第二章机械传动和液压传动Word下载.docx

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1、课本公式2-6

2、不同传动方式的机械效率对比-课本54页最后

二、机器上常用的传动机构及其传动关系

（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。

主要用于将旋转运动变为直线用运动。

螺纹分类：

按牙形分，三角形、巨型、梯形和锯齿形。

螺纹主要参数：

旋向、头数、导程s，螺距p，S=kp

在普通螺旋机构中，位移与转速之间关系为：

L=nst

螺旋机构特点：

1、结构简单。

2、降速比大，可实现微调和降速传动。

3、省力，如千斤顶。

螺旋千斤顶，螺杆和套筒相配合升降重物，加大力矩可省力，利用自锁功能长期举起重物，但回程慢，承重能力受螺纹质量影响较大，使用前应估计好重量

4、可以自锁。

5、工作连续、平稳、无噪声。

缺点：

摩擦大，效率低。

有自锁时效率是50%。

以上所言一般是滑动螺旋传动

滚珠螺旋传动

组成：

丝杠、螺母、滚珠。

外循环、内循环。

外循环是滚珠在回路过程中离开螺旋表面的。

内循环是滚珠在循环过程中始终不脱离螺旋表面。

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。

（二）、带传动

带传动传动是利用胶带与带轮间的摩擦传递运动和力，

平带、三角带、圆形带和齿形带。

如图2-5

平带传动形式：

1、开口式传动。

两轴平行而且旋转方向相同的情况

2、交叉式传动。

两轴平行而且旋转方向相反的情况

3、半交叉式。

两轴不平行而且在空间交错的情况

传动比：

i=n2/n1=d1/d2

如考虑带与带轮间的滑动，则：

i=（d1/d2）ε

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

齿轮传动是一种啮合传动，如图2-7所示。

i=n2/n1=z1/z2

齿轮传动分类：

如图2-8

1、两轴平行的齿轮机构。

2、两轴不平行的齿轮机构。

主要优点：

（1）传递运动可靠，瞬时传动比恒定；

（2）适用的载荷和速度范围大。

（3）使用效率高，寿命长，结构紧凑，外尺寸小；

（4）可传递空间任意配置的两轴之间的运动。

主要缺点：

（1）与螺旋传动、带传动相比，振动和噪声大，不可无级调速；

（2）传动轴之间距离不可过大；

（3）加工复杂，制造成本高。

轮系的分类：

定轴轮系，周转轮系。

定轴轮系轮系转动时，各齿轮轴线的位置都是固定不变的。

（四）、链传动

主、从动链轮、链条。

如图2-13

功用：

传递运动和动力。

传动比i=n2/n1=z1/z2。

由上式得出：

链传动的传动比与和链轮齿数成反比。

与带传动、齿轮传动相比：

1、优点

（1）与带传动相比平均传动比准确，传动功率大，轮廓尺寸小。

（2）与齿轮传动相比，传动中心距大。

（3）能在低速重在、高温环境恶略条件下工作。

（4）效率高，最大可达0.99。

2、缺点

（1）不能保持恒定的瞬时传动比；

（2）链单位长度重量大，引起噪声。

急速反向性能差，不能由于高速。

（五）、蜗杆传动：

是一种特殊的螺旋传动，同时具有齿轮传动的特点

蜗杆传动机构是啮合传动，传递运动和动力。

传动如图2-14..\传动方式动画\弧面蜗杆传动动画.avi

主要参数：

蜗杆线数k、轴向模数、轴向压力角；

蜗轮齿数z、端面模数、端面压力角；

旋向。

传动比i=n2/n1=k/z

蜗杆蜗轮正确啮合条件：

蜗杆轴向模数、轴向压力角分别等于蜗轮端面模数和端面压力角。

主要特点：

1、降速效果好。

2、传动平稳。

3、有自锁作用（在一定条件下）。

4、效率低。

一般为0.7～0.8，有自锁时0.5。

（六）、平面连杆机构

连杆机构是用铰链、滑道方式，将构件相互联接成的机构，用以实现运动变换和传递动力。

包括空间连杆机构和平面连杆机构

平面连杆机构中各构件都是杆状，所以统称为连杆机构。

或四杆机构。

如图2-16破碎机破碎机构为曲柄摇杆机构。

为方便起见，只画出能表达其运动特性的简图，称为机构运动简图。

如图2-17AB称为曲柄，CD称为摇杆，BC称为连杆，AD称为机架。

四杆机构分类：

曲柄摇杆机构；

双曲柄机构；

双摇杆机构。

应用：

如图2-18是牛头刨床进给机构简图。

是曲柄为主动件。

丝杠图：

图2-19缝纫机的驱动机构，是摇杆作主动件。

当摇杆无限长时，C点作直线运动，就演变成曲柄滑块机构，滑块移动范围是两倍曲柄长度。

（七）、凸轮机构

凸轮机构功用：

将凸轮的连续转动转化为从动件的往复移动或摆动。

1、平板凸轮。

2、移动凸轮

3、圆柱凸轮

机构简单，紧凑；

容易磨损，多用于传递动力不大的控制机构和调节机构。

（八）、间歇运动机构

间歇运动机构是将主动件连续的运动转变为运作—停止—动作的机构。

1、棘轮机构。

如图2-27O1A连续的旋转运动变成棘轮的间歇运动。

2、槽轮机构。

如图2-28拨盘1连续的转动变成槽轮的间歇运动。

应用如电影放映机。

第二节、液压传动

优点以及应用-高效率自动化或半自动机器中应用较多

一、液压传动工作原理

液压千斤顶视频

液压千斤顶视频2

液压传动是依靠液体介质的静压力来传递能量的液体传动，即它依靠密封容积的变化传递运动，依靠液体内部压力传递动力。

其本质是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的液压能，随后又将液压能转换为机械能做功。

　　在液压传动中，只要控制油液的压力、流量和液流方向，便可控制液压设备动作所要求的推力（转矩）、速度（转速）和方向。

二、液压系统组成部分

磨床工作台液压传动原理-课本88页

液压传动系统由动力部分、执行部分、控制部分和辅助部分组成。

三、液压传动优缺点

优点

1、体积重量小，灵活

2、传动均匀平稳

3、操作控制方便

4、液压元件易于实现系列化、标准化、通用化、便于设计制造推广

缺点

1、液体泄漏：

使用前的检查是必要的，汽车的助力油，大型液压起重设备油压千斤顶

2、受温度制约，热胀冷缩，不适合高温高压下适用

3、元件制造精度要求高，系统工作中发生故障不易诊断

四、液压传动的基本参数3个

（一）、压力-注意压力压强定于与物理学中的区别

1、帕斯卡定律：

密闭容器内各点压强相等

2、压力等级分类

（二）、流量-单位时间内流过管道或液压缸某一截面的体积

1、公式：

Q=V/t

=AS/tA是活塞面积，S为活塞行程

=Av小写v为活塞移动速度

2、公式应用，例题5

（三）、功以及功率

W=FS=FQt/A=

P=W/t=FQ/A=Fv=pAQ/A=pQ注意单位换算

P=Qp/60（kw）功率单位千瓦，压力单位兆帕，流量L/min

五、液压泵

液压泵的基本原理见课本图2-38

液压泵主要参数

1、输出压力

2、液压泵排量和流量

排量指泵轴每旋转一周排出油液的体积，流量指单位时间内可以排出的液体体积，Qr=qn

3、机械效率、容积效率和总效率的关系

（一）、齿轮泵由于其结构简单、重量轻、制造容易、成本低、工作可靠、维修方便，已广泛应用在压力不高的液压系统中。

但齿轮泵漏油较多，轴承载荷大，使用在较高工作压力时，结构需采取一些措施。

（二）、叶片泵

单作用叶片泵：

一次吸油排油，变量泵，定子和转子的差量可调整

双作用叶片泵：

两次吸油排油，定量泵，定子和转子的形状以及结构

具有结构紧凑、体积小、重量轻、流量均匀、运转平稳、噪声小等优点，但也有结构较复杂，吸油条件苛刻，工作转速有一定限制，对油液污染比较敏感等缺点。

（三）、柱塞泵

1、径向柱塞泵变量泵，常见

2、轴向柱塞泵：

变量泵，轴向柱塞泵工作原理，变量轴向柱塞泵

具有压力高、结构紧凑、效率高、流量能调节等优点，但结构比较复杂。

六、液压马达和液压缸

1.液压马达是将液体的压力能转换为旋转机械能的装置。

高速液压马达有：

齿轮液压马达，叶片液压马达，轴向柱塞马达

低速液压马达有：

单作用连杆型径向柱塞马达。

多作用内曲线径向柱塞马达。

/

2.液压油缸：

将液体的压力能转换为直线运动或摆动的机械能。

液压缸根据其结构特点分为活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式四大类；

按其作用分为单作用式和双作用式。

1.双杆活塞缸原理图；

立体结构图

活塞两端都有一个杆伸出。

分为缸筒固定式和活塞固定式，缸筒固定式工作台移动范围等于活塞有效行程的三倍，占地面积大，因此仅适用于小型机器。

活塞固定式工作台移动范围等于活塞有效行程的两倍，占地面积小，因此适用于大中型设备。

2.单杆活塞缸：

原理结构

活塞一端有杆另一端没杆，活塞两端的有效面积不相等。

当压力油进入无杆腔时，活塞有效面积大，速度低，但推力大；

当压力油进入有杆腔时，活塞有效面积小，速度高，但推力小。

差动单杆活塞缸：

无杆面进压力油推动活塞时，推力大但速度慢，若想增加速度，可采用差动型单杆活塞缸

广泛应用于纺织、冶金和化工等行业中

3.柱塞式液压缸：

只能在压力油作用下产生单向运动，他的回程需借外力作用。

（双向柱塞式液压缸），它要求的精度较高，所以加工较难。

七、液压控制阀

液压控制阀在液压系统中用来控制液流的压力、流量和方向。

可以分为以下三大类：

1.方向控制阀：

包括单向阀和换向阀两类。

请同学们记住单向控制阀和液控单向阀以及换向阀的符号。

（1）单向阀的作用：

只许油液往一个方向流动，不能反向流动，要求其正向液流通过时压力损失小，反向截止时，密封性能好。

（2）液压单向阀：

闭锁方向能控制的单向阀。

（3）换向阀的作用：

利用阀芯在阀体中做相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。

手动换向阀手动三位四通阀液动换向阀机动换向阀电磁

2.压力控制阀：

常用的有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器。

（1）溢流阀的作用：

溢出液压系统中的多余液压油，并使液压系统中的油液保持一定的压力，还可以用来防止系统过载，起安全保护作用。

（2）减压阀的作用：

用来减低液压系统中某一部分压力，使这一部分得到较低的稳定压力。

注意与溢流阀的区别。

广泛应用于各种夹紧系统和控制系统中，日常生活中的城市供水系统用的较多，直动式减压阀

3.流量控制阀：

是靠改变工作开口的大小和油液流过通道的长短来控制阀的流量，从而调节执行机构的运动速度。

它包括普通节流阀（不是溢流阀），调速阀等。

记住流量控制阀的职能符号。

4、液压操纵