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《机械基础》课程教案福州职业技术学院技术工程系王敏毅2008年8月绪论§0—1引言(如P1图0—1)单缸内燃机结构图机器—执行机械运动的装置机械—机器和机构的总称机构—只能传递运动和力的具有一定约束的物体系统§0—2机器的组成及其特征
一、机器的组成和分类原动机部分动力机器传动部分__机器组成执行部分分类运输机器自动控制部分信息机器
二、机器的构造
1、零件——制造的单元体(即机器中不可拆卸的基本单元)
2、构件——由某个零件或若干个零件刚性地联结在一起的__的运动单元体刚体轮廓形状不随外力改变的物体刚性固定的、无相对运动的联结
3、机构——人为的构件组合系统
4、机器——能完成各种有益的机械功和实现能量、物料和信息转换的机构组成即各种__的零件及零件组成的刚性体构件及组合机构及组合机器
三、机器和机构的主要特征
1、共同特征
(1)、任何机器和机构都是由许多零件组合而成的
(2)、组成机器和机构的各个构件之间都具有确定的相对运动,能传递运动和力
2、不同特征机器除了上述两个特点外,还能完成有益的机械功或能量的转化§0—3机械设计的基本要求及一般程序
一、机械设计的基本要求
1、预定功能的要求正确选择机器的工作原理、机构运动类型和机械传动方案
2、安全可靠与强度、寿命的要求机器及零部件的工况分析、安全系数计算和安全性校验、刚度及稳定性审核等如——抗拉强度——抗压强度——抗弯强度——剪切力——延伸率——冲击韧性——布(洛)氏硬度
3、经济性要求选材合理、制造方便、标准通用(三化)、维修方便、互换性强等
4、操作使用要求操作简单、保障安全
5、其他特殊要求
二、机械设计的一般程序
1、提出和制订产品设计任务书
2、总体方按设计(可行性论证)
3、技术设计
4、样机的试制和鉴定
5、产品的正式投产§0—4机械设计基础课程的内容、性质和任务
一、课程的内容
1、机构结构分析的基本知识
2、机构的运动分析
3、机器动力学
(1)、分析机器在运转过程中各构件的受力情况及作功情况
(2)、研究机器在已知外力作用下的运动
4、机械设计中的国家标准和规范
5、常用机构的分析与设计概括而言,本课程研究的内容可以分为两个方面
(1)介绍对已有机构进行结构、运动和动力分析的方法
(2)探索根据运动和动力性能方面的要求设计新机械的途径
二、课程的性质本课程是机械类或近机类专业的骨干课程之一,是一门综合性较强的技术基础课程
三、课程的任务
1、掌握、分析和初步设计机构的能力
2、设计和计算的能力
3、查阅资料、综合运用能力
4、动手能力第一章平面机构运动简图及自由度§1—1平面机构的组合
一、组成机构的必要条件(例图1—1P7)机构是具有确定相对运动的构件组合体所以,当由构件组成机构时,必须使各构件之间具有的相对运动,亦即满足以下条件
1、必须根据需要以一定方式把各个构件彼此联结起来,而且每个构件至少必须与另一构件相联结
2、应保证彼此联结的两构件之间仍能产生某些确定的相对运动
二、构件及其自由度(例图1—2P7)自由度——构件可能出现的__运动
三、约束与运动副
1、约束——对物体运动的限制称为约束
2、运动副——两构件直接接触二彼此又有一定的相对运动的联结
3、运动副元素——运动副中接触的部分(包括点、线、面)
四、运动副的分类
1、低副——面接触形成的运动副
(1)、转动副(例图1—3P8)
(2)、__副(例图1—4P8)低副引入两个约束,保留一个自由度
2、高副——点或线接触形成的运动副
五、运动副符号(例图1—7P10)
六、机构中构件别的分类和组成(例图1—8P11及例图0—1P1)
1、固定构件(机架)
2、主动件(原动件)
3、从动件§1—2平面机构运动简图
一、机构运动简图和机构简图机构运动简图——机构运动特征示意图(例图1—8P11)机构简图——机构特征示意图(用于设计方案选择,如上图)
二、平面机构运动简图的绘制
1、确定构件的类型和数目(例图0—1P1及例图1—8P11)
(1)、确定固定件(机架)
(2)、确定主动件(原动件)
(3)、确定从动件——即从原动件到传动途径——最后输出运动部分
2、确定运动副的种类和数目
3、合理选择视图
4、选顶比例尺,绘制机构运动简图
5、核对、审查自由度§1—3平面机构的自由度
一、平面机构的自由度
1、平面机构的自由度——该机构中各构件相对于机架所具有的__运动数目
2、平面机构自由度的计算F=3n-2PL-PHF——自由度PL——低副数目PH——高副数目n——可动构件数目
3、机构具有确定运动的条件——原动件数目必须等于该机构自由度的数目
二、计算机构自由度时应注意事项
1、符合铰链(k-1)——实际运动副k——符合铰链数
2、局部自由度——不影响机构运动情况的个别构件的__运动自由度在计算时应除去
3、虚约束——机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束计算时应除去虚约束的构件和运动副
(1)机构中某两构件用转动副相连的联结点,在组成转动副前后,其各自的轨迹已重合,则形成转动副后必将存在虚约束,计算时应予去处
(2)两构件形成若干__副,其导路平行或重合时,视为一个__副
(3)两构件构成若干个转动副且其轴线重合时,视为一个转动副
(4)机构中对运动无影响的对称部分,也是虚约束,计算时应予去处
三、构件系统具有确定运动的条件构件系统成为机构的充分且必要条件是构件系统的自由度必须大于零,且原动件数与其自由度必须相等
四、计算平面机构自由度的实用意义
1、判定机构运动设计的方案是否合理
2、改进不合理的运动设计方按,使之具有确定的相对运动(例图1—20P18)
(1)、增加自由度(当F=0时)
(2)、增加约束(当F>0且原动件<自由度时应或增加原动件数目
3、判定测绘的机构运动简图是否正确课堂例题讲解第二章平面连杆机构§2—1概述
一、基本概念
1、连杆机构——构件之间只有低副联结的机构(亦称低副机构)
2、平面连杆机构——平行于某__面做平面运动的连杆机构
3、四杆机构——具有四个构件(包括机架)的低副机构
4、铰链四杆机构——用四个转动副相连的平面四杆机构
二、平面连杆机构的特点和应用
1、可承受较大压强,传递较大动力
2、制造简单,精度教高
3、可实现远距离操纵
4、设计计算较复杂§2—2铰链四杆机构的基本形式及其演化
一、铰链四杆机构的基本形式
1、曲柄摇杆机构——具有一个曲柄和摇杆的铰链四杆机构
2、双曲柄机构——具有两个曲柄的铰链四杆机构
(1)、主动曲柄等速转动、从动曲柄变速转动
(2)、平行四边形机构(连杆长度=机架长度且两曲柄长度相等、转向相同)
(3)、逆平行四边形机构(连杆长度=机架长度且两曲柄长度相等、转向相反)
3、双摇杆机构-具有两个药杆的铰链四杆机构
(1)、等腰梯形机构——两摇杆长度相等的教练四杆机构
二、铰链四杆机构的演化
1、转动副转化成__副
(1)、一个转动副转化成__副偏置曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构
(2)、二个转动副转化成__副曲柄滑块机构曲柄__导杆机构(正弦机构)
2、取不同的构件为机架(详见表2—1P26)§2—3平面四杆机构的基本特征
一、铰链四杆机构存在曲柄的条件连架杆和机架中必有一杆为最短杆最短杆和最长杆之和应小于或等于其他两杆长度之和(格拉肖夫判别式)推论
1、不满足格拉肖夫判别式的铰链四杆机构,以任何杆为机架皆为双摇杆机构
2、满足格拉肖夫判别式的铰链四杆机构,当以最短杆相邻的杆为机架时,必为曲柄摇杆机构;当一最短杆为机架时,必为双曲柄机构;当以最短杆的对面杆为机架时,必为双摇杆机构课堂例题讲解P382-7解AB+AD>BDX+30>BD根据三角形的几何知识可知BC+CD>BD50+35>BD85-X-30>055>X>0
(1)曲柄摇杆机构∵该机构是曲柄摇杆机构,∴AB必定是最短杆(为曲柄)且满足条件55>X>015≥X>055+X≤65
(2)双摇杆机构∵该机构是双摇杆机构,∴存在三种情况55>X>0AB是最长杆30+X>8550>X>30AB介于中间长度45>X>30或30>X>1580>X+3530>X>0AB是最短杆50+X>
65、55>X>0
(3)双曲柄∵该机构是双曲柄机构,∴AD必定是最短杆且满足条件55>X>0AB是最长杆时X>5030+X≤8555>X>0AB是中间长度时50>X≥3055>X>50或50>X≥4580≤X+35
二、急回机构(如上图所示)极位角θ——当输出件摇杆滑块处于两极限位置时,对应的输入件在两位置间所夹的锐角θ称极位夹角它是标志机构有无急回特性的重要参数
2、行程——机构中输出件在两极限位置间的__距离或摆动角度ψ成为行程(1≤K≤2)K——行程速度变化系数θ——极位夹角ψ——行程
(1)、输入件(曲柄构件)等速整周转动
3、急回满足条件
(2)、输出件(摇杆或滑块构件)往复运动
(3)、极位夹角θ>0°课堂讲解θ——极位夹角和、ψ——行程的作图法(如下图)
三、压力角和传动角
1、压力角α——在不计摩擦力、惯性力和重力时,从动件上某点所受作用力与其速度方向所夹的锐角,称为压力角α
2、传动角γ——压力角的余角(γ=90°-α)γmin≥[γ]([γ]为传动角的许用值)
3、受力分析在进行平面连杆机构运动和受力分析时间,在不计摩擦力和惯性力的前提下,两从动件之间所受的力的方向如下确定
(1)、以铰链联结的,受力点通过转动副的中心
(2)、以__副联结的,受力点与__副两元素的接触面垂直
四、死点位置死点——当α=90°(或γ=0°)时,机构所处的位置点死点存在的条件
1、只有从动件与连杆共线时才有可能存在死点
2、对于曲柄摇杆和曲柄滑块机构,只有曲柄为从动件时,才可能有死点位置
五、克服死点的常用办法
1、错位排列
2、利用惯性(如使用飞轮等)
六、死点的利用(例图2—31P33)的钻床夹具和(例图2—32P33)的折叠椅§2—4平面四杆机构的设计
一、平面四杆机构设计的涵义根据机构工作要求所提出的预定设计条件,确定绘制机构简图所必须的尺寸参数(P33倒12行~倒10行)
二、四杆机构设计的主要类型实现给定的从动件运动规律(P33倒8行)实现给定的运动轨迹(P33倒7行)
三、四杆机构设计的方法
1、解析法
2、图解法
3、实验法
五、按给定的连杆位置设计四杆机构(例图2—33P34)
六、按给定行程速度变化系数K设计四杆机构(例图2—34P34)重点讲解
七、按给定的运动轨迹设计四杆机构连杆曲线(例图2—35P35)用图谱设计四杆机构——图谱法(例图2—36P36)第三章凸轮机构§3—1凸轮机构的应用与分类
一、凸轮机构的应用
1、凸轮——具有某种曲线轮廓或凹槽的构件
2、凸轮机构——含有凸轮的机构
3、凸轮的特点——结构简单、方便、易磨损
二、凸轮的分类
1、按凸轮形状分
(1)盘形凸轮——具有半径变化并绕其轴线转动的凸轮,它是凸轮的基本形式(例图3—
1、3—2P42)
(2)__凸轮——相对机架做直线__的凸轮(例图3—3P42及下图的车床仿型机构)
(3)圆柱凸轮——轮廓曲线在圆周面上并绕其轴线转动的凸轮(例图3—4P42)
2、按从动件的形状分类
(1)、尖顶从动件(例图3—5aP42)
(2)、滚子从动件(例图3—5bP42)
(3)、平底从动件(例图3—5cP42)
3、按照其他形式分类
(1)、按照运动形式分类__从动件(例图3—
1、图3—
3、图3—5P41和P42)和摆动从动件(例图3—2P41)
(2)、按照结构形式分类力封闭型(例图3—
1、图3—
2、图3—3P41和P42)和形封闭型(例图3—
6、3—7P43)§3—2常用从动件运动规律
一、凸轮的从动件运动规律从动件的位移S、速度V和加速度a随时间t(或凸轮转角δ)的变化规律
1、基圆半径r
02、升程h
3、推程运动角δ
04、回程运动角δh
5、远休止角δs
6、近休止角δs′
7、凸轮转动角速度ω1
二、等速运动规律
1、等速运动方程式推导(例图3—8P44)
(1)升程顶杆从动件
(2)回程顶杆从动件注意等速运动只是从动件在上升过程和回程过程中各自保持恒定的速度,但这二个速度不但方向相反,而且大小也不相等而在次过程中,主动件凸轮的角速度ω1始终保持不变
2、等速晕高动的特点和应用(例图3—9P45)
(1)从动件在推程开始和终止以及回程开始和终止时,速度有突变,产生无穷大的惯性力——刚性冲击
(2)该机构仅适用于低速、轻载场合
三、等加速等减速运动
1、等加速等减速运动方程式推导
(1)升程a、前半推程顶杆从动件s2=0当t=0时,v2=0当时,b、后半推程顶杆从动件当时当时,2回程a、前半回程顶杆从动件b、后半回程顶杆从动件当t=th时,s2=
0、v2=0注意等加速等减速运动的从动件在升程和回程中的加速度也是不同的
2、等加速等减速运动的特点和应用
(1)、从动件在等加速和等减速运动过程中加速度数值相等、方向相反,而从动件凸轮的角速度ω1始终保持不变
(2)、在从动件升程始、末和等加速过度到等减速的瞬间,加速度产生有限值的变化,产生有限的冲击——柔性冲击
(3)、该机构适用于中、低速的场合
三、简谐(余弦加速度)运动规律
1、简谐运动方程式推导在升程中,按照简谐运动的定义,即从动凸轮(主动件)当时,件t=0时,v2=0当t=0时,s2=0t=t0时,s2=h在回程中,从动件当
2、简谐运动的特点和应用
(1)、连续做简谐运动时,从动件将得到连续的加速度,避免了柔性冲击
(2)、该机构可用于高速场合§3—3用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
一、对心__尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—13P49)
二、对心__滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—14P50)
三、对心__平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—15P50)
四、摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—17P52)§3—5设计凸轮机构应注意的问题
一、滚子半径的选择——工作轮廓曲率半径——理论轮廓曲率半径——基圆半径<≤
0.8推荐课堂例题讲解
二、压力角的选择和检验≤__从动件=30°摆动从动件=45°
三、基圆半径的确定(例图3—24P59)≤诺模图第四章间歇运动机构间歇运动机构——具有停歇特性的机构步进机构——单方向的间歇运动§4—1棘轮机构齿式棘轮机构单动式棘轮机构(P60图4-1)双动式棘轮机构(P60图4-2)可变向棘轮机构(P61图4-3)摩擦式棘轮机构(P61图4-4)棘轮机构的特点(P62)结构简单、改变转角大小方便传动动力不大,平稳性差,适用于转速不高,转角不大的低速传动§4—2槽轮槽轮机构的工作原理和型式槽轮机构的运动特性>0——运动系数——径向槽数<——圆销数第五章带传动和链传动摩擦型传动带传动(扰性原件为各种型式的传动带)啮合型传动链传动(扰性原件为各种型号的链条)啮合型传动§5—1传动带的类型和应用带传动的工作原理和类型(如下图)
1、原理皮带3张紧在主动轮1和从动轮2上,当主动轮1转动时,通过带和__之间的摩擦力带动皮带3带轮旋转,由此来传递运动和动力设d1——小带轮直径d2——大带轮直径a——带轮轴线间距离(中心距)α1——带轮1和皮带接触弧线所对的中心角(包角)α2——带轮2包角L——带长
2、带传动特点
(1)、传动平稳、噪声小
(2)、过载保护
(3)、使用、__和维修方便
(4)、传动效率低,不能保证传动比,外廓尺寸较大(P≤50KWV=5~25m/si≤7)
3、带传动的类型有平带、V型带、多楔带、圆形带等§5—2V带和V带轮
一、带的结构和标准(P70)带的标记截型(截面形状)基准长度标准编号
二、V带轮的材料和结构(P71~P72)§5—3带传动的受力分析和应力分析
一、带传动的受力分析和打滑(P75图5-8)
1、原始初拉力F
02、带轮转动时
(1)紧边F0增加到F1F=F1-F2F为圆周上摩擦力的总和松边F0减小到F2
(2)带轮传递的功率
(3)带在传动过程中做弹性变形,即紧边的拉力增量等于松边拉力的减量F0——初拉力F1——紧边拉力F2——松边拉力P——传递功率V——带速当F达到极限时,
二、带传动的应力分析(P76)≤≤§5—4带传动的弹性滑动和传动比注意带的弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动,这是带传动正常工作时的固有特性,无法避免;而打滑是由于过载引起的,是可以避免的(P77)§5—5普通V带传动的设计
一、带传动的失效形式和设计准则
二、单根带(V带)的基本额定功率(P78~P82及表5-
5、5-
6、5-
7、5-8)P′—单根V带的额定功率P1—单根V带的基本额定功率P′=P1+△P1Ka×KL其中△P1—功率增量Ka—包角修正系数KL—带长修正系数
三、V型带的主要参数及确定
1、计算功率PC=KA×P
(1)、KA工况系数(P83表5-9)P——额定功率
(2)、根据PC和n1,查(P82图5-10)选择V带类型
2、带轮基准直径和带速V
(1)由(P83图5-10)推荐小带轮直径
(2)根据计算出
(3)根据(P74表5-4)查出
(4)计算实际从动论转速
(5)验算≤
0.05
(6)计算带速(在5~25m/s范围内)
3、中心距a和带长L
(1)初定中心距≤≤
(2)根据,计算出由(P70表5-2)修正得
(3)确定中心距
4、验算小带轮包角应校算,使得≥120°
5、确定带根数Z
(1)由和计算结果,查(P78表5-5)得
(2)由和查(P79表5-6)得
(3)由查(P81表5-7)得
(4)由查(P81表5-8)得
(5)计算单根带的额定功率则Z取整数
6、计算轴上的压力
(1)计算初拉力查(P70表5-1)得q,再算出
(2)轴上的压力§5—6带传动的张紧和维护
一、带传动的张紧(P87图5-13)
二、带传动的__和维护(P
87、P88图5-14)§5—7链传动的特点和应用
一、链传动的类型和和结构(P
88、P__图5-
15、5-16)
二、链传动的特点和应用结构紧凑、对轴压力小能得到准确的传动比制造及__精度低、成本低廉可实现远距离传动§5—8滚子链和链轮
一、滚子链标记链号——排数×链节数(一般取偶数)国家标准号重要参数节距(两滚子中心距)pA系列滚子链号数×A系列滚子链节距p
二、链轮(P91表5-13)
1、链轮的基本参数(链条相配套的)节距p、滚子外径d
1、排距pt及齿数Z(一般取奇数)
2、链轮的材料和结构
(1)链轮的材料有碳素钢、灰铸铁和合金钢链轮的齿面由于要求耐磨,所以要经过热处理小链轮的材料要优于大链轮
(2)链轮的结构有整体式(P93图5-22a)、孔板式(P93图5-22b)、装配式(P93图5-22c、d)§5—9链传动的运动特性
1、链传动的平均转速比由此可见,链条传动的瞬时速度V是
2、周期变化的产生瞬时传动比的变化,而V′的变化,产生链条的上下抖动§5—10滚子链传动的设计计算
一、链传动的主要失效形式(P94)
1、链板的疲劳破坏
2、多次冲击破断
3、链条铰链的磨损
4、销轴和套筒的胶合
5、静强度拉断
二、功率曲线图(P95图5-24)
三、链传动的设计计算
1、中、高速链传动(V≥
0.6m/s)——主要失效形式是链条疲劳或冲击疲劳破坏,可按功率曲线(P95图5-24)进行设计≤(P95式5-23)
2、低速链传动——主要失效形式是链条过载拉断,必须对其进行静强度计算≥4~8(P96式5-24)
四、链传动主要参数的选择(详细讲解P98例题5-2)
1、链节距
2、链轮齿数Z大链轮齿数≤120
(1)取奇数
(2)链节数为偶数,链轮齿数为奇数小链轮齿数≥
173、中心距a和链节数Lp推荐————取偶数
五、链传动的主要设计步骤
1、按传动比I,参照(P97表5-20)选择小链轮齿数Z1(一般取奇数)
2、根据Z12=i12×Z1,计算大链轮齿数Z2,并取奇数(整数)
3、计算实际传动比i
124、确定中心距a0,一般推荐a0=40p
5、按功率曲线确定链型号
(1)查(表5-15P95)得KA
(2)查(表5-16P96)得KZ
(3)查(表5-17P96)得Ki
(4)按a0取值,查(表5-18P96)得Ka
(5)查(表5-19P96)得Kpt
(6)计算特定条件下的链传递功率≥
(7)根据p0和n1,查(P95图5-24)得链号、润滑方式及节距p,并计算出V≥
0.6m/s为中高速
6、计算链速V<
0.6m/s为低速,要验算≥4~8(P96式5-24)
7、确定链节数取偶数
8、计算实际中心距可调中心距a≈a0=40p不可调中心距
9、计算轴上的压力§5—11链传动的布置、张紧和润滑
一、链传动的布置
二、链传动的张紧——链条对轴的压力——链条工作拉力第六章齿轮传动§6—1齿轮传动的类型和对它的要求
一、齿轮传动的类型(P102图6-1)
(一)、按两轴的相对位置和齿向,可做如下分类
1、平面齿轮传动(两轴平行的齿轮传动)内啮合
(1)直齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮和齿条内啮合
(2)平行轴斜齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮和齿条
(3)人字齿轮传动
2、空间齿轮传动直齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮
(2)交错轴斜齿轮传动(两轴线互相交错)
(3)蜗轮蜗杆传动(两轴线互相垂直交错,具有自锁特性)
(4)准双曲面齿轮传动(两轴线互相垂直交错)
(二)、按轮齿齿廓曲线分
1、渐开线齿轮
2、圆弧齿轮
3、摆线齿轮
(三)、按齿轮的工作条件分
1、开式齿轮传动(如起重吊车的转盘)
2、半开式齿轮传动
3、封闭式齿轮传动
二、对齿轮传动的基本要求
1、传动准确、平稳
2、承载能力强§6—2齿廓啮合基本定律
一、传动比(P103图6-2)————保持恒定
二、齿廓啮合基本定律(如P103图6-2所示)齿轮1线速度齿轮2线速度K点无相对运动,即、∽通过上述式子说明
(1)互相啮合传动的一对齿轮在任一瞬时的传动比等于该瞬时两齿轮连心线被其啮合齿廓接触点的公法线分割的两线段长度的反比——齿廓啮合基本定律
(2)由此可见,要使齿轮传动的瞬时传动比I为恒定值,则必须保持不变即不论齿廓在任何位置接触,过接触点(图中为K点)所做的齿廓公法线(图中线段nn)必须与连心线交于一定点(图中C点),该点称为节点C——啮合节点所以有——齿轮1节圆半径——齿轮2节圆半径
(3)一对齿轮传动可视为两轮节圆做纯滚动,其传动比等于两轮节圆的反比§6—3渐开线齿廓
一、渐开线齿廓的形成及其特性(P104图6-3)
二、渐开线齿廓满足传动比要求(P105图6-5)即=常数
三、渐开线齿廓啮合特点
1、渐开线齿廓间正压力方向不变(P105图6-5)
2、中心距可分性(P105图6-5)
3、满足传动比要求§6—4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
一、直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要参数(P106图6-6)
1、齿数Z——齿轮整个圆周上均匀分布的轮齿总数
2、齿顶圆——齿轮各齿顶所确定的圆——齿顶圆直径——齿顶圆半径
3、齿根圆——齿轮各齿槽底部所确定的圆——齿根圆直径——齿根圆半径
4、齿厚——在任意半径(如图所示)上,两侧齿廓间的弧长
5、齿槽宽——在任意半径(如图所示)上,两侧齿槽间的弧长
6、齿距——相邻两齿间的距离显然,
(1)将规定为一标准值,所对应的圆称为分度圆,d——分度圆直径r——分度圆半径分度圆上的齿厚、齿槽宽、齿距和压力角分别用s、e、p和α(我国规定α=20°)表示
(2)将分度圆上的=m称为模数,模数是齿轮一个极其重要的参数,只有模数和压力角相同的同类齿轮才能啮合同样齿数的齿轮,模数越大,齿轮的尺寸越大,轮齿也越大
7、分度圆直径
8、分度圆的齿距
9、齿顶高、齿根高、全齿高以分度圆为界,齿顶圆和分度圆之间的长度为齿顶高;齿根圆和分度圆之间长度称为齿根高二者之和称为全齿高=+
10、齿顶高系数、顶隙系数和顶隙齿轮各部分尺寸均以模数作为计算基础,所以齿顶高、齿根高又可表示为—齿顶高系数=1=1—顶隙系数=
0.25≥
0.25—顶隙综上所述,直齿圆柱齿轮的五个主要参数是齿数Z、模数m、压力角α、齿顶高系数、和顶隙系数,当此五个参数确定后,其余参数可参照(P108表6-2)计算
二、标准直齿圆柱齿轮的公法线长度
1、跨测齿数K——应调整为整数
2、公法线长度§6—5渐开线齿轮的啮合传动
一、一对渐开线齿轮的正确啮合条件(P110图6-8)即一对齿轮正确啮合的条件是齿轮的模数和压力角分别相等
二、渐开线齿轮连续传动的条件(P111图6-9)
三、齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距(P113图6-11)——压力角——啮合角注意压力角和分度圆是单个齿轮所具有的参数;而节圆和啮合角是一对齿轮啮合时才有的参数§6—6渐开线齿轮的__方法及根切现象
一、齿轮轮齿的__方法
1、仿形法如铣齿等
2、范成法如插齿法、滚齿法等
二、渐开线齿廓的根切现象与最少齿数
1、渐开线齿廓的根切(P116图6-166-17)用范成法__齿轮时,如果齿轮的齿数太少,则刀具的齿顶会将被切齿轮的齿根渐揩县切去一部分,这种现象称为根切(如图所示)≤当时§6—7轮齿的失效和齿轮的材料
一、轮齿的失效形式
1、轮齿折断
2、齿面点蚀
3、齿面磨损
4、齿面胶合
5、塑性变形
二、齿轮的材料
1、对齿轮材料的基本要求
(1)具有较高的表面硬度和耐磨性
(2)齿芯部具有较高的强度和韧性
(3)具有良好的冷、热__性能
2、齿轮的常用材料和热处理
(1)锻钢
(2)铸钢
(3)铸铁§6—8齿轮的主要参数选择和精度等级
一、齿轮精度等级的选择(P
138、P139表6-
11、6-12)§6—9平行轴斜齿圆柱齿轮传动
一、斜齿圆柱齿轮的形成及其啮合特点
1、斜齿圆柱齿轮的形成当发生面绕基圆柱纯滚动时,发生面上与基圆柱母线夹一βb角的直线KK在空间形成的渐开线曲面就形成了斜齿的齿廓
2、斜齿圆柱齿轮传动的特点
(1)传动平稳(P142图6-39a、b)
(2)承载能力高
二、斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
1、主要参数
(1)螺旋角β(P144图6-42)
(2)齿距pn、pt和模数m、mt(P144图6-42a)n——法面方向尺寸(国家规定法面方向尺寸为标准值)t——端面方向尺寸3压力角、4齿顶高系数()和顶隙系数()5对标准斜齿轮不发生根切的最少齿数为
2、斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算(P146表6-13)由于一对斜齿轮传动在端面上相当于一对直齿轮传动,而斜齿轮的法向参数为标准值,故可将直齿轮的几何尺寸计算公式应用于斜齿轮的计算(P146表6-13)
三、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件mn1=mn2=mnmt1=mt2=mt内啮合αn1=αn2=αnαt1=αt2=αtβ1=β2即一对正确内啮合的斜齿圆柱齿轮应该是模数和压力角相等,螺旋角相等且方向相同mn1=mn2=mnmt1=mt2=mt外啮合αn1=αn2=αnαt1=αt2=αtβ1=-β2即一对正确内啮合的斜齿圆柱齿轮应该是模数和压力角相等,螺旋角相等且方向相反
四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数斜齿轮的当量齿数可用来选铣刀号,进行强度计算时,可用来选齿形系数,还可利用上式来求斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数课堂例题讲解例1一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动mn=4mm、Z1=
98、a=250mm试计算其螺旋角、端面模数、端面压力角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、当量齿数及不发生根切的最少齿数解由(P146表6-13)中的计算式得
(1)螺旋角
(2)端面模数
(3)端面压力角
(5)齿顶圆直径
(6)齿根圆直径
(8)不发生根切的最少齿数§6—10直齿圆锥齿轮传动
一、直齿圆锥齿轮传动的特点(P151图6-46)直齿圆锥齿轮的设计、制造和__较简便
二、标准直齿圆锥齿轮传动的主要参数和几何尺寸
1、基本参数及正确啮合条件(P153图6-14)注直齿圆锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸是以轮齿大端为准当≤1mm时,当>1mm时,
(1)正确啮合条件(标准值大端的=20°)两轮的节锥角之和应等于两轴的夹角
(2)基本参数
①齿顶高系数和顶隙系数
②锥矩R、分锥角δ、分度圆直径d、传动比I当时(常采用)
2、几何尺寸(P155表6-15)§6—12齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑
一、齿轮的结构设计
1、齿轮轴(P157图6-52)
2、实体式齿轮(P157图6-53)
3、腹板式齿轮(P158图6-54)
4、轮幅式齿轮(P159图6-55)
二、齿轮传动的润滑
1、润滑方式
(1)、浸油润滑(P159图6-56)
(2)、喷油润滑(P159图6-57)
2、润滑剂的选择(P160表6-16)第七章蜗轮蜗杆传动§7-1蜗杆传动的类型和特点
一、蜗杆传动的类型
1、圆柱蜗杆传动(P166图7-3a)
2、环面蜗杆传动(P166图7-__)
3、锥蜗杆传动(P166图7-3c)
二、蜗杆传动的特点
1、可实现大传动比传动
2、工作平稳
3、当蜗杆的导程角≤
3.5°~6°时,蜗杆传动具有自锁性
4、传动效率低,一般η=
0.7~
0.
95、制造成本高§7-2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
一、蜗杆传动的主要参数
1、模数m和压力角α一对正确啮合的蜗轮和蜗杆的条件是蜗杆轴向模数mx1和轴向压力角αx1应分别等于蜗轮的断面模数mt2和端面压力角αt2即mx1=mt2=mαx1=αt2=α(国家标准α=20°)同时,对于阿基米德蜗杆传动,还要求蜗杆的分度圆柱导程角γ和蜗轮分度圆柱螺旋角β2相等所以,阿基米德蜗轮蜗杆传动的正确条件是mx1=mt2=mZ1——蜗轮齿数αx1=αt2=αZ2——蜗杆头数γ=β2γ——蜗杆导程角β2——蜗轮螺旋角
2、传动比I、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2(n1——蜗杆转速n2——蜗轮转速)
3、螺杆导程角γ(P170图7-7)
4、、蜗杆分度圆直径d
1、蜗杆直径系数q
5、中心距a
二、蜗杆传动的几何尺寸(P171表7-3)§7-3蜗杆传动的失效形式、材料和结构
一、失效形式
1、蜗轮齿面胶合
2、蜗轮齿面点蚀
3、蜗轮齿面磨损
二、蜗轮蜗杆常用材料
1、蜗杆常用材料为碳素钢和合金钢
2、蜗轮常用青铜和铸铁
三、蜗轮蜗杆的结构
1、蜗杆常与轴作成整体式(P173图7-9)
2、蜗轮
(1)铸铁蜗轮或小蜗轮作成整体式(P173图7-10a)
(2)直径大的蜗轮作成组合式(P173图7-10b、c、d)§7-4蜗杆传动的效率和润滑
一、蜗杆传动的受力分析(P174图7-11)
1、右旋蜗杆——右手定则
2、左旋蜗杆——左手定则
二、蜗杆的传动效率(P176式7-13)——蜗杆导程角(一般≤27°)——当量摩擦角(P176表7-6)Z1=1η=
0.65~
0.75闭式传动Z1=2η=
0.75~
0.82自锁时η<
0.5Z1=4,6η=
0.82~
0.92开式传动Z1=1,2η=
0.60~
0.70
三、蜗杆传动的润滑(P177表7-7)课堂例题讲解((P180习题7-2)解模数m蜗杆直径系数q蜗杆分度圆和蜗轮分度圆直径d1和d2d1=mq=
6.3×
12.698=80(mm)d1=mZ2=
6.3×30=1__(mm)蜗轮螺旋角β中心距a传动比i第八章齿轮系§8—1齿轮系的分类
一、齿轮系由一系列彼此啮合的齿轮所组成的齿轮传动系统称为齿轮系
二、齿轮系的分类
1、定轴齿轮系各齿轮的轴线相对于机架的位置,都是固定不变的A、按结构分类
(1)、平面定轴齿轮系轴线互相平行的圆柱齿轮组成的定轴齿轮系(P182图8-1)
(2)、空间定轴齿轮系包含有相交轴齿轮、交错轴齿轮等在内的定轴齿轮系,称为空间定轴齿轮系(P182图8-2)
2、行星齿轮系在齿轮系运转时,至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动所组成的齿轮系(P183图8-
3、8-4)
(1)单级行星齿轮系由一级行星齿轮转动机构构成的齿轮系(P183图8-4)
(2)多级行星齿轮系由二级或二级以上同类型单级行星齿轮传动机构构成的轮系(P183图8-5)
(3)组合行星齿轮系由一级或多级行星齿轮系与定轴齿轮系所组成的齿轮系(P183图8-6)B、按自由度的不同分类差动齿轮系自由度为2的行星齿轮系(P183图8-4)简单行星齿轮系自由度为1的行星齿轮系(P184图8-7)a)b)C、按中心轮个数的不同分类
(1)2K—H行星齿轮系由两个中心轮(2K)和一个行星架(H)组成的行星齿轮系(P184图8-7)
(2)3K型行星齿轮系由3个中心轮所组成的猩猩轮系(P184图8-8)
(3)K—H—V行星齿轮系由一个中心轮(K)、一个中心架(H)和一个输出机构(V)组成的行星轮系(P184图8-9)§8—2定轴齿轮系统传动比的计算
一、齿轮系的传动比
1、传动比i
2、确定输出轴(轮)的方向
二、定轴齿轮系传动比的计算公式
1、方向性
(1)、用符号表示同向为正、反向为负
(2)、用箭头表示外啮合齿轮——反向箭头内啮合齿轮——同向箭头蜗轮蜗杆——用左右手定则
2、传动比计算式
(1)定轴系统的总传动比
(2)定轴系统的总传动比
(3)定轴系统的总传动比m——定轴平面齿轮系外啮合的次数标符号仅使用于平面定轴齿轮系标方向直接在图上用箭头表示课堂例题讲解(如图所示)在所示的图中,已知各齿轮的齿数分别为Z1=
15、Z2=
25、、Z3=
30、、Z4=
30、(右旋)、Z5=
60、,若n1=1000rpm,m=4mm,求齿条6的__速度及方向解方向如图所示(因为是空间齿轮传动系统,所以只能作图表示方向)则∵∴§8—2行星齿轮系统传动比的计算
一、单级行星齿轮系传动比的计算(P187表8-1)
1、转化机构的传动比(P187图8-1__及表8-1)(P187式8-4)(P187式8-5)
2、求行星齿轮传动比时应注意的事项
(1)nG(主动轮)、nK(从动轮)、nH(行星架)必须是轴线平行或重合的才适用上述公式
(2)nG、nK、nH的已知值代入公式时必须带符号
(3)是转化机构中心轮G与轮K的转速之比,而是行星齿轮系中G轮和K轮的绝对转速之比,它们的符号各按定轴转动系统传动比的计算方法和实际计算来确定课堂例题讲解(如图所示)已知各齿轮的齿数为Z1=
32、Z2=
16、Z3=64,试计算
(1)当n1=3rpm(逆时针)、n3=3rpm(顺时针)时,转臂H的转速nH的大小、方向和传动比i1H
(2)当n1=4rpm(顺时针)、nH=2rpm(逆时针)时,n3的大小及方向
(3)当将齿轮3固定、nH=2rpm时,求n1的大小及方向解
(1)设顺时针方向为正向,则n1=-3rpm、n3=3rpm∵>0,∴转臂H的转向为顺时针,传动比
(2)设顺时针方向为正向,则n1=-4rpm、nH=-2rpm∵<0∴齿轮3为逆时针旋转3当将齿轮3固定时,,设转臂H的转动方向为正向,则有∵>0,∴齿轮1和转臂H的转动方向相同
2、划分各单级行星齿轮系的方法如下
(1)首先找出行星轮(即几何轴线运动的齿轮)
(2)找出支撑行星轮运动的构件,即行星架
(3)找出与此行星轮相啮合的中心轮§8—4齿轮系的功用
一、传递相距较远的两轴间的运动和动力
二、可获得较大的传动比
三、可实现变速、变向传动
四、用于运动的合成和分解课堂例题讲解(P198图8-1)课堂例题讲解(P199图8-8)课堂例题讲解(P201图8-13)第九章螺纹联结和螺纹传动§9—1机械制造中常用的螺纹
一、螺纹的形成(P202图9-1)
1、螺纹的线数
2、螺纹的牙型
3、螺纹的分布(内螺纹、外螺纹)
4、螺纹的旋向
二、螺纹的主要参数(P203图9-5)
1、大径d
2、小径d
13、中径d
24、螺距P
5、导程S=nP
6、升角ψ
三、几种常用螺纹的特点和应用
1、三角形螺纹(P203图9-2)α=60°——普通螺纹,最常用的紧固件和联结件,分为细牙和粗牙两类
2、管螺纹(P205图9-7)α=55°——常用于管路的联结和密封
3、矩形螺纹(P203图9-2)α=0°——应用较少
4、梯形螺纹(P203图9-2)α=30°——常用于丝杆、螺旋起重器等传动螺纹中
5、锯齿形螺纹(P203图9-2)β=3°用于承受单方向的轴向载荷传动中综上所述由于三角形螺纹之间的摩擦力大,自锁性能好,联结牢固可靠,所以它主要用于联结管螺纹的密封性能好,所以主要用于密封梯形螺纹当量摩擦系数小,效率高,易于制造和对中,牙根强度高,所以用于传动单线(头)螺纹多用于联结,多线(头)螺纹多用于传动§9—2螺旋副的受力分析、效率和自锁
一、矩性螺纹α=0°(P206图9-
8、9-9)切向水平推力螺纹力矩≤
2、螺纹的自锁条件
3、螺旋副的效率
二、非矩形螺纹(P207图9-11)——当量摩擦系数
1、——当量摩擦角——切向水平推力——螺纹力矩
2、效率
3、自锁条件≤§9—3螺纹联接的基本类型及其预紧和防松
一、螺纹连接的基本类型
1、螺栓联接(P209图9-12)
2、双头螺柱联接(P209图9-13)
3、螺钉联接(P209图9-14)
4、紧定螺钉联接(P209图9-15)
二、标准螺纹联接
1、螺栓(P210图9-16)
2、双头螺柱(P210图9-17)
3、联接用螺钉(P210图9-18)
4、紧定螺钉(P210图9-19)
5、螺母和垫圈(P210图9-20)
三、螺纹联接的预紧预紧的目的增强联接的可靠性、紧密性和防松能力——拧紧力矩
1、拧紧力矩——螺纹力矩——螺母与支撑表面间的摩擦力矩
2、预紧力的控制
(1)测力矩(扭力)扳手测量(P211图9-23)
(2)测量螺栓拧紧后的伸长量来控制预紧力
四、螺纹联接的防松
1、摩擦防松
(1)弹簧垫圈(P212图9-23)
(2)对顶螺母(P212图9-24)
(3)自锁螺母(P212图9-25)
2、机械防松
(1)开口销与槽形螺母(P213图9-26)
(2)止动垫片与止推垫片(P213图9-
27、9-28)
3、不可拆卸联接§9—4螺旋传动
一、螺旋传动的类型与特点
1、传力螺旋——如千斤顶、摩擦压力机的螺旋等
2、传导选——如机床上的丝杆等
3、调整螺旋——如照相机的调焦装置等第十章轴及轴毂联接§10—1概述
一、轴的功用轴是支撑回转零件并传递运动和动力的构件
二、轴的分类
1、按受力情况分
(1)转轴——同时传递转钜和承受弯钜的轴(P
229、23110-
1、10-6)
(2)心轴——只承受弯钜不传递转钜的轴(P
229、23110-2)
(3)传动轴——只传递转钜而不承受弯钜或承受弯钜很小的轴(P22910-3)
二、按轴的形状分
(1)直轴
(2)曲轴(如发动机的动力输出轴及其P230图10-4)
(3)扰性轴(软轴,如自行车的软刹车线及P230图10-5)
三、轴的材料轴的常用材料为碳素钢和合金钢
四、轴的设计要求轴的设计要保证轴具有足够的强度和合理的结构§10—2轴的结构设计
一、便于轴上的零件装配(P231图10-6)
二、保证轴上零件的准确定位和可靠固定
1、轴向定位和固定
(1)轴肩或轴固定环(P231图10-6)
(2)套筒或圆螺母固定(P231P232图10-
6、10-8)
(3)弹性挡圈和紧定螺钉(P232图10-
9、10-10)
(4)轴端挡圈和锥面对心配合(P231图10-6)
三、具有良好的制造和装配工艺性
1、砂轮越程槽
2、退刀槽
3、端面倒角
四、减少应力集中§10—3轴的设计步骤和计算方法
一、轴的设计步骤
1、根据周的工作条件合理地选择轴的材料及热处理方法
2、估算周的最小直径
3、轴的结构设计
4、轴的强度核算
二、轴径的估算方法一般的周在确定结构之前,轴的长度、支座反力、弯钜等均无法获得,因此只能用简单的办法初步估算轴的直径
1、按扭转强度估算≥(P235式10-2)——剪切强度——轴传递的功率——轴的转速——常数
2、按弯扭合成强度计算≥(P235式10-4)——当量弯钜——许用弯曲应力(P236表10-3)
3、按经验公式估算
(1)、高速轴输入轴的轴径——配套的电机轴的直径
(2)、低速轴的轴径——同级齿轮的中心距§10—3轴毂联接
一、键联接的类型、特点和应用
1、平键联接(P241图10-21)普通平键拆装方便、易于制造、不影响轴与轴上的零件的对中,多用于传动精度要求较高的情况,但不能承受轴向力
2、半圆键联接(P241图10-2__)主要用于锥形轴端的联接
3、楔键联接(P242图10-24)能承受单向轴向力,可轴向固定零件,是哟感于对中性要求不高、载荷平稳和低速的场合
4、切向键(P242图10-25)传动转钜大,但对中性差,对轴的削弱大,常用于重型机械且要求对中性不高的场合第十一章轴承滑动轴承滚动轴承§11—1滑动轴承的结构和材料
一、径向滑动轴承
1、整体式滑动轴承(P248图11-2)
2、对开式滑动轴承(P248图11-3)
3、自动调心轴承
二、止推滑动轴承(P249图11-5)
三、轴承材料(P249表11-1)
1、对轴瓦(轴承和轴颈直接接触部分)的性能要求
(1)、足够的强度
(2)、良好的减摩性
(3)、良好的耐磨性
(4)、良好的跑合性
(5)、良好的可塑性
(6)、良好的嵌藏性
(7)、良好的工艺性和导热性
2、轴瓦的常用材料(P249表11-1)
四、轴瓦的结构
1、整体式轴瓦(也叫轴套P248图11-2)
(1)、内壁光滑式
(2)、油沟式
2、对开式轴瓦(P249图11-3)双金属或三金属轴瓦§11—3滑动轴承的润滑
一、润滑剂的种类
1、润滑油(P251表11-2)
2、润滑脂(黄油,P251表11-3)
3、固体润滑剂润滑方式的选择当选定润滑剂类型后,滑动轴承的润滑方式按以下k值选取——轴的平均压强(Mpa)——轴颈的平均圆周速度(m/s)用润滑脂润滑——旋盖式油杯手工加油当k≤2时用润滑油润滑——压注式油杯(P252图11-9)和旋套式注油杯(P252图11-10)定期加油当k=2~16时,用针阀式注油杯(P252图11-11)或芯式注油杯(P252图11-12)进行滴油润滑当k>32时,采用压力循环供油方式进行润滑§11—4不完全液体润滑轴承的设计计算
一、径向滑动轴承的验算
1、轴承宽度的确定B=(
0.8~
1.5)dB——轴承宽度d——轴颈直径(P253)
2、验算平均压强p≤(P253式11-1)——颈向载荷——许用压强(P249表11-1)
3、验算值≤——轴的转速rpm——的许用值(P249表11-1)
4、验算轴颈的圆周速度≤——轴颈的许用圆周速度(P249表11-1)
二、止推(轴向)滑动轴承的计算
1、演算平均压强p≤——轴向载荷,N——轴内径,mm——轴外径,mm——止推轴承许用压强(P254表11-4)
2、验算pv值≤——为的许用值Mpa,m/s(P254表11-4)——轴颈的平均圆周速度,m/s——轴颈的平均直径,mm§11—6滚动轴承的构造、类型和特点
一、滚动轴承的构造(P256图11-19)
1、内圈——基本上与轴颈过赢配合(一般为基孔制过盈配合)
2、滚动体——工作时在轴承内、外圈间转动,如滚珠、滚针、滚柱等
3、外圈——与轴承座配合,__在轴承座上,一般采用基轴制过渡配合
4、保持架——将滚动体均匀地隔开
二、滚动轴承的类型和特点(P257表11-5)
1、按所承受的载荷方向分类(P256)以公称接触角α(P256图11-20)的大小来区分
(1)、0°≤α≤45°主要承受颈向载荷,称为向心轴承其中α=0°的称为颈向接触轴承;α>0°的称为向心接触轴承
(2)、45°<α≤90°主要承受颈向载荷,称为推力轴承其中α=90°的称为轴向接触轴承;45°<α<90°的称为推力角接触轴承
2、按滚动体形状分
(1)、球(滚珠)轴承
(2)、滚子轴承
三、按轴承能否调心分
(1)、刚性轴承
(2)、调心轴承§11—7滚动轴承的代号及类型选择
一、滚动轴承的代号
(一)、滚动轴承的代号前置代号+基本代号+后置代号
1、基本代号×××××××
(5)
(4)
(3)
(2)
(1)
(1)表示轴承的内径(mm)尺寸内径代号0001020304轴承内径(mm)10121517内径代号数字×5
(2)表示轴承的外径系列所谓外径系列是指轴承内径相同时的各种不同大小外径(注意这里的数字不是代表外径的尺寸,而是代表轴承的类型)的轴承,分为以下几个系列0——代表特轻形轴承(在组合数字中可以省略)2——代表轻形轴承3——代表中形轴承4——代表重形轴承
(3)表示轴承的宽度系列所谓宽度系列是指轴承内径相同时的各种不同宽度(注意这里的数字不是代表宽度的尺寸,而是代表轴承的类型)的轴承,分为以下几个系列0——代表窄形轴承(在组合数字中可以省略)1——代表正常形轴承2——代表宽形轴承3——代表特宽形轴承
(4)表示轴承的结构形式(当结构型式为“00”是件,在组合数字中可以省略)
(5)表示轴承的类型
2、前置代号由一个数字和一个拉丁字母组成,分别轴承径向游隙和轴承公差等级基本游隙组用“0”表示,公差等级从高到低依次有B、C、D、E、G五个等级,G应用最广,可省略不写
二、滚动轴承的类型选择(P261)§11—9滚动轴承的组合设计
一、轴系的轴向定位
1、全固式(两端单向固定)(P269图11-27)
2、固游式(一端固定、一端游动)(P269图11-28)
3、两端游动(P269图11-29)
二、轴向位置的调整(P270图11-31)
三、提高轴承系统的刚度和同轴度(P270~271图11-34)
四、配合和拆装
1、滚动轴承与轴和座孔的配合
(1)、内圈和轴颈以基孔制为主,采用过盈配合
(2)、外圈和座孔以基轴制为主,采用间隙配合
2、滚动轴承的__和拆卸(P272)§11—10滚动轴承的维护和使用
一、滚动轴承的润滑
1、润滑的目的减少摩擦、磨损、冷却、吸振、防锈
2、润滑方式
(1)、润滑脂润滑
(2)、润滑油润滑
二、滚动轴承的密封,其目的是防尘、防止润滑剂流失
1、接触式密封——用于低速场合
2、非接触式密封——用于高速场合第十二章联轴器、离合器和制动器§12—1联轴器
一、联轴器的作用主要用于轴和轴或轴和回转零件的联接,使其一同转动并传递转矩
二、联轴器的分类
1、固定式联轴器——工作时不允许联接的两轴有相对位移的场合(P277图12-2及图示)
(1)、凸缘式联轴器(P277图12-2及图示)
(2)、夹壳式联轴器(P277图12-3)
2、可移式联轴器——可补偿两轴在一定限度内的相对位移和偏差
(1)、刚性可移式联轴器(P278图12-4)
(2)、弹性可移式联轴器(P278图12-
5、12-
5、12-6)§12—2离合器
一、离合器的作用使机器在运转时被联接的两轴可随时分离或结合
二、离合器的分类
1、按工作原理分
(1)、啮合式离合器牙嵌式(P279图12-8)、齿嵌式、销嵌式、键嵌式、转键式等
(2)、摩擦式离合器单片离合器、多片离合器(P280图12-
9、12-10)
2、按操纵方式分
(1)、操纵式离合器机操纵械式、电磁操纵式(P280图12-11)、液压操纵式和气动操纵式等
(2)、自动离合器(P281图12-
12、12-
13、12-14)联轴器和离合器的区别用联轴器联接两轴,在机械运转过程中,两轴不能分开,只有在机械停止运转时才能将联接拆开,使两轴分离;离合器可根据工作需要,在机械运转时随时使两轴脱开和结合,实现机械传动系统的起动、停止、换向和变速§12—3制动器
一、制动器的作用利用摩擦力矩来消耗机器运动部件的动能,从而实现制动(刹车)
二、制动器的种类
1、按结构特征分
(1)、带式(P282图12-15)
(2)、块式(P282图12-16)
(3)、盘式
2、按不工作时只动状态分
(1)、常开式
(2)、常闭式
3、按工作方式分
(1)、操纵式
(2)、自动式第十三章弹簧§13—1弹簧的功用和类型
一、弹簧的作用
1、缓冲减振如汽车的弹簧钢板
2、控制运动如离合器、联轴器、开关中的弹簧
3、储能和输能如钟表中的发条、__中的扳机等
4、测量载荷如弹簧称、镑称等
二、弹簧的分类
1、按所受载荷的不同情况分
(1)拉伸弹簧(P286图13-1a)
(2)压缩弹簧(P286图13-1b)
(3)扭转弹簧(P286图13-1d)
(4)弯曲弹簧(P286图13-1h)
2、按弹簧的形状分
(1)螺旋弹簧
(2)盘簧
(3)板簧§13—2弹簧的制造、材料及许用应力
一、弹簧的材料弹簧常用的材料有__碳钢、合金钢和铜合金考虑到经济性,应优先采用碳素弹簧钢如
65、
85、65Mn等
二、弹簧的制造和热处理
1、冷卷法——常温下卷绕成型,制成后低温回火处理
2、热卷法——加热后卷绕成型,制成后淬火+回火(调质)处理第十四章机械的平衡及调速§14—1机械平衡的目的、分类及方法
一、目的完全或部分地消除惯性力和惯性力矩的影响,减小或消除附加动压力,减少有害的机械振动,改善机械的工作性能和延长使用寿命
二、分类
1、转子平衡——指绕固定轴线回转的构件惯性力和惯性力矩的平衡
2、机构平衡——指整个运动机构合成的总惯性力和总惯性力矩的平衡
三、方法
1、计算法
(1)、图解法
(2)、解析法
2、实验法§14—2转子的平衡
一、转子平衡的分类(P296图14-1)
1、静平衡≥5质量分布在同__面内,有惯性,无惯性力矩——单平面平衡校正
2、动平衡<5质量分布不在同__面内,既有惯性,又有惯性力矩——双平面平衡校正注意经动平衡的转子一定能保证静平衡,但经静平衡的转子不一定能保证动平衡
二、转子的平衡实验
1、转子的静平衡实验法(P299图14-5)
2、转子的动平衡实验法§14—4机械速度波动的调节
一、周期性速度波动——飞轮调节(P302图14-10)
二、非周期性速度波动——调速器调节。