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第二章 機械傳動與液壓傳動

第一節 機械傳動

機械傳動的作用表現在三個方面：1、傳遞動力。2、改變運動速度和方向。3、改變運動形式。

機械設備中常用傳動形式有：螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動和連桿傳動、凸輪傳動等。

一、機械傳動功率和效率(重點)

在機械傳動中，反映動力傳遞的參數是傳動功率和機械效率。

(一)功和功率

當物體受到力F的作用，并移動一段距離S時所做功為：W=FS

功的大小等于力和物體沿作用力方向移動距離的乘積。

若力與移動方向成α角，則 W=FScosα

功率是單位時間內所做的功。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點速度方向上的投影與速度的乘積。若cosα=1 則 P=Fv

(二)機械效率

機器工作時，由于摩擦阻力存在必然要有功率損耗，這樣輸出功率P出小于輸入功率P入。功率損耗大小是一個重要指標，常用機械效率η表示

η=P出/P入

顯然機械效率小于1。在機械傳動中，經驗測定，一般機械效率大致數值為：

一對齒輪傳動0.94～0.99，

平行膠帶傳動0.92～0.98，

三角帶傳動0.90～0.94，

一對滑動軸承傳動0.94～0.98，

一對滾動軸承0.99，

滑動絲杠0.30～0.60。

二、機器上常用的傳動機構及其傳動關系(重點)

(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。

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。

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。

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。

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（責任編輯：中大編輯）

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