机械专业综合理论中的传动比问题综合分析

陈海燕 江苏省大丰市职教中心 224100

机械专业综合理论中的传动比问题综合分析

陈海燕 江苏省大丰市职教中心 224100

综合模式的高考要求将学科间的知识进行渗透与综合，首先要将某一单学科内的知识进行有机的整合，本文对《机械基础》学科中的传动比问题予以综合分析。

传动比;综合分析

新一轮教学改革中，对口单招考试的绝大部分专业均已实行了3+x+y的综合模式，在“x”这一项中包含了几门专业学科的综合，要求学生具备较强的综合实践与运用能力,要将学科间的知识进行渗透与综合，首先要将某一单学科内的知识进行有机的整合。在机械综合理论中，《机械基础》是一门主导学科，其中的传动比问题是一个重要内容，在各章节的不同传动形式中有不同的描述和应用，现予以综合分析，以期抛砖引玉。

一、传动比定义及变化

㈠原始定义：

“机构中瞬时输入速度与输出速度的比值”是传动比的原始定义，也是其他几种传动形式传动比定义的基础，在这一定义中一是要注意“瞬时”的特征，二时要注意“速度”可用n、v、ω等表达，但输入与输出须对应。如i = n1/ n2，i = v1/v2， i =ω1/ω2均可表达。

㈡五种变化：

1.摩擦轮传动：主动轮转速与从动轮转速的比值

i = n1/n2= d2/d1。

2.带传动：带轮角速度之比或带轮转速之比

i =ω1/ω2= n1/n2= d2/d1。

3.链传动：主动链轮与从动链轮转速之比

i = n1/n2=z2/z1。

4.齿轮传动:主动齿轮与从动齿轮转速(角速度)之比

i = n1/n2=ω1/ω2=z2/z1。

5.轮系:轮系中首末两轮转速之比，i =i12×i34×i56……。

二、传动比特性之比较

㈠摩擦传动 ：

在摩擦轮传动和一般带传动中均存在“过载打滑”现象，在打滑时两构件接触处产生相对滑移，因而线速度不相等，此时i ＝ n1／n2≠d2／d1，所以不能保持准确的传动比，这里的不准确指平均传动比不准确，当然瞬时传动比更不准确（同步齿形带属啮合传动，不在此列）。

㈡链传动：

链传动靠链条链轮间的啮合传动，不存在摩擦传动中的“过载打滑”现象，因此传动比相对准确，但由于运动中使得某一瞬时并不能保证主动件与从动件速度的均匀性，所以这里的准确指平均传动比准确，而不是瞬时传动比准确。

㈢齿轮传动：

齿轮传动是最典型的啮合传动，既不存在摩擦传动中的“过载打滑”现象，也不存在链传动中链条这一中间挠性件的“多边形效应”，因此传动比特性才可用“瞬时传动比恒定”这样的性质来反映。

三、传动比解题与认识

㈠关于下角标的认识

在一级传动中，因为仅仅分析两个主从构件之间的传动关系，所以输入与输出很清晰，但在多级传动中，由于构件数量多，传动关系复杂，所以分析传动比时以下角标的方式注明传动链之间的链接关系，如 i12， i56，iⅠ-Ⅱ，iⅢ-Ⅴ等，一般以1，2，3…代指构件，以Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ…代指传动轴，下面为了说明的方便，统一以 iAB 来代指上述各种传动比。

在iAB中“A”为一级传动中的输入构件（轴），或者为多级传动中计算i的起点位置，“B”为一级传动中的输出构件（轴），或者为多级传动中计算i的终点位置。如果突破一级传动的思维约束，则在多级传动中A、B以起点位置、终点位置来认识比较好，这样就避免了在理解上把“A”一定作为传动链的主动位置，“B”一定作为传动链的从动位置。如蜗杆传动可写为 i12，也可写为i21，但对整个传动链中的计算是没有影响的。

㈡一般传动比问题解析

1.求传动比（i）

利用公式iA可直接求解，这里的参数可能是齿轮传动中的齿数，也可能是摩擦传动中的摩擦轮的直径，如果个别参数未知，则可根据其他条件（如齿轮传动中的中心距）先求出后再代入求解。

2.求输出部分转速（nB）

按照传动比公式可得nB=nA×(1／iAB)，所以无论求何处的速度nB，只要先求iAB，在这里要注意nA一定要选取已知转速处作为传动中的计算的起始点。

3.求输出部分的移距、速度（L、v）

当传动链中有螺旋传动或齿轮齿条传动时，往往涉及计算螺母（丝杠）、齿轮（齿条）的移动距离或速度，此类问题可分两步求解。第一步，按上述方法求出输出部分丝杠或齿轮转速nB；第二步，结合螺旋传动或齿轮齿条传动计算方法，用公式v=nB×pH或v=nB×（πmz）求得。如果是求移距，则不需考虑时间因素即可。

㈢传动比特殊问题解析

1.已知的传动比隐藏

在传动比系列问题中常有一些已知传动比往往被隐藏，如时钟轮系就隐藏着，解题时只要联系实际挖掘出隐藏条件相关问题则能迎刃而解。

2.切削加工中传动比关联

切削加工中机器进给时主运动与进给运动间是相互关联的，其传动链中也离不开传动比的计算。(如车削中的配挂轮问题就是典型)此类问题主要有两类：

第一，螺旋槽加工中传动链分析

车削螺旋槽时，主轴带动工件转一周，丝杠带动刀具移动螺旋槽一个导程，即L刀＝P工＝n丝×P丝，由此可得，i主-丝＝n主／n丝＝P丝／P工，当分析出i之后，相关问题就不难分析了。

第二，展成法加工齿轮时传动链分析

展成法是利用齿轮的啮合原理来进行齿面加工的，由于刀具齿与被切齿是符合啮合关系的，如滚齿机工作台传动系统，所以虽然不是刀具带动齿坯旋转，但仍可以利用i刀-坯＝n刀／n坯＝Z齿／Z刀的关系列式，再结合其他解题。

普通高校单独招生专业理论的综合化，对考生提出了更高的要求，既要考查学生对每门课程知识的掌握，又要兼顾综合应用知识能力及解决生产实际问题的能力。只有在复习中理清各学科知识点间的内在联系，将相关知识点集中比较分析，才能做到融会贯通，举一反三，在综合理论的考试中取得好成绩。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.112