液压传动与控制

第二章机械传动与液压传动

本章内容丰富、直观，也比较重要，综合题很多，务求在理解的基础上掌握好本章内容。

第一节机械传动

传动部分的作用表现在以下三方面：

1.传递动力（力和力矩）和运动（位移、速度和加速度）；综合起来就是传递功率和能量；

2.改变速度大小和方向；

3.改变运动形式。

一、功率和效率

功。力和物体沿作用力方向移动距离的乘积。

w=fscosα

功率。单位时间所作的功。

p=fvcosα

当速度和作用力方向相同时，p=fv

功率的单位是瓦（w）

1w=1nm/s

1kw=1kw=1knm/s

对于转动的物体，

此公式非常重要，注意p的单位是千瓦（kw），转速n的单位是转数/分。

例。电动机的输出转矩t=30nm，转速n=1440r/min，所选的电机功率p应该不小于多少。

表示电机的功率应大于或等于4.52千瓦，因为电机是系列化产品，看样本或设计手册中，转速要求n=1440r/min，功率应大于或等于4.52千瓦，或者功率小一点，但在误差范围内也可以。

效率。输出功率与输入功率之比。

机械效率恒小于1，即100%。

常见机构和轴承的机械效率大致数值范围见教材第51页。

一对齿轮传动0.94～0.99

平型胶带传动0.92～0.98（包括轴承摩擦损失）

三角带传动0.90～0.94（包括轴承摩擦损失）

一对滑动轴承0.94～0.98

一对滚动轴承0.99

滑动丝杠0.30～0.60

二、常用传动机构及其传动关系

（一）螺旋传动。依靠牙齿之间的啮合，将回转运动变为轴线方向的直线运动。

螺纹由螺旋线缠在圆柱体上得到。

螺纹按照牙型剖面形状可以分为三角形、矩形、梯形和锯齿形。

导程：同一条螺旋线相邻牙齿在中径线上对应两点的距离，用s表示

上图表示了导程与螺旋线的关系。

螺距。相邻牙齿在中径线上对应两点的距离，用p表示。

s＝kp。其中，k为螺旋线的头数。

左旋与右旋：

最简单的判断办法，把他它竖直放在面前，同一条螺旋线上，那边高就是那边旋。

轴线运动的线速度v与回转运动的转速n之间的关系是：v=ns

轴线位移l与回转运动的转速n以及时间t之间的关系是：l=nst

例。已知，某螺旋机构中，双线螺纹螺距p=4mm，螺杆转速为n=50r/min，试计算30秒钟内螺母的轴向位移量。

l=nst

=nkpt

=50×2×4×30/60

=200mm

螺旋传动的特点：

1.机构简单；

2.降速比大，可以实现减速和微调，可以增力；

3.在一定条件下实现逆行自锁；

螺旋传动能够将回转运动变为轴线方向的直线运动，而不能相反，即无论轴线方向的力多大，都不能产生回转运动。这个现象就叫做自锁。

4.工作平稳、无噪声。

这种靠相对滑动传递运动和动力效率低，为提高效率把滑动变为滚动

滚珠螺旋传动机构主要由丝杠、螺母、滚珠和反向器组成。

滚珠螺旋传动的特点是：

1.机械效率高；

2.启动转矩接近于运动转矩，动摩擦和静摩擦基本一样，传动灵敏；

3.磨损小；

4.通过预紧，消除滚珠、螺母、丝杆之间的间隙，提高传动精度和轴向刚度；

5.不能逆向自锁；

6.制造工艺复杂，成本较高。

（二）带传动机构

带传动与螺旋传动本质的区别在于前者依靠摩擦，后者依靠啮合。

根据带截面的形状，可以分为平型带、三角带、圆形带和齿形带四种

注意在螺旋传动中，根据牙截面分成的四种类型与此类的区别。

平带传动有开口式、交叉式、半交叉式。

开口式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相同。

交叉式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相反，中间磨损厉害。

半交叉式适应于两轴平行，从动轮与主动轮旋转方向相反。

传动比。从动轮转速与主动轮转速之比，等于主动轮直径与从动轮直径之比，乘以滑动系数。

ε≈0.98称为滑动系数。