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机械基础(全套中职课件)

发布人: 菠菜导航 来源: 菠菜导航网站 发布时间: 2021-01-16 18:05

  绪论 一、课程概述 1.课程性质 机械类专业的一门专业基础课。 2.课程内容 包括机械传动、常用机构、轴系零件和液压与气 动等方面的基础知识。 3.课程任务 学以致用。 二、机器、机构、机械、构件和零件 1.机器与机构 机器——人们根据使用要求而设计的一种执行机械运 动的装置,用来变换或传递能量、物料与信息,从而代替 或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。 常见机器的类型及应用 机构——具有确定相对运动的构件的组合,它是用来 传递运动和力的构件系统。 汽油机传动机构 机 器 与 机 构 的 区 别 2.机器的组成 机器各组成部分的作用 3.零件与构件 零件——机器及各种设备的基本组成单元。 构件——机构(由许多具有确定的相对运动的构件组 成的)中的运动单元体。 零件与构件 机械、机器、机构、构件、零件之间的关系 零件 构件 机构 机器 (制造单元) (传递、转变运动形式) (运动单元) 机械 (利用机械能 或实现能量转换) 三、运动副的概念及应用特点 火车 1.运动副 运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相 对运动的可动连接。 (1)低副——两构件之间作面接触的运动副。 ? 转动副 ? 移动副 ? 螺旋副 低副及其应用 (2)高副——两构件之间作点或线接触的运动副。 ? 滚动轮接触 ? 凸轮接触 ? 齿轮接触 高副及其应用 2.运动副的应用特点 低副特点: ? 单位面积压力较小,较耐用,传力性能好 ? 摩擦损失大,效率低 ? 不能传递较复杂的运动 高副特点: ? 单位面积压力较大,两构件接触处容易磨损 ? 制造和维修困难 ? 能传递较复杂的运动 3.低副机构与高副机构 低副机构——机构中所有运动副均为低副的机构。 高副机构——机构中至少有一个运动副是高副的机 构。 四、机械传动的分类 本章小结 1.机器、机构的特征及异同点。 2.构件与零件的概念。 3.机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。 4.机器的组成。 5.运动副概念及其分类。 6.高副、低副的应用特点。 7.机械传动的分类。 第一章 带传动 §1-1 带传动的组成、原理和类型 §1-2 V带传动 §1-3 同步带传动简介 带传动应用举例 §1-1 带传动的组成、原理和类型 一、带传动的组成与原理 二、带传动的类型 一、带传动的组成与原理 摩擦型带传动 啮合型带传动 1—带轮(主动轮) 2—带轮(从动轮) 3—挠性带 2.带传动的工作原理 以张紧在至少两轮上的带作为中间挠性件,靠带与带 轮接触面间产生的摩擦力(啮合力)来传递运动和(或) 动力。 3.带传动的传动比i 机构的传动比——机构中瞬时输入速度与输出速度的 比值。 带传动的传动比就是主动速n1与从动速n2之 比: i12 ? n1 n2 二、带传动的类型 带传动 摩擦型带传动 圆带传动 平带传动 V带传动 普通V带传动 窄V带传动 多楔带传动 啮合型带传动:同步带传动 §1-2 V带传动 一、V带及带轮 二、V带传动的主要参数 三、普通V带的标记与应用特点 四、V带传动的安装及张紧装置 一、V带及带轮 V带传动——由一条或数条V带和V带带轮组 成的摩擦传动。 V带 V带带轮 二、V带传动的主要参数 1.普通V带的截面尺寸 ? 顶宽b ? 中性层 ? 节宽bp ? 高度h ? 相对高度h/bp 2.V带带轮的基准直径dd V带带轮的基准直径dd——带轮上与所配用V带的节 宽bp相对应处的直径。 3.V带传动的传动比i i12 ? n1 n2 ? d d2 d d1 ? dd1——主动轮基准直径,mm ? dd2——从动轮基准直径,mm ? n1——主动轮的转速,r/min ? n2——从动轮的转速,r/min 4.小带轮的包角α1 包角——带与带轮接触弧所对应的圆心角。包角的 大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。 ?1 ? 180? ? (dd2 ? a dd1 ) ? 57.3? 5.中心距a 中心距——两带轮中心连线.带速v ? 带速太低,传动尺寸大而不经济 ? 带速太高,离心力又会使带与带轮间的压紧程度 减少,传动能力降低 7.V带的根数Z ? 根数多,传递功率大 ? 根数过多,受力会不均匀 三、普通V带的标记与应用特点 1.普通V带的标记 中性层——V带绕带轮弯曲时,其长度和宽度均保持 不变的层面。 基准长度Ld——在的张紧力下,沿V带中性层量 得的周长,又称为公称长度。 标记示例: 2.普通V带传动的应用特点 优点: ? 结构简单,制造、安装精度要求不高,使用 方便,适用于两轴中心距较大的场合 ? 传动平稳,噪声低,有缓冲吸振作用 ? 在过载时,传动带在带轮上打滑,可以防止薄弱 零件的损坏,起安全作用。 缺点: ? 不能的准确的传动比 ? 外廓尺寸大,传动效率低 四、V带传动的安装及张紧装置 1.V带传动的安装与 V带传动的安装与 2.V带传动的张紧装置 V带传动的张紧装置 §1-3 同步带传动简介 一、同步带传动的特点 二、同步带传动的应用 一、同步带传动的特点 ? 准确的传动比 ? 传动效率高 ? 传动比大 ? 允许带速高 ? 制造较贵 二、同步带传动的应用 本章小结 1.带传动的组成。 2.带传动的工作原理。 3.普通V带的结构。 4.普通V带传动的主要参数。 5.普通V带传动的标记及应用特点。 6.带传动的安装及常用张紧装置。 7.窄V带和同步带传动的一般概念。 第二章 螺旋传动 §2-1 螺纹的种类和应用 §2-2 普通螺纹的主要参数 §2-3 螺纹的代号标注 §2-4 螺旋传动的应用形式 螺旋传动应用举例 §2-1 螺纹的种类和应用 一、按螺纹牙型分类及其应用 二、按螺旋线方向分类及其应用 三、按螺纹线的线数分类及其应用 四、按螺旋线形成的表面分类 一、按螺纹牙型分类及其应用 三角形螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 二、按螺旋线方向分类及其应用 右旋螺纹 左旋螺纹 三、按螺纹线的线数分类及其应用 单线螺纹 多线螺纹 四、按螺旋线形成的表面分类 内螺纹 外螺纹 §2-2 普通螺纹的主要参数 普通螺纹的主要参数 螺距P——相邻两牙在中径上对应两点间的轴 向距离。 导程Ph——同一条螺旋线上的相邻两牙在中径 上对应两点间的轴向距离。 Ph=ZP §2-3 螺纹的代号标注 普通螺纹的代号标注 1.细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距,因此 必须标出螺距值,而粗牙普通螺纹不标螺距。 2.右旋螺纹不标注旋向代号,左旋螺纹则用LH表示。 3.旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合 长度S三种,中等旋合长度N不标注。 4.公差带代号中,前者为中径公差带代号,后者为顶 径公差带代号,两者一致时则只标注一个公差带代号。内 螺纹用大写字母,外螺纹用小写字母。 梯形螺纹的代号标注 1.单线螺纹只标注螺距,多线螺纹标注螺距和导程。 2.右旋螺纹不标注旋向代号,左旋螺纹用LH表示。 3.旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N两种,中 等旋合长度N不标注。 4.公差带代号中,螺纹只标注中径公差带代号。内螺 纹用大写字母,外螺纹用小写字母。 5.内、外螺纹配合的公差带代号中,前者为内螺纹公 差带代号,后者为外螺纹公差带代号,中间用“ / ”分开。 管螺纹的代号标注 1.管螺纹尺寸代号不再称作公称直径,也不是螺纹本 身的任何直径尺寸,只是一个无单位的代号。 2.管螺纹为英制细牙螺纹,其公称直径近似为管子的 内孔直径,以英寸为单位。 3.右旋螺纹不标注旋向代号,左旋螺纹则用LH表示。 4.非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A、B两 级,精度较高;内螺纹的公差等级只有一个,故无公差 等级代号。 5.内、外螺纹配合在一起时,内、外螺纹的标注用 “ / ”分开,前者为内螺纹的标注,后者为外螺纹的标注。 §2-4 螺旋传动的应用形式 一、普通螺旋传动 二、差动螺旋传动 三、滚珠螺旋传动简介 一、普通螺旋传动 普通螺旋传动——由螺杆和螺母组成的简单 螺旋副实现的传动。 1.普通螺旋传动的应用形式 ? 螺母固定不动,螺杆回转并作直线运动 ? 螺杆固定不动,螺母回转并作直线运动 ? 螺杆回转,螺母作直线运动 ? 螺母回转,螺杆作直线.普通螺旋传动直线移动方向的判定 ? 螺母(螺杆)不动,螺杆(螺母)回转并移动 ? 螺杆(螺母)回转,螺母(螺杆)移动 3.普通螺旋传动直线移动距离的计算 L = NPh L ——螺杆(螺母)移动距离,mm N —— 回转周数,r Ph —— 螺纹导程,mm 【例1】 普通螺旋传动中,已知左旋双线mm,若螺杆按图示方向回转两周,螺母移动了多少距离? 方向如何? 解题过程 二、差动螺旋传动 差动螺旋传动——由两个螺旋副组成的使活动的螺 母与螺杆产生差动(即不一致)的螺旋传动。 1.差动螺旋传动原理 2.差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的 确定 (1)差动螺旋传动:螺杆上两螺纹(固定螺母与活动 螺母)旋向相同。 L = N(Ph1-Ph2) ? 结果为正,活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同 ? 结果为负,活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反 ? 螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 (2)复式螺旋传动:螺杆上两螺纹(固定螺母与活动 螺母)旋向相反。 L = N(Ph1+Ph2) ? 活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同 ? 螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 【例2】微调螺旋传动中,通过螺杆的转动,可使被调 螺母产生左、右微量调节。设螺旋副A的导程PhA为1mm, 右旋。要求调整螺杆按图示方向转动一周,被调螺母向左 移动0.2mm,求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向。 解题过程 三、滚珠螺旋传动简介 本章小结 1.常用螺纹的类型、特点及应用。 2.普通螺纹的主要参数。 3.常用螺纹的螺纹标记。 4.螺旋传动的工作原理、特点和应用形式。 5.普通螺旋传动和差动螺旋传动的移动距离计算 及移动件移动方向的判定。 6.滚珠螺旋传动的应用特点。 第三章 链传动 §3-1 链传动陈述 §3-2 链传动的类型 链传动应用举例 §3-1 链传动概述 一、链传动及其传动比 二、链传动的应用特点 一、链传动及其传动比 1.链传动的组成 1-主动链轮 2-链条 3-从动链轮 2.链传动的传动比 i12 ? n1 n2 ? z2 z1 n1、n2 —— 主、从动轮的转速,r/min z1、z2 —— 主、从动轮齿数 二、链传动的应用特点 ? i≤6,低速传动时i可达10 ? a≤6 m,最大中心距可达15 m ? 传率P<100 kW ? v≤15 m/s,高速时可达20~40m/s §3-2 链传动类型 滚动链 传动链 齿形链 输送链 起重链 一、滚子链(套筒滚子链) 二、齿形链简介 一、滚子链(套筒滚子链) 1.滚子链的结构 ? 内链板 ? 外链板 ? 销轴 ? 套筒 ? 滚子 1-内链板 2-外链板 3-销轴 4-套筒 5-滚子 2.滚子链主要参数 (1)节距——链条的相邻两销轴中心线之 间的距离,以符号P表示。 链的节距越大,承 载能力越强,但链传动 的结构尺寸也会相应增 越大,传动的振动、冲 击和噪声也越严重。 滚子链的承载能力和排数成正比,但排数越多,各排 受力越不均匀,所以排数不能过多。 双排滚子链 三排滚子链 (2)节数——滚子链的长度用节数来表示。 链节数应尽量选取偶数。 ? 开口销 ? 弹簧夹 ? 过渡链节 3.滚子链的标记 链号-排数-整链链节数 标准编号 08A - 1 - 88 GB/T 1243-1997 标准编号 链节数为88节 单排 链号为08A(节距为12.70 mm) 二、齿形链简介 由一组带有齿的内外链板左右交错排列, 用铰链连接而成。 外链板 内链板 齿形链标记示例 CL08 - 22.5 W - 60 GB/T 10855-1997 链宽 导向形式 标准编号 链号为CL08(节距 为12.70 mm) 链节数为60节 本章小结 1.链传动的组成:主动链轮、从动链轮和链条。 2.链传动的应用特点。 3.链传动的传动比计算。 4.套筒滚子链的结构、标记及接头形式。 5.齿形链的应用。 第四章 齿轮传动 §4-1 齿轮传动的类型及应用 §4-2 渐开线 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基 本参数和几何尺寸计算 §4-4 其他齿轮传动简介 §4-5 渐开线齿轮失效形式 齿轮传动应用举例 §4-1 齿轮传动的类型及应用 齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和(或) 动力的一种机械传动。 一、齿轮传动的常用类型 二、齿轮传动的应用 一、齿轮传动常用类型 按轮齿方向 两轴平行 按啮合情况 直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动 相交轴齿轮传动 两轴不平行 交错轴齿轮传动 齿轮传动常用类型 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 二、齿轮传动的应用 1.传动比 i12 ? n1 n2 ? z2 z1 n1、n2 —— 主、从动轮的转速,r/min z1、z2 —— 主、从动轮齿数 齿轮传动的传动比是主动齿速与从动齿 速之比,也等于两齿轮齿数之反比。 2.应用特点 (1)优点 ? 能瞬时传动比恒定,工作可靠性高,传递运动准 确可靠 ? 传递的功率和圆周速度范围较宽 ? 结构紧凑、可实现较大的传动比 ? 传动效率高,使用寿命长 ? 简便 (2)缺点 ? 运转过程中有振动、冲击和噪声 ? 齿轮安装要求较高 ? 不能实现无极变速 ? 不适宜用在中心距较大的场合 §4-2 渐开线齿廓 一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 二、渐开线的形成及性质 三、渐开线齿轮啮合特性 一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 ? 传动平稳 ? 承载能力强 二、渐开线的形成及性质 动直线沿着一固定的 圆作纯滚动时,此动直线 上任一点K的运动轨迹CK 称为渐开线,该圆称为渐 开线的基圆,其半径以rb 表示,直线称为渐开线的 发生线。 渐开线齿轮——以同一个基圆上产生的两 条反向渐开线为齿廓的齿轮。 渐开线齿廓的性质: ? 发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长 ? 渐开线上任意一点的法线必切于基圆 ? 渐开线的形状取决于基圆的大小 ? 渐开线上各点的曲率半径不相等 ? 渐开线上各点的齿形角(压力角)不等 ? 渐开线的起始点在基圆上,基圆内无渐开线 三、渐开线齿廓啮合特性 ? 能保持瞬时传动比的恒定 ? 具有传动的可分离性 §4-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称 二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 四、直齿圆柱内齿轮简介 一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称 齿轮上各部分名称 二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 ? 标准齿轮的齿形角α ? 齿数 z ? 模数 m ? 齿顶高系数 ha* ? 顶隙系数 c* 1.标准齿轮的齿形角α 齿形角——在端平面上,过端面齿廓上任意点K的径 向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角,用α表示。K点 的齿形角为αK。 渐开线齿廓上各点的齿形角不相等,K点离基圆越远, 齿形角越大,基圆上的齿形角α=0°。 分度圆压力角——齿廓曲线在分度圆上的某点处的速度 方向与曲线在该点处的法线方向(即力的作用线方向)之间 所夹锐角,也用α表示。 2.齿数z 一个齿轮的轮齿总数。 3.模数m 齿距p除以圆周率π所得的商,即m= p /π。 模数已经标准化。 齿数相等的齿轮,模数越大,齿轮尺寸就越大,轮齿 也越大,承载能力越大。 4.齿顶高系数ha* 对于标准齿轮,ha= ha*m。ha*称为齿顶高系数。 我国标准:正常齿ha*=1。 5.顶隙系数c* 当一对齿轮啮合时,为使一个齿轮的齿顶面不与另一个 齿轮的齿槽底面相抵触,轮齿的齿根高应大于齿顶高,即应 留有一定的径向间隙,称为顶隙,用c表示。 对于标准齿轮,c=c*m。 c*称为顶隙系数。我国标准: 正常齿c*=0.25。 三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 名称 齿形角 齿数 模数 齿厚 齿槽宽 齿距 基圆齿距 齿顶高 代号 α z m s e p pb ha 计算公式 标准齿轮为20° 通过传动比计算确定 通过计算或结构设计确定 s=p/2=πm/2 e=p/2=πm/2 p=πm pb=pcosα=πmcosα ha=ha*m=m 名称 齿根高 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 标准中心距 代号 hf h d da df db a 计算公式 hf=(ha*+c*)m=1.25m h=ha+hf=2.25m d=mz da=d+2ha=m(z+2) df=d-hf=m(z-2.5) db=dcosα a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2 四、直齿圆柱内齿轮简介 直齿圆柱内齿轮 直齿圆柱内齿轮传动 ? 内齿轮的齿顶圆小于分度圆,齿根圆大于分度圆 ? 内齿轮的齿廓是内凹的,其齿厚和齿槽宽分别对 应于外齿轮的齿槽和齿厚 ? 为了使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线,其齿顶 圆必须大于基圆 *五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条 件和连续传动条件 1.正确啮合条件 pb1=pb2 ? 模数相等 ? 分度圆上的齿形角相等 2.连续传动条件 前一对轮齿尚未结束 啮合,后继的一对轮齿已 进入啮合状态。 §4-4 其他齿轮传动简介 一、斜齿圆柱齿轮传动 二、直齿圆锥齿轮传动 三、齿轮齿条传动 一、斜齿圆柱齿轮传动 1.斜齿圆柱齿轮的形成 直齿轮齿廓的形成 当发生面沿基圆柱作纯滚动时,直线BB形成的 一个螺旋形的渐开线曲面,称为渐开线螺旋面。 βb称为基圆柱上的螺旋角。 2.斜齿轮传动的啮合性能 ? 齿的接触线先由短变长,再由长变短,承载能力大,可 用于大功率传动 ? 轮齿上的载荷逐渐增加,逐渐卸掉,承载和卸载平稳、 冲击、振动和噪声小,使用寿命长 ? 传动平稳、冲击、振动和噪音较小 ? 适用于高速重载的场合 3.斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸 端面:垂直于齿轮轴线的平面,用 t 作标记 法面:与轮齿齿线垂直的平面,用 n 作标记。 β:斜齿圆柱齿轮螺 旋角 判别方法:将齿轮轴线垂直放置,轮齿自 左至右上升者为右旋,反之为左旋。 4.斜齿圆柱齿轮正确啮合条件 ? 法面模数(法向齿距除以圆周率π所得的商) 相等,即m n1= m n2 = m ? 法面齿形角(法平面内,端面齿廓与分度圆交 点处的齿形角)相等,即αn1=αn2 =α ? 螺旋角相等、旋向相反,即β1= -β2 二、直齿圆锥齿轮传动 以大端的参数作为标准参数。 应满足的条件: ? 大端端面模数相等 ? 大端齿形角相等 三、齿轮齿条传动 斜齿条 直齿条 1.齿条 齿轮的齿数增加到无穷多时,其圆心位于无穷远处, 齿轮上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度 线、齿顶线等互相平行的直线,渐开线齿廓也变成直线 齿廓,齿轮即演化成为齿条。 齿条的主要特点: ? 齿廓上各点的法线相互平行。传动时,齿条作直线运 动,且速度大小和方向均一致。 ? 齿条齿廓上各点的齿形角均相等,且等于齿廓直线的 倾斜角,标准值α为20? ? 不论在分度线上、齿顶线上,还是在与分度线平行的 其他直线上,齿距均相等,模数为同一标准值。 2.齿轮齿条传动 v= n1πd1=n1πmz1 L=πd1=πmz1 v —齿条的移动速度,mm/min n1—齿轮的转速,r/min d1——齿轮分度圆直径,mm m——齿轮的模数,mm z1——齿轮的齿数 L—齿轮每回转一周齿条的移动距离 §4-5 渐开线齿轮失效形式 失效——齿轮传动过程中,若轮齿发生折断、 齿面损坏等现象,齿轮失去了正常的工作能力。 一、齿面点蚀 二、齿面磨损 三、齿面胶合 四、齿面塑变 五、轮齿折断 一、齿面点蚀 点蚀多发生在靠近节线的齿根面上。 二、齿面磨损 齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。 三、齿面胶合 高速和低速重载的齿轮传动,容易发生齿面胶合。 四、塑性变形 当齿轮的齿面较软,在重载情况下,可能 使表层金属沿着相对滑动方向发生局部的塑性 流动,出现塑性变形。 五、轮齿折断 轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动的 主要失效形式之一。 本章小结 1.齿轮传动的类型及特点。 2.渐开线性质及渐开线.渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基本参数、 几何尺寸计算及正确啮合条件。 4.斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮齿形特点及正确啮合 条件。 5.齿轮齿条传动的特点。 6.齿轮的失效形式、失效原因和预防措施。 第五章 蜗杆传动 §5-1 蜗杆传动概述 §5-2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件 §5-3 蜗杆传动的应用特点 蜗杆传动应用举例 §5-1 蜗杆传动概述 一、蜗杆传动的组成 二、蜗杆的分类 三、蜗转方向的判定 一、蜗杆传动的组成 蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成,通常由蜗杆 (主动件)带动蜗轮(从动件)转动,并传递运 动和动力。 蜗杆 蜗轮 1.蜗杆结构 蜗杆通常与轴合为一体。 2.蜗轮结构 蜗轮常采用组合结构。 二、蜗杆的分类 按蜗杆形状 圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动 按蜗杆螺旋线方向 左旋蜗杆 右旋蜗杆 按蜗杆头数 单头蜗杆 多头蜗杆 三、蜗转方向的判定 1.判断蜗杆或蜗轮的旋向 右手: 手心对着自己,四指顺 着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正, 若齿向与右手拇指指向一致, 则该蜗杆或蜗轮为右旋,反 之则为左旋。 2.判断蜗轮的回转方向 左、右手: 左旋蜗杆用左手,右 旋蜗杆用右手,用四指弯 曲表示蜗杆的回转方向, 拇指伸直代表蜗杆轴线, 则拇指所指方向的相反方 向即为蜗轮上啮合点的线 蜗杆传动的主要参数和啮合条件 在蜗杆传动中,其几何参数及尺寸计算均 以中间平面为准。通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线 垂直的平面称为中间平面。 一、蜗杆传动的主要参数 二、蜗杆传动的正确啮合条件 一、蜗杆传动的主要参数 1.模数m、齿形角α 2.蜗杆分度圆导程角γ 3.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 4.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 1.模数m、齿形角α 蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等,且 为标准值。 蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等, 且为标准值。 mx1=mt2=m αx1=αt2=α=20° 2.蜗杆分度圆导程角γ 指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。 tanγ = px z1/πd1 = z1m / d1 3.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 切制蜗轮的滚刀,其分度圆直径、模数和其他参数 必须与该蜗轮相配的蜗杆一致,齿形角与相配的蜗杆相 同。 为了使刀具标准化,滚刀的数目,对一定模数m 的蜗杆的分度圆直径d1作了,即了蜗杆直径系数 q,且q = d1/m。 4.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1:根据蜗杆传动传动比和传动效率来选 定,一般推荐选用z1 = 1、2、4、6。 蜗轮齿数z2:根据z1和传动比i来确定。一般推荐z2 = 29~80。 二、蜗杆传动的正确啮合条件 1.在中间平面内,蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端 面模数mt2相等。即: mx1=mt2 2.在中间平面内,蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的 端面齿形角αt2相等。即:αx1=αt2 3.蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2 相等,且旋向一致。即:γ1=β2 §5-3 蜗杆传动的应用特点 结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动 小以及能得到很大的单级传动比。 一、蜗杆传动的润滑 二、蜗杆传动的散热 一、蜗杆传动的润滑 目的:减摩与散热,以提高蜗杆传动的效 率,防止胶合及减少磨损。 润滑方式:油池润滑、喷油润滑。 二、蜗杆传动的散热 风扇冷却 蛇形水管冷却 压力喷油冷却 本章小结 1.蜗杆传动的组成:蜗杆(主动件)、蜗轮(从动 件)。 2.蜗杆传动的类型和应用特点。 3.蜗转方向的判定方法。 4.蜗轮蜗杆传动的主要参数:模数m、齿形角α、蜗杆 直径系数q、蜗杆导程角γ、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮 螺旋角β2。 5.蜗杆传动的正确啮合条件。 6.蜗杆传动润滑及散热方式。 第六章 轮系 §6-1 轮系分类及其应用特点 §6-2 定轴轮系传动比计算 §6-3 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 轮系应用举例 §6-1 轮系分类及其应用特点 轮系——由一系列相互啮合的齿轮组成的传动 系统。 一、轮系的分类 二、轮系的应用特点 一、轮系的分类 1.定轴轮系 2.周转轮系 3.混合轮系 1.定轴轮系 当轮系运转时,所有齿轮的几何轴线相 对于机架固定不变,也称普通轮系。 定轴轮系 2.周转轮系 轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线相 对于机架的是不固定的,而是绕另一个齿轮 的几何轴线.混合轮系 在轮系中,既有定轴轮系又有周转轮系。 二、轮系的应用特点 1.可获得很大的传动比 2.可作较远距离的传动 3.可以方便地实现变速和变向要求 4.可以实现运动的合成与分解 1.可获得很大的传动比 一对齿轮传动的传动比不能过大(一般i12 =3~5, imax≤8),而采用轮系传动可以获得很大的传动比,以 满足低速工作的要求。 2.可作较远距离的传动 两轴中心距较大 时,如用一对齿轮传 动,则两齿轮的结构 尺寸必然很大,导致 传动机构庞大。 3.可以方便地实现变速和变向要求 滑移齿轮变速机构 利用中间轮变向机构 4.可以实现运动的合成与分解 采用轮系,可以将两个的运动合成 为一个运动,或将一个运动分解为两个的运 动。 §6-2 定轴轮系传动比计算 一、定轴轮系中各向的判断 二、传动比 三、惰轮的应用 一、定轴轮系中各向的判断 当首轮(或末轮)的转向为已知时,其 末轮(或首轮)的转向也就确定了,表示方 法可以用标注箭头的方法来确定。 圆柱齿轮啮合-外啮合 转向用画箭头的方法 表示,主、从动向相 反时,两箭头指向相反。 圆柱齿轮啮合-内啮合 主、从动向相同 时,两箭头指向相同。 锥齿轮啮合传动 两箭头指向相背或相 向啮合点。 锥齿轮啮合传动 两箭头指向按第五章 讲过的标注。 对于轮系中各齿轮轴线相互平行时,其任意级从动轮 的转向可以通过在图上依次画箭头来确定,也可以数外啮 合齿轮的对数来确定,若齿轮的啮合对数是偶数,则首轮 与末轮的转向相同;若为奇数,则转向相反。 轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条,只能 用画直箭头的方法表示。 二、传动比 1.传动线】分析如图所示轮系传动线.传动比计算 轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比,也 等于轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有主动 齿轮齿数的连乘积之比。 i总 ? i1k ? (?1) m 各级齿轮副中从动齿轮 各级齿轮副中主动齿轮 齿数的连乘积 齿数的连乘积 【例2】如图所示轮系,已知各齿轮齿数及n1转向,求 i19和判定n9转向。 解题过程 【例3】已知z1=24,z2=28,z3=20,z4=60,z5=20, z6=20,z7=28,齿轮1为主动件。分析该机构的传动线的转向。 解题过程 三、惰轮的应用 在轮系中既是从动轮又是主动轮,对总传动比毫无 影响,但却起到了改变齿轮副中从动转方向的作用, 像这样的齿轮称为惰轮。 惰轮常用 于传动距离稍 远和需要改变 转向的场合。 §6-3 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 一、任意从动齿速计算 二、轮系末端是螺旋传动的计算 三、轮系末端是齿条传动的计算 一、任意从动齿速计算 i1k ? n1 nk ? z2z4z6 ? zk z1z3 z5 ? zk?1 (不考虑齿轮旋转方向) nk ? n1 i1k ? n1 z1z3 z5 ? zk ?1 z2z4z6 ? zk 【例4】已知:z1=26,z2=51,z3 =42, z4=29,z5 =49, z6=36,z7=56,z8=43,z9=30,z10=90, 轴Ⅰ的转速nI = 200 r/min。试求当轴Ⅲ上的三联齿轮分别与轴Ⅱ上的三个 齿轮啮合时,轴Ⅳ的三种转速。 解题过程 二、轮系末端是螺旋传动的计算 v ? nk Ph ? n1 z1z3 z5 ? zk ?1 z2z4z6 ? zk Ph L ? z1z3 z5 ? zk ?1 z2z4z6 ? zk Ph v——螺母的移动速度,mm/min L——输入轴I每回转一周,螺母(砂轮架)的移动距 离,mm 【例5】z1=28,z2=56,z3=38,z4=57,丝杆为Tr50×3。当 手转速度n1=50 r/min,回转方向如图所示,试计算砂轮 架移动速度,并判断砂轮架移动方向。 解题过程 三、轮系末端是齿条传动的计算 v ? nk πmz ? n1 z1z3 z5 ? zk?1 z2z4z6 ? zk πmz L ? z1z3z5 ? zk?1 πmz z2z4z6 ? zk v ——齿轮沿齿条的移动速度,mm/min L——输入轴I每回转一周,齿轮沿齿条的移 动距离,mm 本章小结 1.轮系概念及分类。 2.轮系的应用特点。 3.定轴轮系中各向的判断。 4.定轴轮系的传动比计算。 5.定轴轮系中任意从动速的计算。 6.定轴轮系中末端是螺旋传动的计算。 7.定轴轮系中末端是齿条传动的计算。 第七章 平面连杆机构 §7-1 平面连杆机构的特点 §7-2 铰链四杆机构的组成与分类 §7-3 铰链四杆机构的基本性质 §7-4 铰链四杆机构的演化 连杆机构应用举例 §7-1 平面连杆机构的特点 平面连杆机构——由一些刚性构件用转动副 和移动副相互连接而组成的,在同一平面或相互平 行平面内运动的机构。 作用: 实现某些较为复杂的平面运动,在生产和生活中广 泛用于动力的传递或改变运动形式。 港口起重机吊 运货物是利用平 面连杆机构中的 双摇杆机构实现 的 铲土机为了 铲斗平行移 动,防止泥土流 出,采用了平面 连杆机构 四杆机构——最常用的平面连杆机构,具有 四个构件(包括机架)的低副机构。 平面铰链四杆机构——构件间用四个转动 副相连的平面四杆机构,简称铰链四杆机构。 铰链四杆机构:四 根杆均用转动副连接。 滑块四杆机构:杆件间 的连接,除了转动副以外, 构件3与4使用移动副连接。 §7-2 铰链四杆机构的组成与分 类 机架:固定不动的构件4。 连杆:不与机架直接相连的构件2。 连架杆:与机架相连的构件1、3。 ? 曲柄 ? 摇杆 一、曲柄摇杆机构 二、双曲柄机构 三、双摇杆机构 曲柄机构 曲柄——与机架用转动副相连,且能绕该转动副 轴线整圈旋转的构件。 摇杆——与机架用转动副相连,但只能绕该转动 副轴线摆动的构件。 一、曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构——铰链四杆机构的两个连 架杆中,其中一个是曲柄,另一个是摇杆。 曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构的应用 剪板机 汽车雨刷 雷达 缝纫机踏板 二、双曲柄机构 双曲柄机构——铰链四杆机构中两连架杆 均为曲柄。 类型: ? 不等长双曲柄机构 ? 平行双曲柄机构 ? 反向双曲柄机构 ? 不等长双曲柄机构 两曲柄长度不等的双曲柄机构。 不等长双曲柄机构 ? 平行双曲柄机构 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度 相等,曲柄转向相同的双曲柄机构。 平行双曲柄机构 ? 反向双曲柄机构 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相 等,曲柄转向相反的双曲柄机构。 反向双曲柄机构 双曲柄机构的应用 惯性筛 天平 汽车车门启闭 三、双摇杆机构 铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。 机构两极限: ? B1C1D ? C2B2A 双摇杆机构 §7-3 铰链四杆机构的基本性质 一、曲柄存在条件 二、急回特性 三、死点 一、曲柄存在条件 1.最短杆与最长杆的长度之和小于或等 于其他两杆长度之和。 2.连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 铰链四杆机构三种基本类型的判别方法 ? 曲柄摇杆机构的条件:连架杆之一为最短杆 ? 双曲柄机构的条件:机架为最短杆 ? 双摇杆机构的条件:连杆为最短杆 当最长杆与最短杆长度之和大于其 余两杆长度之和时,无论取哪一杆件为 机架,机构均为双摇杆机构。 二、急回特性 极位夹角——摇杆在C1D、C2D两极 限时,曲柄与连杆共线,对应两位 置所夹的锐角,用θ表示。 急回特性:空 回行程时的平均速 度大于工作行程时 的平均速度。 急回特性 机构的急回特性可用行程速比系数K表示: K ? v2 v1 ? t1 t2 ? 180? ? ? 180? ?? 极位夹角θ越大,机构的急回特性越明显。 三、死点 摇杆处于左极限 C1D时,连杆与从 动件(曲柄)的共线。 摇杆处于右极限 C2D时,连杆与从动件(曲柄) 的共线A。 死点 死点的利用 工件夹紧后,BCD成一直线,撤去外力F之后,机构 在工件反弹力T的作用下,处于死点。即使反弹力很 大工件也不会松脱,使夹紧牢固可靠。 §7-4 铰链四杆机构的演化 一、曲柄滑块机构 二、导杆机构 一、曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的 平面四杆机构,是由曲柄摇杆机构演化而来的。 曲柄滑块机构的演化 偏心轮机构 双曲滑块机构的应用 ? 内燃机气缸 内燃机气缸 ? 冲压机 ? 滚轮送料机 二、导杆机构 导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的 构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四 杆机构称为导杆机构。 ? 摆动导杆机构 ? 移动导杆机构 ? 曲柄摇块机构 ? 摆动导杆机构 牛头刨床主运动机构 摆动导杆机构 ? 移动导杆机构 手动抽水机构 移动导杆机构 ? 曲柄摇块机构 自卸汽车卸料机构 曲柄摇块机构 本章小结 1.铰链四杆机构的基本类型。 2.铰链四杆机构的各构件的名称。 3.铰链四杆机构基本形式的判定。 4.铰链四杆机构的基本特性。 5.导杆机构类型与应用。 第八章 凸轮机构 §8-1 凸轮机构概述 §8-2 凸轮机构的分类与特点 §8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律 凸轮机构应用举例 §8-1 凸轮机构概述 内燃机配气机构 内燃机配气机构 自动车床走刀机构 自动车床走刀机构 靠模车削机构 靠模车削机构 凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触, 从动件作有规律的直线往复运动(直动)或摆 动。 1-凸轮 2-从动件 3-机架 凸轮机构示意 §8-2 凸轮机构的分类与特点 一、凸轮机构的分类 二、凸轮机构的应用特点 一、凸轮机构的分类 按形状分 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 按从动件端 部形状和运 动形式分 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 ? 盘形凸轮 尖顶移动从动杆盘形凸轮机构 尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构 滚子移动从动杆盘形凸轮机构 滚子摆动从动杆盘形凸轮机构 平底移动从动杆盘形凸轮机构 平底摆动从动杆盘形凸轮机构 ? 移动凸轮 移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构 ? 圆柱凸轮 圆柱凸轮机构 自动车床走刀机构 二、凸轮机构的应用特点 优点:结构简单紧凑,工作可靠,设计适当 的凸轮轮廓曲线,可使从动件获得任意预期的运 动规律。 缺点:凸轮与从动件(杆或滚子)之间以点 或线接触,不便于润滑,易磨损。 应用:多用于传力不大的场合,如自动机械、 仪表、控制机构和调节机构中。 §8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律 一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律 一、凸轮机构工作过程 凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速 回转运动,从动件作往复移动 凸转时,从动件作“升→停→降→停” 的运动循环。 凸轮机构工作过程 二、从动件常用运动规律 位移线.等速运动规律 从动件上升(或下降)的速度为一。 等速运动规律 2.等加速等减速运动规律 从动件在行程中先作等加速运动,后作等减 速运动。 等加速等减速运动规律 等加速等减速运动规律位移曲线.凸轮机构的类型及其应用特点。 2.凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点。 第九章 其他常用机构 §9-1 变速机构 §9-2 换向机构 §9-3 间歇机构 §9-1 变速机构 变速机构——在输入转速不变的条件下,使 输出轴获得不同转速的传动装置。 一、有级变速机构 二、无级变速机构 一、有级变速机构 有级变速机构——在输入转速不变的条件下, 使输出轴获得一定的转速级数。 ? 滑移齿轮变速机构 ? 塔齿轮变速机构 ? 倍增速变速机构 ? 拉键变速机构 ? 滑移齿轮变速机构 ? 塔齿轮变速机构 1-主动轴 2-导向键 3-中间齿轮支架 4-中间齿轮 5-拨叉 6-滑移齿轮 7-塔齿轮 8-从动轴 9、10-离合器 11-丝杠 12-光杠齿轮 13-光杠 ? 倍增速变速机构 ? 拉键变速机构 1-弹簧键 2-从动套筒轴 3-主动轴 4-手柄轴 二、无级变速机构 无级变速机构——依靠摩擦来传递转矩,适 量地改变主动件和从动件的转动半径,使输出轴 的转速在一定的范围内无级变化。 ? 滚子平盘式无级变速机构 ? 锥轮-端面盘式无级变速机构 ? 分离锥轮式无级变速机构 ? 滚子平盘式无级变速机构 1-滚子 2-平盘 ? 锥轮-端面盘式无级变速机构 1-锥轮 2-端面盘 3-弹簧 4-齿条 5-齿轮 6-支架 7-链条 8-电动机 ? 分离锥轮式无级变速机构 1-电动机 2、4-锥轮 3-杠杆 5-从动轴 6-支架 7-螺杆 8-主动轴 9-螺母 10-传动带 §9-2 换向机构 换向机构——在输入轴转向不变的条件下, 可改变输出轴转向的机构。 ? 三星轮换向机构 ? 离合器锥齿轮换向机构 ? 三星轮换向机构 1-主动齿轮 2、3-惰轮 4-从动齿轮 ? 离合器锥齿轮换向机构 1-主动锥齿轮 2、4-从动锥齿轮 3-离合器 §9-3 间歇机构 间歇机构——能够将主动件的连续运动转换 成从动件有规律的周期性运动或停歇。 一、棘轮机构 二、槽轮机构 三、不完全齿轮机构 一、棘轮机构 棘轮机构分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。 1.齿式棘轮机构工作原理 1—摇杆 3—弹簧 5—弹簧 7—曲柄 2—棘爪 4—棘轮 6—止回棘爪 齿式棘轮机构 2.齿式棘轮机构的常见类型及特点 ? 外啮合式 ? 内啮合式 外啮合式棘轮机构 内啮合式 3.齿式棘轮机构转角的调节 棘轮的转角θ大小与棘爪每往复一次推过的齿数k 有关: ? ? 360?? k z k——棘爪每往复一次推动的齿数 z——棘轮的齿数 (1)改变棘爪的运动范围 (2)利用覆盖罩 4.摩擦式棘轮机构简介 靠偏心楔块(棘爪)和 棘轮间的楔紧所产生的摩擦 力来传递运动。 特点:转角大小的变化 不受轮齿的,在一定范 围内可任意调节转角,传动 噪声小,但在传递较大载荷 时易产生滑动。 1-偏心楔块(棘爪) 2-棘轮 3-止回棘爪 二、槽轮机构 1.槽轮机构的组成和工作原理 1-拨盘 2—圆销 3—槽轮 槽轮机构 2.槽轮机构类型和特点 ? 单圆销外槽轮机构 ? 双圆销外槽轮机构 ? 内啮合槽轮机构 槽轮机构的类型和特点 特点:结构简单,转位方便,工作可靠,传动的平 稳性好,能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽 数z的,不能调节,且在槽动的始末处存在 冲击,随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧,故不 适用于高速。 三、不完全齿轮机构 主动齿轮作连续转动,从动齿轮作间歇运 动的齿轮传动机构。 特点:结构简单,工作 可靠,传递力大,但工艺复 杂,从动轮在运动的开始与 终止有较大冲击,一般 用于低速、轻载的场合。 不完全齿轮机构 本章小结 1.机械式变速机构的有级变速机构、无级变速机构的 类型和工作原理。 2.机械式换向机构的常用类型和工作原理。 3.棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的常见类型 和工作原理。 第十章 轴 §10-1 轴的用途和分类 §10-2 转轴的结构 §10-1 轴的用途和分类 一、用途 支承回转零件(如齿轮、带轮等),传递运动 和动力。 二、分类 按轴线形状 直轴 曲轴 挠性钢丝软轴 (简称挠性轴) 按承载情况 心轴 传动轴 转轴 按轴线形状分类 按承载情况分类 §10-2 转轴的结构 轴颈:用于装配轴承的部分 轴头:装配回转零件(如带轮、齿轮)的部分 轴身:连接轴头与轴 颈的部分 轴肩或轴环:轴上截 面尺寸变化的部分。 轴的结构应满足三方面的要求: ? 轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定 ? 轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中 ? 便于轴上零件的安装与拆卸 一、轴上零件的固定 二、轴上常见的工艺结构 一、轴上零件的固定 1.轴上零件的轴向固定 目的:零件在轴上有确定的轴向,防止零件 作轴向移动,并能承受轴向力。 轴上零件的轴向固定 2.轴上零件的周向固定 目的:轴能可靠地传递运动和转矩,防止轴上零 件与轴产生相对转动。 轴上零件的周向固定 二、轴上常见的工艺结构 结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴 上零件的装配和便于使用维修,并且能提高生产率,降 低成本。 轴上常见的工艺结构 有关轴的工艺结构应注意问题: ? 轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。 ? 阶梯轴的直径应该是中间大,两端小,以便于轴上零 件的装拆。 ? 轴端、轴颈与轴肩(或轴环)的过渡部位应有倒角或 过渡圆角,并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相 同,以便于加工。 ? 轴上需要切制螺纹或进行磨削时,应有螺纹退刀槽或 砂轮越程槽。 ? 当轴上有两个以上键槽时,槽宽应尽可能统一,并布 置在同一直线上,以利加工。 本章小结 1.轴的用途和分类。 2.转轴的结构要求。 3.轴上零件的轴向固定与周向固定。 4.轴的结构工艺性。 第十一章 键、销及其连接 §11-1 键连接 §11-2 销连接 §11-1 键连接 作用: 实现轴与轴上零件(如齿轮、带轮等)之间的周向 固定,并传递运动和扭矩。 分类: 键连接 平键连接 松键连接 半圆键连接 花键连接 楔键连接 紧键连接 切向键连接 一、平键连接 二、半圆键连接 三、花键连接 四、楔键和切向键连接 一、平键连接 特点: 靠平键的两侧面传递转矩,键的两侧面是工作面, 对中性好;键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙, 以便装配。 分类: ? 普通平键 ? 导向平键 ? 滑键 1.普通平键 分解图 装配图 断面图 A型 B型 C型 平键是标准件,只需根据用途、轴径、轮 毂长度选取键的类型和尺寸。 ? 普通平键的规格采用b×L标记 ? 截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定 ? 键长L根据轮毂长度按标准查取(比轮 毂长度短5~10mm) 普通平键的标记: 键型 键宽×键长 标准号 键16?100 GB/T 1096-2003 表示键宽为16mm,键长为100mm的A型普通平键。 键B18?100 GB/T 1096-2003 表示键宽为18mm,键长为100mm的B型普通平键。 键C18?100 GB/T 1096-2003 表示键宽为18mm,键长为100mm的C型普通平键。 2.导向平键 特点:轮毂可在轴上沿轴向移动。 ? 比普通平键长 ? 紧定螺钉固定在键槽中 ? 键与轮毂槽采用间隙配合 ? 键上设有起键螺孔 3.滑键 特点:轮毂可在轴上沿轴向移动。 ? 滑键固定在轮毂上 ? 轮毂带动滑键作轴向移动 ? 键长不受滑动距离 二、半圆键连接 ? 工作面为键的两侧面,有较好的对中性 ? 可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度 ? 适用于锥形轴与轮毂的连接 ? 键槽对轴的强度削弱较大,只适用于轻载连接 三、花键连接 花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键 齿相互啮合而成的连接。 ? 多齿承载,承载能力高 ? 齿浅,对轴的强度削弱小 ? 对中性及导向性能好 ? 加工需专用设备,成本高 外花键 内花键 矩形花键连接 渐开线花键连接 四、楔键和切向键连接 1.楔键 楔键与键槽的两个侧面不相接触,为非工作面。楔键 连接能使轴上零件轴向固定,并能使零件承受单方向的轴 向力。用于定心精度要求不高,荷载平稳和低速的场合。 普通楔键 钩头楔键 2.切向键 由一对具有1:100斜度的楔键沿斜面拼合而成,上下 两工作面互相平行,轴和轮毂上的键槽底面没有斜度。 切向键 一组切向键 两组切向键 §11-2 销连接 固定零件间的相对, 或作为组合加工和装配 时的辅助零件 用于轴与 毂的连接 或其他零 件的连接 用作安全 装置中的 过载剪断 零件 一、圆柱销 1.普通圆柱销 传递横向力 传递转矩 2.内螺纹圆柱销 二、圆锥销 1.普通圆锥销 2.带螺纹圆锥销 内螺纹 大端带螺尾 小端带螺尾 本章小结 1.键连接的功用及类型。 2.平键连接的特点和种类。 3.半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。 4.销连接的功用及销的类型。 第十二章 轴承 §12-1 滚动轴承 §12-2 滑动轴承 滚动轴 §12-1 滚动轴承 一、滚动轴承的结构 二、滚动轴承的类型 三、滚动轴承的代号 四、滚动轴承类型的选择 五、滚动轴承的安装、润滑与密封 六、滚动轴承的公差与配合 一、滚动轴承的结构 内圈 内圈 保持架 外圈 滚动体 外圈 滚动体 滚动体保持架 二、滚动轴承的类型 ? 调心球轴承 ? 调心滚子轴承 ? 推力调心滚子轴承 ? 圆锥滚子轴承 ? 双列深沟球轴承 ? 推力球轴承 ? 深沟球轴承 ? 角接触球轴承 ? 推力圆柱滚子轴承 ? 圆柱滚子轴承 常用滚动轴承 三、滚动轴承的代号 a) b) c) 不同尺寸 带防尘盖结构 滚动轴承代号的构成 1.基本代号 表示轴承的基本类型、结构和尺寸。 ? 轴承类型代号 ? 尺寸系列代号 ? 内径代号 ? 轴承类型代号 ? 尺寸系列代号 由两位数字组成,前一位数字为宽(高)度 系列代号,后一位数字为直径系列代号。 宽(高)度系列代号:表示内、外径相同而宽(高) 度不同的轴承系列。 直径系列代号:表示内径相同而具有不同外径的轴 承系列。 对于向心轴承用宽度系列代号,代号有8、0、1、 2、3、4、5和6,宽度尺寸依次递增;对于推力轴承 用高度系列代号,代号有7、9、1和2,高度尺寸依 次递增。 宽度系列示意图 直径系列代号有7、8、9、0、 1、2、3、4和5,其外径尺寸按 序由小到大排列。 在轴承代号中,轴承类型代 号和尺寸系列代号以组合代号的 形式表达。 在组合代号中,轴承类型代 号“0”省略不表示;除3类轴承 外,尺寸系列代号中的宽度系列 代号“0”省略不表示。 直径系列示意图 ? 内径代号 一般由两位数字表示,并紧接在尺寸系列代号之后 标写。 内径d≥10 mm的滚动轴承内径代号 2.前置代号和后置代号 轴承代号的补充,只有在轴承的结构形状、尺寸、公 差、技术要求等有所改变时才使用,一般情况下可部分或 全部省略,其详细内容请查阅《机械设计手册》中相关标 准。 3.滚动轴承代号示例 四、滚动轴承类型的选择 ? 轴承所受载荷的大小 ? 方向和性质 ? 轴承的转速 ? 调能要求 ? 经济性因素 五、滚动轴承的安装、润滑与密封 1.滚动轴承的轴向固定 一般情况下,滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴 颈上,外圈装在轴承座(或机座)孔内。滚动轴承安 装时,对其内、外圈都要进行必要的轴向固定,以防 止运转中产生轴向窜动。 轴承内圈的轴向固定 轴承外圈的轴向固定 2.滚动轴承的润滑 目的:减少摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却 和防锈。 ? 脂润滑 ? 油润滑 ? 固体润滑 3.滚动轴承的密封 目的:防止灰尘、水份、杂质等侵入轴承和润 滑剂的流失。 接触式密封 毛毡圈密封 皮碗密封 间隙密封 非接触式密封 曲密封:径向、轴向 ? 接触式密封 毛毡圈密封 皮碗密封 ? 非接触式密封 曲密 封:径 向 间隙密封 曲密 封:轴 向 六、滚动轴承的公差与配合 与滚动轴承内孔配合 的轴颈直径选取基孔 制中轴的公差带 轴颈常用公差带 与滚动轴承外孔配合 的外壳孔孔径选取基 轴制中孔的公差带 外壳孔常用公差带 滚动轴承配合的图样标注 轴承内孔与轴的配合只注 轴的公差带代号。 轴承外径与外壳孔的配合 只注外壳孔的公差带代号。 §12-2 滑动轴承 一、滑动轴承的结构特点 二、滑动轴承的润滑 一、滑动轴承的结构特点 ? 径向滑动轴承(承受径向载荷) ? 止推滑动轴承(承受轴向载荷) ? 径向止推滑动轴承(承受径向载荷和轴线载荷) 优点:运转平稳可靠,径向尺寸小,承载能力大, 抗冲击能力强,能获得很高的旋转精度,可实现液体润 滑以及能在较恶劣的条件下工作。 常用滑动轴承的结构特点 二、滑动轴承的润滑 目的:减少工作表面间的摩擦和磨损,冷却、散热、 防锈蚀及减振等作用。 常用滑动轴承润滑方式 本章小结 1.轴承的功用及分类。 2.滚动轴承的结构组成。 3.滚动轴承的代号。 4.滚动轴承类型的选择。 5.滚动轴承的密封。 6.滑动轴承的类型、结构、特点及润滑。 7.轴瓦的结构。 第十三章 联轴器、离合器和制动器 §13-1 联轴器的结构、特点及应用 §13-2 离合器的结构、特点及应用 §13-3 制动器的结构、特点及应用 §13-1 联轴器的结构、特点及应用 作用:机械传动中的常用部件,用来连接两 传动轴,使其一起转动并传递转矩,有时也可作 为安全装置。 ? 刚性联轴器 联轴器应用举例 ? 挠性联轴器 ? 刚性联轴器 凸缘联轴器 套筒联轴器 ? 挠性联轴器 挠性联轴器 §13-2 离合器的结构、特点及应用 作用:连接两轴,使其一起转动并传递转矩。在机 器的运转过程中可以随时进行接合或分离。也可用于过 载等。 啮合式 圆盘摩擦式 离合器应用举例 常用离合器 ? 啮合式离合器 1、2—半离合器 3—对中环 4—滑环 ? 齿形离合器 ? 摩擦式离合器 1—主动轴 2—主动盘 3—从动盘 4—从动轴 5—滑环 ? 超越式离合器 1—星轮 2—外圈 3—滚柱 4—弹簧 §13-3 制动器的结构、特点及应用 作用:利用摩擦力矩来降低机器运动部件的 转速或使其停止回转。 ? 闸带式 ? 内涨式 ? 外抱块式 制动器应用举例 常用制动器 ? 闸带式制动器 ? 内涨式制动器 1、8-销轴 2、7-制动蹄 3-摩擦片 4-泵 5-弹簧 6-制动轮 ? 外抱块式制动器 1—制动轮 2—闸瓦块 3—主弹簧 4—制动臂 5—推杆 6—松闸器 本章小结 1.联轴器的结构、特点及应用。 2.离合器的结构、特点及应用。 3.联轴器和离合器的主要功用及区别。 4.制动器的结构、特点及应用。

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