传动装置与电机第二章选编.ppt

机电设备评估基础;第二章　传动装置与电机;第一节　机械传动;在传动装置中以机械传动的应用最为广泛。作用：传递动力、改变运动速度和方向、改变运动形式。;一、机械传动功率和机械效率　　（一）功和功率　　功：功的大小等于力和物体沿作用力方向移动距离的乘积（w）。　　当力方向与物体移动的方向一致时：　　W＝FS　　当力的方向与物体移动的方向不一致时，设其夹角为 有：　　 　　功率：功率是指力在单位时间所作的功（P）　　 　　功率的单位是瓦（1W＝1N·m/s），工程上常用用千瓦（kW）表示。1kW＝1kN·m/s;【2011考题·单选题】图示物体所受外力为100N，力的作用方向与运动方向的夹角α为30°，当运动速度为1m/s时，消耗的功率为（　）W。　　 　　A.50　　B.86.6　　C.100　　D.115.5 ;　转矩：作用在旋转物体上的力矩。　　对于转动的物体，设作用在轮缘上的力为F（N），而轮缘半径为R（m）　　 ;【例题·计算题】电动机功率P＝6kW，转速为1440r/min，求输出的转矩。 ;（二）机械效率　　1.定义：输出功率与输入功率之比，即：　　 　　【注意】机械效率恒小于1，即小于100%。是衡量各种传动形式性能的一项重要指标。;【例题·多选题】下列论述正确的有（　）。　　A.当机器功率一定时，转速越大，转矩越小　　B.根据能量守恒定律，机器的输出功率应等于输入功率　　C.汽车功率是一定的，所以它的牵引力的大小不变　　D.功率的单位是W　　E.功率等于力在其作用点速度方向上的投影与速度乘积 ;　【注意】在功率不变的情况下，速度越高，转矩越小；速度越低，转矩越大。例如在发动机功率一定的情况下，汽车爬坡时用低档，输出速度低，转矩大；平地加速时用高档，转矩小。　　2.常见机构和轴承的机械效率大致数值范围：　　一对齿轮传动 0.94～0.99　　平型胶带传动 0.92～0.98 （包括轴承损失）　　三角带传动 0.90～0.94 （包括轴承损失）　　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 【注意】三角带传动效率低于平型胶带传动，但三角带传动能力高于平型胶带传动能力。;【例题·单选题】下列机械传动中传动效率高的是（　）。　　A.滚珠螺旋传动　　B.蜗杆传动　　C.齿轮传动　　D.带传动 ;二、机器上常用的传动机构及其传动关系　　（一）螺旋传动机构　　螺旋传动机构是用内、外螺纹组成的螺旋副来传递运动和动力的装置。主要是将回转运动变为直线运动。 ;按牙形剖面形状;按牙形剖面形状;2.传动速度　　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　　螺旋传动中，轴向位移L与转速n以及时间t之间的关系为：　　Ｌ＝nst　　【例2－2】已知，如下图的螺母位移溜板机构中，其螺纹的导程s＝4mm，螺杆的转速n＝50r/min。试求螺母每分钟带动溜板的位移量。　　 ;『正确答案』L＝nst＝50×4×1＝200（mm）参见教材P44。　　【拓展】如果告诉的是螺距为4mm，螺纹的线数为3，其他条件不变，那么螺母每分钟带动溜板的位移量L＝nkpt＝50×3×4×1＝600（mm）。;3.螺旋传动的特点　　优点：　　①结构简单；　　②降速比大，可以实现微调和降速传动；　　③省力，如千斤顶；　　④在一定条件下实现逆行自锁，即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，当然也不可能实现轴向运动；　　⑤工作连续、平稳，无噪声。　　缺点：摩擦大，效率低（如果有自锁要求，效率低于50%）。;4.滚珠螺旋传动机构　　主要由丝杠、螺母、滚珠和反向器组成。　　滚珠在回路过程中离开螺旋表面的就叫外循环；滚珠在整个循环过程中始终不脱离螺旋表面的叫内循环（ 内循环有反向器）。　　内循环相比外循环，结构更为紧凑，返回通道短，减少滚珠数量，减少摩擦，提高效率，但是反向器加工复杂。;滚珠螺旋传动的特点　　优点：机械效率高（0.90～0.95）； 摩擦小，能长时间保持精度，使用寿命长；启动转矩接近于运动转矩，传动灵敏磨损小；给予适当预紧可以消除间隙，提高传动精度和轴向刚度。　　缺点： 不能逆向自锁；制造工艺复杂，成本较高。　　【例题·单选题】滚珠螺旋传动机构中，反向器的作用是（　）。　　A.消除螺杆与螺母螺纹间的间隙　　B.防止逆向传动　　C.实现螺母正反运动　　D.使滚珠可以循环 ;【例题·多选题】用滚珠螺旋传动代替普通螺旋传动可以（　）。　　A.提高传动效率　　B.降低生产成本　　C.提高使用寿命　　D