一個中心輪固定不變)和差動輪系(中心輪都能轉動)兩類。

混合輪系：由定軸輪系和周轉輪系組合而成。

輪系的功用：

1.可以得到很大的傳動比

2.可以變速

3.可以連接相距較遠的兩軸

4.可以獲得從動軸不同的旋轉方向

5.能夠實現運動的合成和分解

(四)鏈傳動機構

鏈傳動機構是由一個具有特殊齒形的主動鏈輪，通過閉合鏈條帶動另一個與主動鏈輪具有相同齒形的從動鏈輪，進行傳遞運動和動力的機構。

組成：主、從動鏈輪、鏈條。功用：傳遞運動和動力。如圖2-13

傳動比：

由上式得出：鏈傳動的傳動比與和鏈輪齒數成反比。

與帶傳動、齒輪傳動相比鏈傳動的特點：

1、優點

(1)與帶傳動相比平均傳動比準確，傳動功率大，輪廓尺寸小。

(2)與齒輪傳動相比，傳動中心距大。

(3)能在低速、重載、高溫以及環境惡略條件下工作。

(4)效率高，最大可達0.99。

2、缺點

(1)不能保持恒定的瞬時傳動比;

(2)鏈單位長度重量大，引起噪聲。急速反向性能差，不能用于高速傳動。

(五)蝸桿蝸輪傳動

蝸桿蝸輪傳動是通過蝸桿與蝸輪間的嚙合來傳遞運動和動力的機構。

蝸桿蝸輪正確嚙合條件：蝸桿軸向模數、軸向壓力角分別等于蝸輪端面模數和端面壓力角。

主要特點：

1、降速效果好。

2、傳動平穩。

3、有自鎖作用(在一定條件下)。

4、效率低。一般為0.7～0.8，有自鎖時0.5。

(六)平面連桿機構

連桿機構是用鉸鏈、滑道方式，將構件相互聯接成的機構，用以實現運動變換和傳遞動力。

平面連桿機構中各構件都是桿狀，所以統稱為連桿機構。或四桿機構。如圖2-16破碎機破碎機構為曲柄搖桿機構。為方便起見，只畫出能表達其運動特性的簡圖，稱為機構運動簡圖。如圖2-17 AB稱為曲柄，CD稱為搖桿，BC稱為連桿，AD稱為機架。

四桿機構分類：曲柄搖桿機構;雙曲柄機構;雙搖桿機構。

(七)凸輪機構

凸輪機構功用：將凸輪的連續轉動轉化為從動件的往復移動或擺動。

分類：1、平板凸輪。2、移動凸輪。3、圓柱凸輪。

特點：機構簡單，緊湊;容易磨損，多用于傳遞動力不大的控制機構和調節機構。

(八)間歇運動機構

間歇運動機構是將主動件連續的運動轉變為運作—停止—動作的機構。

分類：棘輪機構和槽輪機構。

1、 棘輪機構。如圖2-27O1A連續的旋轉運動變成棘輪的間歇運動。

2、 槽輪機構。如圖2-28撥盤1連續的轉動變成槽輪的間歇運動。應用如電影放映機。

(九)傳動鏈的傳動比及效率

各種傳動副連接成為傳遞運動和動力的系統叫傳動鏈。

每條傳動鏈有首端件和末端件。按一定規律組成就是傳動比。

分析過程：找出傳動鏈的首、末端件，然后計算傳動比。如圖2-29為一傳動鏈，首端件：Ⅰ軸;末端件Ⅵ軸。Ⅰ、Ⅱ軸傳動比i1;Ⅱ、Ⅲ軸傳動比i2;Ⅲ、Ⅵ傳動比i3;Ⅳ、Ⅴ軸傳動比i4;Ⅴ、Ⅳ傳動比i5。

總傳動比i總= i1 i2 i3 i4 i5

例3教材。

已知：電動機轉速以及各個齒輪的齒數，ε=0.98

試求：1.主軸最高轉速與最低轉速;

2.主軸轉動一圈，螺母P移動距離。

總傳動效率是各個軸間的傳動效率乘積。

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（責任編輯：中大編輯）

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