陳海燕 江蘇省大豐市職教中心 224100

機械專業(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)科間的知識進行滲透與綜合，首先要將某一單學(xué)科內(nèi)的知識進行有機的整合，本文對《機械基礎(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)均已實行了3+x+y的綜合模式，在“x”這一項中包含了幾門專業(yè)學(xué)科的綜合，要求學(xué)生具備較強的綜合實踐與運用能力,要將學(xué)科間的知識進行滲透與綜合，首先要將某一單學(xué)科內(nèi)的知識進行有機的整合。在機械綜合理論中，《機械基礎(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，但輸入與輸出須對應(yīng)。如i = n1/ n2，i = v1/v2， i =ω1/ω2均可表達。

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，因為僅僅分析兩個主從構(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算i的起點位置，“B”為一級傳動中的輸出構(gòu)件（軸），或者為多級傳動中計算i的終點位置。如果突破一級傳動的思維約束，則在多級傳動中A、B以起點位置、終點位置來認(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算的起始點。

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)

切削加工中機器進給時主運動與進給運動間是相互關(guān)聯(lián)的，其傳動鏈中也離不開傳動比的計算。(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)實際問題的能力。只有在復(fù)習(xí)中理清各學(xué)科知識點間的內(nèi)在聯(lián)系，將相關(guān)知識點集中比較分析，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