機械基礎(高級)-第2章(最終)課件

1、第二章 機 械 零 件 培訓學習目標熟悉鍵、銷、螺紋、軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器和彈簧等通用零件的結構特點、工作原理、標準規(guī)范，了解通用零件的基本選用方法。 第二章 機械零件目 錄第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接 一、鍵聯(lián)接二、銷聯(lián)接第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構一、螺紋的一般知識二、螺紋代號與標記三、螺紋聯(lián)接的基本類型 和常用螺紋聯(lián)接件四、螺紋聯(lián)接的預緊和防松五、滑動螺旋機構第三節(jié) 軸測投影一、常用聯(lián)軸器二、常用離合器 第二章 機械零件第四節(jié) 軸一、軸的分類二、軸的常用材料三、階梯軸的結構第五節(jié) 滑動軸承一、滑動軸承的結構類型二、軸瓦（軸套）的結構和材料三、滑動軸承的潤滑第六節(jié) 滾動軸承一、滾動軸承的結構及

2、類型二、滾動軸承的代號三、滾動軸承的潤滑和密封第七節(jié) 彈簧一、彈簧的功用二、彈簧的類型三、彈簧的材料復習思考題 第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接一、鍵聯(lián)接 鍵聯(lián)接主要用來聯(lián)接軸和軸上的傳動零件，實現(xiàn)周向固定并傳遞轉矩；有的鍵也可以實現(xiàn)零件的軸向固定或軸向滑動。鍵是標準件，常用的材料是45鋼，由專門工廠生產制造。 根據裝配時的松緊狀態(tài)不同，鍵聯(lián)接可分為松鍵聯(lián)接和緊鍵聯(lián)接兩類。常用的松鍵聯(lián)接有：平鍵和半圓鍵聯(lián)接兩種。常用的緊鍵聯(lián)接有：楔鍵聯(lián)接和切向鍵聯(lián)接兩種。1.平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接可分為普通平鍵、導向平鍵和滑鍵聯(lián)接。第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接圖2-1 普通平鍵聯(lián)接（1）普通平鍵聯(lián)接第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接圖2-2

3、鍵槽的加工 a）端銑加工 b）盤銑加工 第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接圖2-3 導向平鍵聯(lián)接（2）導向平鍵和滑鍵聯(lián)接第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接圖2-4 滑鍵聯(lián)接第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接2.半圓鍵聯(lián)接圖2-5 半圓鍵聯(lián)接第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接3.楔鍵聯(lián)接圖2-6 楔鍵聯(lián)接a）普通楔鍵聯(lián)接 b）鉤頭楔鍵聯(lián)接 第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接4.切向鍵聯(lián)接圖2-7 切向鍵聯(lián)接第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接5.花鍵聯(lián)接圖2-8 花鍵聯(lián)接第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接圖2-9 花鍵的類型a）矩形花鍵 b）漸開線花鍵（1）矩形花鍵（2）漸開線花鍵第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接二、銷聯(lián)接圖2-10 作定位用的銷 銷是標準件，可用來作為定位零件，用以確定零

4、件間的相互位置；也可起聯(lián)接作用，以傳遞橫向力或轉矩；或作為安全裝置中的過載切斷零件。常用的銷有圓柱銷、圓錐銷和開口銷等，第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接圖2-12 安全銷圖2-11 傳遞橫向力和轉矩的銷第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接表2-1 常用銷的類型、特點和應用第一節(jié) 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接 第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構一、螺紋的一般知識1.螺紋的形成和種類圖2-14 螺紋的牙型 a）三角螺紋 b）矩形螺紋 c）梯形螺紋 d）鋸齒型螺紋圖2-13 螺紋的形成第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構圖2-15 螺紋的旋向和線數(shù) a）單線右旋 b）雙線左旋 c）三線右旋 第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構2.螺紋的幾何參數(shù)圖2-16 螺紋的幾

5、何參數(shù)第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構（1）大徑 是螺紋的最大直徑，外螺紋用表示，內螺紋用 表示。標準規(guī)定大徑為螺紋的公稱直徑。（2）小徑 是螺紋的最小直徑，外螺紋用1表示，內螺紋用1 表示。 （3）中徑 外螺紋用2表示，內螺紋用2表示。（4）螺距 是相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離，用 表示。（5）導程 用h表示。對于單線螺紋，h，對于線數(shù)為 的多線螺紋，則h。（6）牙型角 是在螺紋牙型上，兩相鄰牙側間的夾角，用表示。（7）螺紋升角 在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線 的平面的夾角，用表示。第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構3.常用螺紋的特點和應用表2-2 常用螺紋的代號、特點和應用第二節(jié)

6、螺紋聯(lián)接和螺旋機構（續(xù)）第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構二、螺紋代號和標記1.普通螺紋 粗牙普通螺紋的螺紋代號用字母與公稱直徑表示，細牙普通螺紋的螺紋代號用字母與公稱直徑螺距表示。當螺紋為左旋時，在代號之后加“LH”。2.管螺紋（1）55密封管螺紋 55密封管螺紋的標記由螺紋特征代號 和尺寸代號組成。其中圓錐外螺紋的特征代號為“”，圓 錐內螺紋的特征代號為”h”圓柱內螺紋的特征代號為 “p”；尺寸代號用分數(shù)表示，其單位為in（英寸）（2）55非密封管螺紋 55非密封管螺紋的標記由螺紋特征 代號、尺寸代號和公差等級代號組成。其中外螺紋公差 等級分A級和B級兩種；而內螺紋公差等級只有一種，故在 標記中不

7、必標出。第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構3.梯形螺紋和鋸齒形螺紋梯形螺紋和鋸齒形螺紋的標記方法與普通螺紋的標記方法相似。例如：Tr407LH-7H-L表示公稱直徑為40mm，螺距為7mm的左旋梯形螺紋（螺母），中徑公差帶代號為7H（頂徑公差帶代號不注），旋合長度代號為長旋合長度。Tr4014(P7)-LH-7e表示公稱直徑為40mm，導程為14mm（螺距為7mm）的左旋梯形螺紋（外螺紋），中徑公差帶代號為7e，中等旋合長度。B407-7A表示公稱直徑為40mm，螺距為7mm的鋸齒形螺紋（內螺紋），中徑公差帶代號為7A，中等旋合長度。B4014（P7）-LH-8c-L表示公稱直徑為40mm，導程為14

8、mm（螺距為7mm）的左旋鋸齒形螺紋（外螺紋），中徑公差帶代號為8c，長旋合長度。第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構三、螺紋聯(lián)接的基本類型和常用螺紋聯(lián)接件 螺紋聯(lián)接的基本類型有螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接和緊定螺釘聯(lián)接四種。 常用的螺紋聯(lián)接件有螺栓、雙頭螺柱、緊定螺釘、螺母、墊圈等。表2-3 螺紋聯(lián)接的基本類型第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構四、螺紋聯(lián)接的預緊和防松圖2-17 指針式扭力扳手1.螺紋聯(lián)接的預緊 螺紋聯(lián)接在裝配時一般都必須擰緊，使聯(lián)接在承受工作載荷之前就受到了預緊力的作用。第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構2.螺紋聯(lián)接的防松表2-4 螺紋聯(lián)接常用的防松方法第二節(jié) 螺紋聯(lián)接

9、和螺旋機構第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構（續(xù)）第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構圖2-18 臺虎鉗1螺桿 2活動鉗口 3固定鉗口 4螺母五、滑動螺旋機構1.單螺旋機構（1）螺母不動，螺桿轉動并作直線運動第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構圖2-19 螺旋千斤頂（2）螺桿不動，螺母轉動并作直線運動1螺桿 2螺母 3托盤第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構圖2-20 車床滑板絲杠螺母傳動（3）螺桿原位轉動，螺母作直線運動1螺桿 2螺母 3機架 4滑板第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構圖2-21 應力試驗機觀察鏡螺旋調整裝置1機架 2螺母 3螺桿 4觀察鏡（4）螺母原位轉動，螺桿直線運動第二節(jié) 螺紋聯(lián)接和螺旋機構

10、圖2-22 雙螺旋機構2.雙螺旋機構（1）差動螺旋機構（2）復式螺旋機構圖2-24 松緊螺套1、2螺母 3螺桿第三節(jié) 聯(lián)軸器與離合器 一、常用聯(lián)軸器1.聯(lián)軸器的分類第四節(jié) 截交線和相貫線圖2-25 軸線的相對偏移 a）軸向偏移x b）徑向偏移y c）角向偏移 d）綜合偏移x、y、第四節(jié) 截交線和相貫線2.常用聯(lián)軸器的分類（1）凸緣式聯(lián)軸器圖2-26 凸緣式聯(lián)軸器 a）用凸肩和凹槽對中 b）用鉸制孔用螺栓對中第四節(jié) 截交線和相貫線（2）套筒式聯(lián)軸器圖2-27 套筒式聯(lián)軸器 a）鍵聯(lián)接 b）銷聯(lián)接第四節(jié) 截交線和相貫線（3）滑塊聯(lián)軸器圖2-28 滑塊聯(lián)軸器 1、3半聯(lián)軸器 2中間圓盤第四節(jié) 截交線

11、和相貫線（4）齒式聯(lián)軸器圖2-29 齒式聯(lián)軸器 1、4半聯(lián)軸器 2、3凸緣外殼 5螺栓第四節(jié) 截交線和相貫線（5）萬向聯(lián)軸器圖2-30 十字軸萬向聯(lián)軸器1、2半聯(lián)軸器 3十字軸第四節(jié) 截交線和相貫線圖2-31 雙萬向聯(lián)軸器第四節(jié) 截交線和相貫線（6）彈性套柱銷聯(lián)軸器圖2-32 彈性套柱銷聯(lián)軸器1彈性圈 2柱銷第四節(jié) 截交線和相貫線（7）彈性柱銷聯(lián)軸器圖2-33 彈性柱銷聯(lián)軸器1尼龍柱銷 2擋板第四節(jié) 截交線和相貫線二、常用離合器1.牙嵌離合器圖2-34 牙嵌離合器1、3半離合器 2對中環(huán) 4滑環(huán)第四節(jié) 截交線和相貫線圖2-35 多片離合器2.片式離合器1主動軸 2主動軸套筒 3從動軸 4從動軸

12、套筒 5外摩擦片 6內摩擦片 7滑環(huán) 8杠桿 9調節(jié)螺母 10彈簧片第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法圖2-36 滾柱式超越離合器1星輪 2外圈 3滾柱 4彈簧頂桿3.超越離合器第四節(jié) 軸一、軸的分類圖2-37 心軸1.心軸a）固定心軸 b）轉動心軸第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法圖2-38 傳動軸2.傳動軸圖2-39 轉軸3.轉軸第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法 按照軸的結構形狀不同，又可分為：直軸與曲軸；光軸與階梯軸；實心軸與空心軸；剛性軸與撓性軸等。圖2-40 直軸圖2-41 曲軸a）光軸 b）階梯軸第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法圖2-42 空心軸圖2-43 撓性軸第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法

13、二、軸的常用材料 軸的材料應滿足強度、剛度、耐磨性和耐腐蝕性等方面的要求。軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。 碳素鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性小，經熱處理后可以提高其疲勞強度和耐磨性，故應用較廣。對于較重要的軸可用35、45、50等優(yōu)質碳素鋼，其中以45鋼應用最廣。對于受力較小或不重要的軸可采用Q235、Q255和Q275等普通碳素鋼。 合金鋼具有比碳素鋼更好的力學性能和可淬性，但對應力集中的敏感性強，價格也較貴，常用的合金鋼有20r、40r、35in、40n等。 球墨鑄鐵和合金鑄鐵具有良好的工藝性，并具有價廉、良好的吸振性和耐磨性以及對應力集中的敏感性小等優(yōu)點，常被用來代替鋼材制造大型轉

14、軸和結構形狀復雜的曲軸、凸輪軸和空心軸等。 軸的毛坯多數(shù)為軋制的圓鋼和鍛件。第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法表2-5 標準直徑（摘自GB/T 28222005）（單位：mm）三、階梯軸的結構軸的結構應當滿足下列基本要求，即：1）安裝在軸上的零件要有準確的定位和牢固而可靠的固定。2）良好的工藝性，便于軸的加工和軸上零件的裝拆和調整。3）軸上零件的位置和受力要合理，盡量減少應力集中，有利于提高軸的強度和剛度。4）有利于節(jié)省材料，減輕重量。1.軸的結構應滿足的基本要求2.階梯軸的特點及各部分名稱第五節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法圖2-44 階梯軸的結構1軸承蓋 2軸承 3軸 4齒輪 5套筒 6半聯(lián)軸器第五

15、節(jié) 組合體三視圖及尺寸注法3.確定階梯軸結構應考慮的幾個問題2）軸上零件的軸向固定是為了防止在軸向力作用下零件沿軸 線移動。1）軸上零件的周向固定是為了傳遞轉矩時防止零件與軸產 生相對轉動。表2-6 軸上零件的軸向固定方法第六節(jié) 識讀組合體三視圖第六節(jié) 識讀組合體三視圖（續(xù)）第六節(jié) 識讀組合體三視圖3）軸的結構形狀應便于加工、裝配和維修，具體如下： 對于需要磨削的軸段，應留有砂輪越程槽。 對于需要車制螺紋的軸段，應留有螺紋退刀槽。 在同一軸上直徑相差不大的軸段上的鍵槽，應盡可能采用 同樣規(guī)格的鍵槽截面尺寸，并布置在同一加工直線上。 為了便于軸上零件的裝配，軸端均應加工成45的倒角。 對于過盈配

16、合零件的裝入端常加工成10或30的導向錐 面。圖2-45 軸的結構工藝要求a）砂輪越程槽 b）螺紋退刀槽 c）鍵槽的布置 d）裝配倒角第五節(jié) 滑動軸承一、滑動軸承的結構類型圖2-46 整體式滑動軸承1.徑向滑動軸承（1）整體式滑動軸承1軸承座 2軸套第五節(jié) 滑動軸承圖2-47 對開式滑動軸承（2）對開式滑動軸承1軸承座 2軸承蓋 3雙頭螺柱 4上軸瓦 5下軸瓦第五節(jié) 滑動軸承圖2-48 調心式滑動軸承（3）調心式滑動軸承a）調心式滑動軸承結構 b）軸承端部的局部接觸第五節(jié) 滑動軸承2.止推滑動軸承 圖2-49 止推滑動軸承 1軸承座 2襯套 3徑向軸瓦 4止推軸瓦 5銷釘?shù)谖骞?jié) 滑動軸承 圖2

17、-50 止推軸頸 a）空心端面 b）環(huán)形 c）多環(huán)形第五節(jié) 滑動軸承二、軸瓦（軸套）的結構和材料1.軸瓦（軸套）的結構 圖2-51 軸套 a）光滑軸套 b）帶縱向油溝軸套第五節(jié) 滑動軸承 圖2-52 軸瓦的結構第五節(jié) 滑動軸承2.軸承材料表2-7 常用金屬軸承材料牌號、特點及應用第五節(jié) 滑動軸承三、滑動軸承的潤滑1.潤滑劑（2）潤滑脂（1）潤滑油2.潤滑裝置（2）脂潤滑（1）油潤滑第五節(jié) 滑動軸承圖2-56 油杯a）壓注式油杯 b）旋套式油杯 1鋼球 2、4杯體 3彈簧 5旋套圖2-58 油環(huán) 1油環(huán) 2軸頸 3上軸瓦第六節(jié) 滾動軸承一、滾動軸承的結構和類型1.滾動軸承的結構圖2-61 滾動軸

18、承的結構 1內圈 2外圈 3滾動體 4保持架第六節(jié) 滾動軸承圖2-62 滾動體的形狀a）球 b）圓柱滾子 c）圓錐滾子 d）鼓形滾子 e）滾針第六節(jié) 滾動軸承2.滾動軸承的類型及特性表2-8 滾動軸承的主要類型、特性及應用第六節(jié) 滾動軸承第六節(jié) 滾動軸承（續(xù)）第六節(jié) 滾動軸承第六節(jié) 滾動軸承3.滾動軸承的類型的選擇1）球軸承因為工作表面為點接觸，承載能力較低，抗沖擊能力 差，故適用于輕載、高轉速和要求旋轉精度較高的場合。滾 子軸承因為工作面為線接觸，承載能力較高，抗沖擊的能力 強。但對軸的撓曲敏感、且旋轉精度和極限轉速較低，故適 用于低速、重載或有沖擊載荷而軸的剛度大的場合。2）對于承受徑向載

19、荷和承受軸向載荷的場合，應根據不同的情 況來選用軸承類型。3）對于剛度較差、對中困難或多支點的軸，應選用調軸承，調 心軸承應成對使用。4）同等規(guī)格同等精度的各類軸承，球軸承比滾子軸承價廉，調 心軸承最貴。若沒有特殊要求，通常選用0級精度最為經濟。第六節(jié) 滾動軸承二、滾動軸承的代號1.基本代號（2）尺寸系列代號（1）類型代號（3）內徑代號表2-9 尺寸系列代號第六節(jié) 滾動軸承2.前置和后置代號1）前置代號表示成套軸承分部件，用字母表示，例如：用字母L 表示可分離軸承的可分離內圈或外圈；用字母K表示滾子和保 持架組件等。表2-10 常用內徑代號第六節(jié) 滾動軸承2）后置代號共分8組，用字母（或加數(shù)字

20、）表示，標注在基本代 號的右側并與基本代號間相距半個漢字距。表2-11 公差等級代號第六節(jié) 滾動軸承滾動軸承代號舉例：第六節(jié) 滾動軸承三、滾動軸承的潤滑和密封1.滾動軸承的潤滑 滾動軸承潤滑的主要目的是減小摩擦與磨損、防銹、吸振與冷卻。 一般情況下滾動軸承多采用潤滑脂潤滑。 潤滑油的摩擦阻力小，潤滑可靠，但需要有較復雜的密封裝置和供油設備，通常用于高速或高溫場合。2.滾動軸承的密封第六節(jié) 滾動軸承表2-12 滾動軸承常用的密封形式第六節(jié) 滾動軸承（續(xù)）第七節(jié) 彈簧一、彈簧的功用1）緩沖和減振功用，例如車輛和電梯中的緩沖彈簧，精密設 備中的隔振彈簧等。2）控制機構的運動功用，例如凸輪機構和離合器

21、中的彈簧。3）儲存及輸出能量功用，例如鐘表、儀器和玩具中的發(fā)條。4）測量力的大小功用，例如彈簧秤和測力器中的彈簧。二、彈簧的類型表2-13 常用彈簧的類型、特點和應用第七節(jié) 彈簧第七節(jié) 彈簧(續(xù))第七節(jié) 彈簧三、彈簧的材料表2-14 常用彈簧的牌號、特性及應用1鍵的功用是什么?2試述松鍵聯(lián)接和緊鍵聯(lián)接的工作特點。常用的松鍵聯(lián)接 和緊鍵聯(lián)接各有哪些?3試述普通平鍵、導向平鍵、滑鍵和半圓鍵的結構特點及 應用場合。4試述楔鍵、切向鍵的結構特點及其應用場合。5試述銷聯(lián)接的主要類型及其應用。6試述花鍵聯(lián)接的結構特點、類型及應用場合。7螺紋有哪些主要參數(shù)?螺距與導程有何區(qū)別?8細牙普通螺紋與粗牙普通螺紋相

22、比性能和應用上有何不 同?9試述55非密封管螺紋和55密封管螺紋的特點及應用 場合。10試述梯形螺紋和鋸齒形螺紋的特點及應用場合。11試說明下列螺紋代號的含義：M20、M10-5g6g、M242-5H6 H-L、M30-5g6g-S、G12、G58-LH、G14、 、Rc3 8、R38、Tr367-LH-7H、B4012（P6）-7A。12試述螺紋聯(lián)接的基本類型、結構特點及應用場合。13螺紋聯(lián)接為什么要防松?常用的防松方法有哪幾種?14普通螺旋機構有哪幾種型式?15差動螺旋機構和復式螺旋機構各有什么特點?應用于什么場合?16聯(lián)軸器和離合器的功用是什么?它們之間有什么區(qū)別?17被聯(lián)接兩軸間的偏移包括哪些內容?18試述常用聯(lián)軸器的類型、特點及應用場合。19十字軸萬向聯(lián)軸器為什么經常要成對使用?20對離合器的基本要求