機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件匯 黃延軍 項(xiàng)目8-15 齒輪傳動(dòng) -螺紋連接

項(xiàng)目8齒輪傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS認(rèn)識齒輪1漸開線齒廓與嚙合特性2主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合4目錄CONTENTS漸開線齒輪加工5齒輪輪齒失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8直齒錐齒輪傳動(dòng)91認(rèn)識齒輪Part減速器是把輸入軸的高轉(zhuǎn)速、小力矩轉(zhuǎn)換成輸出軸的低轉(zhuǎn)速、大力矩的機(jī)構(gòu)，在機(jī)械傳動(dòng)中用途很廣。如圖所示為某種類型的減速器（為觀察內(nèi)部機(jī)構(gòu)，打開了上部箱體），試分析該減速器中所用的齒輪為什么類型？按工作條件分類，該傳動(dòng)屬于哪種傳動(dòng)方式？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解齒輪傳動(dòng)類型；2.了解齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)。簡介齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中非常重要的傳動(dòng)形式，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車、推土機(jī)、飛機(jī)等設(shè)備。一、分類齒輪傳動(dòng)的分類方式比較多，主要分類方式如表所示：一、分類兩平行軸嚙合齒輪傳動(dòng)，根據(jù)輪齒形狀分為：直齒輪、斜齒輪和人字齒輪傳動(dòng)。外嚙合傳動(dòng)一、分類內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)一、分類兩相交軸嚙合齒輪傳動(dòng)，根據(jù)輪齒形狀分為：直齒輪、斜齒輪和曲線齒輪傳動(dòng)。錐齒輪傳動(dòng)一、分類一、分類一、分類開式傳動(dòng)——齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)暴露在外，灰塵等雜物易于侵入，不能保證良好潤滑，齒輪易于磨損，常用于低速傳動(dòng)。球磨機(jī)教學(xué)儀器一、分類閉式傳動(dòng)——齒輪機(jī)構(gòu)密封于箱體內(nèi)，外部雜物不易侵入，潤滑良好，使用壽命長，傳動(dòng)精度高。多適用于機(jī)床、汽車等機(jī)械設(shè)備。一、分類半開式傳動(dòng)——介于開式齒輪傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)之間，通常在齒輪機(jī)構(gòu)的外部安裝簡易的罩蓋，如車床交換架齒輪等。一、分類硬度根據(jù)載荷性質(zhì)和測試方法不同可分為布氏硬度（HBW）、洛氏硬度（HRC）、維氏硬度（HV）等。齒面硬度分類：軟齒面（硬度≤350HBW）、硬齒面。F二、齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高；傳遞速度和功率高，圓周速度可達(dá)150m/s，功率可達(dá)數(shù)萬千瓦，隨著科技發(fā)展，最大速度和功率一直被刷新；傳動(dòng)比準(zhǔn)確；使用壽命長；結(jié)構(gòu)緊湊；適用范圍廣。缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求高；精度低時(shí)振動(dòng)和噪聲大；不宜于軸間距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)，成本較高。2漸開線齒廓與嚙合特性Part如圖為兩漸開線直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)。1）試描述其嚙合特性；2）鏈傳動(dòng)與漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)在傳動(dòng)比上有何區(qū)別。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解漸開線的形成；2.理解漸開線方程；3.掌握漸開線的性質(zhì)；4.掌握漸開線齒廓嚙合特性。一、漸開線的形成及其性質(zhì)（一）漸開線的形成平面上一直線沿著一圓周做純滾動(dòng)時(shí)，直線上任意一點(diǎn)形成的軌跡即稱為該圓的漸開線。一、漸開線的形成及其性質(zhì)

（一）漸開線的形成一、漸開線的形成及其性質(zhì)

（二）漸開線的性質(zhì)一、漸開線的形成及其性質(zhì)

二、漸開線方程在漸開線所在的平面內(nèi)以基圓的圓心O為極點(diǎn)，以過圓心O和漸開線起始點(diǎn)A的射線為極軸建立極坐標(biāo)系。漸開線上任一點(diǎn)K的坐標(biāo)為：令三、漸開線齒廓嚙合特性齒輪1和齒輪2的一對漸開線齒廓在點(diǎn)K處嚙合：（1）由漸開線性質(zhì)2可知過點(diǎn)K的公法線N1N2同時(shí)與兩齒輪的基圓相切，該公法線也是兩基圓的一條內(nèi)公切線。（2）隨著兩齒廓繼續(xù)嚙合，嚙合點(diǎn)K必然在公法線上從N1向N2移動(dòng)，即該條線又是嚙合點(diǎn)的軌跡，稱為嚙合線。三線合一：公法線、內(nèi)公切線和嚙合線三、漸開線齒廓嚙合特性

傳動(dòng)比的恒定性主動(dòng)輪1在K點(diǎn)的線速度為

，從動(dòng)輪2在K點(diǎn)的線速度為

，兩輪K點(diǎn)在公法線方向上的分速度大小應(yīng)相同。

因此一對漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為兩基圓半徑之反比。三、漸開線齒廓嚙合特性2.漸開線齒廓之間正壓力方向恒定一對漸開線齒輪在嚙合時(shí)，其嚙合點(diǎn)處的正壓力方向?yàn)楣ň€方向，根據(jù)“三線合一”可知，在齒輪嚙合傳動(dòng)過程中，嚙合點(diǎn)處的正壓力方向保持不變。三、漸開線齒廓嚙合特性3.中心距可分性由于制造、安裝和磨損等原因，會(huì)造成兩輪實(shí)際中心距與理論中心距有偏差，但對兩輪的傳動(dòng)比不會(huì)產(chǎn)生任何影響。漸開線齒廓傳動(dòng)的這一特性被稱為中心距可分性。中心距可分性對漸開線齒輪的加工和裝配都十分有利，所以機(jī)械工程中廣泛采用了漸開線作為齒輪的齒廓曲線。3主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算Part某一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱外齒輪齒數(shù)z=18，模數(shù)m=5。1） 試計(jì)算該齒輪的齒頂高和基圓直徑；2） 敘述m的含義。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解基本參數(shù)對齒輪幾何尺寸的影響；2.掌握漸開線齒輪各部分名稱；3.掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算方法。一、漸開線齒輪各部分名稱和符號任意給定或設(shè)計(jì)完成的齒輪，都具有4個(gè)基本圓：齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓。齒頂圓da齒根圓df分度圓d基圓db

一、漸開線齒輪各部分名稱和符號齒距：沿任意圓周所量得的相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長稱為該圓周上的齒距。若無特殊說明，齒距一般指分度圓上的齒距，用p表示，且分度圓上的e=s。齒寬齒頂高全齒高齒根高齒厚齒槽寬齒距二、漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)齒數(shù)：齒輪整個(gè)圓周上輪齒的數(shù)量，用z表示。二、漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)2.壓力角漸開線上任一點(diǎn)K所受的法向力與K點(diǎn)的線速度方向所夾之銳角，稱為漸開線在該點(diǎn)的壓力角。

由于分度圓是計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，因此默認(rèn)分度圓上的壓力角為齒輪的壓力角，以α表示。為便于設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用，我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：分度圓上的壓力角α=20°。二、漸開線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)3.模數(shù)為計(jì)算、設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等方便。人為把分度圓上的齒距p/π規(guī)定為一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值，并把這個(gè)比值叫做模數(shù)，以m表示。

分度圓周長：

無理數(shù)有理數(shù)三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算1.各部分尺寸計(jì)算公式分度圓直徑：

齒頂高：

齒頂高系數(shù)：

齒根高：

頂隙：

頂隙系數(shù)：三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算1.各部分尺寸計(jì)算公式齒頂圓直徑：

齒根圓直徑：

基圓直徑：

全齒高：

齒距：

齒厚：

齒槽寬：

三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算三個(gè)基本參數(shù)z、m和α的作用：基本參數(shù)分度圓直徑基圓直徑齒厚全齒高齒數(shù)正比正比模數(shù)正比正比正比正比壓力角反比三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算2.齒條齒條可以看作基圓半徑無窮大、齒數(shù)無數(shù)多的齒輪一部分。齒廓為直線：齒廓上法線都相互平行，齒廓上法向力方向一致；齒條為平動(dòng)，各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向完全相同；齒廓上各點(diǎn)的壓力角相同，其大小與齒廓的傾斜角相同。齒條同側(cè)齒廓都為平行的，所以不論在分度線上或與其平行的任何位置上的齒距都相等。三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算3.內(nèi)齒輪與外齒輪的主要區(qū)別為：內(nèi)齒輪的輪齒相當(dāng)于外齒輪的齒槽，而齒槽卻相當(dāng)于外齒輪的輪齒。內(nèi)齒輪的齒頂圓更靠近齒輪旋轉(zhuǎn)圓心，而齒根圓遠(yuǎn)離圓心。分度圓介于齒頂圓和齒根圓之間。齒頂圓直徑公式為：；而齒根圓直徑計(jì)算公式為：

為保證齒廓都為漸開線，因此齒頂圓必須大于基圓。4漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合Part從倉庫中任取兩外形相近的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，發(fā)現(xiàn)兩齒輪不能正確嚙合。試述其原因。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解標(biāo)準(zhǔn)中心距和安裝中心距的區(qū)別；2.掌握齒輪正確嚙合條件；3.掌握齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件。一、正確嚙合條件兩嚙合齒輪的相鄰?fù)瑐?cè)齒廓在嚙合線上的距離相等，即齒輪1的K1K2與齒輪2的K1K2相等。任意取兩個(gè)齒輪能否正確嚙合？

二、連續(xù)傳動(dòng)條件一對輪齒在嚙合完成前，下一對輪齒已經(jīng)開始相互嚙合，保證了連續(xù)傳動(dòng)。實(shí)際嚙合點(diǎn)的起始位置是從動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)B2；終止點(diǎn)位于主動(dòng)輪齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)B1。連續(xù)傳動(dòng)條件：

根據(jù)不同設(shè)備，會(huì)選取不同的許用重合度。通常一般?。?/p>

三、標(biāo)準(zhǔn)中心距和安裝中心距當(dāng)實(shí)際安裝中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，稱為標(biāo)準(zhǔn)安裝，節(jié)圓與分度圓重合。當(dāng)實(shí)際安裝中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，稱為非標(biāo)準(zhǔn)安裝，節(jié)圓與分度圓不重合。兩輪連心線與嚙合線的交點(diǎn)P稱為嚙合節(jié)點(diǎn)，簡稱為節(jié)點(diǎn)。分別以O(shè)1和O2為圓心，過節(jié)點(diǎn)P做兩個(gè)相切的圓，稱為節(jié)圓（第5個(gè)圓）。標(biāo)準(zhǔn)中心距：

三、標(biāo)準(zhǔn)中心距和安裝中心距1.標(biāo)準(zhǔn)安裝，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)生熱，是否會(huì)卡死？2.非標(biāo)準(zhǔn)安裝，傳動(dòng)比是否會(huì)發(fā)生變化？5漸開線齒輪加工Part圖示兩嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，哪一個(gè)在切制時(shí)會(huì)發(fā)生根切？為什么？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解根切產(chǎn)生的原因；2.掌握齒輪齒廓切制的兩種原理；3.掌握變位齒輪的特點(diǎn)。一、漸開線齒廓切制原理齒輪的加工制造方法各種各樣，例如鑄造法、切削法、3D打印法等等。但工程中最成熟、也最常使用的是切削方法。在切削法中，按照齒廓加工成形原理可分為仿形法和范成法（展成法）兩種。一、漸開線齒廓切制原理仿形法利用與被切齒輪齒槽形狀相同或相近的刀具切削加工。這種切削方法有銑削法和拉削法等。工作中銑削法被廣泛采用，刀具一般為盤形銑刀和指狀銑刀兩種。一、漸開線齒廓切制原理特點(diǎn)：仿形法加工齒輪效率低、精度較低，不適宜于大批量生產(chǎn)。一般在修配和小量生產(chǎn)中被采用。仿形法一、漸開線齒廓切制原理2.范成法（展成法）范成法是根據(jù)一對齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪齒廓互為共軛曲線原理進(jìn)行加工。這種方法又被稱為展成法、共軛法或包絡(luò)法，是目前廣泛采用的加工齒輪方法。插齒加工一、漸開線齒廓切制原理滾齒法為連續(xù)性切削，生產(chǎn)效率高，大批量生產(chǎn)時(shí)常采用這種方法。滾齒加工用范成法加工齒輪，只要刀具和被加工齒輪的模數(shù)m和壓力角α相同，則不管被加工齒輪的齒數(shù)多少，都可以用同一把刀具來加工。但不能加工內(nèi)齒輪。2.范成法（展成法）二、輪齒切制位置關(guān)系齒條插刀和齒輪滾刀統(tǒng)稱為齒條形刀具。刀具的齒頂高比標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒頂高多出了，這樣刀具的分度線成了刀具齒全高的中線。

二、輪齒切制位置關(guān)系在輪齒加工中，根據(jù)刀具與被切制齒輪最終的相對位置關(guān)系分為負(fù)變位齒輪、標(biāo)準(zhǔn)齒輪和正變位齒輪。三、根切與最少齒數(shù)根切：按照標(biāo)準(zhǔn)齒輪加工后，發(fā)現(xiàn)齒根部齒廓的形狀不再是漸開線，而被切除了一塊。原因：刀具的齒頂線超過了極限嚙合點(diǎn)N方法：在保證刀具分度線與被切齒輪分度圓相切條件下，只能使得極限嚙合點(diǎn)上移，使得改變后的極限嚙合點(diǎn)N'超過刀具的齒頂線，即

6齒輪輪齒失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則Part減速器在長期使用后，內(nèi)部逐漸產(chǎn)生異響，并發(fā)生振動(dòng)。拆開檢查發(fā)現(xiàn)齒輪齒面形成多處小坑狀。試分析產(chǎn)生的原因，及可能的改善措施。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解齒輪常用材料和熱處理方式；2.理解齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；3.掌握輪齒失效形式及改善方法。一、齒輪輪齒失效形式輪齒的失效形式種類很多，在設(shè)計(jì)或使用產(chǎn)品前，進(jìn)行預(yù)判可能存在的失效形式，并進(jìn)行一定得預(yù)防處理，可有效延長產(chǎn)品的使用壽命周期。輪齒折斷輪齒折斷一般發(fā)生在齒根位置。按照是否過載，輪齒折斷分為兩種：過載折斷和疲勞折斷。一、齒輪輪齒失效形式易發(fā)狀況：過載折斷：齒寬較小的直齒圓柱齒輪易發(fā)生整體折斷；而齒寬較大的直齒輪或斜齒輪易發(fā)生局部折斷。疲勞折斷：是閉式硬齒面鋼齒輪傳動(dòng)和鑄鐵齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。采取措施：過載折斷：可在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置安全聯(lián)軸器等裝置。疲勞折斷：可采取增大過渡圓角半徑、降低齒根處表面粗糙度、對齒根進(jìn)行噴丸處理、采用正變位、選擇恰當(dāng)熱處理等措施。一、齒輪輪齒失效形式2.齒面點(diǎn)蝕輪齒在交變嚙合應(yīng)力作用下，導(dǎo)致齒面小塊金屬脫落，形成麻點(diǎn)狀小坑。這種齒面疲勞損傷稱為齒面點(diǎn)蝕。齒面點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在節(jié)線附近靠近齒根側(cè)。對于工作初期的軟齒面齒輪（硬度≤350HBW）,由于接觸不均勻，會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕痕跡。如果繼續(xù)工作點(diǎn)蝕不再發(fā)展或者甚至消失的，稱為收斂性點(diǎn)蝕；隨著工作時(shí)間延長而繼續(xù)擴(kuò)展的點(diǎn)蝕稱為擴(kuò)展性點(diǎn)蝕.易發(fā)狀況：潤滑良好的閉式傳動(dòng)。采取措施：采用降低齒面接觸應(yīng)力，提高齒面硬度，降低齒面粗糙度，選用較高粘度的潤滑油及適當(dāng)添加劑等方法實(shí)現(xiàn)。一、齒輪輪齒失效形式3.齒面膠合兩齒面金屬直接接觸，重載作用下出現(xiàn)金屬粘焊現(xiàn)象，較硬金屬齒面在較軟金屬表層沿滑動(dòng)方向撕劃出溝痕，這種磨損稱為齒面膠合。易發(fā)狀況：高速重載，常因滑動(dòng)速度高而產(chǎn)生瞬時(shí)高溫使得油膜破裂；低速重載，由于低速不易形成油膜。采取措施：可提高齒面硬度、降低表面粗糙度；選用不同材料制造配對齒輪；材料相同時(shí)，使得大小齒輪保持適當(dāng)?shù)挠捕炔?；選用抗膠合添加劑或特殊高粘度合成齒輪油；加強(qiáng)冷卻，限制溫升等方法實(shí)現(xiàn)。一、齒輪輪齒失效形式4.齒面磨損一種是表面粗糙的硬齒面與較軟的齒面相嚙合時(shí)，由于相對滑動(dòng)，軟齒面被劃傷而產(chǎn)生齒面磨損。另一種是由于灰塵、金屬等其他硬屑進(jìn)入嚙合齒間引起的磨粒磨損。易發(fā)狀況：在低速重載及頻繁啟動(dòng)的傳動(dòng)中。采取措施：對于閉式傳動(dòng)，可以降低表面粗糙度值、提高齒面硬度、注意潤滑油的清潔等。對于開式傳動(dòng)，注意環(huán)境清潔，減少磨粒浸入，增設(shè)防塵措施等。一、齒輪輪齒失效形式5.齒面塑性變形在低速重載工況下，輪齒齒面在嚙合時(shí)因屈服強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的局部金屬流動(dòng)現(xiàn)象，稱為齒面塑性變形。流動(dòng)的金屬會(huì)在節(jié)線附近形成凹槽或凸脊。易發(fā)狀況：低速重載及頻繁啟動(dòng)的傳動(dòng)中。采取措施：適當(dāng)提高齒面硬度、采用粘度較大的潤滑油等，可以減輕或防止齒面塑性流動(dòng)。除了上述5種主要形式外，還有可能發(fā)生齒面燒傷、裂紋、腐蝕等等各種失效形式。二、齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.軟齒閉式傳動(dòng)：先齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再對齒根部的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損塑性變形輪齒折斷2.硬齒閉式傳動(dòng)：先齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再對齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。3.開式傳動(dòng)：可只按照齒根部彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)?？紤]磨損的影響，可適當(dāng)增加安全余量，例如模數(shù)增加10-20%。4.其它失效形式：采用相應(yīng)措施。三、齒輪材料及熱處理材料選擇考慮要點(diǎn)：1）齒面硬度：以獲得較高的抗點(diǎn)蝕、抗膠合、抗磨粒磨損和抗塑性變形的能力；2）彎曲疲勞強(qiáng)度：獲得抗擊變載荷和沖擊載荷的能力；3）具有良好的加工和熱處理工藝性能；4）價(jià)格經(jīng)濟(jì)。三、齒輪材料及熱處理7直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算Part一直齒圓柱齒輪減速器如圖所示，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。大小齒輪的材料均為20CrMnTi，滲碳淬火后硬度為52-60HRC，小齒輪齒數(shù)為18，大齒輪齒數(shù)為37，模數(shù)m=4mm，齒寬為40。單向40轉(zhuǎn)/分鐘、無沖擊、全天候工作、設(shè)計(jì)壽命10年。試確定允許傳動(dòng)的扭矩。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解直齒圓柱齒輪強(qiáng)度分析過程2.掌握直齒圓柱齒輪受力分析方法；一、齒輪受力分析理想狀態(tài)下，載荷均勻分布在接觸線上，為分析方便常以作用在齒寬中點(diǎn)C處的集中力來替代均布力。由于齒面間的摩擦力遠(yuǎn)小于嚙合線上的法向力，因此在計(jì)算時(shí)一般只保留法向力Fn二、齒輪計(jì)算載荷實(shí)際中由于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的特性引起的振動(dòng)；齒輪制造誤差導(dǎo)致的動(dòng)載荷、載荷分布不均勻；齒輪嚙合誤差引起的附加動(dòng)載荷等等，會(huì)造成實(shí)際載荷與名義載荷不同。因此需要把名義載荷修正為計(jì)算載荷：

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算主要是防止發(fā)生齒面點(diǎn)蝕。齒面點(diǎn)蝕通常發(fā)生在齒根靠近節(jié)線處，與齒面接觸應(yīng)力大小有關(guān)。因此使節(jié)線處的接觸應(yīng)力小于等于材料的許用接觸應(yīng)力，即可避免齒面點(diǎn)蝕。

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由于嚙合大、小齒輪齒面許用接觸應(yīng)力不同，設(shè)計(jì)時(shí)取小值。齒輪齒面許用接觸應(yīng)力按照下式取值：

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

得齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：

四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算為防止輪齒在齒根部折斷，需要進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，使齒根部的彎曲應(yīng)力小于齒輪的許用彎曲應(yīng)力。為簡化計(jì)算和安全考慮，通常假定一對輪齒承擔(dān)全部載荷，且作用于齒頂部。在計(jì)算時(shí)，把輪齒視為懸臂梁，因此最大的彎曲應(yīng)力發(fā)生在齒根部。

四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算一般情況兩嚙合齒輪的齒數(shù)不相同，所以齒輪齒形修正系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)也不相同；由于選材和熱處理的不同，兩輪的許用彎曲應(yīng)力也不同，因此需要分別對兩輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。

可得齒輪模數(shù)計(jì)算公式：

許用彎曲應(yīng)力計(jì)算公式

所計(jì)算的模數(shù)較大者為設(shè)計(jì)所需求的模數(shù)，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整（向上取大值）。五、齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)選擇

2.齒寬b為保證全齒寬接觸，設(shè)計(jì)時(shí)一般小齒輪的齒寬會(huì)比大齒輪的齒寬增大3～5mm。8斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)Part

任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算過程；2.理解斜齒輪相對于直齒輪的特點(diǎn)；3.掌握斜齒輪正確嚙合條件；4.掌握斜齒圓柱齒輪幾何參數(shù)計(jì)算。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒輪的齒面是漸開線螺旋面，在嚙合過程中，接觸線呈現(xiàn)由短變長再變短，直至脫離嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊和噪聲都較小。一、主要參數(shù)和幾何尺寸

2.模數(shù)和壓力角一、主要參數(shù)和幾何尺寸3.標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪尺寸計(jì)算二、正確嚙合條件外嚙合的兩斜齒輪傳動(dòng)，只有兩輪的螺旋角大小相等方向相反、法向模數(shù)和法向壓力角分別相等才能實(shí)現(xiàn)兩輪正確嚙合傳動(dòng)。三、受力分析為簡化計(jì)算，忽略摩擦力，并把分度圓上的法向力集中作用于齒寬中點(diǎn)P處。四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算1.齒面接觸疲勞強(qiáng)度

四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算2.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

9直齒錐齒輪傳動(dòng)Part一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪齒數(shù)z=18，模數(shù)m=5，分度圓錐角δ=45°。試求該齒輪的齒頂圓直徑、齒根圓直徑和分度圓直徑。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解直齒錐齒輪受力分析過程；2.理解錐齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)；3.掌握直齒錐齒輪主要參數(shù)計(jì)算方法。直齒錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪常用于相交軸傳動(dòng)，兩軸之間的夾角一般為90°，根據(jù)要求也可以設(shè)計(jì)成其它的角度。按照輪齒的方向，錐齒輪可分為直齒、斜齒和曲線齒三種。直齒錐齒輪由于設(shè)計(jì)制造簡單，應(yīng)用較為廣泛；曲線齒錐齒輪設(shè)計(jì)制造都較為復(fù)雜，但傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，多用于高速重載場合；斜齒錐齒輪目前應(yīng)用較少。一、主要參數(shù)和幾何尺寸二、正確嚙合條件直齒錐齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件為：兩輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等。三、受力分析直齒錐齒輪的輪齒截面從大端到小端逐漸變小，因此輪齒上的載荷分布并不均勻。為計(jì)算簡便，把作用在齒廓上的分布力由一作用于齒寬中點(diǎn)處法向平面內(nèi)的集中力替代。

實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目9蝸輪蝸桿機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS蝸桿類型和幾何尺寸1失效形式、材料和受力分析21蝸桿類型和幾何尺寸Part如圖所示為一環(huán)面蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。蝸桿線數(shù)為1，蝸輪齒數(shù)為48。蝸桿為主動(dòng)件。1）求該機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；2）當(dāng)蝸輪為主動(dòng)件時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)無法運(yùn)轉(zhuǎn)，試分析原因。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解蝸桿傳動(dòng)的類型和傳動(dòng)特點(diǎn)；2.掌握蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件；3.掌握普通圓柱蝸桿傳動(dòng)關(guān)鍵尺寸計(jì)算。蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪構(gòu)成，通常用于兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。一般兩交錯(cuò)軸之間的夾角為90°。一、蝸桿傳動(dòng)類型及特點(diǎn)根據(jù)蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動(dòng)可分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)三種類型：一、蝸桿傳動(dòng)類型及特點(diǎn)圓柱蝸桿傳動(dòng)按蝸桿齒廓形狀，可分為阿基米德蝸桿（ZA型）、漸開線蝸桿（ZI型）、法向直廓蝸桿（ZN型）、錐面包絡(luò)蝸桿（ZK型）和圓弧圓柱蝸桿（ZC型）。阿基米德蝸桿傳動(dòng)較其它蝸桿傳動(dòng)效率低，但是由于加工和測量較為方便，因此應(yīng)用依舊比較廣泛一、蝸桿傳動(dòng)類型及特點(diǎn)2.環(huán)面蝸桿傳動(dòng)齒廓接觸面積大、易于油膜形成、傳動(dòng)效率高、嚙合齒數(shù)是圓柱蝸桿的數(shù)倍，承載能力是普通圓柱蝸桿的2-4倍，但制造工藝復(fù)雜，適用于大功率傳動(dòng)。一、蝸桿傳動(dòng)類型及特點(diǎn)2.錐蝸桿傳動(dòng)錐蝸桿傳動(dòng)的嚙合齒數(shù)多、重合度大、傳動(dòng)平穩(wěn)、承載力大。一、蝸桿傳動(dòng)類型及特點(diǎn)當(dāng)螺旋導(dǎo)程角γ小于齒面間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，反行程會(huì)自鎖。即蝸桿只能驅(qū)動(dòng)蝸輪，反之則會(huì)自鎖。傳動(dòng)比大效率低能自鎖傳動(dòng)平穩(wěn)1234二、主要參數(shù)和幾何尺寸正確嚙合條件蝸桿和蝸輪正確嚙合的條件為：在中間平面內(nèi)蝸桿和蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等，且都為標(biāo)準(zhǔn)值：

當(dāng)兩軸交錯(cuò)角為90°時(shí)，還需滿足蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角γ與蝸輪的螺旋角β相等，且旋向相同。二、主要參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見下表（摘自國標(biāo)，加括號的盡量不選?。粔毫侨?0°2.蝸桿分度圓直徑d1：做了標(biāo)準(zhǔn)化，且與模數(shù)??有一定的匹配關(guān)系二、主要參數(shù)和幾何尺寸

2蝸桿傳動(dòng)失效形式、材料和受力分析Part如圖所示為一蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，已知輸入軸旋向，如圖所示。試分析輸出軸的旋向。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解蝸桿傳動(dòng)材料選取原則；2.理解蝸桿傳動(dòng)受力分析；3.理解蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式。一、蝸桿傳動(dòng)失效形式一般情況由于蝸輪的強(qiáng)度較弱，因此失效通常在蝸輪上發(fā)生。失效形式齒面膠合其它齒面點(diǎn)蝕輪齒折斷齒面磨損二、蝸桿傳動(dòng)的材料由于蝸桿傳動(dòng)中蝸桿和蝸輪嚙合處的相對滑動(dòng)速度較大，因此要求其材料應(yīng)具備良好的減摩性和抗膠合性能。通常蝸輪采用青銅或鑄鐵做輪緣，而蝸桿盡量采用淬硬的鋼制造。三、蝸桿傳動(dòng)受力分析

蝸輪轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式：

三、蝸桿傳動(dòng)受力分析在蝸桿為主動(dòng)件的傳動(dòng)中，蝸輪蝸桿旋轉(zhuǎn)方向可采用判斷方法：實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目10輪系機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算1周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算2輪系的功用31定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算Part已知某減速器中齒輪齒數(shù)分別為：z1=18，z2=36,z3=24,z4=60。計(jì)算該減速器的傳動(dòng)比，并判斷首末兩輪的旋向關(guān)系。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握定軸齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法；2.掌握輪系旋向關(guān)系判定。齒輪系分類由齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為齒輪系。根據(jù)齒輪系中軸與機(jī)架的相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，齒輪系有兩種基本類型：定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。一、傳動(dòng)比數(shù)值計(jì)算一對齒輪相互嚙合傳動(dòng)比：

旋向：外嚙合的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪旋向相反，而一對內(nèi)嚙合的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪旋向相同。一、傳動(dòng)比數(shù)值計(jì)算齒輪系的傳動(dòng)比定義為首輪轉(zhuǎn)速與末輪轉(zhuǎn)速之比：

二、齒輪旋向關(guān)系確定不論內(nèi)嚙合還是外嚙合，兩輪節(jié)點(diǎn)處的線速度相同。即相嚙合的兩輪，其位于節(jié)點(diǎn)N同側(cè)的線速度方向（或旋向）均同時(shí)遠(yuǎn)離或接近節(jié)點(diǎn)。例題-1已知一定軸輪系如圖12-1-6所示，齒輪1為輸入端，齒輪5為輸出端；z1=20，z2=30，z3=100，z4=20，z5=30，計(jì)算輪系傳動(dòng)比。

齒輪2既是主動(dòng)輪，又是從動(dòng)輪，其齒數(shù)不影響齒輪系傳動(dòng)比。符合上述條件的齒輪被稱為惰輪、過輪或介輪。例題-2試判斷下輪系各輪的旋向：2周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算Part某輪系如圖所示，已知z1=100，z2=101，z2'=100，z3=99，求傳動(dòng)比iH1。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解相對運(yùn)動(dòng)在周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算中的意義；2.掌握周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法。一、概述周轉(zhuǎn)輪系中，一般都以太陽輪和行星架作為運(yùn)動(dòng)的輸入和輸出構(gòu)件，因此常稱它們?yōu)橹苻D(zhuǎn)輪系的基本構(gòu)件。二、傳動(dòng)比計(jì)算由于行星輪既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)，因此周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算不能直接使用定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式。但可以通過相對運(yùn)動(dòng)原理把周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為一相對靜止的定軸輪系，進(jìn)而使用定軸輪系的傳比公式進(jìn)行計(jì)算。二、傳動(dòng)比計(jì)算由于行星輪既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)，因此周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算不能直接使用定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式。但可以通過相對運(yùn)動(dòng)原理把周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化為一相對靜止的定軸輪系，進(jìn)而使用定軸輪系的傳比公式進(jìn)行計(jì)算。二、傳動(dòng)比計(jì)算

二、傳動(dòng)比計(jì)算當(dāng)輪系為空間輪系時(shí)，會(huì)出現(xiàn)有的齒輪回轉(zhuǎn)軸線與基本構(gòu)件回轉(zhuǎn)軸線不平行，即它們的角速度（矢量）不能按照代數(shù)量進(jìn)行加減，因此不能用上述公式計(jì)算該類齒輪的角速度。但是可以使用上公式計(jì)算基本構(gòu)件的角速度。3輪系的功用Part圖示為一鐘表輪系機(jī)構(gòu)。（1）試分析其傳動(dòng)路線。（2）此鐘表機(jī)構(gòu)主要體現(xiàn)了輪系的什么功用？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解輪系的典型功用。一、獲得大傳動(dòng)比

通過對周轉(zhuǎn)輪系的計(jì)算方法，可得：

二、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)利用一根主動(dòng)軸可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)若干齒輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)。不僅減少了原動(dòng)機(jī)的數(shù)量，而且使得各分路之間的運(yùn)動(dòng)有一定的對應(yīng)關(guān)系。三、實(shí)現(xiàn)變速和換向傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)三星輪換向機(jī)構(gòu)四、運(yùn)動(dòng)的合成與分解利用差動(dòng)輪系可把兩個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)，或把一個(gè)輸入運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)輸出運(yùn)動(dòng)。錐齒輪差動(dòng)輪系實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目11軸承機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS滾動(dòng)軸承1滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)2滑動(dòng)軸承31滾動(dòng)軸承Part圖示分別是哪種軸承？請分析其使用的場合？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解滾動(dòng)軸承代號及其含義；2.理解滾動(dòng)軸承類型及其特點(diǎn)；3.掌握滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)。概述軸承的功用是支承軸及軸上回轉(zhuǎn)零件零件，保證軸的回轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損，并承受載荷。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，只需要根據(jù)相應(yīng)的工況條件選擇合適的滾動(dòng)軸承類型和型號即可。滾動(dòng)軸承安裝、維修方便、價(jià)格較便宜，因此應(yīng)用廣泛。一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)：外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架四部分構(gòu)成。一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和材料滾動(dòng)體——鉻合金鋼外圈——鉻合金鋼內(nèi)圈——鉻合金鋼保持架——較軟的銅合金、鋁合金或工程塑料等常用的牌號如GCr6，GCr15，GCr15SiMn等。熱處理后硬度應(yīng)不低于61HRC-65HRC，工作表面要求磨削和拋光。二、滾動(dòng)軸承的類型根據(jù)滾子的外形球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承和球面滾子軸承。二、滾動(dòng)軸承的類型2.根據(jù)接觸角大小向心軸承：0≤α≤45°，軸承主要承受徑向載荷；推力軸承：45°<α≤90°，軸承主要承受軸向載荷；向心推力軸承：同時(shí)承受徑向和軸向載荷的軸承。接觸角：滾動(dòng)體與滾道接觸的法線和垂直于軸承軸線的平面之間的夾角α稱為軸承的接觸角二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：二、滾動(dòng)軸承的類型典型軸承類型：三、滾動(dòng)軸承代號后置代號排列順序用字母表示，經(jīng)常用于表示軸承分部件（軸承組件）用字母（或加數(shù)字）表示。代號所表示軸承的特性。三、滾動(dòng)軸承代號1) 類型代號：用阿拉伯?dāng)?shù)字或大寫拉丁字母表示。2) 尺寸系列代號：用數(shù)字表示，由軸承的寬（高）度系列代號和直徑系列代號組合而成。三、滾動(dòng)軸承代號3) 內(nèi)徑代號：用數(shù)字表示。根據(jù)內(nèi)徑的大小不同，進(jìn)行分段處理。當(dāng)內(nèi)徑為0.6~10（非整數(shù)）時(shí)，公稱內(nèi)徑用數(shù)值直接表示；當(dāng)內(nèi)徑為1~9（整數(shù)）時(shí)，公稱內(nèi)徑用數(shù)值直接表示；當(dāng)內(nèi)徑分別為10、12、15、17時(shí)，分別用00、01、02、03去代表；當(dāng)內(nèi)徑為20~480（22、28、32除外）時(shí)，公稱內(nèi)徑除以5的商數(shù)來代表。若商數(shù)為個(gè)位數(shù)，則需要在個(gè)位數(shù)左邊加“0”；當(dāng)內(nèi)徑≥500或?yàn)?2、28、32時(shí)，用公稱內(nèi)徑數(shù)值表示。四、滾動(dòng)軸承類型的選擇載荷轉(zhuǎn)速調(diào)心裝拆大小2滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)Part試分析圖中所示軸承定位、緊固和安裝拆卸中的問題和困難，并提出相應(yīng)的改善方案。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解軸承定位、緊固方法；2.理解軸系統(tǒng)支撐形式及安裝拆卸方法。一、滾動(dòng)軸承的配合及周向固定滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軸承內(nèi)圈與軸之間的配合采用基孔制，外圈與軸承座孔的配合采用基軸制。各公差等級軸承的內(nèi)徑和外徑公差帶都采用單向制，上極限偏差為零，下極限偏差為負(fù)值。由于普通基準(zhǔn)孔的基準(zhǔn)公差帶在零線以上，因此同樣配合，軸承內(nèi)圈與軸的配合要比普通圓孔與軸的配合要緊的多。若軸承經(jīng)常需要拆裝或者要求與配合的孔或軸有位移的，可選擇間隙配合或較松的過渡配合；承受重載荷的軸承，一般選用較緊的過盈配合。二、滾動(dòng)軸承的軸向緊固定位固定三、軸承系統(tǒng)剛度和同心度與軸承相配合的軸和軸承座或外殼應(yīng)具有足夠的剛度，否則過大的變形會(huì)影響滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)而提前損壞。對于支撐同一軸的兩個(gè)軸承座孔，必須保證兩孔之間的同軸度要求，否則會(huì)造成軸承內(nèi)、外圈軸線產(chǎn)生過大的傾斜，引起軸承劇烈磨損。四、軸系統(tǒng)的支撐形式兩端固定式左側(cè)軸承外圈利用軸承端蓋定位，內(nèi)圈以軸肩定位，限制軸向左側(cè)移動(dòng)；右側(cè)軸承內(nèi)圈以軸肩定位，外圈與端蓋相距一非常小的間隙，限制軸向右側(cè)移動(dòng)。這種兩端聯(lián)合共同限制軸的雙向移動(dòng)方式稱為兩端固定式。四、軸系統(tǒng)的支撐形式2.一端固定一端游動(dòng)式左側(cè)軸承內(nèi)圈以軸肩定位、鎖緊螺母固定；外圈以臺階孔擋肩定位、軸承端蓋固定；而右側(cè)軸端帶動(dòng)軸承相對于外殼是游動(dòng)的。四、軸系統(tǒng)的支撐形式3.兩端游動(dòng)式主要適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的人字齒輪的主動(dòng)軸。與之相配的軸承通常為圓柱滾子軸承，而低速的從動(dòng)軸必須采用兩端固定式，以實(shí)現(xiàn)兩軸的軸向定位。這種支撐形式，通過軸向的微小游動(dòng)，可以補(bǔ)償輪齒兩側(cè)螺旋角的制造誤差。五、滾動(dòng)軸承的安裝和拆卸安裝方式一般有兩種：加壓裝入和熱脹冷縮裝入。當(dāng)配合有較大的過盈量時(shí)，可以采用熱脹冷縮法，例如把軸承或者套圈放到80C°~100C°的油箱中均勻加熱，然后撈出再安裝到軸上。當(dāng)軸孔配合較松時(shí)，對單件小批量的裝配，可以采用手動(dòng)工具加壓安裝軸承；如果是批量安裝，可以使用一定的工裝配合壓力機(jī)進(jìn)行安裝。滾動(dòng)軸承的拆卸可以使用壓力機(jī)或手動(dòng)拉拔工具完成。拆卸過程中防止對軸承和軸的損壞。3滑動(dòng)軸承Part圖示為一液體動(dòng)壓潤滑軸承，油槽采用如圖方式在軸承蓋一側(cè)布置。試分析：1）油槽是否可以在軸承寬度上打通，為什么？2）與該軸承配合的軸，是否可以正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)？為什么？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解滑動(dòng)軸承類型及結(jié)構(gòu)；2.理解靜壓和動(dòng)壓滑動(dòng)軸承工作原理；3.理解滑動(dòng)軸承條件性計(jì)算。概述滑動(dòng)軸承由于結(jié)構(gòu)簡單、承載能力高、工作平穩(wěn)、徑向尺寸小等獨(dú)特優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在高速、重載、結(jié)構(gòu)尺寸小或受沖擊載荷的場合中。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類型整體式徑向軸承優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低。缺點(diǎn)也很明顯：軸套徑向磨損后產(chǎn)生的間隙無法調(diào)整；安裝時(shí)必須從軸的端部裝入，設(shè)計(jì)上會(huì)限制其使用度。安裝大、重型軸會(huì)比較麻煩。一般應(yīng)用于輕載、低速及間歇工作的機(jī)械中，如手動(dòng)起重機(jī)。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類型剖分式徑向軸承軸承的剖分面一般與承載方向近似垂直，因此剖分面通常是水平的，有時(shí)也可以設(shè)置成傾斜的。軸瓦可做成剖分式和整體式兩種。為防止軸瓦與軸承座有軸向移動(dòng)，在軸瓦的端部一般設(shè)計(jì)有凸緣；使用銷釘或緊定螺釘限制軸瓦與軸承座的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類型調(diào)心滑動(dòng)軸承調(diào)心滑動(dòng)軸承的軸瓦外表面與軸承座的內(nèi)表面做成球面形狀相互配合。當(dāng)軸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦隨同軸共同旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)新的位置，從而避免軸頸與軸瓦的局部磨損。該類軸承適用于軸承長徑比較大的場合。一.滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)與類型止推滑動(dòng)軸承止推滑動(dòng)軸承一般由軸承座和止推軸頸組成，主要承受軸向載荷，并支持軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。單環(huán)式結(jié)構(gòu)簡單，潤滑方便，適用于低速輕載場合；多環(huán)式結(jié)構(gòu)相對簡單，可承受較大的載荷，且能承受雙向載荷。二.油膜潤滑軸承滑動(dòng)軸承類型按照潤滑（摩擦）狀態(tài)可分為固體摩擦軸承、不完整油膜潤滑軸承和油膜潤滑軸承三大類。獲得油膜潤滑主要有兩種方法：1）在兩者之間注入可以平衡軸的承載力的液壓油，稱為液體靜壓潤滑；2）利用軸頸本身回轉(zhuǎn)時(shí)形成的油泵效應(yīng)，從而平衡軸的承載力，稱為液體動(dòng)壓潤滑。三.滑動(dòng)軸承材料滑動(dòng)軸承的材料一般指的是軸瓦和軸承襯的材料。軸承襯是在軸瓦內(nèi)表面上澆鑄一層耐磨性和減磨性更好的材料。由于滑動(dòng)軸承的主要失效形式為磨損、膠合、疲勞破壞和腐蝕等，因此在選材時(shí)，應(yīng)注意右圖幾方面的需求。此外還應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性、可加工性等性能。材料選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況、經(jīng)濟(jì)性等合理選擇。減摩性要求強(qiáng)度要求耐腐蝕性要求跑和性要求順應(yīng)性要求嵌藏性要求三.滑動(dòng)軸承材料滑動(dòng)軸承軸瓦常用材料有金屬材料、粉末冶金材料和非金屬材料三大類。液體動(dòng)壓、靜壓軸承和不完整油膜軸承一般采用金屬材料制作軸瓦；含油軸承常采用粉末冶金材料做軸瓦；非金屬材料常用于無潤滑軸承的軸瓦。四.滑動(dòng)軸承條件性計(jì)算對于混合潤滑和固體潤滑軸承，在工作時(shí)，軸頸和軸瓦局部表面之間直接接觸，摩擦劇烈，因此這兩種類型的軸承主要失效形式為磨損和膠合，可以采用條件性計(jì)算方法作為主要選材依據(jù)。而對于液體動(dòng)力潤滑軸承，下面方法只可作為初步計(jì)算。限制軸承平均壓強(qiáng)p限制軸承pv值限制軸承平均壓強(qiáng)p實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目12軸機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS軸的概述1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21軸的概述Part按照受載情況，分析圖中軸3根軸分別為什么類型的軸。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解軸的材料選用原則；2.掌握軸的分類方法。概述軸是設(shè)備中最常用的重要零件之一，幾乎所有回轉(zhuǎn)類零件都需要安裝到軸上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞?！短旃ら_物》攻稻中，牛拉石磙比人工省力3倍，水碓比人工省力10倍。概述軸是設(shè)備中最常用的重要零件之一，幾乎所有回轉(zhuǎn)類零件都需要安裝到軸上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。一、軸的分類1.按軸線分類一、軸的分類2.按受載分類二、軸的材料軸一般受交變應(yīng)力作用，所以疲勞破壞是其主要失效形式。在選材時(shí)要從疲勞強(qiáng)度、應(yīng)力集中敏感性上進(jìn)行考量。另外軸對傳動(dòng)件還起到支撐件作用，處于傳動(dòng)的中樞位置，因此對軸的剛度也有較高要求。表13-12軸的常用金屬材料及力學(xué)性能材料牌號熱處理硬度/

HBS抗拉強(qiáng)度/MPa屈服強(qiáng)度/MPa應(yīng)用說明--不重要軸35正火520270一般軸調(diào)質(zhì)56030045正火600300強(qiáng)度高，韌性中等較重要軸調(diào)質(zhì)65036040Cr調(diào)質(zhì)750550強(qiáng)度高，耐磨，無沖擊重要軸35CrMo調(diào)質(zhì)700500重載軸QT600-3-600420曲軸2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Part試分析圖示軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理部分。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解軸的結(jié)構(gòu)名稱；2.掌握軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求一、結(jié)構(gòu)名稱軸頭：與齒輪、聯(lián)軸器、帶輪等傳動(dòng)零件相聯(lián)結(jié)的軸段；軸頸：與軸承相配合的被支撐軸段；軸身：連接軸頭和軸頸的部分；軸環(huán)：直徑最大用于定位的軸段；軸肩：截面尺寸變化處二、布局與定位設(shè)計(jì)輸入輪位置不同，軸上最大轉(zhuǎn)矩不同，引起結(jié)構(gòu)變化。1.總體布局二、布局與定位設(shè)計(jì)（1）軸向定位其他方式？2.定位設(shè)計(jì)二、布局與定位設(shè)計(jì)其他方式？（2）周向定位2.定位設(shè)計(jì)三、工藝設(shè)計(jì)（1）.減少加工或精加工面積（2）.退刀槽、越程槽1.機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)三、工藝設(shè)計(jì)（3）.減少換刀和裝夾次數(shù)三、工藝設(shè)計(jì)（1）.重復(fù)定位（2）.保證裝配基準(zhǔn)面功能2.裝拆工藝設(shè)計(jì)三、工藝設(shè)計(jì)（3）.便于裝配（4）.影響拆卸三、工藝設(shè)計(jì)卸載槽減緩力流集中3.減小應(yīng)力集中實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目13軸轂連接機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS鍵連接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用1平鍵連接的選擇與計(jì)算2花鍵連接3銷連接41鍵連接的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用Part在某變速機(jī)構(gòu)中，齒輪可在軸上作軸向移動(dòng)，如圖所示。1）試分析該鍵的作用；2）此鍵的名稱？3）鍵中間的小孔起什么作用？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握鍵的分類；2.掌握各類型鍵的特點(diǎn)。軸轂連接方式鍵連接花鍵連接銷連接過盈配合型面連接一、鍵連接的類型平鍵上表面雨輪轂鍵槽頂面留有間隙，依靠鍵與鍵槽間的兩側(cè)面擠壓力傳力轉(zhuǎn)矩，所以兩側(cè)面為工作面。平鍵具有制造容易、裝拆方便、定心良好等優(yōu)點(diǎn)，常用于傳動(dòng)精度要求較高的場合。（一）平鍵連接一、鍵連接的類型1.普通平鍵連接A型：鍵在槽中固定良好，但軸的應(yīng)力集中較大；B型：應(yīng)力集中較小，對于尺寸較大的鍵，宜用緊定螺釘固定，以防松動(dòng)；C型：常用于軸端。一、鍵連接的類型2.導(dǎo)向平鍵連接為防止松動(dòng)，用兩個(gè)螺釘將其固定在軸上，中部制有起鍵螺釘。一、鍵連接的類型3.滑鍵連接因?yàn)榛凭嚯x較大時(shí)，用過長的平鍵制造困難，所以當(dāng)軸上零件滑移距離較大時(shí)，宜采用滑鍵。一、鍵連接的類型鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，鍵能在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，安裝方便。由于軸上的鍵槽較深，所以對軸的強(qiáng)度消弱較大，主要用于輕載場合。（二）半圓鍵連接一、鍵連接的類型楔鍵的上、下表面為工作面，兩側(cè)面為非工作面。鍵的上表面與鍵槽底面均有1:100的斜度。工作時(shí)，鍵的上下兩工作面分別與輪轂和軸的鍵槽工作面壓緊，靠其摩擦力和擠壓傳遞扭矩。楔鍵定心性差，在沖擊、振動(dòng)或變載荷下，聯(lián)接容易松動(dòng)。適用于不要求準(zhǔn)確定心、低速運(yùn)轉(zhuǎn)的場合。拆卸間歇（三）楔鍵連接一、鍵連接的類型由兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120°～130°角的兩個(gè)鍵。傳遞轉(zhuǎn)矩較大。（四）切向鍵連接二、特點(diǎn)及應(yīng)用鍵的松聯(lián)接優(yōu)點(diǎn)為軸與軸上零件的配合對中好，因而可以應(yīng)用于高速及精密的聯(lián)接中，同時(shí)這種聯(lián)接裝拆也很方便。但是它僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，不能承受軸向力，因此，必須附加固定螺釘或定位軸.環(huán)等才能把零件的軸向位置固定。鍵連接分類匯總鍵聯(lián)結(jié)松聯(lián)結(jié)平鍵普通平鍵A型B型C型導(dǎo)向平鍵滑鍵半圓鍵緊聯(lián)結(jié)斜鍵聯(lián)結(jié)楔鍵切向鍵2平鍵連接的選擇與計(jì)算Part某鋼制輸出軸與鋼制齒輪采用鍵連接。已知軸的直徑d=50mm，齒輪輪轂長L=50mm，該軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=250KN.mm，載荷平穩(wěn)。試選用鍵連接？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.掌握平鍵連接的失效形式；2.掌握平鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算。一、尺寸選擇平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，不需要設(shè)計(jì)，只需要根據(jù)具體情況選擇即可。1.根據(jù)工作要求和使用特點(diǎn)，選類型；2.根據(jù)軸徑，選型號（截面尺寸）；3.根據(jù)輪轂長度，選擇鍵長L（鍵長應(yīng)略小于輪轂的長度）;例題：如圖所示，某鋼制輸出軸與鑄鐵齒輪采用鍵連接。已知裝齒輪處軸的直徑d=45mm，齒輪輪轂長L=80mm，該軸傳遞轉(zhuǎn)矩T=200,000N.mm，載荷有輕微沖擊。試選用該鍵連接。一、尺寸選擇類型選擇

載荷有輕微振動(dòng)與其所處軸的位置，選擇A型鍵；選型號

軸頸45，鍵的截面尺寸b=14；h=9。3.根據(jù)輪轂長度選擇鍵長。查國標(biāo)，L系列：56，63，70，80，……二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核項(xiàng)目連接性質(zhì)鍵、軸或轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120-150100-12060-90鑄鐵70-8050-6030-45[p]動(dòng)連接鋼504030單位：MPa失效形式靜連接壓潰動(dòng)連接磨損鍵被剪斷（較少）二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核項(xiàng)目連接性質(zhì)鍵、軸或轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120-150100-12060-90鑄鐵70-8050-6030-45[p]動(dòng)連接鋼504030

擠壓強(qiáng)度：

耐磨強(qiáng)度：二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核

擠壓強(qiáng)度：二、強(qiáng)度計(jì)算4.強(qiáng)度校核

擠壓強(qiáng)度：項(xiàng)目連接性質(zhì)鍵、軸或轂材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120-150100-12060-90鑄鐵70-8050-6030-45[p]動(dòng)連接鋼504030三、確定配合5.標(biāo)注鍵的連接公差3花鍵連接Part圖示為某汽車傳動(dòng)軸所用的BJ型萬向節(jié)。其與軸采用花鍵連接。試分析采用哪類花鍵形式較好，并闡明理由。任務(wù)引入學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解花鍵的類型；2.理解不同花鍵的特點(diǎn)。花鍵連接概念及特點(diǎn)花鍵連接由軸上加工出多個(gè)健齒的花鍵軸和輪轂孔上加工出同樣的鍵齒槽組成。工作時(shí)靠鍵齒的側(cè)面互相擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點(diǎn)：比平鍵連接承載能力強(qiáng)；軸與零件的定心性好；導(dǎo)向性好。缺點(diǎn)：成本較高。一、矩形花鍵齒側(cè)面為互相平行平面，制造方便，應(yīng)用廣泛。定心方式為小徑定心。分類（齒高）：輕系列（載荷小，靜連接），中系列（中等載荷）。優(yōu)點(diǎn)：定心精度高，穩(wěn)定性好，并能用磨削的方法消除熱處理引起的變形。二、漸開線花鍵齒廓為漸開線。定心方式為齒形定心，當(dāng)齒受載時(shí)，齒上的徑向力能起到自動(dòng)定心作用。分類（分度圓壓力角）：30°、37.5°和45°三類。優(yōu)點(diǎn)：制造工藝性好、承載能力大、使用壽命長、易于定心和精度高。注：45°漸開線花鍵，相對承載力較低，多用于載荷較輕、直徑較小的靜連接，特別適用于薄壁零件的軸轂連接。4銷連接Part圖示為活塞與連桿采用活塞銷連接的兩種形式：左邊為全浮式連接；右邊為半浮式連接。查詢兩者工作原理的異同；并與圓柱銷連接方式相比較。任務(wù)引入學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解不同銷連接的特點(diǎn)；2.掌握常用銷連接類型。一、銷連接概述銷連接主要用于固定零件之間的相對位置，并能傳遞較小的載荷，它還可以用于過載保護(hù)。二、銷連接的類型圓柱銷靠過盈配合固定在銷孔中，如果多次裝拆，其定位精度會(huì)降低。主要用于定位，也用作連接銷和安全銷。二、銷連接的類型2.圓錐銷圓錐銷和銷孔均有1：50的錐度。因此安裝方便，定位精度高，多次裝拆不影響定位精度。主要用于定位，也可作為連接銷。二、銷連接的類型2.圓錐銷端部帶螺紋的圓錐銷，可用于盲孔或拆裝困難的場合。開尾圓錐銷，適用于有沖擊、振動(dòng)的場合。二、銷連接的類型3.槽銷槽銷上有三條縱向溝槽，壓入銷孔后，它的凹槽產(chǎn)生收縮變形，借助材料的彈性而固定在銷孔中。多用于傳遞載荷，對于振動(dòng)載荷的連接也使用。銷孔無需鉸制，加工方便，可多次拆裝。二、銷連接的類型4.圓管型彈簧圓柱銷在銷打入銷孔后，銷由于彈性變形而擠緊在銷孔中?？沙惺軟_擊和變載荷。二、銷連接的類型5.開口銷主要用在帶孔螺栓和帶槽螺母上，將其插入槽形螺母的槽口和帶孔螺栓的孔，并將銷的尾部叉開，以防止螺栓松脫。實(shí)事求是，崇尚科學(xué)6，8，10，12，14，15，18，20，22,25,28,32,36,40,45,51,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,200，……鍵長標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列項(xiàng)目14聯(lián)軸器和離合器機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS聯(lián)軸器1離合器21聯(lián)軸器Part圖示為兩種凸緣聯(lián)軸器。試分析這兩種聯(lián)軸器的異同點(diǎn)。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解聯(lián)軸器類型和工作原理；2.理解各類聯(lián)軸器的應(yīng)用特點(diǎn)。概述聯(lián)軸器：是用來聯(lián)接兩軸，用來傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)械裝置，只有在設(shè)備停止運(yùn)行狀態(tài)下才能完成聯(lián)軸器的拆裝。由于制造、安裝、磨損、振動(dòng)、沉降等因素，兩軸的軸線相對位置在某一平面內(nèi)會(huì)有3個(gè)自由度方向的偏移。一、剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器通常結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格相對低廉、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但不能補(bǔ)償兩軸間的偏移，因此只能用于運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速不高、且兩軸嚴(yán)格對中的聯(lián)接。一、剛性聯(lián)軸器1.套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、徑向尺寸小、成本低，但只能聯(lián)接兩軸直徑相同的圓柱形軸，且拆裝時(shí)需要沿軸向移動(dòng)較大的距離。試分析兩種套筒聯(lián)軸器的區(qū)別。一、剛性聯(lián)軸器2.凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、工作可靠、剛性好。適用于工作平穩(wěn)的一般性傳動(dòng)，高速傳動(dòng)需要有高的對中和制造精度。嘗試分析兩種不同類型凸緣聯(lián)軸器的區(qū)別。二、無彈性元件1.滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、徑向尺寸較小。適用于徑向位移較大的兩軸聯(lián)接。對于金屬滑塊，可在低速重載下使用；而尼龍滑塊可在高速輕載下使用，且工作溫度宜在-20~70°C。試分析滑塊聯(lián)軸器對被聯(lián)接兩軸軸線偏移的補(bǔ)償。二、無彈性元件2.齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造困難，工作時(shí)需要良好的潤滑，適用于正反轉(zhuǎn)多變、啟動(dòng)頻繁的場合。試分析齒式聯(lián)軸器對被聯(lián)接兩軸軸線偏移的補(bǔ)償。二、無彈性元件3.萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器主要用于兩軸有較大角位移的場合。包括十字軸式萬向聯(lián)軸器、球鉸式萬向聯(lián)軸器和球籠式同步萬向聯(lián)軸器三類。二、無彈性元件4.滾子鏈聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)，安裝精度要求不高，適用于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的一般傳動(dòng)，但吸振和緩沖性能差。三、金屬彈性元件1.蛇形彈簧聯(lián)軸器蛇形彈簧聯(lián)軸器緩沖吸振能力強(qiáng)，徑向尺寸小，承載能力高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要潤滑。主要用于有嚴(yán)重沖擊的中、大功率的場合，其工作溫度一般為-30~150℃。三、金屬彈性元件2.膜片聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，有一定能力的綜合位移補(bǔ)償能力和緩沖能力。常用于載荷平穩(wěn)的中、高速傳動(dòng)的場合。四、非金屬彈性元件1.彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便、對兩軸的相對位移量補(bǔ)償能力不是很大，主要用于中小功率傳動(dòng)的場合。工作溫度一般為-20~70℃。四、非金屬彈性元件2.彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，拆裝方便，兩軸位移補(bǔ)償能力不是很大。主要適用于起動(dòng)頻繁、載荷較平穩(wěn)、對緩沖要求不高的傳動(dòng)。工作溫度一般為-20~70℃。聯(lián)軸器分類匯總剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器無彈性元件有彈性元件套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器聯(lián)軸器滾子鏈聯(lián)軸器蛇形彈簧聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器金屬彈性元件非金屬彈性元件2離合器Part如圖所示為汽車離合器示意圖，試分析：1）該離合器的分離和接合動(dòng)作；2）該離合器的工作原理，并確定構(gòu)件A的用途及名稱。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解離合器類型和工作原理；2.理解各類離合器的應(yīng)用特點(diǎn)。離合器概述離合器：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時(shí)接合或分離的一種裝置。它可用來操縱機(jī)器傳動(dòng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速或換向。機(jī)械離合器氣壓離合器液壓離合器電磁離合器

超越離合器離心離合器安全離合器操縱式自控式離合器一、操縱離合器1.牙嵌離合器牙嵌離合器主要靠兩半離合器的牙齒相互嵌合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。工作時(shí)，通過推拉操縱桿移動(dòng)滑環(huán)4，使得半離合器2沿軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)兩半離合器得接合和分離。在接合時(shí)，對中環(huán)5，起到了導(dǎo)向?qū)χ械米饔?。牙嵌離合器的牙型有矩形、梯形、三角形、螺旋形等。試分析不同牙型在接合和分離時(shí)的狀況。一、操縱離合器2.片式離合器片式離合器采用摩擦原理實(shí)現(xiàn)兩軸的的離合。片式離合器使用摩擦盤或摩擦片作為接合元件，利用摩擦力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。片式離合器可在任何速度下實(shí)現(xiàn)兩軸的分離和接合，且過程平穩(wěn)、無沖擊。根據(jù)摩擦原理，試分析摩擦離合器的優(yōu)缺點(diǎn)。二、自控式離合器1.超越離合器超越離合器主要有滾柱超越離合器和楔塊超越離合器兩種。滾柱超越離合器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，體積小，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，接合平穩(wěn)，無噪聲，但只能傳遞單向力。適用于機(jī)床和無級變速器等的傳動(dòng)裝置中。二、自控式2.離心離合器離心離合器主要有閘塊離心離合器和鋼球離心離合器兩種。閘塊離心離合器接合平穩(wěn)，適用于接合時(shí)間短，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的場合。但由于摩擦生熱，故不宜在頻繁起動(dòng)的工況下工作；也不適宜在變速傳動(dòng)。二、自控式3.安全離合器安全離合器主要通過設(shè)計(jì)限制傳遞的轉(zhuǎn)矩，防止過載和發(fā)生事故。常見的安全離合器有銷式安全離合器、牙嵌安全離合器、鋼球安全離合器和片式安全離合器。實(shí)事求是，崇尚科學(xué)項(xiàng)目15螺紋連接機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS螺紋概述1螺紋連接基本類型、預(yù)緊和防松2螺紋連接強(qiáng)度計(jì)算31螺紋概述Part圖示為一螺旋千斤頂，試分析該千斤頂中的支撐螺桿采用的牙型類型。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解螺紋形成原理；2.理解螺紋的主要參數(shù)；3.掌握不同牙型的類別和特點(diǎn)。螺紋概述螺紋連接在機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用十分廣泛，例如自行車、汽車、各種機(jī)床、家用電器、辦公桌椅等等。螺紋概述螺紋連接在機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用十分廣泛，例如自行車、汽車、各種機(jī)床、家用電器、辦公桌椅等等。螺紋概述螺紋連接在機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用十分廣泛，例如自行車、汽車、各種機(jī)床、家用電器、辦公桌椅等等。螺紋加工螺紋加工一、螺紋的形成把一直角三角形繞在直徑為d的圓柱表面上，使得AB底邊與圓柱底邊重合，則三角形斜邊在圓柱體表面形成一條螺旋線。螺旋線升角：斜邊與底邊的夾角ψ螺紋：若取一平面圖形，使其平面始終通過圓柱體的軸線并沿著螺旋線運(yùn)動(dòng)，則這平面圖形在空間形成一個(gè)螺旋形體，稱為螺紋。二、螺紋的主要參數(shù)1.大徑——與外螺紋牙頂相重合的假象圓柱面直徑，亦稱公稱直徑。2.小徑——與外螺紋牙底相重合的假象圓柱面直徑。3.中徑——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑。標(biāo)識交流強(qiáng)度校核幾何參數(shù)二、螺紋的主要參數(shù)根據(jù)螺旋線的數(shù)目，可分為單線螺紋和等距排列的多線螺紋。為制造方便，螺紋一般不超過4線。單線螺紋：沿一條螺旋線所形成的螺紋，多用于連接。多線螺紋：沿兩條或兩條以上在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋，多用于傳動(dòng)。二、螺紋的主要參數(shù)4.螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。5.導(dǎo)程S——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面母線上的對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。6.線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4。S=Pxn二、螺紋的主要參數(shù)7.旋向：根據(jù)螺旋線的繞行方向，可分為左旋螺紋和右旋螺紋。二、螺紋的主要參數(shù)8.螺旋升角??——中徑圓柱面上螺旋線的切線與垂直于螺旋線軸線的平面的夾角。9.牙型角α——螺紋軸向平面內(nèi)螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。

10.牙型斜角β——螺紋牙的側(cè)邊與螺紋軸線垂直平面的夾角。三、幾種常用螺紋的特點(diǎn)和應(yīng)用根據(jù)平面圖