机械基础PPT（汽车专业）中职完整全套教学课件

机械基础第1章机械概述第2章机械零件第3章常用机构第4章机械传动第5章液压传动1.1机器的组成摩擦、磨损与润滑1.2第1章机械概述学习重点1、机器与机构（1）机器（2）机构2、摩擦、磨损与润滑（1）摩擦（2）磨损（3）润滑第1章机械概述在现代生产和日常生活中，机器已成为代替或减轻人类劳动、提高劳动生产率的主要手段。使用机器的水平是衡量一个国家现代化程度的重要标志。1.1机器的组成一、机器与机构1．机器在日常生活和生产中，我们都接触过许多机器，尽管它们的用途、结构和性能不相同，但机器都有如下三个特征：(1)它们都是人为的实物组合；(2)它们各部分之间具有确定的相对运动；(3)在工作时能代替或减轻人类的劳动，完成有用的机械功或转换机械能。1.1机器的组成一、机器与机构2．机构机器包含着机构，机构是机器的主要组成部分，机构具有以下两个特征：(1)它们都是人为的实物组合；(2)它们各部分之间具有确定的相对运动。1.1机器的组成一、机器与机构1.1机器的组成图1-1汽车一、机器与机构机器与机构的区别：机器能完成机械功或转换机械能，而机构只能完成传递运动力或改变运动形式，例如图1-1所示的汽车是一部机器，汽车包含曲柄连杆机构、凸轮机构等机构。汽车整体和曲柄连杆机构的相同点是：它们都是人为的实物组合，各部分之间也都有确定的相对运动。不同点是：曲柄连杆机构是一个将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动的过程，而汽车不仅有运动转换和传递的过程，同时启动汽车时是化学能转化为动能的过程。机械是机器与机构的总称。1.1机器的组成一、机器与机构3．构件、零件如图1-2所示，带传动由带和两个带轮组成，带轮又由轴、键和V带三个零件组成。带传动实现主动带轮与从动带轮间运动的传递，所以带传动是机构。组成机构的各个相对运动的实物称为构件，所以组成带传动的带轮是构件。机械中不可拆的制造单元体称为零件，所以组成带轮的轴、键和V带是零件。1.1机器的组成一、机器与机构1.1机器的组成图1-2带传动一、机器与机构构件通常由多个零件组成也可以由一个零件组成，这些多个零件之间是没有相对的运动。零件是机械制造的基本单元，构件是机械运动的基本单元。机器由机构组成，机构由构件组成，构件由零件组成。1.1机器的组成二、机器的功能组成1.1机器的组成图1-3台钻二、机器的功能组成作为一部完整的机器，从功能和系统的角度来看，一般主要由五部分组成。如图1-3所示，台钻主运动的传递路线为：电动机把运动传递给主轴变速箱再传给主轴做旋转运动；台钻进给运动的传递路线为：以机座和立柱为支撑体，主轴在进给手柄的作用下做上下运动。

1.1机器的组成二、机器的功能组成1．动力系统机器的动力来源，包括动力机及其配套装置；它的功能是向机器提供运动和动力，例如图1-3所示的台钻的电动机。2．执行系统执行系统包括若干执行机构，它的功能是驱动执行构件按给定的运动规律运动，实现预期的工作。执行系统一般处于机械系统的末端，执行构件直接与工作对象接触。例如图1-3所示的台钻的主轴。3．传动系统传动系统是把动力系统的运动和力传递给执行系统的中间装置。例如图1-3台钻的主轴变速箱。1.1机器的组成二、机器的功能组成4．操纵系统和控制系统操纵系统和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调工作，并准确可靠地完成整机功能的装置，多指通过人工操作以实现上述要求的装置。例如图1-3所示的台钻的进给手柄。5．框架支撑系统及其他的辅助系统包括基础件（如床身、底座、立柱等）和支承构件（如支架、箱体等）。它用于安装和支承动力系统、传动系统和操作系统等，机器各部分的位置精度、运动精度及机器的承载能力等主要依靠框架支撑系统来保证，该系统是机械系统中必不可少的部分。例如图1-3台钻的机座和立柱。1.1机器的组成各类机器在工作吋，零件相对运动的接触部分都存在着摩擦，摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。摩擦不仅消耗能量，而且使零件发生磨损，甚至导致零件失效。据统计，世界上每年有接近40%能源消耗在摩擦上，而各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的60%以上。所以，零件的磨损是决定机器使用寿命的主要因素。1.2摩擦、磨损与润滑一、摩擦摩擦会造成能量损耗和零件磨损，在一般情况下是有害的，因此应尽量减少摩擦。但有些情况下却要利用摩擦工作，如带传动、摩擦制动器等。根据摩擦副表面间的润滑状态将摩擦状态分为4种：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。1.2摩擦、磨损与润滑一、摩擦1．干摩擦两个物体直接接触时的摩擦，称为干摩擦。2．液体摩擦两摩擦表面不直接接触，被油膜隔开的摩擦，称为液体摩擦。1.2摩擦、磨损与润滑一、摩擦3．边界摩擦两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，使其处于干摩擦与液体摩擦之间的状态，这种摩擦称为边界摩擦。4．混合摩擦在实践中有很多摩擦副处于干摩擦、液体摩擦与边界摩擦的混合状态，称为混合摩擦。1.2摩擦、磨损与润滑二、磨损运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐损失，这种现象称为磨损。按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同，一般情况下把磨损分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等。1.2摩擦、磨损与润滑二、磨损1．磨粒磨损由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材料脱落的现象，称为磨粒磨损。2．粘着磨损在两摩擦表面相对滑动时，材料便从一个表面转移到另一个表面，这种由于粘着作用引起的磨损，称为粘着磨损。1.2摩擦、磨损与润滑二、磨损3．疲劳磨损在反复作用下，表层将产生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接，表层金属脱落，形成许多月牙形的浅坑，这种现象称为疲劳磨损。4．腐蚀磨损在摩擦过程中，摩擦面与周围介质发生化学或电化学反应而产生物质损失的现象，称为腐蚀磨损。1.2摩擦、磨损与润滑三、润滑在摩擦副间加入润滑剂，以降低摩擦、减轻磨损，这种措施称为润滑。1.2摩擦、磨损与润滑三、润滑1．润滑的主要作用为：减小摩擦系数，提高机械效率；减轻磨损，延长机械的使用寿命；冷却、防尘以及吸振等。2．常用润滑剂润滑油。润滑油是目前使用最多的润滑剂，主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广的为矿物油。润滑脂。润滑脂是在润滑油中加入稠化剂而形成的脂状润滑剂，又称为黄油或干油。1.2摩擦、磨损与润滑思考题1、机器与机构的区别是什么？2、零件与构建如何区分？3、什么是摩擦？什么是磨损？第1章机械概述THANKYOU!机械基础2.2轴承联轴器、离合器、制动器2.4键联接与销联接2.3机械的润滑与密封2.5弹簧2.62.1轴第2章

机械零件学习重点1、轴的基本知识2、轴承的工作性质3、销和键的联接4、联轴器、离合器、制动器的工作性质第2章

机械零件轴是组成机器中最基本且重要的零件之一，其主要功能有：传递运动和转矩；支承回转零件（如齿轮、带轮、凸轮等）。轴一般都要有足够的强度，合理的结构和良好的工艺性。2.1轴一、轴的分类和应用特点1．根据轴线的几何形状，轴可以分为直轴、曲轴和软轴三大类。

2.1轴一、轴的分类和应用特点2.1轴直轴一、轴的分类和应用特点（1）直轴如图2－1所示，各轴段轴线在同一直线上的轴，称为直轴，它是一般机械中最常用的轴，其中，在轴的全长上直径都相等的直轴，称为光轴，如图2－1（a）所示。光轴形状简单，加工容易，应力不易集中，但轴上零件不易装配和定位。各段直径不相等的直轴，称为阶梯轴，如图2－1（b）所示。由于阶梯轴便于零件的装拆和固定，又能节约材料和减轻重量，所以在机械中应用最为广泛。

2.1轴一、轴的分类和应用特点2.1轴曲轴一、轴的分类和应用特点（2）曲轴如图2－2所示，各轴段轴线不在一条直线上的轴，称为曲轴。曲轴主要用于内燃机、冲床等需要将回转运动和往复直线运动互相进行转换的机械中。

2.1轴一、轴的分类和应用特点2.1轴软轴一、轴的分类和应用特点（3）软轴软轴具有良好的挠性，它可以把回转运动灵活地传到任何空间位置（如图2－3所示）。如牙科医生用于修磨牙齿的钢丝软轴。2.1轴一、轴的分类和应用特点2．根据承受载荷的不同，轴可分为心轴、传动轴和转轴三大类。2.1轴一、轴的分类和应用特点2.1轴心轴一、轴的分类和应用特点（1）心轴只承受弯矩作用而不承受扭矩的轴称为心轴,分为固定心轴和转动心轴两种。如图2－4(a)所示滑轮轴为固定心轴,当滑轮回转时,轴固定不动。如图2－4(b)所示火车轮轴为转动心轴,它与火车轮通过过盈配合联接在一起,随车轮一起转动。2.1轴一、轴的分类和应用特点2.1轴传动轴一、轴的分类和应用特点（2）传动轴主要承受转矩作用的轴称为传动轴。如汽车变速箱与后桥之间的轴（如图2－5）。2.1轴一、轴的分类和应用特点2.1轴转轴一、轴的分类和应用特点（3）转轴既传递转矩，又承受弯矩作用的轴称为转轴。如齿轮减速器的输出轴（如图2－6）。2.1轴二、轴的常用材料轴的材料要求有足够的强度，对应力集中敏感性低；还要能满足刚度、耐磨性、耐腐蚀性要求；并具有良好的加工性能。轴的常用材料主要是碳钢和合金钢，其次是球墨铸铁。轴的常用材料及其力学性能见表2－1。2.1轴二、轴的常用材料2.1轴轴的常用材料及其力学性能三、轴的结构对于轴的结构来说，最简单的是光轴，但在实际机械中，大多数的轴上总是需要安装一些零件，如带轮、齿轮、轴承等，因而较多的是采用阶梯轴。阶梯轴的每个台阶都有其一定的作用和目的，使轴更具有合理性。下面以图2-7所示的阶梯轴为例来介绍常见轴的结构。2.1轴三、轴的结构2.1轴轴的结构三、轴的结构轴上支持转动零件的部位称为轴头；轴上被轴承支承的部位称为轴颈；连接轴头和轴颈的中间部分称轴身，其他各部分名称如图2-7所示。轴头的直径应与其相配的轴上零件的轮毂内径相等，并且尺寸应符合标准直径系列标准。轴颈与轴承相配合时，其直径应符合轴承的内径系列标准，即按基孔制确定轴颈的尺寸。轴身部分的直径可采用自由尺寸。阶梯轴的各轴段长度，应根据轴上零件的轴向宽度和零件的相互位置来决定。轴头和轴颈都是配合表面，要求有一定的加工精度，而且表面粗糙度要小。2.1轴三、轴的结构在考虑轴的结构时，应满足下列要求：轴的受力合理，有利于提高轴的强度和刚度；轴相对于机架和轴上零件的定位准确，固定可靠；轴便于加工制造，轴上零件便于装拆和调整；尽量减小应力集中，并节省材料、减轻重量。2.1轴三、轴的结构1.轴系零件的固定为了保证机械的正常工作，轴及安装在轴上的所有零件必须有准确的定位和牢靠的固定。轴系零件的固定包括轴向固定和周向固定。2.1轴三、轴的结构（1）轴系零件的轴向固定轴系零件轴向固定的目的是使轴及轴上零件准确而可靠地处在规定的位置。轴上零件的常用轴向固定方式及应用见表2-2。2.1轴三、轴的结构2.1轴轴上零件的常用轴向固定方式及应用三、轴的结构2.1轴轴上零件的常用轴向固定方式及应用三、轴的结构2.1轴轴上零件的常用轴向固定方式及应用三、轴的结构2.1轴轴上零件的常用轴向固定方式及应用三、轴的结构（2）轴系零件的周向固定轴上零件周向固定的目的是使轴与轴上零件产生同步转动，从而传递运动和转矩。常用的轴上零件的周向固定方式及应用，见表2-3。2.1轴三、轴的结构2.1轴常用轴上零件的周向固定方式及应用三、轴的结构2.1轴常用轴上零件的周向固定方式及应用三、轴的结构2.1轴常用轴上零件的周向固定方式及应用三、轴的结构2.轴的结构工艺性轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上零件，并且生产效率高，成本低。为了使轴的加工工艺性好，轴的结构设计应注意以下几个问题：（1）轴的形状力求简单，以便于加工和检验。在满足装配要求的前提下，轴上的台阶数应尽可能少。2.1轴三、轴的结构（2）不同轴段的键槽，应布置在轴的同一母线上，以减少在键槽加工时的装夹次数，如图2-8所示。如轴上多个开有键槽的轴头直径相差不大时，可采用相同截面尺寸的键槽。

2.1轴轴上键槽的布置三、轴的结构（3）如图2-9所示，对于表面粗糙度较低的轴段，需磨削加工时，应留砂轮越程槽，以便砂轮磨削到根部而不碰伤轴肩；需车削螺纹的轴段，应留螺纹退刀槽以保证靠近尾部的螺纹牙也能达到规定的高度。2.1轴砂轮越程槽和螺纹退刀槽三、轴的结构（4）如图2-10所示，轴肩处若装有零件，为保证零件能紧贴轴肩端面，轴肩处的过渡圆半径r应小于零件孔的圆角半径R或倒角C1。

2.1轴轴肩圆角半径三、轴的结构（5）如图2-11所示，当轴的长径比L/d大于4时，轴两端应设中心孔，以便加工时用顶尖支承和保证各轴段的同轴度。

2.1轴中心孔三、轴的结构（6）直径相近的轴段上的过渡圆角、键槽、越程槽、退刀槽尺寸应尽量一致以减少轴加工时的换刀时间和刀具数量。如图2-12所示，轴端应有2×45°的倒角，以利于装配时的对中和避免将轴上零件的孔壁擦伤。2.1轴轴端倒角三、轴的结构如图2-13所示，较大过盈配合处的压入端应采用锥形结构，以使零件能顺利压入。

2.1轴轴端锥形结构三、轴的结构(7)如图2-14所示，对轴截面尺寸急剧变化处，为减小应力集中，可采用凹切圆角或肩环结构。2.1轴减轻轴肩处应力集中的措施三、轴的结构在过盈配合处可增大直径或开卸载槽，如图2-15所示。2.1轴降低过盈配合应力集中的措施三、轴的结构(8)轴的配合直径应圆整为标准值。(9)如图2-16所示，装配段不宜过长。2.1轴装配轴段结构轴承即支承轴的零件，其功用是支承轴及轴上零件。根据其工作的摩擦性质，轴承可分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两类。而每一类轴承，按其所受载荷方向不同，又可分为向心轴承（只受径向载荷）、推力轴承（只受轴向载荷）和向心推力轴承（既受径向载荷又受轴向载荷）等。2.2轴承一、滑动轴承1.滑动轴承的特点滑动轴承工作平稳，噪声较滚动轴承低，工作可靠，耐冲击，承载能力大。但是普通滑动轴承的起动摩擦力大。2.滑动轴承的应用（1）工作转速特别高的轴承，如磨床主轴；（2）承受极大的冲击和振动载荷的轴承，如轧钢机轧辊；（3）要求特别精密的轴承；（4）装配工艺要求轴承剖分的场合，如曲轴的轴承；（5）要求径向尺寸小的轴承。2.2轴承一、滑动轴承3.滑动轴承的结构滑动轴承一般由轴瓦与轴承座构成。滑动轴承根据它所承受的载荷的方向，可分为向心滑动轴承和推力滑动轴承。常用的向心滑动轴承的结构形式有整体式和剖分式两种。2.2轴承一、滑动轴承（1）整体式滑动轴承2.2轴承整体式滑动轴承一、滑动轴承如图2-17所示，整体式滑动轴承主要由轴承座和整体轴瓦组成，使用时把它用螺栓固定到机架上，轴承座上部有油孔，整体轴瓦内有油沟，油孔用以加油和引油，油沟能使润滑油均匀分布。整体式滑动轴承结构简单，制造方便，价格低廉，刚度较大，且已经标准化，但轴装配时必须轴向移动，不便操作；磨损后轴承的径向间隙无法调整，只能更换轴瓦，因此多用于低速、轻载、间歇工作且不经常拆卸的场合，如手动机械、农业机械等。2.2轴承一、滑动轴承（2）剖分式滑动轴承2.2轴承剖分式滑动轴承一、滑动轴承如图2-18所示，剖分式滑动轴承主要由轴承座、轴承盖、座盖连接螺栓、上轴瓦、下轴瓦、油孔、垫片等组成。轴承座和轴承盖接合面做成阶梯形定位口，便于安装时定位对中和防止横向错动。轴承盖上部开有螺纹孔，以安装油杯或油管，考虑到径向载荷作用在轴上的方向不同，剖分面可以制成水平的和45°斜开的两种。剖分式滑动轴承装拆方便，能实现径向安装，轴瓦磨损后可通过减少剖分面的垫片厚度来调整间隙，故应用广泛。

2.2轴承一、滑动轴承4.轴瓦和轴承衬轴瓦是轴承中直接与轴颈接触的重要零件，它的结构和性能直接关系到轴承的效率、寿命和承载能力。2.2轴承一、滑动轴承（1）轴瓦的结构2.2轴承整体轴套一、滑动轴承常用的轴瓦结构有整体式和剖分式两种。整体式轴瓦又称轴套，用于整体式滑动轴承。整体式轴瓦按材料及制法不同，分为整体轴套和卷制轴套。整体轴套又分为光滑轴套和带纵向油槽轴套两种。

2.2轴承一、滑动轴承卷制轴套采用单层、双层或多层金属卷制而成，如图2-20所示。

2.2轴承卷制轴套一、滑动轴承（2）剖分式轴瓦用于剖分式滑动轴承，为了改善轴瓦表面的摩擦性能，提高承载能力，常在轴瓦的内表面上浇铸一层厚度为0.5~6mm轴承合金，称为轴承衬。剖分式轴瓦按照有无轴承衬分为无轴承衬和有轴承衬两种。

2.2轴承一、滑动轴承2.2轴承剖分式轴瓦一、滑动轴承为了使轴承合金牢固地贴合在轴瓦内表面上，常常在轴瓦内表面制出各种形式的榫头、凹沟或螺旋槽。

2.2轴承轴瓦内壁沟槽一、滑动轴承为了把润滑油导入整个摩擦面之间，在轴瓦上需要开设油孔和油沟。油孔用来供应润滑油，油沟用来输送和均匀分布润滑油。油孔和油沟一般应布置在非承载区或压力较小的区域内，以利供油。轴向油沟的长度要适宜，开通会使润滑油从轴瓦端部大量流失。若油沟过短，则润滑油流不到轴瓦与轴颈的整个接触表面，一般油沟的长度为轴瓦长度的80%。

2.2轴承一、滑动轴承2.2轴承常见油沟形式二、滚动轴承1.滚动轴承的特性滚动轴承是利用滚动体在轴径与支座圈之间滚动的原理制成的。它用滚动摩擦代替了滑动摩擦。与滑动摩擦轴承相比，滚动轴承的特点如下：（1）优点：1）在一般使用条件下摩擦因数低，运转进给摩擦力矩小，起动灵敏，效率高；2）可用预紧的方法提高支承刚度和旋转精度；3）对同尺寸的轴颈，滚动轴承的宽度小，可使机器的轴向尺寸紧凑；4）润滑方法简便，轴承损坏易于更换。2.2轴承二、滚动轴承（2）缺点：1）承受冲击载荷的能力较差；2）高速运转时噪音大；3）比滑动轴承径向尺寸大；4）与滑动轴承相比，寿命低。滚动轴承能在较广泛的载荷、转速、精度范围内工作，安装、维护都较方便。滚动轴承为标准化、系列化零件，可进行专业化大规模生产，价格低。因此在很多场合逐渐取代了滑动轴承而得到广泛应用。2.2轴承二、滚动轴承2.滚动轴承的结构

2.2轴承滚动轴承的结构二、滚动轴承滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体、保持架组成（如图2-24）。滚动体与内外圈的材料应具有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性。通常内圈安装在轴颈上并随轴颈转动，一般情况下二者间属于过盈配合。外圈安装在机座的轴承座孔内，一般不转动，二者间一般采取基轴制过渡配合。内、外圈都制有滚道，工作时滚动体沿着滚道滚动。保持架的主要作用是把滚动体沿滚道均匀地隔开，避免相互碰撞，减小磨损，减少发热。

2.2轴承二、滚动轴承3.滚动轴承的结构特性（1）公称接触角滚动轴承中滚动体与外圈接触处的法线n-n和垂直于轴承轴心线平面的夹角α称为接触角。α越大，轴承承受轴向载荷的能力越大。2.2轴承接触角二、滚动轴承（2）游隙滚动体与内、外圈滚道之间的最大间隙称为轴承的游隙。其中，将一套圈固定，另一套圈沿径向的最大移动量称为径向游隙，沿轴向的最大移动量称为轴向游隙。游隙的大小对轴承的寿命、噪声、温升等有很大影响，应按使用要求进行游隙选择或调整。2.2轴承滚动轴承的游隙二、滚动轴承（3）偏位角轴承内、外圈轴线相对倾斜时所夹的锐角称为偏位角。能自动适应偏位角的轴承，称为调心轴承。2.2轴承轴承偏位角二、滚动轴承4.滚动轴承的分类滚动轴承因结构特点不同可有多种分类方法。（1）根据滚动体的形状不同，滚动轴承可分为：1）球轴承：滚动体为球。由于球与外滚道之间为点接触，因此其承载能力、耐冲击能力和轴承刚度较低；但球的制造工艺简单，极限转速较高，价格便宜，故应用最为普遍。2）滚子轴承：滚动体为滚子。常见的滚子类型。滚子与内外滚道之间为线接触，故其承载能力、耐冲击能力和轴承刚度均较高。但制造工艺较球复杂，价格较高，应用也较广泛。2.2轴承二、滚动轴承2.2轴承常用滚子类型二、滚动轴承（2）按其承受载荷的方向不同分为： 1）向心轴承：主要用于承受径向载荷。 2）推力轴承：主要用于承受轴向载荷。2.2轴承二、滚动轴承5.滚动轴承的代号滚动轴承的代号通常压印在轴承座圈的端面上。为了便于设计、生产和选用，我国规定，一般用途的滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号构成。2.2轴承二、滚动轴承（1）前置代号前置代号用于表示成套轴承的分部件，用字母表示，几种常用的前置代号。2.2轴承二、滚动轴承（2）基本代号基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。除滚针轴承外，基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号及内径代号构成，一般由五个数字组成。1）类型代号：滚动轴承的类型代号用数字或大写拉丁字母表示，一般为基本代号中倒数第五位。2）尺寸系列代号轴承的尺寸系列代号由轴承宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成。组合排列时，宽度系列在前，直径系列在后。2.2轴承二、滚动轴承3）内径代号内径代号表示轴承公称内径的大小，轴承内径为10~480mm的内径代号。2.2轴承滚动轴承的内径代号二、滚动轴承（3）后置代号轴承后置代号共有8组，用字母和数字等表示轴的结构、公差等级、材料、游隙和其它特殊要求等。2.2轴承二、滚动轴承6.滚动轴承类型的选择根据滚动轴承各种类型的特点，在选用轴承时应从载荷的大小和方向，转速的高低，支承刚度以及安装精度等方面考虑。选择时可参考以下几项原则：（1）轴承的载荷（2）轴承的转速（3）刚性及调心性能要求此外，还应注意经济性，以降低产品价格，一般单列向心球轴承价格最低，滚子轴承较球轴承价格高，而轴承精度愈高则价格愈高。2.2轴承二、滚动轴承7.滚动轴承的主要失效形式（1）疲劳点蚀在轴承工作中，若所产生的应力过大或应力循环的次数足够多时，在滚动体和座圈滚道的工作面上就会产生疲劳点蚀，使轴承产生噪声和振动，导致轴承失效。(2)永久变形对于不回转，缓慢摆动或转速很低的滚动轴承，在很大的静载荷或冲击载荷作用下，会使内、外圈滚道与滚动体的接触处产生过量的永久变形，从而导致轴承的失效。2.2轴承二、滚动轴承(3)磨损和碎裂当滚动轴承的工作环境恶劣（如在汽车及其他运输机械、农业机械、矿山机械和建筑机械中使用的轴承）、润滑不良、密封不好或安装使用不当时，滚动体、保持架和内、外圈会发生过早磨损或碎裂而导致轴承失效。2.2轴承二、滚动轴承8.滚动轴承的装拆装配小型轴承时，可使用手锤与简单的辅助套筒。而对于中、小型轴承，安装时可用液压机在内圈上施加压力，将轴承压套到轴颈上；对于较大的中、大型轴承，常采用温差法装配：轴承放入热油中加热后，将轴承套入轴颈。加热温度一般为80~100℃，不允许超过120℃。对于配合较紧的轴承，通常用拉杆拆卸器（俗称拉马）进行拆卸。2.2轴承一、键联接键连接由键、轴与轮毂所组成，主要用来实现轴和轴上零件（如带轮、齿轮和联轴器等）之间的周向固定，以传递转矩和运动，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动。它在机械中有广泛的应用。1.键联接的种类根据键联接的结构和承受载荷情况，键联接可分为松键联接和紧键联接。（1）松键联接松键联接分为平键联接、半圆键联接和花键联接。2.3键联接与销联接一、键联接1）平键联接平键联接分为普通平键联接、薄型平键联接、导向平键联接三种。2.3键联接与销联接普通平键联接的结构和类型一、键联接薄型平键联接薄型平键结构与普通平键相似，端部结构分为圆头A型、平头B型、半圆头C型三种，只是键高为普通平键的60%~70%。适用于传递转矩不大、薄壁结构、空心轴、径向尺寸受限的场合。2.3键联接与销联接一、键联接2.3键联接与销联接导向平键与滑键联接一、键联接2）半圆键联接由于其下表面为半圆形，因而半圆键能在轴槽中摆动以适毂槽底面的倾斜，装配方便，定心性能好；但因键槽较深，对轴的削弱较大，故仅适用于轻毂或位于轴端、特别是锥形轴端的联接。2.3键联接与销联接半圆键联接一、键联接3）花键联接花键联接是由在轴上加工的外花键和在轮毂孔壁上加工的内花键构成的键联接。花键联接的工作面是键齿的侧面，工作是靠齿的挤压传递转矩。2.3键联接与销联接花键联接一、键联接花键联接的优点是：由于键齿数多、键槽较浅，所以承载能力強，应力集中小，对轴和轮毅的強度削弱也小；由于键齿分布均匀，所以受力均匀；轴上零件与轴的对中性好，导向性好。花键联接的缺点是成本较高。花键联接用于定心精度要求高和载荷较大和轴上零件经常沿轴向滑移的场合，如汽车、飞机、机床等。花键已标准化，按齿形的不同，分为矩形花键和渐开线花键。2.3键联接与销联接一、键联接（2）紧键联接紧键联接分为楔键联接和切向键联接。2.3键联接与销联接楔键联接一、键联接1）楔键联接楔键联接如图2-38所示，分为普通楔键和钩头楔键两种。装配时，将楔键打入，键的两侧面不与键槽两侧面接触，键的顶面和底面分别与轮毂键槽和轴槽的底面紧密贴合，工作时靠接触面产生的摩擦力传递动动和转矩，并可承受不大的单向轴向力。钩头楔键的钩头是为了便于拆卸，适用于不能从另一端将楔键打出的场合。

2.3键联接与销联接一、键联接2.3键联接与销联接切向键联接一、键联接2）切向键联接切向键是由两个斜度为1∶100的普通楔键组成，键的上、下平面相互平行。装配时，键自轮毂两端打入，楔紧在轴与轮毂的键槽中，组成切向键联接。工作时，键的上、下两面为工作面，靠挤压产生的摩擦力传递转矩。用一对切向键时，只能单向传递转矩，要双向传递转矩，须用两对互成120°~135°分布于一条母线上的两个切向键。

2.3键联接与销联接一、键联接2.平键联接的标准（1）平键的尺寸选择平键是标准零件，可以按照国标来选用。平键的主要尺寸为其截面尺寸（键宽b×键高h）与长度L。键的截面尺寸b×h按轴的直径由标准中选定；键的长度L由轮毂的宽度B来确定，要求键长比轮毂略短5~10mm，且符合长度系列值。

2.3键联接与销联接一、键联接2.3键联接与销联接普通平键和键槽的尺寸（摘自（GB/T1095—2003和GB/T1096—2003）(mm)一、键联接（2）平键的标记平键的标记为：键端部型式b×LGB/T1096—2003。对于圆头平键（A型），字母A可以省略不标。平键标记示例：2.3键联接与销联接二、销联接销联接通常用于固定零件之间的相对位置（定位销），也用于轴毂间或其他零件间的联接（连接销），还可以充当过载剪断元件（安全销）。销按形状分为：圆柱销靠过盈与销孔配合，为保证定位精度和联接的紧固性，不宜经常装拆，主要用于定位，也用作连接和安全销；圆锥销具1∶50的锥度，小端直径为标准值，自销性能好，定位精度高，主要用于定位，也可作为联接销。圆柱销和圆锥销的销孔均需铰制。异形销的种类很多，其中开口销工作可靠，拆卸方便，常与槽形螺母合用，销定螺纹联接件。2.3键联接与销联接联轴器、离合器、制动器是机器中常用的部件，大多数已经标准化或系列化。联轴器和离合器的功用都是将两根不同部位的轴联接成一体，以传递运动和动力。二者的区别是：联轴器只能在机器停止运转并把联轴器拆开的情况下才能使两轴分离，而离合器可以随时实现两轴的接合与分离。2.4联轴器、离合器、制动器一、联轴器由于制造及安装误差、承载后的变形及温度变化的影响等原因，联轴器所连接的轴往往存在着相对偏移，联轴器对上述各种偏移应具有一定的适应（补偿）能力，否则就会在轴、轴承和联轴器中引起附加的动载荷，影响机器的正常工作。常用的联轴器根据构造分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器。2.4联轴器、离合器、制动器轴的偏移一、联轴器（1）套筒联轴器2.4联轴器、离合器、制动器套筒联轴器一、联轴器（2）凸缘联轴器2.4联轴器、离合器、制动器凸缘联轴器一、联轴器（3）夹壳联轴器2.4联轴器、离合器、制动器夹壳联轴器一、联轴器2.挠性联轴器挠性联轴器不仅能传递运动和转矩，还能在一定程度上补偿轴的偏移。挠性联轴器根据有无弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两种。常用的无弹性元件的挠性联轴器有十字滑块联轴器、尼龙滑块联轴器、十字轴万向联轴器和齿式联轴器。常用的有弹性元件的挠性联轴器有弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器。2.4联轴器、离合器、制动器二、离合器离合器按控制方式不同可分为操纵离合器和自动控制离合器两类。操纵离合器必须通过操纵才具有接合或分离的功能。自动控制离合器工作时能自行接合或分离。2.4联轴器、离合器、制动器二、离合器1.操纵离合器常用的操纵离合器有牙嵌离合器、单片摩擦离合器、多片摩擦离合器等。2.4联轴器、离合器、制动器牙嵌离合器单片摩擦离合器多片摩擦离合器二、离合器2.自动控制离合器常用的自动离合器有超越离合器和安全离合器。2.4联轴器、离合器、制动器超越离合器剪切式安全离合器三、制动器制动器是利用摩擦力矩来实现制动的，其作用是降低机器运转速度或使机器停止运转。常用的制动器有锥形制动器、带式制动器、电磁制动器和盘式制动器。2.4联轴器、离合器、制动器二、离合器1.锥形制动器当操纵手柄放在停止位置的同时就把内锥体向右推，这时正在空转的内锥体就与固定的外锥体贴紧，从而使内锥体和轴立即停止转动，如电动葫芦的刹车装置。

2.4联轴器、离合器、制动器锥形制动器二、离合器2.带式制动器带式制动器，带式制动器结构简单，径向尺寸小，但制动力矩不大。适用于大型机器要求结构紧凑的制动，如移动式起重机中。

2.4联轴器、离合器、制动器带式制动器二、离合器3.电磁式制动器当松闸器通入电流时，利用电磁作用把顶杆推出，通过推杆使制动器松闸，如吊车吊钩的刹车轮。

2.4联轴器、离合器、制动器电磁式制动器二、离合器4.盘式制动器盘式制动器沿制动盘轴向施力，制动轴不受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定。常用的盘式制动器有点盘式制动器，如轿车的刹车盘。

2.4联轴器、离合器、制动器盘式制动器一、机械的润滑1.润滑剂的种类、性能和用途凡能起降低摩擦阻力作用的介质都可以作为润滑剂。但为取得良好的吸附性和渗入能力，润滑剂应具有一定的黏性，较好的化学稳定性，较高的耐热、耐寒及导热能力，可靠的防锈性和密封作用，以及良好的清洗作用。当一般润滑剂不能满足某种特殊需要时，可有针对性地在润滑剂中加入少量添加剂来改善润滑剂的性能。

2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑1）常用润滑剂常用的润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂三种。①润滑油摩擦系数最小，流动性好，润滑方便，得到了广泛的应用。润滑油最主要的物理性能指标是黏度，黏度越大，油内摩擦阻力愈大，油的流动性愈差。②润滑脂其特点是无流动性，可在滑动表面形成一层薄膜，不需经常补充，密封方便，但磨损大，效率低，易变质。而固体润滑剂能耐高温和高压，但附着力低，缺乏流动性，故常用粉剂和胶接剂调成混合物，擦涂或胶接在摩擦表面上，形成极薄的光滑薄膜，以改进润滑性能，固体润滑剂适用于高温和重载的场合。2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑2.润滑方式及润滑装置为了获得良好的润滑效果，除了正确选择润滑剂外，同时要考虑合适的润滑方式和润滑装置。（1）手工定时润滑手工定时润滑是使用油壶或油枪等工具，间歇地将润滑油或润滑脂注入在轴承上方的油孔或油杯内。这种供油方式最简单，主要用于轻载、低速不重要的场合。2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑（2）连续润滑连续供油比较可靠，有的还可以调节。常用的连续供油方式有以下几种：1）油绳润滑2）针阀式油杯润滑3）油环润滑4）飞溅润滑5）压力循环润滑2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑3.典型机械零件的润滑（1）滑动轴承的润滑滑动轴承种类繁多，使用条件和润滑程度相差很大，润滑状态又有流体润滑、边界润滑、混合润滑和固体润滑之分。因此，各种滑动轴承对润滑剂的要求与设计原则也不相同。2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑常用润滑剂的应用范围2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑2）润滑油黏度的选择对于流体动力润滑轴承，润滑剂最重要的性质是黏度。边界润滑状态下的滑动轴承，润滑剂最重要的性质是润滑性。3）润滑脂的选择滑动轴承润滑脂的选择应遵循以下原则：当轴颈转速低、轴承载荷大时，应选择锥入度小（号数大）的润滑脂；反之，应选择锥入度较大的润滑脂。润滑脂的滴点一般应高于工作温度20~30℃。滑动轴承如在水淋或潮湿环境里工作时，应选用钙基、铝基或锂基润滑脂；如在环境温度较高的条件下工作，可选钙钠基脂或合成脂。2.5机械的润滑与密封一、机械的润滑（2）滚动轴承的润滑滚动轴承除了滚动体和座圏之间的滚动摩擦外，元件之间仍然存在滑动摩擦。润滑剂类型的选择：1）润滑油的润滑不仅起到润滑作用，还能降低轴承的温度。一般闭式传动，传动件的线速度大于2m/s,能保证实现飞溅润滑润滑油能到达各润滑点且润滑油能够循环使用的场合,均可采用油润滑。2）对于开式传动和传动件的线速度低于2m/s而无法采用油润滑的闭式传动，或对润滑要求不严格，工作环境较差，压力较大的传动，一般采用脂润滑。相比之下，选用脂润滑的场合比选用油润滑要多。2.5机械的润滑与密封为了防止轴承的润滑剂外流和水汽、灰尘、污物进入轴承，必须对轴承进行密封。按密封的零件表面之间有无相对运动，密封可以分为静密封和动密封两大类。静密封有密封垫、密封胶、直接接触三种密封方式。动密封可以分为接触式和非接触式密封两种。2.5机械的润滑与密封二、密封装置接触式密封非接触式密封弹簧是机械设备中广泛应用的一种弹性零件。在受外载荷作用后，它能产生较大的弹性变形；外载荷卸除吋，变形消失恢复原形。弹簧的这种性质，使它在很多机构和机器中起着各不相同的作用。另外，弹簧还能把机械功或动能转变为变形能，或把变形能转变为动能或机械功，所以弹簧又是转换能量的零件。2.6弹簧一、弹簧的类型、特点1.弹簧的功用弹簧在机械中作为弹性元件，主要功用有：控制机构的运动或零件的位置，如凸轮机构、离合器、阀门以及各种调速器中的弹簧；缓冲及吸振，如汽车上的钢板弹簧、各种缓冲器及弹性联轴器中的弹簧；储存能量作为动力源，如钟表、仪器中使用的弹簧发条；测量载荷的大小，如弹簧秤中的弹簧。2.6弹簧一、弹簧的类型、特点2.弹簧的种类弹簧的种类很多，从外形分，有螺旋弹簧、板弹簧、环形弹簧、碟形弹簧和平面涡卷弹簧等。螺旋弹簧按其形状又可分为圆柱形螺旋弹簧和圆锥形螺旋弹簧等。从其受载荷的性质分，有压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧等。2.6弹簧一、弹簧的类型、特点2.6弹簧一、弹簧的类型、特点弹簧的类型及其应用举例2.6弹簧一、弹簧的类型、特点弹簧的类型及其应用举例3.弹簧的制造弹簧的制造过程包括卷绕、两端面加工（指压簧）或挂钩的制作（拉簧和扭簧）、热处理和工艺性试验等。弹簧制成后，如再进行强压处理，可提高承载能力。但经处理的弹簧，不宜在高温、变载荷及有腐蚀性介质的条件下应用。因为在上述情况下，强压处理产生的残余应力是不稳定的。受变载荷的压缩弹簧，可采用喷丸处理以提高其疲劳寿命。2.6弹簧一、弹簧的类型、特点4.弹簧的材料弹簧在机械中常承受具有冲击性的载荷，所以弹簧材料应具有高的弹性极限和疲劳极限、一定的冲击韧性、塑性和良好的热处理性能等。常用的材料有优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢和有色金属合金。弹簧也可用非金属材料橡胶、塑料、软木和空气制成，如弹性套柱销联轴器中的弾性套是用橡胶制成的。2.6弹簧一、弹簧的类型、特点1.圆柱螺旋弹簧的结构2.6弹簧二、圆柱螺旋压缩弹簧与拉伸弹簧圆柱螺旋压缩弹簧的端部结构拉伸弹簧的挂钩形式2.基本参数和尺寸2.6弹簧二、圆柱螺旋压缩弹簧与拉伸弹簧圆柱螺旋弹簧的主要参数2.基本参数和尺寸2.6弹簧二、圆柱螺旋压缩弹簧与拉伸弹簧圆柱螺旋弹簧的结构尺寸计算公式2.基本参数和尺寸2.6弹簧二、圆柱螺旋压缩弹簧与拉伸弹簧圆柱螺旋弹簧的结构尺寸计算公式3.圆柱螺旋弹簧的选用圆柱螺旋压缩弹簧已标准化（GB/T2089—1994)。一般选用的步骤：先根据工作条件选择合适的弹簧材料及结构形式；再根据强度条件计算出弹簧丝的直径，根据刚度条件计算出弹簧的工作圈数；最后根据结构尺寸计算公式计算出各有关尺寸。对压缩弹簧还需校核其稳定性。工程实际中，往往根据类别法还进行计算或参照有关机械设计手册。2.6弹簧二、圆柱螺旋压缩弹簧与拉伸弹簧思考题1、轴，轴承之间的尺寸怎么配合？2、键与销分别在什么情况下更适用？3、润滑剂如何选择？第2章

机械零件THANKYOU!机械基础3.2平面连杆机构铰链四杆机构的演化3.3凸轮机构3.4间歇运动机构3.53.1运动副第3章常用机构学习重点1、运动副（1）低副（2）高副2、连杆机构3、凸轮机构4、间歇运动机构第3章常用机构一、运动副的概念把两个构件直接接触并能保持确定的相对运动的可动连接称为运动副。3.1运动副

单缸内燃机的曲轴连杆机构二、运动副的类型在工程上，人们把运动副按其运动范围分为空间运动副和平面运动副两大类。在一般机器中，经常遇到的是平面运动副。平面运动副根据组成运动副的两构件的接触形式不同，可分为低副和高副两类。3.1运动副二、运动副的类型1.低副两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面机构中常见低副有转动副和移动副两种。（1）转动副。两构件之间只做相对转动的运动副称为转动副，或称为较链，分为活动转动副和固定转动副，如图3-2所示。（2）移动副。两构件之间只作相对移动的运动副称为移动副，分为活动移动副和固定移动副，如图3-3所示。

3.1运动副二、运动副的类型3.1运动副转动副移动副二、运动副的类型2.高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。在承受荷载时单位面积压力较大，构件易磨损，寿命短，制造维修困难。但高副能传递较复杂的运动。3.1运动副高副二、运动副的类型机构是由构件和构件间所形成的运动副组成的，机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构，至少有一个运动副是高副的机构称为高副机构。3.1运动副二、运动副的类型平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道(低副)等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。最简单的平面连杆机构是由4个杆件组成的，简称平面四杆机构，其构造简单，易于制造，工作可靠，因此应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。3.2平面连杆机构一、铰链四杆机构的组成3.2平面连杆机构铰链四杆机构的组成一、铰链四杆机构的组成如图3-5所示，铰链四杆机构由四个杆件和四个转动副组成。其中,固定不动的杆件称为机架;与机架相连的杆件称为连架杆;不直接与机架相连的杆件称为连杆。连架杆中,能做整周回转运动的连架杆称为曲柄;只能绕机架在小于360°的范围内做往复摆动的连架杆称为摇杆。3.2平面连杆机构二、铰链四杆机构的基本类型对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，它们的根本区别就在于连架杆是否有曲柄。而连架杆能否成为曲柄，则取决于机构中各个杆件的相对长度和最短杆件所处的位置，可分为以下三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 3.2平面连杆机构三、铰链四杆机构类型的判别1.当最短杆长度lmin与最长杆长度lmax之和小于或等于其余两杆长度l′和l″之和(即lmin+lmax≤l′+l″)，存在以下三种情况：

3.2平面连杆机构三、铰链四杆机构类型的判别（1）若取最短杆的相邻杆为机架，则构成曲柄摇杆机构，且最短杆为曲柄，如图3-6所示。3.2平面连杆机构图3-6曲柄摇杆机构三、铰链四杆机构类型的判别（2）若取最短杆为机架，则构成双曲柄机构，如图3-7所示。3.2平面连杆机构双曲柄机构三、铰链四杆机构类型的判别（3）若取最短杆的对边为机架，则构成双摇杆机构，如图3-8所示。在双摇杆机构中,主动摇杆往复摆动时,通过连杆带动从动摇杆也做往复摆动。

3.2平面连杆机构双摇杆机构三、铰链四杆机构类型的判别2.当最短杆长度lmin与最长杆长度lmax之和大于其余两杆长度l′和l″之和（即lmin+lmax>l′+l″），则无论取哪个杆为机架，均构成双摇杆机构。

3.2平面连杆机构四、铰链四杆机构的应用1.曲柄摇杆机构如图3-9所示，曲柄AB为主动件，并作等速转动。从动摇杆CD将在C1C2范围内作变速往复摆动，C1C2两个位置是摇杆摆动的两个极限位置。可见曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换为摇杆的往复摆动。

3.2平面连杆机构曲柄摇杆机构四、铰链四杆机构的应用（1）曲柄摇杆机构的应用3.2平面连杆机构缝纫机的踏板机构汽车刮雨器四、铰链四杆机构的应用（1）曲柄摇杆机构的应用3.2平面连杆机构搅拌器机构雷达天线调整机构四、铰链四杆机构的应用（2）曲柄摇杆机构运动特性1）急回特性3.2平面连杆机构曲柄摇杆机构的急回特性四、铰链四杆机构的应用在如图3-14所示的曲柄摇杆机构中，当主动曲柄AB位于AB1而与连杆BC成一直线时，从动摇杆CD位于右极限位置C1D。当曲柄AB以等角速度顺时针转过角ψ1而与连杆BC重叠时，曲柄到达位置AB2而摇杆CD则到达其右极限位置C2D。当曲柄继续转过角ψ2而回到位置AB1时，摇杆AB2则由右极限位置C2D摆回到左极限位置C1D。从动件的往复摆角均为ψ，由图可以看出，曲柄相应的两个转角ψ1和ψ2为：ψ1=180°+θ（3-1）ψ2=180°-θ（3-2）3.2平面连杆机构四、铰链四杆机构的应用式中，θ为摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角，称为极位夹角。为了表示工作件往复运动时的急回程度，用v2和v1的比值K来描述，称为行程速比系数K。K=v1/v2=(c2c1/t2)/(c1c2/t1)=t1/t2=ψ1/ψ2=(180°+θ)/(180-θ)

（3-3）θ=180°(K-1)/(K+1)（3-4）可知：θ増大，K值増大，急回特性越显著，这样会导致机器动载增加，冲击变大。但是四杆机构的急回特性可以节省时间，提高生产率。偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构也具有急回特性。3.2平面连杆机构四、铰链四杆机构的应用2）死点3.2平面连杆机构死点位置四、铰链四杆机构的应用曲柄摇杆机构中，设摇杆CD为主动件，则当机构处于图示的两个虚线位置之一时，连杆与曲柄在一条直线上。这时主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心，所以将不能使构件AB转动而出现“顶死”现象。机构的此种位置称为死点位置。四杆机构中是否存在死点位置，取决于从动件是否与连杆共线。

3.2平面连杆机构四、铰链四杆机构的应用为克服死点，可以采取下列措施使机构能顺利通过死点位置。①对于连续运转的机器，可以利用从动件的惯性来通过死点位置。②采用机构错位排列的方法，即将两组以上的机构组合起来，而使各组机构的死点位置相互错开。3.2平面连杆机构四、铰链四杆机构的应用死点位置既有它不利于传动的一面,也有它可利用的一面。所示的飞机起落架,当机轮放下时,利用连杆BC与从动杆AB共线,机构处在死点位置使降落可靠。图3-16（b）所示夹具机构,工件被夹紧后,连杆BC与从动杆CD共线,机构处在死点位置,即使工件反力很大,夹具也不会自动松脱。3.2平面连杆机构死点位置的的应用四、铰链四杆机构的应用2.双曲柄机构当主动曲柄AB等速回转一周时，从动曲柄CD也随之变速回转一周。3.2平面连杆机构双曲柄机构四、铰链四杆机构的应用双曲柄机构的应用：（1）两曲柄不等惯性筛工作时，主动曲柄AB做等速回转运动，通过连杆BC带动从动曲柄CD做周期性的变速转动，再通过E点的连接，使筛子做变速往复运动。

3.2平面连杆机构四、铰链四杆机构的应用（2）两曲柄长度相等，转向相同在双曲柄机构中，若连杆与机架的长度相等，且两曲柄的长度相等、转向相同吋,则称为平行四边形机构。平行双曲柄机构的应用为机车车轮联动装置3.2平面连杆机构平行四边形机构机车车轮联动装置四、铰链四杆机构的应用（3）两曲柄长度相等，转向相反在双曲柄机构中，若连杆与机架的长度相等，且两曲柄的转向相反、长度相等吋,则称为反平行四边形机构。反平行四边形机构的应用为汽车车门启闭装置。

3.2平面连杆机构反平行四边形机构汽车车门启闭装置四、铰链四杆机构的应用3.双摇杆机构两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构，起重机即为双摇杆机构应用实例。当主动杆AB摆动时，从动杆CD也随着摆动。

3.2平面连杆机构起重机铰链四杆机构通过一定的途径演化成其他形式的平面四杆机构，并广泛用于生产实际中，其中最典型的两种机构是曲柄滑块机构和导杆机构。

3.3铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构1.曲柄滑块机构的类型根据滑块导路的中心线是否与曲柄的回转中心，曲柄滑块机构可分为对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构在同一条线上。e为曲柄回转中心A至滑块导路中心线的垂直距离，称为偏心距对心曲柄滑块机构的行程H=2r(r为曲柄的长度)。曲柄滑块机构3.3铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构2.曲柄滑块机构的应用活塞（即滑块）的往复直线运动通过连杆转换成曲轴（即曲柄）的回转运动。冲压机工作时将曲轴（即曲柄）的回转运动转换成冲压头（滑块）的上、下往复直线运动，完成对工件的冲压加工。

3.3铰链四杆机构的演化内燃机汽缸冲压机一、曲柄滑块机构3.偏心轮机构两中心间的距离e称为偏心距，其值为曲柄的长度，图中滑块的行程为2e。

3.3铰链四杆机构的演化偏心轮机构二、导杆机构1.导杆机构的类型通过改变对心曲柄滑块机构的固定件，就可以其演化出三种形式的导杆机构。

3.3铰链四杆机构的演化导杆机构的演化1-曲柄；2-连杆；3-滑块；4-机架二、导杆机构（1）以曲柄为机架，得到导杆机构。（2）以连杆为机架，得到曲柄摇块机构。（3）以滑块为机架，得到移动导杆机构。

3.3铰链四杆机构的演化二、导杆机构2.导杆机构的应用3.3铰链四杆机构的演化牛头刨床机构抽水机卡车车厢自动翻转卸料机构凸轮机构主要由凸轮、从动杆和机架三个基本构件组成。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它能控制从动件的运动规律，因此凸轮通常做主动件并做等速转动或者往复移动。当凸轮运动时，借助它的曲线轮廓（或凹槽），可使从动件做预期的运动。3.4凸轮机构凸轮机构的组成一、凸轮机构的特点1.只要适当地设计凸轮轮廓的曲线形状，就可以使从动杆获得任意预定的运动规律。凸轮机构简单紧凑，可用在对从动杆运动规律要求严格的场合。2.凸轮机构可以高速起动，动作准确可靠。3.由于数控机床及电子计算机的广泛应用，凸轮的轮廓曲线加工较为方便。4.凸轮机构在高副接触处，难以保持良好的润滑，故容易磨损，为了延长使用寿命，传递动力不宜过太。5.在高速凸轮机构中，运动特性很复杂，要精确分析和设计凸轮轮廓曲线比较困难。3.4凸轮机构二、凸轮机构的类型1.按凸轮的形状分类（1）盘形凸轮它是凸轮的最基本形式。盘形凸轮是一个绕固定轴转动且径向尺寸变化的盘形构件，其轮廓曲线位于外缘或端面处。其结构简单，应用最广，但从动杆的行程不能太大，所以多用于行程较短的场合。3.4凸轮机构盘形凸轮二、凸轮机构的类型（2）移动凸轮盘形凸轮回转中心趋向无穷远时就变成移动凸轮，可以相对机架作往复直线移动。在靠模仿形机械加工中应用广泛。3.4凸轮机构移动凸轮二、凸轮机构的类型（3）圆柱凸轮在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上作出曲线轮廓，从动杆一端夹在凹槽中，当凸轮转动时从动杆沿沟槽做直线往复运动或摆动，主要适用于行程较大的机械。3.4凸轮机构移动凸轮圆柱凸轮二、凸轮机构的类型由于盘形凸轮与移动凸轮运动平面与从动件运动平面平行，故称平面凸轮，圆柱凸轮我们就称为空间凸轮。3.4凸轮机构二、凸轮机构的类型2.按从动件的端部形状分类根据从动件与凸轮接触处结构形式的不同，从动件可分为尖顶从动件、滚子推杆从动件和平底推杆从动件。3.4凸轮机构尖顶从动件滚子从动件平底从动件二、凸轮机构的类型3.按从动件的运动形式分类（1）移动（直动）从动件凸轮机构（2）摆动从动件凸轮机构3.4凸轮机构直动从动件摆动从动件三、凸轮机构的应用1、汽车内燃机的配气机构。当凸轮1连续转动时，迫使从动件2作连续地往复运动，气门就打开或关闭。3.4凸轮机构汽车内燃机的配气机构1—凸轮；2—从动件三、凸轮机构的应用2、。当圆柱凸轮转动吋，依靠凸轮的轮廓(即曲线凹槽）迫使从动件做往复摆动，再通过从动杆上的扇形齿轮和齿条啮合传动，迫使刀架按一定规律运动，完成进刀或退刀动作。3.4凸轮机构自动车床的走刀机构三、凸轮机构的应用3、车床仿形机构中的靠模切削机构,工件回转,凸轮作为靠模被固定在床身上,刀架在弹簧的作用下与凸轮轮廓保持接触。当拖板纵向移动时,刀架在靠模板(凸轮)曲线轮廓的推动下做横向移动,从而切削出与靠模板曲线一致的工件。3.4凸轮机构车床仿形机构三、凸轮机构的应用4、。摇动手柄使轴1转动，同时使固联于轴上的齿轮2和线轴1一起转动；通过齿轮2与齿轮3减速带动凸轮4，缓慢转动，靠凸轮轮廓与从动杆（摆杆）5上尖顶d之间的接触，推动从动杆5绕B点摆动，其端部拨叉使导线均匀地绕在线轴上。3.4凸轮机构绕线机在现代机械中，往往需要某些机构作这样的运动：主动件作连续运动时，从动件跟随着作周期性的间歇运动，或者按照某种“运动——停止——运动”规律运动。能实现这样运动的机构就称为间歇运动机构。间歇运动机构种类较多，我们在本节中介绍常用的两种间歇运动机构，即棘轮机构和槽轮机构。3.5间歇运动机构一、棘轮机构1.棘轮机构的组成典型的棘轮机构，是由棘轮、棘爪、主动摆杆和止回棘爪等组成。棘轮机构的组成3.5间歇运动机构一、棘轮机构2.棘轮机构的工作原理棘轮机构的工作原理3.5间歇运动机构一、棘轮机构当摇杆逆时针摆动时，摇杆带动棘爪推动棘轮转过一定的角度，此时制动棘爪在棘轮的齿背上划过；当摇杆顺时针摆动时，止动棘爪嵌入棘轮齿内阻止棘轮顺时针转动，棘爪在棘轮的齿背上划过。这样，在摇杆做连续往复摆动时，棘轮做单向的间歇转动。摇杆的摆动可曲柄摇杆机构、凸轮机构等实现。

3.5间歇运动机构一、棘轮机构3.棘轮机构的类型与应用按照结构特点，常用的棘轮机构可以分为两类。（1）齿啮式棘轮机构齿啮式棘轮机构是靠棘爪和棘轮齿之间的啮合来传递运动。这种棘轮机构的结构简单、制造方便、转角准确、运动可靠。但棘轮转角只能有级调节，且棘爪在齿背上滑行易引起噪声、冲击和磨损，所以不能用于高速场合。3.5间歇运动机构一、棘轮机构齿啮式棘轮机构分为：1.单动式棘轮机构。2.双动式棘轮机构。3.可变向棘轮机构。内啮合单动式棘轮机构3.5间歇运动机构双动式棘轮机构可变向棘轮机构一、棘轮机构（2）摩擦式棘轮机构3.5间歇运动机构摩擦式棘轮机构一、棘轮机构上述棘轮机构，棘轮的转角都是以棘轮的轮齿为单位的，即棘轮转角的改变都是有级的，若要无级地改变棘轮的转角，可采用无棘齿的摩擦棘轮机构。该机构是摩擦棘轮机构中的一种。棘轮是通过与棘爪之间的摩擦来传递运动的，止动棘爪是用来制动的。为了増大摩擦力，常在棘轮上做成梯形的槽。摩擦式棘轮机构的使用优点是无噪声，汽车自动变速器中的单向超越离合器大多属于摩擦式棘轮机构的装置。3.5间歇运动机构一、棘轮机构4.棘轮转角的调节方法（1）调节摇杆摆动角度的大小来控制棘轮的转角棘轮机构是由曲柄摇杆机构带动棘轮做间歇运动的。通过调节螺钉改变曲柄的长度，来调节摇杆的摆角，从而控制棘轮的转角。3.5间歇运动机构棘轮转角的调节方法一、棘轮机构（2）用遮板调节棘轮转角在遮板的外面罩一块遮板。摇杆摆角不变，改变遮板的位置，可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过，不与棘齿接触，从而改变棘轮的转角。3.5间歇运动机构用遮板调节棘轮转角二、槽轮机构1.槽轮机构的组成槽轮机构又称马尔他机构。它是由带圆柱销的主动拨盘与带径向槽的从动槽轮以及机架组成。3.5间歇运动机构槽轮机构的组成二、槽轮机构3.5间歇运动机构单圆销外啮合槽轮机构的工作原理二、槽轮机构拨盘以等角速度作连续回转，槽轮时而转动，时而静止。当圆柱销未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹弧被拨盘的外凸圆弧卡住，故槽轮静止不动。图示为圆柱销刚开始进入槽轮径向槽时的位置。这时槽轮的内凹弧也刚好开始被松开。此后，槽轮受圆柱销的驱使而转动。当圆柱销在另一边离开径向槽时，内凹弧又被卡住，槽轮又静止不动，直至圆柱销再一次进入槽轮的另一个径向槽时，重复上述的运动。3.5间歇运动机构二、槽轮机构3.槽轮机构的类型槽轮机构根据啮合方式分为外啮合槽轮机构和内啮合槽轮机构。外啮合槽轮机构,拨盘与槽轮的转向相反;内啮合槽轮机构如图(a)所示,拨盘与槽轮的转向相同。3.5间歇运动机构（a）单圆销内啮合槽轮机构二、槽轮机构槽轮机构根据圆销数目分为单圆销槽轮机构、双圆销槽轮机构和多圆销槽轮机构。单圆销外啮合槽轮机构,拨盘转动一周,槽轮只做一次与拨盘转动方向相反的转动;双圆销外啮合槽轮机构如图(b)所示,拨盘转动一周,槽轮能做两次与拨盘转动方向相反的转动。3.5间歇运动机构（b）双圆销外啮合槽轮机构二、槽轮机构4.槽轮机构的特点与应用特点：构造简単，工作可靠，在进入和脱离啮合时，运动比较平穏。但槽轮的转角大小不能调节，且在运动过程中加速度变化较大，曲柄圆销与轮槽间冲击较严重，尤其是在槽轮径向槽数目较少的情况下更为明显。因此在设计槽轮机构时不能将槽轮的槽数选得很少，在生产实际中用的槽轮机构，其槽数常取为4~8根。由于上述特点，所以槽轮机构一般应用在转速不高、要求连续地转过某一特定角度的装置中。3.5间歇运动机构二、槽轮机构在电影放映机中，槽轮机构用作卷片机构。为了适应人们的视觉暂留现象，要求影片作间歇运动，它采用四槽槽轮机构。当传动轴带动圆销每转过一周，槽轮相应地转过90°，因此能使影片的画面作短暂的停留。3.5间歇运动机构电影放映机卷片机构二、槽轮机构一六角自动车床的刀架转位机构，为了能满足零件加工工艺，要求车床自动变换所需刀具，采用六槽的槽轮机构能达到这一目的。当曲柄（带圆销的拨盘）转动一周，槽轮相应地转过60°并且使下一道工序的刀具转到工作位置上来。

3.5间歇运动机构自动车床的刀架转位机构思考题1、四杆机构如何判别类型？2、凸轮机构有哪些分类方式？3、棘轮机构与槽轮机构分别适用于哪种场合？第3章常用机构THANKYOU!机械基础4.2链传动齿轮传动4.4螺纹连接与螺旋传动4.3蜗杆传动4.5齿轮系与减速器4.64.1带传动第4章机械传动学习重点1、带传动类型与特点2、链传动类型与特点3、螺纹参数4、齿轮参数5、减速器设计第4章机械传动一、带传动的工作原理带传动的工作原理，是靠带与带轮接触面间产生摩擦力或啮合力来传递运动与动力。带传动是一种利用中间挠性件的机械传动。4.1带传动二、带传动的类型根据工作原理不同，带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。1.摩擦带传动是依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动的。1）平带：如图（a）所示，平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。4.1带传动（a）平带传动二、带传动的类型2）V带：V带的截面形状为梯形，两侧面为工作表面，如图（b）所示。传动时V带与轮槽两侧面接触，在同样压紧力F的作用下，V带的摩擦力比平带大，传递功率也较大，且结构紧凑。4.1带传动（b）V带传动二、带传动的类型3）多楔带：如图（c）所示，它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。多楔带结构紧凑，可传递很大的功率。4.1带传动（c）多楔带传动二、带传动的类型4）圆形带：横截面为圆形，如图（d）所示。只用于小功率传动。4.1带传动（d）圆带传动二、带传动的类型2.啮合带传动啮合带传动依靠带轮上的齿与带上的齿或孔啮合传递运动，如同步齿形带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运动和动力，带与带轮间为啮合传动没有相对滑动，可保持主、从动轮线速度同步。4.1带传动啮合带传动三、带传动的特点（1）传动带有弹性，可缓冲、吸振，传动平稳，噪声小。（2）过载时，带会在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。（3）结构简単，制造、安装和维护方便，成本低。（4）带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率低。（5）由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。（6）带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。（7）带的寿命较短，需要经常更换。（8）不适用于高温、易燃及有腐蚀介质的场合。4.1带传动四、平带传动的形式平带传动的形式有开口传动、交叉传动、半交叉传动。4.1带传动平带传动的形式四、平带传动的形式1.开口传动用于两轴平行并且旋转方向相同的场合。性能较好，可以传递较大的功率。2.交叉传动交叉传动有摩擦和扭转，因此传动带的寿命和载荷容量都较低，允许的工作速度也较小，线速度一般在11m/s以下。3.半交叉传动用于空间的两交叉轴之间的传动，交角通常为90°。传动带在进入主动轮和从动轮时，方向必须对准该轮的中间平面，否则，传动带会从带轮上掉下来。并且只能单向传动，不能逆转。4.1带传动五、带传动的弹性滑动和打滑1.弹性滑动带是弾性体，受拉力后会产生弹性变形。由于紧边拉力大于松边拉力，故带在紧边的弹性伸长量较大。带的紧边和松边在工作时产生拉力差，使带两边弹性变形量不相等，从而引起带与轮之间局部而微小的相对滑动，称为弹性滑动。弹性滑动是摩擦型带传动工作时的固有特征，是不可避免的。4.1带传动五、带传动的弹性滑动和打滑2.打滑带与带轮之间是靠摩擦力来传递运动和动力的，当需要传递的力大于所能提供的摩擦力吋，带就会在带轮上全面滑动，称为打滑。打滑的结果是使传动失效。因此V带传动具有过载保护的作用。带传动的弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。弹性滑动会降低传动效率，引起带的磨损。打滑则是由于过载而引起带在带轮上的全面滑动，使传动失效，是可以避免的。4.1带传动六、V带的结构、标准1.普通V带的结构4.1带传动六、V带的结构、标准标准V带都制成无接头的环形，其横截面由抗拉体、顶胶层、底胶层和包布层构成。顶胶层和底胶层均由胶料组成，包布层由胶帆布组成，抗拉体是承受载荷的主体，分为帘布结构（由胶帘布组成）和线绳结构（由胶线绳组成）两种。帘布结构抗拉强度高，一般用途的V带多采用这种结构。线绳结构比较柔软，弯曲疲劳强度较好，但拉伸强度低，常用于载荷不大，直径较小的带轮和转速较高的场合。

4.1带传动六、V带的结构、标准2.普通V带的标准4.1带传动六、V带的结构、标准3.普通V带轮的结构制造V带轮的材料可采用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料，以灰铸铁应用最为广泛。当带速v不大于25m/s时，采用HT150，v＞25~30m/s时采用HT200，速度更高的带轮可采用球墨铸铁或铸钢，也可采用钢板冲压后焊接带轮。小功率传动可采用铸铝或工程塑料。4.1带传动六、V带的结构、标准V带轮由轮缘