第一章摩擦輪傳動(dòng)(1)

1、 第一章 機(jī)械傳動(dòng) -摩擦輪傳動(dòng) 機(jī)械組 蔣飛 考綱要求 （1）理解摩擦輪傳動(dòng)的工作原理和增大 摩擦力的措施。 （2）了解摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、類(lèi)型、主 要參數(shù)和應(yīng)用。 教學(xué)內(nèi)容 摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合 摩擦輪傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比 滾筒拋丸清理機(jī) 摩擦輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械中 摩擦輪傳動(dòng) 1-電機(jī) 2-傳送帶 3、5-摩擦盤(pán) 4-軸 6-飛輪 7、10-連桿 8-螺母 9-螺桿 11-擋塊 12-滑塊 13-手柄 摩擦壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 摩擦輪傳動(dòng) 摩擦壓力機(jī)的工作原理是： 利用飛輪和摩擦盤(pán)的接觸傳 動(dòng)，并借助螺桿與螺母的相 對(duì)運(yùn)動(dòng)原理而工作的。 摩擦壓力機(jī)是靠相互垂直的摩擦盤(pán)(

2、或圓錐)體和飛輪的接 觸,用其接觸產(chǎn)生的摩擦力使工作裝置作上下直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).其 傳動(dòng)方式是:電機(jī)-減速裝置-主動(dòng)摩擦盤(pán)-被動(dòng)摩擦盤(pán)-螺旋 機(jī)構(gòu)-工作裝置或工作臺(tái).工作原理是:電機(jī)及減速裝置帶動(dòng) 主動(dòng)摩擦盤(pán)(既兩個(gè)垂直安裝的圓盤(pán))轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)摩擦盤(pán)旋轉(zhuǎn) 軸可左右移動(dòng).軸上有撥叉,撥叉安裝在一杠桿機(jī)構(gòu)上,與操 縱桿連接.裝有摩擦片的被動(dòng)摩擦盤(pán),水平安裝在螺旋桿上, 螺旋桿另一端與工作裝置連接,螺母安裝在機(jī)架中間.當(dāng)運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí),抬起或壓下操縱桿拉動(dòng)撥叉,使左或右主動(dòng)摩擦盤(pán)與 被動(dòng)摩擦盤(pán)接觸,靠?jī)赡Σ帘P(pán)的摩擦力使被動(dòng)摩擦盤(pán)旋轉(zhuǎn), 帶動(dòng)螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng),使工作裝置沿導(dǎo)軌上下移動(dòng). 1-1 摩擦輪傳動(dòng) 1-1摩擦輪傳動(dòng)

3、 一一 摩擦輪傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比摩擦輪傳動(dòng)的工作原理和傳動(dòng)比 摩擦輪傳動(dòng)工作原理摩擦輪傳動(dòng)工作原理 摩擦輪傳動(dòng)是利用兩輪直接接觸所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳摩擦輪傳動(dòng)是利用兩輪直接接觸所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳 遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng) 最簡(jiǎn)單的摩擦輪傳最簡(jiǎn)單的摩擦輪傳 動(dòng)，由兩個(gè)動(dòng)，由兩個(gè)相互壓緊相互壓緊的的 圓柱形摩擦輪組成在圓柱形摩擦輪組成在 正常傳動(dòng)時(shí)，主動(dòng)輪依正常傳動(dòng)時(shí)，主動(dòng)輪依 靠摩擦力的作用帶動(dòng)從靠摩擦力的作用帶動(dòng)從 動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證兩輪動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證兩輪 的接觸處有足夠大的摩的接觸處有足夠大的摩 擦力，使主動(dòng)輪產(chǎn)生的擦力，使主動(dòng)輪產(chǎn)生的 摩擦力矩足以克服從動(dòng)摩擦

4、力矩足以克服從動(dòng) 輪上的阻力矩輪上的阻力矩 摩擦輪傳動(dòng)摩擦輪傳動(dòng)工作原理工作原理 注意：注意：如果摩擦力矩小于阻力矩，兩輪面接觸處在傳動(dòng)中會(huì)如果摩擦力矩小于阻力矩，兩輪面接觸處在傳動(dòng)中會(huì) 出現(xiàn)相對(duì)滑移現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為出現(xiàn)相對(duì)滑移現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“打滑打滑” 為了克服為了克服“打滑打滑”，必須適當(dāng)增大兩輪面接觸處的摩，必須適當(dāng)增大兩輪面接觸處的摩 擦力。增大摩擦力的途徑，一是增大正壓力，二是增大摩擦力。增大摩擦力的途徑，一是增大正壓力，二是增大摩 擦系數(shù)。擦系數(shù)。 增大正壓力可以在摩擦輪上裝置彈簧或其它的施力裝置增大正壓力可以在摩擦輪上裝置彈簧或其它的施力裝置 （如圖所示）。（如圖所示）。采

5、用增大正壓力的方法會(huì)增加作用在軸與軸采用增大正壓力的方法會(huì)增加作用在軸與軸 承上的載荷，導(dǎo)致增大傳動(dòng)件的尺寸，使機(jī)構(gòu)笨重。因此，承上的載荷，導(dǎo)致增大傳動(dòng)件的尺寸，使機(jī)構(gòu)笨重。因此， 正壓力只能適當(dāng)增加。正壓力只能適當(dāng)增加。 知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接 增大摩擦因數(shù)的方法：通常是將其中一個(gè)摩擦輪用鋼或鑄鐵增大摩擦因數(shù)的方法：通常是將其中一個(gè)摩擦輪用鋼或鑄鐵 材料制造，在另一個(gè)摩擦輪的工作表面，粘上一層石棉，皮革，材料制造，在另一個(gè)摩擦輪的工作表面，粘上一層石棉，皮革， 橡膠布，塑料或纖維材料等，輪面較軟的摩擦宜作主動(dòng)輪，這橡膠布，塑料或纖維材料等，輪面較軟的摩擦宜作主動(dòng)輪，這 樣可以避免傳動(dòng)中產(chǎn)生打滑，致

6、使從動(dòng)輪的輪面遭受局部磨損樣可以避免傳動(dòng)中產(chǎn)生打滑，致使從動(dòng)輪的輪面遭受局部磨損 而影響傳動(dòng)質(zhì)量而影響傳動(dòng)質(zhì)量 2傳動(dòng)比傳動(dòng)比 機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的 傳動(dòng)比，用符號(hào)傳動(dòng)比，用符號(hào)“i”表示。對(duì)于摩擦輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比表示。對(duì)于摩擦輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比 就是主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值。就是主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值。 式中式中 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min； 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。 1 n 2 n 2 1 n n i 2 n 1 n 如圖所示的摩擦輪傳動(dòng)中，如果兩摩擦輪在接觸處如圖所示的摩擦輪傳動(dòng)中，如果兩摩擦

7、輪在接觸處P點(diǎn)沒(méi)有點(diǎn)沒(méi)有 相對(duì)滑移，則兩輪在相對(duì)滑移，則兩輪在P點(diǎn)的線(xiàn)速度相等。點(diǎn)的線(xiàn)速度相等。V1=V2 因?yàn)橐驗(yàn)?601000 11 1 nD v （m/s） 601000 22 2 nD v （m/s） 所以 2211 DnDn 1 2 2 1 D D n n i sm nD v/ 601000 11 1 因?yàn)?sm nD v/ 601000 2 2 2 2 1 2 1 211 2 D D n n DnDn 或 如圖所示的摩擦輪傳動(dòng)中，如果兩摩擦輪在接觸處如圖所示的摩擦輪傳動(dòng)中，如果兩摩擦輪在接觸處P點(diǎn)沒(méi)有點(diǎn)沒(méi)有 相對(duì)滑移，則兩輪在相對(duì)滑移，則兩輪在P點(diǎn)的線(xiàn)速度相等。點(diǎn)的線(xiàn)速度相等。 因

8、為因?yàn)?所以所以 因此因此 由此可知:兩摩擦輪的轉(zhuǎn)速之比等于它們直徑的反比 2 1 2 1 D D n n i 式中式中 主動(dòng)輪直徑，主動(dòng)輪直徑，mm; 從動(dòng)輪直徑，從動(dòng)輪直徑，mm. 1 D 2 D 練習(xí)練習(xí) 例一對(duì)圓柱摩擦輪傳動(dòng)，要求兩軸中心距為240毫米,傳動(dòng) 比i=2，試計(jì)算主動(dòng)輪直徑 和從動(dòng)輪直徑 各為多少毫米？ 1 D 2 D 解. （1）i=D2/D1=2 （2）a=D1+D2=240 由（1）（2）得：D1=80 D2=160 1 1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，適用于兩軸中心距較近結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，適用于兩軸中心距較近 的傳動(dòng)。的傳動(dòng)。 傳動(dòng)時(shí)噪聲小，并可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速、變向。

9、傳動(dòng)時(shí)噪聲小，并可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速、變向。 過(guò)載時(shí)，在兩輪接觸處會(huì)產(chǎn)生打滑，因而可防止過(guò)載時(shí)，在兩輪接觸處會(huì)產(chǎn)生打滑，因而可防止 薄弱零件的損壞，起到安全保護(hù)作用。薄弱零件的損壞，起到安全保護(hù)作用。 在兩輪接觸處有產(chǎn)生打滑的可能，所以不能夠保在兩輪接觸處有產(chǎn)生打滑的可能，所以不能夠保 持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。 傳動(dòng)效率較低，不宜傳遞較大的扭距，主要適用傳動(dòng)效率較低，不宜傳遞較大的扭距，主要適用 于高速小功率傳動(dòng)場(chǎng)合。于高速小功率傳動(dòng)場(chǎng)合。 二摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn)二摩擦輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 按兩輪軸線(xiàn)的相對(duì)位置，摩擦輪傳動(dòng)可分為兩軸平按兩輪軸線(xiàn)的相對(duì)位置，摩擦輪傳動(dòng)可分為兩軸平 行和兩軸相交兩類(lèi)。行和兩

10、軸相交兩類(lèi)。 1兩軸平行的摩擦輪傳動(dòng)兩軸平行的摩擦輪傳動(dòng) 外接圓柱式摩擦輪傳動(dòng)外接圓柱式摩擦輪傳動(dòng) 內(nèi)接圓柱式摩擦輪傳動(dòng)內(nèi)接圓柱式摩擦輪傳動(dòng) 前者兩軸轉(zhuǎn)向方向相反，后者兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同 三摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合三摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合 兩軸相交的摩擦輪傳動(dòng)兩軸相交的摩擦輪傳動(dòng) 外接圓錐式摩擦輪傳動(dòng)外接圓錐式摩擦輪傳動(dòng)內(nèi)接圓錐式摩擦輪傳動(dòng)內(nèi)接圓錐式摩擦輪傳動(dòng) 兩軸相交的摩擦輪傳動(dòng)，其摩擦輪多為圓錐形，并有外兩軸相交的摩擦輪傳動(dòng)，其摩擦輪多為圓錐形，并有外 接圓錐式和內(nèi)接圓錐式兩種。此外也有圓柱圓盤(pán)式結(jié)構(gòu)接圓錐式和內(nèi)接圓錐式兩種。此外也有圓柱圓盤(pán)式結(jié)構(gòu)（示（示 意圖），意圖），如滾子平盤(pán)式

11、無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)。如滾子平盤(pán)式無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)。圓錐形摩擦輪安裝時(shí)，圓錐形摩擦輪安裝時(shí)， 應(yīng)使兩輪的錐頂重合，以保證兩輪錐面上各接觸點(diǎn)處的線(xiàn)速應(yīng)使兩輪的錐頂重合，以保證兩輪錐面上各接觸點(diǎn)處的線(xiàn)速 度相等。度相等。 三摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合三摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合 如圖外接圓錐式 應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合 直接接觸的摩擦輪傳動(dòng)原理一般應(yīng)用于摩擦壓力機(jī)、直接接觸的摩擦輪傳動(dòng)原理一般應(yīng)用于摩擦壓力機(jī)、 摩擦離合器、制動(dòng)器、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器以及儀器的傳動(dòng)機(jī)摩擦離合器、制動(dòng)器、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器以及儀器的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)等場(chǎng)合。構(gòu)等場(chǎng)合。 滾子平盤(pán)式無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)滾子平盤(pán)式無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu) 三摩擦輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合三摩擦輪傳

12、動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合 如圖所示 滾子平盤(pán)式無(wú)級(jí) 變速機(jī)構(gòu)示意圖 1滾子 2平盤(pán) 圖1-3所示為滾子平盤(pán)式機(jī)械無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的示意圖。 當(dāng)動(dòng)力源帶動(dòng)軸I上的滾子1以恒定的轉(zhuǎn)速nl回轉(zhuǎn)時(shí)，因滾子緊 壓在平盤(pán)2上，靠摩擦力的作用，使平盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)從動(dòng)軸 以轉(zhuǎn)速n2回轉(zhuǎn),假定滾子與平盤(pán)接觸線(xiàn)AB的中點(diǎn)C處無(wú)相對(duì)滑移， 為純滾動(dòng)，則滾子與平盤(pán)在點(diǎn)C處的線(xiàn)速度相等，可得 V1C=V2C 即 傳動(dòng)比為 式中 r1 滾子半徑，mm; r2 滾子素線(xiàn)中點(diǎn)到從動(dòng)軸軸線(xiàn)的距 離，mm。 若將滾子1沿平盤(pán)2表面作徑向移動(dòng)，改 變 ，從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 隨之改變。由于 可在 一定范圍內(nèi)任意改變，所以軸可以獲得 無(wú)級(jí)變速。 例1滾子平盤(pán)式機(jī)械無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)比：i= 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2= 應(yīng)用特點(diǎn)：在一定的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變速在一定的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變速 例2分析圖示摩擦壓力機(jī)工作原理并回答： (1)若螺桿為右旋，則圖示位置螺桿向_方向運(yùn)動(dòng)； (2)要使螺桿反向運(yùn)動(dòng)，雙摩擦輪應(yīng)向_調(diào)節(jié)； (3)在 M和N兩位置，_位置速度??； (4)若螺桿在運(yùn)動(dòng)中 突然“卡死”，機(jī)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生_現(xiàn)象。 課堂練習(xí) 2 1 1 1 r r