机械基础机械传动

1、机械基础教案1第一章机械传动【教学要求】1、 熟悉机械传动的原理、类型特点、和应用的场合。2、 了解级机械传动的基本参数。3、 会计算传动比。4、 了解机械传动的安装与维护措施。5、 掌握渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法。6、 掌握蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定。7、 熟悉蜗杆传动的维护措施。8 认识螺纹连接的放松方法。9、掌握定轴轮系的传动路线和各轮轮向的判断和惰轮的应用。【教学目的】通过机械传动的学习掌握渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法、蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定、掌握蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮

2、回转方向的判定、 定轴轮系的传动路线和各轮轮向的判断和惰 轮的应用。了解机械传动的安装与维护措施、会计算机械传动的传动比。熟悉机械传动 的原理、类型特点、和应用的场合。达到理论联系实际的效果。【教学重难点】1、 渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法、蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定2、 定轴轮系的传动路线、机械传动的传动比计算。【学习概要】1、 带传动2、 链传动3、 齿轮传动4、 蜗杆传动5、 涡轮传动6、 轮系机械基础教案-2-第一节带传动【教学重难点】1、 带传动得的传动的原理、类型特点、和应用的场合；2、 V 带的传动参数；3、 包角和传动比；【教学

3、方法】本节内容主要以预习练习为主，辅助教师对习题讲解达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】一、带传动的概述1.带传动的组成：主动轮 、从动轮 、挠性带。2.带传动的工作原理：以张紧在至少两个轮上的带作为中间挠性件，靠带与带轮接触面间产生的摩擦力（啮合力）来传递运动和（或）动力。3.带传动的传动比 i机构的传动比 机构中瞬时输入角速度与输出角速度的比值。带一传动的传动比就是主动轮转速 n1 与从动轮转i12一速 n2 之比：n24、带传动的类型、特点及应用应用細4简单，带轮制谜 方偲；平册质莊旦坯曲 性好倍动过打滑兀见馆用十Iffl玮、 中呛沪辎 大、 平行轴旳竺更ff列与 柑诸仙灼半交亦传动

4、V證审鞍配力大-是平芾 的二倍，使用寿祐獗去嬪帖iiw单制盜7*播、耐肠蚀，使用區常用于包満枷、珀刷杭 r 絢铝机舒机韻中机械基础教案-3-常用于皺控机玮-靳编机碌聲传利栢度竟审戦苣二、V 带传动1、V 带机械基础教案-4-V 带传动由一条或数条 V 带和 V 带带轮组成的摩擦传动2. V 带带轮的结构2.1 实心式2.2 腹板式2.3 孔板式2.4 轮辐式3、 V 带传动的主要参数顶宽 b: V 带横截面中梯形轮廓的最大宽度中性层：V 带绕带轮弯曲时，其长度和宽度保持不变的层面节宽 bp：中性层的宽度高度 h:梯形轮廓的高度?相对高度 h/bp :带的宽度与其节宽之比3.1V 带带轮的基准直

5、径 ddV 带带轮的基准直径 dd-带轮上与所配用 V 带的节宽 bp 相对应处的直径3.2 V 带传动的传动比 i?dd1比动轮基准直径，mmi12dd2?dd2从动轮基准直径，mmr2dd1? mT 动轮的转速，r/min?n2从动轮的转速，r/min3.3 包角-带与带轮接触弧所对应的圆心角。包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。,180(dd2 dd1)57.3a3.4 中心距 a包范用布磬结為绸芯皓枸机械基础教案-5-中心距-两带轮中心连线的长度。3.5 带速 v?带速太低，在传递功率一定时，所需圆周力增大，会引起打滑机械基础教案-6-?带速太高，离心力又会使带与带轮间的压

6、紧程度减小，传动能力降低3.6 V 带的根数 Z?根数多，传递功率大。?根数过多，受力会不均匀。3、普通 V 带的标记中性层一带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面基准长度 Ld 规定的张紧力下，沿 V 带中性层量得的周长，又称为 公称长度5.2V 带传动的张紧装置 三、新型带传动的应用1、同步带在 A8 汽车上的应用同步带传动是依靠同步带齿与同步带轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，从而使圆周速度同步（故称为同步带传动）。2、新型带传动技术在石油行业的应用同步带传动的组成同步带传动一般是由同步带轮和紧套在两轮上的同步带组成。同步带内周有等距的横向 齿。【课后总结】标记示例：5、V

7、带传动的安装维护及张紧装置5.1V 带传动的安装与维护A1430GB/T115441997T T I型号區爪惶皿+讪标刑编号机械基础教案-7-第二节链传动【教学重难点】1、滚子链的主要参数。2、 计算链传动的平均传动比。3、 链传动的安装与维护。【教学方法】本节内容主要以预习练习为主，辅助教师对思考题讲解总结达到学生掌握知识要点 的目的。【教学内容】一、链传动的概述链传动的组成主动链轮链条 从动链轮1.链传动的传动比niZ2i12压Zini、n2-主、从动轮的转速， r/min ；Z1、Z2-主、从动轮齿数。传动链滚子链2、链条的类型3、链传动的应用特点输送链传动比 i 8，低速传动时 i 可

8、达 10起重链两轴中心距 a 为 56 m传动功率 PW100 kW链条速度 vW15 m/s，高速时可达 2040m/s3.1 链传动的优点(1)能保证准确的传动比。(2)传动功率大。(3)传递的效率高，一般可达 0.95 0.98齿形链机械基础教案-8-机械基础教案-9-(4)可用于两轴中心距较大的场合。(5)能在低速、重载荷高温条件下，以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良条件下工作。(6)作用在轴或轴承上的力小。2.滚子链的主要参数2.1 节距一一链条的相邻两销轴中心线之间的距离，以符号 P 表示。说明：链的节距越大，承载能力越强，但链传动的结构尺寸也会相应增大，传动的振动、冲击和噪声也越严重

9、。滚子链的承载能力与排数成正比，但排数越多，各排受力越不均匀，所以排数 不能过多。2.2 节数一一滚子链的长度用节数来表示。链节数应尽量选取偶数。2.3 链条速度链轮速度不宜过大，链条速度越大，链条与链轮间的冲击力也越大，会使传动不平稳，同时加速链条和链轮的磨损。一般要求链条速度不大于15m/s。2.4 链轮的齿数为保证传动平稳，减少冲击和动载荷，小链轮齿数z1 不宜过小，一般 z1 应大于 17。大链轮的齿数 z2 也不宜过多，齿数过多除了增大传动尺寸和质量外，还会出现跳齿和脱链现象，通常 Z2 应小于 120。由于链节数常取偶数，为使链条与链轮轮 齿磨损均匀，链轮齿数一般应取与链节数 互为

10、质数的奇数。3.滚子链的标记链号-排数-链节数 标准编号二、 齿形链08A -1-88 GBT 1243-2006标准編号链IJ数J8S“距12.70 mm机械基础教案-10-由一组带有齿的内、外链板左右交错排列，用铰链连接而成三、 滚子链的安装与维护1、 安装注意事项：a. 两链轮的传动平面应在同一平面内，两轴线必须平行。b. 链轮在轴上必须保证周向和轴向固定，最好成水平布置。c. 套筒滚子链接头形式有开口销和弹簧夹固定2、 链传动的维护：机械基础教案-11-第三节齿轮传动【教学重难点】1、 渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法。2、 齿轮传动比。3、 斜齿圆柱形齿轮和直

11、齿圆柱形齿轮的正确啮合条件。4、 齿轮传动的维护方法【教学方法】本节内容主要以预习练习为主，辅助教师对课题知识的讲解达到学生掌握知识要点 的目的。【教学内容】一、齿轮传动的概述利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。1、齿轮传动的常用类型与应用（P27 页）2 应用优缺点：2.1 优点能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确可靠传递的功率和圆周速度范围较宽结构紧凑、可实现较大的传动比传动效率高，使用寿命长，维护简便2.2 缺点运转过程中有振动、冲击和噪声齿轮安装要求较咼in1M2n2ZzZi不能实现无极变速ni、n2-一主、从动轮的转速，r/min ；不话宜用在中心距较大的场合

12、Z1、Z2主、从动轮齿数。3、齿轮传动的传动比z1、z2 -主、从动轮齿数。齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数之反比二、渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸计算机械基础教案-12-1、 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称2、 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数2.1 标准齿轮的齿形角a2.2 齿数 z一个齿轮的轮齿总数。2.3 模数 m齿距 p 除以圆周率n所得的商，即 哙 p/n。模数 已经标准化。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。2.4 齿顶高系数 ha*对于标准齿轮，规定 ha= ha*m ha*称为齿顶高系数。我国标准

13、规定：正常齿 ha* =1 2.5 顶隙系数 c*当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿 轮的齿槽底面相抵触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有 一定的径向间隙，称为顶隙，用 c表示。对于标准齿轮，规定 c = c*m c*称为顶隙系数。我国标准规定：正常齿 c* = 0.253、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算名称代号计算公式齿形角a标准齿轮为 20齿数z通过传动比计算确定模数m通过计算或结构设计确定齿厚ss=p/2=nm/2齿槽宽ee=p/2=nm2齿距PP=nm基圆齿距Pbpb=pcosa=nmcosa齿顶咼hana=ha*n=m齿槽竟齿距p机械基础教案-13-名称代号计

14、算公式齿根咼hfhf=( ha*+c*) m=1.25mr齿咼hh=ha+hf=2.25 m分度圆直径dd=mz齿顶圆直径dada=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径dfdf=d- hf=m(z-2.5)基圆直径dbdb=dcosa标准中心距aa=(d1+d2)/2= m(z1+z2)/2齿数比uu=z2/z14、渐开线直齿圆传动的正确啮合条件4.1 模数相等4.2 分度圆上的齿形角相等三、 直齿内啮合的简介：四、 其他齿轮传动简介1、斜齿圆柱齿轮传动1.1. 斜齿圆柱齿轮的形成当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线 BB 形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为 渐开线 螺旋面。Bb称为基圆柱上的螺旋角

15、。1.2、斜齿圆柱齿轮传动的啮合性能轮齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动。轮齿上的载荷逐渐增加，又逐渐卸 掉，承载和卸载平稳，冲击、振动 和噪声小。机械基础教案-14由于轮齿倾斜，传动中会产生一个轴向力。斜齿圆柱齿轮在高速、大功率传动中应用十分广泛1.3、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸 端面：垂直于齿轮轴线的平面，用 t 作标记 法面：与轮齿齿线垂直的平面，用 n 作标记B:斜齿圆柱齿轮螺旋角判别方法：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自 左至右上升者为右 旋，反之为左旋。1.4 斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件法面模数（法向齿距除以圆周率n所得的商）相等，即 mn 仁 m法面齿

16、形角（法平面内，端面齿廓与分度圆 交点处的齿形角）相等，即an 1 =an2 =a螺旋角相等、旋向相反，即B仁-B22、直齿圆锥齿轮传动 以大端的参数作为标准参数 应满足的条件:大端端面模数相等。大端齿形角相等。五、渐开线齿轮失效形式失效一一齿轮传动过程中，若轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常的工作 能力。5.1 齿面点蚀引起原因：很小的面接触、循环变化、齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹、微粒剥落 下来而形成麻点。避免措施：提高齿面硬度。5.2 齿面胶合高速和低速重载的齿轮传动，容易发生齿面胶合。引起原因：低速重载、齿面压力过大。避免措施：减小载荷，减少启动频率。n2 = m机械基础教

17、案-15-5.3 齿面磨损齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。引起原因：触表面间有较大的相对滑对，产生滑动摩擦。避免措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度，改善润滑条件，加大模数，尽可能用闭 式齿轮传动结构代替开式齿轮传动结构。5.4 齿面塑变当齿轮的齿面较软，在重载情况下，可能使表层金属沿着相对滑动方向发生局部的塑性 流动，出现塑性变形。引起原因：低速重载，齿面压力过大。避免措施：减小载荷，降低启动频率。5.5 轮齿折断轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动的主要失效形式之一。引起原因：短时意外的严重过载，超过弯曲疲劳极限。避免措施：选择适当的模数和齿宽，采用合适的材料及热处理方法，减小表面粗糙度

18、 值，降低齿根弯曲应力。六、齿轮传动的维护方法：1. 及时清除齿轮啮合工作面的污物，保持齿轮清洁。2. 正确选用齿轮的润滑油（脂）按规定及时检查优质，定期换油。3. 保持齿轮工作在正常的润和状态。4. 经常检查齿轮传动的啮合状况，保持齿轮处于正常的传动状态。5. 禁止超速、超载运行。机械基础教案-i16-第四节蜗杆传动【教学重难点】1、 蜗杆传动的主要参数和啮合条件。2、 蜗杆传动中涡轮回转方向的判定方法。【教学方法】本节内容主要以预习练习为主， 辅助教师对思考题讲解总结达到学生掌握知识要点的目的【教学内容】蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）蜗杆传动的概述1、蜗杆传动的组成（2）蜗

19、轮结构蜗轮常采用组合结构2、蜗杆的分类按蜗杆形状（1）圆柱蜗杆传动按蜗杆螺旋线方向（1）左旋蜗杆按蜗杆头数（2）环面蜗杆传动（3）锥蜗杆传动（2）右旋蜗杆（2）多头蜗杆机械基础教案-17-带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。（1）蜗杆结构：蜗杆通常与轴合为一体。机械基础教案-i18-3.蜗杆传动的特点结构紧凑、单级传动比大(一般达 8-80 )，承载能力大，传动平稳、噪声小，容易实 现自锁，但传动的效率低，通常用于功率不大或工作不连续的场合二、蜗杆传动的主要参数和啮合条件在蜗杆传动中，其几何参数及尺寸计算均以中间平面为准。 通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线 垂直的平面称为中间平面。1、蜗杆传动的

20、主要参数1 .模数 m 齿形角a2 蜗杆分度圆导程角丫3.蜗杆分度圆直径 di 和蜗杆直径系数 q4.蜗杆头数 z1 和蜗轮齿数 z25.蜗杆传动的传动比 i(1)模数 m 齿形角a蜗杆的轴面模数 nx1 和蜗轮的端面模数 m2 相等，且为标准值。mxi = nt2 = m蜗杆的轴面齿形角axi 和蜗轮的端面齿形角at2 相等，且为标准值axi= at2= a =20(2) .蜗杆分度圆导程角丫指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间 的锐角。丫 =arctan(zi px /ndi)=arctan(3) 蜗杆分度圆直径 di 和蜗杆直径系数 q 切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、 模数和其他参数必

21、须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形 角与相配的蜗杆相同。机械基础教案-19-为了使刀具标准化，限制滚刀的数目，对一定模数m 的蜗杆的分度圆直径 di作了规定，即规定了蜗杆直径系数 q，且 q = d1/m。（4）蜗杆头数 z1 和蜗轮齿数 z2蜗杆头数 Z1：根据蜗杆传动传动比和传动效率来选定，一般推荐选用z1 = 1、2、4、6。蜗轮齿数 Z2:根据 z1 和传动比 i 来确定。一般推荐 Z2 = 2980。2、蜗杆传动的正确啮合条件1 在中间平面内，蜗杆的轴面模数 nx1 和蜗轮的端面模数 m2 相等。即：nx1=m22 .在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角aXi 和蜗轮的端面齿形角at2 相等。即:ax1= at23 蜗杆分度圆导程角丫 1 和蜗轮分度圆柱面螺旋角B2 相等，且旋向一致。即： 丫 1=B2三、 蜗轮回转方向的判定1 判断蜗杆或蜗轮齿的旋向右手法则：右手法则：手心对着自己，四指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与 右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之则为左旋。2、判断蜗轮的回转方向左、右手法则：左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表示 蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方 向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向。四、 蜗杆传动的失效形式和维护措施1、蜗杆传动的失效