单位：中山市劲力冷冻设备制造有限公司 　　摘要：在现代工业的生产制造中，机械传动已经极为常见，各种传动方式都具" />
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浅谈机械传动的特点及其应用
2013年7期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　单位：中山市劲力冷冻设备制造有限公司 中国论文网 /1/view-5210899.htm　　摘要：在现代工业的生产制造中，机械传动已经极为常见，各种传动方式都具有自身的特点，并有其适合的应用领域。 　　关键词：机械传动；机械传动的特点；机械传动的应用； 　　前言：机械作为传统行业，在国民生产中起着重要的作用，而机械传动无疑是机械设备离不开的机构，因而认识和研究机械传动，对从事机械行业的人们来讲，是有必要的。 　　机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。本文从其各自的特点出发，进行比较分析，并简要讲述一下其应用。 　　1.齿轮传动。 　　齿轮传动是利用齿轮副来传递运动或动力的一种机械传动，是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。 　　（一）齿轮传动的基本特点 　　优点： 　　1、齿轮传递的功率和速度范围很大。 　　2、齿轮传动瞬时传动比恒定，且传动平稳、可靠。 　　3、齿轮传动动力大，效率高，使用寿命长。 　　4、齿轮种类繁多，可以满足各种传动形式的需要。 　　缺点： 　　1齿轮的制造和安装的精度要求较高； 　　2成本相对较高； 　　3运行时噪声较大； 　　4中心距过大时将导致齿轮传动机构结构庞大、笨重，因此，不适合中心距较大的场合。 　　（二）齿轮传动的分类 　　齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。 　　按啮合方式分，齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。 　　按齿轮的齿形形状不同分，齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动；人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。 　　（三）齿轮传动的应用 　　齿轮传动在应用上分为三种，即开式，半开式和闭式。 　　开式，半开式一般应用在农业机械、建筑机械以及一些简易的机械设备中。 　　闭式与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，重要的设备场合应用较多。 　　2.链传动。 　　（一）链传动的特点 　　优点： 　　1平均传动比相对较精确； 　　2传动效率高； 　　3可以在两轴中心距较远的情况下传递动力； 　　4可用在环境较恶劣的情况； 　　缺点： 　　1传动不太平稳，传动中有冲击和噪声， 　　2瞬时传动比不恒定， 　　3只能用于平行轴间 　　4传动链条磨损后，链节变长，容易产生脱链现象 　　（二）滚子链的标记 　　滚子链是标准件，其标记为： 　　链号 ― 排数 ― 整链链节数 标准编号 　　标记示例 　　08A―1―87GB/T表示：A系列，节距为12.7mm，单排，87节的滚子链。 　　（三）链传动的应用 　　日常生活中较常见的链传动有：轻工机械，矿山机械等等。 　　3.带传动。 　　按工作原理的不同，带传动可以分为摩擦带传动和啮合带传动两类，常用的摩擦带传动有平带传动和V带传动。 　　（一）啮合带传动的特点 　　优点： 　　1传动准确，传动比恒定； 　　2传动平稳，噪声低； 　　3传动效率高； 　　4速比和功率传递范围大； 　　5可用于大中心距传动。 　　6 相对于V型带传动，轴和轴承上所受载荷小； 　　缺点： 　　1 相对V型带加工成本高； 　　2 中心距安装要求高； 　　（二）摩擦带传动的特点 　　由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有以下优点 　　1结构简单； 　　2传动平稳； 　　3噪声小，能缓冲吸振； 　　4过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用； 　　5适用于中心距较大的传动。 　　但摩擦带传动也有不少缺点，主要有： 　　1不能保证准确的传动比； 　　2传动效率低； 　　3带的使用寿命短； 　　4不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。 　　（三）带轮的应用 　　同步带广泛应用于要求传动比准确的中、小功率传动中。摩擦带传动主要用于要求传动平稳，传动比要求不高，中小功率及中心距较大的场合，不适合在高温、易燃、易爆、有腐蚀介质的场合使用。 　　4.蜗轮蜗杆传动。 　　蜗轮蜗杆传动的特点 　　优点： 　　1传动速比大、扭矩大、承受过载能力高； 　　2机械结构紧凑、体积轻巧、小型高效 　　3传动平稳，振动、冲击和噪声都较小； 　　4有自锁功能，当蜗杆螺旋线升角小于3-6度时，蜗轮蜗杆传动能自锁。 　　5两轴轴线在空间90度交叉 ，可实现互相垂直的传动。 　　缺点： 　　1传动效率低； 　　2发热大，所以工作时要求有良好的冷却和润滑条件， 不适用于大功率连续运转的传动； 　　3蜗轮比齿轮制造困难； 　　4成本较高。 　　（二）蜗轮蜗杆传动中涡轮转向的判定 　　蜗杆传动中蜗杆、涡轮转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的旋向及其旋转方向。 　　判断涡轮相对于蜗杆的转向用左手或右手法则，当蜗杆为右旋时用右手法则，蜗杆为左旋时用左手法则。弯曲四指，是之指向蜗杆的旋向方向（直箭头表示蜗杆可见侧的圆周运动方向），则拇指的反方向就是涡轮相对于蜗杆的运动方向。 　　（三）蜗轮蜗杆传动的应用 　　蜗轮蜗杆机构常被用于减速机两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的情况下，通常在蜗轮传动中，蜗杆是主动件，而蜗轮是被动件。 　　5.小结 　　各种机械传动的主要特性 　　参考文献： 　　⑵ 郑志祥 徐锦康 张磊 主编：《机械零件》，高等教育出版社，2000年6月第2版； 　　⑵苏猛 著：《机械工程基础》，中国矿业大学出版社，2010年3月出版； 　　电话：， 　　地址：广东省中山市民科东路91号， 　　邮编：528402
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xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。答：带传动平稳性好，能缓冲吸振，具有过载保护能力（过载即打滑），但承载能力较小。宜布置在高速级。
5，在V带传动设计时，为什么要求D1RD min，α1R120度，5QvQ25m/s？
答：带轮的直径过小，则带的弯曲应力大，寿命降低；包角过小可加大中心距或增加张紧轮；带速过大，则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度，带速过小，传动能力降低或者使所需的圆周力过大，易打滑，从而使所需的带根数增多。
6，在V带传动设计时，为什么要限制带的根数？
答：根数多结构大，由于带的长度误差，使各根带间受力不等。
7，带传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？
答：1）打滑和疲劳破坏。2）在保证带传动不打滑的条件下具有一定的疲劳强度和寿命。 8，带传动工作中，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？
答：拉应力，弯曲应力和离心应力；小带轮为主动轮，最大应力发生在紧边进入小带轮处。一般弯曲应力最大，离心应力比较小。
9，当传递相同功率时，为什么V带传动作用在轴上的压力比平带传动小？
答：V形槽有“楔形”增力能力，能增大皮带与带轮的正压力，进而增大摩擦力，传递相同功率的V带传动比平带作用在轴上的压力小。
1，齿轮传动常见的失效形式有哪些？各种失效形式常在何种情况下发生？试对工程实际中所见的齿轮失效的形式和原因进行分析。
答：1）主要有轮齿折断和齿面损伤两类，齿面损伤又有齿面接触疲劳磨损，胶合，磨粒磨损和塑形流动等。2）轮齿折断：一种是由多次重复的弯曲应力和应力集中造成的疲劳折断；一种是因短时过载或冲击载荷而产生的过载折断；齿面接触疲劳磨损：由于齿面接触应力交变引起表层小片状剥落而形成麻点；齿面胶合：高速重载产生瞬时高温，造成齿面间的焊接现象；齿面磨粒磨损：由于相对滑动，软齿面被划伤；齿面塑形流动：重载时，在摩擦力的作用下破坏正确齿形。3）大概同2)。
2，齿轮传动的设计计算准则是根据什么来确定的？目前常见的计算方法有哪些，它们分别针对何种失效形式？针对其余失效形式的计算方法怎样？在工程设计实践中，对于一般的闭式硬齿面，闭式软齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么？
答：1）由失效形式确定；2）与3）和4）闭式传动的齿轮，一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。当有短时过载时还应进行静强度计算。对于高速大功率的齿轮传动，还应进行抗胶合计算。开式传动的齿轮，目前只进行弯曲疲劳强度计算，用适当加大模数的办法以考虑磨粒磨损的影响。有短时过载时，仍应进行静强度计算。
3，轮齿折断一般起始于齿轮的哪一侧？全齿面折断和局部折断通常在什么条件下发生？轮齿疲劳折断和过截折断的特征如何？
答：1）起始于轮齿受拉应力一侧；2)与3）齿宽较小的直齿圆柱齿轮，齿根裂纹一般是从齿根沿着横向扩展，发生全齿折断。齿宽较大的直齿圆柱齿轮常因载荷集中在齿的一端，斜齿圆柱齿轮和人字齿轮常因接触线是倾斜的，载荷有时会作用在一端齿顶上，裂纹往往是从齿根斜向齿顶的方向扩展，发生轮齿局部折断。
4，齿面点蚀一般首先发生在节线附近的齿根面上，试对这一现象加以解释。
答：当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上。
5，有一闭式齿轮传动，满载工作几个月后，发现在硬度为220到240HBS的齿面上出现小
的凹坑，问：（1）这是什么现象？（2）如何判断该齿轮是否可以继续使用？（3)应采取什么措施？
答：1）早期疲劳点蚀。2）若不再发展则可继续使用。3）用高粘度润滑剂可提高抗疲劳点蚀能力。
6，在设计软齿面齿轮传动时，为什么常使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮齿面硬度30到50HBS？
答：：小齿轮的齿数比大齿轮齿数少，在相同时间内，小齿轮的轮齿参与啮合的次数多，为使两齿轮的齿面均匀磨损，所以通常要将小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30~50HBS。
7，应主要根据哪些因素来决定齿轮的结构形式？常见的齿轮结构形式有哪几种？它们分别应用于何种场合？
答：1)根据齿轮的几何尺寸，毛培材料，加工工艺等决定齿轮结构。2）齿轮轴：用于直径很小的场合；实心结构：用于直径小于160mm；腹板式结构：用于直径小于等于500mm；轮辐式结构：用于直径大于等于400mm小于等于1000mm。
8，试阐述建立直齿圆柱齿轮轮齿根弯曲强度计算公式时所采用的力学模型。
答：由于轮缘刚度很大，故轮齿可看作是宽度为b的悬臂梁，齿根处为危险截面，它可用30度切法线确定。
9，根据齿轮啮合原理，渐开线齿轮传动可以实现瞬时传动比不变，为什么齿轮啮合过程中还会产生内部附加动载荷？动载荷系数Kv反映了哪些产生动载荷的影响因素？如何减小作用在轮齿上的内部附加动载荷？
答：1）由于齿轮制造精度、运转速度等轮齿内部因素引起的附加动载荷；2）制造精度，运转速度；3）为减小动载荷，重要齿轮采用修缘齿。
10，齿轮强度计算中为什么要引入齿间载荷分布系数Kβ，它的值主要受哪些因素影响？可采取哪些措施来减小齿间载荷分布不均的程度？
答：1）由于齿轮副相互倾斜及轮齿扭曲。2）轴的弯曲变形和扭转变形，轴承的弹性位移以及传动装置的制造和安装误差。3）提高轴，轴承和机座的刚度，选取合理的齿轮布置位置，合理的齿宽，提高制造和安装精度。
11，对相对两支承非对称布置的齿轮传动，从减小齿向载荷分布不均的角度考虑，齿轮应远离还是靠近转矩输入端来布置？
答：远离转矩输入端。
12，试说明齿形系数YFα的物理意义。它与齿轮的哪些参数有关？是如何影响齿轮抗弯强度的？ 答：1）齿形系数YFα是反映当力作用于齿顶时，轮齿齿廓形状对齿根弯曲应力的影响系数，它是指齿根厚度与齿高的相对比例关系。是反映轮齿“高、矮、胖、瘦”程度的形态系数。2）取决于轮齿的形状，与模数大小无关。3）轮齿的抗弯强度随着齿形系数YFα的增加而增大，而齿形系数YFα又随着变位系数的增大而增加。如果总的变位系数不变，为了提高某个齿轮的抗弯强度，还可以在两个齿轮之间适当分配这一数值，使抗弯强度较弱的齿轮得到较大的加强，以提高整个齿轮传动的抗弯强度。
13，一对圆柱齿轮传动，大，小轮齿齿面接触应力是否相等？大，小齿轮的接触强度是否相等？在什么条件下两齿轮的接触强度相等？
答：1)相等2）不等3）接触强度与直径有关，直径越大，接触强度越高，但是两齿轮直径不可能会相等，只有加强小齿轮的材料，才能达到要求。
14，对于闭式软齿面，闭式硬齿面和开式齿轮传动，齿数选的太多或者太少，将分别出现什
么问题？设计时应分别按什么原则选取？
答：对于闭式软齿面，传动尺寸主要取决于接触疲劳强度，而弯曲疲劳强度往往比较富裕，齿数宜取多些，齿数增加有利于增大重合度，提高传动稳定性；减小滑动系数，提高传动效率；减小毛韧饩叮跚岢萋种柿浚患跎偾邢髁浚映さ毒呤褂檬倜６杂诒帐接渤菝妫叽缬锌赡苋【鲇诼殖萃淝＠颓慷龋食菔灰斯唷６杂诳匠萋执菔灰斯唷
15，斜齿与直齿圆柱齿轮传动相比有何特点？螺旋角β太大或太小会怎样？为什么一般在8到25度的范围内取值？应按什么原则选取？
答：1）优点：啮合特性好；重合度大；不产生根切的最小齿数较直齿少。 缺点 ：工作时产生轴向力。 2）：螺旋角太小，没发挥斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆住齿轮传动相对优越性，即传动平稳和承载能力大。螺旋角β越大，齿轮传动的平稳性和承载能力越高。但β值太大，会引起轴向力太大，大了轴和轴承的载荷。故β值选取要适当。通常β要求在8°～25°范围内选取。3)见原因。4）同一轴上两齿轮螺旋角方向应相同，以便轴向力相互抵消。把高速级螺旋角取大，低速级螺旋角取小，以减小低速级的轴向力。
16，有两对闭式直齿圆柱齿轮传动，A对模数m=4mm，齿数z1=18，z2=41；B对模数m=2mm，齿数z1=36，z2=82；齿轮精度为8级，小齿轮转速均为1450r/min。若其他条件均相同，是分析：（1）按接触强度考虑，哪对齿轮允许传递的转矩大？(2）按抗弯强度考虑，哪对齿轮允许传递的转矩大？
答：1）相同2）B对允许传递的转矩大。
1，在普通圆柱蜗杆传动中，为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值？ 答：是为了通用性即互换性；经济性；与国际接轨标准化。
2，采用变位蜗杆传动的目的是什么？变位蜗杆传动与变位齿轮传动相比有何特点？
答：1）为了配合中心距或提高涡轮蜗杆减速机传动的承载能力及传动效率。常采用变位蜗杆传动。2）在蜗杆传动中，由于蜗杆的齿廓形状和尺寸要与加工涡轮的的滚刀形状和尺寸相同，所以为了保持刀具尺寸不变，蜗杆尺寸是不能变的，因而只能对涡轮进行变位。变位后，涡轮的的分度圆和节圆仍旧重合。只是蜗杆在中间平面上的节线有所变化，不再与其分度线重合。
3，影响蜗杆传动效率的主要因素有哪些？为什么传递大功率时很少用普通圆柱蜗杆传动？ 答：1）导程角，滑动速度，蜗轮蜗杆的材料，表面粗糙度，润滑油粘度等；2）大功率连续传动对涡轮磨损比较大，需要经常更换蜗轮齿圈，所以采用较少。
4，蜗杆传动中为何常以蜗杆为主动件？蜗杆能否作为主动件？为什么？
答：自锁现象。不可以。蜗轮由于螺旋配合中的自锁效应，是无法成为主动件的，只能是从动件。
5，在动力蜗杆传动中，涡轮的齿数在什么范围内选取？齿数过多或多少有何不利？ 答：蜗轮齿数z2主要根据传动比来确定。应注意：为了避免用蜗轮滚刀切制蜗轮时产生根切与干涉，理论上应使z2min≥17。但当z2&26时，啮合区要显著减小，将影响传动的平稳性，而在z2≥30时，则可始终保持由两对以上的齿啮合，所以通常规定z2大于28。对于动力传动，z2一般不大于80。这是由于当蜗轮直径不变时，z2越大，模数就越小，将使轮齿的弯曲强度削弱；当模数不变时，蜗轮尺寸将要增大，使相啮合的蜗杆支承间距加长，这将降低蜗杆的弯曲刚度，容易产生挠曲而影响正常的啮合。z1、z2的荐用值见下表&蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的荐用值&（具体选择时应考虑表&普通圆柱蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配&中的匹配关系）。当设计非标准和分度传动时，z2的选择可不受限制。
6，选择蜗杆，涡轮材料的原则是什么？
答：蜗轮蜗杆不能都用硬材料来制造，其中之一应该用减摩性良好的软才来来制造。
8，蜗杆传动设计中为何特别重视发热问题？如何进行热平衡计算？常用的散热措施有哪些？
答：因为蜗杆传动在其啮合平面间会产生很大的相对滑动速度，摩擦损失大，效率低，工作时会产生大量的热。在闭式蜗杆传动中，若散热不良，会因油温不断升高，使润滑失效而导致齿面胶合
即，要求达到热平衡时的工作油温t1≤06℃
降低其温升：1，在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积；2，在蜗杆轴端设置风扇，以增大散热系数；3，若上述还不能满足热平衡条件，可在箱体油池中装设蛇形冷水管，或采用压力喷油循环润滑。
1，套筒滚子链已标准化，链号为20A的链条节距p等于多少？有一滚子链标记为：10A-2X100GB，是说明它表示什么含义?
答：p=31.75。查表！
2，影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？为什么在一般情况下链传动的瞬时传动比不是恒定的？在什么条件下瞬时传动比才恒定？
答：链速做周期性的变化；从动链轮由于链速不是常数和γ角的不断变化，造成角速度也是变化的；只有当两链轮的齿数相等，紧边的长度恰为链节距的整数倍时。
3，链传动在工作时引起动载荷的主要原因是什么？能否避免？如何减小动载荷？
答：1）因为链速和从动轮角速度周期性变化，从而产生了附加的动载荷；链沿垂直方向分速度也做周期性变化；当链节进入链轮的瞬间，链节和轮齿以一定的相对速度相啮合，产生冲击；张紧不好，链条松弛，会有惯性冲击2）不能；3）采用较小的链节距并限制链轮的极限转速；进行链张紧。
4，链传动的许用功率曲线是在什么试验条件下得出来的？若设计的链传动与试验的条件不同要进行那些修正？
答：1)z1=19，Lp=100，单列链水平布置，载荷平稳，工作做环境正常，按推荐的润滑方式润滑，使用寿命15000h；链因磨损儿引起的链节距的相对伸长量Δp/pQ3%。2）kz小链轮齿数系数，kp多排链排数系数，KA
5，为什么链传动的平均运动速度是个常数，而瞬时运动速度再做周期性变化？这种变化给传动带来什么影响？如何减轻这种影响？
答：链速是做着由小到大，又由大到小的变化。给链传动带来了速度的不均匀性，工作上的不平稳性和有规律的震动。当两链轮的齿数相等，紧边的长度又恰为链节距的整数倍，可以减轻这种影响。
6，链传动设计中，确定小链轮齿数时考虑哪些因素？
答：考虑传动速度，当速度v大，小链轮齿数z1应多些；考虑传动比，当传动比大，z1应少些，当传动比小，z1可多些；使zmin≥9（一般≥17），zmax≤120。
7，链传动张紧的主要目的是什么？链传动怎样布置时必须张紧？
答：目的：张紧力并不决定链的工作能力，而只是决定垂度的大小，防止引起啮合不良和链条振动现象的发生；链传动中如果松边垂度过大的话。
1，在同一工作条件下，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，为什么只提高了轴的强度而不能提高轴的刚度？
答：轴的刚度只与尺寸有关，与弹性模量有关系，与材料无关。
2，轴上零件的轴向固定方法有哪几种？各自有什么特点？以下试题来自：
问答题简答题斜齿圆柱齿轮传动的特点是什么？
斜齿圆柱齿轮传动有以下特点：
（1）传动平稳，适合于高速场合；
（2）传动能力较大，实用重载； （3......
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