机械传动类型及类
常用机构机械传动
齿轮机构旳分类 1.平面齿轮机构 — 用于传递两平行轴之间旳运
动和动力。 * 根据轮齿旳排列位置可分为：内齿轮、外齿轮和 齿条；
* 根据轮齿旳方向可分为：直齿轮、斜齿轮和人字齿 轮。
ABCD构成旳双摇杆机构旳运动能够使悬吊 在E出旳物体做平移运动。
上料机械手 经过连杆旳上下运动，实现加紧与松开旳动作。
手动抽水机中旳定块机构
3为固定旳机架（定块），经过手柄（1）旳转 动使移动导杆（4）往复运动，实现抽水功能。
牛头刨床摆动机构
曲柄BC转动，带动AD摆动，EF在AD旳作用 下做往复运动。
其他常用连杆机构应用
更多 动画
2-1-3.连杆机构设计 连杆机构设计旳基本问题:
(1) 实现预定旳运动规律； (2) 实现预定旳连杆位置（刚体导引问题） ； 1. (3)实现预定旳轨迹。 连杆机构设计旳基本措施： (1) 图解法，直观、概念清楚、简朴易行，精度低； (2) 解析法，精度高、计算量大； (3) 试验法，用于运动要求较复杂旳设计或初步
件工作行程旳平均速度不大于回程旳平均速度，则 称该机构具有急回特征。 Ө(极位夹角):是摇杆处于两 极限位置线所夹旳锐角 K为行程速度变化系数,即空 回行程和工作行程平均速度 旳比值:
K V2 C1C2 t2 t1 180 V1 C1C2 t1 t2 180
或
180 K 1
K 1
独立运动。一种自由构件在空间具有6个自由度。 约束：指经过运动副联接旳两构件之间旳某些
相对独立运动所受到旳限制。 根据运动副对被联接旳两构件相对运动约束旳
传动的分类及特点
传动的分类及特点传动：利用构件或机构把动力从机器的一部分传递到另一部分。
注：表中符号+、++、+++分别表示性能尚可、好和很好。
1、V带（三角带）规格型号：普通V带型号：Y、Z、A、B、C、D、E窄V带型号：SPZ、SPA、SPB、SPC有效宽度制窄V带：9N（3V）、15N（5V）、25N（8V）一般V带的规格型号包括：带型号与带的周长两部分。
如：B1220——B型带长度1220mm。
2、链传动是属于具有中间挠性的啮合传动，它兼有齿轮传动和带传动的一些特点。
与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低；链轮齿受力情况较好，承载能力较大；有一定的缓冲和减振性能；中心距或大而结构轻便。
与磨擦型带传动相比，链传动的平均传动比准确；传动效率稍高；链条对轴的拉力较小；同样使用条件下，结构尺寸更为紧凑；此外链条的磨损伸长比较缓慢，张紧调节工作时较小，并且能在恶劣环境条件下工作。
链传动的缺点：不能保持瞬时传动比恒定；工作时有噪声；磨损后易发生跳齿；不适用于空间限制要求中心距小以及急速反向传动的场合。
链条按用途可分为：传动链、输送链、起重链。
滚子链链节的计算方法：链号数乘以25.4mm/16，就是该型号链条的米制节距值。
链号中的后缀有A、B两种。
表示两个系列，A系列起源于美国流行于全世界，B系列起源于英国，主要流行于欧洲。
滚子链规格型号的表示法：08A -1 -88 GB/T1243-19973、齿轮传动特点：1）瞬时传动比恒定。
2）传动比范围大，可用于减速或增速。
3）速度（指节圆圆周速率）和传递功率的范围大，可用于高速（ν＞40m/s）、中速和低速（ν＜25m/s＝的传动；功率可从小于1W到105Kw。
4）传动效率高，一对高精度的渐开线圆柱齿轮，效率可达99%以上。
5）结构紧凑，适用于近距离传动。
6）制造成本较高，某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮，因需要专用或高精度的机床、刀具和量仪等，故制造工艺复杂，成本高。
常见的传动机构
提高效率：通过合理的传动机构设计，提高传动效率，减少能量损失
按照传动方式分类：机械传动、液压传动、气压传动、电力传动 按照传动轴数目分类：单轴传动、双轴传动、多轴传动 按照传动件是否封闭分类：开式传动、闭式传动 按照齿轮传动类型分类：圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动、行星齿轮传动
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01.
02.
03.
04.
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.
06.
传动机构是机 械设备中的重
要组成部分
传动机构的主 要作用是传递
动力和运动
传动机构可以 改变机械设备 的运动方向和
速度
传动机构通常 由齿轮、皮带、 链条等部件组
成
传递动力：将发动机的动力传递到车轮或其他需要动力的部件 变速变矩：通过改变传动比或传动方向，实现变速或变矩的功能
齿轮传动的定义和原理 齿轮传动的类型和特点 齿轮传动的应用范围和实例 齿轮传动的优缺点和未来发展趋势
定义：带传动是 一种挠性传动， 利用带与带轮之 间的摩擦力进行
传动。
类型：常见的带 传动有平带传动、 V带传动和圆带
传动等。
工作原理：带传 动工作时，主动 轮通过摩擦力带 动带运动，带再 带动从动轮转动， 从而完成传动的
传动机构磨损： 定期检查，及时 更换磨损部件
传动机构松动： 调整螺栓或更换 松动部件
传动机构卡滞： 清理异物或调整 传动机构
传动机构异响：检 查轴承或齿轮是否 损坏，更换损坏部 件
选择合适的润滑油：根据传动机构的类型和工作环境选择合适的润滑油，并定期 更换
定期检查：定期检查传动机构的润滑情况，确保各部件正常运转
机械传动概述
补充例题 本传动装置用于带式运输机，工作参数：运输带工作拉力F=5KN， 本传动装置用于带式运输机，工作参数：运输带工作拉力 ， 工作速度=1.6m/s，滚筒直径 工作速度 ，滚筒直径D=500mm，传动效率 ，传动效率η=0.96，在 ， 室内工作（环境最高温度35℃），载荷平稳 连续单向运转， 载荷平稳， 室内工作（环境最高温度 ℃），载荷平稳，连续单向运转， 使用寿命24000小时。本设计拟采用二级圆锥直齿轮减速器， 小时。 使用寿命 小时 本设计拟采用二级圆锥直齿轮减速器， 设计其传动方案。 设计其传动方案。
例一： 例一：
机械传动概论
例二：已知工作机所需功率 传动滚筒效率为0.96，求：电机所需功率。 电机所需功率。 例二：已知工作机所需功率Pw,传动滚筒效率为 传动滚筒效率为 ，
机械传动概论
传动滚筒效率为0.96， 例3：已知工作机所需功率 ＝8KW,传动滚筒效率为 ：已知工作机所需功率Pw＝ 传动滚筒效率为 ， 求：电机所需功率。 电机所需功率。
2 ．带传动等摩擦传动：传动平稳，可过载保护，故一般宜放在转速较高的 带传动等摩擦传动：传动平稳，可过载保护， 运动链初始端 。 3 ．链传动：因传动不均匀，传动中有冲击振动，故不宜放在高速级。 链传动：因传动不均匀，传动中有冲击振动，故不宜放在高速级。
4 ．锥齿轮：一般安排在高速级。 锥齿轮：一般安排在高速级。 5 ．斜齿轮传动：平稳性好于直齿轮传动，相对用于较高速级 斜齿轮传动：平稳性好于直齿轮传动，
2．改变运动规律 ． 实现减速、增速、 实现减速、增速、变速或实现间歇运动
3．传递动力 ． 将原动机的动力以功率或转矩的形式传递给执行构件， 将原动机的动力以功率或转矩的形式传递给执行构件，使执行构件能够完 成预定功能 4．实现远距离的动力和运动的传递 ． 采用带传动、 采用带传动、链传动或轮系传动等均可传递相距较远两轴间的运动 与动力。 与动力。
机械传动装置的主要功能及类型
机械传动装置的主要功能及类型
机械传动装置的主要功能及类型：
一、主要功能
1.传动和转换力：机械传动装置可以将由来源机构传来的动力传递给受力机构，并调整输出力的方向，大小或关系；
2.改变能量形式：机械传动装置可以将功率转化为另一种用途，比如焊接机可以将电能转化为热能；
3.控制开关：机械传动装置可以在打开或关闭之间控制机构的运行，可以控制机构的运动方向；
4.定位和方向控制：机械传动装置可以调整受力机构的位置和方向，以实现受力机构的定位控制。
二、类型
1.带式传动装置：它是机械传动装置中最常用的一种，能将由来源机构传递给受力机构的动力及力量转换到受力机构，能调节输出的力量。
2.齿轮传动装置：它是利用齿轮的窜动转动特性进行传动，由于此种传动装置能在空间内容易组装，且具有精度高的特性，因此广泛应用于机械行业；
3.液压传动装置：它是一种利用液体实现动力传递的机械传动装置，因其能快速实现动力传递，具有体积小、精度高和安全性高等特点，因此在工业中有广泛应用；
4.减速传动装置：它是利用齿轮、链条、皮带等传动装置来实现减速传动，其能够有效减小机械操作速度，从而实现机械行业运作中功率、力量与速度的相互调整，具有广泛的应用前景。
机械传动机构的种类
机械传动机构的种类通常来说，用于步进、伺服电机驱动的机械传动机构，一般有以下几类：1.滚珠丝杠(直接连接)2.滚珠丝杠(减速)3.齿条和小齿轮4.同步皮带(传送带)5.链条驱动6.进料辊7.转盘分度8.主轴驱动汉德保针对机械传动装置,提供步进电机(普通型混合式步进电机,直线丝杆步进电机,防水步进电机,减速步进电机,刹车步进电机等),无刷电机,伺服电机等.传动特性表如下:同步皮带与链条比较，形态上的自由度变大。
主要用于轻载。
皮带轮转动一圈的移动量中包含需要修正。
永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式2008-11-07 来源：internet 浏览：504主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。
为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制，这些位置反馈元件就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位，或曰电机电角度信息，为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时，就有必要调整好位置反馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系，这种调整可以称作电角度相位初始化，也可以称作编码器零位调整或对齐。
下面列出了采用增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。
增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z；带换相信号的增量式编码器除具备ABZ 输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW，UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。
带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V 出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。
机械传动的类型
机械传动的类型带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。
根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。
定义：由柔性带和带轮组成传递运动和（或）动力的机械传动，分摩擦传动和啮合传动。
3．带传动（带传动的组成、类型、特点和应用、带传动的受力分析和应力分析、带传动的弹性滑动和打滑、普通V带传动的设计计算、其他带传动简介）4．链传动（链传动的组成、类型、特点和应用、链传动的运动特性和受力分析、滚子链传动的失效分析和设计计算、链传动的布置和润滑）5．齿轮传动（齿轮传动的类型、特点及应用、齿廓啮合的基本定律、渐开线齿廓、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及基本尺寸、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合和连续传动的条件、渐开线直齿圆柱齿轮的加工及精度、轮齿的失效和齿轮材料、直齿圆柱齿轮传动的强度计算、斜齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、齿轮结构、齿轮传动的润滑和效率、变位齿轮传动、圆弧齿轮传动简介）6．蜗杆传动（蜗杆传动的类型、特点及应用、普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算、蜗杆传动的运动分析和受力分析、蜗杆传动的失效形式、材料和结构、蜗杆传动的强度计算、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算、新型蜗杆传动简介）7．轮系、减速器及机械无级变速传动（轮系的应用及分类、定轴轮系及其传动比、周转轮系及其传动比、混合轮系及其传动比、几种特殊形式的行星传动简介、减速器、摩擦轮传动和机械无级变速传动）8．螺旋传动（螺旋传动的类型和应用、滑动螺旋传动、滚珠螺旋传动简介、静压螺旋传动简介）9．连杆传动（连杆传动的组成、应用及特点、铰链四杆机构的基本形式及其特性、铰链四杆机构的尺寸关系及其演化形式、平面四杆机构设计、连杆传动的结构与多杆机构简介）10．凸轮传动（凸轮传动的组成、应用和类型、从动件的常用运动规律及其选择、用作图法设计凸轮轮廓曲线、用解析法设计凸轮轮廓曲线、凸轮机构基本尺寸的确定、凸轮传动的材料、结构和强度校核）11．棘轮传动、槽轮传动和其他步进传动两轮轴线的相互位置可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。
机械传动类型及分类
分类：平面齿轮传动、空间齿轮传动。
特点优点——适用的圆周速度和功率范围广；传动比准确、稳定、效率高；工作可靠性高、寿命长；可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。
缺点——要求较高的制造和安装精度、成本较高；不适宜远距离两轴之间的传动。
渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有齿顶圆、齿根圆、分度圆、摸数、压力角等。
2、蜗轮蜗杆传动适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。
特点优点——传动比大。
；结构尺寸紧凑。
缺点——轴向力大、易发热、效率低；只能单向传动。
涡轮涡杆传动的主要参数有：模数、压力角、蜗轮分度圆、蜗杆分度圆、导程、蜗轮齿数、蜗杆头数、传动比等。
3、皮带传动包括主动轮、从动轮、环形带。
1）用于两轴平行回转方向相同的场合，称为开口运动，中心距和包角的概念。
2）带的型式按横截面形状可分为平带、V带和特殊带三大类。
3）应用时重点是：传动比的计算、带的应力分析计算、单根V带的许用功率。
带传动的特点优点——适用于两轴中心距较大的传动；带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；过载时打滑防止损坏其他零部件；结构简单、成本低廉。
缺点——传动的外廓尺寸较大；需张紧装置；由于打滑，不能保证固定不变的传动比；带的寿命较短；传动效率较低。
4）周转轮系的传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的方法来计算，必须利用相对运动的原理，用相对速度法(或称为反转法)将周转轮系转化成假想的定轴轮系进行计算。
轮系的主要特点适用于相距较远的两轴之间的传动；可作为变速器实现变速传动；可获得较大的传动比；实现运动的合成与分解。
1、精确度高伺服电机作为动力源，由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构。
它的重复精度误差是0.01%。
2、节省能源可将工作循环中的减速阶段释放的能量转换为电能再次利用，从而减低了运行成本，连接的电力设备仅是液压驱动所需电力设备的25%。
3、精密控制根据设定参数实现精确控制，在高精度传感器、计量装置、计算机技术支持下，能够大大超过其他控制方式能达到的控制精度。
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1、齿轮传动分类：平面齿轮传动、空间齿轮传动。
特点优点——适用的圆周速度和功率范围广；传动比准确、稳定、效率高；工作可靠性高、寿命长；可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。
要求较高的制造和安装精度、成本较高；不适宜远距离两轴之间的传缺点——动。
渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有齿顶圆、齿根圆、分度圆、摸数、压力角等。
、蜗轮蜗杆
传动2
适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。
特点
优点——传动比大。
；结构尺寸紧凑。
缺点——轴向力大、易发热、效率低；只能单向传动。
涡轮涡杆传动的主要参数有：模数、压力角、蜗轮分度圆、蜗杆分度圆、导程、蜗轮齿数、蜗杆头数、传动比等。
3、皮带传动
、环形带。
包括主动轮、从动轮
1）用于两轴平行回转方向相同的场合，称为开口运动，中心距和包角的概念。
带和特殊带三大类。
）带的型式按横截面形状可分为平带、2V带的许用功）应用时重点是：传动比的计算、带的应力分析计算、单根V3率。
带传动的特点—
—适用于两轴中心距较大的传动；带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸优点收振动；过载时打滑防止损坏其他零部件；结构简单、成本低廉。
由于打滑，不能保证固定不变的缺点——传动的外廓尺寸较大；需张紧装置；；带的寿命较短；传动效率较低。
传动比
包括主动链、从动链、环形链条。
链传动与齿轮传动相比，其主要特点：
制造和安装精度要求较低；
中心距较大时，其传动结构简单；
瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。
1）轮系分为定轴轮系和周转轮系两种类型。
2）轮系中的输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比称为轮系的传动比。
等于各对啮合齿轮中所有从动齿轮齿数的乘积与所有主动齿轮齿数乘积之比。
3）在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮，即既作自转，又作公转的齿轮，称为轴线位置固定的齿轮则称为中心轮或太阳轮。
,行星轮
4）周转轮系的传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的方法来计算，必须利用相对运动的原理，用相对速度法(或称为反转法)将周转轮系转化成假想的定轴轮系进行计算。
轮系的主要特点
适用于相距较远的两轴之间的传动；可作为变速器实现变速传动；可获得较大的传动比；实现运动的合成与分解。
1、精确度高
伺服电机作为动力源，由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构。
它的重复精度误差是0.01%。
2、节省能源
可将工作循环中的减速阶段释放的能量转换为电能再次利用，从而减低了运行成本，连接的电力设备仅是液压驱动所需电力设备的25%。
3、精密控制
根据设定参数实现精确控制，在高精度传感器、计量装置、计算机技术支持下，能够大大超过其他控制方式能达到的控制精度。
4、改善环保水平
由于使用能源品种的减少及其优化的性能，污染源减少了，噪音降低了，为工厂的环保工作，提供了更良好的保证。
5、降低噪音
其运行噪音值低于70分贝，大约是液压驱动注塑机噪音值的2/3。
、节约成本6．
此机去除了液压油的成本和引起的麻烦，没有硬管或软喉，无须对液压油冷却，大幅度降低了冷却水成本等。
优点
1)从结构上看，其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率在四类传动方式中是力压群芳的，有很大的力矩惯量比，在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、布局灵活。
2)从工作性能上看，速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应性快，能迅速换向和变速，调速范围宽，调速范围可达100：l到2000：1；动作快速性好，控
制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，便于与电气控制相配合，以及与CPU(计算机)的连接，便于实现自动化。
3)从使用维护上看，元件的自润滑性好，易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化。
4）所有采用液压技术的设备安全可靠性好。
5）经济：液压技术的可塑性和可变性很强，可以增加柔性生产的柔度，和容易对生产程序进行改变和调整，液压元件相对说来制造成本也不高，适应性比较强。
6)液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化已成为世界发展的潮流，便于实现数字化。
缺点
1)液压传动因有相对运动表面不可避免地存在泄漏，同时油液不是绝对不可压缩的，加上油管等弹性变形，液压传动不能得到严格的传动比，因而不能用于如加工螺纹齿轮等机床的内联传动链中。
2)油液流动过程中存在沿损失、局部损失和泄漏损失，传动效率较低，不适宜远距离传动。
3)在高温和低温条件下，采用液压传动有一定的困难。
4)为防止漏油以及为满足某些性能上的要求，液压元件制造精度要求高，给使用与维修保养带来一定困难。
5)发生故障不易检查，特别是液压技术不太普及的单位，这一矛盾往往阻碍着液压技术的进一步推广应用。
液压设备维修需要依赖经验，培训液压技术人员的时间较长。
优点
1）以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。
2）因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一），其损失也很小，所以便于集中供气、远距离输送。
外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境。
3）与液压传动相比，气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质等问题。
4）工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越。
5）成本低，过载能自动保护。
缺点
1）由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。
但采用气液联动装置会得到较满意的效果。
2）因工作压力低（一般为0.31.0MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于10～40kN。
3）噪声较大，在高速排气时要加消声器。
4）气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢，因此，气动控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。