《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 第4版》 課件全套 朱龍英 第1-15章 緒論、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及其自由度-機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計

第1章緒論教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)1.1本課程研究的對象和內(nèi)容1.2機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般程序1.3機(jī)械零件的常用材料及選擇1.4機(jī)械零件的計算準(zhǔn)則及一般設(shè)計步驟1.5機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化小結(jié)作業(yè)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)一、教學(xué)要求了解本課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)；了解本課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)方法。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：本課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)。

難點(diǎn)：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的概念。

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1.1本課程研究的對象和內(nèi)容一、研究對象：機(jī)械1、機(jī)器

機(jī)器是根據(jù)某種使用要求而設(shè)計的機(jī)械系統(tǒng)，可以完成有益的機(jī)械功(如改變工作物的外形及空間位置等)或轉(zhuǎn)化機(jī)械能。例：內(nèi)燃機(jī)圖1-1。內(nèi)燃機(jī)的三維動畫顯示。

機(jī)器的特征：

1）都是許多人為實(shí)物的組合；

2）各實(shí)物之間具有確定的相對運(yùn)動。

3）能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。

機(jī)器：一種用來轉(zhuǎn)換或傳遞能量、物料和信息的、能執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置。機(jī)器的組成：動力部分、執(zhí)行部分、傳動部分、控制系統(tǒng)等。例：汽車

洗衣機(jī)2、機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)：能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動的各實(shí)物的組合體。即：1）人為實(shí)物的組合體；

2)各實(shí)物間有確定的相對運(yùn)動。常用機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)

凸輪機(jī)構(gòu)

齒輪機(jī)構(gòu)3、構(gòu)件、零件構(gòu)件是運(yùn)動的單元，是由一個或幾個零件組裝而成的。圖1-3

零件是制造的基本單元。零件又分：

通用零件標(biāo)準(zhǔn)件專用零件非標(biāo)準(zhǔn)件

二、研究的內(nèi)容和性質(zhì)1、內(nèi)容常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計理論與方法。2、性質(zhì)本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。3、課程的任務(wù)

1）樹立正確的設(shè)計思想。2）掌握常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零部件的設(shè)計原理、方法和一般規(guī)律。3）掌握一定的設(shè)計技能（查閱資料，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范)。4）了解機(jī)械設(shè)計的最新動態(tài)。返回章目錄1.2

機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般程序一、基本要求：物美：功能性要求價廉：經(jīng)濟(jì)性要求二、機(jī)械設(shè)計的一般過程

市場調(diào)研可行性研究原理方案設(shè)計技術(shù)設(shè)計試制試驗(yàn)小批生產(chǎn)試銷投產(chǎn)設(shè)計任務(wù)書定出最佳方案裝配圖、零件圖、技術(shù)文件樣機(jī)評價改進(jìn)考核工藝性，收集用戶意見產(chǎn)品銷售返回章目錄1.3機(jī)械零件的常用材料及選擇一、機(jī)械零件的常用材料

1、鋼和鑄鐵（黑色金屬）

鑄鋼——鑄造性比鑄鐵差，但比鍛鋼和軋制鋼好。強(qiáng)度性比鑄鐵好，但比鍛鋼和軋制鋼差。碳鋼與合金鋼——應(yīng)用最廣泛。2、有色金屬a)鋁合金——重量輕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性較好、塑性好、抗氧化性好，高強(qiáng)度鋁合金強(qiáng)度可與碳素鋼相近。b)銅合金——黃銅：Cu與Zn合金；青銅：Cu與Sn的合金；無錫青銅：Cu與鋁、硅、錳、鎳的合金。鑄鐵——灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。

3、非金屬材料塑料——輕、易加工成形、減摩性好，強(qiáng)度低，可作為普通機(jī)械零件、絕緣體。陶瓷——電熱性好，硬度高橡膠——彈性、絕緣性好，常用作彈性元件和密封元件、減震元件。4、復(fù)合材料二、機(jī)械零件材料選用的原則

1、零件的工作情況；2、結(jié)構(gòu)和加工工藝性；3、材料的經(jīng)濟(jì)性；4、材料供應(yīng)情況。返回章目錄1.4機(jī)械零件的計算準(zhǔn)則及一般設(shè)計步驟一、機(jī)械零件的失效形式

失效——零件喪失正常工作能力或達(dá)不到設(shè)計要求的性能。失效形式：強(qiáng)度失效、剛度失效、磨損失效、振動、噪聲失效、精度失效、可靠性失效。二、機(jī)械零件的計算準(zhǔn)則

計算準(zhǔn)則——以防止產(chǎn)生各種可能失效為目的，而擬定的零件工作能力計算依據(jù)的基本原則。1、強(qiáng)度準(zhǔn)則

2、剛度準(zhǔn)則

零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。

零件在載荷作用下抵抗破壞的能力。

y——可以是撓度、偏轉(zhuǎn)角或扭轉(zhuǎn)角。

3、壽命準(zhǔn)則

有腐蝕、磨損和疲勞壽命。

4、振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則

壽命：正常工作的時間。三、機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟1）根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)形式。2）根據(jù)機(jī)器的工作要求，計算作用在零件上的載荷。3）根據(jù)零件的工作條件，選擇合適的材料及熱處理方法。4）分析零件的主要失效形式，選擇相應(yīng)的計算準(zhǔn)則，計算零件的基本尺寸。5）按結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化要求，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。6）必要時進(jìn)行詳細(xì)的校核計算。7）繪制零件工作圖，并寫出計算說明書。返回章目錄1.5機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化一、機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性

的基本要求1．選擇合理的毛坯；

2．結(jié)構(gòu)簡單、便于加工；3．便于裝拆和維修。二、機(jī)械零件設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化:指對零件的類型、規(guī)格、性能指標(biāo)、檢驗(yàn)方法、設(shè)計方法、制圖要求等制定的標(biāo)準(zhǔn)并加以實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)化含義：標(biāo)準(zhǔn)化、尺寸規(guī)格的系列化和通用化。標(biāo)準(zhǔn)按層次分為：國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB、YB）和企業(yè)（公司）標(biāo)準(zhǔn)（QB）；按使用的強(qiáng)制性程度分為：必須執(zhí)行的（GB）和推薦使用的（GB/T）。返回章目錄本章小結(jié)1.本課程研究的對象是：機(jī)械。2.機(jī)械零件材料選用的原則：安全、合理、經(jīng)濟(jì)。3.機(jī)械零件的設(shè)計計算準(zhǔn)則：強(qiáng)度準(zhǔn)則；剛度準(zhǔn)則；壽命準(zhǔn)則；穩(wěn)定性準(zhǔn)則。4.機(jī)械零件設(shè)計的一般步驟：根據(jù)零件的使用要求，選擇零件的類型；計算作用在零件上的載荷；選擇合適的材料及熱處理方法；分析零件的主要失效形式，計算零件的基本尺寸；按結(jié)構(gòu)工藝性要求，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；繪制零件工作圖。返回章目錄作業(yè)1-2構(gòu)件和零件的區(qū)別是什么？1-4機(jī)械零件的主要計算準(zhǔn)則有哪些？返回章目錄P9內(nèi)燃機(jī)汽車洗衣機(jī)連桿機(jī)構(gòu)空間運(yùn)動副低副齒輪機(jī)構(gòu)連桿平面凸輪機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)壓力機(jī)四桿機(jī)構(gòu)飛機(jī)焊接機(jī)器人主要研究：焊接機(jī)器人（把弧焊與點(diǎn)焊機(jī)器人作為負(fù)載不同的一個系列機(jī)器人，可兼作弧焊、點(diǎn)焊、搬運(yùn)、裝配、切割作業(yè)）產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計。

弧焊機(jī)器人用激光視覺焊縫跟蹤裝置的開發(fā)：激光發(fā)射器的選用，CCD成象系統(tǒng)，視覺圖象處理技術(shù)，視覺跟蹤與機(jī)器人協(xié)調(diào)控制。

焊接機(jī)器人的離線示教編程及工作站系統(tǒng)動態(tài)仿真。第2章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及其自由度教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)2.1運(yùn)動副及其分類2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度小結(jié)作業(yè)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)一、教學(xué)要求

了解平面運(yùn)動副，了解平面機(jī)構(gòu)簡圖繪制方法；

掌握平面運(yùn)動鏈的自由度計算；掌握機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的自由度；平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。

難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖；平面機(jī)構(gòu)的自由度計算。

返回章目錄第2章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及其自由度

2.1運(yùn)動副及其分類一、自由度、運(yùn)動副、約束構(gòu)件的自由度：構(gòu)件具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。作平面運(yùn)動的自由構(gòu)件具有三個自由度。

◆

運(yùn)動副定義:

兩個構(gòu)件直接接觸形成的可動聯(lián)接稱為運(yùn)動副。

圖1-1運(yùn)動低副◆

約束：對構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動所加的限制稱為約束。

◆

運(yùn)動副元素:兩構(gòu)件上參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動副的點(diǎn)、線、面部分稱為運(yùn)動副元素。二、

運(yùn)動副分類按接觸形式分：（1）低副：面接觸的運(yùn)動副。

圖2-1運(yùn)動低副（2）高副：點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動副。

圖2-2運(yùn)動高副

按相對運(yùn)動形式分：

（1）平面運(yùn)動副

(a)低副：轉(zhuǎn)動副圖2-3轉(zhuǎn)動副

移動副圖2-4移動副

(b)高副圖2-2運(yùn)動高副（2）空間運(yùn)動副：圓柱副、球面副、螺旋副等。

圖2-5空間運(yùn)動副返回章目錄2.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖一、構(gòu)件的分類機(jī)構(gòu)：具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件的組合體。機(jī)架：固定不動的構(gòu)件。原動件：按給定的運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件。從動件：其余的活動構(gòu)件。例如平面四桿機(jī)構(gòu)的各類構(gòu)件，圖2-6四桿機(jī)構(gòu)

平面機(jī)構(gòu)圖2-7平面機(jī)構(gòu)

空間機(jī)構(gòu)圖2-8空間機(jī)構(gòu)

二、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法和步驟機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：用簡單的線條和規(guī)定的符號來代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并按一定比例表示各運(yùn)動副的相對位置。這種能夠表示構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。運(yùn)動副表示：圖2-9運(yùn)動副表示方法構(gòu)件的表示：圖2-10構(gòu)件表示方法常見機(jī)構(gòu)表示：表2-1常用機(jī)構(gòu)的簡圖符號

機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制1.分析機(jī)械的結(jié)構(gòu)和動作原理，確定構(gòu)件的數(shù)目。2.分析構(gòu)件間的相對運(yùn)動，確定運(yùn)動副的數(shù)目和類型。3.選定視圖投影面及比例尺μL=實(shí)際尺寸/圖上尺寸(m/mm)，順序確定轉(zhuǎn)動副和移動副導(dǎo)路的位置，根據(jù)原動件的位置及各桿長等繪出各構(gòu)件，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。例2-1：試?yán)L制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖氣缸體1活塞2進(jìn)氣閥3排氣閥4連桿5曲軸6凸輪7頂桿8齒輪10解：1）分析運(yùn)動，確定構(gòu)件的類型和數(shù)量2）確定運(yùn)動副的類型和數(shù)目3）選擇視圖平面4）選取比例尺，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸，定出各運(yùn)動副間的相對位置5）畫出各運(yùn)動副和機(jī)構(gòu)符號，并表示出各構(gòu)件返回章目錄2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度一、機(jī)構(gòu)的自由度計算公式

機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對與機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。機(jī)構(gòu)自由度計算公式:

F=3n-2PL-PH

式中：n-運(yùn)動構(gòu)件數(shù)

PL-低副數(shù)

PH-高副數(shù)二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：實(shí)例分析1、對于四桿機(jī)構(gòu)，圖2-11如果只有一個原動件1，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動。如果有兩個原動件2，構(gòu)件破壞。

2、對于五桿機(jī)構(gòu)，圖2-12

如果只有一個原動件1，機(jī)構(gòu)運(yùn)動不確定。如果有兩個原動件2，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動。3、對于三桿構(gòu)件，圖2-13，沒有相對運(yùn)動。根據(jù)上述實(shí)例分析，可以得出：（1）F≤0時，機(jī)構(gòu)蛻化成剛性桁架，構(gòu)件間不可能產(chǎn)生相對運(yùn)動。圖2-13（2）F>0時，原動件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)遭到破壞；原動件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)運(yùn)動不確定，只有當(dāng)原動件數(shù)等于機(jī)構(gòu)自由度時機(jī)構(gòu)才具有確定的運(yùn)動。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：機(jī)構(gòu)的自由度F>0，且原動件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度。

例2-2：試判斷下圖構(gòu)件組成的系統(tǒng)，是不是機(jī)構(gòu)。經(jīng)分析，該系統(tǒng)的自由度F=0，所以是不是機(jī)構(gòu)。三、計算平面機(jī)構(gòu)的自由度時應(yīng)注意的事項(xiàng)復(fù)合鉸鏈:兩個以上的構(gòu)件同時在一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接,就構(gòu)成了復(fù)合鉸鏈。若m個構(gòu)件以復(fù)合鉸鏈相聯(lián)接時,其構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)應(yīng)等于(m-1)個。

圖2-14復(fù)合鉸鏈例2-3：搖篩機(jī)構(gòu)的自由度計算。

圖2-15搖篩機(jī)構(gòu)

2.局部自由度:某些構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運(yùn)動并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動,這種局部運(yùn)動的自由度稱為局部自由度。在計算機(jī)構(gòu)自由度時,應(yīng)將機(jī)構(gòu)中的局部自由度除去不計。

圖2-16局部自由度

3.虛約束:對機(jī)構(gòu)運(yùn)動實(shí)際上不起約束作用的約束稱為虛約束。（1）兩構(gòu)件間組成多個運(yùn)動副轉(zhuǎn)動副：圖2-17兩構(gòu)件形成多個轉(zhuǎn)動副移動副：圖2-18兩構(gòu)件形成多個移動副（2）兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變

圖2-19兩點(diǎn)距離不變

（3）兩構(gòu)件上的聯(lián)接點(diǎn)的軌跡是互相重合

圖2-20軌跡重合（4）對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起作用的對稱部分

圖2-21機(jī)構(gòu)中的對稱部分四、計算平面機(jī)構(gòu)的自由度舉例例2-4計算圖2-21(a)示的篩料機(jī)構(gòu)的自由度。圖2-21篩料機(jī)構(gòu)解：（1）檢查機(jī)構(gòu)中有無上述三種注意情況由圖中可知，機(jī)構(gòu)中滾子自轉(zhuǎn)為局部自由度；頂桿DF與機(jī)架組成兩導(dǎo)路重合的移動副E'、E，故其中之一為虛約束；C處為復(fù)合鉸鏈。去除局部自由度和虛約束以后，應(yīng)按圖b計算自由度。（2）計算機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)中的可動構(gòu)件數(shù)為n=7,PL=9，PH=1，故該機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n－2PL－PH=3×7－2×9－1×1=2返回章目錄本章小結(jié)1．機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動的構(gòu)件的組合體；2．運(yùn)動副是兩構(gòu)件之間的可動聯(lián)接；

3．運(yùn)動副分為：平面運(yùn)動副：低副：轉(zhuǎn)動副移動副高副空間運(yùn)動副4．機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動稱為機(jī)構(gòu)的自由度，計算公式為F=3n－2PL－PH5．計算自由度應(yīng)注意的三個問題：（1）復(fù)合鉸鏈；（2）局部自由度；（3）虛約束。6．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是：自由度數(shù)等于主動構(gòu)件數(shù)。

返回章目錄作業(yè)2-12-7(b)、（f）返回章目錄內(nèi)燃機(jī)汽車洗衣機(jī)連桿機(jī)構(gòu)空間運(yùn)動副低副齒輪機(jī)構(gòu)連桿平面凸輪機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)壓力機(jī)四桿機(jī)構(gòu)一個原動件的四桿機(jī)構(gòu)二個原動件的四桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu)一個原動件五桿二個原動件剛性桁架搖篩機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)油泵復(fù)合鉸鏈多個運(yùn)動副兩點(diǎn)距離不變對稱部分軌跡重合判斷機(jī)構(gòu)1計算機(jī)構(gòu)自由度計算機(jī)構(gòu)的自由度兩構(gòu)件形成多個轉(zhuǎn)動副兩構(gòu)件形成多個移動副高副計算自由度計算自由度計算機(jī)構(gòu)的自由度五桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動副表示法

構(gòu)件表示法轉(zhuǎn)動副移動副

第3章平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)概述3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及運(yùn)動特性3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化3.3平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計小結(jié)作業(yè)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)一、教學(xué)要求了解平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及其主要優(yōu)缺點(diǎn)。了解平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、演化和應(yīng)用；對曲柄存在條件、急回運(yùn)動、行程速比系數(shù)、傳動角、壓力角、止點(diǎn)等有明確的概念。掌握按給定行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)和按給定連桿位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)的方法。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特性、演化及曲柄存在的條件；平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計。

難點(diǎn)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計。返回章目錄概述連桿機(jī)構(gòu)：由若干個剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接所組成。

平面連桿機(jī)構(gòu)：各運(yùn)動構(gòu)件均在同一平面或平行的平面內(nèi)運(yùn)動。

空間連桿機(jī)構(gòu)：運(yùn)動構(gòu)件不都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動。平面四桿機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)最簡單的且應(yīng)用最廣泛的是：由4個構(gòu)件所組成的平面連桿機(jī)構(gòu)。返回章目錄3.1

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及運(yùn)動特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：四個運(yùn)動副都是轉(zhuǎn)動副的四桿機(jī)構(gòu)。各個構(gòu)件名稱：

圖3-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動效果。

機(jī)架——固定不動的構(gòu)件。

連架桿——直接與機(jī)架相連的構(gòu)件。

曲柄：能整周回轉(zhuǎn)；

搖桿：不能整周回轉(zhuǎn)。

曲柄回轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副

連桿——不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型：

1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：兩個連架桿一為曲柄，一為搖桿。

圖3-2曲柄搖桿結(jié)構(gòu)

圖3-3縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

攪拌機(jī)構(gòu)

2、雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩個連架桿都是曲柄。

圖3-4雙曲柄機(jī)構(gòu)

圖3-5插床機(jī)構(gòu)

慣性篩機(jī)構(gòu)

正平行四邊形機(jī)構(gòu)圖3-6a正平行四邊形機(jī)構(gòu)

其應(yīng)用：車輛聯(lián)動機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)圖3-6b反平行四邊形機(jī)構(gòu)

其應(yīng)用：車門機(jī)構(gòu)3、雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩個連架桿都是搖桿。

圖3-7雙搖桿機(jī)構(gòu)

其應(yīng)用：圖3-8鶴式起重機(jī)

圖3-9飛機(jī)的起落架

鑄造的翻箱機(jī)構(gòu)

二、四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件

A為回轉(zhuǎn)副：設(shè)a<d△B1C1D：a+d≤b+c△B2C2D：b-c≤d-a

c-b≤d-a則：a+b≤c+d

a+c≤b+d

得：a為最短構(gòu)件。同理，當(dāng)a>d時，得d為最短構(gòu)件。

曲柄存在的條件：（1）曲柄為最短構(gòu)件；（2）最短桿與最長桿之和小于或等于其他兩桿之和。——桿長之和條件。

最短桿的兩端都是回轉(zhuǎn)副。機(jī)構(gòu)演化：取不同構(gòu)件為機(jī)架（）

圖3-10取不同構(gòu)件為機(jī)架的四桿機(jī)構(gòu)演化。（1）最短桿為機(jī)架----雙曲柄機(jī)構(gòu)；（2）最短桿的鄰邊為機(jī)架----曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；（3）最短桿對邊為機(jī)架----雙搖桿機(jī)構(gòu)。2、急回運(yùn)動特性和行程速比系數(shù)（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

極位夾角θ：搖桿位于兩極限位置時曲柄兩位置所夾的銳角。

急回特性:從動搖桿往復(fù)擺動的平均角速度不等，空回行程的平均速度大于正行程的平均速度。機(jī)構(gòu)急回特性的運(yùn)動效果。

行程速比系數(shù)：圖3-11曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：

圖3-12偏置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

其急回特性圖。對心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：

圖3-13對心曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

無急回特性。（3）擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：

圖3-14擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)三、壓力角和傳動角

圖3-15鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的壓力角。壓力角a：從動件所受的力與力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角。傳動角g：壓力角的余角。

a愈小，g愈大，對傳動愈有利。

設(shè)計時限制最小傳動角：

（一般）（高速、重載）

最小傳動角γmin的位置：（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：曲柄與機(jī)架共線。

圖3-16最小傳動角的計算圖。1）當(dāng)主動件與機(jī)架重疊共線時(φ=0°)2）當(dāng)主動件與機(jī)架拉直共線時：(φ=180°)在上述兩個傳動角中取小值。（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：在曲柄與導(dǎo)路垂直的位置。

圖3-17曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角。

不同位置時曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角的動態(tài)變化。

（3）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

圖3-18導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的壓力角。

四、止點(diǎn)（死點(diǎn)）位置

止點(diǎn)：機(jī)構(gòu)的傳動角為零的位置。

1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：搖桿為主動件，曲柄與連桿共線的位置。其止點(diǎn)圖。

2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu):滑塊為主動件。其止點(diǎn)圖。

3.擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：導(dǎo)桿為主動件。其止點(diǎn)圖。

克服止點(diǎn)：①靠慣性。如圖3-18縫紉機(jī)機(jī)構(gòu)。

②附加桿組，使得止點(diǎn)位置錯開。如圖3-19機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)。

利用止點(diǎn):

①夾緊機(jī)構(gòu)。如圖3-20快速夾具機(jī)構(gòu)。

②飛機(jī)起落架如圖3-21飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)。

返回章目錄3.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化一、改變構(gòu)件的形狀及相對尺寸的演化曲柄搖桿曲柄滑塊

圖3－22鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化。二、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副尺寸的演化如圖3－23所示的偏心輪機(jī)構(gòu)，在擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副尺寸后，如圖3－24所示。三、取不同的構(gòu)件為機(jī)架1、鉸鏈四桿取不同的構(gòu)件為機(jī)架，效果如圖3－25所示。2、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

取不同的構(gòu)件為機(jī)架，效果如圖3－26所示。偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖所示，3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)取不同構(gòu)件為機(jī)架，可以獲得如下機(jī)構(gòu)：擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，如圖所示。移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如圖所示。其應(yīng)用：手壓抽水機(jī)機(jī)構(gòu)。返回章目錄3.3平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計●平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動綜合的基本問題：

1、位置設(shè)計:按給定從動件的位置或運(yùn)動規(guī)律設(shè)計

2、軌跡設(shè)計：按給定點(diǎn)的軌跡設(shè)計●設(shè)計方法：

圖解法、實(shí)驗(yàn)法和解析法。一、用圖解法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)1、按行程速比系數(shù)設(shè)計機(jī)構(gòu)（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)已知：

，求機(jī)構(gòu)其它構(gòu)件尺寸。解題步驟：1）根據(jù)確定極位夾角。

2）取作圖

ADC1C2AB=(AC1-AC2)/2BC=AC1-ABAC2=BC-ABB1AC1=AB+BCMθB2（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知：

，求機(jī)構(gòu)其它構(gòu)件尺寸解題步驟：取作圖HOeAc1c2BAB=(AC1-AC2)/2BC=AC1-ABMθAB1DB2

=（3）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)已知：解：根據(jù)2、給定連桿上兩鉸鏈中心位置的設(shè)計機(jī)構(gòu)B1B2B3C1C2C3設(shè)計步驟：取作圖ADB1B2B3C1C2C3返回章目錄本章小結(jié)1．四桿機(jī)構(gòu)的基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。2．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件1）桿長之和條件；2）最短桿或其相鄰桿為機(jī)架。3．平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性1）極位夾角θ；2）最大擺角；

3）急回特性。4．平面四桿機(jī)構(gòu)的傳力特性：（1）傳動角與壓力角壓力角——傳動件上受力點(diǎn)的速度方向與所受作用力方向之間所夾的銳角。傳動角——壓力角的余角。（2）止點(diǎn)：搖桿作主動件時，當(dāng)曲柄與連桿共線時，從動件轉(zhuǎn)向不定或被卡死的現(xiàn)象。

返回章目錄作業(yè)3-63-8返回章目錄插床機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)演化

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)急回特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)反向雙曲柄慣性篩機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)翻箱機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)平行機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)橢圓儀手壓抽水機(jī)機(jī)構(gòu)

取不同構(gòu)件為機(jī)架（滑塊機(jī)構(gòu)）移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿取不同構(gòu)件為機(jī)架

汽車車門機(jī)構(gòu)急回特性擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)K＞1滑塊機(jī)構(gòu)急回特性壓力角、傳動角止點(diǎn)位置機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)工件夾緊機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架汽車車門曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件C”abABCB’’B’eC’曲柄滑塊機(jī)構(gòu)急回特性曲柄滑塊止點(diǎn)位置砂箱翻轉(zhuǎn)連架桿對應(yīng)位置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)壓力角圖1B123ACFvB3圖2B4Ad12aC3evB3F滑塊機(jī)構(gòu)取不同構(gòu)件為機(jī)架BA1234C(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234CA1234CB3A124CBA234CB1

(b)曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

(c)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)

(c’)曲柄擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

(d)定塊機(jī)構(gòu)

(移動導(dǎo)桿）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)壓力角342aAB1CbeF擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副偏心輪機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)壓力角第4章凸輪機(jī)構(gòu)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)4.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類4.2從動件常用的運(yùn)動規(guī)律4.3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基圓半徑4.4圖解法設(shè)計凸輪輪廓4.5解析法設(shè)計凸輪輪廓小結(jié)作業(yè)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)

一、教學(xué)要求

了解凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類，從動件常用運(yùn)動規(guī)律

；

掌握按已知運(yùn)動規(guī)律繪制凸輪輪廓；

了解壓力角概念；了解基圓半徑對壓力角的影響。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：從動件常用的運(yùn)動規(guī)律；盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計。

難點(diǎn)：盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計；壓力角概念，基圓半徑對壓力角的影響。

返回章目錄基本概念：凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。含有凸輪的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。4.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類1、凸輪機(jī)構(gòu)的組成：

它由凸輪1、從動件2和機(jī)架3組成。一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用2、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用（1）內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)（2）進(jìn)刀凸輪機(jī)構(gòu)（3）沖壓機(jī)送料機(jī)構(gòu)3、凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：只需確定適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，即可實(shí)現(xiàn)從動件復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動可靠。4、凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：

從動件與凸輪接觸應(yīng)力大,易磨損。1、按凸輪的形狀分（1）盤形凸輪（2）移動凸輪（3）圓柱凸輪二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類

（1）尖頂從動件（3）滾子從動件（3）平底從動件2、按從動件幾何形狀分3、按凸輪與從動件的鎖合形式分（1）力鎖合凸輪機(jī)構(gòu)

（2）幾何鎖合凸輪機(jī)構(gòu)

1）溝槽凸輪機(jī)構(gòu)

2）等寬凸輪機(jī)構(gòu)3）等徑凸輪機(jī)構(gòu)

4）主回凸輪機(jī)構(gòu)4、根據(jù)從動件的運(yùn)動形式分?jǐn)[動從動件凸輪機(jī)構(gòu)

（對心、偏置）移動從動件凸輪機(jī)構(gòu)返回章目錄h4.2從動件常用的運(yùn)動規(guī)律Sδ(A)BCD(δ,S)δ1δ2δ3δ4hSAB’Oδ1δeCDBOr0

基圓推程運(yùn)動角遠(yuǎn)休止角近休止角回程運(yùn)動角一、描述凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動的參數(shù)從動件的運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)方程式為位移速度加速度二、基本運(yùn)動規(guī)律1、等速運(yùn)動規(guī)律δδ10shδδ10vvδδ10aa=0剛性沖擊2、等加速等減速運(yùn)動規(guī)律δδ10δδ10vvmaxδδ10shamaxδδ10a-amax柔性沖擊柔性沖擊等減速：等加速：δsvaδδδ10003、余弦加速度規(guī)律

柔性沖擊4、正弦加速度規(guī)律vδ0δa0δsδ10h

運(yùn)動規(guī)律組合應(yīng)遵循的原則：

1、避免剛性沖擊。對于中、低速運(yùn)動的凸輪機(jī)構(gòu)，要求從動件的位移曲線和速度曲線連續(xù)。對于中、高速運(yùn)動的凸輪機(jī)構(gòu)，要求從動件的加速度曲線的連續(xù)。運(yùn)動規(guī)律的組合

2、從動件的最大速度vmax、最大加速度amax要盡量小。從動件常用基本運(yùn)動規(guī)律特性等速1.0￥剛性低速輕載等加速等減速2.04.00柔性中速輕載余弦加速度1.574.93柔性中速中載正弦加速度2.006.28

無高速輕載運(yùn)動規(guī)律

vmax(hw/F)

amax沖擊特性適用范圍(hw2/F2)

從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇滿足工作要求、動力特性、便于加工。返回章目錄4.3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基圓半徑一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角壓力角：從動件所受力的方向與力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角。，即ttOPnnAeSS0v2Crr0

1123P13P23壓力角

ttOPnAeC

1n

(P13)P23∞瞬心壓力角：壓力角越小，傳力性能越好。

壓力角大，機(jī)構(gòu)易自鎖。設(shè)計時：移動從動件：擺動從動件：回程：推程：二、凸輪基圓半徑的確定

加大基圓半徑，可減小壓力角，有利于傳力。在機(jī)構(gòu)受力不大，要求機(jī)構(gòu)緊湊，可以用較小的基圓半徑。

原則：在滿足許用壓力角的條件下，盡量用較小的基圓半徑。利用諾模圖求基圓半徑三、偏距e的大小和偏置方位的確定

應(yīng)有利于減小從動件工作行程時的最大壓力角。為此應(yīng)使從動件在工作行程中，點(diǎn)C和點(diǎn)P位于凸輪回轉(zhuǎn)中心O的同側(cè)，此時凸輪上C點(diǎn)的線速度指向與從動件工作行程的線速度指向相同。返回章目錄4.4圖解法設(shè)計凸輪輪廓δ2Sδ1123s1s2hOr0-

1δ1s11'δ1s12s2s23hh3'2'

由于這種方法是假定凸輪固定不動而使從動件連同導(dǎo)路一起反轉(zhuǎn)，故稱反轉(zhuǎn)法。

一、直動從動件凸輪廓線設(shè)計1、尖端從動件已知：S=S（δ），r0，e，

δ2Sδ1123s1s2h設(shè)計凸輪廓線。解：運(yùn)用反轉(zhuǎn)法

-δ11δ11's1Or0

es22h3s1δ12、滾子直動從動件已知：S=S（δ），r0，e，，rkδ2Sδ1123s1s2h設(shè)計凸輪廓線。-δ11δ11's1Or0

es22h3理論輪廓實(shí)際輪廓解：運(yùn)用反轉(zhuǎn)法

注意：滾子半徑

的確定

當(dāng)rk<

min時，實(shí)際輪廓為一光滑曲線。

當(dāng)rk=

min時，實(shí)際輪廓將出現(xiàn)尖點(diǎn)，極易磨損，會引起運(yùn)動失真。rk’min

minrk<

min’min

=

min

-rk>0rk=

min

min’min

=

min

-rk=0rk當(dāng)rk>

min時，實(shí)際輪廓將出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，會引起運(yùn)動失真。rk’min

min’min

=

min

+rk>0內(nèi)凹的輪廓曲線不存在失真。

minrkrk>

min’min

=

min

-rk<0’min

=

min

–rk>

3mm，rk<

min

-3mmrk<0.8

min

rk<0.4r0

或一般3、平底移動從動件凸輪廓線設(shè)計已知：S=S（δ），r0，

δ0二、擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

已知：

=

（δ），r0，L，a，

δδ2δ1δ4δ3'91122334455667788設(shè)計凸輪廓線。

3-

B2B5B4B3C0B7B6B8C1C6C4C5C2C3C8C7δ1

1

A0B0

0Oδ4δ3δ2A1δ1A2A3A4A5A9A8A7A6B1

1C9B9

3解：運(yùn)用反轉(zhuǎn)法

返回章目錄第五節(jié)解析法設(shè)計凸輪輪廓1、尖端從動件（理論廓線方程）δ2SSδxOB1eSS0r0y-

BC0CB0δ對于輪廓上任意一點(diǎn)B的坐標(biāo)：E注意：

1）若從動件導(dǎo)路相對于凸輪回轉(zhuǎn)中心的偏置方向與x方向同向，則e>0,反之e<0。

2）若凸輪逆時針方向轉(zhuǎn)動，則δ>0，反之δ<0。2、滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計OnnB0Br0

’’

’

yxθrkB’B’’rm（1）理論輪廓線（2）實(shí)際輪廓線方程：B’θBB’’rrrr（3）凸輪加工時，刀具中心軌跡方程砂輪滾子rrrcrc-rk

'

c鉬絲滾子rkrcrk-rc

'

c

在上式中，用|rc-rk|代替rk，即得刀具中心軌跡方程。使用要求選擇凸輪機(jī)構(gòu)的類型設(shè)計從動件的運(yùn)動規(guī)律確定基本尺寸建立凸輪廓線方程計算機(jī)仿真評價決策3、凸輪機(jī)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計流程返回章目錄作業(yè)4-14-44-5返回章目錄教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)5.1

齒輪傳動的類型和特點(diǎn)5.2漸開線齒輪5.3漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動5.4齒輪的切削加工與變位齒輪的概念5.5直齒圓柱齒輪的計算5.6斜齒圓柱齒輪傳動5.7直齒圓錐齒輪傳動5.8蝸桿傳動小結(jié)作業(yè)第5章齒輪傳動教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)

一、教學(xué)要求

了解齒輪傳動的特點(diǎn)和分類；了解齒廓嚙合基本定律，漸開線及其性質(zhì)；掌握齒輪幾何尺寸計算；掌握漸開線齒輪正確嚙合條件；了解漸開線齒輪切齒原理、根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)齒輪；了解齒輪輪齒失效形式及計算準(zhǔn)則；掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析、強(qiáng)度計算；了解斜齒圓柱齒輪的參數(shù)，當(dāng)量齒數(shù)及幾何尺寸計算；了解蝸桿傳動的類型、應(yīng)用；了解齒輪、蝸桿、蝸輪的構(gòu)造。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：漸開線齒輪的正確嚙合和連續(xù)傳動條件；輪齒的失效和齒輪材料；直齒圓柱齒輪傳動的受力分析、強(qiáng)度計算。

難點(diǎn)：輪齒的切削加工方法、輪齒的根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)；直齒圓柱齒輪傳動的受力分析、強(qiáng)度計算；斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)關(guān)系，當(dāng)量齒數(shù)。

返回章目錄齒輪傳動：用于傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動和動力。5.1

齒輪傳動的類型和特點(diǎn)

③工作可靠、壽命長；優(yōu)點(diǎn)：①傳動比準(zhǔn)確；②傳動效率高；④結(jié)構(gòu)緊湊；⑤適用范圍廣。一、齒輪傳動的特點(diǎn)

缺點(diǎn)：①制造和安裝精度要求較高；②不適宜用于兩軸間距離較大的傳動。（1）直齒圓柱齒輪：

a)外嚙合直齒輪b)內(nèi)嚙合直齒輪1、平行軸齒輪傳動二、齒輪傳動的類型c)齒輪齒條傳動（2）斜齒圓柱齒輪（3）人字齒圓柱齒輪直齒圓錐齒輪傳動2、相交軸齒輪傳動3、交錯軸斜齒輪傳動4蝸輪蝸桿傳動返回章目錄一、漸開線的形成及其特性5.2漸開線齒輪1.漸開線的形成：

AK漸開線N發(fā)生線漸開線Ak的展角O基圓rb

當(dāng)直線沿一圓周作相切純滾動時，直線上任一點(diǎn)在與該圓固聯(lián)的平面上的軌跡Ak，稱為該圓的漸開線。B發(fā)生線漸開線Ak的展角AKO基圓漸開線(2)

漸開線上任意一點(diǎn)的法線必與基圓相切。切于基圓的直線必為漸開線上某點(diǎn)的法線。與基圓的切點(diǎn)B為漸開線在ｋ點(diǎn)的曲率中心，而線段BK

是漸開線在點(diǎn)ｋ處的曲率半徑。PkVk2.漸開線的特性：(1)BK=BA）rb

漸開線上點(diǎn)Ｋ的壓力角在不考慮摩擦力、重力和慣性力的條件下，一對齒廓相互嚙合時，齒輪上接觸點(diǎn)Ｋ所受到的正壓力方向與受力點(diǎn)速度方向之間所夾的銳角，稱為齒輪齒廓在該點(diǎn)的壓力角。

BOK=(３)漸開線齒廓各點(diǎn)具有不同的壓力角，點(diǎn)Ｋ離基圓中心Ｏ愈遠(yuǎn)，壓力角愈大。rk(4)漸開線的形狀取決于基圓的大小?；鶊A越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓半徑趨于無窮大時，漸開線成為斜直線。A1Σ1rb2o2α2α1rb1o1(5)基圓內(nèi)無漸開線。Σ3

KB1B2A2Σ2o1o2ω2ω1nnC

一對齒輪傳動的基本要求是保證瞬時傳動比：i12=

1/2

點(diǎn)C是兩齒輪廓在點(diǎn)K接觸時的相對速度瞬心，故有Vc=

1O1C=2O2C2齒廓嚙合基本定律:兩齒廓在任何位置接觸，過接觸點(diǎn)的公法線都必與連心線交于一點(diǎn)C，兩輪的瞬時傳動比為瞬時接觸點(diǎn)的公法線把連心線分成的兩段線段成反比。k1k11、齒廓嚙合基本定律二、漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)＝定值

要使瞬時傳動比為一常數(shù)，則C應(yīng)為定點(diǎn)。

凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓稱為共軛齒廓，理論上有無窮多對共軛齒廓，其中以漸開線齒廓應(yīng)用最廣。o1o2ω2ω1nnC2中心距k1k1又

節(jié)點(diǎn)節(jié)圓節(jié)圓Зo1o2rb1rb2r2r1k1k2N2N1CЗ21''2、漸開線齒廓滿足齒廓嚙合基本定律Зo1o2rb1rb2r2r1k1k2N2N1CЗ21''3、漸開線齒廓的傳動特性（1）嚙合線為一條直線?嚙合線：兩齒廓嚙合點(diǎn)的軌跡。N1N2。四線合一：

嚙合線齒廓接觸點(diǎn)的公法線正壓力方向線

內(nèi)公切線ttnn?嚙合角———

過節(jié)點(diǎn)所作的兩節(jié)圓的內(nèi)公切線(t—t)與兩齒廓接觸點(diǎn)的公法線所夾的銳角。用

'表示。一對齒廓嚙合過程中，嚙合角始終為常數(shù)。兩嚙合齒廓間的正壓力方向始終不變，使傳動平穩(wěn)。

嚙合角在數(shù)值上等于節(jié)圓上的壓力角。（2）正壓力方向不變'o1o2N1CЗ2

1N2tta'可分性：當(dāng)中心距變化(a或a')

，其傳動比不會改變。o1o2N1cЗ2

1N2aЗ2'o2''N1N2c'

'

a'（3）漸開線齒輪具有可分性齒根圓（df

和rf）齒頂圓（da和ra）分度圓（d和r）基圓（db

和rb）三、

漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪1、齒輪各部分名稱齒數(shù)

z

齒槽寬ek

齒厚sk

齒距pkrbrfrark齒根圓基圓齒頂圓分度圓齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒距pk齒厚sk齒槽寬eko（1）齒數(shù)：z（2）模數(shù)——定義d=mz，此m稱為模數(shù)。

（3）壓力角：分度圓上的壓力角。

?規(guī)定分度圓上的模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。壓力角的標(biāo)準(zhǔn)值為

=20°模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)系列見GB1357-87，見表4-2。

分度圓：具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。2、標(biāo)準(zhǔn)齒輪基本參數(shù)：

m越大，p愈大,輪齒愈大，抗彎強(qiáng)度也愈高。

d=mz前面已有公式基圓直徑基圓上的齒距進(jìn)而可得：由此可見：齒數(shù)，模數(shù)，壓力角是決定漸開線形狀的三個基本參數(shù)。齒頂高用ha

表示，齒根高用hf

表示，齒全高用h

表示：rbrfrark齒根圓基圓齒頂圓分度圓齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒距pk齒厚sk齒槽寬eko齒頂圓直徑齒根圓直徑

（4）齒頂高系數(shù)（5）頂隙系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)齒輪：模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)均等于標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，分度圓上的齒厚等于齒槽寬的齒輪。即且有3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的基本尺寸計算：表4－3內(nèi)齒輪與外齒輪的不同點(diǎn)是：

1.齒頂圓小于分度圓,齒根圓大于分度圓。

2.齒廓是內(nèi)凹的,其齒厚和槽寬分別對應(yīng)于外齒輪的槽寬和齒厚。

3.齒頂圓必須大于基圓。

4.內(nèi)齒輪

（1）同側(cè)齒廓為互相平行的直線。與齒條齒頂線平行的各直線上的齒距相等，分度線上齒厚等于齒槽寬。（2）齒條齒廓上各點(diǎn)的壓力角均相等，且數(shù)值上等于齒條齒形角。5.標(biāo)準(zhǔn)齒條psennhahf齒頂線分度線齒根線返回章目錄一、漸開線直齒輪傳動的輪齒嚙合過程和正確嚙合條件5.3漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動1、嚙合過程嚙合的起始點(diǎn)——

從動輪2的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B2。嚙合的終止點(diǎn)——

主動輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B1。實(shí)際嚙合線——

線段B1B2理論嚙合線——

線段N1N2o2o1

1

2N1B2B1N2ra2rb2rb1ra1

兩齒輪的相鄰兩對輪齒分別在K和K'同時接觸，才能使兩個漸開線齒輪搭配起來并正確的傳動。欲使兩齒輪正確嚙合，兩輪的法向齒距必須相等。2、正確嚙合條件即：必須滿足下列條件：即一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的模數(shù)相等，兩齒輪的壓力角相等。1、齒側(cè)間隙

?無側(cè)隙嚙合傳動條件一齒輪輪齒的節(jié)圓齒厚必須等于另一齒輪節(jié)圓齒槽寬。2、標(biāo)準(zhǔn)安裝：aa'bb'r2'r1'標(biāo)準(zhǔn)齒輪無側(cè)隙嚙合傳動稱為標(biāo)準(zhǔn)安裝。二、齒輪傳動的正確安裝3、標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距r2r1cao1o2'''

一對無側(cè)隙標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，其分度圓與節(jié)圓重合。

頂隙：一對相互嚙合的齒輪中，一個齒輪的齒根圓與另一個齒輪的齒頂圓之間在連心線上度量的距離，用c

表示。r2r1cao1o2'''4、頂隙（也稱徑向間隙）標(biāo)準(zhǔn)中心距5、非標(biāo)準(zhǔn)安裝非標(biāo)準(zhǔn)安裝：兩輪的節(jié)圓不再與各自的分度圓重合，這時傳動的嚙合角也不再等于分度圓壓力角。

傳動比不變：5、漸開線齒輪齒條的嚙合特點(diǎn)r1rb1o1nnckN1v2節(jié)線(分度線)r1rb1o1nnckN1v2節(jié)線分度線標(biāo)準(zhǔn)安裝非標(biāo)準(zhǔn)安裝(1)齒輪齒條傳動的中心距為齒輪中心到齒條分度線的垂直距離。齒輪齒條傳動也具有中心距可分性。(2)齒廓嚙合線為固定直線nn，與中心線的交點(diǎn)為固定點(diǎn)C（節(jié)點(diǎn)）。嚙合時齒輪節(jié)圓與分度圓始終重合，但齒條的節(jié)線與分度線位置隨中心距的變化而不同。r1rb1o1nnckN1v2節(jié)線(分度線)標(biāo)準(zhǔn)安裝r1rb1o1nnckN1v2節(jié)線分度線非標(biāo)準(zhǔn)安裝(3)齒輪齒條傳動時無論中心距增大還是減小，其嚙合角始終不變，且數(shù)值上等于齒條齒廓的齒形角。r1rb1o1nnckN1v2節(jié)線(分度線)r1rb1o1nnckN1v2節(jié)線分度線標(biāo)準(zhǔn)安裝非標(biāo)準(zhǔn)安裝（4）齒條移動的速度為三、漸開線齒輪傳動連續(xù)傳動條件N2N1B1B2(a)

1B1B2<Pb

1(b)N1B2B1N2B1B2=Pb

為保證連續(xù)定角速比傳動的條件為：B1B2>PbN2B1B2(c)N1

1B1B2>Pb1重合度:2、重合度的物理意義同時嚙合的齒對數(shù)表示許用重合度實(shí)際應(yīng)用中，

與m無關(guān),而與齒數(shù)有關(guān),z1

,z2

,

，在直齒圓柱齒輪中

max=1.981。a

多對齒嚙合的時間返回章目錄1、仿形法成型刀具直接在輪坯上切出齒形。5.4齒輪的切削加工與變位齒輪的概念一、輪齒的加工原理特點(diǎn)：不需用專用機(jī)床，生產(chǎn)率低，精度低。范成法：利用輪齒嚙合時齒廓曲線互為包絡(luò)線的原理來加工齒廓，其中一個齒輪（或齒條）作為刀具，另一個齒輪則為被切齒輪毛坯，刀具相對于被切齒輪毛坯運(yùn)動時，刀具齒廓即可切出被加工齒輪的齒廓。（1）插齒

切削運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動展成運(yùn)動2、展成法（范成法）讓刀運(yùn)動1)齒輪插刀插齒的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：一把刀可加工同一模數(shù)和壓力角的不同齒數(shù)的齒輪；精度高；可插內(nèi)齒輪、雙聯(lián)齒輪。缺點(diǎn)：生產(chǎn)率較低。

2)齒條刀具切制齒輪

范成運(yùn)動:

相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合運(yùn)動，為加工出所需齒數(shù)z，齒條插刀的移動速度為：

切削運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動和讓刀運(yùn)動均與齒輪插刀插齒的相應(yīng)運(yùn)動相同。

刀頂線齒頂線中線刀根線C*mC*mhamham**標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪（分度線）標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具的尺寸：

齒條刀中線與齒輪坯分度圓相切，并使它們之間保持純滾動。這樣切出的齒輪必為標(biāo)準(zhǔn)齒輪：

S=e

ha=hamhf=(ha+c*)m

(ha*+c)m(ha+c)m(ha+c*)mham

sc2m分度圓中線m*****

切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪：**（2）滾刀切制齒輪當(dāng)滾刀連續(xù)轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于一根無限長的齒條向前移動。加工直齒圓柱齒輪時，由于滾刀的螺旋線必須與直齒輪的齒向一致，因此需要把滾刀軸線傾斜一個螺旋升角。范成運(yùn)動：進(jìn)給運(yùn)動:

齒條插刀和齒輪滾刀統(tǒng)稱為齒條型刀具。滾齒特點(diǎn)：連續(xù)切削，生產(chǎn)率高。不能切削內(nèi)齒輪和雙聯(lián)齒輪。范成過程：1、根切現(xiàn)象：用范成法切制齒輪時，有時刀具會把輪齒根部已切制好的漸開線齒廓再切去一部分，這種現(xiàn)象稱為齒廓根切。2、產(chǎn)生根切的原因當(dāng)?shù)毒啐X頂線與嚙合線的交點(diǎn)超過嚙合極限點(diǎn)N，刀具由位置Ⅱ繼續(xù)移動時，便將根部已切制出的漸開線齒廓再切去一部分。齒輪根切現(xiàn)象二、漸開線齒廓的根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)rrbcNB刀刃節(jié)線0齒頂線1B2Ⅱ結(jié)果：強(qiáng)度降低，重合度降低。3、不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)當(dāng)，時，zmin=17（zmin=17）稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)。cM

節(jié)線分度線ham

rrbN1B2o*加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切：三、變位齒輪的概念當(dāng)時，為避免根切，將刀具遠(yuǎn)移輪坯一段距離，使刀具的頂線不超過N點(diǎn)。變位量(移距）：xm變位系數(shù)：xx＞0正變位；x<0負(fù)變位。

用同一把齒條刀切出齒數(shù)相同的標(biāo)準(zhǔn)齒輪、正變位齒輪及負(fù)變位齒輪的輪齒，它們的齒廓是相同基圓上的漸開線(齒形一樣)，只是取漸開線的不同部位作為齒廓。

負(fù)變位齒輪正變位齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓四、變位齒輪的加工返回章目錄一、輪齒的失效1、輪齒折斷

輪齒折斷有：疲勞折斷、過載折斷。防止措施：增大齒根過渡圓角半徑，降低表面粗糙度以減小齒根應(yīng)力集中；采用噴丸、滾壓等工藝對齒根處作強(qiáng)化處理等。5.5直齒圓柱齒輪的計算2、齒面疲勞點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕常發(fā)生在潤滑良好,齒面硬度HBS≤350的閉式傳動中。開式齒輪傳動中，不會發(fā)展成為點(diǎn)蝕。防止措施：限制齒面接觸應(yīng)力，提高齒面硬度和增加潤滑油的粘度等。3、齒面磨損

4、齒面膠合

在開式傳動中,齒面磨損是輪齒失效的一種主要形式。防止措施：采用閉式傳動,提高齒面硬度、降低齒面粗糙度和保持良好潤滑,可大大減輕齒面磨損。

在高速重載或低速重載傳動中，易發(fā)生齒面膠合。防止措施：提高齒面硬度和降低表面粗糙度,對于低速齒輪傳動應(yīng)采用粘度大的潤滑油,高速傳動應(yīng)采用含抗膠合添加劑的潤滑油。5、齒面塑性變形

在低速,過載和振動頻繁的軟齒面齒輪傳動中。防止措施：提高齒面硬度，減小接觸應(yīng)力、改善潤滑情況。1對齒輪材料性能的要求

齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力，即要求：齒面硬、芯部韌、加工工藝性能及熱處理性能良好。齒輪材料選用的基本原則齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強(qiáng)度、壽命、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等；應(yīng)考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理和制造工藝；鋼制軟齒面齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持在30~50HBS或更多。鋼：許多鋼材經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砘虮砻嫣幚?，可以成為常用的齒輪材料；鑄鐵：常作為低速、輕載、不太重要的場合的齒輪材料；非金屬材料：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。二、常用的齒輪材料2常用的齒輪材料

3齒輪常用材料的接觸疲勞極限試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限sHlim查表鑄鐵

正火結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼

3齒輪常用材料的接觸疲勞極限試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限sHlim查表調(diào)質(zhì)鋼和鑄鋼

滲碳淬火及表面淬火鋼

三、輪齒的受力分析和計算載荷其中：徑向力

法向力力的大小

圓周力

名義載荷：計算載荷：載荷系數(shù)K：查表4－5各力的方向：

主動輪的受力方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，從動輪的受力方向與旋轉(zhuǎn)方向相同。指向各自輪心。四、設(shè)計準(zhǔn)則主要失效形式設(shè)計準(zhǔn)則閉式軟齒面齒輪傳動齒面疲勞點(diǎn)蝕按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核彎曲疲勞強(qiáng)度閉式硬齒面齒輪傳動齒根彎曲疲勞折斷按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度開式齒輪傳動磨損和彎曲疲勞折斷

按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，考慮磨損影響

五、齒輪的強(qiáng)度計算點(diǎn)蝕：按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算。疲勞折斷：按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算。1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件：2)兩圓柱體接觸赫茲公式：1、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算

式中：ZE彈性影響系數(shù)

:計算載荷：一對鋼制齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度校核計算公式：設(shè)計計算公式：鋼對鋼接觸時：2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算

1)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算公式2)校核公式

3)設(shè)計公式

其中：YF—齒形系數(shù)YS—應(yīng)力修正系數(shù)4)齒輪傳動強(qiáng)度計算說明：

1、彎曲強(qiáng)度校核，要求，，按照彎曲強(qiáng)度設(shè)計大小齒輪。

其它參數(shù)均相同只有不同，應(yīng)將和中較大者代入計算。

2、接觸強(qiáng)度計算公式中，，

3、閉式傳動軟齒面：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。閉式傳動硬齒面：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。開式傳動：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，考慮磨損將模數(shù)放大10%～15%。

4、齒輪齒數(shù)選擇：閉式軟齒面一般取20～40，開式17～20。5、在其它參數(shù)相同的條件下，彎曲疲勞強(qiáng)度與m成正比，接觸疲勞強(qiáng)度與d1或中心距a成正比，即與mz乘積成正比，而與m無關(guān)。

6、齒寬：例4-1：六、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、齒輪軸

對于圓柱齒輪，如果齒根圓到鍵槽底部的距離e<2m,將齒輪與軸做成一體。

對于圓錐齒輪，如果齒根圓到鍵槽底部的距離e<1.6m,將齒輪與軸做成一體。

2、實(shí)心齒輪

e>2m，da≤160mm

3、腹板式齒輪

da<500mm

4、輪輻式齒輪

400mm<da<1000mm

返回章目錄1、漸開線直齒圓柱齒輪齒面的形成k0'0k0

Nkk'N'發(fā)生面基圓柱

當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純滾動時，平行于齒輪的軸線的直線kk'在空間的軌跡為直齒圓柱齒輪的齒面。5.6斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn)

2、斜齒圓柱齒輪齒面的形成

與基圓柱母線成一夾角

b的直線kk

在空間的軌跡則為斜齒圓柱齒輪的漸開線螺旋面。

b是基圓柱上的螺旋角。螺旋線的切線與基圓柱母線的夾角。k0'0k0

N

bkk'N'發(fā)生面基圓柱

直齒輪嚙合時，沿整個齒寬同時進(jìn)入嚙合，并沿整個齒寬同時脫離嚙合。因此傳動平穩(wěn)性差，沖擊噪聲大，不適于高速傳動。斜齒輪嚙合時，齒面上的接觸線由短變長，再由長變短，減少了傳動時的沖擊和噪音，提高了傳動平穩(wěn)性，故斜齒輪適用于重載高速傳動。oo3、斜齒輪傳動正確嚙合條件：兩輪分度圓的模數(shù)和壓力角分別相等，分度圓柱面上的螺旋角大小相等，方向相反，即。旋向：左旋和右旋。

端面齒距和法面齒距1、法面模數(shù)和端面模數(shù)

模數(shù)

法面參數(shù)mn、

n、han、cn

法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。**

端面參數(shù)mt、

t、hat、ct

，計算的基本尺寸是在端面上計量的。**

ptPn二、斜齒輪的基本參數(shù)和尺寸計算齒距2、壓力角由于在

ABB’中在

ACC’中

(a)

BCA

t

nB’C'(b)在

ABC中

不論從法面或端面來看，斜齒輪的齒頂高和齒根高都是相等的，故有：3、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)4、斜齒輪的螺旋角斜齒輪分度圓柱上的螺旋角(簡稱斜齒輪的螺旋角)，是指分度圓柱面上螺旋線的切線與齒輪軸線所夾的銳角。表示斜齒輪輪齒的傾斜程度。pz

bpzdbd螺旋角

的大小對斜齒輪傳動的質(zhì)量有很大影響，一般取80～1505、基本尺寸計算：

用端面參數(shù)，代入直齒圓柱齒輪基本尺寸計算公式進(jìn)行計算：1.當(dāng)量齒輪及當(dāng)量齒數(shù)

在研究斜齒輪法面齒形時，可以虛擬一個與斜齒輪的法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪，稱這個虛擬的直齒輪為該斜齒的當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)則稱為當(dāng)量齒數(shù)，用Zv表示

bc

annd

c三、斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)和最少齒數(shù)2.當(dāng)量齒數(shù)的用途：仿形法加工中，用Zv選刀號；求斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度計算。圓周力徑向力1.力的大?。狠S向力四、斜齒圓柱齒輪的受力分析：

一對相嚙合斜齒圓柱齒輪力的關(guān)系是：2.力的方向：與本身的轉(zhuǎn)向相反；與本身的轉(zhuǎn)向相同；均指向各自的輪心；—根據(jù)主動輪是左、右旋，用左、右手法則,四指表示主動輪的旋轉(zhuǎn)方向，大拇指的指向即為軸向力的方向；—與主動輪軸向力方向相反。例4-2：分別畫出下圖所示的一對斜齒輪所受的力。解1、分離出受力體；

2、力畫在嚙合點(diǎn)處；

3、力畫在處。五、斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計算

1、接觸疲勞強(qiáng)度接觸疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為：按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計小齒輪分度圓直徑的公式：2、彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算公式為：

按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計的計算公式：例4－3其中：YF和YS按ZV查表4-8返回章目錄

直齒圓錐齒輪傳動用于傳遞相交軸間的運(yùn)動，其輪齒分布在圓錐體上，直齒圓錐齒輪傳動中有五對圓錐：分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐、基圓錐、節(jié)圓錐。

用軸交角

來表示兩回轉(zhuǎn)軸線間的位置關(guān)系。5.7

直齒圓錐齒輪傳動一、直齒圓錐齒輪的背錐及當(dāng)量齒數(shù)

球面漸開線的形成：與基圓錐相切于NO'，且半徑R等于基圓錐的錐距的扇形平面沿基圓錐作相切純滾動時，該平面上一點(diǎn)K在空間形成一條球面漸開線，半徑逐漸減小的一系列球面漸開線的集合，就組成了球面漸開面。

o'kk'k0'N'RNk0O(a)(b)o'1、輪齒齒面的形成2、背錐和當(dāng)量齒數(shù)

與球面相切于大端節(jié)圓處的圓錐，稱為大端的背錐，背錐展開成扇形齒輪，假想將扇形齒輪補(bǔ)全為完整的圓形齒輪，此即為當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)稱為當(dāng)量齒數(shù)ZV

。當(dāng)量齒數(shù)：不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：二、直齒圓錐齒輪的基本尺寸1.直齒圓錐齒輪以大端模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。2.正確嚙合條件：0102p

1

2

r1r2一般取

1+2==9003.幾何尺寸計算：節(jié)錐距1、力的大?。簣A周力徑向力軸向力三、直齒圓錐齒輪的受力分析：其中：一對相嚙合齒輪的受力關(guān)系是：2、力的方向：——與旋轉(zhuǎn)方向相反；——與旋轉(zhuǎn)方向相同；——指向各自輪心；——指向大端。返回章目錄一、蝸桿傳動的特點(diǎn)和類型

蝸桿蝸輪傳動是由交錯軸斜齒圓柱齒輪傳動演變而來的，交錯角=90°、螺旋角旋向相同，小齒輪螺旋角很大，分度圓柱直徑較小、軸向長度較長、齒數(shù)很少，外形像一根螺桿，稱為蝸桿。蝸輪實(shí)際上是一個斜齒輪。

蝸桿的頭數(shù)5.8蝸桿傳動1、蝸桿傳動的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：①傳動比大，單級傳動比可達(dá)8～80，在分度機(jī)構(gòu)中可達(dá)1000，結(jié)構(gòu)緊湊。②承載能力較大。