機械傳動系統

機械傳動的作用：機械傳動的作用是傳遞運動和力，常用機械傳動系統的的類型有齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、輪系等。 ^[1] 

根據帶的截面形狀的不同，將帶分為平帶、V帶和特殊帶（多楔帶、圓帶等）等.帶傳動結構簡單、傳動平穩、能緩衝吸振、可在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、無需潤滑、容易維護。但不能保證精確的傳動比，傳動效率較低。帶傳動主要用於傳動平穩、傳動比要求不嚴格的中、小功率的較遠距離傳動場合。

鏈傳動是在兩個或以上的鏈輪之間用鏈作為撓性拉拽原件的一種齧合傳動。和帶傳動比較，鏈傳動的主要優點是：沒有滑動；效率較高，η≈98%；不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較小；能在温度較高、濕度較大的環境中使用等。主要缺點是：只能用於平行軸之間的傳動；瞬時速度不均勻，高速運轉時不如帶傳動平穩；不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動中應用；工作時有噪聲等。鏈傳動與齒輪傳動相比，其主要特點：製造和安裝精度要求較低；中心距較大時，其傳動結構簡單；瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數，傳動平穩性較差。鏈傳動除廣泛用作定傳動比的傳動外，也能做成有級鏈式變速器和無級鏈式變速器。 ^[1] 

蝸桿傳動用於傳遞交錯軸之間的迴轉運動。在絕大多數情況下，兩軸在空間上是相互垂直的。蝸桿傳動的主要優點是結構緊湊、工作平穩、無噪聲、衝擊振動小和能得到很大的單級傳動比。缺點是在製造精度和傳動比相同的情況下，蝸桿傳動的效率比齒輪傳動低，此外，蝸輪一般需要用貴重的減摩材料（如青銅）製造。蝸桿傳動廣泛應用於機械及其相關的行業中，如用於汽車驅動橋傳動；機牀、汽車、拖拉機及其他機械中軸線相交的傳動；用於軋鋼機械、礦山機械、起重運輸機械等。

齒輪傳動的適用範圍很廣，傳遞功率可達數萬千瓦，單級傳動比可達8或更大，因此在機器中應用很廣。和其他機械傳動比較，齒輪傳動的優點是：工作可靠，使用壽命長；瞬時傳動比為常數；傳動效率高；結構緊湊；功率和適用範圍很廣等。缺點是：齒輪製造需專用機牀和設備，成本較高；精度低時，振動和噪聲較大；不宜用於軸間距離較大的傳動等。齒輪傳動的類型較多，按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動或空間運動，可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。

由一系列齒輪組成的傳動系統統稱為輪系，廣泛應用於各種機械設備中。輪系分為定軸輪系和週轉輪系兩種類型。輪系的主要特點：適用於相距較遠的兩軸之間的傳動；可作為變速器實現變速傳動；可獲得較大的傳動比；實現運動的合成與分解。 ^[2] 

減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減速器由於結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確、可靠使用維護簡單，並可成批生產，故在現代機器中應用很廣。減速器類型有很多，主要有齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪-蝸桿減速器和行星齒輪減速器等。

汽車差速器能夠使左、右(或前、後)驅動輪實現以不同轉速轉動的機構。主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。功用是當汽車轉彎行駛或在不平路面上行駛時，使左右車輪以不同轉速滾動，即保證兩側驅動車輪作純滾動運動。差速器是為了調整左右輪的轉速差而裝置的。在四輪驅動時，為了驅動四個車輪，必須將所有的車輪連接起來，如果將四個車輪機械連接在一起，汽車在曲線行駛的時候就不能以相同的速度旋轉，為了能讓汽車曲線行駛旋轉速度基本一致性，這時需要加入中間差速器用以調整前後輪的轉速差。 ^[2] 

(1)齧合傳動的主要特點

優點：工作可靠、壽命長，傳動比準確、傳遞功率大，效率高（蝸桿傳動除外），速度範圍廣。

缺點：對加工製造安裝的精度要求較高。

(2)摩擦傳動的主要特點

優點：工作平穩、噪聲低、結構簡單、造價低，具有過載保護能力。

缺點：外廓尺寸較大、傳動比不準確、傳動效率較低、元件壽命較短。

1、齒輪傳動的分類：

（1）按傳動時相對運動為平面運動或空間運動分：①平面齒輪傳動（常見的有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、人字齒輪傳動，根據齒向，還分為外齧合、內齧合及齒輪與齒條的齧合）②空間齒輪傳動（圓錐齒輪傳動、交錯軸齒輪傳動）。

（2）按齒輪傳動的工作條件分：閉式傳動（封閉在剛性的箱體內）、開式傳動（齒輪是外露的）。

2、蝸輪蝸桿傳動的分類：

（1）根據蝸桿螺旋面分為阿基米德螺旋麪蝸桿、漸開線螺旋麪蝸桿、延伸漸開線螺旋麪蝸桿；

（2）根據蝸桿螺旋線的頭數分為單頭、雙頭、多頭蝸桿；

（3）根據螺旋線的旋轉方向分為左旋和右旋兩種。 ^[3] 

3、鏈傳動的分類：

（1）主動鏈

（2）從動鏈

（3）環形鏈條，靠鏈條與鏈輪輪齒的齧合來傳遞運動和力。按結構不同分為滾子鏈和齒形鏈，齒形鏈用於高速或運動精度較高的傳動。鏈傳動的傳動比不大於8，中心距不大於5～6M，傳遞功率不大於100KW，圓周速率不大於15M/s。

4、輪系（由一系列齒輪組成）的分類：

（1）輪系分為定軸輪系（每個齒輪的幾何軸線是固定的）和週轉輪系（至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉動）兩種類型。

（2）輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉速)之比稱為輪系的傳動比。定軸輪系的傳動比等於各對齧合齒輪中所有從動齒輪齒數的乘積與所有主動齒輪齒數乘積之比。

（3）在週轉輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自轉，又作公轉的齒輪，稱為行星輪,軸線位置固定的齒輪則稱為中心輪或太陽輪。

（4）週轉輪系的傳動比不能直接用求解定軸輪系傳動比的方法來計算，必須利用相對運動的原理，用相對速度法(或稱為反轉法)將週轉輪系轉化成假想的定軸輪系進行計算。 ^[1]