化工设备机械基础第三章.ppt
化工设备机械基础,第三章机械传动基础及化工运转设备,3.1 概述,3.1.1 机械传动的概念,化工生产中必须对所处理的流性物料进行输送，通常应用到如下图所示的输送装置，其中电动机提供动力来源，故称之为原动机、输送带直接运送物料完成工作任务，称工作机、V带及带轮齿轮和传动轴等传递运动和动力的中间环节，故称机械传动系统。,图31 带式运输机传动示意,3.1.2 机械传动的作用,1）、改变原动机输出的转速和动力的大小以满足工作机的需求。,2）、把原动机输出的运动形式转变为工作机所需的运动形式。,总之机械传动系统就是将原动机的工作性能改变至完全符合工作机的要求。,3.1.3 机械传动的种类,机械传动,摩擦传动,啮合传动,V带传动,平带传动,同步带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动,图34 蜗轮蜗杆传动示意图,图32 带传动示意图,图34 齿轮传动示意图,图33 链传动示意图,3.1.4 机械传动的效率与传动比,机械传动的能力大小可以用传递的功率、传动的效率和传动比来表示。1）、功率与效率在机械传动中一定有能量损耗，工作机接收到的功率Pw小于原动机的输出功率Po，故用二者的比值来表示机械传动的效率：,=Pw Po,说明传动效率,若传动系统由带传动、齿轮传动、轴、联轴器传动构成，则传动系统的总效率就等于系统中各种传动效率的连乘积。,2）、传动比,机械传动的传动比：主动件的转速n1(或1)和从动件的转速n2（2）之比，用i表示。i=n1/n2=1/2,当i1时，该传动系统为减速传动，i值越大减速能力越强；当i1时，该传动系统为增速传动，i值越小增速能力越强。,图35 带传动示意图,3.1.5 机械传动系统的一般组成,机械传动中，往往有若干轴及其周围连接着的零件，共同完成机械传动任务。构成机械传动的各种零件中：齿轮、带及带轮为传动类零件；轴和轴承为支承类零件；键、联轴器为连接类零件；箱体为固定传动零件。,带轮,轴,套筒,齿轮,滚动轴承,轴承盖,键,图36 机械传动组成,3.2 常见机械传动,3.2.1 带传动,1）、工作原理主动轮转动时，依靠带与带轮之间的静摩擦力，使从动轮转动，从而将主动轴上的运动和动力传递给从动轴，实现了带传动。2）、带传动的种类最常见的是V型带和平带，还有同步齿形带和针孔带。3）、带的传动比主要是指主动带轮与从带轮的转速之比。i=n1/n2由于啮合传动，两带轮的圆周速度相等，同时圆周速度与带轮的直径成正比，故传动比 i=n1/n2=d1/d2,图37 平带传动示意图,图38 V带传动示意图,图39 同步齿形带传动示意图,图310 针孔带传动示意图,4）、带传动的特点,优点：传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,过载打滑的特点，可保护传动机构,可远距离传动,结构简单,制造、安装和维护方便。但传动比不准确,效率较低,寿命较短,且对轴的压力 大。常应用于传动比不要求准确、功率P100kW、传动比i5、v=5 25m/s以及有过载保护的场合。,缺点：,应用场合：,3.2.2 链传动,1）、链传动的组成、特点与分类,组成,如下图所示，链传动由主动轮1、从动轮2和链条3组成，依靠链轮与链条的啮合传递运动和动力。,平均传动比准确，传动效率高，承载能力大，能在高温、有灰尘、水、油的恶劣环境下工作；但传动平稳性较差、仅能用于两平行轴间的传动。,特点,分类：,链传动中最常见的是套筒滚子链和齿形链（见书65页图37、8）,图311 链传动示意图,3.2.3 齿轮传动,1）、齿轮传动的概念、种类与特点概念：两齿轮互相啮合，其中一个轮的齿拨动另一个轮的齿，从而使另一个轮随之转动，这种传动称齿轮传动。分类：,齿向与轴线平行（直齿圆柱齿轮）,外啮合,内啮合,齿轮齿条,齿向与轴线相交,斜齿圆柱齿轮,平面齿轮机构(两齿轮间轴线平行),人字齿轮,直齿齿轮外啮合,直齿齿轮内啮合,齿轮齿条啮合,斜齿圆柱齿轮,人字齿轮,空间齿轮机构（两齿轮间轴线不平行）,两齿轮轴线相交,两齿轮轴线相交错,直齿,斜齿,曲线齿,蜗杆传动,交错轴斜齿轮传动,两轴线相交的直齿齿轮,两轴线相交的斜齿齿轮,两轴交错的斜齿轮,蜗轮蜗杆,2）、齿轮传动的特点及应用具有传递运动准确、瞬时传动比恒定、传递效率高、使用寿命长、结构紧凑等优点，所以齿轮传动是现代机械中应用最广泛的传动机构之一。3）、渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称和主要参数何为渐开线齿轮？以动画说明渐开线齿轮的形成。,、齿轮各部分名称,ra,rf,r,齿顶圆,齿根圆,分度圆,齿距,p,齿槽宽,e,齿厚,s,齿顶高,ha,齿根高,hf,P=e+sh=ha+hf,全齿高,h,、标准直齿圆柱齿轮的各部分尺寸计算公式,4)、渐开线圆柱齿轮的正确啮合条件与传动比,、正确啮合的条件两齿轮模数相等，齿形角同时相等，即：,m1=m2=m,1=2=,、传动比设主动轮齿数z1，转速n1，从动轮齿数z2，转速n2，齿轮的传动比为：,i=n1/n2=z2/z1,5)、齿轮的失效形式和维护,齿面磨损：在开式齿轮的传动中，由于润滑不良和灰尘的落入，会加剧齿面的磨损，造成渐开线齿形的破坏，使齿轮传动的平稳性、精度和强度降低。维护：对开式齿轮，要做润滑和除尘工作。齿面点蚀：在闭式齿轮的传动中，当齿面较软，润滑油较稀时，齿面上会产生细小裂纹，齿啮合时润滑油挤入裂纹，使裂纹扩展直至齿轮表面材料剥落，形成小坑，使齿轮传动不平稳、噪声增大。维护：对闭式齿轮，要做齿面硬化处理、并选择规定黏度的润滑油。,齿面胶合：当承受重载时，由于齿面之间相互摩擦发热，使两齿面啮合时互相黏着，分开时较软的齿面材料被撕下，齿面形成沟痕。维护：选择齿面硬度足够的齿轮，并添加有抗胶合添加剂的润滑油。轮齿折断：轮齿在长时间受载或短时间过载以及不正确操作时而发生折断。维护：选择齿面强度足够的齿轮，使用时要严格按规程操作，并采用过载保护等措施。,
