传动系统设计
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变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
安全保护装置
销钉安全离合器 钢珠安全离合器
安全保护装置 摩擦安全离合器
安全保护装置
第五章 传动系统设计
５.1 传动系统的类型和组成 ５.2 传动系统的运动设计 ５.3 内联传动系统的设计原则 ５.4 典型传动系统
５.2 传动系统的运动设计
一、有级变速传动系统的运动设计 二、结构式和结构网 三、转速图的拟定 四、扩大变速系统调速范围的办法 五、齿轮齿数的确定 六、齿轮的布置与排列 七、计算转速的确定
如果由若干传动组串联而成的传动系统，满足基 本组、第一扩大组、第二扩大组……的排列次序，即
级比指数xi由小到大排列，这叫做扩大顺序。
一、有级变速传动系统的运动设计
变速组的变速范围
r imax imin
r ( pi 1) xi i
r0 ( p0 1)x0 2 ( p0 3, x0 1) r1 ( p11)x1 3 ( p1 2, x1 3)
传动系统的类型 按传动比能否变化分
固定传动比传动系统
变速传动系统
有级变速传动 无级变速传动
按动力机驱动执行机构的数目分
独立驱动传动系统 集中驱动传动系统 联合驱动传动系统
固定传动比的传动系统
固定传动比的传动系统
单级圆柱齿轮
两级展开式
两级分流式
三级展开式
两级同轴式 三级分流式
单级圆锥齿轮
圆锥—圆柱齿轮
圆锥—两级圆柱齿轮
固定传动比的传动系统
蜗杆下置式
蜗杆上置式
蜗杆侧置式
少齿差行星齿轮减速器 摆线针轮行星减速器
谐波齿轮减速器
有级变速传动系统 滑移齿轮传动系统
有级变速传动系统
离合器变速传动
塔轮变速传动
无级变速传动系统
（1）机械无级调速器 （2）液压无级调速装置 （3）电气无级调速装置
机械无级调速器
变速装置 啮合器变速
二、传动系统的组成
变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
起停和换向装置 齿轮换向机构
起停和换向装置 齿轮—摩擦离合器换向机构
二、传动系统的组成
变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
制动装置
带式制动器
外抱式制动器
制动装置
内胀蹄式制动器
磁粉制动器
二、传动系统的组成
写成通式
r2 ( p2 1)x2 6 ( p2 2, x2 6)
Rn
Rn nmax
nmin
nmax nmin r0
r0 r1
r1 r2
r2
ri
５.2 传动系统的运动设计
一、有级变速传动系统的运动设计 二、结构式和结构网 三、转速图的拟定 四、扩大变速系统调速范围的办法 五、齿轮齿数的确定 六、齿轮的布置与排列 七、计算转速的确定
ic1 84 4
ic2
70 35
2
ic1
: ic2
1
4
:2
1:6
1: x2
x2 p0 p1
一、有级变速传动系统的运动设计
只要传动比满足传动方程式
i1 : i2 : ipi 1: xi : ( pi 1)xi
就能使主轴获得连续（不重复、不间断）的等比数列。 通常称这样的变速系统为常规变速系统。
xi ——任意相x0 邻两传1 动比的比值
xi
pi
——级比指数或传动特性指数
——该传x0动组1的传动副数
一、有级变速传动系统的运动设计
Βιβλιοθήκη Baidu
扩大组b
22 1
ib1 62 3
42 ib2 42
ib1
: ib2
1
3
:1 1: x1
x1 3 p0
一、有级变速传动系统的运动设计
扩大组c
21 1
一、有级变速传动系统的运动设计 普通车床主传动系统图
一、有级变速传动系统的运动设计
转速图
轴线
转速线 转速点 传动线
一、有级变速传动系统的运动设计
传动比分配方程 基本组a:
1
ia1
2
1
ia2
ia3 1
ia1 : ia2 : ia3 1: :2
通式
i1 : i2 : : ipi 1: xi : :( pi 1)xi
（2）实现变速传动以满足执行机构的经常变速要求； （3）把动力机输出的扭矩变换为执行机构所需的扭矩
或力。 （4）把动力机输出的等速运动转变为执行机构所要求
的、其速度按某种规律变化的运动。 （5）实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不同
速度的执行机构。 （6）联接动力机和执行机构。
一、传动系统的类型及其应用
变速装置 滑移齿轮变速
特点：能传递较大转 矩和较高转速，变速 方便，通过串联变速 组可实现增多变速级 数的目的，没有常啮 合的空转齿轮，因而 空载功能损失较小。 但滑移齿轮不能在运 动中变速，为便于滑 移啮合，多用圆柱齿 轮传动，因而传动的 平衡性不如斜齿圆柱 齿轮传动。
变速装置
离合器变速机构
当变速机构为斜齿或人字齿圆柱齿轮传动时， 不便用滑移齿轮变速，则需用离合器变速。应用较 多的有牙嵌式离合器、齿轮式离合器和摩擦片式离 合器等。牙嵌式或齿轮式离合器变速的特点是：轴 向尺寸小，可传递较大的转矩，传动比较准确，变 速时操纵省力。缺点是：不能在运转中变速，各对 齿轮经常处于啮合状态，磨损较大，传动效率低。 摩擦片式离合器的特点是：可在运转过程中变速， 接合平稳，冲击小，便于实现造化，但轴向尺寸较 长，结构复杂。
第五章 传动系统设计
５.1 传动系统的类型和组成 ５.2 传动系统的运动设计 ５.3 内联传动系统的设计原则 ５.4 典型传动系统
５.1 传动系统的类型和组成
一、传动系统的类型及其应用 二、传动系统的组成
一、传动系统的类型及其应用
传动系统的作用
（1）把动力机械输出的速度降低或增高，以适应执行 机构的需要；
二、结构式和结构网
结构式 变速组的传动副数pi和级比指数xi是它的两个基
本参数。按运动的传递顺序将表示每个变速组的两个 基本参数写成乘积的形式，变是所谓的“传动结构 式”，简称“结构式”
滚轮双圆锥式
双球面圆锥式
棱锥行星式
挠性件式
宽V带式
５.1 传动系统的类型和组成
一、传动系统的类型及其应用 二、传动系统的组成
二、传动系统的组成
变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
变速装置 交换齿轮变速
交换齿轮
特点：结构简单，不需 要变速操纵机构、轴向 尺寸小，变速箱的结构 紧凑，与滑移齿轮相比， 实现同样的变速级数所 用的齿轮数量少。但更 换齿轮费时费力，交换 齿轮又是悬臂安装，刚 性和润滑条件较差。因 此，只适用于不需要经 常变速的机械。
安全保护装置
销钉安全离合器 钢珠安全离合器
安全保护装置 摩擦安全离合器
安全保护装置
第五章 传动系统设计
５.1 传动系统的类型和组成 ５.2 传动系统的运动设计 ５.3 内联传动系统的设计原则 ５.4 典型传动系统
５.2 传动系统的运动设计
一、有级变速传动系统的运动设计 二、结构式和结构网 三、转速图的拟定 四、扩大变速系统调速范围的办法 五、齿轮齿数的确定 六、齿轮的布置与排列 七、计算转速的确定
如果由若干传动组串联而成的传动系统，满足基 本组、第一扩大组、第二扩大组……的排列次序，即
级比指数xi由小到大排列，这叫做扩大顺序。
一、有级变速传动系统的运动设计
变速组的变速范围
r imax imin
r ( pi 1) xi i
r0 ( p0 1)x0 2 ( p0 3, x0 1) r1 ( p11)x1 3 ( p1 2, x1 3)
传动系统的类型 按传动比能否变化分
固定传动比传动系统
变速传动系统
有级变速传动 无级变速传动
按动力机驱动执行机构的数目分
独立驱动传动系统 集中驱动传动系统 联合驱动传动系统
固定传动比的传动系统
固定传动比的传动系统
单级圆柱齿轮
两级展开式
两级分流式
三级展开式
两级同轴式 三级分流式
单级圆锥齿轮
圆锥—圆柱齿轮
圆锥—两级圆柱齿轮
固定传动比的传动系统
蜗杆下置式
蜗杆上置式
蜗杆侧置式
少齿差行星齿轮减速器 摆线针轮行星减速器
谐波齿轮减速器
有级变速传动系统 滑移齿轮传动系统
有级变速传动系统
离合器变速传动
塔轮变速传动
无级变速传动系统
（1）机械无级调速器 （2）液压无级调速装置 （3）电气无级调速装置
机械无级调速器
变速装置 啮合器变速
二、传动系统的组成
变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
起停和换向装置 齿轮换向机构
起停和换向装置 齿轮—摩擦离合器换向机构
二、传动系统的组成
变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
制动装置
带式制动器
外抱式制动器
制动装置
内胀蹄式制动器
磁粉制动器
二、传动系统的组成
写成通式
r2 ( p2 1)x2 6 ( p2 2, x2 6)
Rn
Rn nmax
nmin
nmax nmin r0
r0 r1
r1 r2
r2
ri
５.2 传动系统的运动设计
一、有级变速传动系统的运动设计 二、结构式和结构网 三、转速图的拟定 四、扩大变速系统调速范围的办法 五、齿轮齿数的确定 六、齿轮的布置与排列 七、计算转速的确定
ic1 84 4
ic2
70 35
2
ic1
: ic2
1
4
:2
1:6
1: x2
x2 p0 p1
一、有级变速传动系统的运动设计
只要传动比满足传动方程式
i1 : i2 : ipi 1: xi : ( pi 1)xi
就能使主轴获得连续（不重复、不间断）的等比数列。 通常称这样的变速系统为常规变速系统。
xi ——任意相x0 邻两传1 动比的比值
xi
pi
——级比指数或传动特性指数
——该传x0动组1的传动副数
一、有级变速传动系统的运动设计
Βιβλιοθήκη Baidu
扩大组b
22 1
ib1 62 3
42 ib2 42
ib1
: ib2
1
3
:1 1: x1
x1 3 p0
一、有级变速传动系统的运动设计
扩大组c
21 1
一、有级变速传动系统的运动设计 普通车床主传动系统图
一、有级变速传动系统的运动设计
转速图
轴线
转速线 转速点 传动线
一、有级变速传动系统的运动设计
传动比分配方程 基本组a:
1
ia1
2
1
ia2
ia3 1
ia1 : ia2 : ia3 1: :2
通式
i1 : i2 : : ipi 1: xi : :( pi 1)xi
（2）实现变速传动以满足执行机构的经常变速要求； （3）把动力机输出的扭矩变换为执行机构所需的扭矩
或力。 （4）把动力机输出的等速运动转变为执行机构所要求
的、其速度按某种规律变化的运动。 （5）实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不同
速度的执行机构。 （6）联接动力机和执行机构。
一、传动系统的类型及其应用
变速装置 滑移齿轮变速
特点：能传递较大转 矩和较高转速，变速 方便，通过串联变速 组可实现增多变速级 数的目的，没有常啮 合的空转齿轮，因而 空载功能损失较小。 但滑移齿轮不能在运 动中变速，为便于滑 移啮合，多用圆柱齿 轮传动，因而传动的 平衡性不如斜齿圆柱 齿轮传动。
变速装置
离合器变速机构
当变速机构为斜齿或人字齿圆柱齿轮传动时， 不便用滑移齿轮变速，则需用离合器变速。应用较 多的有牙嵌式离合器、齿轮式离合器和摩擦片式离 合器等。牙嵌式或齿轮式离合器变速的特点是：轴 向尺寸小，可传递较大的转矩，传动比较准确，变 速时操纵省力。缺点是：不能在运转中变速，各对 齿轮经常处于啮合状态，磨损较大，传动效率低。 摩擦片式离合器的特点是：可在运转过程中变速， 接合平稳，冲击小，便于实现造化，但轴向尺寸较 长，结构复杂。
第五章 传动系统设计
５.1 传动系统的类型和组成 ５.2 传动系统的运动设计 ５.3 内联传动系统的设计原则 ５.4 典型传动系统
５.1 传动系统的类型和组成
一、传动系统的类型及其应用 二、传动系统的组成
一、传动系统的类型及其应用
传动系统的作用
（1）把动力机械输出的速度降低或增高，以适应执行 机构的需要；
二、结构式和结构网
结构式 变速组的传动副数pi和级比指数xi是它的两个基
本参数。按运动的传递顺序将表示每个变速组的两个 基本参数写成乘积的形式，变是所谓的“传动结构 式”，简称“结构式”
滚轮双圆锥式
双球面圆锥式
棱锥行星式
挠性件式
宽V带式
５.1 传动系统的类型和组成
一、传动系统的类型及其应用 二、传动系统的组成
二、传动系统的组成
变速装置 起停和换向装置 制动装置 安全保护装置
变速装置 交换齿轮变速
交换齿轮
特点：结构简单，不需 要变速操纵机构、轴向 尺寸小，变速箱的结构 紧凑，与滑移齿轮相比， 实现同样的变速级数所 用的齿轮数量少。但更 换齿轮费时费力，交换 齿轮又是悬臂安装，刚 性和润滑条件较差。因 此，只适用于不需要经 常变速的机械。