四大傳動方式優(yōu)劣對比:機(jī)械、電氣、氣壓、液壓
傳動方式有很多種。目前應(yīng)用比較多的四大類傳動方式(機(jī)械、電氣、液壓和氣壓)中,沒有一種動力傳動是十全十美的。今天跟大家分享4種傳動方式的優(yōu)劣對比。
1.齒輪傳動
齒輪傳動是機(jī)械傳動中應(yīng)用最廣的一種傳動形式。它的傳動比較準(zhǔn)確,效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長。齒輪傳動根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為很多不同的類型。
優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)緊湊,適用于近距離傳動;適用的圓周速度和功率范圍廣;傳動比準(zhǔn)確、穩(wěn)定、效率高;工作可靠性高、壽命長;可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動。
缺點(diǎn):
要求較高的制造和安裝精度、成本較高;不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動;無過載保護(hù)作用。
2.渦輪渦桿傳動
適用于空間垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動和動力。
優(yōu)點(diǎn):傳動比大;結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。
缺點(diǎn):軸向力大、易發(fā)熱、效率低、只能單向傳動。
渦輪渦桿傳動的主要參數(shù)有:模數(shù);壓力角;蝸輪分度圓;蝸桿分度圓;導(dǎo)程;蝸輪齒數(shù);蝸桿頭數(shù);傳動比等。
3.帶傳動
帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動或動力傳遞的一種機(jī)械傳動。帶傳動通常由主動輪、從動輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶組成。
1)用于兩軸平行回轉(zhuǎn)方向相同的場合,稱為開口運(yùn)動,中心距和包角的概念。
2)帶的型式按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊帶三大類。
3)應(yīng)用時(shí)重點(diǎn)是:傳動比的計(jì)算;帶的應(yīng)力分析計(jì)算;單根V帶的許用功率。
4)帶傳動的主要特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
適用于兩軸中心距較大的傳動,帶具有良好的撓性,可緩和沖擊,吸收振動;過載時(shí)打滑防止損壞其他零部件;結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。
缺點(diǎn):
傳動的外廓尺寸較大;需張緊裝置;由于打滑,不能保證固定不變的傳動比;帶的壽命較短;傳動效率較低。
4.鏈傳動
鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動鏈輪的運(yùn)動和動力傳遞到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。包括主動鏈、從動鏈、環(huán)形鏈條。
優(yōu)點(diǎn):鏈傳動有許多優(yōu)點(diǎn),與帶傳動相比,無彈性滑動和打滑現(xiàn)象,平均傳動比準(zhǔn)確,工作可靠,效率高;傳遞功率大,過載能力強(qiáng),相同工況下的傳動尺寸小;所需張緊力小,作用于軸上的壓力小;能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。
鏈傳動與齒輪傳動相比,制造和安裝精度要求較低;中心距較大時(shí),其傳動結(jié)構(gòu)簡單;瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動比不是常數(shù),傳動平穩(wěn)性較差。
缺點(diǎn):鏈傳動的缺點(diǎn)主要有:僅能用于兩平行軸間的傳動;成本高,易磨損,易伸長,傳動平穩(wěn)性差,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生附加動載荷、振動、沖擊和噪聲,不宜用在急速反向的傳動中。
5.輪系
由兩個(gè)以上的齒輪組成的傳動稱為輪系。根據(jù)輪系中是否有軸線運(yùn)動的齒輪可將齒輪傳動分為普通齒輪傳動和行星齒輪傳動,輪系中有軸線運(yùn)動的齒輪就稱為行星齒輪。
1)輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種類型。
2)輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉(zhuǎn)速)之比稱為輪系的傳動比。等于各對嚙合齒輪中所有從動齒輪齒數(shù)的乘積與所有主動齒輪齒數(shù)乘積之比。
3)在周轉(zhuǎn)輪系中,軸線位置變動的齒輪,即既作自轉(zhuǎn),又作公轉(zhuǎn)的齒輪,稱為行星輪,軸線位置固定的齒輪則稱為中心輪或太陽輪。
4)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比不能直接用求解定軸輪系傳動比的方法來計(jì)算,必須利用相對運(yùn)動的原理,用相對速度法(或稱為反轉(zhuǎn)法)將周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成假想的定軸輪系進(jìn)行計(jì)算。
5)輪系的主要特點(diǎn):
適用于相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動;可作為變速器實(shí)現(xiàn)變速傳動;可獲得較大的傳動比;實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解。
電氣傳動,是指用電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,去帶動各種類型的生產(chǎn)機(jī)械、交通車輛以及生活中需要運(yùn)動的物品。
1. 度高:伺服電機(jī)作為動力源,由滾珠絲杠和同步皮帶等組成結(jié)構(gòu)簡單而效率很高的傳動機(jī)構(gòu)。它的重復(fù)精度誤差是0.01%。
2. 節(jié)省能源:可將工作循環(huán)中的減速階段釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能再次利用,從而減低了運(yùn)行成本,連接的電力設(shè)備僅是液壓驅(qū)動所需電力設(shè)備的25%。
3. 精密控制:根據(jù)設(shè)定參數(shù)實(shí)現(xiàn) 控制,在高精度傳感器、計(jì)量裝置、計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下,能夠大大超過其他控制方式能達(dá)到的控制精度。
4. 改善環(huán)保水平:由于使用能源品種的減少及其優(yōu)化的性能,污染源減少了,噪音降低了,為工廠的環(huán)保工作,提供了更良好的保證。
5. 降低噪音:其運(yùn)行噪音值低于70分貝,大約是液壓驅(qū)動注塑機(jī)噪音值的2/3。
6. 節(jié)約成本:此機(jī)去除了液壓油的成本和引起的麻煩,沒有硬管或軟喉,無須對液壓油冷卻,大幅度降低了冷卻水成本等。
氣壓傳動以壓縮氣體為工作介質(zhì),靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。
優(yōu)點(diǎn):
1)以空氣為工作介質(zhì),工作介質(zhì)獲得比較容易,用后的空氣排到大氣中,處理方便,與液壓傳動相比不必設(shè)置回收的油箱和管道。
2)因空氣的粘度很小(約為液壓油動力粘度的萬分之一),其損失也很小,所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣嚴(yán)重污染環(huán)境。
3)與液壓傳動相比,氣壓傳動動作迅速、反應(yīng)快、維護(hù)簡單、工作介質(zhì)清潔,不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題。
4)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動等惡劣工作環(huán)境中,比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。
5)成本低,過載能自動保護(hù)。
缺點(diǎn):
1)由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性稍差。但采用氣液聯(lián)動裝置會得到較滿意的效果。
2)因工作壓力低(一般為0.31MPa),又因結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大,總輸出力不宜大于10~40kN。
3)噪聲較大,在高速排氣時(shí)要加消聲器。
4)氣動裝置中的氣信號傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢,因此,氣動控制系統(tǒng)不宜用于元件級數(shù)過多的復(fù)雜回路。