【正文】 因素： 按動力機類型的不同，進行起動和換向裝置方案的選擇。 如 P117圖 516的履帶式推土機靠主離合器 5控制傳動系統(tǒng)起停，靠嚙合器 b控制傳動系統(tǒng)正反轉，從而控制執(zhí)行機構的運動狀態(tài)。 如 P107圖 51的起重機，就是用按鈕控制交流異步電動機的起停和換向的。 (一 )起停和換向裝置方案的選擇 (2)需要換向，但不頻繁。 執(zhí)行機構和執(zhí)行構件要頻繁正轉和反轉，要頻繁起動和停車。 P108圖 53所示的龍門起重機，小車行走和大車行走 2個執(zhí)行機構都要正反轉，但由于每個方向工作時間較長，換向不頻繁。 作用 :控制執(zhí)行機構的起動、停車 ,改變運動方向 . 對起停換向裝置的基本要求 :操縱方便省力 ,安全可靠 ,結構簡單 ,能傳遞足夠的動力 . 如 P109圖 56所示的鉆機，鉆桿在工作過程中需作往復移動，主行程是鉆孔，鉆桿一邊轉動，一邊向下移動；反行程是提升鉆具，鉆桿向上移動。 如 P102圖 418鉚釘冷鐓機，工作過程中，主軸 1不需要反轉，因此傳動系統(tǒng)不用設置換向裝置。潤滑油從油泵輸出后經(jīng)濾油器、冷卻器后，從變速箱前端蓋進入各軸中心孔，流到各軸承進行循環(huán)潤滑； ④ 各軸的前軸端采用多個 O型橡膠密封圈和油封密封，密封性能好； ⑤ 軸 Ⅲ 的軸向位置用鋼墊片進行調整，以保證錐齒輪的正確嚙合位置。軸 Ⅰ 及軸 Ⅱ 的圓柱滾子軸承外環(huán)用彈性檔圈定位，軸 Ⅲ 的圓柱滾子軸承外環(huán)用圓柱銷定位。 前支承均為雙列向心球面滾子軸承，能承受由斜齒輪引起的軸向力。 b嚙合 套 控制正反轉， b嚙合 套 與 a、c、 d3個嚙合 套 可構成 5個前進檔， 4個后退檔。傳動系統(tǒng)把發(fā)動機 6和驅動履帶的鏈輪聯(lián)接起來。 P118圖 517是該推土機 變速箱結構 ，變速箱采用嚙合器變速裝置。 在套筒 6的內圓錐面上裝有摩擦材料，可以加大摩擦系數(shù)，又耐磨損。先同步后變速，可減小變速過程中的沖擊，因此變速過程平穩(wěn)。 ② 嚙合過程 ：實現(xiàn)同步運轉后，繼續(xù)左移嚙合套 4，由于彈簧受壓縮，銷釘 3壓入 套筒 6孔中， 套筒 6不移動，嚙合套 4的內齒同時與 套筒 左齒環(huán) 1的外齒嚙合，完成嚙合過程。在套筒 6和左、右齒環(huán) 7之間設計了一個可配合的圓錐副 5；在嚙合套 4與套筒 6間設置了一個彈簧控制的銷釘 3聯(lián)接。 ◆ 同步嚙合器 的工作原理： P116圖 515。在嚙合套 2的齒中部切一個環(huán)槽，在中間齒輪 3的齒環(huán)上切 2道槽，齒輪 3的輪齒在軸向被分成了 3段，中間段的齒厚比兩邊段減薄了 ～ 。因此換檔不輕便，噪聲較大。 a)圖 是加寬式結構，把嚙合套 2的齒寬加大，嚙合套的齒寬超過齒環(huán) 2~3mm，這樣載荷集中在嚙合套齒的中部，可減小輪齒的扭轉變形和非操縱軸向力，有利于防止自動脫檔。 圖 513 具有間隔短齒的嚙合器結構 1－齒環(huán)； 2－嚙合套 將兩側齒環(huán)的齒間隔地縮短一個長度 a， a≈2mm，以便于移動嚙合套時，輪齒先插入齒環(huán)的齒槽間隙較大的一部分，當嚙合套與齒環(huán)速度一致后，再將整個齒長插入齒槽中。1ZZi ? 普通嚙合器有 2個缺點： (1)當移動嚙合套時（如從中間位置向左移動，這時嚙合套 7與齒輪 3轉速不同）， 會發(fā)生頂齒現(xiàn)象 ； (2)嚙合套 7同時與兩個齒輪嚙合時，會因振動及非操縱軸向力作用而自動退出從而導致 脫檔 。嚙合套 7內齒同時與齒輪 6嚙合，使得齒輪 2與軸 1相連接而傳遞運動和動力，其速比為： (3)嚙合套 7位于右邊位置，嚙合套 7內齒同時與齒輪 6嚙合，使得齒輪 5與軸 1相連接而傳遞運動和動力， 速比為： 239。 嚙合套 7有 3個位置，可實現(xiàn) 3個運動狀態(tài)： (1)嚙合套 7位于中間位置，見圖 a)。 嚙合器工作原理及結構 主動軸 1上空套著雙聯(lián)齒輪 3及 4；中間齒輪 6與主動軸 1固聯(lián)；嚙合套 7上有內齒，其模數(shù)和齒數(shù)與外齒輪 6相同，通過內齒可和齒輪 5嚙合。 n1n2n3n4 (四 )嚙合器變速機構 ◆ 普通嚙合器 工作原理見 P115圖 512。 此變速裝置可實現(xiàn) 4個速比： 一般規(guī)定 ,變速器編號時各檔 : i1i2i3i4 1 2 3 4 離合狀態(tài) M M3接合 M M4分離 M M4接合 M M3分離 M M3接合 M M4分離 M M4接合 M M3分離 變速箱速比 925751854 ??48521854 ??i ??i ??i 離合器變速機構可以克服滑移齒輪變速機構的缺點：如 (1)可實現(xiàn)在運轉中變速 (采用摩擦離合器 )； (2)變速過程中齒輪不用軸向移動，就可實現(xiàn)變速，因此，可采用斜齒圓柱齒輪傳動，傳動平穩(wěn)； (3)軸向尺寸較小 (離合器摩擦片間隙大大小于齒輪寬度 )。 Z7Z5 Z66三齒輪空套在 V軸上， Z7 Z52齒輪與離合器 M3的主動盤固聯(lián)，離合器 M3的從動盤與軸 V用花鍵動聯(lián)接。 M2的主動盤與 Ⅳ 軸用花鍵動聯(lián)接，從動盤與齒輪 Z4 Z34固聯(lián)，齒輪 Z4Z34與軸 Ⅳ 空套。 Ⅳ 軸上有兩個電磁控制摩擦離合器 M1和 M2。 圖 511為電磁控制摩擦離合器變速箱的簡圖。 離 合 摩擦離合器 按 操縱方式 分類有 3種形式：機械操縱式、液壓操縱式、電磁操縱式。 ZZnn ? 摩擦式離合器 可在運轉中離合，而且離合平穩(wěn)，有過載保護作用。239。因此，不能發(fā)揮離合器變速機構的優(yōu)越性。2轉速轉動狀態(tài)： M1分離， M2接合，軸 Ⅱ 轉速 ： 常用的離合器按 工作原理 分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器。 Z139。嚙合。 M1和 M2分別和 Ⅰ軸用花鍵實現(xiàn)動聯(lián)接；動力從 Ⅱ 軸輸出， Ⅱ 軸上固聯(lián)著兩個齒輪 Z Z239。 最簡單的離合器變速機構見下圖。 (2)為便于嚙合，多采用直齒圓柱齒輪傳動，傳動不平穩(wěn)、承載能力差； (3)軸向尺寸較大。 設計多聯(lián)齒輪時應注意： (1)能傳遞較大的轉矩和較高的轉速； (2)可在較大的變速范圍里實現(xiàn)較多的變速級數(shù)； (3)沒有常嚙合的空轉齒輪，空載功率損失較小。 缺點：在切齒和磨齒時需要有一定寬度的退刀槽，軸向尺寸 B較大。ZZZnnZ Z Z? 多聯(lián)齒輪有兩種結構：整體式和組合式 。1 4 212 4 39。439。64432112 ZZZZZZnn ?639。32112 ZZZZZZnn ?639。6439。439。 (1)3聯(lián)齒輪右移， 2聯(lián)齒輪右移 (2)3聯(lián)齒輪右移， 2聯(lián)齒輪左移 (3)3聯(lián)齒輪左移， 2聯(lián)齒輪右移 (6)3聯(lián)齒輪居中， 2聯(lián)齒輪左移 (4)3聯(lián)齒輪左移， 2聯(lián)齒輪左移 (5)3聯(lián)齒輪居中， 2聯(lián)齒輪右移 滑移齒輪變速機構可從 Ⅲ 軸輸出 6個轉速： 639。39。 Z639。39。39。 Z439。39。39。 Z339。、 Z539。 ，它們分別可和齒輪 Z439。、 Z639。用平鍵和 Ⅱ 軸聯(lián)接 。39。39。和 Z539。相嚙合 。39。39。它們分別可和 Ⅱ 軸上的齒輪 Z439。39。39。 動力由電動機經(jīng)齒輪 Z Z2減速輸入到 Ⅰ 軸； Ⅰ 軸上有一個 3聯(lián)滑移齒輪，齒數(shù)分別為 Z339。舉例說明什么叫獨立驅動，集中驅動和聯(lián)合驅動的傳動系統(tǒng)，并說明什么情況下采用這些傳動系統(tǒng)。 (2)交換齒輪 ZA、 ZB在箱體外通常懸臂布置，支承剛度差，密封和潤滑條件差； 適用于不經(jīng)常變速的機械 . 思考題： 簡述傳動系統(tǒng)的功能和要求，以 P107圖 51說明怎樣使動力機與執(zhí)行機構匹配，舉例說明怎樣通過傳動系統(tǒng)滿足對機械系統(tǒng)起動、制動、反向及空載等方面的要求。 中心距 : 交換齒輪變速裝置的 優(yōu)點 ： 結構簡單，不需要變速操縱機構 ,經(jīng)濟性較好。 速比為： )(2ZZ20652336ZZ2244ABAB21BA ZZmanni????? 在保證 ZA+ZB=Z∑為常數(shù)的情況下，改變交換齒輪 ZA、 ZB的齒數(shù)就可達到變速的目的。 常用的變速裝置有以下幾類： (一 )交換齒輪變速機構 圖 58所示交換齒輪變速箱，動力從電動機由 Ⅰ軸 輸入 箱體 ，轉速為 n1，經(jīng)過 Z2 Z44齒輪減速，從Ⅱ 軸將動力輸出箱體。但由于轉速降低、轉矩就會加大，變速裝置中傳動零件的尺寸、重量加大，變速操縱力加大。存在一個問題： 怎樣決定變速裝置和減速裝置在運動鏈中位置， 有如下兩種方案： 方案 1： 動力機 變速裝置 減速裝置 執(zhí)行機構 方案 2： 減速裝置 1 動力機 變速裝置 減速裝置 2 執(zhí)行機構 由于變速裝置接近動力機，轉速較高，轉矩較小，變速裝置中傳動零件尺寸較小，重量較輕，變速操縱的力較??；但由于變速裝置轉速高，在變速時容易引起沖擊、振動和噪聲。 ? 變速裝置 、 減速裝置在運動鏈中位置的決定 對汽車、拖拉機這一類的機械系統(tǒng)，對傳動系統(tǒng)有兩方面的要求：一是傳動系統(tǒng)的傳動比較大 (動力機 — 內燃機輸出轉速較高，而執(zhí)行構件 — 車輪轉速較慢 )；二是 變速范圍 Rmax較大 (車輪的最高轉速和最低轉速相差較大 )。 (7)潤滑、密封、散熱良好。 (5)工作平穩(wěn)、噪聲、振動較小。 (3)滿足速度和轉矩范圍的要求，對有級變速裝置還要求滿足執(zhí)行機構要求的級數(shù)。 ◆ 執(zhí)行系統(tǒng)有多個轉矩和轉速時，應按 最大轉矩進行承載能力計算 ，按最高轉速進行精度設計 。 ◆ 執(zhí)行系統(tǒng)具有恒轉矩的機械特性 ，執(zhí)行系統(tǒng)可能傳遞不同功率， 應按最大功率 決定變速裝置的承載能力 。與固定傳動比系統(tǒng)不同，要按不同情況決定零件的載荷。在 《 機械系統(tǒng)設計 》 課程里將學習 變速裝置 — 可變傳動比傳動系統(tǒng) 的設計。 (若執(zhí)行機構不需要變速 ,采用固定傳動比的傳動系統(tǒng) ) 但如果機械系統(tǒng)中的執(zhí)行系統(tǒng)要求不同轉速或轉矩，應采用可變傳動比的傳動系統(tǒng) — 變速裝置 。確定傳動系統(tǒng)的組成及其結構是傳動系統(tǒng)設計的任務 . 第三節(jié) 傳動系統(tǒng)的組成 一、變速裝置 作用 :把動力機輸出的轉速和轉矩，變成執(zhí)行機構需要的轉速和轉矩。這些對傳動類型的選擇也有影響。 四 、 傳動類型的選擇 應綜合考慮下面一些因素選擇適合的傳動類型及其組合 (8方面因素 )： 執(zhí)行系統(tǒng)的工作狀況； 動力機的機械特性和調速性能； 對傳動比的要求，包括傳動比的大小、范圍及準確程度； 對傳動系統(tǒng)尺寸、重量、布置的要求； 工作環(huán)境的要求，如溫濕度、易燃、易爆要求，環(huán)境粉塵情況等； 經(jīng)濟性要求，如可靠性、壽命、傳動效率、制造費用、運轉費用、維修費用等； 操縱與控制方式要求，如從自動化程度上講有人工控制和自動控制；從控制方式上講，有單機控制和多機聯(lián)動，這些都對傳動類型的選擇有影響。電傳動過程中有電能和機械能的轉換。 圖 57 雙輸入軸圓弧齒輪減速器結構圖 三、按工作原理分類 按工作原理不同，傳動 系統(tǒng) 可分為： 機械傳動 系統(tǒng) 、 流體傳動 系統(tǒng) 和 電 傳動 系統(tǒng) 。 P110圖 57為雙輸入軸圓弧齒輪減速器，由兩個動力機從兩個輸入軸輸入動力，在減速器里將動力合并，從一個輸出軸輸出，輸出功率可大于 1000KW。 (三 )聯(lián)合驅動的傳動系統(tǒng) 低速、重載、大功率、執(zhí)行機構少而慣性較大的機械，一般需要的驅動功率較大。P109圖 56所示鉆機傳動系統(tǒng)也屬于一個動力機集中驅動的傳動系統(tǒng)。 ◆ 機械系統(tǒng)上只有一個動力機。 ③ 其他采用集中驅動的系統(tǒng) ◆ 一些中小機械，有多個距離較近的執(zhí)行構件，它們需要的驅動功率不大，當用一個動力機驅動，傳動系統(tǒng)也不復雜，也采用集中驅動。 電阻壓帽自動機 該機器有 4個執(zhí)行機構： (1)將電阻坯 8和電阻帽 7送上工位的機構 (圖中沒有畫出 )； (2)將電阻坯件壓緊的機構，凸輪 6和壓頭 13組成的凸輪機構； (3)、 (4)分別將左、右電阻帽 7壓向電阻坯件 8的機構，由凸輪 9和推桿 1 15組成的凸輪機構。用傳動系統(tǒng)把動力機輸出的運動和動力按順序分配到不同位置的執(zhí)行構件上，使其協(xié)調工作。 圖中是利用設置在 機床主軸和絲杠間的二級圓柱齒輪傳動，通過 A、 B、C、 D四個齒輪的齒數(shù)來滿足上述關系，從而來保證產品的加工質量。 當用該車床加工