機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)械傳動

1、機(jī)械基礎(chǔ)教案1第一章機(jī)械傳動【教學(xué)要求】1、 熟悉機(jī)械傳動的原理、類型特點、和應(yīng)用的場合。2、 了解級機(jī)械傳動的基本參數(shù)。3、 會計算傳動比。4、 了解機(jī)械傳動的安裝與維護(hù)措施。5、 掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱形齒輪的的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法。6、 掌握蝸桿傳動的嚙合條件和蝸桿傳動中渦輪回轉(zhuǎn)方向的判定。7、 熟悉蝸桿傳動的維護(hù)措施。8 認(rèn)識螺紋連接的放松方法。9、掌握定軸輪系的傳動路線和各輪輪向的判斷和惰輪的應(yīng)用?！窘虒W(xué)目的】通過機(jī)械傳動的學(xué)習(xí)掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱形齒輪的的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法、蝸桿傳動的嚙合條件和蝸桿傳動中渦輪回轉(zhuǎn)方向的判定、掌握蝸桿傳動的嚙合條件和蝸桿傳動中渦輪

2、回轉(zhuǎn)方向的判定、 定軸輪系的傳動路線和各輪輪向的判斷和惰 輪的應(yīng)用。了解機(jī)械傳動的安裝與維護(hù)措施、會計算機(jī)械傳動的傳動比。熟悉機(jī)械傳動 的原理、類型特點、和應(yīng)用的場合。達(dá)到理論聯(lián)系實際的效果。【教學(xué)重難點】1、 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱形齒輪的的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法、蝸桿傳動的嚙合條件和蝸桿傳動中渦輪回轉(zhuǎn)方向的判定2、 定軸輪系的傳動路線、機(jī)械傳動的傳動比計算?！緦W(xué)習(xí)概要】1、 帶傳動2、 鏈傳動3、 齒輪傳動4、 蝸桿傳動5、 渦輪傳動6、 輪系機(jī)械基礎(chǔ)教案-2-第一節(jié)帶傳動【教學(xué)重難點】1、 帶傳動得的傳動的原理、類型特點、和應(yīng)用的場合；2、 V 帶的傳動參數(shù)；3、 包角和傳動比；【教學(xué)

3、方法】本節(jié)內(nèi)容主要以預(yù)習(xí)練習(xí)為主，輔助教師對習(xí)題講解達(dá)到學(xué)生掌握知識要點的目的?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、帶傳動的概述1.帶傳動的組成：主動輪 、從動輪 、撓性帶。2.帶傳動的工作原理：以張緊在至少兩個輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力（嚙合力）來傳遞運動和（或）動力。3.帶傳動的傳動比 i機(jī)構(gòu)的傳動比 機(jī)構(gòu)中瞬時輸入角速度與輸出角速度的比值。帶一傳動的傳動比就是主動輪轉(zhuǎn)速 n1 與從動輪轉(zhuǎn)i12一速 n2 之比：n24、帶傳動的類型、特點及應(yīng)用應(yīng)用細(xì)4簡單，帶輪制謎 方偲；平冊質(zhì)莊旦坯曲 性好倍動過打滑兀見館用十Iffl瑋、 中嗆滬輜 大、 平行軸旳竺更ff列與 柑諸仙灼半交亦傳動

4、V證審鞍配力大-是平芾 的二倍，使用壽祐獗去嬪帖iiw單制盜7*播、耐腸蝕，使用區(qū)常用于包満枷、珀刷杭 r 絢鋁機(jī)舒機(jī)韻中機(jī)械基礎(chǔ)教案-3-常用于皺控機(jī)瑋-靳編機(jī)碌聲傳利栢度竟審戦苣二、V 帶傳動1、V 帶機(jī)械基礎(chǔ)教案-4-V 帶傳動由一條或數(shù)條 V 帶和 V 帶帶輪組成的摩擦傳動2. V 帶帶輪的結(jié)構(gòu)2.1 實心式2.2 腹板式2.3 孔板式2.4 輪輻式3、 V 帶傳動的主要參數(shù)頂寬 b: V 帶橫截面中梯形輪廓的最大寬度中性層：V 帶繞帶輪彎曲時，其長度和寬度保持不變的層面節(jié)寬 bp：中性層的寬度高度 h:梯形輪廓的高度?相對高度 h/bp :帶的寬度與其節(jié)寬之比3.1V 帶帶輪的基準(zhǔn)直

5、徑 ddV 帶帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd-帶輪上與所配用 V 帶的節(jié)寬 bp 相對應(yīng)處的直徑3.2 V 帶傳動的傳動比 i?dd1比動輪基準(zhǔn)直徑，mmi12dd2?dd2從動輪基準(zhǔn)直徑，mmr2dd1? mT 動輪的轉(zhuǎn)速，r/min?n2從動輪的轉(zhuǎn)速，r/min3.3 包角-帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的圓心角。包角的大小反映了帶與帶輪輪緣表面間接觸弧的長短。,180(dd2 dd1)57.3a3.4 中心距 a包范用布磬結(jié)為綢芯皓枸機(jī)械基礎(chǔ)教案-5-中心距-兩帶輪中心連線的長度。3.5 帶速 v?帶速太低，在傳遞功率一定時，所需圓周力增大，會引起打滑機(jī)械基礎(chǔ)教案-6-?帶速太高，離心力又會使帶與帶輪間的壓

6、緊程度減小，傳動能力降低3.6 V 帶的根數(shù) Z?根數(shù)多，傳遞功率大。?根數(shù)過多，受力會不均勻。3、普通 V 帶的標(biāo)記中性層一帶繞帶輪彎曲時，其長度和寬度均保持不變的層面基準(zhǔn)長度 Ld 規(guī)定的張緊力下，沿 V 帶中性層量得的周長，又稱為 公稱長度5.2V 帶傳動的張緊裝置 三、新型帶傳動的應(yīng)用1、同步帶在 A8 汽車上的應(yīng)用同步帶傳動是依靠同步帶齒與同步帶輪齒之間的嚙合實現(xiàn)傳動，兩者無相對滑動，從而使圓周速度同步（故稱為同步帶傳動）。2、新型帶傳動技術(shù)在石油行業(yè)的應(yīng)用同步帶傳動的組成同步帶傳動一般是由同步帶輪和緊套在兩輪上的同步帶組成。同步帶內(nèi)周有等距的橫向 齒。【課后總結(jié)】標(biāo)記示例：5、V

7、帶傳動的安裝維護(hù)及張緊裝置5.1V 帶傳動的安裝與維護(hù)A1430GB/T115441997T T I型號區(qū)爪惶皿+訕標(biāo)刑編號機(jī)械基礎(chǔ)教案-7-第二節(jié)鏈傳動【教學(xué)重難點】1、滾子鏈的主要參數(shù)。2、 計算鏈傳動的平均傳動比。3、 鏈傳動的安裝與維護(hù)。【教學(xué)方法】本節(jié)內(nèi)容主要以預(yù)習(xí)練習(xí)為主，輔助教師對思考題講解總結(jié)達(dá)到學(xué)生掌握知識要點 的目的?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、鏈傳動的概述鏈傳動的組成主動鏈輪鏈條 從動鏈輪1.鏈傳動的傳動比niZ2i12壓Zini、n2-主、從動輪的轉(zhuǎn)速， r/min ；Z1、Z2-主、從動輪齒數(shù)。傳動鏈滾子鏈2、鏈條的類型3、鏈傳動的應(yīng)用特點輸送鏈傳動比 i 8，低速傳動時 i 可

8、達(dá) 10起重鏈兩軸中心距 a 為 56 m傳動功率 PW100 kW鏈條速度 vW15 m/s，高速時可達(dá) 2040m/s3.1 鏈傳動的優(yōu)點(1)能保證準(zhǔn)確的傳動比。(2)傳動功率大。(3)傳遞的效率高，一般可達(dá) 0.95 0.98齒形鏈機(jī)械基礎(chǔ)教案-8-機(jī)械基礎(chǔ)教案-9-(4)可用于兩軸中心距較大的場合。(5)能在低速、重載荷高溫條件下，以及塵土飛揚、淋水、淋油等不良條件下工作。(6)作用在軸或軸承上的力小。2.滾子鏈的主要參數(shù)2.1 節(jié)距一一鏈條的相鄰兩銷軸中心線之間的距離，以符號 P 表示。說明：鏈的節(jié)距越大，承載能力越強(qiáng)，但鏈傳動的結(jié)構(gòu)尺寸也會相應(yīng)增大，傳動的振動、沖擊和噪聲也越嚴(yán)重

9、。滾子鏈的承載能力與排數(shù)成正比，但排數(shù)越多，各排受力越不均勻，所以排數(shù) 不能過多。2.2 節(jié)數(shù)一一滾子鏈的長度用節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)應(yīng)盡量選取偶數(shù)。2.3 鏈條速度鏈輪速度不宜過大，鏈條速度越大，鏈條與鏈輪間的沖擊力也越大，會使傳動不平穩(wěn)，同時加速鏈條和鏈輪的磨損。一般要求鏈條速度不大于15m/s。2.4 鏈輪的齒數(shù)為保證傳動平穩(wěn)，減少沖擊和動載荷，小鏈輪齒數(shù)z1 不宜過小，一般 z1 應(yīng)大于 17。大鏈輪的齒數(shù) z2 也不宜過多，齒數(shù)過多除了增大傳動尺寸和質(zhì)量外，還會出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象，通常 Z2 應(yīng)小于 120。由于鏈節(jié)數(shù)常取偶數(shù)，為使鏈條與鏈輪輪 齒磨損均勻，鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù) 互為

10、質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。3.滾子鏈的標(biāo)記鏈號-排數(shù)-鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)編號二、 齒形鏈08A -1-88 GBT 1243-2006標(biāo)準(zhǔn)編號鏈IJ數(shù)J8S“距12.70 mm機(jī)械基礎(chǔ)教案-10-由一組帶有齒的內(nèi)、外鏈板左右交錯排列，用鉸鏈連接而成三、 滾子鏈的安裝與維護(hù)1、 安裝注意事項：a. 兩鏈輪的傳動平面應(yīng)在同一平面內(nèi)，兩軸線必須平行。b. 鏈輪在軸上必須保證周向和軸向固定，最好成水平布置。c. 套筒滾子鏈接頭形式有開口銷和彈簧夾固定2、 鏈傳動的維護(hù)：機(jī)械基礎(chǔ)教案-11-第三節(jié)齒輪傳動【教學(xué)重難點】1、 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱形齒輪的的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法。2、 齒輪傳動比。3、 斜齒圓柱形齒輪和直

11、齒圓柱形齒輪的正確嚙合條件。4、 齒輪傳動的維護(hù)方法【教學(xué)方法】本節(jié)內(nèi)容主要以預(yù)習(xí)練習(xí)為主，輔助教師對課題知識的講解達(dá)到學(xué)生掌握知識要點 的目的?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、齒輪傳動的概述利用齒輪副來傳遞運動和（或）動力的一種機(jī)械傳動。1、齒輪傳動的常用類型與應(yīng)用（P27 頁）2 應(yīng)用優(yōu)缺點：2.1 優(yōu)點能保證瞬時傳動比恒定，工作可靠性高，傳遞運動準(zhǔn)確可靠傳遞的功率和圓周速度范圍較寬結(jié)構(gòu)緊湊、可實現(xiàn)較大的傳動比傳動效率高，使用壽命長，維護(hù)簡便2.2 缺點運轉(zhuǎn)過程中有振動、沖擊和噪聲齒輪安裝要求較咼in1M2n2ZzZi不能實現(xiàn)無極變速ni、n2-一主、從動輪的轉(zhuǎn)速，r/min ；不話宜用在中心距較大的場合

12、Z1、Z2主、從動輪齒數(shù)。3、齒輪傳動的傳動比z1、z2 -主、從動輪齒數(shù)。齒輪傳動的傳動比是主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪基本參數(shù)和幾何尺寸計算機(jī)械基礎(chǔ)教案-12-1、 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱2、 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)2.1 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角a2.2 齒數(shù) z一個齒輪的輪齒總數(shù)。2.3 模數(shù) m齒距 p 除以圓周率n所得的商，即 噲 p/n。模數(shù) 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大，齒輪尺寸就越大，輪齒也越大，承載能力越大。2.4 齒頂高系數(shù) ha*對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定 ha= ha*m ha*稱為齒頂高系數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)

13、規(guī)定：正常齒 ha* =1 2.5 頂隙系數(shù) c*當(dāng)一對齒輪嚙合時，為使一個齒輪的齒頂面不與另一個齒 輪的齒槽底面相抵觸，輪齒的齒根高應(yīng)大于齒頂高，即應(yīng)留有 一定的徑向間隙，稱為頂隙，用 c表示。對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定 c = c*m c*稱為頂隙系數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒 c* = 0.253、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算名稱代號計算公式齒形角a標(biāo)準(zhǔn)齒輪為 20齒數(shù)z通過傳動比計算確定模數(shù)m通過計算或結(jié)構(gòu)設(shè)計確定齒厚ss=p/2=nm/2齒槽寬ee=p/2=nm2齒距PP=nm基圓齒距Pbpb=pcosa=nmcosa齒頂咼hana=ha*n=m齒槽竟齒距p機(jī)械基礎(chǔ)教案-13-名稱代號計

14、算公式齒根咼hfhf=( ha*+c*) m=1.25mr齒咼hh=ha+hf=2.25 m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+2ha=m(z+2)齒根圓直徑dfdf=d- hf=m(z-2.5)基圓直徑dbdb=dcosa標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=(d1+d2)/2= m(z1+z2)/2齒數(shù)比uu=z2/z14、漸開線直齒圓傳動的正確嚙合條件4.1 模數(shù)相等4.2 分度圓上的齒形角相等三、 直齒內(nèi)嚙合的簡介：四、 其他齒輪傳動簡介1、斜齒圓柱齒輪傳動1.1. 斜齒圓柱齒輪的形成當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純滾動時，直線 BB 形成的一個螺旋形的漸開線曲面，稱為 漸開線 螺旋面。Bb稱為基圓柱上的螺旋角

15、。1.2、斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合性能輪齒的接觸線先由短變長，再由長變短，承載能力大，可用于大功率傳動。輪齒上的載荷逐漸增加，又逐漸卸 掉，承載和卸載平穩(wěn)，沖擊、振動 和噪聲小。機(jī)械基礎(chǔ)教案-14由于輪齒傾斜，傳動中會產(chǎn)生一個軸向力。斜齒圓柱齒輪在高速、大功率傳動中應(yīng)用十分廣泛1.3、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸 端面：垂直于齒輪軸線的平面，用 t 作標(biāo)記 法面：與輪齒齒線垂直的平面，用 n 作標(biāo)記B:斜齒圓柱齒輪螺旋角判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自 左至右上升者為右 旋，反之為左旋。1.4 斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件法面模數(shù)（法向齒距除以圓周率n所得的商）相等，即 mn 仁 m法面齒

16、形角（法平面內(nèi)，端面齒廓與分度圓 交點處的齒形角）相等，即an 1 =an2 =a螺旋角相等、旋向相反，即B仁-B22、直齒圓錐齒輪傳動 以大端的參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) 應(yīng)滿足的條件:大端端面模數(shù)相等。大端齒形角相等。五、漸開線齒輪失效形式失效一一齒輪傳動過程中，若輪齒發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，齒輪失去了正常的工作 能力。5.1 齒面點蝕引起原因：很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋、微粒剝落 下來而形成麻點。避免措施：提高齒面硬度。5.2 齒面膠合高速和低速重載的齒輪傳動，容易發(fā)生齒面膠合。引起原因：低速重載、齒面壓力過大。避免措施：減小載荷，減少啟動頻率。n2 = m機(jī)械基礎(chǔ)教

17、案-15-5.3 齒面磨損齒面磨損是開式齒輪傳動的主要失效形式。引起原因：觸表面間有較大的相對滑對，產(chǎn)生滑動摩擦。避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，改善潤滑條件，加大模數(shù)，盡可能用閉 式齒輪傳動結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動結(jié)構(gòu)。5.4 齒面塑變當(dāng)齒輪的齒面較軟，在重載情況下，可能使表層金屬沿著相對滑動方向發(fā)生局部的塑性 流動，出現(xiàn)塑性變形。引起原因：低速重載，齒面壓力過大。避免措施：減小載荷，降低啟動頻率。5.5 輪齒折斷輪齒折斷是開式傳動和硬齒面閉式傳動的主要失效形式之一。引起原因：短時意外的嚴(yán)重過載，超過彎曲疲勞極限。避免措施：選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方法，減小表面粗糙度

18、 值，降低齒根彎曲應(yīng)力。六、齒輪傳動的維護(hù)方法：1. 及時清除齒輪嚙合工作面的污物，保持齒輪清潔。2. 正確選用齒輪的潤滑油（脂）按規(guī)定及時檢查優(yōu)質(zhì)，定期換油。3. 保持齒輪工作在正常的潤和狀態(tài)。4. 經(jīng)常檢查齒輪傳動的嚙合狀況，保持齒輪處于正常的傳動狀態(tài)。5. 禁止超速、超載運行。機(jī)械基礎(chǔ)教案-i16-第四節(jié)蝸桿傳動【教學(xué)重難點】1、 蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件。2、 蝸桿傳動中渦輪回轉(zhuǎn)方向的判定方法?！窘虒W(xué)方法】本節(jié)內(nèi)容主要以預(yù)習(xí)練習(xí)為主， 輔助教師對思考題講解總結(jié)達(dá)到學(xué)生掌握知識要點的目的【教學(xué)內(nèi)容】蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，通常由蝸桿（主動件）蝸桿傳動的概述1、蝸桿傳動的組成（2）蝸

19、輪結(jié)構(gòu)蝸輪常采用組合結(jié)構(gòu)2、蝸桿的分類按蝸桿形狀（1）圓柱蝸桿傳動按蝸桿螺旋線方向（1）左旋蝸桿按蝸桿頭數(shù)（2）環(huán)面蝸桿傳動（3）錐蝸桿傳動（2）右旋蝸桿（2）多頭蝸桿機(jī)械基礎(chǔ)教案-17-帶動蝸輪（從動件）轉(zhuǎn)動，并傳遞運動和動力。（1）蝸桿結(jié)構(gòu)：蝸桿通常與軸合為一體。機(jī)械基礎(chǔ)教案-i18-3.蝸桿傳動的特點結(jié)構(gòu)緊湊、單級傳動比大(一般達(dá) 8-80 )，承載能力大，傳動平穩(wěn)、噪聲小，容易實 現(xiàn)自鎖，但傳動的效率低，通常用于功率不大或工作不連續(xù)的場合二、蝸桿傳動的主要參數(shù)和嚙合條件在蝸桿傳動中，其幾何參數(shù)及尺寸計算均以中間平面為準(zhǔn)。 通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線 垂直的平面稱為中間平面。1、蝸桿傳動的

20、主要參數(shù)1 .模數(shù) m 齒形角a2 蝸桿分度圓導(dǎo)程角丫3.蝸桿分度圓直徑 di 和蝸桿直徑系數(shù) q4.蝸桿頭數(shù) z1 和蝸輪齒數(shù) z25.蝸桿傳動的傳動比 i(1)模數(shù) m 齒形角a蝸桿的軸面模數(shù) nx1 和蝸輪的端面模數(shù) m2 相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值。mxi = nt2 = m蝸桿的軸面齒形角axi 和蝸輪的端面齒形角at2 相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值axi= at2= a =20(2) .蝸桿分度圓導(dǎo)程角丫指蝸桿分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間 的銳角。丫 =arctan(zi px /ndi)=arctan(3) 蝸桿分度圓直徑 di 和蝸桿直徑系數(shù) q 切制蝸輪的滾刀，其分度圓直徑、 模數(shù)和其他參數(shù)必

21、須與該蝸輪相配的蝸桿一致，齒形 角與相配的蝸桿相同。機(jī)械基礎(chǔ)教案-19-為了使刀具標(biāo)準(zhǔn)化，限制滾刀的數(shù)目，對一定模數(shù)m 的蝸桿的分度圓直徑 di作了規(guī)定，即規(guī)定了蝸桿直徑系數(shù) q，且 q = d1/m。（4）蝸桿頭數(shù) z1 和蝸輪齒數(shù) z2蝸桿頭數(shù) Z1：根據(jù)蝸桿傳動傳動比和傳動效率來選定，一般推薦選用z1 = 1、2、4、6。蝸輪齒數(shù) Z2:根據(jù) z1 和傳動比 i 來確定。一般推薦 Z2 = 2980。2、蝸桿傳動的正確嚙合條件1 在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸面模數(shù) nx1 和蝸輪的端面模數(shù) m2 相等。即：nx1=m22 .在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸面齒形角aXi 和蝸輪的端面齒形角at2 相等。即:ax1= at23 蝸桿分度圓導(dǎo)程角丫 1 和蝸輪分度圓柱面螺旋角B2 相等，且旋向一致。即： 丫 1=B2三、 蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定1 判斷蝸桿或蝸輪齒的旋向右手法則：右手法則：手心對著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正，若齒向與 右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋。2、判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向左、右手法則：左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示 蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方 向的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向。四、 蝸桿傳動的失效形式和維護(hù)措施1、蝸桿傳動的失效