传动系统布置与性能优化

相同的传动机构按不同的传动路线及不同的顺序布置，就会产生出不同效果的传动方案。只有合理地安排传动路线，恰当布置传动机构，才能使整个传动系统获得理想的性能。

1.传动路线的选择

根据运动和动力的传递路线，传动路线常可分为下列四种：

（1）单路传动　其传动路线如图14－1所示。这种传动路线结构简单，但传动机构数目越多，传动系统的效率越低，因此，应尽量减少机构数目。当系统中只有一个执行机构和一个原动机时，宜采用此传动路线。

（2）分路传动　其传动路线如图14－2所示。当系统有多个执行机构，而只有一个原动机，可采用这种传动路线。

图14－2　分路传动

（3）多路联合传动　其传动路线如图14－3所示。当系统只有一个执行机构，但需要多个运动且每个运动传递的功率都较大时宜采用这种传动路线。

图14－3　多路联合传动

（4）复合传动　复合传动是上述几种路线的组合，常用的形式如图14－4所示。

图14－4　复合传动(www.xing528.com)

传动路线的选择主要是根据执行机构的工作特性、执行机构和原动机的数目以及传动系统性能的要求来决定的，以传动系统结构简单、尺寸紧凑、传动链短、传动精度高、效率高、成本低为原则。

2.机构布置的顺序

布置传动机构顺序时，一般应考虑以下几点：

（1）机械运转平稳、减小振动　一般将传动平稳、动载荷小的机构放在高速级。如带传动传动平稳，能缓冲吸振，并可过载保护，故一般布置在高速级；而链传动运转不均匀，有冲击，应布置在低速级。又如斜齿轮传动平稳性比直齿轮传动好，故常用在高速级或要求传动平稳的场合。

（2）提高传动系统的效率　蜗杆蜗轮机构传动平稳，但效率低，一般用于中、小功率间歇运动的场合。对于采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，应布置在高速级，以利于形成润滑油膜，提高承载能力和传动效率。

（3）结构简单紧凑、易于加工制造　带传动布置在高速级，不仅使传动平稳，而且可减少传动装置的尺寸。一般将改变运动形式的机构（如螺旋传动、连杆机构、凸轮机构等）布置在传动系统的最后一级（靠近执行机构或作为执行机构），可使结构紧凑。大尺寸、大模数的圆锥齿轮加工较困难，因此应尽量放在高速级并限制其传动比，以减少其直径和模数。

（4）承载能力大、寿命长　开式齿轮传动的工作环境较差、润滑条件不好，磨损严重、寿命较短，应布置在低速级。对采用铝铁青铜或铸铁作为蜗轮材料的蜗杆传动常布置在低速级，使齿面滑动速度较低，以防止产生胶合或严重磨损。

必须强调指出，上述诸点仅为一般建议而不是固定不变的。例如，某些高精度的机器，也有将带传动置于最后一级的低速级，目的是用其吸振特性改善运转精度；在机床分度传动系统中，其最后一级是蜗杆传动；在焊接设备中，工作台传动系统的最后一级采用圆锥齿轮传动并非鲜见。总之，应视具体情况具体分析，必须结合整机总体布置、技术性能要求、制造和装配条件、原材料供应情况、工作环境状况、维护和修理等因素，综合分析比较确定。