中職機(jī)械基礎(chǔ)ppt課件

.,機(jī)械基礎(chǔ),.,緒論,.,一、課程概述,1課程性質(zhì),機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。,2課程內(nèi)容,包括機(jī)械傳動、常用機(jī)構(gòu)、軸系零件和液壓與氣動等方面的基礎(chǔ)知識。,3課程任務(wù),學(xué)以致用。,.,二、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、構(gòu)件和零件,.,1機(jī)器與機(jī)構(gòu),機(jī)器人們根據(jù)使用要求而設(shè)計的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息，從而代替或減輕人類的體力勞動和腦力勞動。,機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件的組合，它是用來傳遞運(yùn)動和力的構(gòu)件系統(tǒng)。,.,機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別,.,2機(jī)器的組成,.,3零件與構(gòu)件,零件機(jī)器及各種設(shè)備的基本組成單元。,構(gòu)件機(jī)構(gòu)（由許多具有確定的相對運(yùn)動的構(gòu)件組成的）中的運(yùn)動單元體。,.,機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系,.,本章小結(jié),1機(jī)器、機(jī)構(gòu)的特征及異同點(diǎn)。2構(gòu)件與零件的概念。3機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系。4機(jī)器的組成。,.,第五章連接,51鍵連接與銷連接52螺紋連接53彈性連接54聯(lián)軸器與離合器,.,51鍵連接與銷連接,一、鍵連接作用：,實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件（如齒輪、帶輪等）之間的周向固定，并傳遞運(yùn)動和扭矩。,分類：,.,（一）平鍵連接（二）半圓鍵連接（三）花鍵連接（四）楔鍵和切向鍵連接,.,（一）平鍵連接,靠平鍵的兩側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，鍵的兩側(cè)面是工作面，對中性好；鍵的上表面與輪轂上的鍵槽底面留有間隙，以便裝配。,特點(diǎn)：,分類：,普通平鍵導(dǎo)向平鍵滑鍵,.,1普通平鍵,分解圖,裝配圖,斷面圖,.,A型,B型,C型,.,平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，只需根據(jù)用途、軸徑、輪轂長度選取鍵的類型和尺寸。,普通平鍵的規(guī)格采用bL標(biāo)記截面尺寸bh根據(jù)軸徑d由標(biāo)準(zhǔn)選定鍵長L根據(jù)輪轂長度按標(biāo)準(zhǔn)查?。ū容嗇為L度短510mm）,.,普通平鍵的標(biāo)記：,鍵型鍵寬鍵長標(biāo)準(zhǔn)號,鍵16100GB/T10962003表示鍵寬為16mm，鍵長為100mm的A型普通平鍵。鍵B18100GB/T10962003表示鍵寬為18mm，鍵長為100mm的B型普通平鍵。鍵C18100GB/T10962003表示鍵寬為18mm，鍵長為100mm的C型普通平鍵。,.,2導(dǎo)向平鍵,特點(diǎn)：輪轂可在軸上沿軸向移動。,比普通平鍵長緊定螺釘固定在鍵槽中鍵與輪轂槽采用間隙配合鍵上設(shè)有起鍵螺孔,.,3滑鍵,特點(diǎn)：輪轂可在軸上沿軸向移動。,滑鍵固定在輪轂上輪轂帶動滑鍵作軸向移動鍵長不受滑動距離限制,.,（二）半圓鍵連接,工作面為鍵的兩側(cè)面，有較好的對中性可在軸上鍵槽中擺動以適應(yīng)輪轂上鍵槽斜度適用于錐形軸與輪轂的連接鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱較大，只適用于輕載連接,.,（三）花鍵連接,花鍵連接由沿軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒相互嚙合而成的連接。,外花鍵,內(nèi)花鍵,多齒承載，承載能力高齒淺，對軸的強(qiáng)度削弱小對中性及導(dǎo)向性能好加工需專用設(shè)備，成本高,.,矩形花鍵連接,漸開線花鍵連接,.,（四）楔鍵和切向鍵連接,1楔鍵,普通楔鍵,鉤頭楔鍵,楔鍵與鍵槽的兩個側(cè)面不相接觸，為非工作面。楔鍵連接能使軸上零件軸向固定，并能使零件承受單方向的軸向力。用于定心精度要求不高，荷載平穩(wěn)和低速的場合。,.,2切向鍵,切向鍵,一組切向鍵,兩組切向鍵,由一對具有1:100斜度的楔鍵沿斜面拼合而成，上下兩工作面互相平行，軸和輪轂上的鍵槽底面沒有斜度。,.,二、銷連接,固定零件間的相對位置，或作為組合加工和裝配時的輔助零件,用于軸與轂的連接或其他零件的連接,用作安全裝置中的過載剪斷零件,.,（一）圓柱銷,1普通圓柱銷,傳遞橫向力,傳遞轉(zhuǎn)矩,.,2內(nèi)螺紋圓柱銷,.,（二）圓錐銷,1普通圓錐銷,.,2帶螺紋圓錐銷,大端帶螺尾,內(nèi)螺紋,小端帶螺尾,.,小結(jié),1鍵連接的功用及類型。2平鍵連接的特點(diǎn)和種類。3半圓鍵連接、花鍵連接、楔鍵連接的特點(diǎn)。4銷連接的功用及銷的類型。,.,52螺紋連接,1螺紋的種類和應(yīng)用2普通螺紋的主要參數(shù)3螺紋的代號標(biāo)注4螺旋傳動的應(yīng)用形式,.,.,.,（一）按螺紋牙型分類及其應(yīng)用（二）按螺旋線方向分類及其應(yīng)用（三）按螺紋線的線數(shù)分類及其應(yīng)用（四）按螺旋線形成的表面分類,一螺紋的種類和應(yīng)用,.,（一）按螺紋牙型分類及其應(yīng)用,三角形螺紋,矩形螺紋,梯形螺紋,鋸齒形螺紋,.,（二）按螺旋線方向分類及其應(yīng)用,右旋螺紋,左旋螺紋,.,（三）按螺紋線的線數(shù)分類及其應(yīng)用,單線螺紋,多線螺紋,.,（四）按螺旋線形成的表面分類,內(nèi)螺紋,外螺紋,.,二普通螺紋的主要參數(shù),.,螺距P相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程Ph同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。,PhZP,.,三螺紋的代號標(biāo)注,1細(xì)牙螺紋的每一個公稱直徑對應(yīng)著數(shù)個螺距，因此必須標(biāo)出螺距值，而粗牙普通螺紋不標(biāo)螺距。2右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號，左旋螺紋則用LH表示。3旋合長度有長旋合長度L、中等旋合長度N和短旋合長度S三種，中等旋合長度N不標(biāo)注。4公差帶代號中，前者為中徑公差帶代號，后者為頂徑公差帶代號，兩者一致時則只標(biāo)注一個公差帶代號。內(nèi)螺紋用大寫字母，外螺紋用小寫字母。,.,1單線螺紋只標(biāo)注螺距，多線螺紋標(biāo)注螺距和導(dǎo)程。2右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號，左旋螺紋用LH表示。3旋合長度有長旋合長度L、中等旋合長度N兩種，中等旋合長度N不標(biāo)注。4公差帶代號中，螺紋只標(biāo)注中徑公差帶代號。內(nèi)螺紋用大寫字母，外螺紋用小寫字母。5內(nèi)、外螺紋配合的公差帶代號中，前者為內(nèi)螺紋公差帶代號，后者為外螺紋公差帶代號，中間用“/”分開。,.,1管螺紋尺寸代號不再稱作公稱直徑，也不是螺紋本身的任何直徑尺寸，只是一個無單位的代號。2管螺紋為英制細(xì)牙螺紋，其公稱直徑近似為管子的內(nèi)孔直徑，以英寸為單位。3右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號，左旋螺紋則用LH表示。4非螺紋密封管螺紋的外螺紋的公差等級有A、B兩級，A級精度較高；內(nèi)螺紋的公差等級只有一個，故無公差等級代號。5內(nèi)、外螺紋配合在一起時，內(nèi)、外螺紋的標(biāo)注用“/”分開，前者為內(nèi)螺紋的標(biāo)注，后者為外螺紋的標(biāo)注。,.,四螺旋傳動的應(yīng)用形式,（一）普通螺旋傳動（二）差動螺旋傳動（三）滾珠螺旋傳動簡介,.,（一）普通螺旋傳動,普通螺旋傳動由螺桿和螺母組成的簡單螺旋副實(shí)現(xiàn)的傳動。,.,1普通螺旋傳動的應(yīng)用形式,螺母固定不動，螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運(yùn)動,.,螺桿固定不動，螺母回轉(zhuǎn)并作直線運(yùn)動,.,螺桿回轉(zhuǎn)，螺母作直線運(yùn)動,.,螺母回轉(zhuǎn)，螺桿作直線運(yùn)動,.,2普通螺旋傳動直線移動方向的判定,螺母（螺桿）不動，螺桿（螺母）回轉(zhuǎn)并移動,.,螺桿（螺母）回轉(zhuǎn)，螺母（螺桿）移動,.,3普通螺旋傳動直線移動距離的計算,L=NPh,L螺桿（螺母）移動距離，mmN回轉(zhuǎn)周數(shù)，rPh螺紋導(dǎo)程，mm,.,【例1】普通螺旋傳動中，已知左旋雙線螺桿的螺距為8mm，若螺桿按圖示方向回轉(zhuǎn)兩周，螺母移動了多少距離？方向如何？,.,（二）差動螺旋傳動,1差動螺旋傳動原理,差動螺旋傳動由兩個螺旋副組成的使活動的螺母與螺桿產(chǎn)生差動（即不一致）的螺旋傳動。,.,2差動螺旋傳動活動螺母移動距離的計算及方向的確定,（1）差動螺旋傳動：螺桿上兩螺紋（固定螺母與活動螺母）旋向相同。,L=N（Ph1Ph2）,結(jié)果為正，活動螺母實(shí)際移動方向與螺桿移動方向相同結(jié)果為負(fù)，活動螺母實(shí)際移動方向與螺桿移動方向相反螺桿移動方向按普通螺旋傳動螺桿移動方向確定,.,（2）復(fù)式螺旋傳動：螺桿上兩螺紋（固定螺母與活動螺母）旋向相反。,L=N（Ph1Ph2）,活動螺母實(shí)際移動方向與螺桿移動方向相同螺桿移動方向按普通螺旋傳動螺桿移動方向確定,.,【例2】微調(diào)螺旋傳動中，通過螺桿的轉(zhuǎn)動，可使被調(diào)螺母產(chǎn)生左、右微量調(diào)節(jié)。設(shè)螺旋副A的導(dǎo)程PhA為1mm，右旋。要求調(diào)整螺桿按圖示方向轉(zhuǎn)動一周，被調(diào)螺母向左移動0.2mm，求螺旋副B的導(dǎo)程PhB并確定其旋向。,.,（三）滾珠螺旋傳動簡介,.,小結(jié),1常用螺紋的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。2普通螺紋的主要參數(shù)。3常用螺紋的螺紋標(biāo)記。4螺旋傳動的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用形式。5普通螺旋傳動和差動螺旋傳動的移動距離計算及移動件移動方向的判定。6滾珠螺旋傳動的應(yīng)用特點(diǎn)。,.,54聯(lián)軸器、離合器和制動器,1聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用2離合器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用3制動器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用,.,.,一、聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用,作用：機(jī)械傳動中的常用部件，用來連接兩傳動軸，使其一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，有時也可作為安全裝置。,剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器,.,剛性聯(lián)軸器,凸緣聯(lián)軸器,套筒聯(lián)軸器,.,撓性聯(lián)軸器,.,二、離合器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用,作用：連接兩軸，使其一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩。在機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以隨時進(jìn)行接合或分離。也可用于過載保護(hù)等。,嚙合式,圓盤摩擦式,.,常用離合器,嚙合式離合器,1、2半離合器3對中環(huán)4滑環(huán),.,齒形離合器,.,摩擦式離合器,1主動軸2主動盤3從動盤4從動軸5滑環(huán),.,超越式離合器,1星輪2外圈3滾柱4彈簧,.,三、制動器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用,作用：利用摩擦力矩來降低機(jī)器運(yùn)動部件的轉(zhuǎn)速或使其停止回轉(zhuǎn)。,閘帶式內(nèi)漲式外抱塊式,.,常用制動器,閘帶式制動器,.,內(nèi)漲式制動器,1、8銷軸2、7制動蹄3摩擦片4泵5彈簧6制動輪,.,外抱塊式制動器,1制動輪2閘瓦塊3主彈簧4制動臂5推桿6松閘器,.,小結(jié),1聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用。2離合器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用。3聯(lián)軸器和離合器的主要功用及區(qū)別。4制動器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用。,.,第六章常用機(jī)構(gòu),61構(gòu)件、運(yùn)動副與平面機(jī)構(gòu)62平面四桿機(jī)構(gòu)63凸輪機(jī)構(gòu)64間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu),.,一、運(yùn)動副的概念及應(yīng)用特點(diǎn),61構(gòu)件、運(yùn)動副與平面機(jī)構(gòu),.,1運(yùn)動副,運(yùn)動副兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式相對運(yùn)動的可動連接。,（1）低副兩構(gòu)件之間作面接觸的運(yùn)動副。,轉(zhuǎn)動副移動副螺旋副,.,（2）高副兩構(gòu)件之間作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動副。,滾動輪接觸凸輪接觸齒輪接觸,.,2運(yùn)動副的應(yīng)用特點(diǎn),單位面積壓力較大，兩構(gòu)件接觸處容易磨損制造和維修困難能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動,低副特點(diǎn)：,單位面積壓力較小，較耐用，傳力性能好摩擦損失大，效率低不能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動,高副特點(diǎn)：,.,3低副機(jī)構(gòu)與高副機(jī)構(gòu),低副機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中所有運(yùn)動副均為低副的機(jī)構(gòu)。高副機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中至少有一個運(yùn)動副是高副的機(jī)構(gòu)。,.,.,62平面四桿機(jī)構(gòu),平面連桿機(jī)構(gòu)由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的,在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。,作用：,實(shí)現(xiàn)某些較為復(fù)雜的平面運(yùn)動，在生產(chǎn)和生活中廣泛用于動力的傳遞或改變運(yùn)動形式。,.,港口起重機(jī)吊運(yùn)貨物是利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的雙搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的,.,鏟土機(jī)為了保證鏟斗平行移動，防止泥土流出，采用了平面連桿機(jī)構(gòu),.,四桿機(jī)構(gòu)最常用的平面連桿機(jī)構(gòu)，具有四個構(gòu)件（包括機(jī)架）的低副機(jī)構(gòu)。,平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件間用四個轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。,.,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：四根桿均用轉(zhuǎn)動副連接。,滑塊四桿機(jī)構(gòu)：桿件間的連接，除了轉(zhuǎn)動副以外，構(gòu)件3與4使用移動副連接。,.,一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成與分類,機(jī)架：固定不動的構(gòu)件4。連桿：不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件2。連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件1、3。,曲柄搖桿,.,1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2、雙曲柄機(jī)構(gòu)3、雙搖桿機(jī)構(gòu),曲柄與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連，且能繞該轉(zhuǎn)動副軸線整圈旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。搖桿與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連，但只能繞該轉(zhuǎn)動副軸線擺動的構(gòu)件。,.,1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個連架桿中，其中一個是曲柄，另一個是搖桿。,.,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,.,2、雙曲柄機(jī)構(gòu),雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩連架桿均為曲柄。,類型：,不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)反向雙曲柄機(jī)構(gòu),.,不等長雙曲柄機(jī)構(gòu),兩曲柄長度不等的雙曲柄機(jī)構(gòu)。,.,平行雙曲柄機(jī)構(gòu),連桿與機(jī)架的長度相等且兩個曲柄長度相等，曲柄轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機(jī)構(gòu)。,.,反向雙曲柄機(jī)構(gòu),連桿與機(jī)架的長度相等且兩個曲柄長度相等，曲柄轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)。,.,雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,.,3、雙搖桿機(jī)構(gòu),鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩連架桿均為搖桿。,機(jī)構(gòu)兩極限位置：,B1C1DC2B2A,.,二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì),1、曲柄存在條件2、急回特性3、死點(diǎn)位置,.,一、曲柄存在條件,1最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和。2連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。,.,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型的判別方法,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件：連架桿之一為最短桿,.,雙曲柄機(jī)構(gòu)的條件：機(jī)架為最短桿,.,雙搖桿機(jī)構(gòu)的條件：連桿為最短桿,當(dāng)最長桿與最短桿長度之和大于其余兩桿長度之和時，無論取哪一桿件為機(jī)架，機(jī)構(gòu)均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。,.,二、急回特性,極位夾角搖桿在C1D、C2D兩極限位置時，曲柄與連桿共線，對應(yīng)兩位置所夾的銳角，用表示。,急回特性：空回行程時的平均速度大于工作行程時的平均速度。,.,機(jī)構(gòu)的急回特性可用行程速比系數(shù)K表示：,極位夾角越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越明顯。,.,三、死點(diǎn)位置,搖桿處于左極限位置C1D時,連桿與從動件(曲柄)的共線位置C1AB1。,搖桿處于右極限位置C2D時,連桿與從動件(曲柄)的共線位置C2B2A。,.,死點(diǎn)位置的利用,工件夾緊后，BCD成一直線，撤去外力F之后，機(jī)構(gòu)在工件反彈力T的作用下，處于死點(diǎn)位置。即使反彈力很大工件也不會松脫，使夾緊牢固可靠。,.,.,三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化,一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),.,一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是具有一個曲柄和一個滑塊的平面四桿機(jī)構(gòu)，是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化而來的。,.,雙曲滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,內(nèi)燃機(jī)氣缸,.,沖壓機(jī),.,滾輪送料機(jī),.,二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),導(dǎo)桿是機(jī)構(gòu)中與另一運(yùn)動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件。連架桿中至少有一個構(gòu)件為導(dǎo)桿的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。,擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu),.,擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),牛頭刨床主運(yùn)動機(jī)構(gòu),.,移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),手動抽水機(jī)構(gòu),.,曲柄搖塊機(jī)構(gòu),自卸汽車卸料機(jī)構(gòu),.,小結(jié),1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型。2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的名稱。3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式的判定。4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性。5導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)類型與應(yīng)用。,.,63凸輪機(jī)構(gòu),1、凸輪機(jī)構(gòu)概述2、凸輪機(jī)構(gòu)的分類與特點(diǎn)3、凸輪機(jī)構(gòu)工作過程及從動件運(yùn)動規(guī)律,.,.,凸輪機(jī)構(gòu)概述,內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu),.,自動車床走刀機(jī)構(gòu),.,靠模車削機(jī)構(gòu),.,凸輪機(jī)構(gòu)依靠凸輪輪廓直接與從動件接觸，迫使從動件作有規(guī)律的直線往復(fù)運(yùn)動（直動）或擺動。,1凸輪2從動件3機(jī)架,.,凸輪機(jī)構(gòu)的分類與特點(diǎn),一、凸輪機(jī)構(gòu)的分類二、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn),.,一、凸輪機(jī)構(gòu)的分類,.,盤形凸輪,.,移動凸輪,.,圓柱凸輪,.,二、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工作可靠，設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，可使從動件獲得任意預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。缺點(diǎn)：凸輪與從動件（桿或滾子）之間以點(diǎn)或線接觸，不便于潤滑，易磨損。應(yīng)用：多用于傳力不大的場合，如自動機(jī)械、儀表、控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中。,.,凸輪機(jī)構(gòu)工作過程及從動件運(yùn)動規(guī)律,一、凸輪機(jī)構(gòu)工作過程二、從動件常用的運(yùn)動規(guī)律,.,一、凸輪機(jī)構(gòu)工作過程,凸輪機(jī)構(gòu)中最常用的運(yùn)動形式為凸輪作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動，從動件作往復(fù)移動凸輪回轉(zhuǎn)時，從動件作“升停降?！钡倪\(yùn)動循環(huán)。,.,二、從動件常用運(yùn)動規(guī)律,位移線圖,.,1等速運(yùn)動規(guī)律,從動件上升（或下降）的速度為一常數(shù)。,2等加速等減速運(yùn)動規(guī)律,從動件在行程中先作等加速運(yùn)動，后作等減速運(yùn)動。,.,等加速等減速運(yùn)動規(guī)律位移曲線畫法,.,本章小結(jié),1凸輪機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用特點(diǎn)。2凸輪機(jī)構(gòu)從動件常用運(yùn)動規(guī)律的工作特點(diǎn)。,.,其他常用機(jī)構(gòu),變速機(jī)構(gòu)換向機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu),.,.,一、有級變速機(jī)構(gòu)二、無級變速機(jī)構(gòu),變速機(jī)構(gòu),變速機(jī)構(gòu)在輸入轉(zhuǎn)速不變的條件下，使輸出軸獲得不同轉(zhuǎn)速的傳動裝置。,.,一、有級變速機(jī)構(gòu),有級變速機(jī)構(gòu)在輸入轉(zhuǎn)速不變的條件下，使輸出軸獲得一定的轉(zhuǎn)速級數(shù)。,滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)塔齒輪變速機(jī)構(gòu)倍增速變速機(jī)構(gòu)拉鍵變速機(jī)構(gòu),.,滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),.,塔齒輪變速機(jī)構(gòu),1主動軸2導(dǎo)向鍵3中間齒輪支架4中間齒輪5撥叉6滑移齒輪7塔齒輪8從動軸9、10離合器11絲杠12光杠齒輪13光杠,.,倍增速變速機(jī)構(gòu),.,拉鍵變速機(jī)構(gòu),1彈簧鍵2從動套筒軸3主動軸4手柄軸,.,二、無級變速機(jī)構(gòu),無級變速機(jī)構(gòu)依靠摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩，適量地改變主動件和從動件的轉(zhuǎn)動半徑，使輸出軸的轉(zhuǎn)速在一定的范圍內(nèi)無級變化。,滾子平盤式無級變速機(jī)構(gòu)錐輪端面盤式無級變速機(jī)構(gòu)分離錐輪式無級變速機(jī)構(gòu),.,滾子平盤式無級變速機(jī)構(gòu),1滾子2平盤,.,錐輪端面盤式無級變速機(jī)構(gòu),1錐輪2端面盤3彈簧4齒條5齒輪6支架7鏈條8電動機(jī),.,分離錐輪式無級變速機(jī)構(gòu),1電動機(jī)2、4錐輪3杠桿5從動軸6支架7螺桿8主動軸9螺母10傳動帶,.,換向機(jī)構(gòu),換向機(jī)構(gòu)在輸入軸轉(zhuǎn)向不變的條件下，可改變輸出軸轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)。,三星輪換向機(jī)構(gòu)離合器錐齒輪換向機(jī)構(gòu),.,三星輪換向機(jī)構(gòu),1主動齒輪2、3惰輪4從動齒輪,.,離合器錐齒輪換向機(jī)構(gòu),1主動錐齒輪2、4從動錐齒輪3離合器,.,間歇機(jī)構(gòu),間歇機(jī)構(gòu)能夠?qū)⒅鲃蛹倪B續(xù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成從動件有規(guī)律的周期性運(yùn)動或停歇。,一、棘輪機(jī)構(gòu)二、槽輪機(jī)構(gòu)三、不完全齒輪機(jī)構(gòu),.,一、棘輪機(jī)構(gòu),棘輪機(jī)構(gòu)分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。,1齒式棘輪機(jī)構(gòu)工作原理,1搖桿2棘爪3彈簧4棘輪5彈簧6止回棘爪7曲柄,.,2齒式棘輪機(jī)構(gòu)的常見類型及特點(diǎn),外嚙合式內(nèi)嚙合式,.,3齒式棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié),棘輪的轉(zhuǎn)角大小與棘爪每往復(fù)一次推過的齒數(shù)k有關(guān)：,k棘爪每往復(fù)一次推動的齒數(shù)z棘輪的齒數(shù),.,（1）改變棘爪的運(yùn)動范圍,.,（2）利用覆蓋罩,.,4摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)簡介,1偏心楔塊（棘爪）2棘輪3止回棘爪,靠偏心楔塊（棘爪）和棘輪間的楔緊所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運(yùn)動。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)角大小的變化不受輪齒的限制，在一定范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角，傳動噪聲小，但在傳遞較大載荷時易產(chǎn)生滑動。,.,二、槽輪機(jī)構(gòu),1槽輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理,1撥盤2圓銷3槽輪,.,2槽輪機(jī)構(gòu)類型和特點(diǎn),單圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)雙圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu),特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位方便，工作可靠，傳動的平穩(wěn)性好，能準(zhǔn)確控制槽輪的轉(zhuǎn)角。但轉(zhuǎn)角的大小受到槽數(shù)z的限制，不能調(diào)節(jié)，且在槽輪轉(zhuǎn)動的始末位置處存在沖擊，隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇，故不適用于高速。,.,三、不完全齒輪機(jī)構(gòu),主動齒輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動，從動齒輪作間歇運(yùn)動的齒輪傳動機(jī)構(gòu)。,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，傳遞力大，但工藝復(fù)雜，從動輪在運(yùn)動的開始與終止位置有較大沖擊，一般用于低速、輕載的場合。,.,本章小結(jié),1機(jī)械式變速機(jī)構(gòu)的有級變速機(jī)構(gòu)、無級變速機(jī)構(gòu)的類型和工作原理。2機(jī)械式換向機(jī)構(gòu)的常用類型和工作原理。3棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)的常見類型和工作原理。,.,第七章機(jī)械傳動,71帶傳動72鏈傳動73齒輪傳動74蝸桿傳動75齒輪系與減速器,.,機(jī)械傳動的分類,.,71帶傳動,一、帶傳動的組成與原理二、帶傳動的類型,.,一、帶傳動的組成與原理,摩擦型帶傳動,嚙合型帶傳動,1帶輪（主動輪）2帶輪（從動輪）3撓性帶,.,2帶傳動的工作原理,以張緊在至少兩輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力（嚙合力）來傳遞運(yùn)動和（或）動力。,.,3帶傳動的傳動比i,機(jī)構(gòu)的傳動比機(jī)構(gòu)中瞬時輸入速度與輸出速度的比值。帶傳動的傳動比就是主動輪轉(zhuǎn)速n1與從動輪轉(zhuǎn)速n2之比：,.,二、帶傳動的類型,帶傳動,摩擦型帶傳動,嚙合型帶傳動：同步帶傳動,圓帶傳動平帶傳動V帶傳動,普通V帶傳動窄V帶傳動多楔帶傳動,.,一、V帶及帶輪二、V帶傳動的主要參數(shù)三、普通V帶的標(biāo)記與應(yīng)用特點(diǎn)四、V帶傳動的安裝維護(hù)及張緊裝置,V帶傳動,.,一、V帶及帶輪,V帶傳動由一條或數(shù)條V帶和V帶帶輪組成的摩擦傳動。,V帶,V帶帶輪,.,二、V帶傳動的主要參數(shù),1普通V帶的截面尺寸,頂寬b中性層節(jié)寬bp高度h相對高度h/bp,.,2V帶帶輪的基準(zhǔn)直徑dd,V帶帶輪的基準(zhǔn)直徑dd帶輪上與所配用V帶的節(jié)寬bp相對應(yīng)處的直徑。,.,3V帶傳動的傳動比i,dd1主動輪基準(zhǔn)直徑，mmdd2從動輪基準(zhǔn)直徑，mmn1主動輪的轉(zhuǎn)速，r/minn2從動輪的轉(zhuǎn)速，r/min,.,4小帶輪的包角1,包角帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的圓心角。包角的大小反映了帶與帶輪輪緣表面間接觸弧的長短。,.,5中心距a,中心距兩帶輪中心連線的長度。,.,6帶速v,帶速太低，傳動尺寸大而不經(jīng)濟(jì)帶速太高，離心力又會使帶與帶輪間的壓緊程度減少，傳動能力降低,7V帶的根數(shù)Z,根數(shù)多，傳遞功率大根數(shù)過多，受力會不均勻,.,三、普通V帶的標(biāo)記與應(yīng)用特點(diǎn),1普通V帶的標(biāo)記,中性層V帶繞帶輪彎曲時，其長度和寬度均保持不變的層面。基準(zhǔn)長度Ld在規(guī)定的張緊力下，沿V帶中性層量得的周長，又稱為公稱長度。,.,標(biāo)記示例：,.,2普通V帶傳動的應(yīng)用特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝精度要求不高，使用維護(hù)方便，適用于兩軸中心距較大的場合傳動平穩(wěn)，噪聲低，有緩沖吸振作用在過載時，傳動帶在帶輪上打滑，可以防止薄弱零件的損壞，起安全保護(hù)作用。,缺點(diǎn)：,不能保證的準(zhǔn)確的傳動比外廓尺寸大，傳動效率低,.,四、V帶傳動的安裝維護(hù)及張緊裝置,1V帶傳動的安裝與維護(hù),2V帶傳動的張緊裝置,.,一、同步帶傳動的特點(diǎn)二、同步帶傳動的應(yīng)用,同步帶傳動簡介,.,一、同步帶傳動的特點(diǎn),準(zhǔn)確的傳動比傳動效率高傳動比大允許帶速高制造較貴,.,二、同步帶傳動的應(yīng)用,.,本章小結(jié),1帶傳動的組成。2帶傳動的工作原理。3普通V帶的結(jié)構(gòu)。4普通V帶傳動的主要參數(shù)。5普通V帶傳動的標(biāo)記及應(yīng)用特點(diǎn)。6帶傳動的安裝維護(hù)及常用張緊裝置。7窄V帶和同步帶傳動的一般概念。,.,72鏈傳動,一、鏈傳動概述二、鏈傳動的類型,.,.,一、鏈傳動及其傳動比,1鏈傳動的組成,1主動鏈輪2鏈條3從動鏈輪,.,2鏈傳動的傳動比,n1、n2主、從動輪的轉(zhuǎn)速，r/minz1、z2主、從動輪齒數(shù),.,二、鏈傳動的應(yīng)用特點(diǎn),i6，低速傳動時i可達(dá)10a6m，最大中心距可達(dá)15m傳動功率P100kWv15m/s，高速時可達(dá)2040m/s,.,二、鏈傳動類型,1、滾子鏈（套筒滾子鏈）2、齒形鏈簡介,.,（一）滾子鏈（套筒滾子鏈）,1滾子鏈的結(jié)構(gòu),內(nèi)鏈板外鏈板銷軸套筒滾子,.,1內(nèi)鏈板2外鏈板3銷軸4套筒5滾子,.,2滾子鏈主要參數(shù),（1）節(jié)距鏈條的相鄰兩銷軸中心線之間的距離，以符號P表示。,鏈的節(jié)距越大，承載能力越強(qiáng)，但鏈傳動的結(jié)構(gòu)尺寸也會相應(yīng)增越大，傳動的振動、沖擊和噪聲也越嚴(yán)重。,.,滾子鏈的承載能力和排數(shù)成正比，但排數(shù)越多，各排受力越不均勻，所以排數(shù)不能過多。,雙排滾子鏈,三排滾子鏈,.,（2）節(jié)數(shù)滾子鏈的長度用節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量選取偶數(shù)。,開口銷彈簧夾過渡鏈節(jié),.,3滾子鏈的標(biāo)記,鏈號排數(shù)整鏈鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號,.,（二）齒形鏈簡介,由一組帶有齒的內(nèi)外鏈板左右交錯排列，用鉸鏈連接而成。,外鏈板,內(nèi)鏈板,.,齒形鏈標(biāo)記示例,.,本節(jié)小結(jié),1鏈傳動的組成：主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條。2鏈傳動的應(yīng)用特點(diǎn)。3鏈傳動的傳動比計算。4套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)、標(biāo)記及接頭形式。5齒形鏈的應(yīng)用。,.,73齒輪傳動,1齒輪傳動的類型及應(yīng)用2漸開線齒廓3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算4其他齒輪傳動簡介5漸開線齒輪失效形式,.,.,1、齒輪傳動的常用類型2、齒輪傳動的應(yīng)用,一、齒輪傳動的類型及應(yīng)用,齒輪傳動利用齒輪副來傳遞運(yùn)動和（或）動力的一種機(jī)械傳動。,.,1、齒輪傳動常用類型,兩軸平行兩軸不平行,按輪齒方向按嚙合情況,直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動,外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動,相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動,錐齒輪傳動,交錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動,.,2、齒輪傳動的應(yīng)用,（1）傳動比,n1、n2主、從動輪的轉(zhuǎn)速，r/minz1、z2主、從動輪齒數(shù),齒輪傳動的傳動比是主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。,.,（2）應(yīng)用特點(diǎn),能保證瞬時傳動比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠傳遞的功率和圓周速度范圍較寬結(jié)構(gòu)緊湊、可實(shí)現(xiàn)較大的傳動比傳動效率高，使用壽命長維護(hù)簡便,優(yōu)點(diǎn),.,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有振動、沖擊和噪聲齒輪安裝要求較高不能實(shí)現(xiàn)無極變速不適宜用在中心距較大的場合,（2）缺點(diǎn),.,1、齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求2、漸開線的形成及性質(zhì)3、漸開線齒輪嚙合特性,二、漸開線齒輪,.,1、齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求,傳動平穩(wěn)承載能力強(qiáng),.,2、漸開線的形成及性質(zhì),動直線沿著一固定的圓作純滾動時，此動直線上任一點(diǎn)K的運(yùn)動軌跡CK稱為漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，其半徑以rb表示，直線稱為漸開線的發(fā)生線。,.,漸開線齒輪以同一個基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪。,.,漸開線齒廓的性質(zhì)：,發(fā)生線在基圓上滾過的線段長等于基圓上被滾過的弧長漸開線上任意一點(diǎn)的法線必切于基圓漸開線的形狀取決于基圓的大小漸開線上各點(diǎn)的曲率半徑不相等漸開線上各點(diǎn)的齒形角（壓力角）不等漸開線的起始點(diǎn)在基圓上，基圓內(nèi)無漸開線,.,3、漸開線齒廓嚙合特性,（1）能保持瞬時傳動比的恒定（2）具有傳動的可分離性,.,1、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱2、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)3、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算4、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介,三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算,.,1、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱,.,2、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù),標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角齒數(shù)z模數(shù)m齒頂高系數(shù)ha*頂隙系數(shù)c*,.,（1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角,.,齒形角在端平面上，過端面齒廓上任意點(diǎn)K的徑向直線與齒廓在該點(diǎn)處的切線所夾的銳角，用表示。K點(diǎn)的齒形角為K。漸開線齒廓上各點(diǎn)的齒形角不相等，K點(diǎn)離基圓越遠(yuǎn)，齒形角越大，基圓上的齒形角=0。,分度圓壓力角齒廓曲線在分度圓上的某點(diǎn)處的速度方向與曲線在該點(diǎn)處的法線方向（即力的作用線方向）之間所夾銳角，也用表示。,.,（2）齒數(shù)z,一個齒輪的輪齒總數(shù)。,（3）模數(shù)m,齒距p除以圓周率所得的商，即mp/。,模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大，齒輪尺寸就越大，輪齒也越大，承載能力越大。,.,（4）齒頂高系數(shù)ha*,對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定ha=ha*m。ha*稱為齒頂高系數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒ha*1。,（5）頂隙系數(shù)c*,當(dāng)一對齒輪嚙合時，為使一個齒輪的齒頂面不與另一個齒輪的齒槽底面相抵觸，輪齒的齒根高應(yīng)大于齒頂高，即應(yīng)留有一定的徑向間隙，稱為頂隙，用c表示。,對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定cc*m。c*稱為頂隙系數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒c*0.25。,.,3、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算,.,.,一對齒輪傳動時，齒輪節(jié)圓上的齒厚與齒槽寬之差稱為齒側(cè)間隙。一對相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其模數(shù)相等，故兩輪分度圓上的齒厚和齒槽寬相等，因此，當(dāng)分度圓與節(jié)圓重合時，可滿足無齒側(cè)間隙的條件。這種安裝稱為標(biāo)準(zhǔn)安裝。標(biāo)準(zhǔn)安裝時的中心距稱為標(biāo)準(zhǔn)中心距。,標(biāo)準(zhǔn)中心距,.,4、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介,直齒圓柱內(nèi)齒輪,直齒圓柱內(nèi)齒輪傳動,.,內(nèi)齒輪的齒頂圓小于分度圓，齒根圓大于分度圓內(nèi)齒輪的齒廓是內(nèi)凹的，其齒厚和齒槽寬分別對應(yīng)于外齒輪的齒槽和齒厚為了使內(nèi)齒輪齒頂?shù)凝X廓全部為漸開線，其齒頂圓必須大于基圓,.,*5、漸開線直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件,（1）正確嚙合條件,pb1=pb2,模數(shù)相等分度圓上的齒形角相等,.,（2）連續(xù)傳動條件,前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對輪齒已進(jìn)入嚙合狀態(tài)。,.,1.仿形法,仿形法是在普通銑床上用軸向剖面形狀與被切齒輪齒槽形狀完全相同的銑刀切制齒輪的方法。銑完一個齒槽后，分度頭將齒坯轉(zhuǎn)過3600/z，再銑下一個齒槽，直到銑出所有的齒槽。,6、漸開線齒輪的切削加工與根切現(xiàn)象,.,仿形法之盤銑,.,1、加工方便易行，但精度難以保證。由于漸開線齒廓形狀與m、z、有關(guān)。欲加工精確齒廓，對模數(shù)和壓力角相同的、齒數(shù)不同的齒輪，應(yīng)采用不同的刀具，而這在實(shí)際中是不可能的。生產(chǎn)中通常用同一號銑刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪，故齒形通常是近似的。表中列出了1-4號圓盤銑刀加工齒輪的齒數(shù)范圍。,2、加工不連續(xù)，生產(chǎn)效率低，不宜用于批量生產(chǎn)。,這種方法適用于單件生產(chǎn)而且精度要求不高的齒輪加工。,仿形法特點(diǎn)：,.,2.范成法,范成法是利用一對齒輪無側(cè)隙嚙合時兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理加工齒輪的。加工時刀具與齒坯的運(yùn)動就像一對互相嚙合的齒輪，最后刀具將齒坯切出漸開線齒廓。范成法切制齒輪常用的刀具有三種：（1）齒輪插刀是一個齒廓為刀刃的外齒輪；（2）齒條插刀是一個齒廓為刀刃的齒條；（3）齒輪滾刀像梯形螺紋的螺桿，軸向剖面齒廓為精確的直線齒廓，滾刀轉(zhuǎn)動時相當(dāng)于齒條在移動。可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工，生產(chǎn)率高。,.,齒輪插刀,.,齒條插刀,.,齒條插刀插齒,.,齒輪滾刀,.,.,用范成法加工齒輪時，只要刀具與被切齒輪的模數(shù)和壓力角相同，不論被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來加工，這給生產(chǎn)帶來了很大的方便，因此范成法得到了廣泛的應(yīng)用。,.,根切現(xiàn)象,用范成法加工齒輪時，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過理論嚙合線極限點(diǎn)N時，被加工齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。,根切使齒輪的抗彎強(qiáng)度削弱、承載能力降低、嚙合過程縮短、傳動平穩(wěn)性變差，因此應(yīng)避免根切。,.,如圖所示為齒條插刀加工標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的情況，齒條插刀的分度線與齒輪的分度圓相切。要使被切齒輪不產(chǎn)生根切，刀具的齒頂線不得超過極限嚙合點(diǎn)N。,標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪不根切的最小齒數(shù),被切齒輪的模數(shù)和壓力角與刀具的相同，所以是否會產(chǎn)生根切取決于被切齒輪齒數(shù)的多少。,.,齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù),1、正常齒制齒輪,不發(fā)生根切的最少齒數(shù),2、短齒制齒輪,不發(fā)生根切的最少齒數(shù),.,齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效。其失效形式有：,輪齒像一懸臂梁，受載后齒根部分產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大。當(dāng)該應(yīng)力值超過材料的彎曲疲勞極限時，齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋，又因?yàn)辇X根過渡部分存在著應(yīng)力集中，使裂紋不斷擴(kuò)展致整個輪齒斷裂。,三、齒輪的失效形式,1.輪齒折斷,1）疲勞折斷,2）過載折斷,由于突然過載、強(qiáng)烈沖擊、嚴(yán)重磨損及安裝制造誤差等也會造成輪齒折斷。,.,提高輪齒抗折斷能力的措施：增大齒根圓角半徑，消除加工刀痕以降低齒根應(yīng)力集中；增大軸及支承物的剛度以減輕局部過載的程度；對輪齒進(jìn)行表面處理以提高齒面硬度，保持芯部的韌性等。,疲勞折斷,過載折斷,.,2.齒面點(diǎn)蝕：,輪齒工作時,齒面接觸處產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力，脫離嚙合后接觸應(yīng)力消失，對齒面某一固定點(diǎn)來說它受到的接觸應(yīng)力是周期變化的脈動循環(huán)應(yīng)力。當(dāng)這種接觸應(yīng)力超過了輪齒材料的接觸疲勞極限時，齒面產(chǎn)生裂紋，裂紋擴(kuò)展致使表層金屬微粒脫落，形成一些淺坑(小麻點(diǎn))，這種現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕。,點(diǎn)蝕是閉式傳動常見的失效形式。由于輪齒在節(jié)線附近嚙合時，同時嚙合的齒對數(shù)少，且齒面間相對滑動速度小，潤滑油膜不易形成，所以點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根上。,.,提高齒面抗點(diǎn)蝕能力的主要措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤滑油粘度。,.,高速重載傳動中，齒面間壓力大，瞬時溫度高，潤滑油膜被破壞，齒面間會發(fā)生粘接在一起的現(xiàn)象，在輪齒表面沿滑動方向出現(xiàn)條狀傷痕，稱為膠合。,防止膠合的措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤滑油粘度；限制油溫。,3.齒面膠合,.,輪齒在嚙合過程中存在相對滑動,致使齒面間產(chǎn)生摩擦、磨損。當(dāng)金屬微粒、砂粒、灰塵等硬質(zhì)磨粒進(jìn)入輪齒間時引起磨粒磨損。齒面磨損使?jié)u開線齒廓破壞，齒厚減薄，致使側(cè)隙增大而引起沖擊和振動。嚴(yán)重時會因齒厚減薄使強(qiáng)度降低而導(dǎo)致輪齒折斷。,4.齒面磨損,.,避免齒面磨損的主要措施：采用閉式傳動；提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；采用清潔的潤滑油。,閉式齒輪傳動中,只要經(jīng)常注意潤滑油的更換和清潔,一般不會發(fā)生磨粒磨損，所以齒面磨損是開式齒輪傳動的主要失效形式，并且在開式齒輪傳動中,由于磨損速度較快,通常齒面還來不及達(dá)到點(diǎn)蝕的程度,就引起磨粒磨損,因此點(diǎn)蝕現(xiàn)象一般不會發(fā)生。,.,重載且摩擦力很大時，齒面較軟的輪齒表面就會沿摩擦力方向產(chǎn)生塑性變形。主動齒輪齒面所受摩擦力背離節(jié)線，齒面在節(jié)線附近下凹；從動齒輪齒面所受摩擦力指向節(jié)線，齒面在節(jié)線附近上凸。,防止塑性變形的措施：提高齒面硬度；增大潤滑油粘度。,5.齒面塑性變形,.,齒面硬、齒芯韌。(1)齒面應(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等；(2)齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷：(3)應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能使之便于加工且便于提高其力學(xué)性能。,最常用的齒輪材料是鍛鋼、鑄鋼此外還有鑄鐵及一些非金屬材料等。,對齒輪材料的基本要求,齒輪的結(jié)構(gòu)與材料,.,鍛鋼因具有強(qiáng)度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。,(1)軟齒面齒輪：齒面硬度350HBS，常用的材料為中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)表面淬火處理。若采用低碳鋼或低碳合金鋼，需滲碳淬火。,.,低速、輕載場合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯。當(dāng)尺寸大于500mmm時可制成大齒圈，或制成輪輻式齒輪。,2鑄鋼,當(dāng)齒輪的尺寸較大(大于400一600mm)而不便于鍛造時，可用鑄造方法制成鑄鋼齒坯，再進(jìn)行正火處理以細(xì)化晶粒。,3鑄鐵,4非金屬材料,常用的有夾布膠木、工程塑料等。適用于高速輕載、精度要求不高的場合。,.,齒輪的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計主要確定齒輪的輪緣、輪轂及腹板（輪輻）的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小。結(jié)構(gòu)設(shè)計通常要考慮齒輪的幾何尺寸、材料、使用要求、工藝性及經(jīng)濟(jì)性等因素，確定適合的結(jié)構(gòu)型式，再按設(shè)計手冊薦用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定結(jié)構(gòu)尺寸。齒輪結(jié)構(gòu)形式有以下四種：1.齒輪軸2.實(shí)心齒輪3.輻板式齒輪4.輪輻式齒輪,.,2.實(shí)心齒輪當(dāng)齒頂圓直徑da200mm或高速傳動且要求低噪聲時，可采用上圖一的實(shí)心結(jié)構(gòu)。實(shí)心齒輪和齒輪軸可以用熱軋型材或鍛造毛坯加工。,1.齒輪軸當(dāng)齒輪的齒根圓到鍵槽底面的距離e很小，如圓柱齒輪e2.5mn(下圖一a)，圓錐齒輪的小端e1.6m(下圖一b)，為了保證輪轂鍵槽足夠的強(qiáng)度，應(yīng)將齒輪與軸作成一體，形成齒輪軸，如下圖二所示。,.,3.輻板式齒輪對于齒頂圓直徑da500mm時，可采用輻板式結(jié)構(gòu)，以減輕重量、節(jié)約材料。通常多選用鍛造毛坯，也可用鑄造毛坯及焊接結(jié)構(gòu)。有時為了節(jié)省材料或解決工藝問題等，而采用組合裝配式結(jié)構(gòu)，如過盈組合和螺栓聯(lián)結(jié)組合。,過盈、螺栓聯(lián)接組合,.,4.輪輻式齒輪對于齒頂圓直徑da500mm時，采用輪輻式結(jié)構(gòu)。受鍛造設(shè)備的限制，輪輻式齒輪多為鑄造齒輪。輪輻剖面形狀可以采用橢圓形（輕載）、十字形（中載）、及工字形（重載）等。,.,1、斜齒圓柱齒輪傳動2、直齒圓錐齒輪傳動3、齒輪齒條傳動,四其他齒輪傳動簡介,.,一、斜齒圓柱齒輪傳動,1斜齒圓柱齒輪的形成,直齒輪齒廓的形成,.,當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純滾動時，直線BB形成的一個螺旋形的漸開線曲面，稱為漸開線螺旋面。b稱為基圓柱上的螺旋角。,.,2斜齒輪傳動的嚙合性能,齒的接觸線先由短變長，再由長變短，承載能力大，可用于大功率傳動輪齒上的載荷逐漸增加，逐漸卸掉，承載和卸載平穩(wěn)、沖擊、振動和噪聲小，使用壽命長傳動平穩(wěn)、沖擊、振動和噪音較小適用于高速重載的場合,.,3斜齒圓柱齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸,端面：垂直于齒輪軸線的平面，用t作標(biāo)記法面：與輪齒齒線垂直的平面，用n作標(biāo)記。,：斜齒圓柱齒輪螺旋角,.,判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋。,.,4斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件,法面模數(shù)（法向齒距除以圓周率所得的商）相等，即mn1=mn2=m法面齒形角（法平面內(nèi)，端面齒廓與分度圓交點(diǎn)處的齒形角）相等，即n1=n2=螺旋角相等、旋向相反，即1=-2,.,二、直齒圓錐齒輪傳動,以大端的參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。,應(yīng)滿足的條件：,大端端面模數(shù)相等大端齒形角相等,.,三、齒輪齒條傳動,斜齒條,直齒條,.,1齒條,齒輪的齒數(shù)增加到無窮多時，其圓心位于無窮遠(yuǎn)處，齒輪上的基圓、分度圓、齒頂圓等各圓成為基線、分度線、齒頂線等互相平行的直線，漸開線齒廓也變成直線齒廓，齒輪即演化成為齒條。,.,齒條的主要特點(diǎn)：,齒廓上各點(diǎn)的法線相互平行。傳動時，齒條作直線運(yùn)動，且速度大小和方向均一致。齒條齒廓上各點(diǎn)的齒形角均相等，且等于齒廓直線的傾斜角，標(biāo)準(zhǔn)值為20不論在分度線上、齒頂線上，還是在與分度線平行的其他直線上，齒距均相等，模數(shù)為同一標(biāo)準(zhǔn)值。,.,2齒輪齒條傳動,v=n1d1=n1mz1,L=d1=mz1,v齒條的移動速度，mm/minn1齒輪的轉(zhuǎn)速，r/mind1齒輪分度圓直徑，mmm齒輪的模數(shù)，mmz1齒輪的齒數(shù)L齒輪每回轉(zhuǎn)一周齒條的移動距離,.,一、齒面點(diǎn)蝕二、齒面磨損三、齒面膠合四、齒面塑變五、輪齒折斷,5漸開線齒輪失效形式,失效齒輪傳動過程中，若輪齒發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，齒輪失去了正常的工作能力。,.,四、塑性變形,當(dāng)齒輪的齒面較軟，在重載情況下，可能使表層金屬沿著相對滑動方向發(fā)生局部的塑性流動，出現(xiàn)塑性變形。,.,五、輪齒折斷,輪齒折斷是開式傳動和硬齒面閉式傳動的主要失效形式之一。,.,本節(jié)小結(jié),1齒輪傳動的類型及特點(diǎn)。2漸開線性質(zhì)及漸開線齒輪嚙合特性。3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱、基本參數(shù)、幾何尺寸計算及正確嚙合條件。4斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪齒形特點(diǎn)及正確嚙合條件。5齒輪齒條傳動的特點(diǎn)。6齒輪的失效形式、失效原因和預(yù)防措施。,.,74蝸桿傳動,1蝸桿傳動概述2蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件3蝸桿傳動的應(yīng)用特點(diǎn),.,.,一、蝸桿傳動的組成二、蝸桿的分類三、蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定,1蝸桿傳動概述,.,一、蝸桿傳動的組成,蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，通常由蝸桿（主動件）帶動蝸輪（從動件）轉(zhuǎn)動，并傳遞運(yùn)動和動力。,蝸桿,蝸輪,.,1蝸桿結(jié)構(gòu),蝸桿通常與軸合為一體。,.,2蝸輪結(jié)構(gòu),蝸輪常采用組合結(jié)構(gòu)。,.,二、蝸桿的分類,按蝸桿形狀按蝸桿螺旋線方向按蝸桿頭數(shù),圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動,左旋蝸桿右旋蝸桿,單頭蝸桿多頭蝸桿,.,三、蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定,1判斷蝸桿或蝸輪的旋向,右手法則：手心對著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正，若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋。,.,2判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向,左、右手法則：左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向。,.,一、蝸桿傳動的主要參數(shù)二、蝸桿傳動的正確嚙合條件,2蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件,在蝸桿傳動中，其幾何參數(shù)及尺寸計算均以中間平面為準(zhǔn)。通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱為中間平面。,.,一、蝸桿傳動的主要參數(shù),1模數(shù)m、齒形角2蝸桿分度圓導(dǎo)程角3蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q4蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2,.,1模數(shù)m、齒形角,蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值。蝸桿的軸面齒形角x1和蝸輪的端面齒形角t2相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值。,x1t220,mx1mt2m,.,2蝸桿分度圓導(dǎo)程角,指蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間的銳角。,tan=pxz1/d1=z1m/d1,.,3蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q,切制蝸輪的滾刀，其分度圓直徑、模數(shù)和其他參數(shù)必須與該蝸輪相配的蝸桿一致，齒形角與相配的蝸桿相同。為了使刀具標(biāo)準(zhǔn)化，限制滾刀的數(shù)目，對一定模數(shù)m的蝸桿的分度圓直徑d1作了規(guī)定，即規(guī)定了蝸桿直徑系數(shù)q，且q=d1/m。,.,4蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2,蝸桿頭數(shù)z1：根據(jù)蝸桿傳動傳動比和傳動效率來選定，一般推薦選用z1=1、2、4、6。蝸輪齒數(shù)z2：根據(jù)z1和傳動比i來確定。一般推薦z2=2980。,.,二、蝸桿傳動的正確嚙合條件,1在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等。即：mx1mt22在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸面齒形角x1和蝸輪的端面齒形角t2相等。即：x1t23蝸桿分度圓導(dǎo)程角1和蝸輪分度圓柱面螺旋角2相等，且旋向一致。即：12,.,一、蝸桿傳動的潤滑二、蝸桿傳動的散熱,3蝸桿傳動的應(yīng)用特點(diǎn),結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、無噪聲、沖擊振動小以及能得到很大的單級傳動比。,.,一、蝸桿傳動的潤滑,目的：減摩與散熱，以提高蝸桿傳動的效率，防止膠合及減少磨損。潤滑方式：油池潤滑、噴油潤滑。,.,二、蝸桿傳動的散熱,風(fēng)扇冷卻,蛇形水管冷卻,壓力噴油冷卻,.,本節(jié)小結(jié),1蝸桿傳動的組成：蝸桿（主動件）、蝸輪（從動件）。2蝸桿傳動的類型和應(yīng)用特點(diǎn)。3蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定方法。4蝸輪蝸桿傳動的主要參數(shù)：模數(shù)m、齒形角、蝸桿直徑系數(shù)q、蝸桿導(dǎo)程角、蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2及蝸輪螺旋角2。5蝸桿傳動的正確嚙合條件。6蝸桿傳動潤滑及散熱方式。,.,75齒輪系與減速器,1輪系分類及其應(yīng)用特點(diǎn)2定軸輪系傳動比計算3定軸輪系中任意從動齒輪的轉(zhuǎn)速計算,.,.,一、輪系的分類二、輪系的應(yīng)用特點(diǎn),1輪系分類及其應(yīng)用特點(diǎn),輪系由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)。,.,一、輪系的分類,1定軸輪系2周轉(zhuǎn)輪系3混合輪系,.,1定軸輪系,當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，所有齒輪的幾何軸線位置相對于機(jī)架固定不變，也稱普通輪系。,.,2周轉(zhuǎn)輪系,輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，至少有一個齒輪的幾何軸線相對于機(jī)架的位置是不固定的，而是繞另一個齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動。,.,3混合輪系,在輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系。,.,二、輪系的應(yīng)用特點(diǎn),1可獲得很大的傳動比2可作較遠(yuǎn)距離的傳動3可以方便地實(shí)現(xiàn)變速和變向要求4可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解,.,1可獲得很大的傳動比,一對齒輪傳動的傳動比不能過大（一般i12=35，imax8），而采用輪系傳動可以獲得很大的傳動比，以滿足低速工作的要求。,.,2可作較遠(yuǎn)距離的傳動,兩軸中心距較大時，如用一對齒輪傳動，則兩齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸必然很大，導(dǎo)致傳動機(jī)構(gòu)龐大。,.,3可以方便地實(shí)現(xiàn)變速和變向要求,滑移齒輪變速機(jī)構(gòu),.,利用中間輪變向機(jī)構(gòu),.,4可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解,采用行星輪系，可以將兩個獨(dú)立的運(yùn)動合成為一個運(yùn)動，或?qū)⒁粋€運(yùn)動分解為兩個獨(dú)立的運(yùn)動。,.,一、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷二、傳動比三、惰輪的應(yīng)用,2定軸輪系傳動比計算,.,一、定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷,當(dāng)首輪（或末輪）的轉(zhuǎn)向?yàn)橐阎獣r，其末輪（或首輪）的轉(zhuǎn)向也就確定了，表示方法可以用標(biāo)注箭頭的方法來確定。,.,圓柱齒輪嚙合外嚙合,轉(zhuǎn)向用畫箭頭的方法表示，主、從動輪轉(zhuǎn)向相反時，兩箭頭指向相反。,.,圓柱齒輪嚙合內(nèi)嚙合,主、從動輪轉(zhuǎn)向相同時，兩箭頭指向相同。,.,錐齒輪