陳海燕 江蘇省大豐市職教中心 224100

機(jī)械專業(yè)綜合理論中的傳動比問題綜合分析

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)科間的知識進(jìn)行滲透與綜合，首先要將某一單學(xué)科內(nèi)的知識進(jìn)行有機(jī)的整合，本文對《機(jī)械基礎(chǔ)》學(xué)科中的傳動比問題予以綜合分析。

傳動比;綜合分析

新一輪教學(xué)改革中，對口單招考試的絕大部分專業(yè)均已實(shí)行了3+x+y的綜合模式，在“x”這一項(xiàng)中包含了幾門專業(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)科間的知識進(jìn)行滲透與綜合，首先要將某一單學(xué)科內(nèi)的知識進(jìn)行有機(jī)的整合。在機(jī)械綜合理論中，《機(jī)械基礎(chǔ)》是一門主導(dǎo)學(xué)科，其中的傳動比問題是一個重要內(nèi)容，在各章節(jié)的不同傳動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、傳動比定義及變化

㈠原始定義：

“機(jī)構(gòu)中瞬時輸入速度與輸出速度的比值”是傳動比的原始定義，也是其他幾種傳動形式傳動比定義的基礎(chǔ)，在這一定義中一是要注意“瞬時”的特征，二時要注意“速度”可用n、v、ω等表達(dá)，但輸入與輸出須對應(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：主動輪轉(zhuǎn)速與從動輪轉(zhuǎn)速的比值

i = n1/n2= d2/d1。

2.帶傳動：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：主動鏈輪與從動鏈輪轉(zhuǎn)速之比

i = n1/n2=z2/z1。

4.齒輪傳動:主動齒輪與從動齒輪轉(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、傳動比特性之比較

㈠摩擦傳動 ：

在摩擦輪傳動和一般帶傳動中均存在“過載打滑”現(xiàn)象，在打滑時兩構(gòu)件接觸處產(chǎn)生相對滑移，因而線速度不相等，此時i ＝ n1／n2≠d2／d1，所以不能保持準(zhǔn)確的傳動比，這里的不準(zhǔn)確指平均傳動比不準(zhǔn)確，當(dāng)然瞬時傳動比更不準(zhǔn)確（同步齒形帶屬嚙合傳動，不在此列）。

㈡鏈傳動：

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

㈢齒輪傳動：

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

三、傳動比解題與認(rèn)識

㈠關(guān)于下角標(biāo)的認(rèn)識

在一級傳動中，因?yàn)閮H僅分析兩個主從構(gòu)件之間的傳動關(guān)系，所以輸入與輸出很清晰，但在多級傳動中，由于構(gòu)件數(shù)量多，傳動關(guān)系復(fù)雜，所以分析傳動比時以下角標(biāo)的方式注明傳動鏈之間的鏈接關(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…代指傳動軸，下面為了說明的方便，統(tǒng)一以 iAB 來代指上述各種傳動比。

在iAB中“A”為一級傳動中的輸入構(gòu)件（軸），或者為多級傳動中計(jì)算i的起點(diǎn)位置，“B”為一級傳動中的輸出構(gòu)件（軸），或者為多級傳動中計(jì)算i的終點(diǎn)位置。如果突破一級傳動的思維約束，則在多級傳動中A、B以起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置來認(rèn)識比較好，這樣就避免了在理解上把“A”一定作為傳動鏈的主動位置，“B”一定作為傳動鏈的從動位置。如蝸桿傳動可寫為 i12，也可寫為i21，但對整個傳動鏈中的計(jì)算是沒有影響的。

㈡一般傳動比問題解析

1.求傳動比（i）

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

2.求輸出部分轉(zhuǎn)速（nB）

按照傳動比公式可得nB=nA×(1／iAB)，所以無論求何處的速度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)傳動鏈中有螺旋傳動或齒輪齒條傳動時，往往涉及計(jì)算螺母（絲杠）、齒輪（齒條）的移動距離或速度，此類問題可分兩步求解。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)合螺旋傳動或齒輪齒條傳動計(jì)算方法，用公式v=nB×pH或v=nB×（πmz）求得。如果是求移距，則不需考慮時間因素即可。

㈢傳動比特殊問題解析

1.已知的傳動比隱藏

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

2.切削加工中傳動比關(guān)聯(lián)

切削加工中機(jī)器進(jìn)給時主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動間是相互關(guān)聯(lián)的，其傳動鏈中也離不開傳動比的計(jì)算。(如車削中的配掛輪問題就是典型)此類問題主要有兩類：

第一，螺旋槽加工中傳動鏈分析

車削螺旋槽時，主軸帶動工件轉(zhuǎn)一周，絲杠帶動刀具移動螺旋槽一個導(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)問題就不難分析了。

第二，展成法加工齒輪時傳動鏈分析

展成法是利用齒輪的嚙合原理來進(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)工作臺傳動系統(tǒng)，所以雖然不是刀具帶動齒坯旋轉(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)招生專業(yè)理論的綜合化，對考生提出了更高的要求，既要考查學(xué)生對每門課程知識的掌握，又要兼顧綜合應(yīng)用知識能力及解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。只有在復(fù)習(xí)中理清各學(xué)科知識點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，將相關(guān)知識點(diǎn)集中比較分析，才能做到融會貫通，舉一反三，在綜合理論的考試中取得好成績。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.112