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文檔簡介
學習目標1.掌握機械、機器、機構、零件、構件及運動副等有關基本概念。2.了解本課程的性質(zhì)、任務、要求和主要內(nèi)容。1?相關知識一、機械的組成1.機器與機構機器是根據(jù)使用要求而設計的一種執(zhí)行機械運動的裝置,用來變換或傳遞能量、物料與信息等。機器通常用于生產(chǎn)、生活,是進行生產(chǎn)勞動、改善生產(chǎn)和生活條件的重要工具,它既能承擔人力所不能完成、不便進行的工作,又能改進產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。2當注意觀察常見的一些機器(如汽車、起重機、機床等)時會發(fā)現(xiàn),它們都裝有一個(或幾個)用來接受外界輸入能源的原動機(如內(nèi)燃機、電動機等),并通過機器中的一系列傳動,把原動機的動力輸出做功。因此一臺完整的機器一般是由原動部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分所組成的,如圖所示。3汽車的組成機構是由若干個構件(零件)組成的,用來傳遞運動和動力的系統(tǒng)。機器與機構的區(qū)別在于機器的作用是做機械功或能量轉(zhuǎn)換;而機構的主要作用是傳遞運動或改變運動的形式。如圖所示汽車的配氣機構、曲柄連桿機構等就是典型的機構。4典型的機構a)配氣機構b)曲柄連桿機構2.零件與構件零件是組成機器的基本要素,是機器中不可再拆卸的基本單元。零件分為兩類,一類是在各種機器中都可能用到的零件,稱為通用零件,如螺母、鍵、螺桿、齒輪和軸等;另一類則是在特定類型機器中才能用到的零件,稱為專用零件,如汽車曲軸、活塞等,如圖所示。5常見的零件a)汽車曲軸b)螺母c)鍵d)螺桿為了裝配方便,有時先將一組協(xié)同工作的零件分別裝配制造成一個個相對獨立的組合體,然后再裝到機器中,這種組合體稱為部件或組件,如軸承、汽車的各個總成等。構件是形成機器中運動部分的最基本單元,是相互之間能做相對運動的物體,按運動狀況構件可分為固定構件和運動構件。固定構件又稱為機架,用于支承運動構件,如汽車發(fā)動機氣缸體等。運動構件是相對于固定構件運動的構件,如汽車發(fā)動機中的活塞、變速器中的齒輪等。構件和零件的區(qū)別在于:構件是最基本的運動單元,可能是一個零件,也可能是若干個零件組成的剛性組合件,如齒輪用鍵與軸連成一個整體而成為一個構件;零件是最基本的制造單元,如齒輪、鍵、軸等。63.運動副和機構運動簡圖(1)運動副組成機構的所有構件都有確定的相對運動,如汽車發(fā)動機中的曲柄連桿機構的活塞與氣缸體之間、活塞與連桿之間、連桿與曲軸之間。可以看出各構件之間要實現(xiàn)相對運動,就必須以某種形式連接或約束起來,這種兩個構件之間直接接觸又能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。運動副分為高副和低副,兩構件通過面接觸而構成的運動副稱為低副;兩構件通過點或線接觸而構成的運動副稱為高副。下表給出了各種運動副的比較。78各種運動副的比較9各種運動副的比較(2)機構運動簡圖用特定的符號或線條表示機構運動的特性,并按一定比例表示各運動副相對位置而繪制的簡單圖形,稱為機構運動簡圖,其常用圖形符號見下表。10機構運動簡圖常用圖形符號二、本課程的性質(zhì)、任務與主要內(nèi)容1.本課程的性質(zhì)與任務本課程是汽車維修、汽車駕駛及其相關專業(yè)的一門基礎課。通過本課程的學習應達到以下要求:(1)掌握機械傳動的類型、傳動原理、應用特點,并能進行簡單計算。(2)掌握常用機構的工作原理、運動特點和應用。(3)掌握常用零件的工作原理、結構特點和應用場合。(4)了解液壓傳動的基本知識,掌握液壓傳動的基本原理以及典型液壓元件的構造、工作原理、圖形符號和應用特點;掌握液壓典型回路的構成及簡單液壓系統(tǒng)的分析方法。11(5)掌握常用金屬材料的牌號、性能及應用范圍。了解熱處理的目的、分類及應用。(6)掌握汽車燃料、潤滑材料和工作油液的基本知識,懂得選用和使用注意事項。(7)了解塑料、橡膠、黏合劑的基本知識及其在汽車中的應用。(8)掌握汽車維修基礎知識以及汽車維修常用工量具的使用方法。(9)掌握車輛和總成大修的送修標志。(10)掌握各級汽車維護的作業(yè)內(nèi)容。(11)熟悉汽車維修的安全生產(chǎn)要求。122.本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容包括機械傳動、常用機構、常用零件、液壓傳動、金屬材料、非金屬材料、汽車運行材料和汽車維修等方面的基礎知識。13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(diào)整正壓力的大小,螺釘向右旋轉(zhuǎn)使彈簧張力增大,正壓力也增大;反之,螺釘向左旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動方向相反。也可采用下圖b所示的內(nèi)接圓柱摩擦輪傳動,兩摩擦輪的轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)速,r/min;
n2——從動部分轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩;若傳動比i<1,則該傳動用于提高轉(zhuǎn)速和降低轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速相同,即n1=n2;摩擦輪傳動的傳動比是主動輪轉(zhuǎn)速n1與從動輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速n1與從動輪轉(zhuǎn)速n2之比,用公式表示為:式中n1、n2——主動輪、從動輪的轉(zhuǎn)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(nèi)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(diào)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(zhì)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?。粠倏蛇_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(zhuǎn)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(zhì)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(diào)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(diào)整中心距張緊裝置通過調(diào)整帶傳動的中心距來張緊帶。調(diào)整時,用調(diào)節(jié)螺釘調(diào)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(diào)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(diào)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(zhuǎn),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(diào)緊,不得強行撬入。(2)傳動帶不宜與酸、堿、礦物油等介質(zhì)接觸,也不宜在陽光下暴曬,以防帶迅速老化變質(zhì),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(diào)整裝置進行調(diào)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(zhuǎn)過一個齒,鏈條移動一個鏈節(jié),從動鏈輪被鏈條帶動也轉(zhuǎn)過一個齒。因此,鏈傳動的傳動比是主、從動鏈輪的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)的傳動;運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)鏈板和外鏈板所組成。內(nèi)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(nèi)、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(diào)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(zhuǎn)速為n1,齒數(shù)為z1,從動齒輪的轉(zhuǎn)速為n2,齒數(shù)為z2。由于是嚙合傳動,單位時間內(nèi)兩輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相等,即z1n1=z2n2。主動齒輪和從動齒輪的轉(zhuǎn)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(nèi)齒輪當要求齒輪兩傳動軸平行、回轉(zhuǎn)方向相同且結構緊湊時,可采用內(nèi)齒輪傳動。與外齒輪相比,內(nèi)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(nèi)齒輪的齒頂圓在分度圓之內(nèi),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(zhuǎn)運動變?yōu)辇X條的往復直線運動,或?qū)X條的往復直線運動變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)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(diào)整螺旋調(diào)整螺旋用以調(diào)整、固定零件的相對位置,如機床、儀器及測試裝置中的微調(diào)機構的螺旋。調(diào)整螺旋不經(jīng)常轉(zhuǎn)動,一般在空載下調(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn),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(diào)節(jié)機構。(4)螺桿原地旋轉(zhuǎn),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(zhuǎn)向器原理圖,螺桿轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向。108汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸系的類型。110?相關知識一、輪系的分類與作用1.輪系的概念齒輪可以傳遞運動和動力,實現(xiàn)增速、減速或變向的目的,但是在實際的機械應用中,只采用由一對齒輪組成的齒輪機構往往是不夠的。例如,在各種車床中,為了將電動機的一種轉(zhuǎn)速變?yōu)橹鬏S的多級轉(zhuǎn)速;在鐘表中,為了使時針與分針轉(zhuǎn)速具有一定的比例關系;在汽車后橋的傳動中,為了將發(fā)動機的一種轉(zhuǎn)速根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎變?yōu)閮绍囕喌牟煌D(zhuǎn)速等。1112.輪系的分類根據(jù)輪系傳動時各齒輪的軸線在空間的相對位置是否固定,輪系可分為定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系,見下表。112輪系的分類113輪系的分類3.輪系的作用(1)可獲得很大的傳動比當兩軸之間的傳動比較大時,若僅用一對齒輪傳動,則兩個齒輪的齒數(shù)差將很大,會導致小齒輪磨損加快,而大齒輪齒數(shù)太多,也使得齒輪傳動的結構尺寸增大。因此,一對齒輪傳動的傳動比不能過大,采用輪系傳動可以獲得很大的傳動比,以滿足低速工作的要求。114(2)可做較遠距離的傳動當兩軸中心距較大時,如用一對齒輪傳動,則兩齒輪的結構尺寸必然很大,導致傳動機構龐大,而采用輪系,可使結構緊湊,縮小傳動裝置的空間,節(jié)約材料。如圖所示。(3)可以方便地實現(xiàn)變速和變向要求在金屬切削機床、汽車等機械設備中,經(jīng)過輪系傳動,可以使輸出軸獲得多級轉(zhuǎn)速,以滿足不同工作要求。115遠距離傳動(4)可以實現(xiàn)運動的合成與分解采用行星輪系,可以將兩個獨立的運動合成為一個運動,或?qū)⒁粋€運動分解為兩個獨立的運動。如圖所示汽車差速器,當汽車轉(zhuǎn)彎時,能將傳動軸輸入的一種轉(zhuǎn)速分解為兩輪不同的轉(zhuǎn)速。116汽車差速器二、定軸輪系1.平面定軸輪系平面定軸輪系是指各齒輪軸線都相互平行的定軸輪系,如圖所示,該輪系由多對相互嚙合的齒輪組成。汽車變速器齒輪系統(tǒng)就是典型的平面定軸輪系,如圖所示。117平面定軸輪系汽車變速器齒輪系統(tǒng)2.空間定軸輪系空間定軸輪系是含有錐齒輪和蝸輪蝸桿的輪系。如圖所示,在空間定軸輪系中各齒輪或蝸輪蝸桿的軸線是不平行的。汽車后橋齒輪系統(tǒng)就是典型的空間定軸輪系,如圖所示。118空間定軸輪系汽車后橋齒輪系統(tǒng)3.定軸輪系的傳動比(1)定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷一對齒輪傳動,當首輪(或末輪)的轉(zhuǎn)向為已知時,其末輪(或首輪)的轉(zhuǎn)向也就確定了,表示方法可以用標注箭頭的方法,或“+”“-”號法表示(“+”“-”號法僅適用于軸線平行的嚙合傳動)。(2)傳動比輪系是由一系列相互嚙合的多對齒輪組成的,其傳動比是指首尾兩輪的轉(zhuǎn)速之比。119三、周轉(zhuǎn)輪系1.差動輪系如圖a所示的周轉(zhuǎn)輪系中,兩個中心輪1和3均不固定,這種周轉(zhuǎn)輪系稱為差動輪系。汽車差速器就采用了差動輪系,其中齒輪1和齒輪3是中心輪且不固定,齒輪2為行星輪,裝在系桿H(行星架)上。2.行星輪系如圖b所示的周轉(zhuǎn)輪系中,當齒輪1(太陽輪)轉(zhuǎn)動時,內(nèi)齒輪3(齒圈)固定不動,齒輪2(行星輪)一方面繞自己的軸線轉(zhuǎn)動(自轉(zhuǎn)),同時還在系桿H的帶動下隨同其軸繞齒輪1的軸線轉(zhuǎn)動(公轉(zhuǎn)),這樣的周轉(zhuǎn)輪系就稱為行星輪系。120121周轉(zhuǎn)輪系a)差動輪系b)行星輪系模塊二常用機構122課題一鉸鏈四桿機構課題二凸輪機構課題三變速和變向機構課題一鉸鏈四桿機構123學習目標1.能區(qū)分鉸鏈四桿機構的基本類型。2.能明確鉸鏈四桿機構的特點。3.了解鉸鏈四桿機構的演化歷程。124?相關知識一、鉸鏈四桿機構的特點及組成由一些剛性構件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的在同一平面或相互平行平面內(nèi)運動的機構稱為平面連桿機構。平面連桿機構構件的形狀多種多樣,不一定為桿狀,但從運動原理來看,均可用等效的桿狀構件來替代。工程上最常用的平面連桿機構是鉸鏈四桿機構,如圖所示,它由四個桿件組成,桿件間為轉(zhuǎn)動副連接,其主要優(yōu)點是結構簡單,制造容易,工作可靠,能夠?qū)崿F(xiàn)多種運動規(guī)律和運動軌跡。125在鉸鏈四桿機構中,固定不動的構件4稱為機架,不與機架直接相連的構件2稱為連桿,與機架相連的構件1、3稱為連架桿。126鉸鏈四桿機構的名稱二、鉸鏈四桿機構的基本類型1.曲柄搖桿機構鉸鏈四桿機構中,若兩個連架桿中的一桿為曲柄,另一桿為搖桿,則此機構稱為曲柄搖桿機構,曲柄和搖桿均能作為主動件。127雷達縫紉機踏板機構2.雙曲柄機構鉸鏈四桿機構的兩個連架桿均為曲柄稱為雙曲柄機構。如圖所示的慣性篩機構,原動機帶動一個曲柄等速轉(zhuǎn)動,通過連桿帶動另一個曲柄非等速轉(zhuǎn)動,滑塊變速運動,實現(xiàn)篩床的篩分工作。128慣性篩機構機車車輪的聯(lián)動裝置3.雙搖桿機構鉸鏈四桿機構的兩個連架桿均為搖桿稱為雙搖桿機構。如圖所示的港口起重機采用的就是雙搖桿機構,當搖桿AB和CD擺動時,使連桿CB的延長點M做近似于水平直線的運動。129港口起重機三、鉸鏈四桿機構類型的判別鉸鏈四桿機構中是否存在曲柄,主要取決于機構中各桿的相對長度和機架的選擇。鉸鏈四桿機構存在曲柄,必須同時滿足下面兩個條件:1.連架桿和機架中必有一桿是最短桿。2.最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和。根據(jù)曲柄存在條件,可得出鉸鏈四桿機構三種基本類型的判別方法,見下表。130131鉸鏈四桿機構三種基本類型的判別方法(LAD為最長桿,LAB為最短桿)四、鉸鏈四桿機構的演化通過改變鉸鏈四桿機構中某些構件的形狀、相對長度、運動副的尺寸,或選擇不同構件作為機架等方法,可得到四桿機構的一些演化形式。如圖所示的曲柄搖桿機構中,當搖桿3的長度增至無窮大時,鉸鏈C的運動軌跡將變成直線,搖桿CD演化為直線運動的滑塊,由原來的轉(zhuǎn)動副變?yōu)橐苿痈?,機構就演化為曲柄滑塊機構,即發(fā)動機的曲柄連桿機構。132曲柄滑塊機構的演化過程五、鉸鏈四桿機構的特性1.急回特性如圖所示曲柄搖桿機構,當曲柄整周回轉(zhuǎn)時,搖桿在C1D與C2D兩極限位置之間往復擺動。當搖桿在C1D、C2D兩極限位置時,曲柄與連桿共線,對應兩位置所夾的銳角稱為極位夾角,用θ表示。133曲柄搖桿機構當主動件曲柄沿逆時針方向等角速度連續(xù)轉(zhuǎn)動,由AB1位置轉(zhuǎn)到AB2位置時,轉(zhuǎn)角為180°+θ,搖桿由C1D擺到C2D,其所用時間為t1;當曲柄由AB2位置轉(zhuǎn)到AB1位置時,轉(zhuǎn)角為180°-θ,搖桿由C2D擺到C1D,其所用時間為t2。搖桿往復擺動所用的時間不等(t1>t2),平均速度不等,返回時速度快,機構的這種性質(zhì)稱為急回特性。機構的急回特性可用行程速比系數(shù)K表示,即式中v1、v2——搖桿的平均往返速度。上式表明,當機構有極位夾角θ時,則機構有急回特性;極位夾角θ越大,機構的急回特性越明顯;極位夾角θ=0°時,機構往返所用的時間相同,機構無急回特性。1342.死點位置如上圖中,取搖桿為主動件,當搖桿擺到極限位置C1D和C2D時,連桿BC和曲柄AB共線,機構的這種位置稱為死點位置。為了消除死點位置的不良影響,可對曲柄施加額外的力,或利用飛輪及構件自身的慣性作用來保證機構順利通過死點位置??p紉機的踏板機構會出現(xiàn)踏不動或帶輪反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,就是因為機構處于死點位置。正常運轉(zhuǎn)時,可借助帶輪的慣性作用,使機構順利通過死點位置。1353.壓力角和傳動角工程應用中,不僅要求四桿機構能實現(xiàn)預定的運動規(guī)律,還應具有良好的傳力性能,以提高機械的效率。136壓力角和傳動角課題二凸輪機構137學習目標1.能掌握凸輪機構的分類、特點及應用。2.能敘述凸輪機構從動件的運動規(guī)律。138?相關知識一、凸輪機構的組成凸輪機構是依靠凸輪輪廓直接與從動件接觸,迫使從動件做有規(guī)律的直線往復運動(直動)或擺動的。凸輪的輪廓形狀決定了從動件的運動規(guī)律。凸輪機構是由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成的高副機構。其中,凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件,主動件凸輪通常做等速轉(zhuǎn)動或移動,凸輪機構是通過高副接觸使從動件得到所預期的運動規(guī)律。它廣泛應用于各種機械,特別是自動機械、自動控制裝置和裝配生產(chǎn)線中。139140凸輪機構示意圖1—凸輪2—從動件3—機架二、凸輪機構的分類、特點和應用凸輪機構常見的分類方法見下表。141凸輪機構的類型與特點142凸輪機構的類型與特點143凸輪機構的類型與特點三、從動件常用的運動規(guī)律1.基本參數(shù)如圖所示為一尖頂對心直動從動件盤形凸輪機構,其基本參數(shù)如下。144凸輪機構的基本參數(shù)(1)基圓:以凸輪的最小半徑rb為半徑所作的圓稱為凸輪的基圓,rb為基圓半徑。(2)行程:當凸輪以逆時針方向轉(zhuǎn)過AB段時,從動件尖頂由距回轉(zhuǎn)中心最近點A到達最遠點B,從動件所走過的距離h稱為行程,而這一過程稱為推程。(3)推程運動角:與推程相對應的凸輪轉(zhuǎn)角φ1為推程運動角。(4)遠休止角:當凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)φs時,BC弧段與尖頂相作用,從動件在最遠位置處停留不動,φs稱為遠休止角。145(5)回程:當凸輪轉(zhuǎn)過角度φ2,從動件又由最遠位置C點回到最近位置D點,這一過程稱為回程。(6)回程運動角:與此相對應凸輪轉(zhuǎn)角φ2稱為回程運動角。(7)近休止角:凸輪再轉(zhuǎn)過角度φ′s,從動件的尖端和凸輪上以rb為半徑的DA段圓弧相接觸,從動件在最近位置處停留不動,對應的凸輪轉(zhuǎn)角φ′s稱為近休止角。1462.從動件常用的運動規(guī)律(1)等速運動規(guī)律當凸輪等速轉(zhuǎn)動時,從動件在運動過程中的速度是常數(shù),這種運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。(2)等加速等減速運動規(guī)律從動件在推程前半段做等加速運動,后半段做等減速運動,這種運動規(guī)律稱為等加速等減速運動規(guī)律。(3)余弦加速度運動規(guī)律為了減少加速度的突變次數(shù),可以采用從動件的加速度按余弦曲線變化的運動規(guī)律。147課題三變速和變向機構148學習目標1.掌握變速機構、變向機構的概念。2.掌握汽車變速器的變速和變向過程。149?相關知識一、基本概念1.變速機構變速機構是指在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下,使輸出軸得到不同轉(zhuǎn)速的傳動裝置。具體功能是:(1)可改變傳動比,增大輸出力矩和擴大速度的變化范圍。(2)可改變機構的運動方向,實現(xiàn)空擋和暫時停車,以適應不同的工作需要。1502.變向機構變向機構是指在輸入軸旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下,改變輸出軸旋轉(zhuǎn)方向的裝置。汽車變速器就是最常用的變速、變向機構。151二、變速器原理機械式汽車變速器主要應用了齒輪傳動的變速原理。變速器內(nèi)有多組傳動比不同的齒輪副,汽車行駛時的換擋過程,也就是通過操縱機構使變速器內(nèi)不同的齒輪副嚙合工作。通過移動接合套的位置,在低速時,讓傳動比大的齒輪副工作;在高速時,讓傳動比小的齒輪副工作。如圖所示為手動變速器實物圖。152手動變速器實物圖三、變速器變速、變向過程1.一擋如圖所示,一、二擋同步器右移,使一擋齒輪與主減速器主動齒輪軸接合,將變速齒輪鎖定到主減速器主動齒輪軸上。輸入軸的一擋主動齒輪順時針轉(zhuǎn)動,逆時針驅(qū)動一擋從動齒輪和主減速器主動齒輪軸,汽車一擋向前行駛。153154手動變速器的工作原理2.二擋從一擋向二擋換擋時,一、二擋同步器左移,分離一擋從動齒輪,并接合二擋從動齒輪,汽車二擋向前行駛,實現(xiàn)一、二擋的變速過程。3.三擋當一、二擋同步器接合套返回空擋后,將三、四擋同步器右移,鎖定到主減速器主動齒輪軸的三擋齒輪上,汽車三擋向前行駛,實現(xiàn)二、三擋變速過程。1554.四擋從三擋向四擋換擋時,三、四擋同步器左移,分離三擋從動齒輪,并接合四擋從動齒輪,汽車四擋向前行駛,實現(xiàn)三、四擋的變速過程。5.五擋當三、四擋同步器接合套返回空擋后,將五擋同步器左移,鎖定到主減速器主動齒輪軸的五擋齒輪上,汽車五擋向前行駛,實現(xiàn)五擋變速過程。1566.倒擋變速操縱桿位于倒擋時,倒擋惰輪同時與倒擋主動齒輪和倒擋從動齒輪嚙合。倒擋從動齒輪同時又是一、二擋同步器接合套,同步器接合套帶有沿其外緣加工的直齒。輸入軸的倒擋主動齒輪順時針轉(zhuǎn)動,逆時針驅(qū)動倒擋惰輪,順時針驅(qū)動倒擋從動齒輪和主減速器主動齒輪軸;倒擋惰輪改變變速齒輪的轉(zhuǎn)動方向,汽車實現(xiàn)倒車。157模塊三常用零件158課題一鍵連接和銷連接課題二螺紋連接課題三軸課題四軸承課題五聯(lián)軸器與離合器課題六彈簧課題一鍵連接和銷連接159學習目標1.熟悉鍵連接的類型、應用特點。2.了解鍵連接的選擇。3.掌握花鍵連接的應用特點。4.了解銷連接的應用及基本類型。160?相關知識一、鍵連接的類型和應用鍵主要用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定,有的還能用來實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動。根據(jù)結構形式,鍵可分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵,其中以平鍵應用最為廣泛。1.平鍵連接(1)平鍵連接的種類平鍵的斷面呈長方形。常用的平鍵有靜連接用平鍵,也稱為普通平鍵,如圖所示和動連接用平鍵,導向平鍵和滑鍵,如圖所示。161162普通平鍵的類型a)圓頭平鍵(A型)b)平頭平鍵(B型)c)單圓頭平鍵(C型)163動連接用平鍵a)導向平鍵b)滑鍵1)普通平鍵。有圓頭(A型)、平頭(B型)和單圓頭(C型)三種。圓頭平鍵用于軸的中部,鍵在鍵槽中固定良好,但軸上鍵槽引起的應力集中較大;平頭平鍵也用于軸的中部,軸的應力集中較?。粏螆A頭平鍵常用于軸的端部。2)導向平鍵和滑鍵。導向平鍵用螺釘固定在軸槽中,工作時,鍵對軸上的移動零件起導向作用,為了拆卸方便,在鍵的中部制有起鍵螺孔,其他特點與普通平鍵相同,這種鍵能實現(xiàn)軸上零件的軸向移動。當移動距離較遠時,一般采用滑鍵。164(2)平鍵連接的特點結構簡單,裝拆方便,裝配時不影響軸與輪轂的同軸度,對中性好,工作面為兩側面,承載能力大,應用廣泛,如圖所示。當承載能力不夠時采用雙鍵按180°布置,如圖所示。165平鍵的工作面平鍵的雙鍵布置2.半圓鍵連接如圖所示,半圓鍵連接與平鍵連接類似,其優(yōu)點是工藝性能好,裝配方便,尤其適用于錐形軸與輪轂的連接;缺點是軸的強度小,只適用于輕載或輔助連接中,如汽車用交流發(fā)電機的帶輪與軸的連接。166半圓鍵3.楔鍵連接楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種。鉤頭楔鍵的鉤頭是為了拆卸方便。楔鍵的上下兩面是工作面,鍵的上表面和輪轂鍵槽底面均有1∶100的斜度。裝配時鍵的上、下表面分別與輪轂、軸的槽底緊壓,工作時靠壓緊面上的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩,同時還能承受單向的軸向載荷。楔鍵適用于定心精度要求不高、載荷平穩(wěn)和低速的場合。167鉤頭楔鍵4.切向鍵連接切向鍵連接由一對斜度為1∶100的楔鍵組成,如圖所示。168切向鍵二、鍵的選擇鍵的類型應根據(jù)鍵連接的結構、使用特性及工作條件來選擇。例如,當對中性要求較高時選用平鍵連接;平鍵用于軸端時宜選用單圓頭平鍵;軸上零件的轂槽底部有斜度時,選用半圓鍵連接;連接于軸上的零件需沿軸向滑動時,可選用導向平鍵;若需要承受軸向力,則可選用楔鍵連接等。鍵的類型選定后,再根據(jù)軸徑從標準中選取剖面尺寸(鍵寬b×鍵高h)。鍵的長度L可按輪轂長度從標準中選取,必要時進行強度校核。一般輪轂長度可取L≈(1.5~2)d,d為軸徑。169三、花鍵連接軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒構成的連接稱為花鍵連接,由內(nèi)花鍵和外花鍵組合而成。內(nèi)花鍵是輪轂孔內(nèi)周向均布的多個鍵齒,外花鍵是軸周向均布的多個鍵齒,如圖所示。花鍵連接工作時主要靠齒的側面?zhèn)鬟f運動和動力,如圖所示離合器從動盤與變速器輸入軸之間的動力傳遞。170內(nèi)花鍵、外花鍵從動盤與變速器輸入軸的連接四、銷連接1.用途銷連接用于固定零件間的相互位置,并可傳遞不大的轉(zhuǎn)矩,也可作為安全裝置中的過載剪斷元件。2.分類(1)按使用功能分類,銷可分為連接銷、定位銷、安全銷等,其應用及說明見下表。171172連接銷、定位銷、安全銷的應用(2)按形狀分類,銷可分為圓柱銷、圓錐銷、開口銷、銷軸及特殊形狀銷等,見下表,其中圓柱銷、圓錐銷和開口銷均為標準件。173圓柱銷、圓錐銷、開口銷、銷軸的使用說明課題二螺紋連接174學習目標1.了解常用螺紋的種類及應用場合。2.掌握螺紋的主要參數(shù)以及螺紋的代號與標記。3.熟悉螺紋連接的基本類型和防松裝置。175?相關知識一、螺紋的分類1.按螺紋的牙型分類按牙型角不同,螺紋可以分為三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋和管螺紋。三角螺紋主要用于連接,后四種螺紋主要用于傳動,其中除矩形螺紋外,都已標準化。176(1)三角螺紋如圖所示,三角螺紋牙型為等邊三角形,牙型角α=60°,牙根強度較高,自鎖性能好,是最常用的連接螺紋。同一公稱直徑的螺紋按螺距大小分為粗牙螺紋和細牙螺紋。一般情況下用粗牙螺紋,細牙螺紋常用于薄壁零件或變載荷的連接,也可作為微調(diào)機構的調(diào)整螺紋用。177三角螺紋(2)矩形螺紋如圖所示,矩形螺紋牙型為矩形,牙型角α=0°,牙厚為螺距的一半,尚未標準化。傳動效率較其他螺紋高,多用于傳動;缺點是牙根強度較低,磨損后間隙難以補償,傳動精度較低。178矩形螺紋(3)梯形螺紋如圖所示,梯形螺紋牙型為等腰梯形,牙型角α=30°。傳動效率比矩形螺紋略低,但工藝性好,牙根強度高,避免了矩形螺紋的缺點,是最常用的傳動螺紋。179梯形螺紋(4)鋸齒形螺紋如圖所示,矩齒形螺紋牙型為不等腰梯形,它兼有矩形螺紋傳動效率高和梯形螺紋牙根強度高的優(yōu)點,但只能用于單方向的螺旋傳動中。(5)管螺紋如圖所示,管螺紋牙型角α=55°,有密封管螺紋和非密封管螺紋兩種,是英制螺紋。常用于管道的連接,管子的內(nèi)徑為管螺紋的公稱直徑。180鋸齒形螺紋管螺紋2.按螺旋線方向分類按螺旋線旋繞方向的不同,螺紋分為順時針旋入的右旋螺紋和逆時針旋入的左旋螺紋,其中右旋螺紋較為常用。螺紋旋向直觀的判別方法是,將螺紋軸線豎直放置,其可見側螺紋牙由左向右上升時為右旋,反之為左旋,如圖所示。181螺紋的旋向3.按螺旋線數(shù)分類形成螺紋的螺旋線的數(shù)目稱為線數(shù),以n表示。螺紋分為單線螺紋(沿一條螺旋線形成的螺紋)和多線螺紋(沿兩條或兩條以上軸向等距分布的螺旋線形成的螺紋),如圖所示。182螺紋的線數(shù)4.按螺旋線形成表面分類按螺旋線形成表面分類,螺紋分為外螺紋(在圓柱的外表面形成的螺紋)和內(nèi)螺紋(在圓柱孔的內(nèi)表面形成的螺紋),兩者旋合組成螺旋副,如圖所示。183螺紋的表面類型二、常用的螺紋參數(shù)螺紋的主要參數(shù)如圖所示,其具體定義見下表。184螺紋的主要參數(shù)185螺紋參數(shù)名稱及定義三、螺紋的代號與標記1.普通螺紋的代號與標記(1)普通螺紋代號1)普通粗牙螺紋。用M及公稱直徑(即大徑)表示,例如,M24。2)普通細牙螺紋。用M及公稱直徑×螺距表示,例如,M24×1.5。普通粗牙螺紋不標螺距,普通細牙必須標出螺距。186(2)普通螺紋標記普通螺紋的完整標記格式為特征代號—尺寸代號—公差帶代號—旋合長度代號—旋向代號。1)螺紋公差帶代號由公差等級數(shù)字和表示其位置的字母組成,標注在螺紋代號之后,中間用“—”分開;若螺紋的中、頂徑公差帶代號不同,則分別注出,若相同,則只標注一個代號;內(nèi)外螺紋裝配,其公差帶代號用斜線分開,例如,M20×2—6H/6g。2)螺紋旋合長度是指兩個相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向相旋合部分的長度。旋合長度分三組:S表示短,N表示中等(一般不標),L表示長。旋合長度代號標在公差帶代號之后;特殊需要時,可注明旋合長度的數(shù)值。1872.梯形螺紋的代號與標記(1)梯形螺紋代號1)單線。用公稱直徑×螺距表示,例如,Tr40×7。2)多線。用公稱直徑×導程(P螺距)表示,例如,Tr40×14(P7)。若為左旋螺紋,則在尺寸規(guī)格之后加注“LH”,例如,Tr40×7LH。(2)梯形螺紋標記與普通螺紋類似,主要區(qū)別是:1)公差帶代號只標注中徑公差帶,例如,Tr40×7—7H。2)旋合長度分N、L兩組,N不標注,特殊需要時可注明旋合長度數(shù)值。1883.管螺紋的標記(1)密封管螺紋的標記由螺紋特征代號和尺寸代號組成。1)圓錐內(nèi)螺紋:用Rc表示。2)圓錐外螺紋:用R1或R2表示。3)圓柱內(nèi)螺紋:用Rp表示。(2)非密封管螺紋的標記非密封管螺紋用G表示,其標記由螺紋特征代號、尺寸代號和公差等級代號組成。內(nèi)螺紋不標注公差等級代號,外螺紋的公差等級分A、B兩級。189四、螺紋連接的基本類型螺紋連接在生產(chǎn)實踐中應用很廣,常見的螺紋連接有螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接和緊定螺釘連接四種類型,其中,螺栓連接又分普通螺栓連接和鉸制孔螺栓連接,其特點和應用見下表。190螺紋連接的基本類型191螺紋連接的基本類型五、螺紋連接的預緊與防松1.螺紋連接的預緊大多數(shù)螺紋連接在裝配時都必須擰緊,這就是預緊。預緊的目的是保證連接的可靠性、密封性和防松能力,防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移??刂祁A緊力的方法很多,通??捎昧匕馐謥砜刂蒲b配時施加的擰緊力矩,從而控制預緊力的大小。192力矩扳手2.螺紋連接的防松193螺紋連接常用的防松方法194螺紋連接常用的防松方法195螺紋連接常用的防松方法課題三軸196學習目標1.了解軸的作用、分類及結構組成。2.掌握軸上零件的定位和固定方法。197?相關知識一、軸的作用及分類1.軸的作用軸的主要作用是支撐回轉(zhuǎn)零件(如齒輪、帶輪等),傳遞運動和動力。2.軸的分類(1)根據(jù)幾何軸線形狀的不同軸可分為直軸、曲軸和撓性軸。直軸是最基本的一種軸,按形狀可分為光軸和階梯軸兩種;曲軸可用來傳遞往復運動,在內(nèi)燃機、空氣壓縮機中應用比較廣泛;撓性軸可將旋轉(zhuǎn)運動靈活地傳到所需要的任何位置。198199曲軸撓性軸光軸階梯軸(2)按載荷性質(zhì)軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三種。工作中既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸;工作中只承受彎矩不承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為心軸,心軸又可分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸;傳動軸主要承受轉(zhuǎn)矩,不承受彎矩或能承受較小的彎矩。200轉(zhuǎn)軸(變速器中的軸)心軸(如自行車前輪軸)201汽車變速器與后橋之間的傳動軸二、軸的組成如圖所示,軸主要由軸頸、軸頭和軸身三部分組成。裝配軸承的部分稱為軸頸;裝配回轉(zhuǎn)零件的部分稱為軸頭;連接軸頭和軸頸的部分稱為軸身。用作零件軸向固定的臺階部分稱為軸肩,環(huán)形部分稱為軸環(huán)。軸頸和軸頭的端部應均有倒角。202軸的組成三、軸上零件的定位和固定1.軸上零件的軸向定位和固定為確定軸上零件的軸向位置,防止軸上零件沿軸向移動,應對它們進行軸向定位和固定。常用的軸向定位和固定方法有軸肩和軸環(huán)定位、套筒定位、圓螺母和止動墊圈定位、彈性擋圈定位、軸端擋圈固定等。此外,軸承端蓋也常用來做整個軸的軸向定位。常用的軸向定位和固定方法的應用特點見下表。203204常用的軸向定位和固定方法205常用的軸向定位和固定方法2.軸上零件的周向固定周向固定的目的主要是為了傳遞轉(zhuǎn)矩和防止零件與軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,一般采用鍵連接、銷連接、緊定螺釘?shù)冗B接方式,見下表。206常用的周向固定方法四、對軸的結構的一般要求1.為便于零件的裝拆,軸端應有45°的倒角,如圖所示;零件裝拆時所經(jīng)過的各段軸徑都要小于零件的孔徑。2.軸肩或軸環(huán)定位時,其高度必須小于軸承內(nèi)圈端部的厚度,以便于拆裝,如圖所示。207倒角定位高度的要求3.用套筒、圓螺母、軸端擋圈做軸向定位時,一般裝配零件的軸頭長度應比零件的輪轂長度短2~3mm,以確保套筒、圓螺母或軸端擋圈能靠緊零件端面,如圖所示。4.軸上有兩個以上鍵槽時,應布置在同一條母線上,以便于加工,如圖所示。208定位長度的要求鍵槽的布置5.軸上磨削的軸段和車制螺紋的軸段,應分別留有砂輪越程槽和螺紋退刀槽,且后軸段的直徑小于軸頸處的直徑,以減少應力集中,提高疲勞強度。209砂輪越程槽螺紋退刀槽6.裝配段不宜太長,如圖所示。210裝配段的結構a)不合理b)合理課題四軸承211學習目標1.了解滑動軸承的類型及結構。2.掌握滾動軸承的類型、代號、應用特點和選用。212?相關知識一、軸承的作用及分類1.作用軸承的作用是支撐轉(zhuǎn)動的軸及軸上零件,保持軸的旋轉(zhuǎn)精度,減少軸與軸座間的摩擦和磨損。2.類型按摩擦性質(zhì)的不同,軸承可分為滑動軸承和滾動軸承。最常使用的是滾動軸承,滑動軸承一般在內(nèi)燃機、汽輪機、機床等方面應用較為廣泛。213214滑動軸承滾動軸承二、滾動軸承1.滾動軸承的結構滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈(帶有滾道)、滾動體、保持架等組成,如圖所示。常用的滾動體形狀有球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針滾子,如圖所示,滾動體可呈單列或雙列排列。保持架的作用是使?jié)L動體等距分布,避免滾動體相互接觸,改變軸承內(nèi)部的載荷分配,其有沖壓式和實體式兩種。215滾動軸承1—滾動體2—保持架
3—軸承外圈4—軸承內(nèi)圈216滾動體形狀a)球
b)圓柱滾子
c)圓錐滾子
d)球面滾子
e)滾針2.滾動軸承的特點(1)優(yōu)點1)啟動力矩小,可在負載下啟動。2)徑向游隙較小,運動精度高。3)軸向?qū)挾容^小。4)可同時承受徑向、軸向載荷。5)便于密封,易于維護。6)是標準件,成本低。217(2)缺點1)承受沖擊載荷能力差。2)振動、噪聲較大。3)徑向尺寸較大。4)有些場合無法使用。2183.軸承的基本參數(shù)(1)游隙內(nèi)、外圈和滾動體之間存在一定的間隙,因此內(nèi)、外圈之間可以有相對位移,其最大位移稱為游隙。按位移方向,游隙可分為徑向游隙和軸向游隙,如圖所示。游隙是軸承的重要參數(shù),影響著軸承的載荷分布、振動、噪聲和使用壽命,應結合使用條件,進行合理選擇或調(diào)整。219軸承的游隙(2)接觸角滾動體與外圈滾道接觸點的法線與軸承徑向間的夾角稱為接觸角α,如圖所示。220軸承的接觸角a)α=0°b)0°<α≤45°c)45°<α<90°d)α=90°4.滾動軸承的主要類型及其特性為滿足各種不同的工況條件要求,滾動軸承有多種不同的類型,常用滾動軸承的類型及特性見下表。221常用滾動軸承的類型及特性222常用滾動軸承的類型及特性223常用滾動軸承的類型及特性224常用滾動軸承的類型及特性5.滾動軸承的代號滾動軸承的類型很多,同一類型的軸承又有各種不同的結構、尺寸、公差等級和技術性能等。225滾動軸承代號的組成深溝球軸承a)不同尺寸的軸承b)帶防塵蓋結構c)外圈上有止動槽結構滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號三部分構成,其中基本代號是滾動軸承代號的核心。(1)基本代號基本代號表示軸承的基本類型、結構和尺寸,一般由軸承類型代號、尺寸系列代號和內(nèi)徑代號組成。(2)前置代號和后置代號前置代號和后置代號是滾動軸承代號的補充,只有在滾動軸承的結構形狀、尺寸、公差等級、技術要求等有所改變時才使用,一般情況下可部分或全部省略。226(3)滾動軸承代號示例滾動軸承代號表示方法示例如下。2276.軸承的固定、間隙調(diào)整及安裝拆卸(1)軸承的固定1)單個軸承的固定。內(nèi)圈固定常用四種方法,如圖所示,最常用的是軸肩固定軸承內(nèi)圈。228軸承內(nèi)圈固定方法a)軸承所承受的軸向力較小,用軸肩固定b)軸承所承受的軸向力不大,用軸肩、彈性擋圈固定c)軸承所承受的軸向力較大,用軸肩、軸端擋圈與螺栓固定d)軸承所承受的軸向力較大,用軸肩、圓螺母與止動墊圈固定229軸承外圈固定方法a)軸承所承受的軸向力較大,用軸承端蓋固定b)軸承所承受的軸向力較大,用軸承端蓋、座孔臺階固定c)軸承所承受的軸向力較小,用彈性擋圈、座孔臺階固定2)軸承組合的固定。可分為雙支點單向固定和單支點雙向固定。雙支點單向固定的特點是軸承內(nèi)、外圈均為單向固定,一般適用于短軸、溫度不高的場合??紤]到軸受熱會伸長,因此,應在軸和軸承一端留有間隙。單支點雙向固定的特點是一個軸承內(nèi)、外圈皆雙向固定(稱為固定端),另一軸承內(nèi)圈雙向固定,外圈不固定(稱為游動端),又稱一端固定,一端游動。一般適用于長軸、工作溫度較高的場合。230雙支點單向固定(2)軸承組合的調(diào)整1)軸承與軸承蓋間的間隙。2)軸承的預緊。3)軸承組合位置的調(diào)整。(3)軸承的配合軸承的內(nèi)圈與軸采用基孔制,外圈與座孔采用基軸制。選擇配合前應先計算當量動載荷與基本額定動載荷的比值,判斷載荷的大小,然后查表確定軸承的配合。231(4)軸承的裝拆裝拆軸承時應注意以下幾個方面。1)軸承內(nèi)、外圈的定位高度應低于內(nèi)、外圈的高度。2)在安裝大尺寸軸承時,可用壓力機在內(nèi)圈上施加壓力,將軸承壓套在軸頸上。拆卸滾動軸承時需用專用的拉拔器。3)軸承外圈應留拆卸高度或設計拆卸螺紋孔。4)其他注意事項①軸承內(nèi)圈半徑R大于軸肩處半徑r。②軸承定位高度不宜過高。③安裝軸承的軸段不宜過長,使軸承易裝拆。232三、滑動軸承滑動軸承是指僅發(fā)生滑動摩擦的軸承,其基本結構包括軸瓦和軸承座?;瑒虞S承主要用于滾動軸承難以滿足工作要求的場合,如高轉(zhuǎn)速、長使用壽命、低摩擦阻力、承受大的沖擊載荷、低噪聲和無污染等場合(如四沖程發(fā)動機主軸承、連桿軸承等)。1.滑動軸承的類型按承載方向不同分類,滑動軸承可分為徑向滑動軸承(承受徑向載荷)、止推滑動軸承(承受軸向載荷)兩大類。2332.滑動軸承的結構滑動軸承由軸承座和軸瓦組成。軸承座多用鋼或鑄鐵等強度較高的材料制成,軸瓦用銅合金、鋁合金或軸承合金等減摩材料制成。(1)整體式徑向滑動軸承如圖所示為常見的整體式徑向滑動軸承,其由軸承座、整體軸瓦、緊定螺釘和油杯等組成,軸瓦上開有油孔,軸瓦內(nèi)表面上開有油槽,潤滑油通過油孔和油槽進入軸承間隙。234235整體式徑向滑動軸承1—油杯
2—整體軸瓦
3—緊定螺釘
4—軸承座(2)對開式徑向滑動軸承對開式徑向滑動軸承由軸承蓋、軸承座、對開式軸瓦和連接螺栓等組成。為了安裝時軸承蓋和軸承座之間準確定位,軸承蓋和軸承座的剖分面上常做成階梯形。多數(shù)軸承剖分面為水平剖分,也有斜剖分的,剖分面不平行于底面,以適應載荷方向或安裝、調(diào)整方面的要求。236對開式徑向滑動軸承(3)調(diào)心式徑向滑動軸承如圖所示為調(diào)心式徑向滑動軸承,其軸瓦可在軸承座的球面內(nèi)擺動,自動適應軸線方向的變化。若軸的剛度較差或軸承座的安裝精度較差,可采用調(diào)心式徑向滑動軸承。237調(diào)心式徑向滑動軸承(4)止推滑動軸承止推滑動軸承的承載面與軸線垂直,用以承受軸向載荷,如圖所示。238止推滑動軸承課題五聯(lián)軸器與離合器239學習目標1.了解聯(lián)軸器的種類、結構、功能及應用。2.掌握離合器的種類、結構、使用及維護注意事項。240?相關知識一、聯(lián)軸器1.聯(lián)軸器的作用聯(lián)軸器主要用于
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