机械基础教案

机械基础教课方案机械基础教课方案70/70机械基础教课方案《机械基础》课程教课方案第1页共69页《机械基础》课程教课方案福州职业技术学院技术工程系王敏毅2008年8月《机械基础》课程教课方案第2页共69页绪论§0—1序言（如P1图0—1）单缸内燃机构造图机器—执行机械运动的装置。机械—机器和机构的总称。机构—只能传达运动和力的拥有必然拘束的物系通通。0—2机器的组成及其特点一、机器的组成和分类原动机部分动力机器传动部分加工机器组成执行部分分类运输机器自动控制部分信息机器二、机器的构造1、部件——制造的单元体（即机器中不能拆卸的基本单元）2、构件——由某个部件或若干个部件刚性地联系在一同的独立的运动单元体。刚体：轮廓形状不随外力改变的物体。刚性：固定的、无相对运动的联系。3、机构——人为的构件组合系统。4、机器——能完成各种有益的机械功和实现能量、物料和信息变换的机构组成。即各种独立的部件及部件组成的刚性体构件及组合机构及组合机器三、机器和机构的主要特点1、共同特点1）、任何机器和机构都是由好多部件组合而成的。2）、组成机器和机构的各个构件之间都拥有确定的相对运动，能传达运动和力。2、不同样特点机器除了上述两个特点外，还能完成有益的机械功或能量的转变。§0—3机械设计的基本要求及一般程序《机械基础》课程教课方案第3页共69页一、机械设计的基本要求1、预定功能的要求：正确选择机器的工作原理、机构运动种类和机械传动方案。2、安全可靠与强度、寿命的要求：机器及零部件的工况解析、安全系数计算和安全性校验、刚度及牢固性审查等。如：b——抗拉强度bc——抗压强度bb——抗弯强度——剪切力——延伸率K——冲击韧性HBHRC——布（洛）氏硬度3、经济性要求：选材合理、制造方便、标准通用（三化）、维修方便、互换性强等。4、操作使用要求：操作简单、保障安全。5、其他特别要求二、机械设计的一般程序1、提出和拟订产品设计任务书2、整体方按设计（可行性论证）3、技术设计4、样机的试制和判断5、产品的正式投产0—4机械设计基础课程的内容、性质和任务一、课程的内容1、机构构造解析的基本知识2、机构的运动解析3、机器动力学1）、解析机器在运转过程中各构件的受力情况及作功情况2）、研究机器在已知外力作用下的运动4、机械设计中的国家标准和规范5、常用机构的解析与设计归纳而言，本课程研究的内容能够分为两个方面（1）介绍对已有机构进行构造、运动和动力解析的方法（2）研究依照运动和动力性能方面的要求设计新机械的路子《机械基础》课程教课方案第4页共69页二、课程的性质本课程是机械类或近机类专业的骨干课程之一，是一门综合性较强的技术基础课程。三、课程的任务1、掌握、解析和初步设计机构的能力2、设计和计算的能力3、查阅资料、综合运用能力4、着手能力第一章平面机构运动简图及自由度§1—1平面机构的组合一、组成机构的必要条件（例图1—1P7）机构是拥有确定相对运动的构件组合体。因此，当由构件组成机构时，必定使各构件之间拥有的相对运动，亦即满足以下条件：1、必定依照需要以必然方式把各个构件互相联系起来，而且每个构件最少必定与另一构件相联系。2、应保证互相联系的两构件之间还能产生某些确定的相对运动。二、构件及其自由度（例图1—2P7）自由度——构件可能出现的独立运动。三、拘束与运动副1、拘束——对物体运动的限制称为拘束。2、运动副——两构件直接接触二互相又有必然的相对运动的联系。3、运动副元素——运动副中接触的部分（包括点、线、面）。四、运动副的分类1、低副——面接触形成的运动副。1）、转动副（例图1—3P8）2）、搬动副（例图1—4P8）低副引入两个拘束，保留一个自由度。2、高副——点或线接触形成的运动副五、运动副符号（例图1—7P10）六、机构中构件其他分类和组成（例图1—8P11及例图0—1P1）1、固定构件（机架）《机械基础》课程教课方案第5页共69页2、主动件（原动件）3、从动件1—2平面机构运动简图一、机构运动简图和机构简图机构运动简图——机构运动特点表示图（例图1—8P11）机构简图——机构特点表示图（用于设计方案选择，如上图）二、平面机构运动简图的绘制1、确定构件的种类和数目（例图0—1P1及例图1—8P11）1）、确定固定件（机架）2）、确定主动件（原动件）3）、确定从动件——即从原动件到传动路子——最后输出运动部分2、确定运动副的种类和数目3、合理选择视图4、选顶比率尺，绘制机构运动简图5、核对、审查自由度1—3平面机构的自由度一、平面机构的自由度1、平面机构的自由度——该机构中各构件相对于机架所拥有的独立运动数目。2、平面机构自由度的计算F=3n-2PL-PHF——自由度PL——低副数目PH——高副数目n——可动构件数目3、机构拥有确定运动的条件——原动件数目必定等于该机构自由度的数目。《机械基础》课程教课方案第6页共69页二、计算机构自由度时应注意事项1、吻合铰链（k-1）——实质运动副k——吻合铰链数2、局部自由度——不影响机构运动情况的个别构件的独立运动自由度。在计算时应除掉3、虚拘束——机构中与其他拘束重复而不起限制运动作用的拘束。计算时应除掉虚拘束的构件和运动副1）机构中某两构件用转动副相连的联系点，在组成转动副前后，其各自的轨迹已重合，则形成转动副后必然存在虚拘束，计算时应予去处。2）两构件形成若干搬动副，其导路平行或重合时，视为一个搬动副。3）两构件组成若干个转动副且其轴线重合时，视为一个转动副。4）机构中对运动无影响的对称部分，也是虚拘束，计算时应予去处。三、构件系统拥有确定运动的条件构件系统成为机构的充分且必要条件是：构件系统的自由度必定大于零，且原动件数与其自由度必定相等。四、计算平面机构自由度的适妄图义1、判断机构运动设计的方案可否合理2、改进不合理的运动设计方按，使之拥有确定的相对运动。

（例图

1—20P18）1）、增加自由度（当F=0时）。2）、增加拘束（当F＞0且原动件＜自由度时应或增加原动件数目。3、判断测绘的机构运动简图可否正确。课堂例题讲解《机械基础》课程教课方案第7页共69页第二章平面连杆机构2—1归纳一、基本看法1、连杆机构——构件之间只有低副联系的机构（亦称低副机构）。2、平面连杆机构——平行于某一平面做平面运动的连杆机构。3、四杆机构——拥有四个构件（包括机架）的低副机构。4、铰链四杆机构——用四个转动副相连的平面四杆机构。二、平面连杆机构的特点和应用《机械基础》课程教课方案第8页共69页1、可承受较大压强，传达较大动力。2、制造简单，精度教高。3、可实现远距离控制。4、设计计算较复杂。2—2铰链四杆机构的基本形式及其演化一、铰链四杆机构的基本形式1、曲柄摇杆机构——拥有一个曲柄和摇杆的铰链四杆机构。2、双曲柄机构——拥有两个曲柄的铰链四杆机构。1）、主动曲柄等速转动、从动曲柄变速转动。2）、平行四边形机构（连杆长度=机架长度且两曲柄长度相等、转向同样）。3）、逆平行四边形机构（连杆长度=机架长度且两曲柄长度相等、转向相反）。3、双摇杆机构-拥有两个药杆的铰链四杆机构。（1）、等腰梯形机构——两摇杆长度相等的教练四杆机构。二、铰链四杆机构的演化1、转动副转变为搬动副（1）、一个转动副转变为搬动副偏置曲柄滑块机构曲柄摇杆机构

曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构（2）、二个转动副转变为搬动副曲柄滑块机构曲柄搬动导杆机构（正弦机构）2、取不同样的构件为机架（详见表2—1P26）2—3平面四杆机构的基本特点一、铰链四杆机构存在曲柄的条件连架杆和机架中必有一杆为最短杆。最短杆和最长杆之和应小于或等于其他两杆长度之和（格拉肖夫鉴识式）推论：1、不满足格拉肖夫鉴识式的铰链四杆机构，以任何杆为机架皆为双摇杆机构。《机械基础》课程教课方案第9页共69页2、满足格拉肖夫鉴识式的铰链四杆机构，当以最短杆相邻的杆为机架时，必为曲柄摇杆机构；当一最短杆为机架时，必为双曲柄机构；当以最短杆的对面杆为机架时，必为双摇杆机构。课堂例题讲解：P382-7解：AB+AD＞BDX+30＞BD依照三角形的几何知识可知BC+CD＞BD50+35＞BD85-X-30＞055＞X＞0（1）曲柄摇杆机构∵该机构是曲柄摇杆机构，∴AB必然是最短杆（为曲柄）且满足条件55＞X＞015≥X＞055+X≤652）双摇杆机构∵该机构是双摇杆机构，∴存在三种情况55＞X＞0AB是最长杆30+X＞8550＞X＞30AB介于中间长度45＞X＞30或30＞X＞1580＞X+3530＞X＞0AB是最短杆50+X＞65、55＞X＞0（3）双曲柄∵该机构是双曲柄机构，∴AD必然是最短杆且满足条件55＞X＞0AB是最长杆时X＞5030+X≤8555＞X＞0《机械基础》课程教课方案第10页共69页AB是中间长度时50＞X≥3055＞X＞50或50＞X≥4580≤X+35《机械基础》课程教课方案第11页共69页二、急回机构（如上图所示）极位角θ——当输出件摇杆滑块处于两极限地址时，对应的输入件在两地址间所夹的锐角θ称极位夹角。它是标志机构有无急回特点的重要参数。2、行程——机构中输出件在两极限地址间的搬动距离或摇动角度ψ成为行程。k1800（1≤K≤2）1800K——行程速度变化系数θ——极位夹角ψ——行程（1）、输入件（曲柄构件）等速整周转动3、急回满足条件（2）、输出件（摇杆或滑块构件）往来运动（3）、极位夹角θ＞0°课堂讲解θ——极位夹角和、ψ——行程的作图法（以以下图）《机械基础》课程教课方案第12页共69页三、压力角和传动角1、压力角α——在不计摩擦力、惯性力和重力时，从动件上某点所受作用力与其速度方向所夹的锐角，称为压力角α。2、传动角γ——压力角的余角（γ=90°-α）γmin≥[γ]（[γ]为传动角的许用值）3、受力解析：在进行平面连杆机构运动和受力解析时间，

在不计摩擦力和惯性力的前提下，两从动件之间所受的力的方向以下确定：1）、以铰链联系的，受力点经过转动副的中心2）、以搬动副联系的，受力点与搬动副两元素的接触面垂直。四、死点地址死点——当α=90°（或γ=0°）时，机构所处的地址点。死点存在的条件：1、只有从动件与连杆共线时才有可能存在死点。2、对于曲柄摇杆和曲柄滑块机构，只有曲柄为从动件时，才可能有死点地址。五、战胜死点的常用方法1、错位排列2、利用惯性（如使用飞轮等）六、死点的利用（例图2—31P33）的钻床夹具和（例图

2—32P33）的折叠椅《机械基础》课程教课方案第13页共69页2—4平面四杆机构的设计一、平面四杆机构设计的涵义：依照机构工作要求所提出的预定设计条件，确定绘制机构简图所必定的尺寸参数。（P33倒12行～倒10行）二、四杆机构设计的主要种类实现给定的从动件运动规律（P33倒8行）实现给定的运动轨迹（P33倒7行）三、四杆机构设计的方法1、解析法2、图解法3、实验法五、按给定的连杆地址设计四杆机构（例图2—33P34）六、按给定行程速度变化系数K设计四杆机构（例图2—34P34）重点讲解七、按给定的运动轨迹设计四杆机构连杆曲线（例图2—35P35）用图谱设计四杆机构——图谱法（例图2—36P36）。第三章凸轮机构3—1凸轮机构的应用与分类一、凸轮机构的应用1、凸轮——拥有某种曲线轮廓或凹槽的构件2、凸轮机构——含有凸轮的机构3、凸轮的特点——构造简单、方便、易磨损二、凸轮的分类1、按凸轮形状分1）盘形凸轮——拥有半径变化并绕其轴线转动的凸轮，它是凸轮的基本形式（例图3—1、3—2P42）（2）搬动凸轮——相对机架做直线搬动的凸轮（例图

3—3P42

及以下图的车床仿型机构）《机械基础》课程教课方案第14页共69页（3）圆柱凸轮——轮廓曲线在圆周面上并绕其轴线转动的凸轮（例图3—4P42）2、按从动件的形状分类（1）、尖顶从动件（例图3—5aP42）（2）、滚子从动件（例图3—5bP42）（3）、平底从动件（例图3—5cP42）3、依照其他形式分类（1）、依照运动形式分类：搬动从动件（例图3—1、图3—3、图3—5P41和P42）和摇动从动件（例图3—2P41）（2）、依照构造形式分类：力封闭型（例图3—1、图3—2、图3—3P41和P42）和形封闭型（例图3—6、3—7P43）§3—2常用从动件运动规律一、凸轮的从动件运动规律：从动件的位移S、速度V和加速度a随时间t（或凸轮转角δ）的变化规律。1、基圆半径r02、升程h3、推程运动角δ04、回程运动角δh5、远休止角δs6、近休止角δs′7、凸轮转动角速度ω1《机械基础》课程教课方案第15页共69页二、等速运动规律1、等速运动方程式推导（例图3—8P44）（1）升程1tadv0dt凸轮主动件h01t0顶杆从动件v2t0s2vta0v2h10s2（2）回程

h01tadv0dt凸轮主动件《机械基础》课程教课方案第16页共69页1th顶杆从动件hhv2ths2hvta0v2h1hs2h1h注意：等速运动可是从动件在上升过程和回程过程中各自保持恒定的速度，但这二个速度不仅方向相反，而且大小也不相等。而在次过程中，主动件凸轮的角速度ω1向来保持不变。2、等速晕高动的特点和应用（例图3—9P45）（1）从动件在推程开始和停止以及回程开始和停止时，

速度有突变，产生无量大的惯性力——刚性冲击。2）该机构仅适用于低速、轻载场合。三、等加速等减速运动1、等加速等减速运动方程式推导（1）升程a、前半推程1tav2v0t凸轮主动件01t0顶杆从动件v2v0ats2=0s2s0v0t1at22当t=0时，v=0t0h2当t时，s222《机械基础》课程教课方案第17页共69页a4h1220v24h1202h2s220b、后半推程1ta4h12凸轮主动件2001t0顶杆从动件v2v0ats2s0v0t1at2t0时，sh2当tt0时,v20当t222a4h1220v24h1020s22h2h200(2)回程a、前半回程avtv0t《机械基础》课程教课方案1t顶杆从动件凸轮主动件h1th当t=0时，v2=0、s2=h当t=th/2时，s2=h/2b、后半回程1t顶杆从动件凸轮主动件h1th当t=th时，s2=0、v2=0

第18页共69页v2v0ats2s0v0t1at224h12a2h4hv22h2h2s2h2h4h12a2hv2v0ats2s0v0t1at22a4h122hv24h1h2hs22h22hh注意：等加速等减速运动的从动件在升程和回程中的加速度也是不同样的。《机械基础》课程教课方案第19页共69页2、等加速等减速运动的特点和应用1）、从动件在等加速和等减速运动过程中加速度数值相等、方向相反，而从动件凸轮的角速度ω1向来保持不变。2）、在从动件升程始、末和等加速过分到等减速的瞬时，加速度产生有限值的变化，产生有限的冲击——柔性冲击。3）、该机构适用于中、低速的场合三、简谐（余弦加速度）运动规律1、简谐运动方程式推导在升程中，依照简谐运动的定义：ac1cos，即：从ac1cos1t动v2adt凸轮（主动件）当时，0件s2v2dt01t0ac1costt0tv2c1costdtc1t0sintc20t0t0t0svdtct02costctc32212t02t=0时，v2=0c20a2h212cos200当t=0时，s=0t02v2h1sin2200《机械基础》课程教课方案第20页共69页t=t0时，s2=hc12hs2h1cos2t0220accostt0时，s2h1th在回程中，从动件v2c1thsintc2当tth时，s20th2s2c1th2costc2tc3t0时，v20tha2h12cos2h2hv2h1sin2hhs2hcos12h2、简谐运动的特点和应用1）、连续做简谐运动时，从动件将获得连续的加速度，防范了柔性冲击。2）、该机构可用于高速场合。§3—3用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线一、对心搬动尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（例图3—13P49）二、对心搬动滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（例图3—14P50）三、对心搬动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（例图3—15P50）四、摇动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（例图3—17P52）《机械基础》课程教课方案第21页共69页3—5设计凸轮机构应注意的问题一、滚子半径的选择aminrT——工作轮廓曲率半径min——理论轮廓曲率半径rt——基圆半径rt＜minrt≤min介绍rt0《机械基础》课程教课方案第22页共69页a35mm课堂例题讲解二、压力角的选择和检验v2r0s2max≤搬动从动件=30°1tg推程回程[α]=80°摇动从动件=45°《机械基础》课程教课方案第23页共69页三、基圆半径的确定（例图3—24P59）max≤诺模图第四章间歇运动机构间歇运动机构——拥有逗留特点的机构步进机构——单方向的间歇运动§4—1棘轮机构齿式棘轮机构单动式棘轮机构（P60图4-1）双动式棘轮机构（P60图4-2）可变向棘轮机构（P61图4-3）摩擦式棘轮机构（P61图4-4）棘轮机构的特点（P62）构造简单、改变转角大小方便传动动力不大，平稳性差，适用于转速不高，转角不大的低速传动§4—2槽轮槽轮机构的工作原理和型式槽轮机构的运动特点1111——运动系数Z——径向槽数22＞0Zk＜2Zk——圆销数Z2《机械基础》课程教课方案第24页共69页第五章带传动和链传动摩擦型传动带传动（扰性原件为各种型式的传动带）啮合型传动链传动（扰性原件为各种型号的链条）啮合型传动5—1传动带的种类和应用带传动的工作原理和种类（以以下图）1、原理：皮带3张紧在主动轮1和从动轮2上，当主动轮1转动时，经过带和轮子之间的摩擦力带动皮带3带轮旋转，由此来传达运动和动力。设：d1——小带轮直径d2——大带轮直径a——带轮轴线间距离（中心距）α1——带轮1和皮带接触弧线所对的中心角（包角）α2——带轮2包角——带长11800d2d10a《机械基础》课程教课方案第25页共69页2L2ad1d2d2d14a22、带传动特点：1）、传动平稳、噪声小2）、过载保护3）、使用、安装和维修方便（4）、传动效率低，不能够保证传动比，外廓尺寸较大（P≤50KWV=5～25m/si≤7）。3、带传动的种类有平带、V型带、多楔带、圆形带等5—2V带和V带轮一、带的构造和标准（P70）带的标志：截型（截面形状）基准长度标准编号二、V带轮的资料和构造（P71～P72）5—3带传动的受力解析和应力解析一、带传动的受力解析和打滑（P75图5-8）1、原始初拉力F02、带轮转动时（1）紧边F0松边F0（2）带轮传达的功率

增加到F1F=F1-F2F为圆周上摩擦力的总和减小到F2FVP1000（3）带在传动过程中做弹性变形，即紧边的拉力增量等于松边拉力的减量：F1F0FF0——初拉力F1——紧边拉力F2——松边拉力2FF2F0P——传达功率V——带速2FVF1F2F1efvPF0当F达到极限时，1000nF2《机械基础》课程教课方案第26页共69页Fmax2F0efv1F111efv1efv二、带传动的应力解析（P76）max≤1cb1≤§5—4带传动的弹性滑动和传动比n1d2d2id11d1n2注意：带的弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动，这是带传动正常工作时的固有特点，无法防范；而打滑是由于过载引起的，是能够防范的。（P77）5—5一般V带传动的设计一、带传动的无效形式和设计准则二、单根带（V带）的基本额定功率（P78～P82及表5-5、5-6、5-7、5-8）P′—单根V带的额定功率P1—单根V带的基本额定功率P′=(P1+△P1)Ka×KL其中：△P1—功率增量Ka—包角修正系数KL—带长修正系数三、V型带的主要参数及确定1、计算功率PC=KA×P1）、KA工况系数（P83表5-9）P——额定功率2）、依照PC和n1，查（P82图5-10）选择V带种类2、带轮基准直径dd1和带速V（1）由（P83图5-10）介绍小带轮直径dd1（2）依照dd2n1dd计算出dd2n21《机械基础》课程教课方案第27页共69页（3）依照（P74表5-4）查出dd2（4）计算实质从动论转速'n1dd2ndd1（5）验算n2n2n'n2≤（6）计算带速Vdd1n1（在5～25m/s范围内）6010003、中心距a和带长L（1）初定中心距0.7dddd≤a0≤2dddd21212dd2dd（2）依照a0，计算出l02a0dddd1由（P70表24a5-2）修正得Ld（3）确定中心距aaLdL0024、验算小带轮包角111800dd2dd10应校算，使得1≥120°a5、确定带根数Z（1）由n1和d1P78表5-5）得Pd计算结果，查（1（2）由idd2和n1查（P79表5-6）得P1dd1（3）由1查（P81表5-7）得K《机械基础》课程教课方案第28页共69页4）由Ld查（P81表5-8）得KL（5）计算单根带的额定功率P'P1P1KKLPCKAPZ取整数则ZP1P1P'KKL6、计算轴上的压力FQ（1）计算初拉力F500PC2.51qV2查（P70表5-1）得q，再算0ZVK出F0（2）轴上的压力F2ZFsin1Q025—6带传动的张紧和保护一、带传动的张紧（P87图5-13）二、带传动的安装和保护（P87、P88图5-14）§5—7链传动的特点和应用一、链传动的种类和和构造（P88、P89图5-15、5-16）二、链传动的特点和应用构造紧凑、对轴压力小1、与带传动相能获得正确的传动比制造及安装精度低、成本廉价2、与齿轮传动相可实现远距离传动5—8滚子链和链轮一、滚子链标志：链号——排数×链节数（一般取偶数）国家标准号重要参数：节距（两滚子中心距）pA系列滚子链号数×A系列滚子链节距p16《机械基础》课程教课方案第29页共69页《机械基础》课程教课方案第30页共69页二、链轮（P91表5-13）《机械基础》课程教课方案第31页共69页1、链轮的基本参数：（链条相当套的）节距p、滚子外径d1、排距pt及齿数Z（一般取奇数）2、链轮的资料和构造1）链轮的资料有碳素钢、灰铸铁和合金钢。链轮的齿面由于要求耐磨，因此要经过热办理。小链轮的资料要优于大链轮2）链轮的构造有：整体式（P93图5-22a）、孔板式（P93图5-22b）、装置式（P93图5-22c、d）§5—9链传动的运动特点Z21、链传动的平均转速比i12C因此可知，链条传动的瞬时速度V是Z12、VV1cosd11cos周期变化的。产生瞬时传动比的变化，2V'V1sind11sin而V′的变化，产生链条的上下抖动。25—10滚子链传动的设计计算一、链传动的主要无效形式（P94）1、链板的疲倦破坏2、多次冲击破断3、链条铰链的磨损4、销轴和套筒的胶合5、静强度拉断二、功率曲线图（P95图5-24）三、链传动的设计计算1、中、高速链传动（V≥）——主要无效形式是链条疲倦或冲击疲倦破坏，可按功率曲线（P95图5-24）进行设计。≤P0KZKiKaKpt（P95式5-23）KA2、低速链传动——主要无效形式是链条过载拉断，必定对其进行静强度计算。《机械基础》课程教课方案第32页共69页FQS≥4～8（P96式5-24）KAF四、链传动主要参数的选择（详细讲解P98例题5-2）1、链节距2、链轮齿数Z大链轮齿数≤120（1）取奇数（2）链节数为偶数，链轮齿数为奇数。小链轮齿数≥173、中心距a和链节数Lpa03050p介绍a040p2a02LpZ1Z2pZ2Z1————取偶数p2a0222apLpZ1Z2LpZ1Z28Z2Z14222五、链传动的主要设计步骤1、按传动比I，参照（P97表5-20）选择小链轮齿数Z1（一般取奇数）2、依照Z12=i12×Z1，计算大链轮齿数Z2，并取奇数（整数）3、计算实质传动比i124、确定中心距a0，一般介绍a0=40p5、按功率曲线确定链型号1）查（表5-15P95）得KA2）查（表5-16P96）得KZ3）查（表5-17P96）得Ki4）按a0取值，查（表5-18P96）得Ka5）查（表5-19P96）得Kpt6）计算特定条件下的链传达功率KApp0≥KZKiKaKpt《机械基础》课程教课方案第33页共69页（7）依照p0和n1，查（P95图5-24）得链号、润滑方式及节距p，并计算出a040pV≥为中高速Z1pn1V＜0.6m/s为低速，要验算SFQ6、计算链速V1000≥4～860KAF（P96式5-24）2a0Z1Z2pZ2Z127、确定链节数Lp取偶数p2a028、计算实质中心距可调中心距a≈a0=40p22不能调中心距apLpZ1Z2LpZ1Z28Z2Z14222p9、计算轴上的压力F1000V5—11链传动的部署、张紧和润滑一、链传动的部署二、链传动的张紧FQ1.21.3FFQ——链条对轴的压力F——链条工作拉力《机械基础》课程教课方案第34页共69页第六章齿轮传动§6—1齿轮传动的种类和对它的要求一、齿轮传动的种类（P102图6-1）（一）、按两轴的相对地址和齿向，可做以下分类：1、平面齿轮传动（两轴平行的齿轮传动）内啮合（1）直齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮和齿条《机械基础》课程教课方案第35页共69页内啮合（2）平行轴斜齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮和齿条（3）人字齿轮传动2、空间齿轮传动（1）圆锥齿轮传动（两轴线订交或垂直）直齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮2）交叉轴斜齿轮传动（两轴线互相交叉）3）蜗轮蜗杆传动（两轴线互相垂直交叉，拥有自锁特点）4）准双曲面齿轮传动（两轴线互相垂直交叉）（二）、按轮齿齿廓曲线分1、渐开线齿轮2、圆弧齿轮3、摆线齿轮（三）、按齿轮的工作条件分1、开式齿轮传动（如起重吊车的转盘）2、半开式齿轮传动3、封闭式齿轮传动二、对齿轮传动的基本要求1、传动正确、平稳2、承载能力强6—2齿廓啮合基本定律一、传动比（P103图6-2）i121————保持恒定2二、齿廓啮合基本定律（如P103图6-2所示）《机械基础》课程教课方案齿轮1线速度VK11O1K齿轮2线速度VK22O2KK点无相对运动，即VK1cosK1VK2cosK21O1KcosK12O2KcosK2O2KcosK2O2N2图中O1KcosK1O1N1O1CN1∽O2CN21O2N2i12O1N12

第36页共69页1O2KcosK2、i12O1Kcos2K1O2N2i12O1N1O2CO1C经过上述式子说明：1）互相啮合传动的一对齿轮在任一瞬时的传动比等于该瞬时两齿轮连心线被其啮合齿廓接触点的公法线切割的两线段长度的反比——齿廓啮合基本定律。（2）因此可知，要使齿轮传动的瞬时传动比I为恒定值，则O1C必定保持不O2C变。即：不论齿廓在任何地址接触，过接触点（图中为K点）所做的齿廓公法《机械基础》课程教课方案第37页共69页线（图中线段

nn）必定与连心线交于必然点

（图中

C点），该点称为节点。C——啮合节点因此有

r1'

O1C——齿轮

1节圆半径r2'

O2C——齿轮

2节圆半径（3）一对齿轮传动可视为两轮节圆做纯转动，其传动比等于两轮节圆的反比。§6—3渐开线齿廓一、渐开线齿廓的形成及其特点（P104图6-3）二、渐开线齿廓满足传动比要求（P105图6-5）1O2C即i12=常数2O1C三、渐开线齿廓啮合特点1、渐开线齿廓间正压力方向不变（P105图6-5）2、中心距可分性（P105图6-5）3、满足传动比要求§6—4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸一、直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要参数（P106图6-6）1、齿数Z——齿轮整个圆周上平均分布的轮齿总数2、齿顶圆——齿轮各齿顶所确定的圆da——齿顶圆直径ra——齿顶圆半径3、齿根圆——齿轮各齿槽底部所确定的圆df——齿根圆直径rf——齿根圆半径4、齿厚——在任意半径rk（以以下图）上，两侧齿廓间的弧长Sk《机械基础》课程教课方案第38页共69页5、齿槽宽——在任意半径rk（以以下图）上，两侧齿槽间的弧长ek6、齿距pk——相邻两齿间的距离pkSkek显然，2rkdkZpkdkpkZ（1）将pk规定为一标准值，所对应的圆称为分度圆，d——分度圆直径r——分度圆半径。分度圆上的齿厚、齿槽宽、齿距和压力角分别用s、e、p和α（我国规定α=20°）表示。（2）将分度圆上的pk=m称为模数，模数是齿轮一个极其重要的参数，只有模数和压力角同样的同类齿轮才能啮合。同样齿数的齿轮，模数越大，齿轮的尺寸越大，轮齿也越大。7、分度圆直径dmZ8、分度圆的齿距pSem《机械基础》课程教课方案第39页共69页9、齿顶高ha、齿根高hf、全齿高h以分度圆为界，齿顶圆和分度圆之间的长度为齿顶高ha；齿根圆和分度圆之间长度称为齿根高hf。二者之和称为全齿高h=ha+hf10、齿顶高系数、顶隙系数和顶隙齿轮各部分尺寸均以模数作为计算基础，因此齿顶高、齿根高又可表示为：hahamha—齿顶高系数ha=1ha=1hhCmC—顶隙系数CC≥fa当m≥1时当1＞m＞时CCmC—顶隙综上所述，直齿圆柱齿轮的五个主要参数是齿数Z、模数m、压力角α、齿顶高系数ha、和顶隙系数C，当此五个参数确定后，其他参数可参照（P108表6-2）计算。二、标准直齿圆柱齿轮的公法线长度1、跨测齿数K0.5——应调整为整数2、公法线长度wkwk§6—5渐开线齿轮的啮合传动《机械基础》课程教课方案第40页共69页一、一对渐开线齿轮的正确啮合条件（P110图6-8）m1m2m即：一对齿轮正确啮合的条件是齿轮的模数和压力角分12别相等。Z2i12Z1二、渐开线齿轮连续传动的条件（P111图6-9）max

4hasin2三、齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距（P113图6-11）'r1'r2'r1r2mZ1Z2——压力角'——啮合角2注意：压力角和分度圆是单个齿轮所拥有的参数；而节圆和啮合角是一对齿轮啮合时才有的参数。6—6渐开线齿轮的加工方法及根切现象一、齿轮轮齿的加工方法1、仿形法如铣齿等2、范成法如插齿法、滚齿法等二、渐开线齿廓的根切现象与最少齿数1、渐开线齿廓的根切（P116图6-166-17）用范成法加工齿轮时，若是齿轮的齿数太少，则刀具的齿顶会将被切齿轮的齿根渐揩县切去一部分，这种现象称为根切。（以以下图）CB2≤CNCB2hamCN1dsinZmin2hasin2sin2当ha1200时Zmin17§6—7轮齿的无效和齿轮的资料《机械基础》课程教课方案第41页共69页一、轮齿的无效形式1、轮齿折断2、齿面点蚀3、齿面磨损4、齿面胶合5、塑性变形二、齿轮的资料1、对齿轮资料的基本要求1）拥有较高的表面硬度和耐磨性2）齿芯部拥有较高的强度和韧性3）拥有优异的冷、热加工性能2、齿轮的常用资料和热办理1）锻钢2）铸钢3）铸铁6—8齿轮的主要参数选择和精度等级一、齿轮精度等级的选择（P138、P139表6-11、6-12）6—9平行轴斜齿圆柱齿轮传动一、斜齿圆柱齿轮的形成及其啮合特点1、斜齿圆柱齿轮的形成当发生面绕基圆柱纯转动时，发生面上与基圆柱母线夹一βb角的直线KK在空间形成的渐开线曲面就形成了斜齿的齿廓。2、斜齿圆柱齿轮传动的特点1）传动平稳（P142图6-39a、b）2）承载能力高二、斜齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算1、主要参数1）螺旋角β（P144图6-42）2）齿距pn、pt和模数m、mt（P144图6-42a）n——法面方向尺寸（国家规定法面方向尺寸为标准值）——端面方向尺寸pnptcosmnmtcos(3)压力角n、t《机械基础》课程教课方案第42页共69页tgntgtcos齿顶高系数（hat、han）和顶隙系数（Cn、Ct）hahatmthanmnhathancoshfhCtmhCnmCtCncosattann对标准斜齿轮不发生根切的最少齿数为：Zmin2hatsin2t2、斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算（P146表6-13）由于一对斜齿轮传动在端面上相当于一对直齿轮传动，而斜齿轮的法向参数为标准值，故可将直齿轮的几何尺寸计算公式应用于斜齿轮的计算。P146表6-13）三、斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件mn1=mn2=mn(mt1=mt2=mt)内啮合αn1=αn2=αn(αt1=αt2=αt)1=β2即：一对正确内啮合的斜齿圆柱齿轮应该是模数和压力角相等，螺旋角相等且方向同样。mn1=mn2=mn(mt1=mt2=mt)外啮合αn1=αn2=αn(αt1=αt2=αt)1=-β2即：一对正确内啮合的斜齿圆柱齿轮应该是模数和压力角相等，螺旋角相等且方向相反。四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数ZVZ3ZVcos3ZminZVmincos斜齿轮的当量齿数可用来选铣刀号，进行强度计算时，可用来选齿形系数，还可利用上式来求斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数《机械基础》课程教课方案第43页共69页课堂例题讲解例1：一对正常齿渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动

mn=4mm、Z1=98、a=250mm试计算其螺旋角、端面模数、端面压力角、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、当量齿数及不发生根切的最少齿数。解：由（P146表6-13）中的计算式得：mnZ1Z242398140'''（1）螺旋角arccosarccos2503212a2（2）端面模数mtmn44.13mmcoscos140'''321（3）端面压力角tgnarctgtg2000'23''tarctg0'''2036coscos14321mnZ142395.04mmd1cos140'''cos321（4）分度圆直径mnZ2498404.96mmd20'''coscos14321（5）齿顶圆直径da1d12had12hanmn95.04214103.04mmda2d22had22hanmn404.96214412.96mm（6）齿根圆直径df1d12hfd12hanCnmn21485.04mmdf2d22hfd22hanCnmn4394.96mm《机械基础》课程教课方案第44页共69页ZV1Z1232325330'''3coscos14321（7）当量齿数ZV2Z2989810833140'''3coscos321（8）不发生根切的最少齿数33140'''17316ZminZVmincos17cos321§6—10直齿圆锥齿轮传动一、直齿圆锥齿轮传动的特点（P151图6-46）直齿圆锥齿轮的设计、制造和安装较简略二、标准直齿圆锥齿轮传动的主要参数和几何尺寸1、基本参数及正确啮合条件（P153图6-14）注：直齿圆锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸是以轮齿大端为准。当m≤1mm时，ha1C0.25α=20°当m＞1mm时，ha1C0.2m1m2m（1）正确啮合条件12（标准值大端的=20°）两轮的节锥角之和应等于两轴的夹角Z2i12Z1（2）基本参数①齿顶高系数ha和顶隙系数C②锥矩R、分锥角δ、分度圆直径d、传动比I《机械基础》课程教课方案第45页共69页d12Rsin1d22Rsin2i1Z2d2sin2Z1d1sin

21当12900时（常采用）i12ctg1tg22、几何尺寸（P155表6-15）6—12齿轮的构造设计及齿轮传动的润滑一、齿轮的构造设计1、齿轮轴（P157图6-52）2、实体式齿轮（P157图6-53）3、腹板式齿轮（P158图6-54）4、轮幅式齿轮（P159图6-55）二、齿轮传动的润滑1、润滑方式1）、浸油润滑（P159图6-56）2）、喷油润滑（P159图6-57）2、润滑剂的选择（P160表6-16）《机械基础》课程教课方案第46页共69页第七章蜗轮蜗杆传动7-1蜗杆传动的种类和特点一、蜗杆传动的种类1、圆柱蜗杆传动（P166图7-3a）2、环面蜗杆传动（P166图7-3b）3、锥蜗杆传动（P166图7-3c）二、蜗杆传动的特点1、可实现大传动比传动2、工作平稳3、当蜗杆的导程角≤°～6°时，蜗杆传动拥有自锁性4、传动效率低，一般η～5、制造成本高7-2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸一、蜗杆传动的主要参数1、模数m和压力角α一对正确啮合的蜗轮和蜗杆的条件是：蜗杆轴向模数mx1和轴向压力角αx1应分别等于蜗轮的断面模数mt2和端面压力角αt2即：mx1=mt2=mαx1=αt2=α（国家标准α=20°）同时，对于阿基米德蜗杆传动，还要求蜗杆的分度圆柱导程角γ和蜗轮分度圆柱螺旋角β2相等。因此，阿基米德蜗轮蜗杆传动的正确条件是mx1=mt2=mZ1——蜗轮齿数αx1=αt2=αZ2——蜗杆头数γ=β2γ——蜗杆导程角i12Z2β2——蜗轮螺旋角Z12、传动比I、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2i

1n1Z2（n1——蜗杆转速n2——蜗轮转速）n2Z12《机械基础》课程教课方案第47页共69页3、螺杆导程角γ（P170图7-7）tgZ1PX1Z1md1d14、、蜗杆分度圆直径d1、蜗杆直径系数qqd1tgZ1md1q1mmd15、中心距aad1d2mqZ222P171表7-3）二、蜗杆传动的几何尺寸（7-3蜗杆传动的无效形式、资料和构造一、无效形式1、蜗轮齿面胶合2、蜗轮齿面点蚀3、蜗轮齿面磨损二、蜗轮蜗杆常用资料1、蜗杆：常用资料为碳素钢和合金钢2、蜗轮：常用青铜和铸铁三、蜗轮蜗杆的构造1、蜗杆：常与轴作成整体式（P173图7-9）2、蜗轮：（1）铸铁蜗轮或小蜗轮作成整体式（P173图7-10a）（2）直径大的蜗轮作成组合式（P173图7-10b、c、d）§7-4蜗杆传动的效率和润滑一、蜗杆传动的受力解析（P174图7-11）1、右旋蜗杆——右手定则2、左旋蜗杆——左手定则二、蜗杆的传动效率tg式7-13）（P176tgv——蜗杆导程角（一般≤27°）v——当量摩擦角（P176表7-6）《机械基础》课程教课方案第48页共69页Z1=1η=0.65～闭式传动Z1=2η=0.75～自锁时η＜Z1=4，6η=0.82～开式传动Z1=1，2η～三、蜗杆传动的润滑（P177表7-7）课堂例题讲解（（P180习题7-2）解：模数m：pxmmpx19.706.3mm蜗杆直径系数q：dmq2qda1292.6212.698a1m6.3蜗杆分度圆和蜗轮分度圆直径d1和d2d1=mq=6.3×12.698=80（mm）d1=mZ2=6.3×30=189（mm）蜗轮螺旋角βarctgZ1arctg28057'q中心距aamqZ230134.50mm22传动比iiZ230Z1152第八章齿轮系《机械基础》课程教课方案第49页共69页8—1齿轮系的分类一、齿轮系由一系列互相啮合的齿轮所组成的齿轮传动系统称为齿轮系。二、齿轮系的分类1、定轴齿轮系：各齿轮的轴线相对于机架的地址，都是固定不变的。A、按构造分类：（1）、平面定轴齿轮系：轴线互相平行的圆柱齿轮组成的定轴齿轮系（P182图8-1）2）、空间定轴齿轮系：包括有订交轴齿轮、交叉轴齿轮等在内的定轴齿轮系，称为空间定轴齿轮系。（P182图8-2）2、行星齿轮系：在齿轮系运转时，最少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动所组成的齿轮系。（P183图8-3、8-4）（1）单级行星齿轮系：由一级行星齿轮转动机构组成的齿轮系。（P183图8-4）2）多级行星齿轮系：由二级或二级以上同种类单级行星齿轮传动机构组成的轮系。（P183图8-5）3）组合行星齿轮系：由一级或多级行星齿轮系与定轴齿轮系所组成的齿轮系。P183图8-6）、按自由度的不同样分类：差动齿轮系：自由度为2的行星齿轮系（P183图8-4）F3n2PLPH3421111112简单行星齿轮系：自由度为1的行星齿轮系（P184图8-7）a）F3n2PLPH332111111b）F3n2PLPH332111111C、按中心轮个数的不同样分类：1）2K—H行星齿轮系：由两其中心轮（2K）和一个行星架（H）组成的行星齿轮系（P184图8-7）。（2）3K型行星齿轮系：由3其中心轮所组成的猩猩轮系（P184图8-8）。（3）K—H—V行星齿轮系：由一其中心轮（K）、一其中心架（H）和一个输《机械基础》课程教课方案第50页共69页出机构（V）组成的行星轮系（P184图8-9）。8—2定轴齿轮系统传动比的计算一、齿轮系的传动比1、传动比i2、确定输出轴（轮）的方向二、定轴齿轮系传动比的计算公式1、方向性（1）、用符号表示：同向为正、反向为负（2）、用箭头表示：外啮合齿轮——反向箭头内啮合齿轮——同向箭头蜗轮蜗杆——用左右手定则2、传动比计算式（1）定轴系统的总传动比：i1ki12i23i34ik1k（2）定轴系统的总传动比：i1k1n1Z2Z3Z4ZKnkZ1Z2'Z3'Z'K1k（3）定轴系统的总传动比：1n1mZ2Z3Z4ZKi1kn1'Z'Z'kZZk123K1m——定轴平面齿轮系外啮合的次数标符号：仅使用于平面定轴齿轮系注：齿轮系传动方向的表示方法标方向：直接在图上用箭头表示课堂例题讲解（以以下图）在所示的图中，已知各齿轮的齿数分别为：Z1=15、Z2=25、Z2'15、Z3=30、Z3'15、Z4=30、Z4'2（右旋）、Z5=60、Z5'20，若n1=1000rpm，m=4mm，《机械基础》课程教课方案第51页共69页求齿条6的搬动速度及方向。解：i15n1Z2Z3Z4Z525303060n5Z1Z2'Z3'Z4'2001515152方向以以下图（由于是空间齿轮传动系统，因此只能作图表示方向）则n5n110005rpm∵n5'n55rpmi15200∴V6V5'mZ5'n5'42050.021m/s601000601000§8—2行星齿轮系统传动比的计算一、单级行星齿轮系传动比的计算（P187表8-1）1、转变机构的传动比（P187图8-13b及表8-1）H111i13Hn1n1nHZ2Z3Z3（P1871i12i2311式8-4）n3Hn3nHZ1Z2Z1iGKH1mG、K间各从动轮齿数的乘积（P187式8-5）G、K间各主动轮齿数的乘积n1Hn1nHn3Hn3nH2、求行星齿轮传动比时应注意的事项1）nG（主动轮）、nK（从动轮）、nH（行星架）必定是轴线平行或重合的才适用上述公式2）nG、nK、nH的已知值代入公式时必定带符号（3）iGKHiGKiGKH是转变机构中心轮G与轮K的转速之比，而iGK是行星齿轮系中G轮和K轮的绝对转速之比，它们的符号各按定轴转动系统传动比的计Z1=32、Z2=16、Z3=64，试计算：《机械基础》课程教课方案第52页共69页算方法和实质计算来确定。课堂例题讲解（以以下图）已知各齿轮的齿数为（1）当n1=3rpm（逆时针）、n3=3rpm（顺时针）时，转臂H的转速nH的大小、方向和传动比i1H。2）当n1=4rpm（顺时针）、nH=2rpm（逆时针）时，n3的大小及方向。3）当将齿轮3固定、nH=2rpm时，求n1的大小及方向。解：（1）设顺时针方向为正向，则n1=－3rpm、n3=3rpmn13Hn1Hn1nHZ3nH6433221rpmn3Hn3nHZ16432∵nH＞0，∴转臂H的转向为顺时针，传动比i1Hn133nH1（2）设顺时针方向为正向，则n1=-4rpm、nH=－2rpmHnHnnZ3n13n35rpmn3Hn3nHZ1∵n3＜0∴齿轮3为逆时针旋转(3)当将齿轮3固准时，n30，设转臂H的转动方向为正向，则有nH2rpmHn1Hn1nHZ364n16rpmn13n3Hn3nHZ1232∵n1＞0，∴齿轮1和转臂H的转动方向同样。2、划分各单级行星齿轮系的方法以下：1）第一找出行星轮（即几何轴线运动的齿轮）2）找出支撑行星轮运动的构件，即行星架3）找出与此行星轮相啮合的中心轮§8—4齿轮系的功用《机械基础》课程教课方案第53页共69页一、传达相距较远的两轴间的运动和动力二、可获得较大的传动比三、可实现变速、变向传动四、用于运动的合成和分解课堂例题讲解（P198图8-1）课堂例题讲解（P199图8-8）《机械基础》课程教课方案第54页共69页课堂例题讲解（P201图8-13）《机械基础》课程教课方案第55页共69页第九章螺纹联系和螺纹传动9—1机械制造中常用的螺纹一、螺纹的形成（P202图9-1）1、螺纹的线数2、螺纹的牙型3、螺纹的分布（内螺纹、外螺纹）4、螺纹的旋向二、螺纹的主要参数（P203图9-5）1、大径d2、小径d13、中径d4、螺距P5、导程S=nP6、升角ψ2三、几种常用螺纹的特点和应用1、三角形螺纹（P203图9-2）《机械基础》课程教课方案第56页共69页α=60°——一般螺纹，最常用的紧固件和联系件，分为细牙和粗牙两类。2、管螺纹（P205图9-7）α=55°——常用于管路的联系和密封。3、矩形螺纹（P203图9-2）α=0°——应用较少。4、梯形螺纹（P203图9-2）α=30°——常用于丝杆、螺旋起重器等传动螺纹中。5、锯齿形螺纹（P203图9-2）β=3°用于承受单方向的轴向载荷传动中。综上所述：由于三角形螺纹之间的摩擦力大，自锁性能好，联系牢固可靠，因此它主要用于联系。管螺纹的密封性能好，因此主要用于密封。梯形螺纹当量摩擦系数小，效率高，易于制造和对中，牙根强度高，因此用于传动。单线（头）螺纹多用于联系，多线（头）螺纹多用于传动。9—2螺旋副的受力解析、效率和自锁一、矩性螺纹α=0°（P206图9-8、9-9）FtFQtg切向水平推力1、TFtd2FQtgd2螺纹力矩22≤2、螺纹的自锁条件

arctg

Sd23、螺旋副的效率

arctgf1FQSFQd2tgd2tg22TFQtg2tg2《机械基础》课程教课方案第57页共69页二、非矩形螺纹（P207图9-11）ffV——当量摩擦系数cos1、varctgfv——当量摩擦角FtFQtgv——切向水平推力TFQtgd2——螺纹力矩v22、效率tgtgv3、自锁条件≤v9—3螺纹联接的基本种类及其预紧和防松一、螺纹连接的基本种类1、螺栓联接（P209图9-12）2、双头螺柱联接（P209图9-13）3、螺钉联接（P209图9-14）4、紧定螺钉联接（P209图9-15）二、标准螺纹联接1、螺栓（P210图9-16）2、双头螺柱（P210图9-17）3、联接用螺钉（P210图9-18）4、紧定螺钉（P210图9-19）5、螺母和垫圈（P210图9-20）三、螺纹联接的预紧预紧的目的：增强联接的可靠性、亲密性和防松能力。TTTf——拧紧力矩1、拧紧力矩：TF0tgd2——螺纹力矩v2《机械基础》课程教课方案第58页共69页TffcF0f——螺母与支撑表面间的摩擦力矩2、预紧力的控制（1）测力矩（扭力）扳手测量T（P211图9-23）（2）测量螺栓拧紧后的伸长量来控制预紧力F0四、螺纹联接的防松1、摩擦防松1）弹簧垫圈（P212图9-23）2）对顶螺母（P212图9-24）3）自锁螺母（P212图9-25）2、机械防松（1）张口销与槽形螺母（P213图9-26）（2）止动垫片与止推垫片（P213图9-27、9-28）3、不能拆卸联接9—4螺旋传动一、螺旋传动的种类与特点1、传力螺旋——如千斤顶、摩擦压力机的螺旋等2、传导选——如机床上的丝杆等3、调整螺旋——如照相机的调焦装置等第十章轴及轴毂联接10—1归纳一、轴的功用轴是支撑辗转部件并传达运动和动力的构件。二、轴的分类1、按受力情况分（1）转轴——同时传达转钜和承受弯钜的轴（P229、23110-1、10-6）（2）心轴——只承受弯钜不传达转钜的轴（P229、23110-2）《机械基础》课程教课方案第59页共69页（3）传动轴——只传达转钜而不承受弯钜或承受弯钜很小的轴（P22910-3）二、按轴的形状分（1）直轴（2）曲轴（如发动机的动力输出轴及其P230图10-4）（3）扰性轴（软轴，如自行车的软刹车线及P230图10-5）三、轴的资料轴的常用资料为碳素钢和合金钢四、轴的设计要求轴的设计要保证轴拥有足够的强度和合理的构造§10—2轴的构造设计一、便于轴上的部件装置（P231图10-6）二、保证轴上部件的正确定位和可靠固定1、轴向定位和固定（1）轴肩或轴固定环（P231图10-6）2）套筒或圆螺母固定（P231P232图10-6、10-8）（3）弹性挡圈和紧定螺钉（P232图10-9、10-10）（4）轴端挡圈和锥面对心配合（P231图10-6）三、拥有优异的制造和装置工艺性1、砂轮越程槽2、退刀槽3、端面倒角四、减少应力集中10—3轴的设计步骤和计算方法一、轴的设计步骤1、依照周的工作条件合理地选择轴的资料及热办理方法2、估计周的最小直径3、轴的构造设计4、轴的强度核算二、轴径的估计方法一般的周在确定构造从前，轴的长度、支座反力、弯钜等均无法获得，因此只能用简单的方法初步估计轴的直径。1、按扭转强度估计《机械基础》课程教课方案第60页共69页d≥39.551063PC3P（P235式10-2）nn——剪切强度P——轴传达的功率n——轴的转速C——常数2、按弯扭合成强度计算Me（P235式10-4）d≥30.11b——当量弯钜1——许用波折应力（P236表10-3）b3、按经验公式估计：（1）、高速轴输入轴的轴径d0.81.0d0d0——配套的电机轴的直径（2）、低速轴的轴径d0.30.4aa——同级齿轮的中心距10—3轴毂联接一、键联接的种类、特点和应用1、平键联接（P241图10-21）一般平键拆装方便、易于制造、不影响轴与轴上的部件的对中，多用于传动精度要求较高的情况，但不能够承受轴向力。2、半圆键联接（P241图10-23b）主要用于锥形轴端的联接3、楔键联接（P242图10-24）能承受单向轴向力，可轴向固定部件，是哟感于对中性要求不高、载荷平稳和低速的场合。4、切向键（P242图10-25）传动转钜大，但对中性差，对轴的削弱大，常用于重型机械且要求对中性不高的场合。《机械基础》课程教课方案第61页共69页第十一章轴承滑动轴承轴承的分类转动轴承11—1滑动轴承的构造和资料一、径向滑动轴承1、整体式滑动轴承（P248图11-2）2、对开式滑动轴承（P248图11-3）3、自动调心轴承二、止推滑动轴承（P249图11-5）三、轴承资料（P249表11-1）1、对轴瓦（轴承和轴颈直接接触部分）的性能要求1）、足够的强度2）、优异的减摩性3）、优异的耐磨性4）、优异的跑合性5）、优异的可塑性6）、优异的嵌藏性7）、优异的工艺性和导热性2、轴瓦的常用资料（P249表11-1）四、轴瓦的构造1、整体式轴瓦（也叫轴套P248图11-2）（1）、内壁圆滑式（2）、油沟式2、对开式轴瓦（P249图11-3）双金属或三金属轴瓦11—3滑动轴承的润滑一、润滑剂的种类1、润滑油（P251表11-2）2、润滑脂（黄油，P251表11-3）3、固体润滑剂《机械基础》课程教课方案第62页共69页润滑方式的选择当选定润滑剂种类后，滑动轴承的润滑方式按以下k值采用：kpvp——轴的平均压强（Mpav——轴颈的平均圆周速度（m/s）3）用润滑脂润滑——旋盖式油杯手工加油当k≤2时用润滑油润滑——压注式油杯（P252图11-9）和旋套式注油杯（P252图11-10）如期加油当k=2～16时，用针阀式注油杯（P252图11-11）或芯式注油杯（P252图11-12）进行滴油润滑。当k＞32时，采用压力循环供油方式进行润滑。11—4不完好液体润滑轴承的设计计算一、径向滑动轴承的验算1、轴承宽度的确定B=（0.8～1.5）dB——轴承宽度d——轴颈直径（P253）2、验算平均压强ppFRFR≤p（P253式11-1）dLdBFR——颈向载荷p——许用压强（P249表11-1）3、验算pv值pvFRdnFRn≤pvdB60100019100Bn——轴的转速rpmpv——pv的许用值（P249表11-1）4、验算轴颈的圆周速度vvdn≤vv——轴颈的许用圆周速度（P249表11-1）100060二、止推（轴向）滑动轴承的计算1、演算平均压强p《机械基础》课程教课方案第63页共69页Fa≤ppd22d124Fa——轴向载荷，Nd1——轴内径，mmd2——轴外径，mmp——止推轴承许用压强（P254表11-4）2、验算pv值pvm≤pvpv——为pv的许用值Mpa，m/s（P254表11-4）vmdmn——轴颈的平均圆周速度，m/s60100dmd1d2——轴颈的平均直径，mm2§11—6转动轴承的构造、种类和特点一、转动轴承的构造（P256图11-19）1、内圈——基本上与轴颈过赢配合（一般为基孔制过盈配合）。2、转动体——工作时在轴承内、外圈间转动，如滚珠、滚针、滚柱等。3、外圈——与轴承座配合，安装在轴承座上，一般采用基轴制过渡配合4、保持架——将转动体平均地分开二、转动轴承的种类和特点（P257表11-5）1、按所承受的载荷方向分类：（P256）以公称接触角α（P256小来划分（1）、0°≤α≤45°主要承受颈向载荷，称为向心轴承。其中颈向接触轴承；α＞0°的称为向心接触轴承。

图11-20）的大α=0°的称为2）、45°＜α≤90°主要承受颈向载荷，称为推力轴承。其中α=90°的称为轴向接触轴承；45°＜α＜90°的称为推力角接触轴承。2、按转动体形状分1）、球（滚珠）轴承2）、滚子轴承《机械基础》课程教课方案第64页共69页三、按轴承可否调心分1）、刚性轴承2）、调心轴承11—7转动轴承的代号及种类选择一、转动轴承的代号：（一）、转动轴承的代号：前置代号+基本代号+后置代号1、基本代号