機(jī)械專(zhuān)業(yè)綜合理論中的傳動(dòng)比問(wèn)題綜合分析

陳海燕 江蘇省大豐市職教中心 224100

機(jī)械專(zhuān)業(yè)綜合理論中的傳動(dòng)比問(wèn)題綜合分析

陳海燕 江蘇省大豐市職教中心 224100

綜合模式的高考要求將學(xué)科間的知識(shí)進(jìn)行滲透與綜合，首先要將某一單學(xué)科內(nèi)的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的整合，本文對(duì)《機(jī)械基礎(chǔ)》學(xué)科中的傳動(dòng)比問(wèn)題予以綜合分析。

傳動(dòng)比;綜合分析

新一輪教學(xué)改革中，對(duì)口單招考試的絕大部分專(zhuān)業(yè)均已實(shí)行了3+x+y的綜合模式，在“x”這一項(xiàng)中包含了幾門(mén)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的綜合，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合實(shí)踐與運(yùn)用能力,要將學(xué)科間的知識(shí)進(jìn)行滲透與綜合，首先要將某一單學(xué)科內(nèi)的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)的整合。在機(jī)械綜合理論中，《機(jī)械基礎(chǔ)》是一門(mén)主導(dǎo)學(xué)科，其中的傳動(dòng)比問(wèn)題是一個(gè)重要內(nèi)容，在各章節(jié)的不同傳動(dòng)形式中有不同的描述和應(yīng)用，現(xiàn)予以綜合分析，以期拋磚引玉。

一、傳動(dòng)比定義及變化

㈠原始定義：

“機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速度的比值”是傳動(dòng)比的原始定義，也是其他幾種傳動(dòng)形式傳動(dòng)比定義的基礎(chǔ)，在這一定義中一是要注意“瞬時(shí)”的特征，二時(shí)要注意“速度”可用n、v、ω等表達(dá)，但輸入與輸出須對(duì)應(yīng)。如i = n1/ n2，i = v1/v2， i =ω1/ω2均可表達(dá)。

㈡五種變化：

1.摩擦輪傳動(dòng)：主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值

i = n1/n2= d2/d1。

2.帶傳動(dòng)：帶輪角速度之比或帶輪轉(zhuǎn)速之比

i =ω1/ω2= n1/n2= d2/d1。

3.鏈傳動(dòng)：主動(dòng)鏈輪與從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速之比

i = n1/n2=z2/z1。

4.齒輪傳動(dòng):主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速(角速度)之比

i = n1/n2=ω1/ω2=z2/z1。

5.輪系:輪系中首末兩輪轉(zhuǎn)速之比，i =i12×i34×i56……。

二、傳動(dòng)比特性之比較

㈠摩擦傳動(dòng) ：

在摩擦輪傳動(dòng)和一般帶傳動(dòng)中均存在“過(guò)載打滑”現(xiàn)象，在打滑時(shí)兩構(gòu)件接觸處產(chǎn)生相對(duì)滑移，因而線(xiàn)速度不相等，此時(shí)i ＝ n1／n2≠d2／d1，所以不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，這里的不準(zhǔn)確指平均傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，當(dāng)然瞬時(shí)傳動(dòng)比更不準(zhǔn)確（同步齒形帶屬?lài)Ш蟼鲃?dòng)，不在此列）。

㈡鏈傳動(dòng)：

鏈傳動(dòng)靠鏈條鏈輪間的嚙合傳動(dòng)，不存在摩擦傳動(dòng)中的“過(guò)載打滑”現(xiàn)象，因此傳動(dòng)比相對(duì)準(zhǔn)確，但由于運(yùn)動(dòng)中使得某一瞬時(shí)并不能保證主動(dòng)件與從動(dòng)件速度的均勻性，所以這里的準(zhǔn)確指平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，而不是瞬時(shí)傳動(dòng)比準(zhǔn)確。

㈢齒輪傳動(dòng)：

齒輪傳動(dòng)是最典型的嚙合傳動(dòng)，既不存在摩擦傳動(dòng)中的“過(guò)載打滑”現(xiàn)象，也不存在鏈傳動(dòng)中鏈條這一中間撓性件的“多邊形效應(yīng)”，因此傳動(dòng)比特性才可用“瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定”這樣的性質(zhì)來(lái)反映。

三、傳動(dòng)比解題與認(rèn)識(shí)

㈠關(guān)于下角標(biāo)的認(rèn)識(shí)

在一級(jí)傳動(dòng)中，因?yàn)閮H僅分析兩個(gè)主從構(gòu)件之間的傳動(dòng)關(guān)系，所以輸入與輸出很清晰，但在多級(jí)傳動(dòng)中，由于構(gòu)件數(shù)量多，傳動(dòng)關(guān)系復(fù)雜，所以分析傳動(dòng)比時(shí)以下角標(biāo)的方式注明傳動(dòng)鏈之間的鏈接關(guān)系，如 i12， i56，iⅠ-Ⅱ，iⅢ-Ⅴ等，一般以1，2，3…代指構(gòu)件，以Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ…代指?jìng)鲃?dòng)軸，下面為了說(shuō)明的方便，統(tǒng)一以 iAB 來(lái)代指上述各種傳動(dòng)比。

在iAB中“A”為一級(jí)傳動(dòng)中的輸入構(gòu)件（軸），或者為多級(jí)傳動(dòng)中計(jì)算i的起點(diǎn)位置，“B”為一級(jí)傳動(dòng)中的輸出構(gòu)件（軸），或者為多級(jí)傳動(dòng)中計(jì)算i的終點(diǎn)位置。如果突破一級(jí)傳動(dòng)的思維約束，則在多級(jí)傳動(dòng)中A、B以起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置來(lái)認(rèn)識(shí)比較好，這樣就避免了在理解上把“A”一定作為傳動(dòng)鏈的主動(dòng)位置，“B”一定作為傳動(dòng)鏈的從動(dòng)位置。如蝸桿傳動(dòng)可寫(xiě)為 i12，也可寫(xiě)為i21，但對(duì)整個(gè)傳動(dòng)鏈中的計(jì)算是沒(méi)有影響的。

㈡一般傳動(dòng)比問(wèn)題解析

1.求傳動(dòng)比（i）

利用公式iA可直接求解，這里的參數(shù)可能是齒輪傳動(dòng)中的齒數(shù)，也可能是摩擦傳動(dòng)中的摩擦輪的直徑，如果個(gè)別參數(shù)未知，則可根據(jù)其他條件（如齒輪傳動(dòng)中的中心距）先求出后再代入求解。

2.求輸出部分轉(zhuǎn)速（nB）

按照傳動(dòng)比公式可得nB=nA×(1／iAB)，所以無(wú)論求何處的速度nB，只要先求iAB，在這里要注意nA一定要選取已知轉(zhuǎn)速處作為傳動(dòng)中的計(jì)算的起始點(diǎn)。

3.求輸出部分的移距、速度（L、v）

當(dāng)傳動(dòng)鏈中有螺旋傳動(dòng)或齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)，往往涉及計(jì)算螺母（絲杠）、齒輪（齒條）的移動(dòng)距離或速度，此類(lèi)問(wèn)題可分兩步求解。第一步，按上述方法求出輸出部分絲杠或齒輪轉(zhuǎn)速nB；第二步，結(jié)合螺旋傳動(dòng)或齒輪齒條傳動(dòng)計(jì)算方法，用公式v=nB×pH或v=nB×（πmz）求得。如果是求移距，則不需考慮時(shí)間因素即可。

㈢傳動(dòng)比特殊問(wèn)題解析

1.已知的傳動(dòng)比隱藏

在傳動(dòng)比系列問(wèn)題中常有一些已知傳動(dòng)比往往被隱藏，如時(shí)鐘輪系就隱藏著，解題時(shí)只要聯(lián)系實(shí)際挖掘出隱藏條件相關(guān)問(wèn)題則能迎刃而解。

2.切削加工中傳動(dòng)比關(guān)聯(lián)

切削加工中機(jī)器進(jìn)給時(shí)主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間是相互關(guān)聯(lián)的，其傳動(dòng)鏈中也離不開(kāi)傳動(dòng)比的計(jì)算。(如車(chē)削中的配掛輪問(wèn)題就是典型)此類(lèi)問(wèn)題主要有兩類(lèi)：

第一，螺旋槽加工中傳動(dòng)鏈分析

車(chē)削螺旋槽時(shí)，主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)一周，絲杠帶動(dòng)刀具移動(dòng)螺旋槽一個(gè)導(dǎo)程，即L刀＝P工＝n絲×P絲，由此可得，i主-絲＝n主／n絲＝P絲／P工，當(dāng)分析出i之后，相關(guān)問(wèn)題就不難分析了。

第二，展成法加工齒輪時(shí)傳動(dòng)鏈分析

展成法是利用齒輪的嚙合原理來(lái)進(jìn)行齒面加工的，由于刀具齒與被切齒是符合嚙合關(guān)系的，如滾齒機(jī)工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)，所以雖然不是刀具帶動(dòng)齒坯旋轉(zhuǎn)，但仍可以利用i刀-坯＝n刀／n坯＝Z齒／Z刀的關(guān)系列式，再結(jié)合其他解題。

普通高校單獨(dú)招生專(zhuān)業(yè)理論的綜合化，對(duì)考生提出了更高的要求，既要考查學(xué)生對(duì)每門(mén)課程知識(shí)的掌握，又要兼顧綜合應(yīng)用知識(shí)能力及解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。只有在復(fù)習(xí)中理清各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)集中比較分析，才能做到融會(huì)貫通，舉一反三，在綜合理論的考試中取得好成績(jī)。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.112