18 第18章减速器和变速器.pptx

第1页：第18章 减速器和变速器

第18章 减速器和变速器：第18章减速器和变速器§18-1减速器§18-2变速器§18-3摩擦轮传动简介

第2页：减速器的功用与类型

减速器的功用与类型：中用来减速，也可以用来增速。齿轮减速器蜗杆减速器蜗杆－齿轮减速器行星齿轮减速器摆线针轮减速器谐波齿轮减速器§18-1减速器组成：由齿轮传动和蜗杆传动组成。类型除了部分旋转类机械如鼓风机、水泵等直接由原动机驱动之外、绝大多数的工作机械其工作部分的转速与原动机的转速不一致，因此，需要协调原动机与工作机之间的速度。

第3页：展开式三级圆柱齿轮减速器特点

展开式三级圆柱齿轮减速器特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、因而应用很广泛。上述六种减速器已有标准系列产品，只有在选不到合适的产品时，才自行设计制造减速器。一、齿轮减速器类型：单级圆柱齿轮减速器展开式双级圆柱齿轮减速器

第4页：分流式双级圆柱齿轮

分流式双级圆柱齿轮：减速器两级锥齿轮—圆柱齿轮减速器分流式三级圆柱齿轮减速器同轴式双级圆柱齿轮减速器分流式双级圆柱齿轮减速器单级锥齿轮减速器

第5页：产品实例

产品实例：展开式三级圆柱齿轮减速器

第6页：减速器产品实例

减速器产品实例：结构紧凑、传动比大、工作平稳、噪声较小、传动效率低。二、蜗杆减速器类型：其中S——低速级，f——高速级下蜗杆式上蜗杆式侧蜗杆式fff双级蜗杆减速器fS

第7页：三维模型

三维模型：蜗杆减速器

第8页：蜗杆—齿轮减速器

蜗杆—齿轮减速器：特点，通常把蜗杆传动作为高速级，因为在高速时，蜗杆传动的效率较高。三、蜗杆—齿轮减速器类型：fSffS

第9页：产品实例

产品实例：蜗杆—齿轮减速器

第10页：变速器１．有级

变速器１．有级：变速器有级变速器的传动只能按既定的设计要求通过操纵机构分级进行变速，有级变速器的类型见下页。功用：根据需要能随时改变传动比。减速器的传动比是固定的，但在工程实际中，有些工作机往往需要在几种不同的转速下工作，这就需要根据使用要求在工作中随时调整原动机与工作机之间的传动比。

类型有级变速器无级变速器

第11页：变速器的主动轴与从动轴

变速器的主动轴与从动轴：变速器III离合器式齿轮变速器III塔轮变速器III拉键式变速器III塔轮变速器滑移齿轮变速器拉键式变速器离合器式齿轮变速器有级变速的器类型

第12页：无级变速器滚轮

无级变速器滚轮：平板式变速器钢球无级变速器菱锥无级变速器宽V带无级变速器类型实现无级变速的方法机械无级变速电气无级变速电气无级变速可控硅调速变频调速——压动机调速无级变速器的传动比在设计预定的范围内无级地进行改变。

工作原理：依靠摩擦传动，改变主动件和从动件的输出半径，实现传动比的无变化。类型：本章介绍的内容

第13页：主动轮III从动平盘弹簧

主动轮III从动平盘弹簧：v =ω2r2= r1ω1(1)滚轮——平板式变速器接触点的速度：组成：主动轮、从动盘、弹簧。工作原理：调整主动轮的位置，就改变了r2的大小，从而实现无级变速。III主动轮从动平盘弹簧r1r2特点：①结构简单、制造方便；②因为存在较大相对滑动，故磨损严重，传递功率不大。

传动比：i12=ω1/ω2=r2/ r1单击动画

第14页：钢球无级变速器传动比

钢球无级变速器传动比：i12= R2r1/ R1r2组成：锥轮、钢球（通常为6个）、支承轴。工作原理：调整支承轴的倾角，可改变钢球的传动半径r1和r2，从而实现无级变速。特点：①结构简单、传动平稳，相对滑动小，结构紧凑；②要求钢球加工精度高。

钢球支承轴从动锥轮主动锥轮= r1/ r2因为R1=R2IIIIIIr1R1r2R2实际上是两对摩擦轮传动

第15页：菱锥无级变速器传动比

菱锥无级变速器传动比：i12= r1R2/ R1r2组成：主动轮、从动轮、锥菱、支承架。工作原理：调整支架的水平位置，可改变菱锥的传动半径r1和r2，从而实现无级变速。从动轮主动轮III菱锥支承架支承架从动轮菱锥r1r2R1R2

第16页：宽V带无级变速器的传动比

宽V带无级变速器的传动比：i12= r2/ r1组成：固定锥轮、活动锥轮、宽V带。工作原理：同步调整活动锥轮的轴向位置，可改变锥轮的传动半径r1和r2，从而实现无级变速。固定锥轮III活动锥轮IIIr2r1

第17页：产品实例

产品实例：机械式无级变速器机械——电器组合式无级变速器变频器减速器

第18页：不能保证精确的传动

不能保证精确的传动

• 比机械无级变速器的优点
• 结构简单
• 过载时可利用摩擦传动元件间的打滑而避免损坏机器
• 运转平稳、无噪声，可用于较高转速的传动；易于平缓连续的变速
• 承受过载和冲击能力差，传递大功率时结构尺寸过大
• 轴和轴承上的载荷较大

第19页：汽车变速器简介

汽车变速器简介：汽车变速器是一种典型的机械式有级变速器。应用实例：桑塔纳轿车变速器。汽车发动机（活塞式内燃机）的扭矩和转速变化范围较小，无法适应实际使用的要求，因此，需在汽车的传动系统中设置变速器。

它有：四个前进挡，一个倒挡，一个空挡位置。输入轴4挡3挡2挡倒挡1挡输出轴

第20页：空挡位置与离合器

空挡位置与离合器：空挡离合器1离合器2换挡手柄

第21页：第一挡传动比i1

第一挡传动比i1：第一挡：i1=3.455输出轴反向旋转

第22页：第二挡传动比i2

第二挡传动比i2：第二挡：i2=1.944

第23页：第三挡传动比i3

第三挡传动比i3：第三挡：i3=1.286

第24页：第四挡传动比i4

第四挡传动比i4：第四挡：i3=0.909

注：原文标注为“第四挡：i3=0.909”，按挡位顺序应为 i4=0.909，此处保留原文数值并提示核对。

第25页：倒挡传动比iR

倒挡传动比iR：倒挡iR=3.167输出轴同向旋转←A向倒挡齿轮

第26页：摩擦轮传动

摩擦轮传动：圆锥摩擦轮传动除了在机械无级变速器中广泛采用外，在锻压、起重、运输、机床、仪表等设备中也常用到，其基本型式见下图：§18-3摩擦轮传动简介F圆柱平摩擦轮传动圆柱槽摩擦轮传动aD2D1FpFp中间为空挡正转反转

第27页：摩擦轮传动基本型式的演化

摩擦轮传动基本型式的演化：增速减速

第28页：摩擦轮传动靠摩擦

摩擦轮传动靠摩擦：传递运动，接触处不可避免地要产生弹性滑动，有的传递型式还要产生几何滑动，过载时会出现打滑。主要失效形式是对摩擦轮材料的主要要求是：１.接触疲劳强度高，耐磨性好、以便延长工作寿命；摩擦轮传动的计算公式见后续表。

摩擦轮传动常用的材料副、工作条件、性能数据及使用场合见下页表。２.弹性模量大，以便减小弹性滑动和功率损耗；３.摩擦系数大，以便在满足所需要摩擦力的前提下，降低压紧力。接触疲劳过度磨损打滑

第29页：摩擦轮传动常用的材料

摩擦轮传动常用的材料：机械性能摩擦轮传动材料副工作条件摩擦系数f许用接触应力[σp]/MPa许用线性载荷[q]/(N/mm)适用场合钢--钢0.1~0.2 1.2~1.5HBS—铸铁-钢或铸铁0.1~0.15 1.5σBb—淬火钢-淬火钢油中0.03~0.05 25~30HRC—夹布胶木-钢或铸铁皮革-铸铁木材-铸铁橡胶-铸铁无润滑0.2~0.25—40~800.25~0.35—20~300.4~0.5—5~150.45~0.6—10~30传动空间较小，转速较高，功率较大工作频繁传动空间较大，功率、转速一般，开式传动传动功率较小，转速较低，间歇工作注：σBb为铸铁的弯曲疲劳极限，单位为MPa

第30页：圆柱平摩擦轮传动的计算

圆柱平摩擦轮传动的计算

公式传动类型计算项目计算公式说明法向压紧力Fp按接触疲劳强度计算中心距a按许用线性载荷计算中心距aF——传递的圆周力NF——摩擦系数；

K——载荷系数i——减速传动比；

E——综合弹性模量MPa；

2E1E2K=

—E1+E2P1---主动轴传动功率kW；

φa---轮宽系数，φa=b/a,常取0.2-0.4;

n2---从动轮转数r/min；

正号用于外接触，负号用于内接触；

KP11290a= (i±1)3E

(——)2φaf n2i[σH]KP1(i±1)a= 3090—————φafn2i[q]KFFp=——f圆柱平面摩擦轮传动

第31页：传动类型计算项目计算公式

传动类型计算项目计算公式：说明径向压紧力Fp按接触疲劳强度计算中心距a/mm按许用线性载荷计算中心距a/mmβ——槽轮夹角之半，常取15˚z——摩擦轮槽数；[轮槽接触部位深h≤0.04D1,D1为小轮节圆直径，即接触线长l=hcosβ;接触部位最小槽宽δ=3 mm(钢)，5 mm(铸铁)；径向间隙c≈ 2 mmKP11615a= (i±1)E——(——)2(i±1)fzn2i[σH]KP1a= 7590(i±1)—————fzn2i[q]KFFp=——sinβf圆柱槽摩擦轮传动圆柱槽摩擦轮传动的计算公式3

第32页：圆锥摩擦轮传动的计算

圆锥摩擦轮传动的计算：公式传动类型计算项目计算公式说明轴向压紧力Fp按接触疲劳强度计算锥距R/ mm按许用线性载荷计算锥距R/ mmδ1——小轮锥顶半角δ2——大轮锥顶半角φR——轮宽系数，φR=B/R,常取0.2-0.4;KFFp1=——sinδ1f圆锥摩擦轮传动KFFp2=——sinδ2f注：1）侵入油中的金属摩擦轮传动如处于不稳定载荷下工作时，式中[σH]的应改用KH[σH],为接触疲劳寿命系数。

2）侵入油中工作的闭式摩擦轮传动还应进行热平衡计算。