《機械常識與維修基礎（第二版）》 課件 模塊一 機械傳動

模塊一機械傳動14課題一摩擦傳動課題二帶傳動課題三鏈傳動課題四齒輪傳動課題五螺旋傳動課題六輪系課題一摩擦傳動15學習目標1．熟悉摩擦傳動的類型和傳動特點。2．掌握摩擦傳動的原理。3．掌握摩擦傳動的傳動比計算。16?相關知識一、摩擦傳動的原理摩擦傳動是依靠分別裝在兩軸上相互壓緊的兩部分來傳動的，一部分為主動部分，另一部分為從動部分。依靠摩擦力來實現(xiàn)動力的傳遞，從而達到動力的輸出。摩擦傳動是利用摩擦力來實現(xiàn)的，要使傳動能正常進行，就須有足夠大的摩擦力，使摩擦力矩大于阻力力矩，否則就會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。摩擦傳動的主、從動部分必須要有足夠的接觸面積；要確保主、從動兩部分接觸面的相對壓力；接觸面必須具有足夠的摩擦系數(shù)。17由摩擦定律F=fN可知，要想具有足夠的摩擦力F，防止兩接觸面在傳動中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，可通過增加接觸面處的正壓力N或接觸表面摩擦系數(shù)f來實現(xiàn)。1．增大正壓力可在主、從動摩擦部分之間安裝彈簧或其他施力裝置，如圖所示的圓錐式摩擦傳動中采用螺釘來調整正壓力的大小，螺釘向右旋轉使彈簧張力增大，正壓力也增大；反之，螺釘向左旋轉使彈簧張力減小，正壓力也減小。但壓力不能無限增加，否則會加劇其他元件（如軸等）的負荷，造成設備損壞。1819圓錐式摩擦傳動2．增大摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)的大小與摩擦表面材料有關，因此，應盡量選用摩擦系數(shù)較高的材料用于動力傳遞的摩擦表面。如汽車離合器摩擦片表面采用纖維材料以提高摩擦系數(shù)f。20汽車離合器摩擦片二、摩擦傳動的類型1．普通摩擦傳動普通摩擦傳動是指主、從動軸重合，通過主、從動輪直接接觸來傳遞動力。2．摩擦輪傳動摩擦輪傳動可按軸線在空間的位置分為兩軸平行的摩擦輪傳動和兩軸相交的摩擦輪傳動兩類。21（1）兩軸平行的摩擦輪傳動下圖a所示為外接圓柱摩擦輪傳動，摩擦輪為圓柱形，兩摩擦輪的轉動方向相反。也可采用下圖b所示的內接圓柱摩擦輪傳動，兩摩擦輪的轉動方向相同。22兩軸平行的摩擦輪傳動a）外接圓柱摩擦輪傳動b）內接圓柱摩擦輪傳動（2）兩軸相交的摩擦輪傳動兩軸相交的摩擦輪傳動如圖所示，兩輪軸線在空間上是相交的。23兩軸相交的摩擦輪傳動a）圓盤式摩擦輪傳動b）圓錐式摩擦輪傳動三、摩擦傳動的傳動比機構中瞬時輸入速度與瞬時輸出速度之比稱為傳動比，其表達式為：式中n1——主動部分轉速，r/min；

n2——從動部分轉速，r/min。若傳動比i=1，則該傳動為等速傳動；若傳動比i>1，則該傳動用于降低轉速和增大轉矩；若傳動比i<1，則該傳動用于提高轉速和降低轉矩。24汽車摩擦式離合器（普通摩擦傳動）的傳動比為1，其主、從動部分轉速相同，即n1=n2；摩擦輪傳動的傳動比是主動輪轉速n1與從動輪轉速n2的比值，如不考慮兩摩擦輪接觸點的相對滑動，那么兩輪在接觸點的圓周速度（線速度）是相等的，即v1=v2，若主動輪直徑為d1，從動輪直徑為d2，則即摩擦輪傳動的傳動比

，即摩擦輪傳動中兩輪轉速之比與摩擦輪直徑成反比。25四、摩擦傳動的特點1．噪聲低，傳動平穩(wěn)，在動力連續(xù)傳遞的情況下無級調節(jié)傳動比。2．結構簡單，使用、維修方便，適用于兩軸中心距較近的傳動。3．可實現(xiàn)過載保護。4．由于打滑不能保證準確的傳動比，因此傳動精度和傳動效率較低。26五、摩擦傳動應注意的問題1．保持摩擦表面清潔，防止油液污染摩擦表面，造成打滑現(xiàn)象。2．避免摩擦傳動經(jīng)常處在過載狀態(tài)下工作，而造成設備損壞。3．應注意傳動部分的溫度，如果溫度過高，及時采取降溫措施，防止火災的發(fā)生。27課題二帶傳動28學習目標1．熟悉帶傳動的類型、特點和應用場合。2．掌握帶傳動比的計算方法。3．掌握同步帶及V帶的具體應用。4．熟悉帶傳動的張緊裝置。29?相關知識一、帶傳動概述1．帶傳動的組成和工作原理帶傳動是應用比較廣泛的一種機械傳動，一般是由主動帶輪、從動帶輪和張緊在兩輪上的傳動帶所組成，如圖所示。帶傳動以張緊在至少兩個輪上的傳動帶作為中間撓性件，靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力（或嚙合力）帶動從動帶輪一起轉動，并傳遞一定的運動和動力。3031帶傳動2．帶傳動的傳動比機構中瞬時輸入速度與輸出速度的比值稱為機構的傳動比。因為帶傳動存在彈性滑動，因此，傳動比不是恒定的。在不考慮傳動中的彈性滑動時，帶傳動的傳動比只能用平均傳動比來表示。帶傳動的傳動比就是主動輪轉速n1與從動輪轉速n2之比，用公式表示為：式中n1、n2——主動輪、從動輪的轉速，r/min；

d1、d2——主動輪、從動輪的直徑，mm。323．帶傳動的優(yōu)缺點（1）優(yōu)點1）帶有彈性，能夠緩沖、吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲低。2）過載時能打滑，可以防止其他零件損壞，有保護作用。3）結構簡單，便于加工，裝配簡單，成本低廉。4）適用于軸間中心距較大的傳動，并能通過增減帶的長度來適應不同中心距的要求。33（2）缺點1）帶傳動外廓尺寸大，傳動效率低，帶的壽命較短，傳動中對軸的作用力大。2）當帶傳動依靠摩擦傳遞動力時，帶和帶輪之間存在彈性滑動，不能保證恒定的傳動比。3）帶傳動不適用于有油污及易燃爆的場合。34二、帶傳動的類型和應用帶傳動主要有摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動兩種。1．摩擦型帶傳動按帶的橫截面形狀，摩擦型帶傳動可分為平帶傳動、V帶傳動和多楔帶傳動等。（1）平帶傳動如圖所示，平帶的橫截面為扁平形，其工作面為內表面，平帶傳動的特點是結構簡單、帶輪易制造、傳遞功率小。在汽車上應用很少。3536平帶傳動a）平帶實物圖

b）平帶和平帶帶輪剖面圖

c）平帶傳動的應用（2）V帶傳動V帶是橫截面呈等腰梯形的環(huán)形帶，傳動時以兩側面為工作面，V帶與輪槽槽底不接觸。V帶與平帶相比，由于正壓力作用在楔形面上，傳動時產(chǎn)生的摩擦力比平帶大很多，能傳遞較大的功率，允許較大的傳動比，因此在很多機械中已經(jīng)用V帶取代平帶傳動。如圖所示為汽車上的V帶傳動。37V帶傳動a）V帶實物圖

b）V帶和V帶帶輪剖面圖

c）V帶傳動的應用（3）多楔帶傳動如圖所示，多楔帶是若干普通V帶的組合，綜合了平帶彎曲應力小和V帶摩擦力大的優(yōu)點，傳遞功率大，可避免多根V帶長度不等、傳力不均的缺點。主要應用在發(fā)動機上，它通過發(fā)動機曲軸帶輪給發(fā)電機、水泵、空調壓縮機等部件提供動力。38多楔帶傳動a）多楔帶實物圖

b）多楔帶和多楔帶帶輪剖面圖

c）多楔帶傳動的應用2．同步帶傳動如圖所示，工作時，帶上的齒與輪上的齒相互嚙合，以傳遞運動和動力。帶與輪無相對滑動，能保持兩輪的圓周速度相同，因此稱為同步帶傳動。39同步帶傳動的結構及應用同步帶傳動具有如下優(yōu)點：（1）傳動比恒定。（2）拉力小，軸和軸承上的載荷小。（3）結構緊湊。（4）帶薄而輕，抗拉體強度高，帶的厚度小，單位長度質量小，因此允許的線速度較高，同時帶的柔性好，所用帶輪的直徑可以較??；帶速可達40m/s，傳動比可達10，傳遞功率可達100kW。（5）傳動效率較高，約為0.98，應用廣泛。同步帶的缺點是帶及帶輪價格較高，制造、安裝要求高，發(fā)動機的正時傳動為同步帶傳動。40三、V帶傳動1．普通V帶（1）V帶的橫截面結構如圖所示，V帶由包布、頂膠、抗拉體、底膠等部分組成，按抗拉體結構可分為簾布芯V帶和繩芯V帶兩種。簾布芯V帶制造方便，抗拉強度高；繩芯V帶柔韌性好，抗彎強度高，適用于轉速較高、載荷不大和帶輪直徑較小的場合。4142V帶的橫截面結構（2）V帶的型號、參數(shù)普通V帶應用最廣，其截面呈楔角為40°的梯形。普通V帶的規(guī)格尺寸、性能、測量方法及使用要求等均已標準化，按截面尺寸分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號，如圖所示。（3）V帶的表示普通V帶的標記為：截面型號基準長度標準編號標記示例：B2800GB/T11544—2012。43普通V帶型號2．汽車V帶如圖所示，汽車V帶根據(jù)其結構分為包邊V帶和切邊V帶兩種，切邊V帶又分普通切邊V帶、底膠夾布切邊V帶和有齒切邊V帶三種形式。44汽車V帶結構a）包邊V帶b）普通切邊V帶c）有齒切邊V帶d）底膠夾布切邊V帶3．普通V帶帶輪（1）帶輪的材料帶輪的材料多為灰鑄鐵，牌號一般選用HT150或HT200，也可選用鋼或非金屬材料（工程塑料）；灰鑄鐵帶輪允許的最大圓周速度為25m/s，速度更高時，可采用鑄鋼或鋼板沖壓而成。工程塑料帶輪的質量輕，摩擦系數(shù)大，常用于機床中。（2）帶輪的基本結構帶輪由輪緣、輪轂和輪輻組成，如圖所示。45帶輪的基本結構1—輪緣2—輪輻3—輪轂4．V帶傳動參數(shù)的選用V帶傳動的類型主要有普通V帶傳動和窄V帶傳動，其中以普通V帶傳動的應用更為廣泛。普通V帶傳動參數(shù)的選用見下表。46普通V帶傳動參數(shù)的選用47普通V帶傳動參數(shù)的選用48普通V帶傳動參數(shù)的選用四、帶傳動的張緊與維護1．帶的張緊裝置傳動帶具有一定的彈性，工作一段時間后會產(chǎn)生塑性變形，使傳動帶張緊力減小，導致帶松弛，產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，因此，需重新張緊帶。常見的帶的張緊裝置有調整中心距張緊裝置和張緊輪張緊裝置（自動張緊裝置、手動張緊裝置）兩種。49（1）調整中心距張緊裝置通過調整帶傳動的中心距來張緊帶。調整時，用調節(jié)螺釘調整兩輪軸線間的距離，主要適用于水平或近似水平布置的帶傳動，如圖所示。50調整中心距張緊裝置（2）張緊輪張緊裝置1）自動張緊裝置。利用液壓張緊器實現(xiàn)自動張緊，如圖所示。51自動張緊裝置2）手動張緊裝置。通過調節(jié)壓在帶松邊的張緊輪，達到張緊目的。帶傳動用張緊輪張緊時，張緊輪一般安裝在帶松邊外側，盡量靠近小帶輪，以增大小帶輪包角，如圖所示。52手動張緊裝置2．帶傳動的使用與維護為了保證帶傳動能正常運轉，并延長其使用壽命，必須正確使用和維護。（1）安裝傳動帶前應減小兩輪中心距，然后再進行調緊，不得強行撬入。（2）傳動帶不宜與酸、堿、礦物油等介質接觸，也不宜在陽光下暴曬，以防帶迅速老化變質，降低帶的使用壽命。（3）定期檢查傳動帶。如多根V帶的傳動，有一根損壞應全部換新帶，不能新舊帶混合使用，否則會引起受力不均而加速新帶的損壞。（4）為了保證安全生產(chǎn)，帶傳動要安裝防護罩。533．帶傳動的失效帶傳動的失效形式主要有帶在帶輪上打滑，不能傳遞動力；帶的工作面受到磨損；由于疲勞導致帶產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷等，如圖所示。54帶傳動的失效形式a）脫層b）撕裂c）拉斷4．帶的檢查、更換、張緊（1）V帶的檢查、更換、張緊如V帶發(fā)生磨損、裂紋、脫層、松散、斷裂時，應及時進行更換。更換后的帶松緊度應符合技術標準，過松易造成帶的打滑，過緊易造成帶的斷裂、軸承的損壞，V帶的張緊程度以大拇指（或39N的力）能按下10～15mm為合適。否則，須通過調整裝置進行調整，如圖所示。55V帶張緊的檢查（2）同步帶的檢查、更換、張緊同步帶主要用于汽車發(fā)動機的正時傳動，為保證傳動的準確性，一般當汽車行駛20000km時必須更換（每種車型要求的更換里程不同）。更換時，先拆下正時同步帶護罩，拆下舊同步帶，對正標記安裝新同步帶，如圖所示。56同步帶的檢查與更換課題三鏈傳動57學習目標1．了解傳動鏈的類型及應用。2．了解鏈傳動的工作原理、特點及應用。3．掌握傳動鏈和鏈輪的結構。4．了解鏈傳動的張緊與潤滑方式。58?相關知識一、鏈傳動的工作原理鏈傳動是由裝在平行軸（前、后輪軸）上的主、從動鏈輪和跨繞在兩鏈輪上的環(huán)形鏈條組成的。鏈條作為中間撓性件，靠鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。主動鏈輪每轉過一個齒，鏈條移動一個鏈節(jié)，從動鏈輪被鏈條帶動也轉過一個齒。因此，鏈傳動的傳動比是主、從動鏈輪的轉速之比，與鏈輪的齒數(shù)成反比，即式中n1、n2——主動鏈輪、從動鏈輪的轉速，r/min；

n1、n2——主動鏈輪、從動鏈輪的齒數(shù)。59二、鏈傳動的特點及應用鏈傳動屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。與帶傳動相比有如下優(yōu)點：鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能保持準確的傳動比（平均傳動比）；傳動鏈不需要像帶那樣張緊，因此作用于軸上的徑向壓力較?。荒茉谳^惡劣的環(huán)境（如高溫、油污、泥沙、多塵、淋水、易燃及易腐蝕）條件下工作；工作時為嚙合傳動，傳動效率高，一般可達95%～98%。60鏈傳動的缺點是在兩根平行軸間只能用于同向回轉的傳動；運轉時不能保持恒定的瞬時傳動比，工作時有噪聲，不宜在載荷變化很大和急速轉向的傳動中應用；傳動鏈的鉸鏈磨損后，使節(jié)距增大，易出現(xiàn)脫鏈現(xiàn)象。鏈傳動主要用在要求工作可靠，且兩軸相距較遠，以及不宜采用齒輪傳動的場合。如在摩托車上應用鏈傳動，結構簡單，使用方便、可靠。鏈傳動還應用于重型機械和極為惡劣的工作條件下，如農(nóng)業(yè)、礦山、起重運輸、石油等場合中都廣泛地應用著鏈傳動。61三、傳動鏈的類型按用途不同，鏈可分為傳動鏈、曳引起重鏈、輸送鏈，如圖所示。曳引起重鏈和輸送鏈主要用在起重機械和運輸機械中，在一般機械傳動中，常用的是傳動鏈。傳動鏈又分滾子鏈和齒形鏈等類型，其中滾子鏈應用最廣，一般所說的鏈傳動多指滾子鏈傳動。62常見傳動鏈a）傳動鏈b）曳引起重鏈c）輸送鏈四、傳動鏈與鏈輪的結構常用的傳動鏈主要有滾子鏈和齒形鏈兩種，如圖所示。63傳動鏈a）滾子鏈b）齒形鏈1．滾子鏈滾子鏈的結構如圖所示，它由滾子、套筒、銷軸、內鏈板和外鏈板所組成。內鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間分別用過盈配合連接。滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。滾子空套在套筒上，工作時，滾子沿鏈輪齒廓滾動，這樣可減輕齒廓的磨損。鏈的磨損主要發(fā)生在銷軸與套筒的接觸面上。因此，內、外鏈板間應留少許間隙，以便潤滑油滲入銷軸和套筒的摩擦面間。6465滾子鏈的結構2．齒形鏈如圖所示為摩托車中使用的齒形鏈，由齒形鏈板、導板和銷軸組成。齒形鏈傳動是利用特定齒形的鏈板與鏈輪相嚙合來實現(xiàn)傳動的。66齒形鏈的結構1—齒形鏈板2—導板3—銷軸3．鏈輪的結構鏈輪是鏈傳動的重要零件，鏈輪齒形已經(jīng)標準化。鏈輪的齒形應保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自由地進入和退出嚙合，并便于加工。鏈輪的外形結構與鏈輪的直徑有關，如圖所示。小直徑一般制成實心式；中等直徑可制成孔板式；大直徑的鏈輪常采用螺栓連接的組合形式或焊接結構。67鏈輪五、鏈傳動的張緊與潤滑1．鏈傳動的張緊鏈傳動張緊的目的主要是為了避免鏈條垂度過大時產(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。當兩輪軸心連線傾斜角大于60°時，通常設有張緊裝置。張緊方法主要有：（1）增大兩輪中心距，如自行車鏈條的張緊。（2）采用張緊裝置。如圖所示為常見的張緊裝置，張緊輪直徑稍小于小鏈輪直徑，并置于松邊靠近小鏈輪處。6869張緊裝置1—張緊輪2—彈簧張緊3—重力張緊4—調節(jié)螺栓張緊2．鏈傳動的潤滑潤滑在鏈傳動中非常重要，對鏈傳動的影響很大，特別是在高速、大功率的情況下，由于銷軸、套筒、滾子摩擦面之間潤滑油不易進入，摩擦產(chǎn)生的熱量不易散出，因此容易出現(xiàn)嚴重的摩擦、磨損或膠合。良好的潤滑有利于減少磨損、降低摩擦損失、緩和沖擊、延長鏈條的使用壽命和提高傳動能力。在使用中應充分注意潤滑劑和潤滑方式的選擇，環(huán)境溫度高或載荷大時宜取黏度高的潤滑油，反之，宜取黏度低的潤滑油。70課題四齒輪傳動71學習目標1．了解齒輪傳動的常用類型及其應用特點。2．熟悉漸開線直齒圓柱齒輪及其嚙合特性。3．掌握漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)。4．熟悉齒輪的失效形式及預防措施。5．簡單了解斜齒圓柱齒輪傳動、直齒錐齒輪傳動、齒輪齒條傳動。72?相關知識一、齒輪傳動的特點與其他傳動相比，齒輪傳動具有以下優(yōu)點：1．能保持瞬時傳動比（兩輪瞬時角速度之比）恒定，傳動平穩(wěn)、可靠。2．傳動效率高，一般在95%以上。3．可以傳遞空間任意兩軸間的運動，使用壽命長，一般可達10～20年。4．適應性廣，其傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦，傳遞圓周速度可達300m/s以上，直徑可達25m以上。5．結構緊湊，工作可靠。齒輪傳動的缺點是不適宜用于遠距離兩軸間的傳動；制造安裝精度要求較高，因此成本較高。73二、齒輪傳動的傳動比齒輪傳動機構由主動齒輪、從動齒輪和機架組成，通過主、從動齒輪直接嚙合，傳遞任意兩軸間的運動和動力。在齒輪傳動中，假設主動齒輪的轉速為n1，齒數(shù)為z1，從動齒輪的轉速為n2，齒數(shù)為z2。由于是嚙合傳動，單位時間內兩輪轉過的齒數(shù)相等，即z1n1=z2n2。主動齒輪和從動齒輪的轉速之比為一對齒輪傳動的傳動比，用i表示，即74三、齒輪傳動的類型齒輪傳動的種類很多，可以按不同的方法進行分類，具體見下表。75齒輪傳動的常用類型及其應用76齒輪傳動的常用類型及其應用77齒輪傳動的常用類型及其應用78齒輪傳動的常用類型及其應用四、漸開線直齒圓柱齒輪及其傳動當直線NK沿一圓做純滾動時，直線上任意一點A的軌跡AK稱為該圓的漸開線，這個圓稱為漸開線的基圓，直線NK稱為漸開線的發(fā)生線，如圖所示。以漸開線作為齒廓曲線的齒輪稱為漸開線齒輪。漸開線齒輪的每對嚙合齒廓在任何一點嚙合時，都能保持兩齒輪的傳動比恒定，使齒輪傳動平穩(wěn)、可靠。絕大多數(shù)齒輪采用漸開線齒廓。79漸開線的形成1．漸開線直齒圓柱齒輪各部分的名稱汽車上使用的直齒圓柱齒輪大都是漸開線直齒圓柱齒輪，其齒廓采用漸開線齒廓，軸向齒面始終與齒輪軸線平行，如圖所示，其各部分的名稱見下表。80齒輪各部分的名稱81漸開線直齒圓柱齒輪各部分的名稱2．漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)（1）壓力角α漸開線齒廓上任意點的法線與該點的速度方向所夾的銳角α稱為該點的壓力角，如圖所示。82漸開線齒廓壓力角（2）齒數(shù)z在齒輪整個圓周上，均勻分布的輪齒總數(shù)，稱為齒輪的齒數(shù)，用z表示。當模數(shù)一定時，齒數(shù)越多，齒輪的幾何尺寸越大，齒輪輪齒漸開線的曲率半徑也越大，齒廓曲線越趨于平直。（3）模數(shù)m設分度圓上的齒距為p，齒輪的齒數(shù)為z，則分度圓的周長為πd=zp，因此分度圓的直徑d=zp/π。為使計算和測量方便，分度圓直徑應為有理數(shù)。833．直齒圓柱內齒輪當要求齒輪兩傳動軸平行、回轉方向相同且結構緊湊時，可采用內齒輪傳動。與外齒輪相比，內齒輪有以下特點：（1）齒厚相當于外齒輪的齒槽寬，齒槽寬相當于外齒輪的齒厚。（2）內齒輪的齒頂圓在分度圓之內，齒根圓在分度圓之外，即齒根圓比齒頂圓大。（3）齒輪的齒頂齒廓均為漸開線時，其齒頂圓必須大于基圓。844．漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合條件如圖所示，要使一對漸開線直齒圓柱齒輪能正確嚙合的條件是：

pb1=pb2即πm1cosα1=πm2cosα2，m1cosα1=m2cosα2由于漸開線直齒圓柱齒輪的模數(shù)和壓力角都已標準化，因此要使上式成立，則應使：

m1=m2，α1=α2這就是說，漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。85正確嚙合條件5．齒輪輪齒的加工方法齒輪輪齒的加工方法有很多，如鑄造、熱軋、沖壓和切削加工等，最常用的是切削加工。切削加工按齒形形成的原理不同，可分為仿形法和展成法。（1）仿形法仿形法又稱成形法。仿形法加工齒輪是利用與齒間的齒廓曲線相同的成形刀具在銑床上直接切出輪齒的齒形。用仿形法加工齒輪，加工出來的齒廓曲線大多是近似的，因此精度低。加工時是逐齒切削，且不連續(xù)，生產(chǎn)效率低，一般用于單件、小批量生產(chǎn)。86（2）展成法展成法是利用一對齒輪的嚙合原理進行輪齒加工的方法，也稱范成法，是齒輪加工中最常用的一種方法，常見的有插齒、滾齒和磨齒等。用展成法加工齒輪時，只要刀具和被加工齒輪的模數(shù)m及壓力角相同，不論被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來加工，加工效率高，在成批、大量生產(chǎn)中廣泛采用。87五、其他類型齒輪傳動1．斜齒圓柱齒輪傳動（1）斜齒圓柱齒輪齒廓的形成斜齒圓柱齒輪簡稱為斜齒輪，其齒廓的形成原理與直齒圓柱齒輪相似。漸開線齒廓沿整個齒寬是一漸開面，該漸開面可以看作是與基圓柱軸線平行的直線段

運動的軌跡。對于斜齒輪而言，所不同的是形成漸開線曲面的直線不再與基圓柱的軸線平行，而是與軸線方向傾斜了一個角度βb。這樣，當發(fā)生面繞基圓柱做純滾動時，直線上任一點的軌跡都是一條漸開線，而整條直線則展出一螺旋漸開面，此為斜齒圓柱齒輪的齒廓曲面。β稱為基圓柱上的螺旋角，其值越大，輪齒偏斜也越厲害。8889直齒、斜齒圓柱齒輪齒廓的形成及嚙合接觸線（2）斜齒圓柱齒輪相對于直齒圓柱齒輪的傳動特點1）斜齒輪的輪齒是螺旋形的，齒輪同時嚙合的齒數(shù)較多，重合度較大。因此，傳動平穩(wěn)，承載能力強，可用于高速、大功率的傳動。斜齒輪磨損均勻，使用壽命長。2）斜齒輪承載時會產(chǎn)生附加軸向力，且螺旋角越大，軸向力也越大。（3）標準斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸斜齒輪在垂直于輪齒方向的法面上，其齒形與端面齒形是不同的，因此斜齒輪有法面參數(shù)和端面參數(shù)，分別用下標n、t區(qū)別。由于斜齒輪通常是用滾刀或盤狀齒輪銑刀加工的，切削時是沿螺旋線方向進刀，所以斜齒輪的法面模數(shù)和壓力角與刀具相同，即為標準值。在計算斜齒輪的幾何尺寸時，絕大部分的尺寸均需按端面參數(shù)進行計算。90（4）斜齒輪的正確嚙合條件要使一對斜齒輪能正確嚙合，除必須保證模數(shù)和壓力角相等外，還需考慮螺旋角相匹配的問題。斜齒輪的正確嚙合條件是：1）兩斜齒輪的法面模數(shù)mn及法面壓力角αn應分別相等，即

mn1=mn2，αn1=αn22）對于外嚙合的斜齒輪，兩齒輪的螺旋角應大小相等，方向相反。即β1=-β2也就是說兩個齒輪一個為左旋齒輪，另一個為右旋齒輪。912．直齒錐齒輪傳動（1）直齒錐齒輪傳動的特點及應用錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒、曲齒三種類型。直齒錐齒輪傳動一般用于兩軸線相交的場合，以兩軸交角Σ=90°的情況用得最多，如圖所示。（2）直齒錐齒輪的主要參數(shù)直齒錐齒輪的輪齒均勻分布在圓錐體上，且輪齒向錐頂方向逐漸縮小。這樣，每個輪齒兩端的大小不一樣，大端尺寸最大，越靠近錐頂尺寸越小。92直齒錐齒輪傳動（3）直齒錐齒輪的傳動比兩嚙合的標準直齒錐齒輪如圖所示，δ1、δ2分別為兩輪的分度圓錐角；d1、d2分別為兩輪的分度圓直徑。（4）一對直齒錐齒輪傳動的正確嚙合條件直齒錐齒輪是以大端參數(shù)為標準，其傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的大端模數(shù)和大端壓力角必須分別相等。即m1=m2，α1=α293直齒錐齒輪傳動的幾何關系3．齒輪齒條傳動（1）齒條的特點齒條可視為模數(shù)一定，齒數(shù)z趨于無窮大的圓柱齒輪。當一個模數(shù)不變的圓柱齒輪齒數(shù)無限增加時，其分度圓、齒頂圓、齒根圓成為互相平行的直線，分別稱為分度線、齒頂線、齒根線。與齒輪相比，齒條具有以下特點：1）齒條的齒廓是直線，齒廓上各點的法線是互相平行的。2）齒條上各齒的同側齒廓是平行的，無論在分度線、齒頂線上，還是在與分度線平行的其他直線上，齒距均相等，即p=πm齒條各部分的尺寸計算可按外嚙合圓柱齒輪的有關計算公式進行。94（2）齒輪齒條傳動的特點及計算齒輪齒條傳動如圖所示，該傳動的主要目的是將齒輪的回轉運動變?yōu)辇X條的往復直線運動，或將齒條的往復直線運動變?yōu)辇X輪的回轉運動。95齒輪齒條傳動六、齒輪的失效形式齒輪傳動過程中，若輪齒發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，齒輪失去正常的工作能力，稱為失效。齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效。常見的失效形式有齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合、塑性變形和輪齒折斷等，見下表。96齒輪的失效形式97齒輪的失效形式98齒輪的失效形式七、齒輪傳動的潤滑齒輪傳動時，相嚙合的齒面間有相對滑動，發(fā)生摩擦和磨損，增加動力消耗，降低傳動效率，特別是高速傳動，就更需要考慮齒輪的潤滑。輪齒嚙合面間加注潤滑劑可以避免金屬直接接觸，減少摩擦損失，還可以散熱及防銹蝕。因此，對齒輪傳動進行適當?shù)臐櫥?，可以改善輪齒的工作狀況，確保運轉正常及達到預期的使用壽命。開式及半開式齒輪傳動，或速度較低的閉式齒輪傳動，通常人工做周期性加油潤滑，所用潤滑劑為潤滑油或潤滑脂。閉式齒輪傳動的潤滑方法是根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。99課題五螺旋傳動100學習目標1．掌握螺旋傳動的類型、特點及應用。2．掌握滑動螺旋傳動的類型和傳動形式。3．了解滾動螺旋傳動的類型、工作原理、特點及應用。101?相關知識一、螺旋傳動的類型、特點及應用螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的，它主要用于將回轉運動轉變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。螺旋傳動的優(yōu)點是結構簡單、工作連續(xù)平穩(wěn)、傳動比大、承載能力強、傳遞動力準確、易于自鎖，缺點是摩擦阻力大、傳動效率低。102螺旋傳動按其螺旋副的摩擦性質不同，可分為滑動螺旋（半干摩擦）、滾動螺旋（滾動摩擦）和靜壓螺旋（液體摩擦）。滑動螺旋結構簡單，便于制造，易于自鎖；但其主要缺點是摩擦阻力大，傳動效率低（一般為30%～40%），磨損快，傳動精度低等。滾動螺旋和靜壓螺旋的摩擦阻力小，傳動效率高（一般為90%以上），但結構復雜，特別是靜壓螺旋還需要供油系統(tǒng)。因此，只有在高精度、高效率的重要傳動中才采用螺旋傳動，如精密機床、測試裝置或自動控制系統(tǒng)中等。103二、螺旋傳動機構的組成及特點螺旋傳動機構由螺桿、螺母及機架組成，如圖所示。104螺旋傳動機構三、滑動螺旋傳動滑動螺旋傳動過程中，螺桿與螺母之間產(chǎn)生滑動摩擦?；瑒勇菪龣C構所用的螺紋為傳動性能好且效率高的矩形、梯形或鋸齒形螺紋。1．滑動螺旋傳動的類型滑動螺旋傳動按其用途不同，可分為以下三種類型。（1）傳力螺旋傳力螺旋以傳遞動力為主，要求以較小的轉矩產(chǎn)生較大的軸向推力，用以克服工作阻力，如各種起重或加壓裝置的螺旋。傳力螺旋要承受很大的軸向力，一般為間歇性工作，每次的工作時間較短，工作速度也不高，而且通常需有自鎖能力。105（2）傳導螺旋傳導螺旋以傳遞運動為主，有時也承受較大的軸向載荷，如機床進給機構的螺旋等。傳導螺旋主要用于較長時間的連續(xù)工作，工作速度較高，因此，要求具有較高的傳動精度。（3）調整螺旋調整螺旋用以調整、固定零件的相對位置，如機床、儀器及測試裝置中的微調機構的螺旋。調整螺旋不經(jīng)常轉動，一般在空載下調整。1062．滑動螺旋機構的傳動形式滑動螺旋機構中螺桿和螺母的相對運動有以下四種形式。（1）螺母不動，螺桿旋轉并做軸向移動。這種傳動形式的特點是螺母本身代替軸承起支撐作用，既簡化了結構，又消除了由螺桿軸承可能產(chǎn)生的軸向竄動，有利于提高傳動精度。（2）螺桿不動，螺母回轉并做直線運動。這種傳動形式的特點是結構簡單、緊湊，但精度較差，而且使用不方便，一般很少用。（3）螺母原地旋轉，螺桿做直線運動。這種傳動形式的結構較復雜，主要用于儀器調節(jié)機構。（4）螺桿原地旋轉，螺母做直線運動。這種傳動形式的特點是結構緊湊，剛性較好。107四、滾動螺旋傳動滾珠螺旋傳動就是在具有螺旋槽的螺桿和螺母之間，連續(xù)填裝滾珠的螺旋傳動。如圖所示為汽車循環(huán)球式轉向器原理圖，螺桿轉動將滾珠導入返回滾道，然后再進入工作滾道中，如此往復循環(huán)，使?jié)L珠形成一個閉合的循環(huán)回路，從而帶動螺母左右移動，使齒扇以軸為中心擺動，實現(xiàn)車輪轉向。108汽車循環(huán)球式轉向器原理圖課題六輪系109學習目標1．了解輪系的概念、分類及作用。2．掌握定軸輪系的傳動比計算。3．了解周轉軸系的類型。110