带传动的主要缺点在于:无法保证准确的传动比、传动带寿命较短、由于需要初始张紧,导致轴上载荷较大、结构尺寸较大、结构不紧凑、由于传动带与带轮之间会产生摩擦放电现象,所以,如果工作场合有潜在爆炸危险,则不能使用带传动。
    因此,适用于大中心距传动,不适用于高速及大传动比传动。
    (3)链传动
    链传动是啮合传动的一种,带有中间挠性件,相比于带传动,链传动不是通过摩擦完成传动,因此,链传动不存在弹性滑动或打滑现象,所以,平均传动比较准确,传动效率也较高;由于需要的张紧力小,所以作用于轴的径向压力也小,使得链传动结构较为紧凑;即使在高温及低速场合,链传动也能工作;相比于齿轮传动,链传动的制造与安装精度要求较低,且结构轻便,故成本更低廉。
    链传动的主要缺点在于不能保持恒定的瞬时链速和瞬时传动比,因此传动平稳性较差,磨损后易发生跳齿,由于工作时有一定的冲击和噪声,因此在载荷变化很大和急速反向的传动中,不适合使用链传动。
    由于本设计所需的传动装置既要求大传动比,又要求传动平稳,故选用齿轮传动。
2.2.2 多种齿轮传动方案优缺点的对比分析
    (1)多级齿轮组
 图2.3  利用多组齿轮组作为传动装置
    如图2.3,为预设计的多组齿轮组,它包含4级传动,总传动比为1:400,传动比过小,而且占用体积过大,并且随着传动级数的增加,啮合齿轮的对数增加,其啮合处损失的能量增加,轴与轴承处损失的能量也增加,导致总的传动效率会不断降低。
    (2)蜗轮蜗杆
    相比于圆柱齿轮传动和圆锥齿轮传动,蜗杆传动的具有传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪音很小、自锁性好等显著特点。
    它的主要缺点在于齿面摩擦力大,导致传动效率较,磨损严重并且发热量高。对于中、小功率,且连续工作时间不长的场合,适合使用涡轮蜗杆传动。
    相比于齿轮组传动,涡轮蜗杆可以得到更大的传动比,且机构更加紧凑。但是,由于其传动效率较低,导致最终输出端输出的能量过低,无法达到要求。
    (3)行星轮系
 
图2.4  大传动比行星轮系
差动行星轮系是行星轮系中的一种,其特点是能实现超大传动比,且只需要改变差动行星轮系中齿轮的大小,就可以很大范围的调节总传动比,并不需要新增更多的齿轮组,因此总体积不会过大增加。
根据公式(2.1)
如2.4,为预设计的差动行星轮系。但是,差动行星轮系仅适用于减速传动装置,无法用于增速传动装置。因此设计的方案只能由右端输入,左端输出,实现减速运动。
    由表2.1可知,圆柱齿轮传动的效率相比于圆锥齿轮传动要高,由于本设计对于传动效率要求较高,故采用圆柱齿轮传动。
    故最终选用圆柱齿轮传动作为传动装置。共有一对7级精度锥齿轮传动,两对8级精度圆柱齿轮传动, 4个滚动轴承和1个滑动轴承。预计传动效率为80%
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