第七章摩擦轮与带传动
《精密机械基础》知识点汇总知识分享
精密机械设计考试重点整理第二章工程材料和热处理低碳钢：含碳≤0.25% 中碳钢：含碳0.25%~0.60% 高碳钢：含碳＞0.60%第四节钢的热处理（P23）普通热处理：退火、正火、淬火、回火表面热处理：表面淬火、化学热处理第四章平面机构的结构分析机构是按一定方式联接的构件组合体。
使两构件直接接触，而又能产生一定相对运动的联接（可动联接）称为运动副。
点接触或线接触的运动副成为高副；面接触的运动副称为低副。
机构运动简图的画法（P67例题4-1）第四节平面机构的自由度构件所具有的独立运动数目称为自由度，做平面运动的自由构件具有三个自由度。
机构自由度计算公式F=3n-2P L-P H自由度等于1的机构，在具有一个原动件时运动是确定的。
机构自由度、原动件数目与机构运动之间的关系：①当F≤0时，构件间不可能具有相对运动；②当F＞0时，原动件数大于机构自由度，机构会遭到损坏；原动件数小于机构自由度，机构运动不确定；③只有当原动件数等于机构自由度时，机构才具有确定的运动。
计算机构自由度时应注意的事项：（P69）①复合铰链：在同一轴线上有两个以上的构件用转动副联接时，则形成复合铰链。
若有m个构件用复合铰链联接时，则应含有（m-1）个转动副。
②局部自由度：在有些机构中，某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动，把这些构件所产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。
③虚约束：在机构中，有些运动副的约束可能与其他运动副的约束重复，因而这些约束对机构的运动实际上并无约束作用，这类约束称为虚约束。
第五节平面机构的组成原理和结构分析高副低代（P71）（什么是高副低代？怎么样代？特殊情况？）不能再拆的最简单的自由度为零的构件称为组成机构的基本杆组。
由二个构件三个低副组成，称之为Ⅱ级杆组，是应用最广的杆组。
平面机构的结构分析（P74）第五章平面连杆机构平面连杆机构是由若干刚性构件用低副（回转副、移动副）联接而成的一种机构，主要作用是用来传递运动、放大位移或改变位移的性质。
2023大学_精密机械设计(庞振基黄其圣著)课后答案
2023精密机械设计(庞振基黄其圣著)课后答案精密机械设计(庞振基黄其圣著)内容简介前言基本物理量符号表绪论第一章精密机械设计的基础知识第一节概述第二节零件的工作能力及其计算第三节零件与机构的误差估算和精度第四节工艺性第五节标准化、系列化、通用化第六节零件的设计方法及其发展思考题及习题第二章工程材料和热处理第一节概述第二节金属材料的力学性能第三节常用的工程材料第四节钢的热处理第五节表面精饰第六节材料的选用原则思考题及习题第三章零件的几何精度第一节概述第二节极限与配合的基本术语和定义第三节光滑圆柱件的极限与配合及其选择第四节形状与位置公差及其选择第五节表面粗糙度及其选择思考题及习题第四章平面机构的结构分析第一节概述第二节运动副及其分类第三节平面机构的运动简图第四节平面机构的自由度第五节平面机构的组成原理和结构分析思考题及习题第五章平面连杆机构第一节概述第二节铰链四杆机构的基本型式及其演化第三节平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第四节平面四杆机构的设计思考题及习题第六章凸轮机构第一节概述第二节从动件常用运动规律第三节图解法设计平面凸轮轮廓第四节解析法设计平面凸轮轮廓第五节凸轮机构基本尺寸的确定思考题及习题第七章摩擦轮传动和带传动第一节概述第二节磨擦轮传动第三节磨擦无级变速器第四节带传动第五节同步带传动第六节其它带传动简介思考题及习题第八章齿轮传动第一节概述第二节齿廓啮合基本定律第三节渐开线齿廓曲线第四节渐开线齿轮各部分的名称、符号和几何尺寸的计算第五节渐开线直齿圆柱齿轮传动第六节渐开线齿廓的切制原理、根切和最少齿数第七节变位齿轮第八节斜齿圆柱齿轮传动第九节齿轮传动的失效形式和材料第十节圆柱齿轮传动的强度计算第十一节圆锥齿轮传动第十二节蜗杆传动第十三节轮系第十四节齿轮传动精度第十五节齿轮传动的空回第十六节齿轮传动链的设计思考题及习题第九章螺旋传动第一节概述第二节滑动螺旋传动第三节滚珠螺旋传动第四节静压螺旋传动简介思考题及习题第十章轴、联轴器、离合器第一节概述第二节轴第三节联轴器第四节离合器思考题及习题第十一章支承第一节概述第二节滑动摩擦支承第三节滚动摩擦支承第四节弹性摩擦支承第五节流体摩擦支承及其它形式支承第六节精密轴承思考题及习题第十二章直线运动导轨第一节概述第二节滑动摩擦导轨第三节滚动摩擦导轨第四节弹性摩擦导轨第五节静压导轨简介思考题及习题第十三章弹性元件第一节概述第二节弹性元件的基本特性第三节螺旋弹簧第四节游丝第五节片簧第六节热双金属弹簧第七节其它弹性元件简介思考题及习题第十四章联接第一节概述第二节机械零件的联接第三节机械零件与光学零件的联接思考题及习题第十五章仪器常用装置第一节概述第二节微动装置第三节锁紧装置第四节示数装置第五节隔振器思考题及习题第十六章机械的计算机辅助设计第一节概述第二节计算机辅助设计系统的原理与构成第三节表格和线图的处理第四节机械优化设计第五节设计举例思考题及习题参考文献精密机械设计(庞振基黄其圣著)目录本书对精密机械及仪器仪表中常用机构和零部件的工作原理、适用范围、结构、设计计算方法，以及工程材料、零件几何精度的基础知识等诸方面均作了较为详细的阐述。
摩擦轮传动和带传动
摩擦轮传动和带传动§1-1 摩擦轮传动一、摩擦轮传动的工作原理和传动比1.摩擦轮传动工作原理摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。
图1―la所示为最简单的摩擦轮传动，由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮组成。
在正常传动时，主动轮依靠摩擦力的作用带动从动轮转动，并保证两轮面的接触处有足够大的摩擦力，使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。
如果摩擦力矩小于阻力矩，两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象，这种现象称为“打滑”。
增大摩擦力的途径，一是增大正压力，二是增大摩擦因数。
增大正压力可以在摩擦轮上安装弹簧或其他的施力装置 (图1—2a)。
但这样会增加作用在轴与轴承上的载荷，导致增大传动件的尺寸，使机构笨重。
因此，正压力只能适当增加。
增大摩擦因数的方法，通常是将其中一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造，在另一个摩擦轮的工作表面，粘上一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等。
轮面较软的摩擦轮宜作主动轮，这样可以避免传动中产生打滑，致使从动轮的轮面遭受局部磨损而影响传动质量。
2.传动比机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比。
对于摩擦轮传动，其传动比就是主动轮转速与从动轮转速的比值。
传动比用符号i表示，表达式为(1-1)式中 nl――主动轮转速，r/min;nz——从动轮转速，r/min。
如图1―la所示，传动时如果两摩擦轮在接触处P点没有相对滑移，则两轮在p点处的线速度相等，即v1=v2。
因为 v1= ()v2= ()所以或由此可知:两摩擦轮的转速之比等于它们直径的反比。
与式 (1-1) 比较，得（1-2）式中主动轮直径，mm;从动轮直径，mm二、摩擦轮传动的特点与其他传动相比较，摩擦轮传动具有下列特点:1．结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的传动。
2．传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。
3．过载时，两轮接触处会产生打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起到安全保护作用。
螺旋传动传动
第一章 摩擦轮传动和带传动
上一页
下一页
返 回
结 束
§1—1 摩擦轮传动
三、普通螺旋传动
1、普通螺旋传动的运动形式 、 ①螺杆原位传动、螺母移动 螺杆原位传动、 应用于机床进给机构
②螺母固定、螺杆转动和移动 应用于螺旋压力机构中 螺母固定、 ③螺母原位转动、螺杆移动 螺母原位转动、 应用于升降装置
第一章 摩擦轮传动和带传动
第一章 摩擦轮传动和带传动
上一页
下一页
返 回
结 束
§1—1 摩擦轮传动
五、滚珠螺旋传动
1、组成:滚珠、螺杆、螺母及滚珠循环装置 、组成 滚珠 螺杆、 滚珠、 2、优点：滚动摩擦阻力小、磨损小、传动效率高、传动时 、优点：滚动摩擦阻力小、磨损小、传动效率高、 运动稳定、 运动稳定、动作灵敏
第一章 摩擦轮传动和带传动
第一章 摩擦轮传动和带传动
上一页 下一页 返 回 结 束
§1—1 摩擦轮传动
二、螺旋传动的特点
优点：结构简单、工作连续平稳、转动比大、承载 优点：结构简单、工作连续平稳、转动比大、 能力强、传递运动准确、容易实现自锁。 能力强、传递运动准确、容易实现自锁。
缺点：磨损大，传动效率低。 缺点：磨损大，传动效率低。
第一章 摩擦轮传动和带传动
上一页
下一页
返 回
结 束
§1—1 摩擦轮传动
四、差动螺旋传动
1．什么叫做差动螺旋传动：由两个螺旋副组成的、使活动 ．什么叫做差动螺旋传动：由两个螺旋副组成的、 的螺母与螺杆产生差动的螺旋传动称为差动螺旋传动。 的螺母与螺杆产生差动的螺旋传动称为差动螺旋传动。 2. 实际移动距离和方向公式: 实际移动距离和方向公式 L=N(P1+\-P2) L----------活动螺母的实际移动距离，mm； 活动螺母的实际移动距离， 活动螺母的实际移动距离 ； N----------螺杆的回转圈数； 螺杆的回转圈数； 螺杆的回转圈数 P1---------机架上固定螺母的导程，mm； 机架上固定螺母的导程， 机架上固定螺母的导程 ； P2---------活动螺母的导程。 活动螺母的导程。 活动螺母的导程 说明： 表示旋向相同。 说明：“+”号，表示两螺纹旋向相反 “-”表示旋向相同。 号 表示两螺纹旋向相反; 表示旋向相同
摩擦轮与带传动
2．探求最佳工作速度，如试验设备，自动线的试调等。
3．某些仪器和设备中的计算装置和测试装置 4．需缓速起动的场合。
类型：
二、变速范围 如图所示，假设轮1和轮2作无滑动的纯滚动
i12
1 2
n1 n2
R2 R1
设轮1以ω1转动， R2 由R2max向R2min变化， ω2由ω2min向ω2max变化
2)摩擦系数要大，以便在传递同样的圆周力时减小 两轮间的法向压力
3)表面接触强度和耐磨性要好，以保证传动所需的寿命
4)在干摩擦条件下，吸湿性要小。
具体应根据不同要求而定:
1)淬火纲——淬火钢或铸铁 :高速、高效、尺寸紧凑、闭式传动
2)铸铁——铸铁:尺寸较大、转速较低、开式传动 3)钢(铸铁)——橡胶、石棉或其它工程塑料： f较大，但强度较低，
i12在i12max至i12min之间得到无级的变化
i12 max i12 min
1 2 min
1 2 max
R2 max R1
R2 min R1
ω1不变的情况下，从动轴角速度ω2的调节范围为：
Rb
i12max i12min
n2max n2 min
D2max D2 min
R2 : R2max R2min
缺点：1．传动比不能精确地恒定 2．转矩不宜过大。 3．磨损快，寿命低。 4．传动效率低。
第七章 带传动
一、带传动的类型和张紧装置 a.带传动的工作原理
第四节 带传动
一、带传动的类型和张紧装置
b.应用：
c.带的截面形式：
平型带；V带； 圆带，多楔带
平带传动时,摩擦力:F=Qf
带传动
§7-2 带传动的工作情况分析
§8-2 带传动的工作情况分析
一、受力分析
初拉力F0 ： 带传动尚未工作，带 所受的拉力称为张紧 力。 紧边拉力F1 松边拉力F2 设带的总长度不变，则
F1－F0＝F0－F2 即： F1 ＋F2＝2F0 （1 ）
F0
1
F0
2
F0
a
F0
尚未工作状态
F2
n1
主动
υ F2
多楔带传动：
圆带传动：
平带传动分为：开口传动；交叉传动和半交叉传动（见图7－2b）。
பைடு நூலகம்
概 述
带的剖面形状
概 述
Semi-intersecting belt
带传动概述4
概 述
4．带传动的特点 优点： 1. 适用于中心距较大的传动， 2. 带有弹性，能缓冲减振，运转平稳，噪音小； 3. 摩擦带传动过载时带与带轮打滑，以此保护其他零件。 4. 结构简单，成本低； 缺点：1. 带的寿命短，在有油的场合，寿命更短；
小带轮上的包角为：
1 180
d d 2 d d1 a 57.3
（2）带的基准长度Ld
Ld 2a
2
(d d 2 d d1 )
(d d 2 d d1 ) 2 4a
（3） 中心距a
a 2 Ld (d d 2 d d1 ) [2 Ld (d d 2 d d1 )]2 8(d d 2 d d1 ) 2 8
2. 对摩擦带传动，传动比不恒定； 3. 效率较低。 5．带传动的应用 在各类机械中应用广泛，但摩擦带传动不适用于对传动比有精确 要求的场合。
通常，传递的功率 ≤ 700 kW；带速一般为5～25m/s；传动比 i ≤7。
摩擦轮传动和带传动
带传动在工业传送带中发挥了重要作用，其优点为结构简单、成本低、维护方便等，是一种非常有效的 传动方式。
06
CATALOGUE
总结
摩擦轮传动和带传动的总结
摩擦轮传动和带传动是两种常用的机械传动方式，它 们在传动原理、应用场景、优缺点等方面存在显著差
异。
输标02入题
摩擦轮传动依靠接触面之间的摩擦力传递动力，具有 结构简单、传动效率高、传递扭矩大等优点，但同时 也存在对安装精度要求高、易磨损等缺点。
案例结论
摩擦轮传动在汽车发动机启动装置中发挥了重要作用，其优点为结构简单、可靠性高、传 递效率高等，是一种非常有效的传动方式。
带传动案例
案例描述
带传动是一种通过皮带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的传动方式。它具有结构简单、成本低、维护方便等优 点，广泛应用于各种机械系统中。
案例分析
带传动的一个典型应用是工业传送带。在工业生产线上，传送带将物料从一个工作站传递到另一个工作站，从而实现 自动化生产。在这个过程中，带传动的优点得到了充分体现，如结构简单、成本低、维护方便等。
车、航空等领域。
承载能力有限
由于摩擦轮传动的摩擦 力有限，因此其承载能 力相对较小，不适合传
递大功率。
摩擦轮传动的应用场景
01
02
03
机械制造
在机械制造领域，摩擦轮 传动常用于各种机床、加 工中心等设备的传动系统 。
汽车工业
在汽车工业中，摩擦轮传 动广泛应用于发动机、变 速器、刹车系统等部件的 传动。
总结
摩擦轮传动和带传动在不同领域有各自的应用场 景，应根据实际需求和应用场景进行选择。
05
CATALOGUE
案例分析
机械基础_第七章
40
V带弯绕在带轮上时，在弯曲平面内保持原长不变的周线称为节线，V带中所 有节线构成的平面称为节面，其宽度称为节宽bp。为方便V带的识别，通常在V带 的外层表面印刷一定的标记，普通V带的标记由带的型号、基准长度公称值和标 准号组成。其中，基准长度即V带节线的长度，用Ld表示，其值可从规定的系列 中选取。例如，标记B1250 GB/T 11544—1997表示依据国家标准GB/T 11544— 1997制造、基准长度为1 200 mm的B型普通V带。
（a）同步带传动
（b）汽车发动机正时系统
同步带传动的组成及应用
7.1.1 带传动概述
3. 带传动的特点和应用 带传动的优点
传动带具有弹性，能缓冲吸振，传动过程平稳，噪声小；过载时，摩擦型带与 带轮间会出现打滑，从而防止传动零件的破坏，具有过载保护的功能；结构简单、 使用及维护方便，制造和安装精度要求不高；适用于中心距较大的传动。
7.1.2 V带和V带轮
2. 普通V带的型号和标记
普通V带的截面为等腰梯形，根据国标GB/T 11544—1997《普通V带和窄V带 尺寸》的规定，普通V带按截面尺寸由小到大可分为Y，Z，A，B，C，D，E共七 种型号。在其他条件相同的情况下，截面尺寸越大，传递的功率越大。它们的具 体尺寸如下表所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 概述 第二节 摩擦轮传动 第三节 摩擦无级变速器 第四节 带传动 第五节 同步带传动 第六节 其他带传动简介
第七章摩擦轮与带传动
本章重点
1、摩擦轮及带传动的弹性滑动及实际传动比 2、摩擦轮及带传动的打滑 3、带传动的应力分析，最大应力的位置 4、为什么要限制小轮的最小直径？ 5、为什么要限制带速不能太大也不能太小？ 6、加张紧轮的位置 7、带的松紧边拉力关系以及欧拉公式 8、同步带的设计内容
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
2．打滑： 当f.Fn<Ft 时主动轮将不能带动从动轮，接
触表面将会产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。
打滑后果：将使摩擦轮面产生严 重摩损，因而使传动寿命降低
打滑现象一般允许发生在起、制 动等短暂时间内，正常工作时， 必须设法避免。
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
第七章：第三节 摩擦无级减速器
第七章摩擦轮与带传动
第七章：第三节 摩擦无级减速器
二、变速范围
如图所示，假设轮1和轮2作无滑动的纯滚动
i12
1 2
n1 n2
R2 R1
第七章摩擦轮与带传动
第七章：第三节 摩擦无级减速器
设轮1以ω1转动
i12
1 2
R2 R1
R2由R2max向R2min变化
注意：为使磨损均匀，轮面较软的材料最好用作主动 轮，否则打滑时将使从动轮面遭受局部磨损。
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
第三节 摩擦无级变速器
一、无级变速器应用场合和类型 1．运转中需经常连续地改变速度。 2．探求最佳工作速度。 3．某些仪器和设备中的计算装置和测试装置 4．需缓速起动的场合。
两摩擦轮表层由于在摩擦力的作用下产生不同情况的 切向弹性变形而引起的相对滑动叫做弹性滑动。
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
由于弹性滑动的存在，使得从动轮的圆周速度v2， 低于主动轮的圆周速度v1
滑差率： (v1 v2 ) / v1 100%
金属 ε=0.2~1% 非金属材料 ε=1~5%
第七章摩擦轮与带传动
第七章 结束
第七章摩擦轮与带传动
第一节 概述
摩擦轮传动和带传动——借助于摩擦力传递运动和扭矩
优点：1．结构简单，易于制造 2．传动平稳，噪声小 3．变速传动时，传动比调节简便，无级变速 4．过载时有保护作用(打滑)
缺点：1．传动比不能精确地恒定
2．转矩不宜过大 3．磨损快，寿命低 4．传动效率低
Fa=Fn.sinδ
∵ δ1<δ2
∴ Fa1<Fa2
因此要获得同样大小的 法向力，可移动小轮， 较省力，操作方便
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
四、摩擦轮材料
1)弹性模量要大，以减小弹性滑动和滚动摩擦损失;
2)摩擦系数要大，以便在传递同样的圆周力时减小 两轮角的法向压力;
3)表面接触强度和耐磨性要好，以保证传动所需的 寿命;
第七章摩擦轮与带传动
第七章：第一节 概述
第二节 摩擦轮传动
一、传动的工作原理 利用主、从动轮之间的 摩擦力传递运动和扭矩
f.Fn≥Ft
法向力 Fn 摩擦力 f.Fn 工作圆周力 Ft
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
弹性滑动 摩擦轮在接触面间可能出现的性质不同的滑动
打滑 1．弹性滑动：
4)在干摩擦条件下，吸湿性要小。
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
具体应根据不同要求而定:
1)淬火纲——淬火钢或铸铁 :高速、高效、尺寸紧凑、闭式传动 2)铸铁——铸铁:尺寸较大、转速较低、开式传动 3)钢(铸铁)——橡胶、石棉或其它工程塑料： f较大，但强度较低
小功率和仪器中(干摩擦)
ω2由ω2min向ω2max变化
i12在i12max至i12min之间 得到无级的变化
i12 max i12 min
1 2 min
1 2 max
R2 max
R1 R2 min
R1
第七章摩擦轮与带传动
第七章：第三节 摩擦无级减速器
第四节 带传动
一、带传动的类型和张紧装置
a.原理：由主动带轮和从动带轮间通过挠性的传 动带传递运动和动力的。
i n1 D2
n2 D1(1 )
圆锥摩擦轮传动
i n1 D2 sin 2 n2 D1(1 ) sin (1 ) 第七1章摩擦轮与带传动
第七章：第二节 摩擦轮传动
注意：弹性滑动在摩擦轮传动中是不可避免的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ弹性滑动后果: 速度损失→功率损失，实际传动比 偏差，使传动精度降低
措施：采用高弹性模量材料制作轮面
b.应用：常用于传递相距较大两轴回转运动(主要）， 或把回转运动转换成直线运动，或实现变 速比的传动。
材料的弹性模量E越低，弹性滑动越厉害
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
存在弹性滑动时摩擦轮的实际传动比：
n主 n入 i n从 n出
圆柱摩擦轮传动：
(v1 v2) / v1 100%
n1D1 n2D2
601000 601000
n1D1
n1D1 n2 D2 n1D1
60 1000
三、作用在轴上的载荷
Ft——作用在圆周方向的载荷 Fn——接触面间的法向力
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
计算轴、支承
1．圆柱摩擦轮 Fr——径向力——指向轮心
Fr=Fn
Ft——圆周力——主反从同 Ft=f.Fn
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
2．圆锥摩擦轮
Ft——圆周力——主反从同 Fr——径向力——指向轮心 Fa——轴向力——背向锥顶
第七章摩擦轮与带传动
适用范围很大功率：18~220kw 传动比: 7~ 25
微动装置
第七章：第二节 摩擦轮传动
第七章摩擦轮与带传动
二、法向力的计算
(一)圆柱摩擦轮传动
Fn
k.Ft f
K—— 载荷系数k=1.2~1.5(功率传动) k=3.0(示数传动)
考虑载荷的不平稳性及保证传动的可靠性
Ft
1000P / v
1000P 60 1000
D1n1
Fn
19.1106
kP fD1n1
若取k=1.35,f=0.2，第一个式子，则Fn≈7Ft
∴摩擦轮传动功率第七不章摩擦宜轮与带过传动 大
第七章：第二节 摩擦轮传动
(二)圆锥摩擦轮传动
D1应换为主动轮的平均直径Dm1
Fn 19.1106
kP f .Dm1.n1