機械傳動裝置

• [中央社COVID-19全球最新情報6/27]韓聯社報導，韓國中央防疫對策本部26日通報COVID-19新增668例確診病例，累計確診15萬4457例。當天新增病例中社區感染病例611例，其中首都圈457例（74.8%），非首都圈154例（25.2%）。
• 當天新增3例死亡病例，累計死亡2012例，平均致死率1.3%。

機械傳動裝置(mechanical transmission)在機械工程中應用非常廣泛，主要是指利用機械方式傳遞動力和運動的傳動。

• 分為兩類：一是靠機件間的摩擦力傳遞動力的摩擦傳動，二是靠主動件與從動件嚙合或藉助中介軟體嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動。
• 另有同名《機械傳動》雜誌。
• 機械傳動有多種形式,主要可分為兩類：
• ①靠機件間的摩擦力傳遞動力和運動的摩擦傳動，包括帶傳動、繩傳動和摩擦輪傳動等。
  • 摩擦傳動容易實現無級變速,大都能適應軸間距較大的傳動場合,超載打滑還能起到緩衝和保護傳動裝置的作用，但這種傳動一般不能用於大功率的場合，也不能保證準確的傳動比。
• ②靠主動件與從動件嚙合或藉助中介軟體嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動，包括齒輪傳動、鏈傳動、螺旋傳動和諧波傳動等。
• 嚙合傳動能夠用於大功率的場合，傳動比準確，但一般要求較高的製造精度和安裝精度。
• 基本產品分類：減速機、制動器、離合器、聯軸器、無級變速機、絲槓、滑軌等。
• 電力傳動在大功率及低速大轉矩的場合普及使用尚有一段距離。
• 在工程機械的應用上，由於電源限制，結構笨重，無法進行頻繁的啟動、制動、換向等原因。
• 機械傳動在機械工程中套用非常廣泛，主要是指利用機械方式傳遞動力和運動的傳動。
• 機械傳動機構，可以將動力所提供的運動的方式、方向或速度加以改變，被人們有目的地加以利用。
• 中國古1、齒輪傳動。其出現時間不晚於西漢，西漢時的指南車、記裏鼓車，東漢張衡發明的水力天文儀器上，都使用了相當復雜的齒輪傳動系統。代傳動機構類型很多，套用很廣，除了上面介紹的以外，像地動儀、鼓風機等等，都是機械傳動機構的產物。中國古代傳動機構，主要有齒輪傳動、繩帶傳動和鏈傳動。
• 2、鏈傳動。鏈，在我國古代出現很早，商代的馬具上已有青銅鏈條，其他青銅器和玉器上也有用鏈條作為裝飾的。西安出土的秦代銅車馬上，有十分精美的金屬鏈條。
• 3、繩帶傳動。這是一種利用摩擦力的傳動方式; 在西漢時，四川出產井鹽，在鑿井、提水時，都是用牛帶動大繩輪，收卷繞過滑輪上的繩索，來提升鑿井工具、鹵水等。西漢時出現的手搖紡車，是一種典型的繩帶傳動。

機械傳動裝置齒輪傳動特點與應用

• 當動力機械的輸出轉速、轉矩和輸出軸的幾何位置等與工作機械要求不相適應時，可選用齒輪傳動裝置將它們連接起來，以滿足不同工況的不同要求。
  • 技術經濟綜合指標是選擇齒輪傳動方案的最根本的因素，特別對於重要的或大功率傳動應以此為選型的出發點。
  • 一般對較小功率傳動，應在滿足工作性能的前提下，選用結構簡單、初始費用低的傳動裝置;對於較大功率的傳動，應優先考慮齒輪傳動的效率，以節約能源，降低運轉與維修費用。
  • 齒輪傳動裝置的選用必須與設計製造技術水準相適應，通常盡可能選用齒輪與齒輪裝置專業生產的標準通用齒輪傳動產品。
• 齒輪傳動特點--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。
  • 按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳動和交錯軸螺旋齒輪傳動。
  • 具有結構緊湊、效率高、壽命長等特點。
  • 齒輪傳動是指用主、從動輪輪齒直接傳遞運動和動力的裝置。
  • 在所有的機械傳動中，齒輪傳動應用最廣，可用來傳遞相對位置不遠的兩軸之間的運動和動力。
  • 齒輪傳動的特點是：齒輪傳動平穩，傳動比精確，工作可靠、結構緊湊、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸範圍大。
  • 例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦;速度最高可達300m/s;齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是製造齒輪需要有專門的設備，嚙合傳動會產生雜訊。
• 齒輪傳動類型:
• 1.圓柱齒輪傳動--　　用於平行軸間的傳動，一般傳動比單級可到8，最大20，兩級可到45，最大60，三級可到200，最大300。
  • 傳遞功率可到10萬千瓦，轉速可到10萬轉/分，圓周速度可到300米/秒。
  • 單級效率為0.96～0.99。直齒輪傳動適用於中、低速傳動。
  • 斜齒輪傳動運轉平穩，適用於中、高速傳動。人字齒輪傳動適用於傳遞大功率和大轉矩的傳動。
  • 圓柱齒輪傳動的嚙合形式有3種：外嚙合齒輪傳動，由兩個外齒輪相嚙合，兩輪的轉向相反;內嚙合齒輪傳動，由一個內齒輪和一個小的外齒輪相嚙合，兩輪的轉向相同;齒輪齒條傳動，可將齒輪的轉動變為齒條的直線移動，或者相反。
• 2.錐齒輪傳動--用於相交軸間的傳動。
  • 單級傳動比可到6，最大到8，傳動效率一般為0.94～0.98。直齒錐齒輪傳動傳遞功率可到370千瓦，圓周速度5米/秒。
  • 斜齒錐齒輪傳動運轉平穩，齒輪承載能力較高，但製造較難，應用較少。曲線齒錐齒輪傳動運轉平穩，傳遞功率可到3700千瓦，圓周速度可到40米/秒以上。
• 3.雙曲面齒輪傳動--用於交錯軸間的傳動。
  • 單級傳動比可到10，最大到100，傳遞功率可到750千瓦，傳動效率一般為0.9～0.98，圓周速度可到30米/秒。
  • 由於有軸線偏置距，可以避免小齒輪懸臂安裝。
  • 廣泛應用於汽車和拖拉機的傳動中。
• 4.螺旋齒輪傳動--用於交錯間的傳動，傳動比可到5，承載能力較低，磨損嚴重，應用很少。
• 5.蝸杆傳動--交錯軸傳動的主要形式，軸線交錯角一般為90°。蝸杆傳動可獲得很大的傳動比，通常單級為8～80，用於傳遞運動時可達1500;傳遞功率可達4500千瓦;蝸杆的轉速可到3萬轉/分;圓周速度可到70米/秒。
  • 蝸杆傳動工作平穩，傳動比準確，可以自鎖，但自鎖時傳動效率低於0.5。蝸杆傳動齒面間滑動較大，發熱量較多，傳動效率低，通常為0.45～0.97。
• 6.圓弧齒輪傳動--用凸凹圓弧做齒廓的齒輪傳動。空載時兩齒廓是點接觸，嚙合過程中接觸點沿軸線方向移動，靠縱向重合度大於1來獲得連續傳動。
  • 特點是接觸強度和承載能力高，易於形成油膜，無根切現象，齒面磨損較均勻，跑合性能好;但對中心距、切齒深和螺旋角的誤差敏感性很大，故對製造和安裝精度要求高。
• 7.擺線齒輪傳動--用擺線作齒廓的齒輪傳動。
  • 這種傳動齒面間接觸應力較小，耐磨性好，無根切現象，但製造精度要求高，對中心距誤差十分敏感。僅用於鐘錶及儀錶中。
• 8.行星齒輪傳動--具有動軸線的齒輪傳動。
  • 行星齒輪傳動類型很多，不同類型的性能相差很大，根據工作條件合理地選擇類型是非常重要的。
  • 常用的是由太陽輪、行星輪、內齒輪和行星架組成的普通行星傳動，少齒差行星齒輪傳動，擺線針輪傳動和諧波傳動等。
  • 行星齒輪傳動一般是由平行軸齒輪組合而成，具有尺寸小、重量輕的特點，輸入軸和輸出軸可在同一直線。

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機械傳動裝置的優缺點

• 機械傳動主要包括齒輪傳動；渦輪渦杆傳動；帶傳動；鏈傳動；輪系，幾種主要形式，下面我們主要分析一下這幾種傳動的優缺點。
• 齒輪傳動--包括：平面齒輪傳動、空間齒輪傳動。
  • 優點：適用的圓周速度和功率範圍廣；傳動比準確、穩定、效率高；工作可靠性高、壽命長；可實現平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動。
  • 缺點：要求較高的製造和安裝精度；成本較高；不適宜遠距離兩軸之間的傳動。漸開線標準齒輪基本尺寸的名稱有齒頂圓、齒根圓、分度圓、摸數、壓力角等。
• 2、渦輪渦杆傳動--適用於空間垂直而不相交的兩軸間的運動和動力。
  • 優點：傳動比大；結構尺寸緊湊。
  • 缺點：軸向力大；易發熱；效率低；只能單向傳動。
• 3、帶傳動--包括：主動輪、從動輪 、環形帶; 用於兩軸平行回轉方向相同的場合，稱為開口運動，中心距和包角的概念。帶的型式按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊帶三大類。
  • 優點：適用於兩軸中心距較大的傳動；帶具有良好的撓性，可緩和衝擊，吸收振動；超載時打滑防止損壞其他零部件；結構簡單、成本低廉。
  • 缺點：傳動的外廓尺寸較大；需張緊裝置；由於打滑，不能保證固定不變的傳動比 ；帶的壽命較短；傳動效率較低。
• 4、鏈傳動--包括：主動鏈、從動鏈、環形鏈條。鏈傳動與齒輪傳動相比，
  • 優點點：製造和安裝精度要求較低；中心距較大時，其傳動結構簡單；
  • 缺點：暫態鏈速和暫態傳動比不是常數，傳動平穩性較差。
• 5、輪系--輪系分為定軸輪系和周轉輪系兩種類型。
  • 輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉速)之比稱為輪系的傳動比; 等於各對嚙合齒輪中所有從動齒輪齒數的乘積與所有主動齒輪齒數乘積之比。
  • 在周轉輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自轉，又作公轉的齒輪，稱為行星輪,軸線位置固定的齒輪則稱為中心輪或太陽輪。
  • 周轉輪系的傳動比不能直接用求解定軸輪系傳動比的方法來計算，必須利用相對 運動的原理，用相對速度法(或稱為反轉法)將周轉輪系轉化成假想的定軸輪系進行計算。
  • 輪系的主要特點：適用於相距較遠的兩軸之間的傳動；可作為變速器實現變速傳動；可獲得較大的傳動比；實現運動的合成與分解。

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