齿轮和同步带轮传动效率比较,5种传动方式

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  齿轮和同步带轮传动的传动比都等于两个轮子的直径比(节圆直径),但齿轮是精确传动,同步带传动在会由于皮带的滑动产生一定的传动误差,效率当然也是齿轮高一些。

  传动效率取决于发热损失,齿轮由于是高硬接触,虽然啮合过程也存在滑动摩擦,但金属间摩擦系数很小,发热也很小。

  皮带在传动过程中一直与同步带轮相互挤压,橡胶在不断的变形之中,会产生大量的热,如果载荷突然增大,同步带会与同步轮产生滑动,更会发热,所以带传动效率低些。

  利用张紧在同步带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同,有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动,也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。

  两齿轮啮合时,总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根,为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间,要求齿根高大于齿顶高。为此引入了齿顶高系数和顶隙系数。

  平型带传动工作时,带套在平滑的轮面上,借带与轮面间的摩擦进行传动。传动型式有开口传动、交叉传动和半交叉传动等,分别适应主动轴与从动轴不同相对位置和不同旋转方向的需要。平型带传动结构简单,但容易打滑,通常用于传动比为3左右的传动。

  齿轮和带传动的传动比都等于两个轮子的直径比(节圆直径),但齿轮是精确传动,带传动在会由于皮带的滑动产生一定的传动误差。效率当然也是齿轮高一些。

  其它各传动方式比较:

  1.齿轮传动

  齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。它的传动比较准确,效率高,结构紧凑,工作可靠,寿命长。齿轮传动根据不同的标准可以分为很多不同的类型。

  优点:

  结构紧凑,适用于近距离传动;适用的圆周速度和功率范围广;传动比准确、稳定、效率高;工作可靠性高、寿命长;可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。

  缺点:

  要求较高的制造和安装精度、成本较高;不适宜远距离两轴之间的传动;无过载保护作用。

  2.涡轮涡杆传动

  适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。

  优点:

  传动比大;结构尺寸紧凑。

  缺点:

  轴向力大、易发热、效率低、只能单向传动。

  涡轮涡杆传动的主要参数有:模数;压力角;蜗轮分度圆;蜗杆分度圆;导程;蜗轮齿数;蜗杆头数;传动比等。

  3.带传动

  带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。带传动通常由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的环形带组成。

  用于两轴平行回转方向相同的场合,称为开口运动,中心距和包角的概念。

  带的型式按横截面形状可分为平带、V带和特殊带三大类。

  应用时重点是:传动比的计算;带的应力分析计算;单根V带的许用功率。

  优点:

  适用于两轴中心距较大的传动,带具有良好的挠性,可缓和冲击,吸收振动;过载时打滑防止损坏其他零部件;结构简单、成本低廉。

  缺点:

  传动的外廓尺寸较大;需张紧装置;由于打滑,不能保证固定不变的传动比;带的寿命较短;传动效率较低。

  4.链传动

  链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。包括主动链、从动链、环形链条。

  优点:

  链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。

  链传动与齿轮传动相比,制造和安装精度要求较低;中心距较大时,其传动结构简单;瞬时链速和瞬时传动比不是常数,传动平稳性较差。

  缺点:

  链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。

  5.轮系

  由两个以上的齿轮组成的传动称为轮系。根据轮系中是否有轴线运动的齿轮可将齿轮传动分为普通齿轮传动和行星齿轮传动,轮系中有轴线运动的齿轮就称为行星齿轮。

  轮系分为定轴轮系和周转轮系两种类型。

  轮系中的输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比称为轮系的传动比。等于各对啮合齿轮中所有从动齿轮齿数的乘积与所有主动齿轮齿数乘积之比。

  在周转轮系中,轴线位置变动的齿轮,即既作自转,又作公转的齿轮,称为行星轮,轴线位置固定的齿轮则称为中心轮或太阳轮。

  周转轮系的传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的方法来计算,必须利用相对运动的原理,用相对速度法(或称为反转法)将周转轮系转化成假想的定轴轮系进行计算。

  适用于相距较远的两轴之间的传动;可作为变速器实现变速传动;可获得较大的传动比;实现运动的合成与分解。




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