機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章1課件

機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案19-20章[1]2022/10/28機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案19-20章[1]2022/10/22機1由多對齒輪所組成的傳動系統(tǒng)稱為齒輪系，簡稱輪系。按照傳動時各齒輪的軸線位置是否固定，輪系分為定軸輪系和行星輪系兩種基本類型。傳動時所有齒輪的幾何軸線位置均固定不變，這種輪系統(tǒng)稱為定軸輪系。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]由多對齒輪所組成的傳動系統(tǒng)稱為齒輪系，簡稱輪2圖13-1定軸輪系機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-1定軸輪系機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]3傳動時齒輪g的幾何軸線繞齒輪a、b和構(gòu)件H的共同軸線轉(zhuǎn)動，這樣的輪系統(tǒng)稱為行星輪系。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]傳動時齒輪g的幾何軸線繞齒輪a、b和構(gòu)件H的4圖13-2行星輪系機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-2行星輪系機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]513.1.1輪系的傳動比輪系始端主動輪與末端從動輪的轉(zhuǎn)速之比值，稱為輪系的傳動比，用i1k表示，即13.1定軸輪系傳動比的計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]13.1.1輪系的傳動比13.1定軸輪系傳動比的計算613.1.2定軸輪系傳動比的計算1．一對齒輪的傳動比機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]13.1.2定軸輪系傳動比的計算1．一對齒輪的傳動比機械7圖13-3圓柱齒輪傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-3圓柱齒輪傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[18故其傳動比可寫為機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]故其傳動比可寫為機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]9圖13-4圓錐齒輪傳動圖13-5蝸桿傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-4圓錐齒輪傳動圖13-5蝸桿傳動10輪系傳動比大小的計算通式為

2．定軸輪系傳動比大小的計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]輪系傳動比大小的計算通式為

2．定軸輪系傳動比大小的計算機械11（1）(?1)m法3．從動輪轉(zhuǎn)向的確定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（1）(?1)m法3．從動輪轉(zhuǎn)向的確定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案112（2）畫箭頭法先畫出主動輪的轉(zhuǎn)向箭頭，根據(jù)前述一對齒輪傳動轉(zhuǎn)向的箭頭表示法，依次畫出各輪的轉(zhuǎn)向。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（2）畫箭頭法機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]13對于含有圓錐齒輪、蝸桿傳動的定軸輪系，由于在軸線不平行的兩齒輪傳動比前加正負號沒有意義，所以從動輪的轉(zhuǎn)向只能用逐對標定齒輪轉(zhuǎn)向箭頭的方法來確定，而不能采用(?1)m法。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]對于含有圓錐齒輪、蝸桿傳動的定軸輪系，由于在1413.2.1行星輪系的組成行星輪系有以下三種基本構(gòu)件。（1）行星輪行星輪即作行星運動的齒輪，用符號g表示。13.2行星輪系傳動比的計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]13.2.1行星輪系的組成13.2行星輪系傳動比的計15圖13-8行星輪系的組成機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-8行星輪系的組成機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[16（2）行星架用于支承行星輪并使其得到公轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱行星架，用符號H表示。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（2）行星架機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]17（3）中心輪在行星輪系傳動中，與行星輪相嚙合且軸線位置固定的齒輪稱為中心輪，用符號K表示。通常將外齒中心輪稱為太陽輪，用符號a表示；將內(nèi)齒中心輪稱為內(nèi)齒圈，用符號b表示。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（3）中心輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]181．2K-H型2．3K型3．K-H-V型13.2.2行星輪系的分類機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．2K-H型13.2.2行星輪系的分類機械設(shè)計基礎(chǔ)電子19序號型

號傳

動

簡

圖傳動比范圍傳動效率傳動功率范圍制造工藝性應用場合說明按基本構(gòu)件命名按嚙合方式命名12K-H型NGW型2.8～12.50.97～0.99不限加工與裝配工藝較簡單用于任何工作情況下，功率大小不受限制具有內(nèi)外嚙合2K-H型單級傳動22K-H型NW型7～170.97～0.99不限因有雙聯(lián)行星輪，加工與裝配復雜化同NGW型具有雙排內(nèi)外嚙合2K-H型傳動32K-H型NN型30～100，傳動功率很小時，可達1700效率低，且隨傳動比i的增大而下降，并有自鎖可能小于或等于30kW制造精度要求較高適用于短期間斷工作場合，推薦用于特輕型工作制度雙排內(nèi)嚙合2K-H型傳動42K-H型WW型1.2至幾千效率低，且隨傳動比i的增大而下降，并有自鎖可能15kW制造與裝配工藝性不佳推薦只在特輕型工作制度下用，最好不用于傳力傳動雙排外嚙合2K-H型傳動53K型NGWN型20～100，小功率可達500以上效率低、且隨傳動比i的增大而下降，并有自鎖可能96kW制造與裝配工藝性不佳適用于短期間斷工作場合具有內(nèi)外嚙合的3K型傳動6K-H-V型N型7～710.7～0.9496kW齒形及輸出機構(gòu)要求較高適用于平行軸傳動內(nèi)嚙合K-H-V型傳動表13-1 常用行星傳動機構(gòu)的基本性能機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]序號型號傳動簡圖傳動比范圍傳動效率傳動功率范圍20行星輪系與定軸輪系的根本區(qū)別在于行星輪系中具有轉(zhuǎn)動的行星架，從而使得行星輪既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)。因此，行星輪系各構(gòu)件間的傳動比不能直接引用定軸輪系傳動比的公式來計算。13.2.3行星輪系傳動比的計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]行星輪系與定軸輪系的根本區(qū)別在于行星輪系中具21圖13-9行星輪系與其轉(zhuǎn)化輪系機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-9行星輪系與其轉(zhuǎn)化輪系機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案19222構(gòu)

件行星輪系中的轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速nH中心輪ana中心輪bnb行星輪gng行星架HnH表13-2 各構(gòu)件在轉(zhuǎn)化前后的轉(zhuǎn)速機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]構(gòu)件行星輪系中的轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)化輪系中的轉(zhuǎn)速nH中心輪ana23轉(zhuǎn)化輪系中齒輪a與齒輪b的傳動比為機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]轉(zhuǎn)化輪系中齒輪a與齒輪b的傳動比為機械設(shè)計基24行星輪系的轉(zhuǎn)化輪系傳動比的一般計算式為機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]行星輪系的轉(zhuǎn)化輪系傳動比的一般計算式為機械設(shè)25必須注意以下幾點。①由于對各構(gòu)件所加的公共轉(zhuǎn)速（?nH）與各構(gòu)件原來的轉(zhuǎn)速是代數(shù)相加的，所以齒輪j和k的軸線與行星架H的軸線必須重合或互相平行。齒輪j、k可以是中心輪或行星輪。②的正負只表示轉(zhuǎn)化輪系中j、k的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而不是行星輪系中二者的轉(zhuǎn)向關(guān)系。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]必須注意以下幾點。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案19226③。為轉(zhuǎn)化輪系中輪j、k的轉(zhuǎn)速之比（），其大小及正負號應按求定軸輪系傳動比的方法確定。在確定的正負號時，對于圓柱齒輪組成的行星輪系，可用(?1)m法，自齒輪j至齒輪k按傳動順序判定中間各輪的主從動地位和外嚙合齒輪對數(shù)m；對于圓錐齒輪組成的行星輪系，用畫箭頭法。而ijk是行星輪系中輪j、k的絕對轉(zhuǎn)速之比（即nj/nk），其大小及正負號只能由式（13-4）計算出未知轉(zhuǎn)速后再確定。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]③。為轉(zhuǎn)化輪系中輪j、k的轉(zhuǎn)速之比（），其大小及正負號應按27④將已知轉(zhuǎn)速代入式（13-4）求解未知轉(zhuǎn)速時，應注意轉(zhuǎn)向。若假定某一方向的轉(zhuǎn)動為正，其相反方向的轉(zhuǎn)向就是負。必須將轉(zhuǎn)速大小連同其符號一同代入公式計算。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]④將已知轉(zhuǎn)速代入式（13-4）求解未知轉(zhuǎn)速時，應注意轉(zhuǎn)向。28計算組合行星輪系傳動比的一般方法和步驟如下。1．正確劃分出基本類型的輪系2．分別列出傳動比計算式3．聯(lián)立求解13.3組合行星輪系傳動比的計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]計算組合行星輪系傳動比的一般方法和步驟如下。291．實現(xiàn)相距較遠的兩軸間運動和動力的傳遞2．實現(xiàn)分路傳動3．實現(xiàn)變速傳動4．獲得較大的傳動比5．實現(xiàn)運動的合成和分解13.4輪系的功用機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．實現(xiàn)相距較遠的兩軸間運動和動力的傳遞13.4輪系的功30（1）用作運動的合成（2）用作運動的分解機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（1）用作運動的合成機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]31圖13-14利用輪系減小傳動尺寸圖13-15鐘表傳動示意圖機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-14利用輪系減小傳動尺寸圖13-15鐘表傳32圖13-16汽車后橋差速器機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-16汽車后橋差速器機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章3313.5.1漸開線少齒差行星傳動漸開線少齒差行星傳動的傳動比較大、結(jié)構(gòu)緊湊，但效率較低，行星架軸承的壽命較短，故目前只用于小功率傳動。13.5幾種特殊行星傳動簡介機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]13.5.1漸開線少齒差行星傳動13.5幾種特殊行星34其傳動原理、運動輸出機構(gòu)等均與漸開線一齒差行星傳動相同，唯一區(qū)別在于齒輪的齒廓不是漸開線，而是擺線。擺線針輪行星傳動的傳動比為13.5.2擺線針輪行星傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]其傳動原理、運動輸出機構(gòu)等均與漸開線一齒差行35圖13-18擺線針輪行星傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-18擺線針輪行星傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章36諧波齒輪傳動是利用行星傳動原理而發(fā)展起來的新型傳動。13.5.3諧波齒輪傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]諧波齒輪傳動是利用行星傳動原理而發(fā)展起來的新37圖13-19諧波齒輪傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖13-19諧波齒輪傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[38第14章帶傳動和鏈傳動概述14.1V帶和帶輪14.2帶傳動工作情況分析14.3V帶傳動的設(shè)計計算14.4V帶傳動的張緊與維護14.5機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]第14章帶傳動和鏈傳動概述14.1V帶和帶輪1439滾子鏈和鏈輪

14.7其他帶傳動簡介14.6鏈傳動的使用和維護

14.9滾子鏈傳動的設(shè)計14.8機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]滾子鏈和鏈輪14.7其他帶傳動簡介14.6鏈傳動的使用和維4014.1概述帶傳動一般由主動帶輪1、從動帶輪2及傳動帶3組成（如圖14-1所示）。帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶，借助它們間的摩擦或嚙合，在兩軸（或多軸）間傳遞運動或動力的一種機械傳動。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.1概述帶傳動一般由主動帶輪41根據(jù)工作原理的不同，帶傳動分為摩擦帶傳動和嚙合帶傳動兩大類，見圖14-1和表14-1，其中最常見的是摩擦帶傳動。14.1.1帶傳動的種類機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]根據(jù)工作原理的不同，帶傳動分為摩擦帶傳動和嚙42圖14-1帶傳動簡圖機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-1帶傳動簡圖機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]43類

型種

類摩擦型平帶傳動普通平帶（膠帆布平帶）、皮革帶、棉織帶、毛織帶、錦綸片復合平帶（聚酰胺片基平帶）、繩芯橡膠平帶、鋼帶……V帶傳動普通V帶、輕型V帶、窄V帶、汽車V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、活絡(luò)V帶、寬V帶（無級變速帶）……特殊帶傳動多楔帶、雙面V帶（六角帶）、圓帶……嚙合型同步帶傳動梯形齒同步帶、弧齒同步帶（HTD帶、STPD帶）表14-1 帶傳動種類機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]類型種類摩擦型平帶傳動普通平帶（膠帆布平帶）44圖14-2帶的截面形狀機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-2帶的截面形狀機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[145根據(jù)用途不同，傳動帶還可分為一般工業(yè)用帶、汽車用帶、農(nóng)機用帶和家用電器用帶。幾種常用傳動帶種類及其簡要特點見表14-2。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]根據(jù)用途不同，傳動帶還可分為一般工業(yè)用帶、汽46種

類簡

要

特

點普通平帶（膠帆布平帶）承載層為掛膠帆布，多層粘合硫化而成；有開邊式和包邊式兩種；抗拉強度較大，價廉，耐熱、耐油性能差；多用于軸間距較大的傳動錦綸片復合平帶（聚酰胺片基平帶）承載層為改性聚酰胺片（又稱尼龍），單層或多層粘合；工作面貼有鉻鞣革、膠帆布或特殊織物；強度高，曲撓性好；適用于大、中功率和速度高的傳動繩芯橡膠平帶承載層為滌綸繩芯；有橡膠帶和聚氨酯兩種；帶體薄而軟，曲撓性好；適用于高速傳動普通V帶承載層有繩芯和簾布兩種；帶高h與節(jié)寬bp比為0.7、楔角為40°的環(huán)形帶；當量摩擦系數(shù)大，工作面與輪槽的粘附性好，對沖擊載荷的敏感性比窄V帶低；價廉、應用最廣窄V帶承載層為繩芯；帶高h與節(jié)寬bp比為0.9、楔角為40°的環(huán)形帶；除具有普通V帶的特點外，能承受較大的預緊力，允許速度和曲撓次數(shù)高；適用于大功率、高速而緊湊的傳動聯(lián)組V帶是將若干根普通V帶或窄V帶的頂面用膠帆布等距粘結(jié)在一起；傳動時各根V帶的載荷均勻，可防止振動和扭轉(zhuǎn)；適用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、載荷變動大的傳動齒形V帶結(jié)構(gòu)和普通V帶、窄V帶相同，承載層為繩芯，內(nèi)圈制成齒形；散熱性好，是曲撓性最好的V帶梯形齒同步帶工作面有梯形齒，承載層為繩芯（玻璃纖維繩芯、鋼絲繩芯等），基體為氯丁膠，小尺寸帶也有用聚氨酯橡膠澆注的；靠嚙合傳動，傳動比準確，軸壓力較小，耐油、耐磨性能好；安裝要求高，用于要求同步的傳動；載荷大應選用氯丁膠同步帶；載荷小或有耐油要求時，可選用聚氨酯同步帶表14-2常用傳動帶種類及其簡要特點機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]種類簡要特點普通平帶承載層為掛膠帆布，多層粘合47摩擦帶傳動的主要優(yōu)點是：①因帶是彈性體，可以緩沖和吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲?。虎诋攤鲃舆^載時，帶在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；③可用于中心距較大的傳動；④結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、成本低。其主要缺點是：①傳動比不準確；②外廓尺寸大；③傳動效率低；④帶的壽命短；⑤不宜用于高溫易燃場合。14.1.2摩擦帶傳動的主要特點和應用范圍機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]摩擦帶傳動的主要優(yōu)點是：①因帶是彈性體，可以48帶傳動適用于傳遞功率不大或不需要保證精確傳動比的場合。在多級減速裝置中，帶傳動通常配置在高速級。普通V帶傳遞的功率一般不超過100kW，帶的工作速度為5～35m/s。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]帶傳動適用于傳遞功率不大或不需要保證精確傳動4914.2.1V帶V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、寬V帶等多種類型，見表14-3。14.2V帶和帶輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.2.1V帶14.2V帶和帶輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教50名稱普通V帶窄V帶聯(lián)組V帶簡圖名稱寬V帶齒形V帶大楔角V帶簡圖表14-3 V帶的類型與結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]名稱普通V帶窄V帶聯(lián)組V帶簡圖名稱寬V帶齒形V帶大楔角V帶簡511．V帶帶輪的材料及設(shè)計要求設(shè)計V帶帶輪時，應滿足的主要要求有：結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；與帶輪接觸的輪槽表面粗糙度要低，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。14.2.2V帶帶輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．V帶帶輪的材料及設(shè)計要求14.2.2V帶帶輪機械設(shè)計52帶輪由輪緣（外圈環(huán)形部分）、輪轂（與軸聯(lián)接的筒形部分）和輪輻（聯(lián)接輪緣和輪轂的中間部分）三部分組成。2．V帶帶輪的結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]帶輪由輪緣（外圈環(huán)形部分）、輪轂（與軸聯(lián)接的53圖14-4V帶帶輪的典型結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-4V帶帶輪的典型結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案192054輪槽工作面不應有砂眼、氣孔，輪輻及輪轂不應有縮孔和較大的凹陷3．帶輪的技術(shù)要求機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]輪槽工作面不應有砂眼、氣孔，輪輻及輪轂不應有5514.3.1帶傳動的受力分析由于帶以初拉力F0張緊地套在兩個帶輪上，在F0的作用下，帶與帶輪的接觸面上產(chǎn)生正壓力。14.3帶傳動工作情況分析機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.3.1帶傳動的受力分析14.3帶傳動工作情況分56圖14-5帶傳動的工作原理機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-5帶傳動的工作原理機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章57帶是彈性體，在傳動過程中，由于受拉力而產(chǎn)生彈性變形，但由于緊邊和松邊的拉力不同，因而彈性變形也不同。14.3.2帶的彈性滑動和打滑機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]帶是彈性體，在傳動過程中，由于受拉力而產(chǎn)生彈58圖14-6帶的彈性滑動示意圖

（箭頭表示帶輪對帶的摩擦力方向）機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-6帶的彈性滑動示意圖

（箭頭表示帶輪對帶的摩擦力59這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動，稱為彈性滑動。這是帶傳動正常工作時固有的特性，是不可避免的。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動60彈性滑動引起的后果是：從動輪的圓周速度低于主動輪的圓周速度，產(chǎn)生了速度損失；降低了傳動效率，增加帶的磨損，縮短帶的壽命；使帶溫升高。從動輪圓周速度的降低量可用滑動率

來表示，即機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]彈性滑動引起的后果是：從動輪的圓周速度低于主61若工作載荷超過這個極限值，帶將沿整個接觸弧滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑是由于過載所引起的帶在帶輪上的全面滑動，打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應當避免。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]若工作載荷超過這個極限值，帶將沿整個接觸弧滑6214.4.1失效形式和設(shè)計準則帶傳動的主要失效形式是打滑和帶的疲勞破壞。因此，帶傳動的設(shè)計準則是：在保證帶傳動不打滑的前提下，具有一定的疲勞強度和壽命。14.4V帶傳動的設(shè)計計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.4.1失效形式和設(shè)計準則14.4V帶傳動的設(shè)計6314.4.2單根V帶的基本額定功率14.4.3原始數(shù)據(jù)及設(shè)計內(nèi)容14.4.4設(shè)計步驟及參數(shù)選擇1．確定設(shè)計功率機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.4.2單根V帶的基本額定功率機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案164工

作

情

況空、輕載起動重載起動每天工作小時數(shù)/h<1010～16>16<1010～16>16載荷變動微小液體攪拌機、通風機和鼓風機（≤7.5kW）、離心式水泵和壓縮機、輕型輸送機1.01.11.21.11.21.3載荷變動小帶式輸送機（不均勻負荷）、通風機（＞7.5kW）、旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機（非離心式）、發(fā)電機、金屬切削機床、印刷機、旋轉(zhuǎn)篩、鋸木機和木工機械1.11.21.31.21.31.4載荷變動較小制磚機、斗式提升機、往復水泵和壓縮機、起重機、麻粉機、沖剪機床、橡膠機械、振動篩、紡織機械、重載輸送機1.21.31.41.41.51.6載荷變動較大破碎機（旋轉(zhuǎn)式、鄂式等）、磨碎機（球磨、棒磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8表14-12 工作情況系數(shù)KA機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]工作情況空、輕載起動重載起動每天工作小時數(shù)/h<101652．選擇帶型3．確定帶輪的基準直徑dd1和dd2（1）初選小帶輪的基準直徑dd1帶輪直徑越小，結(jié)構(gòu)越緊湊，但彎曲應力增大，壽命降低，而且?guī)У乃俣纫步档停瑔胃鶐У幕绢~定功率減小，所以小帶輪的基準直徑dd1不宜選得太小。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]2．選擇帶型機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]66（2）驗算帶的速度v（3）計算從動輪的基準直徑dd24．確定中心距a和帶的基準長度Ld機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（2）驗算帶的速度v機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]67如果中心距未給出，可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要按下式給定的范圍初定中心距a00.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]如果中心距未給出，可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要按下式68a0取定后，根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系，按下式計算所需帶的基準長度Ld0機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]a0取定后，根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系，按下式計算69考慮到安裝調(diào)整和張緊的需要，實際中心距的變動范圍為amin=a?0.015Ld amax=a+0.03Ld機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]考慮到安裝調(diào)整和張緊的需要，實際中心距的變動705．驗算小帶輪包角16．確定帶的根數(shù)z其計算公式為 [P1]=(P1+P1)K

KL機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]5．驗算小帶輪包角1機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]71V帶的根數(shù)可用下式計算z==機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]V帶的根數(shù)可用下式計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]72F0=500+qv2

7．確定帶的初拉力F0機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]7．確定帶的初拉力F0機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]73圖14-9初拉力的測定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-9初拉力的測定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[174為了設(shè)計安裝帶傳動的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的徑向壓力FQ。8．計算對軸的壓力FQ機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]為了設(shè)計安裝帶傳動的軸和軸承，必須確定帶傳動75圖14-10帶傳動對軸的壓力機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-10帶傳動對軸的壓力機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案192076確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸和加工要求，繪制帶輪工作圖。9．帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸和加工要求，繪制帶輪7714.5.1V帶傳動的張緊裝置由于傳動帶的材料不是完全的彈性體，因而帶在工作一段時間后會發(fā)生塑性伸長而松弛，使張緊力降低。14.5V帶傳動的張緊與維護機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.5.1V帶傳動的張緊裝置14.5V帶傳動的張緊78張緊方法表14-15特點和應用調(diào)節(jié)軸間距離定期張緊表14-15（a）多用于水平或接近水平的傳動；（b）多用于垂直或接近垂直的傳動，是最簡單的通用方法自動張緊表14-15（c）是靠電機的自重或定子的反力矩張緊，多用于小功率傳動。應使用電機和帶輪的轉(zhuǎn)向有利于減輕配重或減小偏心距；（d）常用于帶傳動的試驗裝置表14-15 帶傳動的張緊方法機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]張緊方法表14-15特點和應用調(diào)定表14-15（a）多用于水79張緊方法簡

圖特點和應用張緊輪定期張緊（e）適用于當中心距不便調(diào)整時，可任意調(diào)節(jié)預緊力，增大包角，容易裝卸；但影響帶的壽命，不能逆轉(zhuǎn)。張緊輪的直徑dz應大于等于d1，至少為0.8d1，且應安裝在帶的松邊續(xù)表機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]張緊方法簡圖特點和應用張定（e）適用于當中心距不便調(diào)80正確安裝、使用和妥善保養(yǎng)，是保證帶傳動正常工作、延長膠帶壽命的有效措施。一般應注意以下幾點。14.5.2帶傳動的使用和維護機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]正確安裝、使用和妥善保養(yǎng)，是保證帶傳動正常工81①安裝時兩輪軸線應相互平行，各帶輪軸線的平行度應小于0.006a（a為軸間距）；兩輪相對應的V型槽的對稱平面應重合，誤差不得超過20'（如圖14-11所示），否則將加劇帶的磨損，甚至使帶從帶輪上脫落。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]①安裝時兩輪軸線應相互平行，各帶輪軸線的平行度應小于0.082圖14-11帶輪安裝的位置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-11帶輪安裝的位置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章83②安裝V帶時，應先縮小中心距，將V帶套入槽中后，再調(diào)整中心距并予以張緊，不應將帶硬往帶輪上撬，以免損壞帶的工作表面和降低帶的彈性。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]②安裝V帶時，應先縮小中心距，將V帶套入槽中后，再調(diào)整中心84③膠帶不宜與酸、堿或油接觸，工作溫度不宜超過60℃，應避免日光直接曝曬。④帶傳動裝置應加防護罩，以免發(fā)生意外事故。⑤定期檢查膠帶，發(fā)現(xiàn)其中一根過度松弛或疲勞破壞時，應全部更換新帶，不能新舊混合使用。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]③膠帶不宜與酸、堿或油接觸，工作溫度不宜超過60℃，應避免8514.6.1同步帶傳動同步帶傳動綜合了帶傳動和鏈傳動的優(yōu)點。14.6其他帶傳動簡介機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.6.1同步帶傳動14.6其他帶傳動簡介機械設(shè)計86圖14-12同步帶的類型機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-12同步帶的類型機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[87帶速v＞30m/s、高速軸轉(zhuǎn)速n=10000～50000r/min的帶傳動稱為高速帶傳動。14.6.2高速帶傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]帶速v＞30m/s、高速軸轉(zhuǎn)速n=1000088圖14-13高速帶輪輪緣機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-13高速帶輪輪緣機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[89多楔帶傳動見圖14-14。14.6.3多楔帶傳動圖14-14多楔帶傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]多楔帶傳動見圖14-14。14.6.3多楔帶傳動圖149014.7.1鏈傳動的工作原理和特點鏈傳動是由主動鏈輪1、從動鏈輪2和環(huán)繞在鏈輪上的鏈條3組成（如圖14-15所示）。14.7滾子鏈和鏈輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.7.1鏈傳動的工作原理和特點14.7滾子鏈和鏈91圖14-15鏈傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-15鏈傳動機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]92鏈傳動與其他傳動相比，主要有以下特點。①與帶傳動相比：沒有滑動現(xiàn)象；能保持準確的平均傳動比；鏈條不需太大的張緊力，對軸壓力較??；傳遞的功率較大，效率較高，低速時能傳遞較大的圓周力。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]鏈傳動與其他傳動相比，主要有以下特點。機械設(shè)93②與齒輪傳動相比：鏈傳動的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低廉；傳動中心距適用范圍較大（中心距最大可達十多米）；能在高溫、多塵、油污等惡劣的條件下工作。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]②與齒輪傳動相比：鏈傳動的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低廉；傳94③由于鏈條進入鏈輪后形成多邊形折線（見圖14-16），從而使鏈條速度忽大忽小地周期性變化，并伴有鏈條的上下抖動。因此鏈傳動的瞬時傳動比不恒定，傳動平穩(wěn)性較差，工作時振動、沖擊、噪聲較大，不宜用于載荷變化很大、高速和急速反轉(zhuǎn)的場合。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]③由于鏈條進入鏈輪后形成多邊形折線（見圖14-16），從而95圖14-16鏈傳動的速度分析機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-16鏈傳動的速度分析機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案192096根據(jù)用途的不同，鏈傳動可分為傳動鏈、起重鏈和牽引鏈。傳動鏈主要用來傳遞動力；起重鏈主要用在起重機中提升重物；牽引鏈主要用在運輸機械中移動重物。14.7.2鏈傳動的類型和應用機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]根據(jù)用途的不同，鏈傳動可分為傳動鏈、起重鏈和97圖14-17滾子鏈和齒形鏈機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-17滾子鏈和齒形鏈機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章98滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖14-17(a)所示，它由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成。內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈配合。14.7.3滾子鏈的結(jié)構(gòu)和標準機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖14-17(a)所示，它由內(nèi)99圖14-18雙排滾子鏈機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-18雙排滾子鏈機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1100滾子鏈已標準化，有A、B兩種系列產(chǎn)品，A系列用于重載、較高速度和重要的傳動，B系列用于一般傳動。常用的A、B系列滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸見表14-16。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]滾子鏈已標準化，有A、B兩種系列產(chǎn)品，A系列101鏈號節(jié)距

p/mm排距

p1/mm滾子外徑

d1/mm

（最大）內(nèi)鏈節(jié)

內(nèi)寬

b1/mm（最?。╀N軸直徑

d2/mm

（最大）內(nèi)鏈板

高度

h2/mm

（最大）極限拉伸載荷單排質(zhì)量

q/(kg/m)單排Q/N

（最?。╇p排Q/N

（最小）三排Q/N

（最?。?5B8.005.645.003.002.317.1144007800111000.1806B9.52510.246.355.723.288.26890016900249000.4008A12.7014.387.957.853.9612.071380027600414000.6008B12.7014.388.517.754.4511.811780031100445000.7010A15.87518.1110.169.405.0815.092180043600654001.0012A19.0522.7811.9112.575.9418.083110062300934001.5016A25.4029.2915.8815.757.9224.13556001112001668002.6020A31.7535.7619.0518.909.5330.18867001735002602003.8024A38.1045.4422.2325.2211.1036.201246002491003737005.6028A44.4548.8725.4025.2212.7042.241690003381005071007.50表14-16 傳動用短節(jié)距精密滾子鏈的主要尺寸機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]鏈號節(jié)距

p/mm排距

p1/mm滾子外徑

d1/mm

（最102滾子鏈的標記為 鏈號—排數(shù)整鏈鏈節(jié)數(shù)國標編號機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]滾子鏈的標記為機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1031．鏈輪的齒形鏈輪輪齒的齒形應保證鏈節(jié)能自由地進入或退出嚙合，在嚙合時應保證良好的接觸，同時它的形狀應盡可能地簡單，便于加工。14.7.4滾子鏈鏈輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．鏈輪的齒形14.7.4滾子鏈鏈輪機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案104圖14-20鏈輪齒形機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-20鏈輪齒形機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1052．鏈輪的結(jié)構(gòu)3．鏈輪的材料機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]2．鏈輪的結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]106圖14-21鏈輪的結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-21鏈輪的結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[110714.8.1滾子鏈的失效形式鏈傳動的失效大多是鏈條失效，其主要失效形式有鏈條疲勞破壞、鉸鏈磨損、鉸鏈膠合和鏈條拉斷。14.8滾子鏈傳動的設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.8.1滾子鏈的失效形式14.8滾子鏈傳動的設(shè)計108在特定實驗條件下，通過實驗可得到各種不同型號鏈條在不同轉(zhuǎn)速下所能傳遞的額定功率P0。圖14-22所示是國產(chǎn)滾子鏈的額定功率曲線圖。14.8.2額定功率曲線機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]在特定實驗條件下，通過實驗可得到各種不同型號109圖14-22A系列滾子鏈額定功率曲線（v＞0.6m/s）機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-22A系列滾子鏈額定功率曲線（v＞0.6m/s）1101．中、高速鏈傳動（v≥0.6m/s）的設(shè)計計算（1）選擇鏈輪齒數(shù)14.8.3鏈傳動的設(shè)計步驟和主要參數(shù)的選擇機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．中、高速鏈傳動（v≥0.6m/s）的設(shè)計計算14.8.3111V/(m/s)0.6～33～8>8z117～1919～2123～25表14-19 按v選取小鏈輪齒數(shù)z1機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]V/(m/s)0.6～33～8>8z117～1919～212112（2）選定鏈條型號并確定鏈的節(jié)距鏈傳動的計算功率可由下式確定Pc=KA·KzP

機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（2）選定鏈條型號并確定鏈的節(jié)距機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920113工作機特性原動機特性轉(zhuǎn)動平穩(wěn)輕微振動中等振動特性工作機舉例電動機、裝有液力變矩器的內(nèi)燃機四缸或四缸以上內(nèi)燃機少于四缸的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)離心泵和壓縮機、印刷機、地毯和喂料輸送機、紙壓光機、自動電梯、液體攪拌機、風扇1.01.11.3中等振動多缸泵和壓縮機、水泥攪拌機、壓力機、剪床、載荷非恒定輸送機、固體攪拌機、球磨機1.41.51.7嚴重振動刨煤機、電鏟、軋機、橡膠加工機、單缸泵和壓縮機、石油鉆機1.81.92.1表14-20 工作情況系數(shù)KA

機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]工作機特性原動機特性轉(zhuǎn)動平穩(wěn)輕微振動中114（3）校核鏈速（4）初定中心距（5）確定鏈條節(jié)數(shù)（6）計算實際中心距機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（3）校核鏈速機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]115實際使用時，應保證鏈條松邊有一定的下垂度，故實際中心距應比按式（14-27）計算所得的中心距約小2～5mm。鏈傳動往往做成中心距可調(diào)的，以便鏈節(jié)伸長后可定期調(diào)整其松緊程度。（7）計算有效圓周力及作用在軸上的壓力2．低速鏈傳動（v<0.6m/s）的設(shè)計計算機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]實際使用時，應保證鏈條松邊有一定的下垂度，故11614.9.1鏈傳動的布置合理地布置、張緊鏈傳動，對鏈傳動的工作能力和使用壽命影響較大。14.9鏈傳動的使用和維護機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]14.9.1鏈傳動的布置14.9鏈傳動的使用和維護機117傳動參數(shù)正確布置不正確布置說明ｉ=2～3a=(30～50)p(i與a較佳場合)兩輪軸線在同一水平面，緊邊在上在下都可以，但在上好些i>2a<30p(i大a小場合)兩軸線在不同一水平面，松邊應在下面，否則松邊下垂增大后，鏈條易與鏈輪卡死表14-22 鏈傳動的布置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]傳動參數(shù)正確布置不正確布置說明ｉ=2～3兩輪118傳動參數(shù)正確布置不正確布置說明i<1.5a>60p(i小a大場合)兩輪軸線在同一水平面，松邊應在下面，否則下垂量增大后，松邊會與緊邊相碰，需經(jīng)常調(diào)整中心距i、a為任意值兩輪軸線在同一鉛垂面內(nèi)，下垂量增大，會減少下鏈輪的有效嚙合齒數(shù)，降低傳動能力。為此應采用以下方法：中心距離可調(diào)；設(shè)張緊裝置；上、下兩輪偏置，使兩軸線不在同一鉛垂面內(nèi)續(xù)表機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]傳動參數(shù)正確布置不正確布置說明i<1.5兩輪軸119鏈條張緊的目的主要是為了避免在鏈條的垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動現(xiàn)象，同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。鏈條的張緊方法有：①調(diào)整中心距張緊；②去掉1～2個鏈節(jié)；14.9.2鏈傳動的張緊機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]鏈條張緊的目的主要是為了避免在鏈條的垂度過大120③采用張緊輪（見圖14-24）。張緊輪多位于靠近主動輪的松邊外側(cè)，也可位于內(nèi)側(cè)，其形狀可以是鏈輪，也可以是無齒的滾輪［見圖14-24(a)、(b)］；此外還可用壓板或托板張緊［見圖14-24(c)］；當雙向轉(zhuǎn)動時，兩邊均應設(shè)置張緊裝鈴［見圖14-24(d)］。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]③采用張緊輪（見圖14-24）。張緊輪多位于靠近主動輪的松邊121圖14-24鏈傳動張緊裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖14-24鏈傳動張緊裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章122閉式鏈傳動的潤滑方式可由圖14-23確定14.9.3鏈傳動的潤滑機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]閉式鏈傳動的潤滑方式可由圖14-23確定1123潤滑方式潤滑方法供油量人工潤滑定期在鏈條松邊內(nèi)外鏈板間隙中注油每班注油一次滴油潤滑具有滴外殼，用油杯滴油單排鏈每分鐘供油5～20滴，速度高時取大值油浴潤滑采用密封的外殼，鏈條從油池中通過鏈條浸油深度約6～12mm，視鏈速而定飛濺潤滑采用密封的外殼，在鏈輪側(cè)重邊安裝甩油盤飛濺潤滑。甩油盤圓周速度大于3mm/s。當鏈條寬度大于125mm時，鏈輪兩側(cè)各裝一個甩油盤鏈條不得浸入油池，甩油盤浸油深度12～15mm噴油潤滑采用密封的外殼，油泵供油，循環(huán)油可起冷卻作用，噴油口設(shè)在鏈條嚙入處每個噴油口供油量可根據(jù)鏈節(jié)距及鏈速的大小查閱機械設(shè)計手冊表14-23 滾子鏈的潤滑方法和供油量機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]潤滑方式潤滑方法供油量人工潤滑定期在鏈條松邊內(nèi)124第15章軸概述15.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

15.2軸的強度校核15.3軸的使用與維護15.4機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]第15章軸概述15.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計15.2軸的12515.1概述15.1.1軸的功用與分類軸主要是用來支承作旋轉(zhuǎn)運動的零件，如齒輪、帶輪等，以傳遞運動和動力。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]15.1概述15.1.1軸的功用與分類機械設(shè)126分類轉(zhuǎn)

軸心

軸傳

動

軸回

轉(zhuǎn)

心

軸靜

止

心

軸同時承受彎矩M和轉(zhuǎn)矩T

只承受彎矩M只承受彎矩M只承受轉(zhuǎn)矩T應力彎曲應力為對稱循環(huán)應力，扭轉(zhuǎn)應力一般為變應力彎曲應力為對稱循環(huán)應力彎曲應力在靜載荷下為靜應力扭轉(zhuǎn)應力通常按變應力考慮表15-1 軸的分類（按所承受載荷）機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]分類轉(zhuǎn)軸心軸傳動軸回轉(zhuǎn)心軸靜127圖15-1曲軸機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-1曲軸機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]128軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。常用碳素鋼為30、35、40、45、50號鋼，其中最常用的是45號鋼。為了提高軸的機械性能，應進行調(diào)質(zhì)或正火處理。對受力小或不重要的軸，可用Q235、Q275等普通碳素鋼。15.1.2軸的材料機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。15.1.2129合金鋼比碳素鋼具有更高的機械強度和更好的淬火性能，但對應力集中比較敏感，價格也較貴，因此多用于強度和耐磨性要求較高、要求重量和尺寸較小或非常濕、有腐蝕性介質(zhì)的場合。常用的中碳合金鋼有40Cr、35SiMn、40MnB等。低碳合金鋼20Cr、20CrMnTi經(jīng)滲碳淬火后，表面耐磨性和心部韌性都比較好，適于制造耐磨和承受沖擊載荷的軸。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]合金鋼比碳素鋼具有更高的機械強度和更好的淬火130圖15-2鋼絲軟軸機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-2鋼絲軟軸機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]131材料牌號及熱處理毛坯直徑

mm硬度

HBS強度極限MPa屈服極限MPa彎曲疲勞極限MPa應

用

說

明Q235440240200用于不重要或載荷不大的軸35正火≤100149～187520270250有好的塑性和適當?shù)膹姸?，可做一般的曲軸和轉(zhuǎn)軸45正火≤100170～217600300275用于較重要的軸，應用最為廣泛45調(diào)質(zhì)≤200217～25565036030040Cr調(diào)質(zhì)251000800500用于載荷較大且無很大沖擊的重要軸≤100241～286750550350100～300241～26670055034040MnB調(diào)質(zhì)251000800485性能接近于40Cr，用于重要的軸≤200241～28675050033535CrMo調(diào)質(zhì)≤100207～269750550390用于重載荷的軸20Cr滲碳淬火回火15表面HRC56～62850550375用于要求強度、韌性及耐磨性均較高的軸≤60650400280表15-2 軸的常用材料牌號、機械性能及應用舉例機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]材料牌號及熱處理毛坯直徑

mm硬度

HBS強度極限屈服極限彎13215.2.1影響軸結(jié)構(gòu)的因素軸的結(jié)構(gòu)主要與下列因素有關(guān)：①載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；②軸上零件的數(shù)目和布置情況；③零件在軸上的定位及固定方法；④軸承的類型及尺寸；⑤軸的加工工藝及裝配方法等。15.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]15.2.1影響軸結(jié)構(gòu)的因素15.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械1331．軸頸、軸頭和軸身軸的典型結(jié)構(gòu)如圖15-3所示，軸和軸承配合的部分稱為軸頸，其直徑應符合軸承內(nèi)徑標準；軸上安裝輪轂的部分稱為軸頭，其直徑應與相配零件的輪轂內(nèi)徑一致，并采用標準直徑（見表15-6）。15.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．軸頸、軸頭和軸身15.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)134圖15-3軸的結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-3軸的結(jié)構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]135軸上零件的軸向定位和固定方式常用的有軸肩、軸環(huán)、鎖緊擋圈、套筒、圓螺母和止動墊圈、彈性擋圈、軸端擋圈及圓錐面等。其特點和應用見表15-3。2．軸上零件的軸向定位及固定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸上零件的軸向定位和固定方式常用的有軸肩、軸136圖15-4套筒固定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-4套筒固定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]137軸上零件周向固定的目的是為了傳遞轉(zhuǎn)矩和防止零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。3．軸上零件的周向固定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸上零件周向固定的目的是為了傳遞轉(zhuǎn)矩和防止零138軸向固定方法及結(jié)構(gòu)簡圖特點和應用設(shè)計注意要點軸肩與軸環(huán)簡單可靠，不需附加零件，能承受較大的軸向力；廣泛應用于各種軸上零件固定；該方法會使軸徑增大，階梯處形成應力集中，且階梯過多將不利于加工為保證零件與定位面靠緊，軸上過渡圓角半徑ｒ應小于零件圓角半徑Ｒ或倒角Ｃ，即r＜C＜a，r＜R＜a。一般取定位高度a=(0.07～0.1)d，軸環(huán)寬度b=1.4a套筒簡單可靠，簡化了軸的結(jié)構(gòu)且不削弱軸的強度；常用于軸上兩個近距離零件間的相對固定；不宜用于高度轉(zhuǎn)軸套筒內(nèi)徑與軸的配合較松，套筒結(jié)構(gòu)、尺寸可視需要靈活設(shè)計軸端擋圈工作可靠，能承受較大軸向力，應用廣泛只用于軸端；常與軸端擋圈聯(lián)合使用，實現(xiàn)零件的雙向固定表15-3 軸上零件的軸向固定方法及應用機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸向固定方法及結(jié)構(gòu)簡圖特點和應用設(shè)計注意要點軸簡單可靠，不需139軸向固定方法及結(jié)構(gòu)簡圖特點和應用設(shè)計注意要點錐面拆裝方便，且可兼作周向固定；宜用于高速、沖擊及對中性要求高的場合只用于軸端；常與軸端擋圈聯(lián)合使用，實現(xiàn)零件的雙向固定圓螺母固定可靠，可承受較大軸向力，能實現(xiàn)軸上零件的間隙調(diào)整；常用于軸上兩零件間距較大處［如圖(a)所示］，亦可用于軸端［如圖(b)所示］為減小對軸強度的削弱，常用細牙螺紋；為防松，須加止動墊圈或使用雙螺母彈性擋圈結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，裝拆方便，但受力較小，且軸上切槽將引起應力集中；常用于軸承的固定軸上車槽尺寸見GB894.1—86緊定螺釘與鎖緊擋圈結(jié)構(gòu)簡單，但受力較小，且不適于高速場合續(xù)表機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸向固定方法及結(jié)構(gòu)簡圖特點和應用設(shè)計注意要點錐面拆裝方便，且140軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸在盡量滿足加工、裝配和維修要求的前提下，應力求簡單，階梯數(shù)盡可能少。4．軸的結(jié)構(gòu)工藝性機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸在盡量滿足加工、裝配和維修141軸徑d10～1818～3030～5050～8080～120120～180R或CR1或C1國0.8國國1.6國國1.0國國2.0國國1.6國國3.0國國2.0國國4.0國國2.5國國5.0國國3.0國國6.0國表15-4 零件倒圓與倒角（摘自GB6403.8—86）機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸徑d10～1818～3030～5050～8080～1201142圖15-5導向圓錐面機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-5導向圓錐面機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]143圖15-6砂輪越程槽圖15-7螺紋退刀槽機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-6砂輪越程槽圖15-7螺紋退刀槽機械設(shè)計基144（1）改善軸的受載情況為了減小軸所承受的彎矩，傳動件應盡量靠近軸承，并盡可能不采用懸臂的支撐形式，力求縮短支撐跨距及懸臂長度。5．提高軸的強度的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（1）改善軸的受載情況5．提高軸的強度的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子145圖15-8軸上零件的合理布置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-8軸上零件的合理布置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920146圖15-9軸上零件的合理設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-9軸上零件的合理設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920147（2）減少應力集中的措施為了減少直徑突變處的應力集中，提高軸的疲勞強度，應適當增大軸肩處的圓角半徑。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（2）減少應力集中的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]148圖15-10減小軸肩應力集中的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-10減小軸肩應力集中的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1149圖15-11減小過盈配合處應力集中的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-11減小過盈配合處應力集中的措施機械設(shè)計基礎(chǔ)電子150圖15-12鍵槽加工機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-12鍵槽加工機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1511．計算法按轉(zhuǎn)矩初步計算軸端直徑的強度條件是15.2.4最小軸徑的確定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．計算法15.2.4最小軸徑的確定機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1521022.4459011.223.647.59512.5255010013.226.5531061428561121530601181631.5631251733.5671321835.5711401937.57515020408016021.242.585170表15-6 標準直徑系列（摘自GB2822—81）機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1011.212.513.21415161718192021153對于與電機軸聯(lián)接的軸，可取軸徑，d電為電機伸出軸的軸端直徑。2．經(jīng)驗法機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]對于與電機軸聯(lián)接的軸，可取軸徑154彎扭組合強度計算一般用第三強度理論，其強度條件為15.3軸的強度校核機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]彎扭組合強度計算一般用第三強度理論，其強度條155材

料b[+1]b[0]b[?1]b碳素鋼40013070405001707545600200955570023011065合金鋼80027013075100033015090鑄鋼40010050305001207040表15-7 軸的許用彎曲應力機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]材料b[+1]b[0]b[?1]b碳素鋼40156（2）按扭轉(zhuǎn)強度，初估軸的最小直徑（3）確定齒輪和軸承的潤滑（4）軸系的初步設(shè)計（5）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]（2）按扭轉(zhuǎn)強度，初估軸的最小直徑機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案19215715.4.1軸的使用和檢查①軸在使用前，應注意軸和軸上零件固聯(lián)要可靠；軸和軸上有相對移動和轉(zhuǎn)動的零件的間隙應適當；軸頸潤滑應符合要求，潤滑不當，是使軸頸非正常磨損的重要原因。15.4軸的使用與維護機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]15.4.1軸的使用和檢查15.4軸的使用與維護機械158②軸在使用中，應避免突加、突減負載或超載，尤其是對新配滑動軸瓦的軸和使用已久的軸更應注意，以防疲勞斷裂和彎扭變形。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]②軸在使用中，應避免突加、突減負載或超載，尤其是對新配滑動159③在機器大修或中修時，通常應檢查軸有無裂紋、彎曲、扭曲及軸頸磨損等，如不合要求應進行修復和更換。裂紋常發(fā)生在應力集中處，由此導致軸的疲勞斷裂，應予以注意。軸上的裂紋可用放大鏡和磁力探傷器等檢查。軸頸的最大磨損量為測得的最小直徑同公稱徑之差，當超過規(guī)定值時應進行修磨。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]③在機器大修或中修時，通常應檢查軸有無裂紋、彎曲、扭曲及軸160對于液體潤滑軸承中的軸頸，應檢查其圓度和圓柱度，因為失圓的軸頸運轉(zhuǎn)時，會使油膜壓力波動，不僅加速軸瓦材料的疲勞損壞，也增加了軸瓦和軸頸的直接接觸，使磨損加劇。軸上花鍵的磨損，可通過檢查配合的齒側(cè)間隙或用標準花鍵套在花鍵軸上檢查。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]對于液體潤滑軸承中的軸頸，應檢查其圓度和圓柱1611．軸彎曲變形的校正2．軸頸磨損的修復3．花鍵、鍵槽、螺紋的修復15.4.2軸的維修機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．軸彎曲變形的校正15.4.2軸的維修機械設(shè)計基礎(chǔ)電子162圖15-17軸彎曲變形的校正機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-17軸彎曲變形的校正機械設(shè)計基163圖15-18軸頸磨損的鑲套修復機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-18軸頸磨損的鑲套修復機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案192164圖15-19花鍵鍵槽的修復機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖15-19花鍵鍵槽的修復機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章165第16章滑動軸承滑動軸承的種類和摩擦狀態(tài)

16.1滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式

16.2軸瓦及軸承襯材料

16.3潤滑劑和潤滑裝置

16.4非液體摩擦滑動軸承的計算

16.5機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]第16章滑動軸承滑動軸承的種類和摩擦狀態(tài)16.1166液體動壓多油楔滑動軸承簡介

16.7動壓潤滑的基本原理

16.6液體靜壓多油楔滑動軸承簡介

16.8機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]液體動壓多油楔滑動軸承簡介16.7動壓潤滑的基本原理1616716.1滑動軸承的種類和摩擦狀態(tài)滑動軸承的類型很多，根據(jù)軸承所承受載荷的方向，滑動軸承可分為向心滑動軸承和推力滑動軸承。其中，向心滑動軸承用于承受與軸線垂直的徑向力；推力滑動軸承則用于承受與軸線平行的軸向力。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]16.1滑動軸承的種類和摩擦狀態(tài)滑動軸168根據(jù)其滑動表面間潤滑狀態(tài)的不同，可分為液體潤滑軸承、不完全液體潤滑軸承（指滑動表面間處于邊界潤滑或混合潤滑狀態(tài)）和無潤滑軸承（指工作前和工作時加潤滑劑）。根據(jù)液體潤滑承載機理的不同，又可分為液體動壓潤滑軸承（簡稱液體動壓軸承）和液體靜壓潤滑軸承（簡稱液體靜壓軸承）。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]根據(jù)其滑動表面間潤滑狀態(tài)的不同，可分為液體潤169滑動軸承在工作時通常要注入機油等潤滑劑，以減小摩擦和磨損。在工作時軸頸與軸承相對滑動表面間的摩擦狀態(tài)，可分為如下三種：干摩擦狀態(tài)、邊界摩擦狀態(tài)及液體摩擦狀態(tài)。機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]滑動軸承在工作時通常要注入機油等潤滑劑，以減170當兩摩擦表面間沒有任何潤滑劑存在時，將出現(xiàn)如圖16-1(a)所示的兩金屬表面直接接觸，稱為干摩擦狀態(tài)。16.1.1干摩擦狀態(tài)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]當兩摩擦表面間沒有任何潤滑劑存在時，將出現(xiàn)如171圖16-1摩擦狀態(tài)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-1摩擦狀態(tài)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]17216.1.2邊界摩擦狀態(tài)16.1.3液體摩擦狀態(tài)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]16.1.2邊界摩擦狀態(tài)機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[17316.2.1向心滑動軸承1．整體式2．剖分式3．間隙可調(diào)式4．自動調(diào)心式16.2滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]16.2.1向心滑動軸承16.2滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式機174圖16-2整體式向心滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-2整體式向心滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920175圖16-3剖分式徑向滑動軸承圖16-4斜剖分式滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-3剖分式徑向滑動軸承圖16-4斜剖分式滑動176圖16-5帶錐形表面軸套的滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-5帶錐形表面軸套的滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1177圖16-6軸瓦邊緣磨損圖16-7自動調(diào)心軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-6軸瓦邊緣磨損圖16-7自動調(diào)心軸承機械1781．立式軸端推力滑動軸承2．立式軸環(huán)推力滑動軸承16.2.2推力滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]1．立式軸端推力滑動軸承16.2.2推力滑動軸承機械設(shè)計179圖16-8立式軸端推力滑動軸承圖16-9立式軸環(huán)推力滑動軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-8立式軸端推力滑動軸承圖16-9立180根據(jù)軸承的工作情況，要求軸瓦材料具備下述性能：①摩擦系數(shù)??；②導熱性好，熱膨脹系數(shù)??；③耐磨、耐蝕、抗膠合能力強；④要有足夠的機械強度和可塑性。16.3軸瓦及軸承襯材料機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]根據(jù)軸承的工作情況，要求軸瓦材料具備下述性能181軸承合金（又稱白合金、巴氏合金）有錫銻軸承合金和鉛銻軸承合金兩大類。16.3.1軸承合金機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]軸承合金（又稱白合金、巴氏合金）有錫銻軸承合182圖16-10錫銻軸承合金作軸承襯機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-10錫銻軸承合金作軸承襯機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1918316.3.2青銅16.3.3具有特殊性能的軸承材料用粉末冶金法橡膠軸承塑料軸承機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]16.3.2青銅機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]184材料及其代號[p]N/mm2[pv]Nm/(mm2·s)HB最高工作溫度

℃軸頸硬度金

屬

型砂

型鑄錫銻軸承合金ZChSnSb11-6平穩(wěn)252027110HB150沖擊2015鑄鉛銻軸承合金ZChPbSb16-16-2151030120HB150鑄錫磷青銅ZQSn10-115159080250HRC45鑄錫鋅鉛青銅ZQSn6-6-38106560250HRC45鑄鋁鐵青銅ZQAl9-43012110110300HRC45表16-1 常用軸瓦及軸承襯材料的性能機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]材料及其代號[p][pv]HB最高工作溫度

℃軸頸硬度金18516.4.1潤滑劑1．潤滑油2．潤滑脂3．固體潤滑劑16.4潤滑劑和潤滑裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]16.4.1潤滑劑16.4潤滑劑和潤滑裝置機械設(shè)計基186滑動軸承的給油方法多種多樣。16.4.2潤滑裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]滑動軸承的給油方法多種多樣。16.4.2187圖16-13滑動軸承給油裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920章[1]圖16-13滑動軸承給油裝置機械設(shè)計基礎(chǔ)電子教案1920188圖16-14油環(huán)