機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程課件

1、廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)n 緒論一、本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容 1 研究對(duì)象機(jī)械應(yīng)用實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)機(jī)械 是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。機(jī)構(gòu) 是指一種用來(lái)傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。機(jī)器 是指一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，可用來(lái)變換和傳遞能量、物料和信息 緒論（1）機(jī)構(gòu)指一種用來(lái)傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。如常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)有帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等等（2）機(jī)器是指一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，可用來(lái)變換和傳遞能量、物料和信息。 由實(shí)例可看出，各種機(jī)器的主要組成部分都是各種機(jī)構(gòu)。所以可以說(shuō)，機(jī)器乃是一種可用來(lái)變換或傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)組合體。（

2、3）機(jī)器的結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的機(jī)器由如下三個(gè)部分組成： 原動(dòng)件傳動(dòng)部分執(zhí)行部分 現(xiàn)代機(jī)器一般由如下四個(gè)部分組成 原動(dòng)件傳動(dòng)部分執(zhí)行部分 緒論n2研究?jī)?nèi)容 1） 機(jī)構(gòu)的組成及其自由度的計(jì)算 2） 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 3）機(jī)構(gòu)的力分析和機(jī)器動(dòng)力學(xué)分析 4）常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì) 5）機(jī)構(gòu)的選型與組合*n3 3學(xué)習(xí)的目的學(xué)習(xí)的目的 為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)大好基礎(chǔ) 為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí) 4 4掌握本課程的特點(diǎn)掌握本課程的特點(diǎn) 本課程是一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，其最顯著的特點(diǎn)是基礎(chǔ)理論與工程實(shí)際的結(jié)合。 緒論n二、械設(shè)計(jì)基本要求和一般程序 1.機(jī)器應(yīng)該滿足的基本要求機(jī)器應(yīng)該滿足的基本要求 (1)使用性要求 實(shí)現(xiàn)預(yù)定

3、的功能，滿足運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能的要求）（功能性要求） (2)經(jīng)濟(jì)性要求 這是一個(gè)綜合性指標(biāo)，表現(xiàn)在設(shè)計(jì)制造和使用兩個(gè)方面。提高設(shè)計(jì)制造的經(jīng)濟(jì)性的途徑有三條：1）使產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化；2）運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)制造方法；3）科學(xué)管理。提高使用經(jīng)濟(jì)性的途徑有四條：1）提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平；2）提高機(jī)械效率；3）延長(zhǎng)使用壽命；4）防止無(wú)意義的損耗。 (3)安全性要求 有三個(gè)含義：1）設(shè)備本身不因過(guò)載、失電以及其它偶然因素而損壞；2）切實(shí)保障操作者的人身安全（勞動(dòng)保護(hù)性）；3）不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。 緒論 (4)工藝性要求 這包含兩個(gè)方面1）裝配工藝形2）零件加工工藝性。 (5)可靠性要求 要求機(jī)械系統(tǒng)在

4、預(yù)定的環(huán)境條件下和壽命期限內(nèi)，具有保持正常工作狀態(tài)的性能，這就稱為可靠性。 2. 2.機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則及一般步驟機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則及一般步驟 (1)根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)型式，并擬定計(jì)算簡(jiǎn)圖。 (2)分析作用在零件上的載荷（拉、壓力，剪切力）。 (3)根據(jù)零件的工作條件，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定許用應(yīng)力。 緒論(4)分析零件的主要失效形式，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定零件的基本尺寸。(5)按照結(jié)構(gòu)工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)及其尺寸。(6)繪制零件的工作圖，擬定必要的技術(shù)條件，編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系 第一章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)

5、圖及自由度1-1 1-1 平面機(jī)構(gòu)的組成平面機(jī)構(gòu)的組成nn1.1.構(gòu)件構(gòu)件n 從運(yùn)動(dòng)角度來(lái)看，任何機(jī)器（或機(jī)構(gòu)）都是由許多獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單從運(yùn)動(dòng)角度來(lái)看，任何機(jī)器（或機(jī)構(gòu)）都是由許多獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元體組合而成的，這些獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元體稱為元體組合而成的，這些獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元體稱為構(gòu)件構(gòu)件。n 從加工制造角度來(lái)看，任何機(jī)器（或機(jī)構(gòu)）都是由許多獨(dú)立從加工制造角度來(lái)看，任何機(jī)器（或機(jī)構(gòu)）都是由許多獨(dú)立制造單元體組合而成零件，這些獨(dú)立制造單元體稱為制造單元體組合而成零件，這些獨(dú)立制造單元體稱為零件零件。n 構(gòu)件可以是一個(gè)零件；也可以是由一個(gè)以上的零件組成。圖示內(nèi)燃機(jī)中的連桿就是由單獨(dú)加工的連桿體、連桿頭、軸瓦、螺桿、螺

6、母、軸套等零件組成的。這些零件分別加工制造，但是當(dāng)它們裝配成連桿后則作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)，相互之間不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 1-1 1-1 平面機(jī)構(gòu)的組成平面機(jī)構(gòu)的組成n2.2.運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副n1 1）運(yùn)動(dòng)副定義）運(yùn)動(dòng)副定義 機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件之間必須有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，構(gòu)件的連接機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件之間必須有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，構(gòu)件的連接既要使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種直接既要使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種直接接觸的活動(dòng)連接稱為運(yùn)動(dòng)副。接觸的活動(dòng)連接稱為運(yùn)動(dòng)副。n2 2） 運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi) （1 1）按兩個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)關(guān)系分為）按兩個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)關(guān)系分為平面運(yùn)動(dòng)副平面運(yùn)動(dòng)

7、副和和空間運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副 （2 2）按其接觸形式分：高副）按其接觸形式分：高副點(diǎn)線接觸的運(yùn)動(dòng)副點(diǎn)線接觸的運(yùn)動(dòng)副 低副低副面接觸的運(yùn)動(dòng)副。面接觸的運(yùn)動(dòng)副。 （3 3）按其相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分）按其相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副（回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副或或鉸鏈鉸鏈）移動(dòng)副、螺移動(dòng)副、螺旋副、球面副。旋副、球面副。 1-1 1-1 平面機(jī)構(gòu)的組成平面機(jī)構(gòu)的組成n3.3.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)n具有固定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)鏈稱為具有固定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)鏈稱為機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。n機(jī)機(jī) 架架機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件；一般機(jī)架相對(duì)地面固定不動(dòng)，機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件；一般機(jī)架相對(duì)地面固定不動(dòng)，n原動(dòng)件：原動(dòng)件： 按給定已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；按給定已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的

8、構(gòu)件；n從動(dòng)件從動(dòng)件 機(jī)構(gòu)中其余活動(dòng)構(gòu)件。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定于原機(jī)構(gòu)中其余活動(dòng)構(gòu)件。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。n 機(jī)構(gòu)常分為機(jī)構(gòu)常分為平面機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)和和空間機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)兩類(lèi)，其中平面機(jī)兩類(lèi)，其中平面機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛構(gòu)應(yīng)用最為廣泛 1-2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖n一、用規(guī)定的符號(hào)和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡(jiǎn)圖。n二、繪制：n1、運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)n轉(zhuǎn)動(dòng)副：n 表1-1n2、構(gòu)件符號(hào)： 表表1-2n3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制，（模型，鄂式破碎機(jī)） 1）分析機(jī)構(gòu)，觀察相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 2）找出所有的構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副

9、； 3）選擇合理的位置，即能充分反映機(jī)構(gòu)的特性； 4）確定比例尺， 5）用規(guī)定的符號(hào)和線條繪制成間圖。（從原動(dòng)件開(kāi)始畫(huà)）【例【例2-12-1】如圖2-6所示為以顎式碎礦機(jī)。當(dāng)曲軸2繞其軸心O連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板3作往復(fù)擺動(dòng)，從而將處于動(dòng)顎板3和固定顎板6之間的礦石7軋碎。試?yán)L制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 n解：解：（1）運(yùn)動(dòng)分析右圖所示右圖所示 此碎礦機(jī)由原動(dòng)件曲軸2（構(gòu)件1為固裝于曲軸2上的飛輪）、動(dòng)顎板3、擺桿4、機(jī)架5等4個(gè)構(gòu)件組成，固定顎板6是固定安裝在機(jī)架上的。 n曲軸2于機(jī)架5在O點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副（即飛輪的回轉(zhuǎn)中心）；曲軸2與動(dòng)顎板3也構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，其軸心在A點(diǎn)（即動(dòng)顎板繞曲軸的回轉(zhuǎn)幾何中心

10、）；擺桿4分別與動(dòng)顎板3和機(jī)架5在B、C兩點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。n其運(yùn)動(dòng)傳遞為：電機(jī) 皮帶 曲軸 動(dòng)顎板 擺桿n所以，其機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為曲軸，從動(dòng)件為擺桿、構(gòu)件3、機(jī)架5共同構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。n（2）按圖量取尺寸，選取合適的比例尺，確定O、A、B、C四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的位置，即可繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。最后標(biāo)出原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。n由圖可以看出，O、C在同一垂直線上。量取OA=3mm，AB=25mm，BC=14mm，OC=22mm. 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度n機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架所能有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。n一、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度（設(shè)n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，PL個(gè)低副，PH個(gè)高副） F=3n-2PL-PH n二、機(jī)構(gòu)具有

11、確定運(yùn)動(dòng)的條件 （原動(dòng)件數(shù)F，機(jī)構(gòu)破壞）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) F=3*3-2*4-0=1 原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度n鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)ab F=3*4-2*5-0=2 原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)自由度原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定（任意亂動(dòng)） n機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)，既機(jī)構(gòu)有多少個(gè)自由度，就應(yīng)該給機(jī)構(gòu)多少個(gè)原動(dòng)件。n三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 n 1 1復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈 三個(gè)或三個(gè)以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成共軸線轉(zhuǎn)動(dòng)副的鉸鏈，我們稱為復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈（如圖所示）。 若有m個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，則 復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)應(yīng)為（m-1）個(gè)。 復(fù)合鉸鏈n2 2局部自由

12、度局部自由度n 機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件具有局部的、不影響其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度，同時(shí)與輸出運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度我們稱為局部自由度局部自由度。對(duì)于含有局部自由度的機(jī)構(gòu)在計(jì)算自由度時(shí)，不考慮局部自由度。n如圖凸輪機(jī)構(gòu)： 如認(rèn)為：F=3x3-2x3-1=2 是錯(cuò)誤的。 n=2，Pl=2，Ph1， 由公式得：F=3x2-2x2-1=1。1A4B2Dn（3）虛約束： 在特殊的幾何條件下，有 些約束所起的限制作用是 重復(fù)的，這種不起獨(dú)立限 制作用的約束稱為虛約束。 虛約束1虛約束2虛約束虛約束2虛約束虛約束1廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系 n 第二章 平面連桿機(jī)構(gòu) 一、定義：一、定義： 若干構(gòu)件通過(guò)低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移若干構(gòu)

13、件通過(guò)低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移 動(dòng)副）聯(lián)接所組成動(dòng)副）聯(lián)接所組成 的機(jī)構(gòu)稱作連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)稱作連桿機(jī)構(gòu)。 連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面 運(yùn)動(dòng)還是空間運(yùn)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)又可以分為 平面連桿機(jī)構(gòu)和空 間連桿機(jī)構(gòu)。 平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用平面低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng) 副）聯(lián)接而成的平面機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞、變換和傳 送動(dòng)力。 2.1 平面四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及應(yīng)用 在此機(jī)構(gòu)中，AD固定不動(dòng)，稱為機(jī)架機(jī)架；AB、CD兩構(gòu)件與機(jī)架組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，稱為連架桿連架桿；BC稱為連桿連桿。在連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄曲柄，而只能在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)的構(gòu)件稱為搖桿搖桿。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類(lèi)型n根據(jù)機(jī)構(gòu)中有無(wú)曲柄和有幾

14、個(gè)曲柄，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)又有三種基本形式：n 1 1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿中一個(gè)為曲柄而另一個(gè)為搖桿的機(jī)構(gòu)。n雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)n縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)n當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，可將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)，如圖中的雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)； 反之，當(dāng)搖桿為原動(dòng)件時(shí)，可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍恼苻D(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示的縫紉機(jī)踏板。 雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)n2 2雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)。n可將原動(dòng)曲柄的等速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)曲柄的等速或變速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示的慣性篩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)； 構(gòu)的相對(duì)兩桿平行且相等時(shí)，則成為平行四邊形機(jī)構(gòu)，如圖所示。注意：注意：平行四邊形機(jī)構(gòu)平行

15、四邊形機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)兩曲在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)兩曲柄與機(jī)架共線時(shí)，在原柄與機(jī)架共線時(shí)，在原動(dòng)件轉(zhuǎn)向不變、轉(zhuǎn)速恒動(dòng)件轉(zhuǎn)向不變、轉(zhuǎn)速恒定的條件下，從動(dòng)曲柄會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象。定的條件下，從動(dòng)曲柄會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象?？梢栽跈C(jī)構(gòu)中添加飛輪或使用兩組相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列。 3雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿都是搖桿的機(jī)構(gòu)，如圖所示的鶴式起重機(jī)構(gòu)，保證貨物水平移動(dòng)。n二、機(jī)構(gòu)的演化二、機(jī)構(gòu)的演化n機(jī)構(gòu)的演化方法有三種：機(jī)構(gòu)的演化方法有三種：1）通過(guò)改變構(gòu)件的形狀和相對(duì)尺寸進(jìn)行演化，如圖28的演化；2）通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)副尺寸進(jìn)行演化；3）通過(guò)選用不同構(gòu)件作為機(jī)架進(jìn)行演化。n1 1滑塊機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)n如圖所示，當(dāng)構(gòu)件

16、1能整周回轉(zhuǎn)成為曲柄時(shí)，該機(jī)構(gòu)稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；否則該機(jī)構(gòu)稱為擺桿滑塊機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)n2 2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在圖a所示的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若改取構(gòu)件1為機(jī)架，則機(jī)構(gòu)演化為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。圖 b。3 3曲柄搖塊與曲柄轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊與曲柄轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)在圖a中若改取構(gòu)件2為機(jī)架，當(dāng)l1 l2時(shí)，則滑塊3可作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，我們稱為曲柄轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)。 4 4移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在圖 a中，如取滑塊3為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化成移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)n 2.32.3四桿機(jī)構(gòu)特性 一、四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件一、四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式的區(qū)別在于它的連架桿是否為

17、曲鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式的區(qū)別在于它的連架桿是否為曲柄。而且一般原動(dòng)件為曲柄柄。而且一般原動(dòng)件為曲柄 。而在四桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，而在四桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，取決于機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對(duì)尺寸關(guān)系。取決于機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對(duì)尺寸關(guān)系。 設(shè)a350）（是發(fā)展趨勢(shì)）20Cr，20CrMnTi，40Cr，30CrMoAlA，表面淬火，滲碳淬火，氮化和氰化，先切齒表面硬化磨齒精切齒形5、6級(jí)適合于高速、重載及精密機(jī)械（如精密機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等）2、鑄鐵脆、機(jī)械強(qiáng)度，抗沖擊和耐磨性較差，但抗膠合和點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，用于工作平穩(wěn)、低速和小功率場(chǎng)合。鑄鐵：灰鑄鐵；球墨鑄鐵有較好的機(jī)械性能和耐磨性3、非金屬材料

18、工程塑料（ABS、尼龍）、夾布膠木 6.9 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)一、受力分析 在不計(jì)及齒面摩擦力時(shí)，即為作用于齒面法線方向上的法向載荷Fn。漸開(kāi)線齒形任何一點(diǎn)上的法線均與基圓相切，如圖所示。則小齒輪名義轉(zhuǎn)距T為二、計(jì)算載荷考慮原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的不平穩(wěn)，輪齒嚙合時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷， 1119550nPT 應(yīng)對(duì)名義載荷進(jìn)行修正 Fnc=KFn系數(shù)K可由表6-7查得 。三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算防止彎曲疲勞折斷其依據(jù)是材料力學(xué)中的懸臂梁的應(yīng)力分析。齒根上的彎矩最大，輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度齒根處最弱 即 2maxcos6ShpWMFcos)(cos)(6coscos622mSmhbmKFbShKFttF校核公式

19、 設(shè)計(jì)公式Y(jié)Fa齒形系數(shù)，只與齒形有關(guān) 令 齒寬系數(shù) FFSdYYZKTm2211FdsaFaFZmYYYKT221311/dbd四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 直齒圓柱齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算是防止齒面點(diǎn)蝕破壞的計(jì)算方法，其其理論依據(jù)是兩平行圓柱體的接觸應(yīng)力理論理論依據(jù)是兩平行圓柱體的接觸應(yīng)力理論 接觸應(yīng)力 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪， ， ，校核公式222121211111EEqHHtEHuubdKFZZ15 . 21 205 . 2HZ1/dbd設(shè)計(jì)公式五、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說(shuō)明 1、彎曲強(qiáng)度計(jì)算，要求， ， ）對(duì)大小齒輪，其它參數(shù)均相同只有 不同，應(yīng)將其中較大者代入計(jì)算。 2、接觸強(qiáng)度計(jì)算公式中， ，許用值取

20、小的。 3、輪齒面按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 硬齒面按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 321132. 2HEdZZuuKd11FF22FF222FSaFaYY21HH六、參數(shù)選擇 1、齒數(shù)Z1 閉式軟齒面齒輪（點(diǎn)蝕）Z1可取多一些（2040 閉式硬齒面齒輪（彎曲疲勞）a一定時(shí)，宜取Z1少 一些（使m），Z1=1720 2、許用彎曲應(yīng)力 3、許用接觸應(yīng)力 XNFSTFFYYSYmin2, 1lim2, 1WNHmimHHZZSlim4、傳動(dòng)比單級(jí)閉式傳動(dòng)，一般取 （直齒）、 （斜齒 6.10 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一齒面形成及嚙合特點(diǎn) 斜齒圓柱齒輪齒面形成的原理

21、與直齒輪相似，所不同的是直線 與軸線不平行，而有一個(gè)夾角 5i7iKKb嚙合特點(diǎn)：嚙合特點(diǎn)：1）當(dāng)兩直齒輪嚙合時(shí)，其齒面接觸線是與整個(gè)齒輪軸線平行的直線。因此，直齒輪嚙合時(shí)，整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入和退出嚙合，所以容易引起沖擊、振動(dòng)和噪聲，從而影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，不適宜于高速傳動(dòng)。2）當(dāng)兩斜齒輪嚙合時(shí)，由于輪齒的傾斜，一端先進(jìn)入嚙合，另一端后進(jìn)入嚙合，其接觸線由短變長(zhǎng)，再由長(zhǎng)變短，極大地降低沖擊、振動(dòng)和噪聲，改善了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。相對(duì)于直齒輪而言更適合高速傳動(dòng)。 3）斜齒圓柱齒輪相對(duì)于直齒圓柱齒輪而言，可以增大重合度、降低根切齒數(shù)，可以提高齒輪承載能力，減小結(jié)構(gòu)尺寸。 二、斜齒輪的基本參數(shù)及尺寸計(jì)算 1法

22、面模數(shù)與端面模數(shù) 由上面兩式可以得到 所以一般ldtanddbtcostbcostantancostnmm 2072法面壓力角與端面壓力角3法面、端面齒高系數(shù)與頂隙系數(shù)式中 、 為標(biāo)準(zhǔn)值。三斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算三斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 見(jiàn)教材表(6-13)。其中特別要注意：公式中的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。costantantntatnanamhmhh*ttatnnanfmchmchh)()(*anh*nc四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù) 為確定當(dāng)量齒數(shù)，如圖所示。過(guò)斜齒輪分度圓上C點(diǎn)，作斜齒輪法面剖面，得到一橢圓。該剖面上C點(diǎn)附近的齒型可以視為斜齒輪的法面齒型。以橢圓上點(diǎn)C的曲率半徑作為虛擬直齒

23、輪的分度圓半徑，并設(shè)該虛擬直齒輪的模數(shù)和壓力角分別等于斜齒輪的法面模數(shù)和壓力角，該虛擬直齒輪即為當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)即為當(dāng)量齒數(shù)。32coscos2zmdmznnv五、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件 6.11 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)主要用來(lái)傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,如圖6-44。圓錐齒輪的輪齒是分布在一個(gè)截錐體上的， nnnnnnmmm212121 一對(duì)圓錐齒輪兩軸之間的夾角可根據(jù)傳動(dòng)的需要來(lái)決定。但通常情況下，工程上多采用的是 的傳動(dòng) 一、直齒圓錐齒輪齒廓的形成 錐齒輪的齒廓是發(fā)生面S在基圓錐上作純滾動(dòng)時(shí)形成的，發(fā)生面上K點(diǎn)將在空間展開(kāi)成一漸開(kāi)線AK。顯然，漸開(kāi)線是在以錐頂O為中心，錐

24、距R為半徑的球面上。 背錐是過(guò)錐齒輪的大端，其母線與錐齒輪分度圓錐母線垂直的圓錐。 將兩錐齒輪大端球面漸開(kāi)線齒廓向兩背錐上投影，得到近似漸開(kāi)線齒廓。接下來(lái)將兩背錐展成兩扇形齒輪，設(shè)想把扇形齒輪補(bǔ)足成一個(gè)完整的圓柱齒輪。該假想的圓柱齒輪稱作圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒輪 90齒數(shù)稱作圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)，用 表示 四、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的參數(shù)及幾何尺寸 1基本參數(shù) 壓力角一般為 圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 2幾何參數(shù)計(jì)算 書(shū)表6-15 vz111coszzv201*ah2 . 0*c1212122112sinsinrrzzi 6.12 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑一、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、齒輪軸 當(dāng)齒輪

25、的齒根直徑與軸徑很接近時(shí)，如圖，可以將齒輪與軸作成一體的，稱為齒輪軸 2、實(shí)體式齒輪 齒頂圓直徑小于160mm（當(dāng)輪緣內(nèi)徑D與輪轂外徑相差不大時(shí)，而輪轂長(zhǎng)度要大于等于1.6倍的軸徑尺寸）時(shí)可以采用這種實(shí)體式結(jié)構(gòu)，如圖所示 3、腹板式結(jié)構(gòu) 當(dāng)直徑大于160mm時(shí)，為了減輕重量，節(jié)約材料，同時(shí)由于不易鍛出輻條，常采用腹板式結(jié)構(gòu) 4、對(duì)于齒輪齒頂圓直徑小于500mm的齒輪，一般采用鍛或鑄造輪輻式 二、齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑 1 1、潤(rùn)滑方法及油量選擇開(kāi)式齒輪傳動(dòng)速度較低，一般采用潤(rùn)滑脂或定時(shí)滴油潤(rùn)滑。閉式齒輪傳動(dòng)常利用浸油法或噴油法潤(rùn)滑：1）浸油法：大齒輪浸入一個(gè)齒高，對(duì)于多級(jí)齒輪傳動(dòng)的高速級(jí)，可以采用帶油輪

26、。由于大齒輪或帶油輪可以將油帶起，濺落到被潤(rùn)滑處，也稱為飛濺潤(rùn)滑。此時(shí)要求齒輪線速度不高于。對(duì)于單級(jí)，每傳遞1Kw功率約需要0.35L或更多的油量，多級(jí)傳動(dòng)可以按比例（級(jí)數(shù)）增加。2）噴油潤(rùn)滑：在線速度超過(guò)上述數(shù)值使用時(shí)，要求齒輪寬度大時(shí)增加噴嘴的數(shù)目。在節(jié)圓線速度不大于時(shí)，直接由進(jìn)入嚙合的一側(cè)向嚙合處噴油。油量按10mm齒寬用0.45L/min或者每千瓦用8.5L/s來(lái)計(jì)算，噴油壓力一般為0.010.2MPa。對(duì)于非金屬齒輪，載荷較小時(shí)可以不進(jìn)行潤(rùn)滑。有時(shí)也可加入適量油以改善摩擦性能，提高承載能力，或改善材料使其具有自潤(rùn)滑能力。2 2）潤(rùn)滑劑的選擇）潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑劑有三大類(lèi)：（1）液體潤(rùn)滑

27、劑（常用）（2）潤(rùn)滑脂：用于低速傳動(dòng)，無(wú)法使用液體潤(rùn)滑劑時(shí)使用。（3）固體潤(rùn)滑劑：其使用取決于使用條件及工藝水平。 第七章 蝸桿傳動(dòng) 7.1 蝸桿傳動(dòng) 的類(lèi)型和特點(diǎn) 蝸桿傳動(dòng)是由蝸桿和蝸輪組成。常用于交錯(cuò)軸90的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一般蝸桿為主動(dòng)件，作減速運(yùn)動(dòng)。 一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 與齒輪傳動(dòng)相比較，蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，在動(dòng)力傳遞中傳動(dòng)比在8100之間，在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可以達(dá)到1000；傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低；結(jié)構(gòu)緊湊；在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。 但蝸桿傳動(dòng)有效率低、發(fā)熱量大和磨損嚴(yán)重，渦輪齒圈部分經(jīng)常用減磨性能好的有色金屬（如青銅）制造，成本高等缺點(diǎn)。

28、二、蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型二、蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型 按蝸桿分度曲面的形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可以分為：圓柱蝸桿傳動(dòng)（如圖a）、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（如圖b）、錐蝸桿傳動(dòng)（如圖c）三種類(lèi)型。 1 1、圓柱蝸桿傳動(dòng)、圓柱蝸桿傳動(dòng) 圓柱蝸桿傳動(dòng)可以分為普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓 柱蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)根據(jù)齒廓曲線主要分為三種： 阿基米德圓柱蝸桿（阿基米德圓柱蝸桿（ZAZA蝸桿）蝸桿） 漸開(kāi)線圓柱蝸桿（漸開(kāi)線圓柱蝸桿（ZIZI蝸桿）蝸桿） 法向直廓圓柱蝸桿（法向直廓圓柱蝸桿（ZNZN蝸桿）蝸桿） 本章只討論阿基米德圓柱蝸桿，加工時(shí)，梯形車(chē)刀切削刃的頂平面通過(guò)蝸桿軸線，在軸向剖面具有直線齒廓，法向剖面N-N上齒廓為外凸線，端面

29、上齒廓為阿基米德螺線。這種蝸桿切制簡(jiǎn)單，但難以用砂輪磨削出精確齒形，精度較低。 7.2 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸 如圖所示，在中間平面上，普通圓柱蝸桿傳動(dòng)就相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)故此，在設(shè)計(jì)蝸桿傳動(dòng)時(shí)，均取中間平面上的參數(shù)（如模數(shù)、壓力角）和尺寸（如齒頂圓、分度圓等）為基準(zhǔn)，并沿用齒輪傳動(dòng)的計(jì)算關(guān)系， 一、主要參數(shù)一、主要參數(shù) 1、模數(shù)m和壓力角 蝸桿傳動(dòng)的尺寸計(jì)算與齒輪傳動(dòng)一樣，也是以模數(shù)m作為計(jì)算的主要參數(shù)。在中間平面內(nèi)蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒輪和齒條傳動(dòng)，蝸桿的軸向模數(shù)和軸向壓力角分別與渦輪的端面模數(shù)和端面壓力角相等，為此將此平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見(jiàn)書(shū)中所附表格，標(biāo)準(zhǔn)

30、壓力角為20 。 2 2、蝸桿頭數(shù)、蝸桿頭數(shù)z z1 1和傳動(dòng)比和傳動(dòng)比 蝸桿頭數(shù)z1可根據(jù)要求和的傳動(dòng)比和效率來(lái)選定。單頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以較大，但效率較低。如果要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過(guò)多，又會(huì)給加工帶來(lái)困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸桿與蝸輪之間的傳動(dòng)比為其中：z2為蝸輪的齒數(shù)3 3、導(dǎo)程角、導(dǎo)程角 蝸桿的直徑系數(shù)q和蝸桿頭數(shù)z1選定之后，蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角也就確定了 1221zznni qzdmzdmzdpzdpaz11111111tan4 4、蝸桿的分度圓直徑、蝸桿的分度圓直徑d d1 1 在蝸桿傳動(dòng)中，為了保證蝸桿與配對(duì)蝸輪的正

31、確嚙合，常用與蝸桿相同尺寸的蝸輪滾刀來(lái)加工與其配對(duì)的渦輪。這樣，只要有一種尺寸的蝸桿，就需要一種對(duì)應(yīng)的蝸輪滾刀。對(duì)于同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，因而對(duì)每一模數(shù)就要配備很多蝸輪滾刀。顯然，這樣很不經(jīng)濟(jì)。 為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1 ，而把比值 稱為蝸桿直徑系數(shù)。 5 5、蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距、蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距 mdq1mzqdda)(21)(21221 7.3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)一、蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 和齒輪傳動(dòng)一樣，蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要有：膠合、磨損、疲勞點(diǎn)蝕和輪

32、齒折斷等。由于蝸桿傳動(dòng)嚙合面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，效率低，發(fā)熱量大，再潤(rùn)滑和散熱不良時(shí)，膠合和磨損為主要失效形式。 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：閉式蝸桿傳動(dòng)按蝸輪輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核，并進(jìn)行熱平衡驗(yàn)算；開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)，按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、蝸桿和蝸輪材料二、蝸桿和蝸輪材料 由失效形式知道，蝸桿、蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，更重要的是具有良好的磨合（跑合）、減磨性、耐磨性和抗膠合能力等。 蝸桿蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成：一般不太重要的低速中載的蝸桿，可采用40、45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 。高速重載蝸桿常用15Cr或20Cr、20C

33、rMnTi等，并經(jīng)滲碳淬火 。 蝸輪材料為鑄造錫青銅（ZCuSn10P1,ZCuSn5Pb5Zn5），鑄造鋁鐵青銅（ZCuAl1010Fe3）及灰鑄鐵（HT150、HT200）等。錫青銅耐磨性最好，但價(jià)格較高，用于滑動(dòng)速度大于3m/s的重要傳動(dòng)；鋁鐵青銅的耐磨性較錫青銅差一些，但價(jià)格便宜，一般用于滑動(dòng)速度小于4m/s的傳動(dòng)；如果滑動(dòng)速度不高（小于2m/s），對(duì)效率要求也不高時(shí)，可以采用灰鑄鐵 7.3蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算一、受力分析一、受力分析 1 1、蝸輪轉(zhuǎn)向判斷 蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)向關(guān)系可以用“主動(dòng)輪左（右）手法則”判斷，即蝸桿為右（左）旋時(shí)用右（左）手，并以四指彎曲方向表示蝸桿轉(zhuǎn)向

34、，則拇指所指的反方向?yàn)槲佪喩瞎?jié)點(diǎn)的速度方向。 2、輪齒上的作用力 蝸桿傳動(dòng)的受力與斜齒圓柱齒輪相似，弱不計(jì)齒面間的摩擦力蝸桿作用于蝸輪齒面上的法向力Fn2在節(jié)點(diǎn)C處可以分解成三個(gè)互相垂直的分力 12222xtFdTF1222tanrttrFFF21112xtFdTF 二、強(qiáng)度計(jì)算 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式和斜齒圓柱齒輪相 似，也是以節(jié)點(diǎn)嚙合處的相應(yīng)參數(shù)歹徒赫茲公式導(dǎo)出的。 當(dāng)用青銅蝸輪和鋼蝸桿配用時(shí)，蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度 校核公式為： 設(shè)計(jì)公式為： K為載荷系數(shù)，一般取K=1.11.3。當(dāng)載荷平穩(wěn)， 蝸桿圓周速度小于3m/s，7級(jí)以上精度時(shí)取小值，否則取大值。 HHddKT50012222

35、2212500KTzdmH 7.5 蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算 一、傳動(dòng)效率一、傳動(dòng)效率 閉式蝸桿傳動(dòng)的總效率包括：輪齒嚙合效率、軸承摩擦效率（0.980.995）和攪油損耗效率（0.960.99），即： =當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)，可近似按螺旋副的效率 閉式傳動(dòng)，當(dāng)z11時(shí)，0.70.75；當(dāng)z12時(shí)，0.750.82；當(dāng)z14時(shí)，0.870.92；自鎖時(shí)0.5開(kāi)式傳動(dòng)，當(dāng)z11、2時(shí)，0.60.7；123)tan(tan1v二、潤(rùn)滑二、潤(rùn)滑 由于蝸桿傳動(dòng)時(shí)的相對(duì)滑動(dòng)速度大、效率低、發(fā)熱量大，故潤(rùn)滑特別重要。 對(duì)于閉式蝸桿傳動(dòng)，根據(jù)工作條件和滑動(dòng)速度參考表格中推薦值選定潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑方式。 當(dāng)采用油

36、池潤(rùn)滑時(shí)，在攪油損失不大的情況下，應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠土?，以利于形成?dòng)壓油膜，且有助于散熱。對(duì)于下置式或側(cè)置式蝸桿傳動(dòng)，浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個(gè)齒高；當(dāng)蝸桿圓周轉(zhuǎn)速大于4m/s時(shí)，為減少攪油損失，常將蝸桿上置，其浸油深度約為蝸輪外徑的三分之一。 三、熱平衡計(jì)算三、熱平衡計(jì)算 由于蝸桿傳動(dòng)效率較低，發(fā)熱量大，潤(rùn)滑油溫升增加， 粘度下降，潤(rùn)滑狀態(tài)惡劣，導(dǎo)致齒面膠合失效。所以對(duì) 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的蝸桿傳動(dòng)必須作熱平衡計(jì)算。 摩擦損耗功率為 箱體外壁散發(fā)的熱量折合的相當(dāng)功率為 熱平衡的條件是： 即 為箱體表面散熱系數(shù)，一般取8.517.5W/(m2C) A為箱體散熱面積（m2） )1 (10001PPs)(01ttAK

37、Psc011)1 (1000tAKPtsecPP sK75. 110033. 0aA復(fù)習(xí)：在齒輪傳動(dòng)中傳動(dòng)比是很重要的一個(gè)參數(shù) 一對(duì)齒輪傳動(dòng)比計(jì)算公式：,122112zzi 但是實(shí)際應(yīng)用中往往是多個(gè)齒輪組成的一個(gè)系統(tǒng)，這些齒輪的傳動(dòng)比如何計(jì)算呢？ 8-1輪系的類(lèi)型與應(yīng)用輪系的類(lèi)型與應(yīng)用一、輪系的分類(lèi)一、輪系的分類(lèi)1定軸輪系定軸輪系輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果各齒輪軸線的位置都固定不動(dòng)，則稱之為輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果各齒輪軸線的位置都固定不動(dòng)，則稱之為定軸輪系（或稱為普通輪系）。定軸輪系（或稱為普通輪系）。2143 第八章第八章 輪系輪系2周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系 輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪軸線的位置不固定，而是繞輪系運(yùn)

38、轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪軸線的位置不固定，而是繞某一固定軸線回轉(zhuǎn)，則稱該輪系為周轉(zhuǎn)輪系。某一固定軸線回轉(zhuǎn)，則稱該輪系為周轉(zhuǎn)輪系。按照自由度數(shù)目的不同，又可將周轉(zhuǎn)輪系分為兩類(lèi)：按照自由度數(shù)目的不同，又可將周轉(zhuǎn)輪系分為兩類(lèi)：1）差動(dòng)輪系）差動(dòng)輪系 自由度為自由度為2系桿系桿中心輪中心輪（主動(dòng)）（主動(dòng)）行星輪行星輪行星輪行星輪系桿系桿中心輪中心輪（主動(dòng)）（主動(dòng)）行星輪系）行星輪系 自由度為自由度為行星輪行星輪系桿系桿中心輪中心輪（主動(dòng)）（主動(dòng)）中心輪中心輪（固定）（固定）二、輪系的功用二、輪系的功用1實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)2實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)3實(shí)現(xiàn)變速變向傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)

39、變速變向傳動(dòng)1n4n3n 3n 3n4實(shí)現(xiàn)大速比和大功率傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)大速比和大功率傳動(dòng)兩組輪系傳動(dòng)比相同，但是結(jié)構(gòu)尺寸不同兩組輪系傳動(dòng)比相同，但是結(jié)構(gòu)尺寸不同5實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)輸入運(yùn)動(dòng)輸入運(yùn)動(dòng)輸出運(yùn)動(dòng)輸出8-2 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比定軸輪系的傳動(dòng)比1 5 輸入軸與輸出軸之間的傳動(dòng)比為輸入軸與輸出軸之間的傳動(dòng)比為:515115nni 輪系中各對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比大小為：輪系中各對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比大小為：,122112zzi 233223zzi ,344343 zzi 455454 zzi 51 5432432154432312 iiii3

40、3 44 4321543215 zzzzzzzzi一般定軸輪系的傳一般定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算公式為：動(dòng)比計(jì)算公式為：所所有有主主動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)連連乘乘積積到到從從所所有有從從動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)連連乘乘積積到到從從BABAiBAAB 傳動(dòng)比計(jì)算中要注意兩個(gè)問(wèn)題：傳動(dòng)比計(jì)算中要注意兩個(gè)問(wèn)題：一、主從動(dòng)齒輪的判斷一、主從動(dòng)齒輪的判斷方法：根據(jù)齒輪間的嚙合關(guān)系寫(xiě)出傳動(dòng)線方法：根據(jù)齒輪間的嚙合關(guān)系寫(xiě)出傳動(dòng)線1 2 33= 4 =4 5主主 從從主主 從從主主 從從主主 從從二、如何確定平面定軸輪系中的轉(zhuǎn)向關(guān)系？二、如何確定平面定軸輪系中的轉(zhuǎn)向關(guān)系？一對(duì)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)一對(duì)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)兩輪的轉(zhuǎn)向相反

41、，其傳動(dòng)兩輪的轉(zhuǎn)向相反，其傳動(dòng)比前應(yīng)加比前應(yīng)加 “”號(hào)號(hào)122112zzi 一對(duì)內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)兩一對(duì)內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)兩輪的轉(zhuǎn)向相同，其傳動(dòng)比前輪的轉(zhuǎn)向相同，其傳動(dòng)比前應(yīng)加應(yīng)加“+”號(hào)號(hào)233223zzi 該輪系中有該輪系中有3對(duì)外嚙對(duì)外嚙合齒輪，則其傳動(dòng)比合齒輪，則其傳動(dòng)比公式前應(yīng)加公式前應(yīng)加( 1)3 43215432315 )1( zzzzzzzzi若傳動(dòng)比的計(jì)算結(jié)果為若傳動(dòng)比的計(jì)算結(jié)果為正，則表示輸入軸與輸正，則表示輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向相同，為負(fù)出軸的轉(zhuǎn)向相同，為負(fù)則表示轉(zhuǎn)向相反。則表示轉(zhuǎn)向相反。如何確定空間定軸輪系中的轉(zhuǎn)向關(guān)系？如何確定空間定軸輪系中的轉(zhuǎn)向關(guān)系？空間定軸輪系傳動(dòng)比

42、前空間定軸輪系傳動(dòng)比前的的“+”、“”號(hào)沒(méi)號(hào)沒(méi)有實(shí)際意義有實(shí)際意義空間定軸輪系中含有軸空間定軸輪系中含有軸線不平行的齒輪傳動(dòng)線不平行的齒輪傳動(dòng)不不平平行行不平行不平行“+”、“”不能表示不能表示不平行軸之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系不平行軸之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系如何表示一對(duì)平行軸齒輪的轉(zhuǎn)向？如何表示一對(duì)平行軸齒輪的轉(zhuǎn)向？機(jī)構(gòu)運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖動(dòng)簡(jiǎn)圖投影方向投影方向齒輪回轉(zhuǎn)方向齒輪回轉(zhuǎn)方向線速度方向線速度方向用線速度方用線速度方向表示齒輪向表示齒輪回轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)方向機(jī)構(gòu)運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖動(dòng)簡(jiǎn)圖投影方向投影方向如何表示一對(duì)圓錐齒輪的轉(zhuǎn)向？如何表示一對(duì)圓錐齒輪的轉(zhuǎn)向？ 向方影投向方影投齒輪回轉(zhuǎn)方向齒輪回轉(zhuǎn)方向線速度方向線速度方向表示

43、齒輪回表示齒輪回轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)方向機(jī)構(gòu)運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖動(dòng)簡(jiǎn)圖投影投影線速度方向線速度方向用線速度方用線速度方向表示齒輪向表示齒輪回轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)方向如何表示如何表示蝸桿蝸輪傳動(dòng)蝸桿蝸輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向？的轉(zhuǎn)向？向方影投向方影投蝸桿回轉(zhuǎn)方向蝸桿回轉(zhuǎn)方向蝸輪回轉(zhuǎn)方向蝸輪回轉(zhuǎn)方向蝸桿上一點(diǎn)蝸桿上一點(diǎn)線速度方向線速度方向機(jī)構(gòu)運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖動(dòng)簡(jiǎn)圖右旋蝸桿右旋蝸桿表示蝸桿、蝸輪表示蝸桿、蝸輪回轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)方向蝸桿旋向影響蝸輪的回轉(zhuǎn)方向蝸桿旋向影響蝸輪的回轉(zhuǎn)方向如何判斷如何判斷蝸桿、蝸輪蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向？的轉(zhuǎn)向？右旋蝸桿右旋蝸桿左旋蝸桿左旋蝸桿以左手握住蝸桿，四指以左手握住蝸桿，四指指向蝸桿的轉(zhuǎn)向，則拇指向蝸桿的轉(zhuǎn)向，則拇指的

44、指向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸指的指向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸輪的線速度方向。輪的線速度方向。左左手手規(guī)規(guī)則則右右手手規(guī)規(guī)則則以右手握住蝸桿，四指以右手握住蝸桿，四指指向蝸桿的轉(zhuǎn)向，則拇指向蝸桿的轉(zhuǎn)向，則拇指的指向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸指的指向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸輪的線速度方向。輪的線速度方向。蝸桿的轉(zhuǎn)向蝸桿的轉(zhuǎn)向例題 機(jī)床變速箱，通過(guò)中間軸上的雙聯(lián)齒輪3、4和5、6可以實(shí)現(xiàn)四檔轉(zhuǎn)速。已知各齒輪齒數(shù)按順序?yàn)?0、40、44、24、20、25、50、45求各檔傳動(dòng)比？解：1、分析傳動(dòng)，寫(xiě)出嚙合順序線2、分清主從，計(jì)算傳動(dòng)比檔位嚙合線傳動(dòng)比123413=5724=5713=6824=68i=（-1）2.(z3. z7./z1.z5)=5.5

45、i=（-1）2.(z3. z8./z1.z6)=3.96i=（-1）2.(z4. z7./z2.z5)=1.5i=（-1）2.(z4. z8./z2.z6)=1.08總結(jié)：1、輪系分類(lèi)： 定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系2、輪系功能： 遠(yuǎn)距傳輸、分路傳動(dòng)、變速變向、大功率達(dá)速度傳動(dòng)、運(yùn)動(dòng)合成分解3、定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算：計(jì)算公式：從動(dòng)/主動(dòng)方向判斷 （-1）n 或箭頭作業(yè)：習(xí)題7.5 第九章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng) 9.1 常用螺紋一、螺紋的形成一、螺紋的形成 把一銳角為的直角三角形繞到一直徑為d的圓柱體上，繞時(shí)底邊與圓柱底邊重合，則斜邊就在圓柱體上形成一條空間螺旋線。 如用一個(gè)平面圖形K（如三角形）沿螺旋線運(yùn)動(dòng)

46、并使K平面始終通過(guò)圓柱體軸線YY-這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，同樣可得到矩形、梯形、鋸齒形、圓弧形（管螺紋）二、螺紋種類(lèi)二、螺紋種類(lèi)鋸齒型螺紋：?jiǎn)蜗?；梯形螺紋：雙向傳動(dòng)傳動(dòng)螺紋：有矩形螺紋與圓錐管螺紋相似）圓錐螺紋：管路聯(lián)接（高壓管路。性。高溫、圓錐管螺紋：具有自封圓柱管螺紋：管路聯(lián)接管螺紋自鎖性好。構(gòu)。細(xì)牙：小載荷、調(diào)整機(jī)粗牙：普通聯(lián)接使用普通螺紋聯(lián)接螺紋螺紋三、螺紋的主要參數(shù)三、螺紋的主要參數(shù) 1.大徑d（D）：螺紋的最大直徑在標(biāo)準(zhǔn)中也作公稱直徑。 2.小徑d1(D1) ：即螺紋的最小直徑 3.中徑d2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，近似等于螺紋的平均直徑

47、d20.5(d+d1) 4.螺距P相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對(duì)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的母線上的對(duì)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n4 螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：L=nP 7.螺旋升角 ：中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 8 .牙型角 ：螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。四、常用螺紋特點(diǎn)應(yīng)用四、常用螺紋特點(diǎn)應(yīng)用 1、三角形螺紋（普通螺紋） 牙型角為60 ，可以分為粗牙和細(xì)牙，粗牙用于一般聯(lián)接；與粗牙螺紋相比，細(xì)牙由于在相同公稱直徑時(shí)，螺距小，螺紋深度淺，導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，宜用于薄壁零件和微調(diào)裝置。2、管螺

48、紋 多用于有緊密性要求的管件聯(lián)接，牙型角為55，公稱直徑近似于管子內(nèi)徑，屬于細(xì)牙三角螺紋。3、梯形螺紋 牙型角為30，是應(yīng)用最為廣泛的傳動(dòng)螺紋。4、鋸齒型螺紋 兩側(cè)牙型角分別為3和30，3的一側(cè)用來(lái)承受載荷，可得到較高效率；30一側(cè)用來(lái)增加牙根強(qiáng)度。適用于單向受載的傳動(dòng)螺紋。 5、矩形螺紋 牙型角為0，適于作傳動(dòng)螺紋 9.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 一、矩形螺紋一、矩形螺紋 螺旋副是由外螺紋（螺桿）和內(nèi)螺紋組成的運(yùn)動(dòng)副，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化可以看作推動(dòng)滑塊（重物）沿螺紋表面運(yùn)動(dòng)（如圖所示）將矩形螺紋沿中徑d2處展開(kāi)得一傾斜角為（即螺紋升角）的斜面，斜面上的滑塊代表螺母，螺母和螺桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以看作滑

49、塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)。 滑塊在斜面上等速上升時(shí)。當(dāng)量摩擦角滑塊沿斜面等速下降時(shí)，摩擦力向上 由公式可知，若 ，說(shuō)明此時(shí)無(wú)論軸向載荷有多大，滑塊（即螺母）都不能沿斜面運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自鎖自鎖螺旋副的效率螺旋副的效率 farctan)tan(QFF)tan(QFF)tan(tan)tan(22tan222112dFdFTsFWWQQQ 9.3 螺紋聯(lián)接的基本類(lèi)型和及預(yù)緊和防松一、螺紋聯(lián)接主要類(lèi)型一、螺紋聯(lián)接主要類(lèi)型 1、螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝折方便，可多個(gè)裝拆，應(yīng)用較廣。2、雙頭

50、螺栓聯(lián)接螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。3、螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況。4、緊定螺釘聯(lián)接擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置。可傳遞不大的軸向力或扭 二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件1螺栓螺栓的頭部有各種不同形狀，但是我們最常見(jiàn)的是六角頭，為了滿足工程上的不同需要，六角頭又有標(biāo)準(zhǔn)六角頭和小六角頭。一般情況下我們使用標(biāo)準(zhǔn)六角頭，在空間尺寸受到限制的地方使用小

51、六角頭螺栓。但是，小六角頭螺栓的支承面積較小，如果用于經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合時(shí)，螺栓頭的棱角也易于磨圓。2雙頭螺柱 雙頭螺柱的兩端都制有螺紋，兩端的螺紋可以相同，也可以不同。其安裝方式是一端旋入被聯(lián)接件的螺紋孔中，另一端用來(lái)安裝螺母。3. 螺釘 螺釘?shù)念^部有各種形狀。為了明確表示螺釘?shù)奶攸c(diǎn)，所以通常以其頭部的形狀來(lái)命名。4緊定螺釘緊定螺釘?shù)墓ぷ髅媸窃谀┒耍詫?duì)于重要的緊定螺釘需要淬火硬化后才能滿足要求。5螺母與墊圈螺母是和螺栓相配套的標(biāo)準(zhǔn)零件，其外形有：六角形、圓形、方形其厚度有厚的、標(biāo)準(zhǔn)的和扁的，其中以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用最廣 墊圈最常見(jiàn)的有平墊和彈簧墊兩種。平墊主要是為了增加支承面積。彈簧墊主要是用于防止

52、螺母和其它緊固件的自動(dòng)松脫。所以凡是有振動(dòng)的地方又未采取其它防松措施時(shí)，原則上都應(yīng)該加裝彈簧墊。 三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊 在零件未受工作載荷前需要將螺母擰緊，使組成聯(lián)接的所有零件都產(chǎn)生一定的彈性變形（螺栓伸長(zhǎng)、被聯(lián)接件壓縮），從而可以有效地保證聯(lián)接的可靠。這樣，各零件在承受工作載荷前就受到了力的作用，這種方式就稱為預(yù)緊，這個(gè)預(yù)加的作用力就稱為預(yù)緊力。對(duì)于重要的螺栓聯(lián)接，在裝配時(shí)需要控制預(yù)緊力 擰緊力矩為dQTp2 . 0四、螺紋聯(lián)接的防松 一般來(lái)說(shuō)，聯(lián)接螺紋具有一定的自鎖性。但是，工作條件地存在沖擊、振動(dòng)、變載荷作用。在這些工況條件下，螺紋副之間的摩擦力會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)消失或減小的現(xiàn)象；同時(shí)在高溫或溫度

53、變化比較大的場(chǎng)合，材料會(huì)發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會(huì)使摩擦力減小。在多次的作用下，就會(huì)造成聯(lián)接的逐漸松脫。 常用的防松方法有三種：摩擦防松、機(jī)械防松和永久防松 。 1、摩擦防松1）彈簧墊片防松彈簧墊圈材料為彈簧鋼，裝配后墊圈被壓平，其反彈力能使螺紋間保持壓緊力和摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)防松。2）對(duì)頂螺母防松 利用螺母對(duì)頂作用使螺栓式中受到 附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一 個(gè)螺母，并且工作不十分可靠，目前已經(jīng) 和少使用了。 3）自鎖螺母防松 螺母一端制成非圓形收口或開(kāi)縫后徑 向收口。當(dāng)螺母擰緊后，收口脹開(kāi)，利用 收口的彈力使旋合螺紋間壓緊 。2、機(jī)械防松1）槽形螺母和開(kāi)口銷(xiāo)防松 槽形螺母擰緊后，用開(kāi)口

54、銷(xiāo)穿過(guò)螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母擰緊后進(jìn)行配鉆銷(xiāo)孔。2）圓螺母和止動(dòng)動(dòng)墊片 使墊圈內(nèi)舌嵌入螺栓（軸）的槽內(nèi)，擰緊螺母后將墊圈外舌之一褶嵌于螺母的一個(gè)槽內(nèi)。3、永久防松 1）沖邊法防松 螺母擰緊后在螺紋末端沖點(diǎn)破壞螺紋。2）粘合防松 通常采用厭氧膠粘結(jié)劑涂于螺紋旋合表面，擰緊螺母后粘結(jié)劑能夠自行固化，防松效果良好。 9.4 9.4 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算一、松螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 松螺栓聯(lián)接，螺母、螺栓和被聯(lián)接件不需要擰緊， 在承受工作載荷前，聯(lián)接螺栓是不受力的，典型的結(jié) 構(gòu)起重機(jī)吊鉤。其強(qiáng)度條件為：設(shè)計(jì)公式為： d1螺紋的小徑（mm） 許用拉應(yīng)力（MPa）， = 材料

55、的屈服極限； S 安全系數(shù)根據(jù)求得d1再?gòu)脑O(shè)計(jì)手冊(cè)中查得公稱直徑d4121dF41Fd SsS二、受橫向載荷緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 1、采用普通螺栓 對(duì)于普通螺紋聯(lián)接，強(qiáng)度的計(jì)算準(zhǔn)則為強(qiáng)度的計(jì)算準(zhǔn)則為：預(yù)緊力在接合面所產(chǎn)生的摩擦力必須足以阻止被聯(lián)接件間的相對(duì)滑移。則螺栓預(yù)緊力F0可以推導(dǎo)出FR為橫向載荷 F0為預(yù)緊力 f為摩擦系數(shù) m接合面數(shù) Z為螺栓個(gè)數(shù) K為過(guò)載系數(shù)一般取1.2 對(duì)于螺栓F0為拉力。同時(shí)預(yù)緊時(shí)對(duì)螺栓有轉(zhuǎn)矩T按照第四強(qiáng)度理論RKFfzmF0fzmKFFR0 擠壓強(qiáng)度條件為： Lmin被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小長(zhǎng)度（mm），一般要求：Lmin1.25d0 螺栓或被聯(lián)接件中較弱者的

56、許用擠壓應(yīng)力 三、承受軸向載荷緊螺栓強(qiáng)度計(jì)算 受軸向載荷的額緊螺栓聯(lián)接是工程上使用最多的一 種聯(lián)接方式。這時(shí)，必須同時(shí)考慮預(yù)緊力和外載力對(duì)聯(lián) 接的綜和影響。 當(dāng)施加預(yù)緊力后，螺母擰緊，螺栓桿對(duì)應(yīng)于伸長(zhǎng)，被聯(lián)接件在的作用下產(chǎn)生壓縮變形。當(dāng)聯(lián)接上作用有外載 F時(shí)，螺栓桿將繼續(xù)伸長(zhǎng)，被聯(lián)接件因壓力減小而產(chǎn)生部分彈性恢復(fù)，其壓縮變形的恢復(fù)量也應(yīng)該等于，此時(shí)被聯(lián)接件上的殘余壓力稱為殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力 PshPldFminP殘余預(yù)緊力 與工作要求有關(guān)系（表9-3）螺栓所受總力F =F+ 螺栓強(qiáng)度公式為： 校核公式：0F0F43 . 11Fd4/13 . 121dF 9.5 9.5 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)一、螺

57、旋傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)一、螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)按用途分三類(lèi)：1）傳力螺旋舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點(diǎn)：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖2）傳導(dǎo)螺旋機(jī)床進(jìn)給匯杠傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，特點(diǎn)：速度高、連續(xù)工作、精度高3）調(diào)整螺旋機(jī)床、儀器及測(cè)試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點(diǎn)是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋傳動(dòng)按摩擦副的性質(zhì)分：1）滑動(dòng)螺旋：構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大，承載能力高，加工方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。缺點(diǎn)：磨損快、壽命短，低速時(shí)有爬行現(xiàn)象（滑移），摩擦損耗大，傳動(dòng)效率低（3040%）傳動(dòng)精度低?；瑒?dòng)螺旋的這些致命缺點(diǎn)，使之不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。2、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)摩擦性質(zhì)為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)是在具有圓

58、弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動(dòng)體（多用鋼球），當(dāng)傳動(dòng)工作時(shí)，滾動(dòng)體沿螺紋滾道滾動(dòng)并形成循環(huán)。特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高（可達(dá)90%），起動(dòng)力矩小，傳動(dòng)靈活平穩(wěn)，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆運(yùn)動(dòng)效率相同，可實(shí)現(xiàn)逆?zhèn)鲃?dòng)。預(yù)緊后剛度好，定位精度高（重復(fù)定位精度高）缺點(diǎn)：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，成本較高。 第十章 軸及軸轂聯(lián)接 10.110.1概述概述 軸是組成機(jī)器的重要零件之一，主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一、軸的分類(lèi)一、軸的分類(lèi) 1 1、根據(jù)承受載荷不同分類(lèi)、根據(jù)承受載荷不同分類(lèi)： 1 1）轉(zhuǎn)軸）轉(zhuǎn)軸同時(shí)承受扭矩和彎曲載荷的作用，例如齒輪

59、減速器中的軸。 2 2）心軸）心軸 只需承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)距，例如鐵路車(chē)輛 的軸、自行車(chē)的前軸等。按軸旋轉(zhuǎn)與否分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種， 3 3）傳動(dòng)軸）傳動(dòng)軸 只承受扭矩而不承受彎矩或承受彎矩較小的軸。例如圖所示的汽車(chē)傳動(dòng)軸。 2 2、根據(jù)軸線的形狀不同分類(lèi)、根據(jù)軸線的形狀不同分類(lèi)二、軸的材料二、軸的材料 由于軸工作時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力，所以軸的失 效多為疲勞損壞，因此軸的材料應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度、 較小的應(yīng)力集中敏感性和良好的加工性能等。 曲路傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力可以穿過(guò)鋼絲軟軸：具有撓性，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)曲軸：通過(guò)連桿可以把根據(jù)需要可制成空心軸階梯軸光軸直軸按軸線形狀分類(lèi) 軸的主要材料

60、是碳鋼和合金鋼。1、碳鋼：價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，可以利用熱處理提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。常用的有35、40、45、50鋼。2、合金鋼：對(duì)于要求強(qiáng)度較高、尺寸較小或有其它特殊要求的軸，可以采用合金鋼材料。耐磨性要求較高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼；要求較高的軸可以使用40Cr 3、對(duì)于形狀復(fù)雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強(qiáng)度鑄造材料來(lái)進(jìn)行鑄造加工，易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性也較低。 10 102 2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，主要要求有：1）軸上零件的定位、固