机械传动是用各种形式的机构来传递运动和动力，其运动特性通常用速度、传动比等参数表示，其动力特性则用功率、转矩和效率等参数来表示。

1.构件的速度

（1）角速度

由构件转动时的特征可知，构件上各点的运动速度是不同的，故不能由其中一点的运动来描述构件的运动。图2-10所示为一绕定轴z转动的摩擦轮，过轴作一固定平面Ⅰ和一固连在摩擦轮上的动平面Ⅱ，两平面的夹角φ称为摩擦轮的转角，则任一瞬时摩擦轮的位置可以用转角φ来确定。转角φ是代数量，且规定：自z轴的正端看，摩擦轮逆时针方向转动时转角为正值；反之为负值。构件转动时，转角φ将随时间t而变化，其变化率称为角速度ω，即

图2-10　转动构件的转角

角速度ω是代数量，它能够反映构件转动的快慢和转动的方向。当ω＞0时，构件逆时针转动；当ω＜0时，构件顺时针转动。

角速度ω的单位是rad/s（弧度/秒）。工程上常用每分钟转过的圈数来表示构件转动的快慢，称为转速n，单位是r/min（转/分）。角速度ω和转速n之间的关系为

（2）线速度

如图2-11（a）所示，转动构件上任一点的线速度（m/s）等于其转动半径r（m）与构件角速度ω（rad/s）的乘积，即

亦即转动构件上任一点线速度的大小与该点的转动半径成正比，方向垂直于转动半径，指向与角速度的转向一致。显然在同一构件上，越靠近轴心O，线速度v越小，即轴心上的线速度为零，边缘上的线速度最大，如2-11（b）所示。

图2-11　转动构件的线速度

当以转速n（r/min）表示构件转动快慢时，则直径为d（mm）的圆周上各点的线速度（即圆周速度）可表示为

2.传动比

在机械传动中，为满足构件变速、换向的需要，常通过齿轮传动、带传动、链传动、摩擦轮传动或它们的组合来实现。传动比能够反映机械传动增速或减速的能力。设轮1是主动轮，轮2是从动轮，则两轮的传动比i12为主动轮1和从动轮2的转速（或角速度）之比，即

啮合传动

摩擦传动

式中，n1，n2——主、从动轮转速；

　　　z1，z2——主、从动轮齿数；

　　　d1，d2——主、从动轮计算直径。

当减速传动时i12＞1，增速传动时i12＜1。

传动系统总传动比等于各级传动比的连乘积，即

3.功率

在机械传动中，所能传递功率的大小代表着传动系统的传动能力。功率P是单位时间内力F（N）所做的功，即

移动构件(www.daowen.com)

转动构件

式中，v——线速度，m/s；

　　　n——转速，r/min；

　　　T——作用在转动构件上的力F对转轴O点之矩（图2-12），简称转矩，T=Fr，N·m。

图2-12　力对转轴之矩

4.机械效率

在机械传动过程中，其运动副中的摩擦力会损耗部分传动功率。机械效率能够反映输入功率在机械传动中的有效利用程度。机械效率η等于机械的输出功W输出（功率P输出）与输入功W输入（功率P输入）之比，即

输出功率P输出等于输入功率P输入乘以机械效率，即

机械传动系统总效率η为各级传动和各处轴承、联轴器效率的乘积，即

各类传动效率可查表2-4，一对轴承的效率为0.98~0.995，联轴器的效率为0.99~0.995。

对各零件进行工作能力计算时，均以其输入功率作为计算功率。若已知传动系统的P输入或P输出以及各运动副的效率，便可求出各零件的计算功率。

【例2-2】　图2-13所示为二级齿轮传动系统，已知P输入、P输出及η齿轮和η轴承，试求Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的计算功率及两齿轮副的计算功率。

解：设PⅠ、PⅡ、PⅢ分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的计算功率，P1、P2分别为齿轮1、2和齿轮3、4构成的齿轮副的计算功率。

①若由P输入计算，由式（2-10）可得

②若由P输出计算，则

5.转矩

图2-13　例2-2图

1，2，3，4—齿轮

若已知运动件的输入功率P（kW）和转速n（r/min），可求出相应转矩T。

在传动系统中，通过理论分析可得两轴之间转矩的普遍关系式，即

式中，T1，Tk——主、从动轴转矩；

　　　i1k——主、从动轴间传动比；

　　　η1k——主、从动轴间的机械效率。