传动系统组成图示
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机床设计-传动系统
1400r/min 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 31.5
转速图的绘制
主传动系统的传动路线表达式：
36
1
主电机 440r / min
φ126 φ256
I
3306 4224
II
42
4222 62
III
60
1380 72
IV(主
轴)
48
主轴的转速计算：
126
n主轴
=
n电机
× 256
×uI-II
×uII-III
×uIII-IV
a
126
n主轴max
=
n电机
× 256
×uI
-II
max
×uII -III max
×uIII-IVmax
126
n主轴min
=
n电机
× 256
×uI
-II
min
×uII -III min
×uIII-IVmin
直接标出转速值 。 注意： 转速格线间距大小并不代表公比ф的
数值大小。
转速图一点三线 转速点——传动轴上的圆点，表示该轴具有的转速。
如轴Ⅳ（主轴）上有12个圆点，表示具有12级转速。
传动线——相邻两轴的相关两个 转速点之间的连线。
传传动比大于1其对数值为正，传 动线向右上倾斜；
应用： 普通机床应用最为广泛的一种变速方式。
变速方式的选择
主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。
（1）有级变速 变速机构——是指在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不 同转速的传动装置。 有级（或分级）变速机构
➢滑移齿轮变速机构 ➢交换齿轮变速机构 ➢多速电动机 ➢离合器变速机构 ➢摆移变速机构
转速图的绘制
主传动系统的传动路线表达式：
36
1
主电机 440r / min
φ126 φ256
I
3306 4224
II
42
4222 62
III
60
1380 72
IV(主
轴)
48
主轴的转速计算：
126
n主轴
=
n电机
× 256
×uI-II
×uII-III
×uIII-IV
a
126
n主轴max
=
n电机
× 256
×uI
-II
max
×uII -III max
×uIII-IVmax
126
n主轴min
=
n电机
× 256
×uI
-II
min
×uII -III min
×uIII-IVmin
直接标出转速值 。 注意： 转速格线间距大小并不代表公比ф的
数值大小。
转速图一点三线 转速点——传动轴上的圆点，表示该轴具有的转速。
如轴Ⅳ（主轴）上有12个圆点，表示具有12级转速。
传动线——相邻两轴的相关两个 转速点之间的连线。
传传动比大于1其对数值为正，传 动线向右上倾斜；
应用： 普通机床应用最为广泛的一种变速方式。
变速方式的选择
主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。
（1）有级变速 变速机构——是指在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不 同转速的传动装置。 有级（或分级）变速机构
➢滑移齿轮变速机构 ➢交换齿轮变速机构 ➢多速电动机 ➢离合器变速机构 ➢摆移变速机构
第5章传动系统设计3178页PPT
i=10~80 ⑤摆线针轮减速系统，适用的速比范围 ：
i=11~87
从缩短运动链的角度出发，采用摆线针轮减速系统最好，其次是两级行 星齿轮减速系统和齿轮-蜗杆减速系统。
4)传动系统应布置紧凑，有较小的外廓尺寸和重量。
有一些机械系统对尺寸和重量有较严格的要求。如汽车、拖拉机、工程 机械、飞机等移动式机械。当要求传动比较大时，选用可实现较大传动比的 行星齿轮传动、摆线针轮传动、谐波传动，它们与其它传动形式相比，可大 大减小传动系统的尺寸和重量。
5)当机械系统的载荷频繁变化，而且有较大过载时，传动系统中要设置过 载保护装置。
传动系统中的过载保护装置，可减小传动系统和执行系统中各构件的计 算载荷，使这些构件的尺寸和重量减小，提高可靠度。
6)对传动系统要有安全防护措施。 要有能保护传动系统各构件安全工作的措施，如汽车变速箱的操纵杆上 要设置联锁装置，不允许同时挂两个档的现象出现。在传动系统的适当部位， 要设保护操作者安全的装置，如转动零件上加防护罩。
2、调节动力机输出的速度、转矩或力，以满足执行机构的要求。
执行系统有时要求在不同的速度、转矩或力下工作，直接改变动力机的 速度、转矩或力不可能或不经济，就要用传动系统来实现这一要求。
3、分配动力机输出的运动和动力，以满足执行系统的要求。
有时要用一个动力机驱动若干个位置、运动形式或速度不相同的执行机 构，要靠传动系统把运动或动力分配到各执行机构。
传动系统是机械系统的重要组成部分，传动系统的优劣将直接影响 到机械系统的性能和经济性。有一些机器的动力机与执行机构直接联接， 如风扇、水泵等。但大多数机器，在动力机与执行机构间设有传动系统。
传动系统是由运动链及相应的联系装置组成的。前述起重机的传动系统 是由两级齿轮传动及联系装置—制动器、联轴器组成。
i=11~87
从缩短运动链的角度出发，采用摆线针轮减速系统最好，其次是两级行 星齿轮减速系统和齿轮-蜗杆减速系统。
4)传动系统应布置紧凑，有较小的外廓尺寸和重量。
有一些机械系统对尺寸和重量有较严格的要求。如汽车、拖拉机、工程 机械、飞机等移动式机械。当要求传动比较大时，选用可实现较大传动比的 行星齿轮传动、摆线针轮传动、谐波传动，它们与其它传动形式相比，可大 大减小传动系统的尺寸和重量。
5)当机械系统的载荷频繁变化，而且有较大过载时，传动系统中要设置过 载保护装置。
传动系统中的过载保护装置，可减小传动系统和执行系统中各构件的计 算载荷，使这些构件的尺寸和重量减小，提高可靠度。
6)对传动系统要有安全防护措施。 要有能保护传动系统各构件安全工作的措施，如汽车变速箱的操纵杆上 要设置联锁装置，不允许同时挂两个档的现象出现。在传动系统的适当部位， 要设保护操作者安全的装置，如转动零件上加防护罩。
2、调节动力机输出的速度、转矩或力，以满足执行机构的要求。
执行系统有时要求在不同的速度、转矩或力下工作，直接改变动力机的 速度、转矩或力不可能或不经济，就要用传动系统来实现这一要求。
3、分配动力机输出的运动和动力，以满足执行系统的要求。
有时要用一个动力机驱动若干个位置、运动形式或速度不相同的执行机 构，要靠传动系统把运动或动力分配到各执行机构。
传动系统是机械系统的重要组成部分，传动系统的优劣将直接影响 到机械系统的性能和经济性。有一些机器的动力机与执行机构直接联接， 如风扇、水泵等。但大多数机器，在动力机与执行机构间设有传动系统。
传动系统是由运动链及相应的联系装置组成的。前述起重机的传动系统 是由两级齿轮传动及联系装置—制动器、联轴器组成。
典型液压传动系统PPT课件
•25
是液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(中位)→油箱。
４. 快速返回：时间继电器延时到时后，保压结束，电磁铁2YA通电，先导 阀5右位接入系统，释压阀8使上液压缸换向阀6也以右位接入系统(下文说明)。 这时，液控单向阀12被打开，上液压缸快速返回。
进油路：液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单 向阀11→ 上液压缸下腔；
１. 系统使用一个高压轴向柱塞式变量泵供油，系统压力由远程调压阀3调定。
２.系统中的顺序阀7规定了液压泵必须在2.5MPa的压力下卸荷，从而使控制油
路能确保具有一定的控制压力。
３.系统中采用了专用的QFl型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换
向，保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和噪声。
工作进给速度范围为 6.6mm/min～660mm/min 最大快进速度为7300mm/min 最大推力为45kN
•1
•2
二、 YT 4543型动力滑台液压系统工作原理
动画演示
•3
•4
•5
•6
•7
•8
•9
元件1 为限压式变量叶片泵，供油
压力不大于6.3MPa，和调速阀一
起组成容积节流调速回路。
动画演示 •22
一、 YB 32―200型液压机的液压系统
•23
•24
液压机上滑块的工作原理
１.快速下行：电磁铁1YA通电，先导阀5和上缸主换向阀6左位接入系统，液 控单向 阀11被打开，上液压缸快速下行。
进油路：液压泵→顺序阀7→上缸换向阀6(左位)→单向阀10→上液压缸上腔； 回油路：上液压缸下腔→液控单向阀11→上缸换向阀6(左位)→下缸换向阀
7. 机床的润滑
是液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(中位)→油箱。
４. 快速返回：时间继电器延时到时后，保压结束，电磁铁2YA通电，先导 阀5右位接入系统，释压阀8使上液压缸换向阀6也以右位接入系统(下文说明)。 这时，液控单向阀12被打开，上液压缸快速返回。
进油路：液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单 向阀11→ 上液压缸下腔；
１. 系统使用一个高压轴向柱塞式变量泵供油，系统压力由远程调压阀3调定。
２.系统中的顺序阀7规定了液压泵必须在2.5MPa的压力下卸荷，从而使控制油
路能确保具有一定的控制压力。
３.系统中采用了专用的QFl型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换
向，保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和噪声。
工作进给速度范围为 6.6mm/min～660mm/min 最大快进速度为7300mm/min 最大推力为45kN
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二、 YT 4543型动力滑台液压系统工作原理
动画演示
•3
•4
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•8
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元件1 为限压式变量叶片泵，供油
压力不大于6.3MPa，和调速阀一
起组成容积节流调速回路。
动画演示 •22
一、 YB 32―200型液压机的液压系统
•23
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液压机上滑块的工作原理
１.快速下行：电磁铁1YA通电，先导阀5和上缸主换向阀6左位接入系统，液 控单向 阀11被打开，上液压缸快速下行。
进油路：液压泵→顺序阀7→上缸换向阀6(左位)→单向阀10→上液压缸上腔； 回油路：上液压缸下腔→液控单向阀11→上缸换向阀6(左位)→下缸换向阀
7. 机床的润滑
机械原理 轮系
i= 14
z2z3z4 z1z2' 3' z
传动比方向判断： 传动比方向判断：画箭头 传动比大小表示： 传动比大小表示：在传动比大小前加正负号
§11-3 周转轮系的传动比 11一、周转轮系传动比计算原理 1.反转法 1.反转法——转化轮系 反转法 转化轮系
给整个轮系加上一个假想的公共角速度(-wH)，据相对 的公共角速度( 运动原理，各构件之间的相对运动关系并不改变，但此 运动原理，各构件之间的相对运动关系并不改变， 时系杆的角速度就变成了wH-wH=0，即系杆可视为静止不 =0， 动。于是，周转轮系就转化成了一个假想的定轴轮系— 于是，周转轮系就转化成了一个假想的定轴轮系— —周转轮系的转化机构。 周转轮系的转化机构。
z5 L ⇒ω3 = − ω5 L (2) z3′
3）联立(1)、(2)求解 联立(1)、(2)求解 (1)
z ω1 z2 z3 1 + 5 + 1 ⇒ i15 = = ω5 z1 z2′ z3′
33× 78 78 = 1+ +1 = 28.24 24 × 21 18
-ω H
ωH
ω H - ω H=0
周转轮系 假想定轴轮系
转化轮系
指给整个 周转轮系加上 一个“ 的 一个“-wH”的 公共角速度， 公共角速度， 使系杆H变为 相对固定后， 相对固定后，
原轮系
所得到的假想 转化轮系 的定轴轮系。 的定轴轮系。
2. 转化轮系中各构件的角速度
3. 转化轮系的传动比
在运动简图上用箭头标明两轮的转向关 在运动简图上用箭头标明两轮的转向关 箭头标明 系。
大小： 大小：
ω 从动齿轮齿数连乘积 1 = i1k = ωk 主动齿轮齿数连乘积
第二章主传动系统设计
副的传动比。
传动线的三个特点： a.传动线的高差表明传动比的数值，传动线的倾
斜程度反映传动比u的大小 水平：u＝1 — 等速传动； 向下方倾斜：u＜1 — 降速传动； 向上方倾斜：u＞l — 升速传动。
传动比的数值u＝φx， 可用传动线的高差x （格数）来表示。
b.一个主动转速点引出的传动线数目表示该变速组 中不同传动比的传动副数 第一变速组（a组）：
由轴Ⅰ的主动转速点向 Ⅱ轴引出三条传动线， 表示该变速组有三对不 同传动比的传动副，
第二、三变速组 （b、c组）： Ⅱ——Ⅲ和Ⅲ——IV表 示该变速组有两对不同 传动比的传动副，
c.两条传动轴格线间相互平行的传动线表示同一个 传动副的传动比
第三变速组（c组），当Ⅲ轴为710r、500 r、 355r、250 r、180 r、125 r／min时， 通过升速传动副（60：30） 使主轴得到1400 r、1000 r、 710 r、500 r、355 r、250 r ／min。所以上斜的6条平 行传动线都表示同一个升速 传动副的传动比。
和装配。防护性能好，使用寿命长。
二、主传动系统分类和传动方式 主传动系统一般由动力源（如电动机）、变
速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台）、开 停、换向和制动机构等部分组成。
动力源为执行件提供动力，并使其得到一定 的运动速度和方向；变速装置传递动力以及变换 运动速度；执行件执行机床所需的运动，完成旋 转或直线运动。
可见，这个变速组是实现主轴等比转速数列的基
本的、必不可缺的变速组，故称为基本变速组。
基本组的级比φ =φ1＝φ ，级比指数x0＝1。 基型变速系统必有一个基本组，即相邻两条传动
线拉开 l 格。
②第一扩大组的变速特性 在基本组的基础上，起到第一次扩大变速的
传动线的三个特点： a.传动线的高差表明传动比的数值，传动线的倾
斜程度反映传动比u的大小 水平：u＝1 — 等速传动； 向下方倾斜：u＜1 — 降速传动； 向上方倾斜：u＞l — 升速传动。
传动比的数值u＝φx， 可用传动线的高差x （格数）来表示。
b.一个主动转速点引出的传动线数目表示该变速组 中不同传动比的传动副数 第一变速组（a组）：
由轴Ⅰ的主动转速点向 Ⅱ轴引出三条传动线， 表示该变速组有三对不 同传动比的传动副，
第二、三变速组 （b、c组）： Ⅱ——Ⅲ和Ⅲ——IV表 示该变速组有两对不同 传动比的传动副，
c.两条传动轴格线间相互平行的传动线表示同一个 传动副的传动比
第三变速组（c组），当Ⅲ轴为710r、500 r、 355r、250 r、180 r、125 r／min时， 通过升速传动副（60：30） 使主轴得到1400 r、1000 r、 710 r、500 r、355 r、250 r ／min。所以上斜的6条平 行传动线都表示同一个升速 传动副的传动比。
和装配。防护性能好，使用寿命长。
二、主传动系统分类和传动方式 主传动系统一般由动力源（如电动机）、变
速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台）、开 停、换向和制动机构等部分组成。
动力源为执行件提供动力，并使其得到一定 的运动速度和方向；变速装置传递动力以及变换 运动速度；执行件执行机床所需的运动，完成旋 转或直线运动。
可见，这个变速组是实现主轴等比转速数列的基
本的、必不可缺的变速组，故称为基本变速组。
基本组的级比φ =φ1＝φ ，级比指数x0＝1。 基型变速系统必有一个基本组，即相邻两条传动
线拉开 l 格。
②第一扩大组的变速特性 在基本组的基础上，起到第一次扩大变速的
液压与气压传动气动基本回路
图14-11用气液阻尼缸的速度控制回路
§14.6延时回路（利用气容充气） 图14-15延时回路。 图14-15a延时输出回路中，当控制信号A切换阀4后，压缩空气经 单向节流阀3向气容2充气。当充气压力经延时升高至使阀1换位 时，阀1就有输出。 图14-15b回路中，按下阀8，则气缸向外伸出，当气缸在伸出行 程中压下阀5后，压缩空气经节流阀到气容6延时后才将阀7切换， 气缸退回。
2、双向调速回路 在气缸的进、出气口装设节流阀，就组成了双向调速回路。
图14-5 双向节流调速回路。 图14-5a）采用单向节流阀式的双向节流调速回路。 图14-5b）采用排气节流阀的双向节流调速回路。 三、快速往复运动回路
将图14-5a）中两只单向节流阀 换成快排阀就构成了快速往复
回路，若欲实现气缸单向快速
图14-10气-液转换速度控制回路
二、气液阻尼缸的速度控制回路 如图14-11所示的气液阻尼缸的速度控制回路。 图14-11a）为慢进快退回路，改变单向节流阀的开口度，即可控 制活塞的前进速度；活塞返回时，气液阻尼缸中液压缸的无杆腔 的油液通过单向阀快速流入有杆腔，故返回速度较快，高位油箱 起补充泄漏油液的作用。
图14-19三种单往复控制回路
图14-20 是一连续往复动作回路，能完成连续的动作循环。 按下阀1按钮，经阀3（上位，图示位置阀芯被压下），阀4换向， 活塞杆伸出。阀3复位将阀4气路封闭，使阀4不能复位，活塞继 续前进。到终点压下阀2，使阀4的控制气路排气，在弹簧作用下 阀4复位，气缸返回；在终点再压 下阀3（上位），阀4换向，活塞再次 向前，形成了A1A0A1A0……的连续往 复动作，待提起阀1的按钮后，阀4复 位，活塞返回而停止运动。
图14-11用气液阻尼缸的速度控制回路
§14.6延时回路（利用气容充气） 图14-15延时回路。 图14-15a延时输出回路中，当控制信号A切换阀4后，压缩空气经 单向节流阀3向气容2充气。当充气压力经延时升高至使阀1换位 时，阀1就有输出。 图14-15b回路中，按下阀8，则气缸向外伸出，当气缸在伸出行 程中压下阀5后，压缩空气经节流阀到气容6延时后才将阀7切换， 气缸退回。
2、双向调速回路 在气缸的进、出气口装设节流阀，就组成了双向调速回路。
图14-5 双向节流调速回路。 图14-5a）采用单向节流阀式的双向节流调速回路。 图14-5b）采用排气节流阀的双向节流调速回路。 三、快速往复运动回路
将图14-5a）中两只单向节流阀 换成快排阀就构成了快速往复
回路，若欲实现气缸单向快速
图14-10气-液转换速度控制回路
二、气液阻尼缸的速度控制回路 如图14-11所示的气液阻尼缸的速度控制回路。 图14-11a）为慢进快退回路，改变单向节流阀的开口度，即可控 制活塞的前进速度；活塞返回时，气液阻尼缸中液压缸的无杆腔 的油液通过单向阀快速流入有杆腔，故返回速度较快，高位油箱 起补充泄漏油液的作用。
图14-19三种单往复控制回路
图14-20 是一连续往复动作回路，能完成连续的动作循环。 按下阀1按钮，经阀3（上位，图示位置阀芯被压下），阀4换向， 活塞杆伸出。阀3复位将阀4气路封闭，使阀4不能复位，活塞继 续前进。到终点压下阀2，使阀4的控制气路排气，在弹簧作用下 阀4复位，气缸返回；在终点再压 下阀3（上位），阀4换向，活塞再次 向前，形成了A1A0A1A0……的连续往 复动作，待提起阀1的按钮后，阀4复 位，活塞返回而停止运动。
图14-11用气液阻尼缸的速度控制回路
《汽车装配与性能检测》课程企业应用案例 汽车组成及传动系统布置
教学内容一、导入（时间安排 5min）汽车的动力是如何产生的,汽车如何才能够行驶呢？二、新课（时间安排 35min）汽车由发动机、底盘、车身及电气设备组成，汽车底盘由传动系统、行驶系统、转向系统及制动系统四大系统共同组成，货车底盘总体结构及轿车底盘总体结构分别如图1-3及1-4所示：图1-3 货车底盘结构1－前轴；2－前悬架；3－前轮；4－离合器；5－变速器；6－驻车制动器；7－传动轴；8－驱动桥；9－后悬架；10－后轮；11－车架；12－转向盘；图1-4 轿车底盘结构1－前悬架；2－前轮制动器；3－前轮；4－离合器踏板；5－变速器操纵机构；6－驻车制动手柄；7－传动轴；8－后桥；9－后悬架；10－后轮制动器；11－后轮；12－后保险杠；13－备胎；14－横向稳定器；15－转向盘；汽车底盘各类传动系统布置形式汽车底盘传动系统的总体布置与发动机的位置及汽车的驱动方式有关，一般可分为机械式传动系统的布置方式；液力式传动系统的布置方式以及电力式传动系统的布置方式。
（一）机械式传动系统的布置方式机械式传动系统布置形式一般包括发动机前置后轮驱动、发动机前置前轮驱动、发动机后置后轮驱动、发动机中置后轮驱动以及发动机前置全轮驱动等。
1．发动机前置后轮驱动的传动系（英文简称FR）FR示意图如图1-5所示。
这是一种典型的传统布置形式，主要应用于大、中型载货汽车上。
由于质量前后分布均匀，接近于理想分配，有利于汽车起步、加速和爬坡。
但驱动轮距离发动机较远，需要一根很长的传动轴来连接，使汽车质量增加，也影响了传动效率。
图1-5 发动机前置后驱的传动系2．发动机前置前轮驱动的传动系（英文简称FF）图1-6、图1-7为FF的传动系示意图。
图中发动机、离合器、变速器、主减速器、差速器装配成十分紧凑的整体，固定于车身或车架上。
传动系中省略了纵贯汽车前后的传动轴。
前轮驱动轿车有的发动机横置(如捷达、高尔夫、神龙、富康轿车等)，如图1-0．2所示。
第七章机械传动系统
n1 z2 z4 z6 42 31 28 i16 34.64 n6 z1 z3 z5 34 21 2
故蜗轮的转速为
n1 1 n6 940 27.14 r min i16 34.64
蜗轮的转向用画箭头的方式决定，如图所示。
7-1机械传动系统的基本概念
二、传动原理及传动系统图
根据传动联系分 （2）内联系传动链—当某相对运动关系需要由几个单元运动复合 而成时，联系这些单元运动的执行件之间的传动链。 强调:必须保证执行件之间有严 格的传动比。
举例如图7-1车圆柱螺纹
7-1机械传动系统的基本概念
传动原理图 为了便于研究分析复杂的机械传动系统，用一些简 单的符号表示运动源与执行件或执行件与执行件之间的传 递联系。
第七章机械传动系统
§7-1 机械传动系统的基本概念 §7-2 定轴轮系传动比的计算 §7-3 周转轮系的传动比的计算 §7-4 机械传动系统的分析计算
7-1机械传动系统的基本概念
一、系统、机械系统及机械传动系统
系统 指具有特定功能的、相互间具有有机联系的若干个 要素所组成的一个独立整体。 机械系统 具有若干个装臵、部件和零件所组成的一个特 定系统；一个由确定的质量、刚度和阻尼的物体组 成的，彼此有机联系，并能完成特定功能的系统。 子系统 系统的组成要素称为系统的子系统
7-1机械传动系统的基本概念
一、系统、机械系统及机械传动系统
机械传动系统 指联接动力系统和执行系统的中间装臵，它是 机器的重要组成部分。 传动链 指由一系列传动件（或传动机构）所组成的传 动联系，是机械传动系统的基本单元。 举例:P132图7-1
7-1机械传动系统的基本概念
二、传动原理及传动系统图