1、绪绪 论论重点难点：重点难点：机械的组成、机械的组成、机械设计的基本要求机械设计的基本要求 机械设计的一般过程机械设计的一般过程机器的组成：机器的组成：原动机部分传动部分执行部分润滑、显示、照明等辅助系统控制系统传感器传感器传感器一、机械的组成一、机械的组成：机器机器+机构机构+工具工具 1、机械：、机械：能实现预期的机械运动的构件系统（包括机能实现预期的机械运动的构件系统（包括机架）称为机构。架）称为机构。2、机构、机构（P1）机构和机器的区别机构和机器的区别（P2P2 ）构件与零件的区别构件与零件的区别（P2P2 ）注意：注意：二、机械设计的基本要求二、机械设计的基本要求 要求要求 要求要
2、求 要求要求 要求要求 其它其它要求要求三、机器设计的一般过程三、机器设计的一般过程 市场调市场调研研可行性可行性研究研究方案方案设计设计试制试制试验试验小批生小批生产试销产试销投投产产设设计计任任务务书书定定出出最最佳佳方方案案装配图、装配图、零件图、零件图、技术文技术文件件样样机机评评价价改改进进考核考核工艺工艺性收性收集用集用户意户意见见产产品品销销售售技术技术设计设计第一章第一章 平面机构的自由度平面机构的自由度重点、难点重点、难点：运动副的概念运动副的概念 平面机构运动简图的绘制平面机构运动简图的绘制 平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算注意事项：平面机构自由
3、度的计算注意事项：复合铰链、局部自由度、虚约束的概念复合铰链、局部自由度、虚约束的概念常用运动副的符号常用运动副的符号运动副运动副名称名称运动副符号运动副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转转动动副副移移动动副副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平平面面运运动动副副一、构件的表示与分类一、构件的表示与分类 1、构件的表示、构件的表示 杆、轴类构件杆、轴类构件 固定构件固定构件 同一构件同一构件 两运动副构件两运动副构件 三运动副构件三运动副构件 二、机构运动简图的绘制步骤二、机构运动简图的绘制步骤
4、1、分析机构、分析机构2、适当选择投影面、适当选择投影面3、选择适当的比例尺，绘制机构运动简图、选择适当的比例尺，绘制机构运动简图4、标出原动件，给各构件标上代号、标出原动件，给各构件标上代号五、平面机构的自由度五、平面机构的自由度定义：定义：机构相对于机架所具有的独立运动的数目机构相对于机架所具有的独立运动的数目。活动构件数活动构件数 n 计算公式：计算公式：F=3n2PL Ph 要求：记住上述公式，并能熟练应用。要求：记住上述公式，并能熟练应用。构件总自由度构件总自由度 低副约束数低副约束数 3n 2 PL1 Ph（1 1）机构自由度）机构自由度 F0F0，（2 2）机构自由度）机构自由度
5、 F F等于原动件数。等于原动件数。六、计算平面机构自由度的注意事项平面机构的虚约束常出现于下列情况：平面机构的虚约束常出现于下列情况：（1 1）两构件构成多个移动副且导路互相平行）两构件构成多个移动副且导路互相平行（2 2）两构件组成若干个轴线互相重合的转动副两构件组成若干个轴线互相重合的转动副,只有一个转动副起作用。只有一个转动副起作用。（3 3）机构中传递运动不起独立作用的对称部分存）机构中传递运动不起独立作用的对称部分存 在虚约束。在虚约束。第二章第二章 平面连杆机构平面连杆机构重点、难点重点、难点：四杆机构的急回性、压力角、传动角四杆机构的急回性、压力角、传动角 曲柄曲柄存存在的条件
6、在的条件 四杆机构的设计四杆机构的设计P32(作业作业)一、铰链四杆机构有整转副的条件一、铰链四杆机构有整转副的条件1.整转副：整转副：2.整转副存在的条件：整转副存在的条件：两构件能相对转动两构件能相对转动360的转动副。的转动副。杆长和条件。杆长和条件。（1）整转副存在的条件：整转副存在的条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。于其它两杆长度之和。（杆长和条件）（杆长和条件）（2）整转副是由最短杆与其邻边组成。）整转副是由最短杆与其邻边组成。二、铰链四杆机构类型的判断条件二、铰链四杆机构类型的判断条件（1 1）在满足杆长和的条件下：）在满足杆长
7、和的条件下：1 1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，。2 2）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整 转副，该机构为转副，该机构为。3 3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，该机构该机构。（2 2）若不满足杆长和条件：若不满足杆长和条件：注意：注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：封闭多边形条件：最长杆的杆长最长杆的杆长 00。四、压力角和传动角四、压力角和传动角（1 1）机构机构压力角压力角:在不计构件的
8、重力、惯性力和运动副中的摩擦阻在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下力的条件下:机构中驱使输出件运动的力与输出件机构中驱使输出件运动的力与输出件上受力点的速度方向间所夹的锐角上受力点的速度方向间所夹的锐角，称为机构，称为机构压压力角，通常用力角，通常用表示表示。传动角：压力角传动角：压力角的余角。的余角。五、死点位置五、死点位置：（主动件条件）：（主动件条件）在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下力的条件下:当摇杆为主动件当摇杆为主动件，连杆和曲柄共线时，过铰链中，连杆和曲柄共线时，过铰链中心心A A的力，对的力，对A A点
9、不产生力矩，不能使曲柄转动，机构点不产生力矩，不能使曲柄转动，机构的这种位置称为的这种位置称为死点位置死点位置 。u 两组机构错开排列，如两组机构错开排列，如火车轮机构火车轮机构;u 靠靠（如内燃机、缝纫机等）。（如内燃机、缝纫机等）。第三章 凸轮机构重点、难点重点、难点：反转法原理反转法原理 凸轮机构的图解法设计凸轮机构的图解法设计 凸轮机构基本参数的关系凸轮机构基本参数的关系一、从动件常用运动规律一、从动件常用运动规律1 1、匀速运动规律（推程段）、匀速运动规律（推程段）2 2、等加速等减速运动规律、等加速等减速运动规律3 3、简谐运动、简谐运动4 4、正弦加速度运动（摆线运动）、正弦加速
10、度运动（摆线运动）5 5、组合运动、组合运动二、压力角与作用力的关系二、压力角与作用力的关系压力角压力角:从动件上的驱动力与从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。所夹的锐角。凸轮机构的压力角：凸轮机构的压力角：接触点法线与从接触点法线与从动件上作用点速度方动件上作用点速度方向所夹的锐角。向所夹的锐角。CBS2eOvrminw w1 1213nnF P CBS2eOvrmin1 1213nnF F F P 力力 F 分解为沿从动件运动分解为沿从动件运动方向的有用分力方向的有用分力 F 和使从动件和使从动件紧压导路的有害分力紧压导路的有害分力 F。F F tg
11、1、F一定时，一定时，压力角压力角越越大大，有害分力，有害分力 F越大，机构越大，机构的效率越低。的效率越低。上式表明：上式表明：2、自锁：自锁：当当增大到一定程度，增大到一定程度，使有害分力使有害分力F在导路中所引起在导路中所引起的摩擦阻力大于的摩擦阻力大于F时，时，无论凸轮加给从动件的作用力无论凸轮加给从动件的作用力有多大有多大，从动件都不能运动，这种现象称为，从动件都不能运动，这种现象称为自锁自锁。三、压力角与凸轮机构尺寸的关系（三、压力角与凸轮机构尺寸的关系（P45）CBSeOvrb1 1213nnFFF P 直动从动件盘形凸轮压力角为：直动从动件盘形凸轮压力角为：公式说明：公式说明：
12、在其它条件不变的情况在其它条件不变的情况下，基圆半径越小，压力角下，基圆半径越小，压力角越大，机构越紧凑越大，机构越紧凑。22berseddstg 为了减小推程压力角，应为了减小推程压力角，应将从动件导路向推程相对速度将从动件导路向推程相对速度瞬心的同侧偏置，即瞬心的同侧偏置，即e e为负值。为负值。但同时会产生使回程压力角增但同时会产生使回程压力角增大的现象，所以大的现象，所以e e不能过大。不能过大。CBS2eOvrmin1 1213nnFFF P 凸轮设计的凸轮设计的基本原理基本原理采用的是采用的是“反转法反转法”，即，即凸轮轮廓设计中，是认为凸轮轮廓设计中，是认为凸轮静止不动，从动件相
13、凸轮静止不动，从动件相对于凸轮轴心做反方向对于凸轮轴心做反方向（反转）运动，并令从动（反转）运动，并令从动件相对其导路按给定的运件相对其导路按给定的运动规律运动。动规律运动。四、直动从动件盘形凸轮轮廓设计四、直动从动件盘形凸轮轮廓设计2、再按空间尺寸要求决定凸轮的基圆半径。、再按空间尺寸要求决定凸轮的基圆半径。1、根据工作要求先确定从动件运动规律。、根据工作要求先确定从动件运动规律。设计步骤小结：设计步骤小结：3、用反转法，分段绘制从动件、用反转法，分段绘制从动件“尖顶尖顶”的的运动轨迹。运动轨迹。4、根据从动件型式绘制出凸轮轮廓。、根据从动件型式绘制出凸轮轮廓。滚子直动从动件盘形滚子直动从动
14、件盘形凸轮：凸轮：为了使凸轮轮廓既不为了使凸轮轮廓既不变尖，又不相交，滚子半径变尖，又不相交，滚子半径必须必须小于小于理论轮廓外凸部分理论轮廓外凸部分的最小曲率半径的最小曲率半径 min。第四章第四章 齿轮机构齿轮机构重点、难点：重点、难点：1.渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及其基本尺寸计算渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及其基本尺寸计算2.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、重合度、中心距渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、重合度、中心距概念概念3.轮齿切削加工方法和原理，轮齿切削加工方法和原理，4.根切现象、最小齿数及变位齿轮的概念根切现象、最小齿数及变位齿轮的概念5.齿轮的各种失效形式齿轮
15、的各种失效形式6.斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动一、齿轮传动机构的特点一、齿轮传动机构的特点3）传动比稳定；）传动比稳定；1）适用的圆周速度和功率范围广；）适用的圆周速度和功率范围广；6）可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交）可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交 错轴之间的传动。错轴之间的传动。2）传动效率高（）传动效率高（9398）；）；4）寿命较长；）寿命较长；5）工作可靠性较高；）工作可靠性较高；缺点：缺点：1）要求较高的制造和安装精度，成本较高。）要求较高的制造和安装精度，成本较高。2）不适宜于远距离传动。）不适宜于远距离传动。二、对齿轮传动的基本要求二、对齿轮传动的基本要求机械系统
16、对齿轮传动的基本要求归纳起来有两项：机械系统对齿轮传动的基本要求归纳起来有两项：1、传动要准确平稳、传动要准确平稳2、承载能力大、承载能力大三、齿廓啮合基本定律三、齿廓啮合基本定律 要使齿轮保持定角速比，不论齿廓在任何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线都必须与连心线交于一定点四、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算（作业）四、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算（作业）三、一对齿轮正确啮合条件是：三、一对齿轮正确啮合条件是：两齿轮的两齿轮的和和必须分别相等。必须分别相等。一对齿轮的传动比为：一对齿轮的传动比为：121212122121zzddddddnnibb 齿轮连续传动的条件是：齿轮连续传动的条件是：渐开
17、线直齿圆柱齿轮的重合度、中心距渐开线直齿圆柱齿轮的重合度、中心距概念概念P59=实际啮合线段/啮合点间距11、成形法、成形法 利用具有渐开线齿槽形状的成形铣刀直接切制利用具有渐开线齿槽形状的成形铣刀直接切制出齿轮齿廓的方法。出齿轮齿廓的方法。2、范成法、范成法 范成法是利用一对齿轮（或齿轮与齿条）互相范成法是利用一对齿轮（或齿轮与齿条）互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的。啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的。在范成法中：对于标准齿轮避免根切的方法有：在范成法中：对于标准齿轮避免根切的方法有：u 选用选用ZZmin的齿数的齿数u 采用采用xxmin的变位齿轮的变位齿轮：齿面接触
18、线与齿轮轴线平行，轮齿沿整个齿宽同时进入齿面接触线与齿轮轴线平行，轮齿沿整个齿宽同时进入或同时退出啮合。或同时退出啮合。缺点：轮齿上的载荷是突然加上或突然卸掉的，容易缺点：轮齿上的载荷是突然加上或突然卸掉的，容易引起冲击和振动，不适宜高速传动。引起冲击和振动，不适宜高速传动。：齿面接触线是斜直线，接触线先由短变长，再由长变齿面接触线是斜直线，接触线先由短变长，再由长变短，直至脱离啮合。短，直至脱离啮合。特点：减少了传动时的冲击和噪音，提高了传动平稳性，故斜齿轮适用于重载高速传动。212121nnnnmmu两轮的模数和压力角必须相等两轮的模数和压力角必须相等u两轮分度圆柱螺旋角（称螺旋角）两轮分
19、度圆柱螺旋角（称螺旋角）必须大小相等，必须大小相等，方向相反。方向相反。斜齿轮传动的优缺点斜齿轮传动的优缺点（1 1）在传动中，其轮齿逐渐进入和逐渐脱开啮合，）在传动中，其轮齿逐渐进入和逐渐脱开啮合，传动平稳，冲击和噪声小；传动平稳，冲击和噪声小；（2 2）重合度大，故承载能力高，运动平稳，适用于）重合度大，故承载能力高，运动平稳，适用于 高速传动；高速传动；（3 3）不产生根切的最小齿数比直齿轮少，故结构紧凑；）不产生根切的最小齿数比直齿轮少，故结构紧凑；斜齿轮在工作时会产生斜齿轮在工作时会产生轴向分力轴向分力F Fa a，从而使轴，从而使轴向定位和结构复杂化。用人字齿轮可克服轴向推力。向定
20、位和结构复杂化。用人字齿轮可克服轴向推力。优点：优点：缺点：缺点：重点、难点重点、难点：周转轮系的传动比计算周转轮系的传动比计算 复合轮系的传动比计算复合轮系的传动比计算 2 2、输出轴转向的表示、输出轴转向的表示 2、首末两轴平行，用、首末两轴平行，用“+”、“-”表示。表示。3、首末两轴不平行，、首末两轴不平行，用箭头表示用箭头表示 1、所有轴线都平行、所有轴线都平行 m外啮合的次数外啮合的次数 1 1、定轴轮系的传动比计算、定轴轮系的传动比计算 积积所所有有主主动动轮轮齿齿数数的的连连乘乘积积所所有有从从动动轮轮齿齿数数的的连连乘乘 1k1k2k1k11kzzzznni 1k1k2mk1
21、1k1 zzzzi 注意：注意：或或。反转法反转法：设设 n nH H 为转臂为转臂H H的转速，若给整个轮系的转速，若给整个轮系加上一个与转臂加上一个与转臂H H的速度大小相等，方向相反的的速度大小相等，方向相反的公共转速，则转臂公共转速，则转臂H H的速度变为零，这时并不影的速度变为零，这时并不影响轮系中各构件的相对运动关系。响轮系中各构件的相对运动关系。对于任意两个齿轮为对于任意两个齿轮为G和和K，行星架为，行星架为H的周的周转轮系，有：转轮系，有：积积所有主动轮齿数的连乘所有主动轮齿数的连乘到到从从积积所有从动轮齿数的连乘所有从动轮齿数的连乘到到从从KGKGnnnnnnimHKHGHK
22、HGHGK)1(1.1.上式只适用于齿轮上式只适用于齿轮G G、K K与转臂与转臂H H的回转轴线重合或平的回转轴线重合或平行时的情况。且行时的情况。且G G为首动轮，为首动轮，K K为末动轮。为末动轮。2.2.等号右边的（等号右边的（-1)-1)m m 的意义相同于定轴轮系。的意义相同于定轴轮系。3.3.将各构件的转速代入计算式时，应带有将各构件的转速代入计算式时，应带有号。可先号。可先假定某已知构件的转向为正，则另一个构件的转向假定某已知构件的转向为正，则另一个构件的转向与其相同时取正号，与其相反取负号。与其相同时取正号，与其相反取负号。GkHGkii 4.4.重点难点：重点难点：机械设计
23、的基本要求机械设计的基本要求 机械零件的工作能力和计算准则机械零件的工作能力和计算准则。：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低；在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修简单和造型美观等。：机械零件由于某种原因不能正常工作（完不成规定的功能或达不到设计要求的性能）时，称为。破坏是失效，但失效并不单纯意味着破坏。：在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度，称为。此限度对载荷而言时，又称为。机械零件可能的归纳起来主要有：u断裂或塑性变形u过大的弹性变形u工作表面的过度磨损或损伤u发生强烈的振动（当周期性干扰力的频率与轴的自振频率相等或接近时，就会发生，导致振幅急剧增大，这种现象称为失去
24、振动稳定性。共振可能在短期内使零件损坏）u联接的松弛u摩擦传动的打滑等 对于各种不同的失效形式，相应地有各种工作能力判定条件。这种为防止失效而制定的判定条件，通常称为。机械零件的设计准则有：表示应力与应力循环次数N之间的关系曲线称为疲劳曲线，如图9-3所示。从图中可以看出，应力越小，试件能经受的循环次数就越多。当循环次数N超过某一数值N0以后，曲线趋向水平，即可以认为在“无限次”循环时试件将不会断裂。N0称为循环基数，对应于N0的应力称为材料的疲劳极限。通常用-l表示材料在对称循环变应力下的弯曲疲劳极限。疲劳曲线的左半部（NN。），可近似地用下列方程式表示：）（59011CNNmmN对称循环变
25、应力作用下，任意循环次数N时的疲劳极限为）（69011mNNN第十章第十章 连连 接接 重点、难点重点、难点：螺纹副的受力分析、效率和自锁；螺纹副的受力分析、效率和自锁；提高螺纹联接强度的措施提高螺纹联接强度的措施1、矩形螺纹矩形螺纹2、非矩形螺纹非矩形螺纹3、螺旋副螺旋副效率效率F=Fa tg(+)作用在滑块上作用在滑块上F为一驱动力，轴向载荷为一驱动力，轴向载荷 Fa为为一阻力，总反力为一阻力，总反力为Fr。FaFFnFrf Ff v若使滑块等速沿斜面上升，滑块所受三力平衡：可得：+FaFFrF+Fa+Fr=0拧紧时：拧紧时：1）、螺纹受力分析）、螺纹受力分析螺旋升角螺旋升角 摩擦角摩擦角
26、F=Fa tg(-)松开时：松开时：相当于使滑块等速沿斜相当于使滑块等速沿斜面面下滑下滑，轴向载荷轴向载荷 FaFa变为驱动力，变为驱动力，F F变为维变为维持持滑块等速运动所需的滑块等速运动所需的平衡力。平衡力。FaFFrf Fnv Fn FFrFa-可得：F=Fa tg(-)分析：-0，F 0 说明滑块说明滑块不能不能在重力作用下下滑。这一现象称在重力作用下下滑。这一现象称为为自锁自锁现象现象。螺旋千斤顶就是利用这一原理工作的。螺旋千斤顶就是利用这一原理工作的。2）、螺纹自锁）、螺纹自锁 1、受力分析受力分析上升：上升：F=Fa tg(+)下滑：下滑：F=Fa tg(-)2、螺纹、螺纹自锁
27、自锁条件为：条件为：当量摩擦角当量摩擦角上升：上升：F=Fa tg()若不考虑摩擦时：若不考虑摩擦时：若考虑摩擦时：若考虑摩擦时：F=Fa tg(+)FaFFr+FaFFr)()(tgtgStgFStgFaaa)普通螺栓联接普通螺栓联接b)精密螺栓联接精密螺栓联接(铰制孔用螺栓连接铰制孔用螺栓连接)1）、螺栓）、螺栓2）、双头螺柱）、双头螺柱3）、螺钉、紧定螺钉）、螺钉、紧定螺钉4）、螺母）、螺母5）、垫圈）、垫圈垫圈的作用：垫圈的作用：u 增加支承面积，减少接触压强增加支承面积，减少接触压强u 避免拧紧螺母时擦伤被连接件表面避免拧紧螺母时擦伤被连接件表面u 防松（防松（弹簧垫圈弹簧垫圈）fa
28、carFftgdF)(22T=T1+T2 =拧紧力矩拧紧力矩 T主要包括：主要包括：螺纹副相对转动的阻力矩螺纹副相对转动的阻力矩 T1;螺母螺母支承面上的摩擦阻力矩支承面上的摩擦阻力矩 T2。T1T2T 螺纹防松是防止螺纹副的相对转动。常用的方法见螺纹防松是防止螺纹副的相对转动。常用的方法见P142P142表表10-410-4。消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。运动的难度。1 1）、防松的原理）、防松的原理2 2）、防松办法及措施）、防松办法及措施 1 1）利用附加摩擦力防松）利用附加摩擦力防松 2 2）机械防松）机械防松3
29、 3）其他方法防松）其他方法防松u 螺栓杆拉断螺栓杆拉断u 螺纹的压溃和剪断螺纹的压溃和剪断u 磨损后的滑扣磨损后的滑扣螺栓的主要螺栓的主要失效形式失效形式有：有：合合成成受受力力变变形形图图从图线可看出，螺栓受工作载荷从图线可看出，螺栓受工作载荷F FE时，时，螺栓总载荷：螺栓总载荷：ERaFFFF FR R残余预紧力残余预紧力 3 3、螺栓联接、螺栓联接为保证联接的紧密性（即结合面不出现间隙）：为保证联接的紧密性（即结合面不出现间隙）：残余预紧力残余预紧力FR必须大于零；必须大于零；重点难点：重点难点：齿轮的主要失效形式齿轮的主要失效形式 齿轮的受力分析齿轮的受力分析 轮齿的轮齿的多种多样
30、，较为常见的有：多种多样，较为常见的有：u闭式齿轮传动的主要失效形式是闭式齿轮传动的主要失效形式是和齿根和齿根弯曲疲劳折断。弯曲疲劳折断。u开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和齿根开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断。弯曲疲劳折断。在驱动力矩在驱动力矩 作用下，主动轮齿沿啮合线受到来自作用下，主动轮齿沿啮合线受到来自从动轮齿的法向力从动轮齿的法向力 作用。作用。由于直齿圆柱齿轮法面与端由于直齿圆柱齿轮法面与端面重合，因此，面重合，因此，作用在端面内，可分解成圆周力作用在端面内，可分解成圆周力 和和径向力径向力 。n1F1Tn1Fr1F tant1F cost1n1FF t1
31、Ft1Fr1F=2T1/d1u轮齿所受总法向力Fn可分解为互相垂直的三个分力：圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa，其计算公式为：)711(tgcostg211tantrtFFFFdTF轴向力径向力圆周力 左手/右手规则：左旋齿轮用左手，右旋齿轮用右手。主动轮轴向力判断方法：用手握住齿轮的轴线，让四指弯曲的方向与齿轮的转向相同，则大拇指的指向即为齿轮所受轴向力Fa1的方向。从动轮轴向力判断方法：而从动轮所受轴向力的方向与主动轮的相反。u轴向力方向判断方法轴向力方向判断方法：法向力Fn分解为相互垂直的三个分力，即圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa。)1611(Nsintgcostg211tatrm
32、tFFFFdTF轴向力径向力圆周力重点、难点重点、难点:蜗杆传动的特点蜗杆传动的特点 蜗杆传动主要参数蜗杆传动主要参数 蜗杆传动失效形式。蜗杆传动失效形式。由由和和组成，用于组成，用于两空间交错轴之间的传动。两空间交错轴之间的传动。通常两轴交错角通常两轴交错角=90。蜗杆轴向蜗杆轴向模数模数蜗轮端面蜗轮端面模数模数标准模数标准模数蜗杆轴向蜗杆轴向压力角压力角蜗轮端面蜗轮端面压力角压力角a下标表示轴向参数下标表示轴向参数t下标表示端面参数下标表示端面参数中心距中心距 a=(d1+d2)/2=m(q+z2)/2 蜗杆直径系数q=d/m其他尺寸计算见其他尺寸计算见P193表表12-4u齿面胶合齿面胶
33、合u齿面点蚀齿面点蚀u齿面磨损齿面磨损u轮齿断裂轮齿断裂 蜗轮的旋转方向与蜗杆的蜗轮的旋转方向与蜗杆的旋向旋向和蜗杆的和蜗杆的旋转方旋转方向向有关。有关。方法：方法：左右手定则左右手定则左旋蜗杆用左手定则判断左旋蜗杆用左手定则判断右旋蜗杆用右手定则判断右旋蜗杆用右手定则判断判断时把判断时把蜗杆看成螺杆，蜗杆看成螺杆，蜗轮蜗轮看成螺母看成螺母重点、难点重点、难点：带传动工作情况分析带传动工作情况分析。链传动的运动特点链传动的运动特点。提高带传动的工作能力的方法。提高带传动的工作能力的方法。提高链传动的工作能力的方法。提高链传动的工作能力的方法。提高链运转平稳性的方法。提高链运转平稳性的方法。1）
34、适用于中心距较大的传动；）适用于中心距较大的传动；2）带具有良好的）带具有良好的，可缓和冲击吸收振动；，可缓和冲击吸收振动；3）具有过载保护作用；）具有过载保护作用；4）结构简单，成本低。）结构简单，成本低。1）外廓尺寸大；）外廓尺寸大；2）需要张紧装置；）需要张紧装置；3）由于带的打滑，不能保持精确的传动比；）由于带的打滑，不能保持精确的传动比；4）带的寿命短；）带的寿命短；5）传动效率较低（）传动效率较低（0.900.95）。）。1120ffeeFF F FF F,最大应力发生在最大应力发生在:11maxbc带受变应力作用，这将使带产生带受变应力作用，这将使带产生。三、各剖面的应力分布为：
35、三、各剖面的应力分布为：由此可知：由此可知：由于过载引起的全面滑动，是带传动由于过载引起的全面滑动，是带传动的一种失效形式，应当避免。的一种失效形式，应当避免。正常工作时的微量滑动现象，是由拉正常工作时的微量滑动现象，是由拉力差（即带的紧边与松边拉力不等）引起力差（即带的紧边与松边拉力不等）引起的，不可避免。的，不可避免。产生摩擦功率损失，降低了传动效率产生摩擦功率损失，降低了传动效率；引起带的磨损，并使带温度升高引起带的磨损，并使带温度升高；使从动轮的圆周速度低于主动轮使从动轮的圆周速度低于主动轮，即，即 v2 v1；抗拉体是承受负载拉力的主体。抗拉体是承受负载拉力的主体。顶胶和底胶分别承受
36、弯曲时的拉伸和压缩。顶胶和底胶分别承受弯曲时的拉伸和压缩。外壳用橡胶帆布包围成型。外壳用橡胶帆布包围成型。1、带的结构、带的结构帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构2 2、带传动的主要失效形式、带传动的主要失效形式 打滑打滑 带与带轮之间的显著滑动，过载引起。带与带轮之间的显著滑动，过载引起。疲劳断裂疲劳断裂 变应力引起。变应力引起。在保证不打滑的前提下，具有足够的在保证不打滑的前提下，具有足够的 疲劳寿命。疲劳寿命。按结构的不同分为按结构的不同分为滚子链滚子链和和齿形链齿形链两种两种。滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成组成。内链板与套筒之
37、间、外链板与销轴之间为过盈内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈配合配合；滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合配合。1.滚子链滚子链2.齿形链齿形链齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。齿形链又称无声链，它是一组链齿板铰接而成。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。工作时链齿板与链轮轮齿相啮合而传递运动。平均传动比准确，无滑动平均传动比准确，无滑动 作用在轴上压力小，作用在轴上压力小，对轴对轴承的摩擦小承的摩擦小结构紧凑结构紧凑 能在恶劣的环境下工作能在恶劣的环境下工作瞬时链速和瞬时传动比不是常数瞬时链速和瞬时传动比不是常数传动不平稳传动不平
38、稳 传动时有噪音、冲击传动时有噪音、冲击运动特性运动特性1在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形在链传动中，链条包在链轮上如同包在两正多边形的轮子上，正多边形的边长等于链条的节距的边长等于链条的节距 p。链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的的。设计计算设计计算1链传动的失效形式有链的链传动的失效形式有链的疲劳破环疲劳破环、链条铰链的磨损链条铰链的磨损、链条铰链的胶合链条铰链的胶合以及链条的以及链条的静力拉断静力拉断。布置张
39、紧和润布置张紧和润滑滑11、链传动的布置、链传动的布置链传动一般应布置在铅垂面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内。链传动一般应布置在铅垂面内，尽可能避免布置在水平或倾斜平面内。链传动的紧边在上方或在下方都可以，但在上方好一些链传动的紧边在上方或在下方都可以，但在上方好一些。应尽量保持链传动的两个链轮共面，否则工作中容易脱链应尽量保持链传动的两个链轮共面，否则工作中容易脱链。2、链传动的张紧、链传动的张紧链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。良和链条的振动现
40、象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。弹簧力张紧弹簧力张紧砝码张紧砝码张紧定期调整张紧定期调整张紧第十四章第十四章 轴轴重点难点：重点难点：轴的结构设计轴的结构设计1）支承旋转零件；）支承旋转零件；2）传递运动和动力。）传递运动和动力。心轴心轴 传动传动轴轴 转转轴轴 按承载按承载情况情况 直直 轴轴 有光轴和阶梯轴之分有光轴和阶梯轴之分 曲曲 轴轴 按轴线按轴线形状形状 钢丝软轴钢丝软轴 根据工作条件，确定轴的外形和全部结构尺寸。根据工作条件，确定轴的外形和全部结构尺寸。主要要求有主要要求有：4.4.改善受理状况，减少应力集中改善受理状况，减少应力集中。1.制造、安装：便于加工，轴上零件要
41、易于装拆。制造、安装：便于加工，轴上零件要易于装拆。2.定位：轴和轴上零件要有准确的工作位置。定位：轴和轴上零件要有准确的工作位置。3.固定：各零件要牢固而可靠地相对固定。固定：各零件要牢固而可靠地相对固定。凹切圆角凹切圆角过渡肩环过渡肩环减载槽减载槽 过盈配合减载槽过盈配合减载槽第十五章第十五章 滑动轴承滑动轴承根据轴承的工作情况，对轴瓦的材料要求如下：根据轴承的工作情况，对轴瓦的材料要求如下：1）摩擦系数小；）摩擦系数小；2）导热性好，热膨胀系数小；）导热性好，热膨胀系数小；3）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；）耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强；4）要有足够的机械强度和可朔性。）要有足够的机械强度和可朔性。1、作业、作业第16章 滚动轴承
