1、机械设计基础机械设计基础秦宝荣秦宝荣 博士、教授博士、教授浙江工业大学浙江工业大学 2023-1-161题外话题外话通用技术课程的改革之路2008年列入高考课程，三批招生3+12011年技术合并考试，上机+纸笔考试2013年学业水平考试将与高考合并题外话题外话通用技术课程考试的变化技术的味道越来越浓更加注重实践更加重视课程标准师资是影响教育教学质量的最重要因素。通用技术教师应具备“双师型”素养。通用技术教师是一个特殊的老师群体。题外话题外话“双师型双师型”教师教师具备专业知识，并具备通过一定方式将专业知识传授具备专业知识，并具备通过一定方式将专业知识传授给学生的能力给学生的能力 。掌握专业技术
2、，并能分析再现给学生，指导学生进行掌握专业技术，并能分析再现给学生，指导学生进行技术操作，及对学生操作情况进行恰当的评价和提出技术操作，及对学生操作情况进行恰当的评价和提出改进意见改进意见 。会使用设备，并教会学生了解设备的性能、特点、使会使用设备，并教会学生了解设备的性能、特点、使用方法，教会学生独立使用设备用方法，教会学生独立使用设备 。会制造产品，并能进行产品制造教学，指导学生制造会制造产品，并能进行产品制造教学，指导学生制造产品产品 。有良好的职业道德并能培养学生良好的职业道德。有良好的职业道德并能培养学生良好的职业道德。能进行产品创新并能指导学生进行产品创新。能进行产品创新并能指导学
3、生进行产品创新。通用技术课程教师要提高自身的专业素养。通用技术课程教师要提高自身的专业素养。领导重视为通用技术课程提供了重要机遇。领导重视为通用技术课程提供了重要机遇。通用技术课程的发展决定于全体教师的努力。通用技术课程的发展决定于全体教师的努力。通用技术课程的出路在哪里？通用技术课程的出路在哪里？学习本体知识，提高实践能力。学习本体知识，提高实践能力。指导学生实践的几点心得指导学生实践的几点心得一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于探索，在实践中提升自己的能力。探索，在实践中提升自己的能力。山核桃破壳分拣机的设计山核桃破壳分拣机的设计山核桃破壳分拣机
4、山核桃破壳分拣机几点心得几点心得一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于探索，在实践中提升自己的能力。探索，在实践中提升自己的能力。二、问题是创新的开始，要善于观察，勤于思二、问题是创新的开始，要善于观察，勤于思考，勇于试验，在探索中不断成长。考，勇于试验，在探索中不断成长。浙江省第六届机械设计竞赛浙江省第六届机械设计竞赛 一等奖一等奖全国第四届大学生机械创新设计大赛全国第四届大学生机械创新设计大赛 一等奖一等奖浙江省第十二届挑战杯课外科技作品浙江省第十二届挑战杯课外科技作品 一等奖一等奖地震逃生床的设计地震逃生床的设计几点心得几点心得一、实践是创新的源
5、泉，要大胆地实践，勇于一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于探索，在实践中提升自己的能力。探索，在实践中提升自己的能力。二、问题是创新的开始，要善于观察，勤于思二、问题是创新的开始，要善于观察，勤于思考，勇于试验，在探索中不断成长。考，勇于试验，在探索中不断成长。三、学生对实践的热情很高，创新的潜力很大，三、学生对实践的热情很高，创新的潜力很大，要勇于向学生学习，与学生共同成长。要勇于向学生学习，与学生共同成长。浙江省第四届机械设计竞赛浙江省第四届机械设计竞赛 特等奖特等奖全国第三届大学生机械创新设计大赛全国第三届大学生机械创新设计大赛 一等奖一等奖浙江省第十一届挑战杯课外科技作品浙江省第十
6、一届挑战杯课外科技作品 一等奖一等奖全国第十一届挑战杯课外科技作品全国第十一届挑战杯课外科技作品 二等奖二等奖筷子清洗机筷子清洗机浙江省第六届机械设计竞赛浙江省第六届机械设计竞赛 一等奖一等奖全国第四届大学生机械创新设计大赛全国第四届大学生机械创新设计大赛 一等奖一等奖浙江省第十二届挑战杯课外科技作品浙江省第十二届挑战杯课外科技作品 一等奖一等奖全国第十二届挑战杯课外科技作品全国第十二届挑战杯课外科技作品 一等奖一等奖深井救援机器人深井救援机器人几点心得几点心得一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于一、实践是创新的源泉，要大胆地实践，勇于探索，在实践中提升自己的能力。探索，在实践中提升自己的
7、能力。二、问题是创新的开始，要善于观察，勤于思二、问题是创新的开始，要善于观察，勤于思考，勇于试验，在探索中不断成长。考，勇于试验，在探索中不断成长。三、学生对实践的热情很高，创新的潜力很大，三、学生对实践的热情很高，创新的潜力很大，要勇于向学生学习，与学生共同成长。要勇于向学生学习，与学生共同成长。四、知识是创新的基础，知识和能力相互作用，四、知识是创新的基础，知识和能力相互作用，要不断学习，不断充实和提高自己。要不断学习，不断充实和提高自己。一、常用机械工程材料及钢的热处理一、常用机械工程材料及钢的热处理二、常用机械传动机构二、常用机械传动机构三、机械传动中的支承三、机械传动中的支承四、机
8、械的联接四、机械的联接五、结构的受力变形与稳定性五、结构的受力变形与稳定性提提 纲纲五万吨水压机五万吨水压机 材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形变形。外力去除后能够恢复的变形外力去除后能够恢复的变形称为称为弹性变形弹性变形。外力去除后不能恢复的变形外力去除后不能恢复的变形称为称为塑性变形塑性变形。材料的变形材料的力学性能材料的力学性能弹性弹性：材料承受最大弹性变形时的应力。：材料承受最大弹性变形时的应力。刚度刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。：材料受力时抵抗弹性变形的能力。强度强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏：材料在外力作用下抵抗
9、变形和破坏的能力。的能力。塑性塑性：断裂前材料产生永久变形的能力。：断裂前材料产生永久变形的能力。硬度：硬度：材料抵抗其他硬物压入的能力，即受压时材料抵抗其他硬物压入的能力，即受压时抵抗局部塑性变形的能力。抵抗局部塑性变形的能力。布氏硬度原理布氏硬度原理洛氏硬度原理洛氏硬度原理维氏硬度原理维氏硬度原理2023-1-1623常用工程材料常用工程材料黑色黑色金属金属铸铁铸铁:含碳量大于含碳量大于2.06的铁碳合金；的铁碳合金；制作底座、支架、工作台制作底座、支架、工作台 合金钢合金钢:为改善钢的性能，在钢中加入一种或数种为改善钢的性能，在钢中加入一种或数种合金元素的钢合金元素的钢铬、锰、镍、硅、铝
10、、钨铬、锰、镍、硅、铝、钨碳素钢碳素钢:（含碳量（含碳量0.04%-1.7的铁碳合的铁碳合金称为钢）金称为钢）普通碳素结构钢普通碳素结构钢Q255 Q255、Q275Q275、Q235AQ235A制造强度要求高的零件连杆、轴制造强度要求高的零件连杆、轴优质碳素结构钢优质碳素结构钢钢号钢号10 10、15 15、20 20、8585 一般零部件应用（一般零部件应用（0.010.01）碳素工具钢碳素工具钢T8 T8、T12T12A A （高级高级优质碳优质碳素工具刚）一般零部件应用（素工具刚）一般零部件应用（0.10.1）高硬度和耐磨性高硬度和耐磨性铸铁铸铁分类分类白口铸铁：白口铸铁：碳以碳以Fe
11、Fe3 3O O存在，断口呈白亮色存在，断口呈白亮色硬度高、脆性大硬度高、脆性大灰口铸铁：灰口铸铁：碳以碳以片状石墨片状石墨存在，断口呈暗灰色存在，断口呈暗灰色良好的工艺良好的工艺性能和机械性能性能和机械性能HT100HT100可锻铸铁可锻铸铁:石墨呈团絮状石墨呈团絮状存在，白口铸铁经退火后获得存在，白口铸铁经退火后获得塑性塑性和韧性好和韧性好球墨铸铁球墨铸铁:石墨呈球状石墨呈球状存在强度高、铸造性好存在强度高、铸造性好QT400-17QT400-17铸铁特点：铸铁特点：含碳量为含碳量为2.52.54 4的铁碳合金，杂质（硅、锰、的铁碳合金，杂质（硅、锰、琉、磷）含量琉、磷）含量比钢多，具有良
12、好的比钢多，具有良好的铸造性、耐磨性和切削加工铸造性、耐磨性和切削加工性性，生产简单、价格便宜；，生产简单、价格便宜；蠕墨铸铁蠕墨铸铁:石墨呈蠕虫状石墨呈蠕虫状存在；存在；碳素钢碳素钢分类分类按含碳量分按含碳量分:低碳钢低碳钢（含碳（含碳0.6）普通碳素钢普通碳素钢优质碳素钢优质碳素钢高级优质碳素钢高级优质碳素钢按钢的质量分按钢的质量分:（有害杂质（有害杂质S、P含量）含量）按用途分按用途分:碳素结构钢碳素结构钢:（用于工程构件和零件（用于工程构件和零件齿轮、轴、杆齿轮、轴、杆是低碳钢和中碳钢）是低碳钢和中碳钢）碳素工具钢碳素工具钢:（用于制造（用于制造刀具、模刀具、模具、量具具、量具是高碳钢
13、）是高碳钢）合金钢合金钢分类分类合金结构钢：合金结构钢：刃具钢刃具钢量具钢量具钢模具钢模具钢合金工具钢合金工具钢特殊功能钢特殊功能钢:低合金机构钢低合金机构钢机械制造用钢机械制造用钢不锈钢不锈钢耐热钢耐热钢耐磨钢耐磨钢铸钢铸钢:合金钢优点：合金钢优点：加入合金元素可使钢获得一般碳素钢达不到的性加入合金元素可使钢获得一般碳素钢达不到的性能能(如如硬度、强度、塑性和韧性硬度、强度、塑性和韧性等等)；提高耐磨、防腐、防酸性能提高耐磨、防腐、防酸性能；获得获得高弹性、高抗磁或导磁性高弹性、高抗磁或导磁性等；等；有色有色金属金属形状记忆形状记忆合金合金在宇航、电子、医疗等方面应用在宇航、电子、医疗等方面
14、应用铜及铜及铜合金铜合金不宜制造结构零件，常制作电不宜制造结构零件，常制作电元件和耐磨件，价格贵元件和耐磨件，价格贵;T1,T2纯铜纯铜铜与铜与锌锌合金，合金，H80、H59(铜含量铜含量)、HPb59-1、HMn58-2（特殊）（特殊）黄铜黄铜铜与铜与锡铅锡铅等元素的合金等元素的合金锡青铜（铜锡合金）锡青铜（铜锡合金）无锡青铜（含铝铍锰等元素）无锡青铜（含铝铍锰等元素）青铜青铜铝及铝及铝合金铝合金铸铝合金铸铝合金变形铝合金变形铝合金超硬铝合金超硬铝合金工业纯铝：工业纯铝：L1（纯度最高）、（纯度最高）、L2、L7非金属非金属材料材料工程塑料工程塑料陶瓷材料陶瓷材料密度小，质量轻，耐腐蚀性好，
15、易密度小，质量轻，耐腐蚀性好，易加工；加工；硬度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀硬度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀人工合成人工合成矿物矿物宝石宝石石英石英橡橡 胶胶耐腐蚀性好，耐磨损和耐放射性；耐腐蚀性好，耐磨损和耐放射性；钢铁的金相组织钢铁的金相组织l 组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在奥氏体区进行.l 碳钢室温组织中无奥氏体。奥氏体奥氏体(1)奥氏体铁素体铁素体l铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。(2)铁素体l其硬度高、强度低(b35MPa),脆性大，塑性几乎为零。l是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C3Fe+C(石墨)。l常温下碳在铁碳合金中主要以F
16、e3C或石墨的形式存在。铸铁中的石墨铸铁中的石墨钢中的渗碳体钢中的渗碳体(3)渗碳体珠光体珠光体l珠光体的组织特点是两相呈片层相间分布,在光镜下呈指纹状。l性能介于液相和固相之间。(4)珠光体 钢组织变化的临界点：平衡临界点：平衡临界点：加热临界点：加热临界点：冷却临界点：冷却临界点：A1、A3、AcmAc1、Ac3、AccmAr1、Ar3、Arcm2023-1-1634钢的热处理钢的热处理时间温度温度临界温度临界温度 热热加加保温保温冷冷 却却热处理热处理整整 体体热处理热处理表表 面面热处理热处理退火退火;正火正火;淬火淬火;回火回火;表面淬火表面淬火 化化 学学 热处理热处理感应淬火感应
17、淬火火焰淬火火焰淬火渗碳渗碳;渗氮渗氮;碳氮共渗碳氮共渗;2023-1-1636退火退火将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后在炉中缓慢地冷却的热处理工艺。根据钢的成分和处理目的的不同，可分为完全退火、球化退火和去应力退火。将钢加热将钢加热Ac3Ac3以上以上3050C,3050C,完全奥氏体后完全奥氏体后，保温一定时间随之缓慢冷却到，保温一定时间随之缓慢冷却到500C500C以下，出以下，出炉空冷。炉空冷。目的：目的：细化晶粒，消除内应力，降低硬度，以细化晶粒，消除内应力，降低硬度，以利于切削加工。利于切削加工。完全退火完全退火球化退火球化退火将钢加热到将钢加热到Ac1Ac1以上以上2030
18、 C,2030 C,保温后随炉保温后随炉缓冷至缓冷至600 C600 C，出炉空冷。，出炉空冷。目的：目的：降低硬度、提高塑性、改善切削加工性降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能。能。去应力退火去应力退火将钢加热到将钢加热到500600 C,500600 C,保温后随炉缓冷保温后随炉缓冷至至200300 C200300 C出炉空冷。又称低温退火。出炉空冷。又称低温退火。目的：目的：消除铸件、锻件和焊接件的内应力消除铸件、锻件和焊接件的内应力 。（。（没有发生组织变化）没有发生组织变化）钢的正火钢的正火将钢件加热到将钢件加热到Ac3Ac3或或AccmAccm线以上线以上3050 3050 C C
19、，保温适当的时间后，在空气中冷却的热处，保温适当的时间后，在空气中冷却的热处理工艺。理工艺。目的：目的：（）（）对低碳钢，可细化晶粒，提高硬度，对低碳钢，可细化晶粒，提高硬度，改善加改善加 工性能；工性能；（）对中碳钢，可提高硬度和强度，作（）对中碳钢，可提高硬度和强度，作为最终热处理；为最终热处理；（）对高碳钢，可为球化退火作准备（）对高碳钢，可为球化退火作准备 。钢的淬火钢的淬火将钢件加热到将钢件加热到Ac3Ac3或或Ac1Ac1以上某一温度，以上某一温度，保持一定时间后，快速冷却的热处理工艺。保持一定时间后，快速冷却的热处理工艺。目的：目的：提高钢的硬度、强度和耐磨性并保持提高钢的硬度、
20、强度和耐磨性并保持足够的韧性。足够的韧性。淬火剂：淬火剂：水、矿物油、盐水和碱水等。水、矿物油、盐水和碱水等。钢的回火钢的回火将淬火后钢件再加热到将淬火后钢件再加热到Ac1Ac1以下的某一以下的某一温度，保温度，保 温一定时间后，然后冷却到室温的温一定时间后，然后冷却到室温的热处理工艺热处理工艺 。目的：目的：降低淬火钢的脆性，提高韧性，调整降低淬火钢的脆性，提高韧性，调整硬度，消除内应力，稳定工件的尺寸，获得硬度，消除内应力，稳定工件的尺寸，获得所需要的力学性能。所需要的力学性能。低温回火：低温回火：150 C 250 C 150 C 250 C 中温回火：中温回火：350 C 500 C
21、350 C 500 C 高温回火：高温回火：500 C 650 C 500 C 650 C 钢的表面淬火钢的表面淬火为了兼顾零件表面和心部两种不同性能为了兼顾零件表面和心部两种不同性能要求，生产中广泛采用表面热处理的方法，要求，生产中广泛采用表面热处理的方法，即表面淬火和化学热处理。即表面淬火和化学热处理。表面淬火：表面淬火：指仅改变钢的表层组织的局部热指仅改变钢的表层组织的局部热处理工艺。处理工艺。感应加热表面淬火火焰加热表面淬火激光加热表面淬火钢的化学热处理钢的化学热处理将钢置于一定温度的活性介质中保温，将钢置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变其化使一种或几种元
22、素渗入其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。学成分、组织和性能的热处理工艺。分类：分类：渗碳、渗氮、渗碳、渗氮、碳氮共渗碳氮共渗渗碳处理渗碳处理渗氮处理渗氮处理一、常用机械工程材料及钢的热处理一、常用机械工程材料及钢的热处理二、常用机械传动机构二、常用机械传动机构三、机械传动中的支承三、机械传动中的支承四、机械的联接四、机械的联接五、结构的受力变形与稳定性五、结构的受力变形与稳定性提提 纲纲曲柄摇杆机构（一）平面连杆机构双曲柄机构2023-1-1657双摇杆机构2023-1-1658曲柄滑块机构2023-1-1659导杆机构2023-1-1660（二）凸轮机构2023-1-1662
23、2023-1-1663外啮合直齿圆柱齿轮内啮合直齿圆柱齿轮齿轮齿条机构（三）齿轮机构正确啮合条件正确啮合条件m1=m2m1=2=m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16国家标准国家标准=20=20 d=md=mzmm、z z、为渐开线齿轮的三个基本参数为渐开线齿轮的三个基本参数。齿顶高：齿顶高：h ha a=h=ha a*mm齿根高：齿根高：h hf f=(h ha a*+c+c*)mm标准齿：标准齿：h ha a*1 1，c c*0.250.25标准齿轮的特征：标准齿轮的特征：分度圆上模数和压力角为标准值；分度圆上模数和压力角为标准值；齿距齿距p p所包含的齿厚所包含的齿厚s s与齿
24、槽宽与齿槽宽e e相等；相等；具有标准的齿顶高与齿根高。具有标准的齿顶高与齿根高。标准齿轮标准齿轮2023-1-1665外啮合斜齿圆柱齿轮人字齿轮mmn1n1=m=mn2n2=m=m，n1n1=n1n1=1 1 2 2mmt1t1=m=mt2t2 ，t1t1 t2t2 1 1 2 2或或内啮合斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮2023-1-1666直齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮正确啮合条件正确啮合条件:mm1 1=m=m2 2 m m(大端大端)1 1=2 2 (大端大端)2023-1-1667定轴轮系定轴轮系差动轮系差动轮系周转轮系周转轮系2023-1-1668常见的齿轮结构形式常见的齿轮结构形式齿轮轴齿轮
25、轴实心结构实心结构腹板式腹板式孔板式孔板式轮辐式轮辐式筋板式筋板式2023-1-1669钢钢：许多钢材经适当的热处理或表面处理，可以成为常用的齿轮材料；：许多钢材经适当的热处理或表面处理，可以成为常用的齿轮材料；铸铁铸铁：常作为低速、轻载、不太重要的场合的齿轮材料；：常作为低速、轻载、不太重要的场合的齿轮材料；非金属材料非金属材料：适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合。：适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合。钢制钢制软齿面齿轮软齿面齿轮，其配对两轮齿面的，其配对两轮齿面的硬度差应保持在硬度差应保持在3050HBS3050HBS或更多。或更多。常用的齿轮材料常用的齿轮材料 2023-1-16
26、70齿轮传动的润滑齿轮传动的润滑开式及半开式齿轮传动或速度较低的闭式齿轮传动，通开式及半开式齿轮传动或速度较低的闭式齿轮传动，通常采用人工周期性加油润滑。通用的闭式齿轮传动，当常采用人工周期性加油润滑。通用的闭式齿轮传动，当v 12 v 12 m/sm/s时，采用浸油润滑。当时，采用浸油润滑。当v 12 m/sv 12 m/s时，采用油泵喷油润时，采用油泵喷油润滑。滑。浸油润滑浸油润滑采用惰轮的浸油润滑采用惰轮的浸油润滑喷油润滑喷油润滑（四）蜗杆蜗轮机构圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动锥蜗杆传动正确啮合条件正确啮合条件：蜗杆的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、：蜗杆
27、的轴面模数、压力角应与蜗轮的端面模数、压力角相等，即压力角相等，即 m ma1a1=mmt2t2=mm a1a1=t2t2=且蜗杆的导程角且蜗杆的导程角 1 1蜗轮的螺旋角蜗轮的螺旋角 2 2常用材料常用材料蜗轮蜗轮：有色金属有色金属（铸锡青铜、铸铝铁青铜、灰铸铁等）（铸锡青铜、铸铝铁青铜、灰铸铁等）高速重载：高速重载：15Cr15Cr、20Cr20Cr渗碳淬火，或渗碳淬火，或4545钢、钢、40Cr40Cr淬火。淬火。低速中轻载：低速中轻载：4545钢调质。钢调质。ZCuSn10P1 ZCuSn10P1 ZCuAl10Fe3 ZCuAl10Fe3 HT200 HT200 ZCuSnZCuSn
28、5Pb5Zn55Pb5Zn5v vs s 3 3 重要重要传动传动 v vs s 4 m/s 4 m/s v vs s 2 m/s 2 m/s耐磨性好、抗胶合耐磨性好、抗胶合 价格便宜价格便宜 经济、低速经济、低速材料的基本要求：足够的强度、减摩、耐磨和抗胶合性材料的基本要求：足够的强度、减摩、耐磨和抗胶合性蜗杆蜗杆：钢材钢材 蜗轮材料较弱，失效经常发生在蜗轮的轮齿上蜗轮材料较弱，失效经常发生在蜗轮的轮齿上圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计1蜗杆的结构蜗杆的结构 无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该有退刀槽，
29、螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度较前一种差。结构的刚度较前一种差。圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计2蜗轮的结构蜗轮的结构为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。用铸铁或碳素钢。整体式蜗轮配合式蜗轮拼铸式蜗轮螺栓联接式蜗轮 当当v v1 15510 m/s10 m/s时，采用时，采用油池浸油润滑油池浸油润滑。润滑油量的选择既要考虑充分的润滑，又润滑油量的选择既要考虑充分的润滑，又不致产生过大的搅油损耗。
30、不致产生过大的搅油损耗。当当v v1 1 5 m/s 5 m/s时，时，蜗杆置于上方蜗杆置于上方（上置式）。（上置式）。浸油深度约为蜗轮外径的浸油深度约为蜗轮外径的1/31/3当当v v1 144 5 m/s5 m/s时，时，蜗杆置于下方蜗杆置于下方（下置式）。（下置式）。浸油深度应为蜗杆的一个齿高浸油深度应为蜗杆的一个齿高 油池润滑油池润滑蜗杆传动的润滑蜗杆传动的润滑2023-1-1676当当v vs s 1015 m/s 1015 m/s时，采用时，采用压力喷油润滑压力喷油润滑。喷油嘴要对准蜗。喷油嘴要对准蜗杆啮入端，而且要控制一定的油压。杆啮入端，而且要控制一定的油压。压力喷油润滑压力喷
31、油润滑2023-1-1677（五）带传动机构平带平带V V带带多楔带多楔带同步带同步带2023-1-1679带传动概述7普通V带的结构普通V带的截型分YZABCDE七种YZABCDE截面逐渐增大帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶腹板式腹板式带轮的结构带轮的结构 实心式实心式轮辐式轮辐式孔板式孔板式带轮的材料带轮的材料铸铁铸铁摩擦系数：摩擦系数：橡胶橡胶铸铁铸铁 f=0.8 f=0.8 橡胶橡胶钢钢 f=0.4f=0.42023-1-1681滑道式张紧装置滑道式张紧装置摆架式张紧装置摆架式张紧装置采用张紧轮张紧装置采用张紧轮张紧装置自动张紧装置自动张紧装置带传动的张紧装置带传动的张紧装置202
32、3-1-1682特点及应用1（六）链传动（六）链传动滚子链滚子链齿形链齿形链链轮的结构链轮的结构组合式组合式孔板式孔板式实心式实心式材料与热处理：材料与热处理：碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。碳素钢、铸铁、重要链轮可用合金钢。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。齿面需经热处理以提高接触强度和耐磨性。2023-1-1684弹簧力弹簧力 重力重力 调整位置调整位置 调整位置调整位置 链传动的张紧链传动的张紧张紧轮一般压紧在松边外侧靠近小链轮处。张紧轮一般压紧在松边外侧靠近小链轮处。2023-1-1685润滑方式润滑方式1.1.人工给油；人工给油；2.2.油杯滴油；油杯滴油；3.3.油浴润滑、飞
33、溅给油；油浴润滑、飞溅给油；4.4.用油泵强制润滑和冷却。用油泵强制润滑和冷却。甩油环甩油环链传动的润滑链传动的润滑2023-1-1686螺旋机构螺旋机构棘轮机构棘轮机构槽轮机构槽轮机构（七）其他常用机构（七）其他常用机构一、常用机械工程材料及钢的热处理一、常用机械工程材料及钢的热处理二、常用机械传动机构二、常用机械传动机构三、机械传动中的支承三、机械传动中的支承四、机械的联接四、机械的联接五、结构的受力变形与稳定性五、结构的受力变形与稳定性提提 纲纲（一）滑动轴承（一）滑动轴承（二）滚动轴承（二）滚动轴承外圈外圈：与轴承座相配；：与轴承座相配；保持架保持架：防止滚动体直接接触。：防止滚动体直
34、接接触。内圈内圈：与轴颈相配；：与轴颈相配；滚动体滚动体：将滑动摩擦转化为滚动摩擦；：将滑动摩擦转化为滚动摩擦；2023-1-1691轴承的装拆轴承的装拆错误的施力装内圈于轴上装内圈于轴上内外圈同时施力内外圈同时施力结构不合理！结构不合理！（三）轴（三）轴光轴光轴阶梯轴阶梯轴曲轴曲轴碳素钢：碳素钢：3535、4545、5050、Q235Q235合金钢合金钢:20Cr:20Cr、20CrMnTi20CrMnTi、40CrNi40CrNi、38CrMoAlA38CrMoAlA等等轴的材料：轴的材料：铸钢或球墨铸铁铸钢或球墨铸铁2023-1-1694轴上零件的定位轴上零件的定位1.1.零件的轴向定位
35、零件的轴向定位1 1）定位轴肩定位）定位轴肩定位dh定位轴肩高度定位轴肩高度:h h=(0.070.1)=(0.070.1)d d 滚动轴承的定位轴肩滚动轴承的定位轴肩高度必须低于轴承内圈端高度必须低于轴承内圈端面的高度；面的高度；2023-1-1695非定位轴肩：非定位轴肩：因齿轮、轴承与轴有配合要求，为装拆方便，并减少配合表面的擦伤，因齿轮、轴承与轴有配合要求，为装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在在IIIIII及及IVIV处应分别设置处应分别设置非定位轴肩非定位轴肩。IIIIV非定位轴肩高度非定位轴肩高度:h h=12mm=12mm2023-1-16962 2）套筒定位）套筒定位III3
36、3）轴端挡圈定位）轴端挡圈定位一般用于两零件间一般用于两零件间距离不大时，不宜距离不大时，不宜用于高速轴用于高速轴 可承受较大轴向可承受较大轴向力，定位可靠，装力，定位可靠，装拆方便。用于固定拆方便。用于固定轴端零件，如联轴轴端零件，如联轴器、带轮等器、带轮等留有间隙留有间隙留有间隙留有间隙2023-1-16974 4）轴承端盖）轴承端盖 固定轴承外圈。固定轴承外圈。整个轴的轴向固整个轴的轴向固定也利用轴承端盖定也利用轴承端盖实现。实现。透盖孔与轴之间应透盖孔与轴之间应留有间隙。留有间隙。且有密封圈密封。且有密封圈密封。安装调整垫片，为轴的热胀冷缩预留空间。安装调整垫片，为轴的热胀冷缩预留空间
37、。减少加工面积：减少加工面积：2023-1-16985 5）圆螺母定位）圆螺母定位 可承受较大轴向可承受较大轴向力，定位可靠。但力，定位可靠。但应力集中较大，降应力集中较大，降低轴的疲劳强度。低轴的疲劳强度。无法采用套筒或无法采用套筒或套筒太长时，可采套筒太长时，可采用双圆螺母加以固用双圆螺母加以固定。定。双圆螺母圆螺母与止动垫片2023-1-16996 6）弹性挡圈定位）弹性挡圈定位 结构简单紧凑，只结构简单紧凑，只能承受较小轴向力，能承受较小轴向力，常用于固定滚动轴承。常用于固定滚动轴承。7 7）紧定螺钉和锁紧挡圈定位）紧定螺钉和锁紧挡圈定位 结构简单紧凑，只能承受较小轴结构简单紧凑，只能
38、承受较小轴向力，常用光轴上零件的定位。向力，常用光轴上零件的定位。8 8）圆锥面定位）圆锥面定位 能承受冲击载荷，用于同心度较高的轴端零件。能承受冲击载荷，用于同心度较高的轴端零件。2023-1-161002.2.零件的周向定位零件的周向定位普通平键联接普通平键联接 其它：导向平键、半其它：导向平键、半圆键、花键、销、紧定螺圆键、花键、销、紧定螺钉及过盈配合等。钉及过盈配合等。销销2023-1-16101一、常用机械工程材料及钢的热处理一、常用机械工程材料及钢的热处理二、常用机械传动机构二、常用机械传动机构三、机械传动中的支承三、机械传动中的支承四、机械的联接四、机械的联接五、结构的受力变形与
39、稳定性五、结构的受力变形与稳定性提提 纲纲普通螺栓联接普通螺栓联接铰制孔用螺栓联接铰制孔用螺栓联接孔与螺杆孔与螺杆之间留有之间留有间隙间隙螺杆与孔螺杆与孔壁接触壁接触（一）螺纹连接双头螺柱联接双头螺柱联接 螺钉联接螺钉联接可可经经常常装装拆拆不不可可经经常常装装拆拆2023-1-16104紧定螺钉联接紧定螺钉联接平端紧定螺钉平端紧定螺钉锥端紧定螺钉锥端紧定螺钉圆柱端紧定螺钉圆柱端紧定螺钉2023-1-16105 摩擦防松摩擦防松对顶螺母对顶螺母螺纹联接的防松螺纹联接的防松弹簧垫圈弹簧垫圈尼龙圈锁尼龙圈锁紧螺母紧螺母自锁螺母防松自锁螺母防松2023-1-16106机械防松机械防松串联钢丝串联钢丝
40、开口销与开槽六角螺母开口销与开槽六角螺母止动垫片止动垫片2023-1-16107不可拆防松（铆冲；粘接；不可拆防松（铆冲；粘接；焊接）焊接）11.5P用冲头冲用冲头冲23点点冲点防松法冲点防松法粘合法防松粘合法防松涂粘合剂涂粘合剂2023-1-16108普通平键普通平键圆头圆头(A(A型型)方头方头(B(B型型)单圆头单圆头(C(C型型)用于轴端用于轴端（二）键（二）键 联联 接接半圆键半圆键d1楔键楔键1:100斜度斜度1 1：100100窄面窄面工作面工作面d切向键切向键2023-1-16110花键联接1花键联接花键联接 2023-1-16111（三）型面联接（三）型面联接胀紧联接 胀紧联
41、接是在毂孔与轴之间装入胀紧联接套（简称胀套），在轴向力胀紧联接是在毂孔与轴之间装入胀紧联接套（简称胀套），在轴向力作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静联接。作用下，同时胀紧轴与毂而构成的一种静联接。键联接4（四）胀紧联接（四）胀紧联接 销联接槽 销开尾圆锥销圆柱销圆锥销（五）销联接（五）销联接销轴和开口销内螺纹圆锥销AA2023-1-16115（六）铆（六）铆 接接焊接的齿轮结构焊接的齿轮结构（七）焊（七）焊 接接（八）胶接（八）胶接一、常用机械工程材料及钢的热处理一、常用机械工程材料及钢的热处理二、常用机械传动机构二、常用机械传动机构三、机械传动中的支承三、机械传动中的支承四、机械的联接四、
42、机械的联接五、结构的受力变形与稳定性五、结构的受力变形与稳定性提提 纲纲铰制孔螺栓铰制孔螺栓 普通螺栓普通螺栓 螺栓受拉螺栓受拉螺栓受剪切螺栓受剪切机械结构中的受力分析机械结构中的受力分析工作面工作面楔键联接楔键联接工作面工作面轴轴平键联接平键联接平键受剪切楔键受压带受拉链条受拉火车轮轴火车轮轴车厢重力车厢重力 固定心轴固定心轴前轮轮毂前轮轮毂前叉前叉自行车自行车前轮轴前轮轴支撑反力支撑反力转动心轴转动心轴心轴受弯曲（弯矩）传动轴受扭转（扭矩）转轴既受扭转又受弯曲结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。结构的稳定性问题结构的稳定性问题结构形状的稳定性压杆的稳定性谢谢大家！2023-1-16129
