摩擦轮传动

1 基本信息

中文名称：摩擦轮传动英文名称：friction wheel drive定义：利用两轮直接接触并压紧而产生摩擦力来实现动力传递的机械传动。应用学科：机械工程（一级学科）；传动（二级学科）；其他机械传动（二级学科）

2 相关详情

利用两个或两个以上互相压紧的轮子间的摩擦力传递动力和运动的机械传动。摩擦轮传动可分为定传动比传动和变传动比传动两类。传动比基本固定的定传动比摩擦轮传动 摩擦轮传动

，又分为圆柱平摩擦轮传动、圆柱槽摩擦轮传动和圆锥摩擦轮传动 3种型式（图1）。前两种型式用于两平行轴之间的传动，后一种型式用于两交叉轴之间的传动。工作时，摩擦轮之间必须有足够的压紧力，以免产生打滑现象，损坏摩擦轮，影响正常传动。在相同径向压力的条件下，槽摩擦轮传动可以产生较大的摩擦力,比平摩擦轮具有较高的传动能力,但槽轮易于磨损。变传动比摩擦轮传动易实现无级变速，并具有较大的调速幅度。机械无级变速器（图2）多采用这种传动。在图2中,主动轮按箭头方向移动时，从动轮的转速便连续地变化，当主动轮移过从动轮轴线时从动轮就反向回转。摩擦轮传动结构简单、传动平稳、传动比调节方便、过载时尚能产生打滑而避免损坏装置，但传动比不准确、效率低、磨损大，而且通常轴上受力大，所以主要用于传递动力不大或需要无级调速的情况。

3 要求方面

对摩擦材料的主要要求是：耐磨性好、摩擦系数大和接触疲劳强度高。在高速、高效率和要求尺寸紧凑的传动中，常采用淬火钢对淬火钢，并在油中工作。干式摩擦传动常采用铸铁对铸铁、钢铁对木材或布质酚醛层压板，或在从动轮面覆盖一层皮革、石棉基材料或橡胶等。

常用摩擦传动机构的结构形式主要有：圆柱平摩擦、圆柱槽摩擦、圆锥摩擦、滚轮圆盘摩擦、滚轮圆锥摩擦等类型

1．圆柱平摩擦传动机构圆柱平摩擦传动机构分为外切与内切两种类型，轮1（小轮）和轮2（大轮）的传动比为ε为滑动率，通常ε= 0.01～0.02 ;μ为\－\用于外切,为\＋ \用于内切，表示两轮的转向相反或相同。此种形式结构简单，制造容易，但压紧力大，宜用于小功率传动

2．圆柱槽摩擦传动机构圆柱槽摩擦传动机构压紧力较圆柱平摩擦传动机构小，当β= 15°时，约为平摩擦传动机构的30%。但这种机构易发热与磨损，故效率较低，对加工和安装要求较高。该机构适用于铰车驱动装置等机械中。

3．圆锥摩擦可传动两相交轴之间的运动，两轮锥面相切。当两圆锥角δ1+δ2≠ 90°时，其传动比为，当δ1+δ2= 90°时，其传动比为。

此种形式结构简单，易于制造，但安装要求较高。常用于摩擦压力机中。 4．滚轮圆盘式摩擦传动机构滚轮圆盘式摩擦传动机构用于传递两垂直相交轴间的运动。盘形摩擦轮装在轴1上，滚轮装在轴3上，并可沿轴3上的花键移动。传动比为，式中，r为滚轮的半径；a为滚轮与摩擦盘的接触点到轴1的距离。此种形式压紧力较大，易发热和磨损。如果将滚轮制成鼓形，可减小几何滑动。如果轴向移动滚轮，可实现正反向无级变速。常用于摩擦压力机中5．滚轮圆锥式摩擦传动机构滚轮圆锥式摩擦传动机构的滚轮绕轴3转动，并可在轴3的花键上移动。轴3与轴1间的夹角为γ，其值等于摩擦轮的半锥角。轴1与轴3的传动比为，式中，r为滚子半径；a为滚轮2与摩擦锥b的接触点K到摩擦锥底端D点间的距离；R为摩擦锥底端到1轴轴线间的半径。该机构兼有圆柱和圆锥摩擦轮的特点，可用于无级变速的机构中。

种类：带传动，链传动，轴传动，齿轮传动，蜗杆涡轮传动，摩擦轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动。

带传动一般有以下特点：

1．带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。

2．当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。 3．结构简单，制造，安装和维护方便；

4．带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。

5．由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 6．带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 7．带的寿命较短，需经常更换。

由于带传动存在上述特点，故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过50KW。

链传动兼有带传动和齿轮传动的特点。

主要优点：与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为97 98%）；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用在轴上的压轴力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。

主要缺点：运转时不能保持恒定传动比，传动的平稳性差；工作时冲击和噪音较大；磨损后易发生跳齿；只能用于平行轴间的传动。

链传动主要用在要求工作可靠,且两轴相距较远,以及其他不宜采用齿轮传动的场合。

齿轮传动的特点

1)效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。

2）结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。

3)工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。

4)传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。

但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。

滚珠丝杆的主要优点有：

（1）滚动摩擦系数小，传动效率高，其效率可达90%以上，摩擦系数f= 0.002～0.005；

（2）摩擦系数与速度的关系不大，故起动扭矩接近运转扭矩，工作较平稳； （3）磨损小且寿命长，可用调整装置调整间隙，传动精度与刚度均得到提高； （4）不具有自锁性，可将直线运动变为回转运动。 滚珠丝杆的缺点有： （1）结构复杂，制造困难；

（2）在需要防止逆转的机构中，要加自锁机构； （3）承受能力不如滑动螺旋传动大。

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