機(jī)械設(shè)計(jì)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識

1、多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章重點(diǎn)：重點(diǎn)：1 1）自鎖概念及自鎖條件。）自鎖概念及自鎖條件。2 2）螺紋連接的防松方法。）螺紋連接的防松方法。3 3）螺栓的強(qiáng)度計(jì)算。）螺栓的強(qiáng)度計(jì)算。 基本要求基本要求:1 1）螺旋副的效率、自鎖。）螺旋副的效率、自鎖。2 2）螺紋連接的類型。）螺紋連接的類型。4 4）螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法。）螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松方法。5 5）螺栓的強(qiáng)度計(jì)算。）螺栓的強(qiáng)度計(jì)算。6 6）提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的主要措施。）提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的主要措施。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1 1）螺栓組的強(qiáng)度計(jì)算。）螺栓組的強(qiáng)度計(jì)算。2 2）螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。）螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。 第第2章章螺螺 紋紋 連連 接

2、接 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 自鎖條件：自鎖條件： 自鎖自鎖 當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí) 時(shí)時(shí)，F(xiàn) F0 ，這表明要使滑塊下滑，這表明要使滑塊下滑，必須改變必須改變F F力的方向，即力的方向，即F F力也為驅(qū)動(dòng)力才行，否則力也為驅(qū)動(dòng)力才行，否則單憑軸向力單憑軸向力F Fa a的作用，無論其多大，滑塊都不會(huì)自的作用，無論其多大，滑塊都不會(huì)自動(dòng)下滑。這種現(xiàn)象稱為螺旋副的自鎖。動(dòng)下滑。這種現(xiàn)象稱為螺旋副的自鎖。 非矩形螺紋的自鎖條件：非矩形螺紋的自鎖條件： 為了防止螺紋在軸向力的作用下自動(dòng)松開，用于為了防止螺紋在軸向力的作用下自動(dòng)松開，用于聯(lián)接的螺紋必須滿足自鎖條件。聯(lián)接的螺紋必須滿足自鎖條件。 多媒體CAI

3、課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2.3 機(jī)械制造常用螺紋機(jī)械制造常用螺紋 三角螺紋三角螺紋 其牙形為等腰三角其牙形為等腰三角形，主要有普通螺紋和管螺紋，其形，主要有普通螺紋和管螺紋，其當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角 大，自鎖性好，且強(qiáng)大，自鎖性好，且強(qiáng)度高，主要用于聯(lián)接。普通螺紋多度高，主要用于聯(lián)接。普通螺紋多用于緊固聯(lián)接，管螺紋則用于緊密用于緊固聯(lián)接，管螺紋則用于緊密聯(lián)接。聯(lián)接。 普通螺紋普通螺紋 =60=60 的三角形米制螺紋稱為普通螺紋。的三角形米制螺紋稱為普通螺紋。 粗牙螺紋粗牙螺紋同一公稱直徑的普通螺紋中螺距最大的稱為同一公稱直徑的普通螺紋中螺距最大的稱為粗牙螺紋。粗牙螺紋。 細(xì)牙螺紋細(xì)牙螺紋其余螺距的其

4、他螺紋均稱為細(xì)牙螺紋。它的其余螺距的其他螺紋均稱為細(xì)牙螺紋。它的升角小、小徑大，自鎖性能好、強(qiáng)度高，但不耐磨、易滑升角小、小徑大，自鎖性能好、強(qiáng)度高，但不耐磨、易滑扣，適用于薄壁零件、受動(dòng)載荷的零件和微調(diào)機(jī)構(gòu)?？?，適用于薄壁零件、受動(dòng)載荷的零件和微調(diào)機(jī)構(gòu)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 管聯(lián)接螺紋分類：管聯(lián)接螺紋分類：普通細(xì)牙螺紋、非螺紋密封的管螺紋、普通細(xì)牙螺紋、非螺紋密封的管螺紋、用螺紋密封的管螺紋和米制錐管螺紋。管螺紋公稱直徑是用螺紋密封的管螺紋和米制錐管螺紋。管螺紋公稱直徑是管子的公稱通徑。管子的公稱通徑。 梯形螺紋和鋸齒形螺紋：梯形螺紋和鋸齒形螺紋：其牙側(cè)角都比三角螺紋的小的其牙

5、側(cè)角都比三角螺紋的小的多，而且有較大的間隙便于儲(chǔ)存潤滑油，從而可減少摩擦多，而且有較大的間隙便于儲(chǔ)存潤滑油，從而可減少摩擦和提高效率，常用于傳動(dòng)。和提高效率，常用于傳動(dòng)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接螺栓與孔之間有間隙。這種聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)螺栓與孔之間有間隙。這種聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)是加工簡便，成本低，使用時(shí)不受被聯(lián)接件材料的限制，故是加工簡便，成本低，使用時(shí)不受被聯(lián)接件材料的限制，故應(yīng)用極廣。應(yīng)用極廣。 鉸制孔用螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓聯(lián)接其螺桿外徑與螺栓孔的內(nèi)徑具有其螺桿外徑與螺栓孔的內(nèi)徑具有同一基本尺寸，常采用基孔制過渡配合同一基本尺寸，常采用基孔制過渡配合( H7/m6 (

6、H7/m6 ； H7/n6H7/n6）。）。它能精確固定被聯(lián)接件的相對位置，但孔的加工精度要求較它能精確固定被聯(lián)接件的相對位置，但孔的加工精度要求較高，適用于承受垂直于螺栓軸線的橫向載荷。高，適用于承受垂直于螺栓軸線的橫向載荷。2.4 螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋緊固件 1 1螺紋聯(lián)接的基本類型螺紋聯(lián)接的基本類型 1 1）螺栓聯(lián)接）螺栓聯(lián)接 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2 2）螺釘聯(lián)接）螺釘聯(lián)接 螺釘直接旋入被聯(lián)接件的螺紋孔中，省去了螺母，因此螺釘直接旋入被聯(lián)接件的螺紋孔中，省去了螺母，因此結(jié)構(gòu)上比較簡單。但這種聯(lián)接不宜經(jīng)常裝拆，以免被聯(lián)接件結(jié)構(gòu)上比較簡單。但這種

7、聯(lián)接不宜經(jīng)常裝拆，以免被聯(lián)接件的螺紋孔磨損而修復(fù)困難。的螺紋孔磨損而修復(fù)困難。3 3）雙頭螺柱聯(lián)接）雙頭螺柱聯(lián)接 雙頭螺柱多用于較厚的被聯(lián)接件或?yàn)榱私Y(jié)構(gòu)緊湊而采用盲雙頭螺柱多用于較厚的被聯(lián)接件或?yàn)榱私Y(jié)構(gòu)緊湊而采用盲孔的聯(lián)接。雙頭螺柱聯(lián)接允許多次裝拆而不損壞被聯(lián)接零件。孔的聯(lián)接。雙頭螺柱聯(lián)接允許多次裝拆而不損壞被聯(lián)接零件。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章4 4）緊定螺釘聯(lián)接）緊定螺釘聯(lián)接 緊定螺釘聯(lián)接是擰入零件螺紋緊定螺釘聯(lián)接是擰入零件螺紋孔中的螺釘末端頂住另一個(gè)零件的孔中的螺釘末端頂住另一個(gè)零件的表面或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定表面或頂入相應(yīng)的凹坑中，以固定兩零件的相對位置，并可傳遞不大兩零件

8、的相對位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。的力或轉(zhuǎn)矩。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2.5 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松 預(yù)緊力預(yù)緊力聯(lián)接在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用。聯(lián)接在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用。這個(gè)預(yù)加的作用力稱為預(yù)緊力這個(gè)預(yù)加的作用力稱為預(yù)緊力 ( (用用F 表示）。表示）。 預(yù)緊力的目的預(yù)緊力的目的增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和密封性，防止受載增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和密封性，防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移。對于重要的螺紋聯(lián)后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移。對于重要的螺紋聯(lián)接，為了保證螺紋聯(lián)接的可靠性、強(qiáng)度和密封性，在裝配時(shí)接，為了保證螺紋聯(lián)接的可靠性、強(qiáng)度和密

9、封性，在裝配時(shí)應(yīng)控制其預(yù)緊力。應(yīng)控制其預(yù)緊力。 1 1擰緊力矩?cái)Q緊力矩 螺紋聯(lián)接的擰緊力矩螺紋聯(lián)接的擰緊力矩T等于克服等于克服螺紋副相對轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩螺紋副相對轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩T1和螺母支和螺母支承面上的摩擦阻力矩承面上的摩擦阻力矩 T2之和之和iac2a21)(tg2rFfdFTTT式中：式中：F Fa a軸向力，對于不承受軸向工作載荷的螺紋，軸向力，對于不承受軸向工作載荷的螺紋，F(xiàn) Fa a = = F F ；對于對于M10M68粗牙普通螺紋的鋼制螺栓，可簡化為粗牙普通螺紋的鋼制螺栓，可簡化為 dFTa2 . 0多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2 2螺紋聯(lián)接的防松螺紋聯(lián)接的防松 螺紋聯(lián)接防松的根

10、本問題在于防止螺旋副的相對運(yùn)動(dòng)。螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于防止螺旋副的相對運(yùn)動(dòng)。 1 1）利用附加摩擦力防松）利用附加摩擦力防松 摩擦防松摩擦防松 彈簧墊片防松彈簧墊片防松對頂螺母防松對頂螺母防松多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章尼龍圈鎖緊螺母防松尼龍圈鎖緊螺母防松2 2）采用專門防松元件防松）采用專門防松元件防松機(jī)械防松機(jī)械防松 槽型螺母和開口銷防松槽型螺母和開口銷防松多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章圓螺母和帶翅墊片防松圓螺母和帶翅墊片防松六角螺母和止動(dòng)墊片防松六角螺母和止動(dòng)墊片防松多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章串聯(lián)鋼絲防松串聯(lián)鋼絲防松多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3 3）其他方法防松）其

11、他方法防松永久防松永久防松 沖點(diǎn)法防松沖點(diǎn)法防松粘合法防松粘合法防松焊接法防松焊接法防松多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章1 1松螺栓聯(lián)接松螺栓聯(lián)接 強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件：4= 21adF式中：式中：d d1 1螺紋小徑，螺紋小徑，mm； 許用拉應(yīng)力，許用拉應(yīng)力，MPa。驗(yàn)算公式：驗(yàn)算公式：設(shè)計(jì)公式：設(shè)計(jì)公式：41aFd 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章1) 僅承受預(yù)緊力的普通螺栓聯(lián)接僅承受預(yù)緊力的普通螺栓聯(lián)接 強(qiáng)度驗(yàn)算公式強(qiáng)度驗(yàn)算公式 43 . 1 21dF 強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 3 . 14 1Fd2緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 螺栓組聯(lián)接：螺栓組聯(lián)接：z z個(gè)螺

12、栓組成的螺栓組聯(lián)接，并且橫向載個(gè)螺栓組成的螺栓組聯(lián)接，并且橫向載荷的作用線通過螺栓組的對稱中心荷的作用線通過螺栓組的對稱中心sfzmFKF 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 2) 承受工作剪力的鉸制孔用螺栓聯(lián)接承受工作剪力的鉸制孔用螺栓聯(lián)接 擠壓強(qiáng)度條件擠壓強(qiáng)度條件 =p10p dFp20p dF或或 剪切強(qiáng)度條件剪切強(qiáng)度條件 4 20dF式中：式中：F F為螺栓所受的工作剪力為螺栓所受的工作剪力, ,N；d d0 0為螺栓剪切面的直徑，為螺栓剪切面的直徑，mm； 1 1， 2 2分別為螺栓桿與孔壁擠壓面的高度，分別為螺栓桿與孔壁擠壓面的高度，mm, ,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使 1.25d d0

13、0； P P 為螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力為螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力, , Mpa，計(jì)算時(shí)取兩者較小值，計(jì)算時(shí)取兩者較小值； 為螺栓材料的許用切應(yīng)力，為螺栓材料的許用切應(yīng)力，MPa。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 3) 同時(shí)承受預(yù)緊力和軸向工作拉力的普通螺栓聯(lián)接同時(shí)承受預(yù)緊力和軸向工作拉力的普通螺栓聯(lián)接 在圖示的壓力容器中，設(shè)內(nèi)部壓強(qiáng)為在圖示的壓力容器中，設(shè)內(nèi)部壓強(qiáng)為P，螺栓數(shù)為螺栓數(shù)為z ，則則容器周圍每個(gè)螺栓平均承受的軸向工作載荷為容器周圍每個(gè)螺栓平均承受的軸向工作載荷為F，并且與螺，并且與螺栓軸線重合。這種受力形式通常采用普通螺栓聯(lián)接。栓軸線重合。這種受力形式通常采用普通螺栓聯(lián)

14、接。 zpFD42多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 強(qiáng)度驗(yàn)算公式：強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 43 . 1 210dF 強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式： F.d 01314FCCCFF2110FCCCFFCCCFF)1 ()(211212 FCCCFF)(212 0FFF多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章1. 受轉(zhuǎn)矩作用的螺栓組連接受轉(zhuǎn)矩作用的螺栓組連接 1) 普通螺栓連接普通螺栓連接 轉(zhuǎn)矩作用在連接的接合面內(nèi)，各螺栓到接合面幾轉(zhuǎn)矩作用在連接的接合面內(nèi)，各螺栓到接合面幾何中心的距離不等。何中心的距離不等。 假設(shè)條件：假設(shè)條件：1 1）各螺栓的預(yù)緊）各螺栓的預(yù)緊力相同，由此產(chǎn)力相同，由此產(chǎn)生的摩擦力相等，生的摩擦

15、力相等，并集中作用在螺并集中作用在螺栓中心處。栓中心處。2 2）各螺栓的中心到螺栓組）各螺栓的中心到螺栓組對稱中心對稱中心O連線為力臂，記連線為力臂，記為為ri，與相應(yīng)的摩擦力。垂，與相應(yīng)的摩擦力。垂直。直。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章力平衡條件：力平衡條件：TKrFrFrFfzS2S1STKrFfzii1SziifrTKF1S對于對于 rrri1ZrTKFfS431 21dF.多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 2) 鉸制孔用螺栓連接鉸制孔用螺栓連接 假設(shè)條件：假設(shè)條件：1 1）被連接件為剛體，受載后接合面保持平面；）被連接件為剛體，受載后接合面保持平面；2 2）各螺栓的剪切剛度相同。）各

16、螺栓的剪切剛度相同。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 變形協(xié)調(diào)條件：變形協(xié)調(diào)條件：各螺栓的工作剪力與剪切變形量成正比，也與螺各螺栓的工作剪力與剪切變形量成正比，也與螺栓軸線到螺栓組的對稱中心成正比。栓軸線到螺栓組的對稱中心成正比。maxmaxrFCrFii即即或或maxmaxrrFFii多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 力平衡條件：力平衡條件：TrFrFrFz02211或或TrFziii1聯(lián)解聯(lián)解ziirrTF12maxmax對于對于 rrri1zrTF =p10p dF4 20dF多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2. 受翻轉(zhuǎn)力矩作用的螺栓組連接受翻轉(zhuǎn)力矩作用的螺栓組連接翻轉(zhuǎn)力矩翻轉(zhuǎn)力矩M作用

17、在通過作用在通過x-x軸并垂軸并垂直連接接合面的對稱平面內(nèi)直連接接合面的對稱平面內(nèi)。 假設(shè)條件：假設(shè)條件：1 1）底板為剛體，受載后保持平面；）底板為剛體，受載后保持平面；2 2）地基與螺栓為彈性體；）地基與螺栓為彈性體；3 3）底板在）底板在M作用下繞作用下繞o-o軸傾轉(zhuǎn)；軸傾轉(zhuǎn)；4）各螺栓預(yù)緊力相等）各螺栓預(yù)緊力相等多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章力平衡條件：力平衡條件：ziiLLMF12maxmaxMLFziii1聯(lián)解聯(lián)解受力最大的螺栓的總的拉力為受力最大的螺栓的總的拉力為maxFCCCFF2110max43 . 1 210maxdF多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2.10.22.10.

18、2滑動(dòng)螺旋的失效形式和材料滑動(dòng)螺旋的失效形式和材料螺旋受力：螺旋受力：滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，螺桿承受軸向載荷和轉(zhuǎn)矩；螺滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，螺桿承受軸向載荷和轉(zhuǎn)矩；螺桿和螺母的螺紋牙承受擠壓、彎曲和剪切。桿和螺母的螺紋牙承受擠壓、彎曲和剪切?；瑒?dòng)螺旋的失效形式有：滑動(dòng)螺旋的失效形式有：螺紋磨損，螺紋磨損，螺桿斷裂，螺桿斷裂，螺紋牙根剪斷和彎斷，螺紋牙根剪斷和彎斷，受壓螺桿很長時(shí)還可能失穩(wěn)。受壓螺桿很長時(shí)還可能失穩(wěn)。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)、難點(diǎn)：1）掌握鍵聯(lián)接的類型及應(yīng)用。）掌握鍵聯(lián)接的類型及應(yīng)用。 2）掌握平鍵鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。）掌握平鍵鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。3）掌握花鍵聯(lián)接類型及應(yīng)

19、用。）掌握花鍵聯(lián)接類型及應(yīng)用。4）掌握銷聯(lián)接類型、特點(diǎn)、應(yīng)用。）掌握銷聯(lián)接類型、特點(diǎn)、應(yīng)用?；疽蠡疽?1）掌握鍵聯(lián)接的類型及應(yīng)用。）掌握鍵聯(lián)接的類型及應(yīng)用。 2）掌握平鍵鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。）掌握平鍵鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。 3）了解花鍵聯(lián)接類型及應(yīng)用。）了解花鍵聯(lián)接類型及應(yīng)用。 4）了解花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。）了解花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算。 5）掌握銷聯(lián)接類型、特點(diǎn)、應(yīng)用。）掌握銷聯(lián)接類型、特點(diǎn)、應(yīng)用。 6）了解過盈聯(lián)接及型面聯(lián)接。）了解過盈聯(lián)接及型面聯(lián)接。 第第2章章 軸軸 轂轂 連連 接接 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2.1.1 鍵連接的類型鍵連接的類型 鍵是

20、標(biāo)準(zhǔn)件，分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。 1平鍵連接平鍵連接 平鍵：普通平鍵和導(dǎo)向平鍵。定心性較好、裝拆方便。平鍵：普通平鍵和導(dǎo)向平鍵。定心性較好、裝拆方便。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵 導(dǎo)向平鍵連接能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)連接。導(dǎo)向平鍵連接能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)連接。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章滑動(dòng)平鍵滑動(dòng)平鍵 滑動(dòng)平鍵連接能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)連接。滑動(dòng)平鍵連接能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)連接。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 2半圓鍵連接半圓鍵連接 半圓鍵連接具有良好的定心性能。半圓

21、鍵能在軸槽中擺動(dòng)半圓鍵連接具有良好的定心性能。半圓鍵能在軸槽中擺動(dòng)以適應(yīng)轂槽底面，裝配方便。但鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱較大，以適應(yīng)轂槽底面，裝配方便。但鍵槽對軸的強(qiáng)度削弱較大，適用于輕載連接。適用于輕載連接。 錐形軸端采用半圓鍵連接在工藝上較為方便。錐形軸端采用半圓鍵連接在工藝上較為方便。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 3楔鍵連接楔鍵連接 楔鍵的上下面是工作面，產(chǎn)生很大的預(yù)緊力楔鍵的上下面是工作面，產(chǎn)生很大的預(yù)緊力F Fn n。工作時(shí)主要。工作時(shí)主要靠接觸面上的摩擦力靠接觸面上的摩擦力fFfFn n傳遞轉(zhuǎn)矩傳遞轉(zhuǎn)矩T T, ,并能承受單方向的軸向力并能承受單方向的軸向力。楔鍵僅適用于定心精度要求不

22、高、載荷平穩(wěn)和低速的連接。楔鍵僅適用于定心精度要求不高、載荷平穩(wěn)和低速的連接。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 4切向鍵連接切向鍵連接 在重型機(jī)械中常采用切向鍵連接。鍵的工作面為窄面，其上在重型機(jī)械中常采用切向鍵連接。鍵的工作面為窄面，其上的工作壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)雙向的工作壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)雙向傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可用兩對切向鍵并分布成傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，可用兩對切向鍵并分布成120120130130。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 鍵連接的設(shè)計(jì)過程鍵連接的設(shè)計(jì)過程多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2.1.3 2.1.3 花鍵連接花鍵連接 花鍵連接花鍵連

23、接軸和輪轂孔周向均布的多個(gè)鍵齒構(gòu)成的連接。軸和輪轂孔周向均布的多個(gè)鍵齒構(gòu)成的連接。 組成：組成：外花鍵，內(nèi)花鍵。外花鍵，內(nèi)花鍵。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：花鍵連接比平鍵連接的承載能力高，對軸的削弱程花鍵連接比平鍵連接的承載能力高，對軸的削弱程度?。X淺、應(yīng)力集中?。ㄐ暮煤蛯?dǎo)向性能好。它適用于度?。X淺、應(yīng)力集中?。?，定心好和導(dǎo)向性能好。它適用于定心精度要求高、載荷大或經(jīng)?；频倪B接。定心精度要求高、載荷大或經(jīng)?；频倪B接。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2.2 銷連接銷連接 銷的主要用途：銷的主要用途：固定零件之間的相對位置，并可傳遞不固定零件之間的相對位置，并可傳遞不大的載荷。大的載荷。 常用材料

24、：常用材料：3535，4545鋼。鋼。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章分類及特點(diǎn)：分類及特點(diǎn)：1.1.按銷的用途分按銷的用途分1 1）定位銷）定位銷固定兩個(gè)零件的相對位置，起定位作用，是組固定兩個(gè)零件的相對位置，起定位作用，是組合加工和裝配時(shí)必不可少的；合加工和裝配時(shí)必不可少的；多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2 2）連接銷）連接銷可用于傳遞不大的載荷，主要用于軸轂連接；可用于傳遞不大的載荷，主要用于軸轂連接；3 3）安全銷）安全銷作安全裝置中的過載剪斷元件，保護(hù)機(jī)器中的作安全裝置中的過載剪斷元件，保護(hù)機(jī)器中的重要零件。重要零件。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章。，最最大大，同同步步齒齒形形

25、帶帶：。，最最大大，鏈鏈：。），（運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)達(dá)達(dá)最最大大，蝸蝸桿桿：極極小小有有級級變變速速，傳傳動(dòng)動(dòng)準(zhǔn)準(zhǔn)確確可可靠靠，可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。，最最大大，直直齒齒圓圓錐錐：。，最最大大，斜斜齒齒圓圓柱柱：。，最最大大閉閉式式），直直齒齒圓圓柱柱：齒齒輪輪嚙嚙合合傳傳動(dòng)動(dòng)象象。過過載載保保護(hù)護(hù)，但但有有丟丟轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)現(xiàn)現(xiàn)靠靠中中間間撓撓性性件件傳傳動(dòng)動(dòng)，可可。，最最大大，最最高高帶帶傳傳動(dòng)動(dòng)：級級變變速速。輪輪直直接接接接觸觸，可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)無無摩摩擦擦輪輪傳傳動(dòng)動(dòng)：靠靠兩兩摩摩擦擦摩摩擦擦傳傳動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)械械傳傳動(dòng)動(dòng)10kWP100m/s,40 02 , 6i0.980.95kW001Pm/s,4001 , 6i0

26、.980.9050kWP35m/s,51 1000 08 , 04i0.920.3kW萬6 20m/s8 4,i0.980.9250m/s02 8,i0.990.9420m/s105,i0.99(0.96 30m/s20158,i 0.970.92100kW, kW,50 sPP多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章基本要求基本要求:1 1）了解帶的類型及應(yīng)用。）了解帶的類型及應(yīng)用。 2 2）掌握）掌握V V帶傳動(dòng)的特點(diǎn)。帶傳動(dòng)的特點(diǎn)。3 3）掌握彈性滑動(dòng)和打滑的概念及區(qū)別。）掌握彈性滑動(dòng)和打滑的概念及區(qū)別。4 4）掌握）掌握V V帶傳動(dòng)的傳力特性、失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)方法。帶傳動(dòng)的傳力特性、失

27、效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)方法。5 5）了解帶傳動(dòng)的張緊方法。）了解帶傳動(dòng)的張緊方法。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1 1）彈性滑動(dòng)和打滑的概念及區(qū)別。）彈性滑動(dòng)和打滑的概念及區(qū)別。 2 2）帶傳動(dòng)的傳力特性、應(yīng)力分析、失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。）帶傳動(dòng)的傳力特性、應(yīng)力分析、失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 難點(diǎn)：難點(diǎn)：1 1）帶傳動(dòng)的工作情況分析。）帶傳動(dòng)的工作情況分析。 2 2）V V帶傳動(dòng)的選擇計(jì)算及帶輪結(jié)構(gòu)。帶傳動(dòng)的選擇計(jì)算及帶輪結(jié)構(gòu)。 第第3章章 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 帶傳動(dòng)的工作原理帶傳動(dòng)的工作原理：帶輪機(jī)構(gòu)主要由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪帶輪機(jī)構(gòu)主要由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的傳動(dòng)帶組成，當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

28、主動(dòng)輪時(shí)，和張緊在兩輪上的傳動(dòng)帶組成，當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪時(shí)，借助帶輪和帶間的摩擦或嚙合，傳遞兩軸借助帶輪和帶間的摩擦或嚙合，傳遞兩軸( (或多軸或多軸) )間的運(yùn)間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。動(dòng)和動(dòng)力。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：機(jī)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉、不需潤滑、可機(jī)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉、不需潤滑、可以緩沖。以緩沖。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3.1.2 3.1.2 帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 因帶是彈性體，能緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)無噪聲；因帶是彈性體，能緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)無噪聲； 過載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；過載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞； 制造和

29、安裝精度不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格；制造和安裝精度不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格； 可增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件可增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件( (可達(dá)可達(dá)15 m) 15 m) 。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 帶與帶輪的彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，效率較低，壽命帶與帶輪的彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，效率較低，壽命較短；較短； 傳遞同樣大的圓周力時(shí)，外廓尺寸和軸上的壓力都比嚙傳遞同樣大的圓周力時(shí)，外廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大；合傳動(dòng)大； 不宜用于高溫、易燃等場合。不宜用于高溫、易燃等場合。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章平帶與平帶與V V帶傳動(dòng)力的比較帶傳動(dòng)力的比較 平帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)帶與輪緣表面間的極限摩力帶

30、與輪緣表面間的極限摩力QN=FFF V V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶與輪緣表面間的極限摩力帶與輪緣表面間的極限摩力2sin/=2=QNFFF2sin/=V令令QV=FF則則 結(jié)論：結(jié)論：V V帶傳遞功率的能力比平帶傳動(dòng)大得多。在傳遞相帶傳遞功率的能力比平帶傳動(dòng)大得多。在傳遞相同的功率時(shí)，若采用同的功率時(shí)，若采用V V帶傳動(dòng)將得到比較緊湊的結(jié)構(gòu)。帶傳動(dòng)將得到比較緊湊的結(jié)構(gòu)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 普通普通V V帶型號：帶型號：有有Y Y，Z Z，A A，B B，C C，D D，E E七種型號。七種型號。 V V帶是標(biāo)準(zhǔn)件，各型號的截面尺寸見下表。帶是標(biāo)準(zhǔn)件，各型號的截面尺寸見下表。 窄窄V V帶

31、型號：帶型號：有有SPZSPZ，SPASPA，SPBSPB，SPCSPC四種型號。四種型號。 注意：注意：Y YE E，截面尺寸增大，截面尺寸增大，承載能力增加承載能力增加。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3.3 帶傳動(dòng)的工作情況分析帶傳動(dòng)的工作情況分析 3.3.1 3.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析帶傳動(dòng)的受力分析 1帶傳動(dòng)的有效拉力帶傳動(dòng)的有效拉力 張緊力張緊力靜止時(shí)，帶在帶輪兩邊的拉力均為初拉力靜止時(shí)，帶在帶輪兩邊的拉力均為初拉力F F0 0。 緊邊緊邊工作時(shí)進(jìn)入主動(dòng)輪一邊的帶被進(jìn)一步拉緊，稱為工作時(shí)進(jìn)入主動(dòng)輪一邊的帶被進(jìn)一步拉緊，稱為緊邊，拉力由緊邊，拉力由F F0 0 增大到增大到F F

32、1 1 并稱為緊邊拉力并稱為緊邊拉力。 松邊松邊進(jìn)入從動(dòng)輪一邊的帶相應(yīng)被放松，稱為松邊，拉進(jìn)入從動(dòng)輪一邊的帶相應(yīng)被放松，稱為松邊，拉力由力由F F0 0 減小到減小到F F2 2 并稱為松邊拉力。并稱為松邊拉力。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 有效拉力有效拉力緊邊拉力緊邊拉力F F1 1 和松邊拉力和松邊拉力F F2 2 之差稱為有效拉力之差稱為有效拉力F F，此力也等于帶和帶輪整個(gè)接觸面上的摩擦力的總和。此力也等于帶和帶輪整個(gè)接觸面上的摩擦力的總和。 FFFF21 若帶的總長不變，緊邊拉力的增量應(yīng)等于松邊拉力的減量，即若帶的總長不變，緊邊拉力的增量應(yīng)等于松邊拉力的減量，即0212FFF

33、帶傳動(dòng)傳遞的功率（帶傳動(dòng)傳遞的功率（kWkW）表示為）表示為vvPFFP00010001 或 式中：式中：F F為有效拉力為有效拉力(N)(N)， 為帶速為帶速(m/s)(m/s)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 分析：分析：當(dāng)傳遞的功率增大時(shí)，有效拉力當(dāng)傳遞的功率增大時(shí)，有效拉力F F也相應(yīng)增大，即也相應(yīng)增大，即要求帶和帶輪接觸面上有更大的摩擦力來維持傳動(dòng)。但是，當(dāng)要求帶和帶輪接觸面上有更大的摩擦力來維持傳動(dòng)。但是，當(dāng)其他條件不變且張緊力其他條件不變且張緊力F F0 0一定時(shí)，帶傳動(dòng)的摩擦力存在一極限一定時(shí)，帶傳動(dòng)的摩擦力存在一極限值，就是帶所能傳遞的最大有效拉力值，就是帶所能傳遞的最大

34、有效拉力F Fmaxmax。當(dāng)帶傳動(dòng)的有效拉。當(dāng)帶傳動(dòng)的有效拉力超過這個(gè)極限值時(shí)，帶就在帶輪上打滑。即將打滑時(shí)力超過這個(gè)極限值時(shí)，帶就在帶輪上打滑。即將打滑時(shí)F F1 1和和F F2 2有下列關(guān)系有下列關(guān)系撓性體摩擦的歐拉公式。撓性體摩擦的歐拉公式。 12/FFe 該公式為忽略了離心力等條件下?lián)闲泽w摩擦的歐拉公式，該公式為忽略了離心力等條件下?lián)闲泽w摩擦的歐拉公式，式中包角式中包角 ，radrad；e e為自然對數(shù)的底，為自然對數(shù)的底，e=2.718。 從前面公式可得出帶所能傳遞的最大有效拉力從前面公式可得出帶所能傳遞的最大有效拉力Fmax為為max12121(1)(1)FFFFF ee多媒體C

35、AI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章max001222(1)11eFFFee 結(jié)論：結(jié)論：帶傳動(dòng)的最大有效拉力與初拉力、包角以及摩擦帶傳動(dòng)的最大有效拉力與初拉力、包角以及摩擦系數(shù)有關(guān)，增大包角系數(shù)有關(guān)，增大包角 、摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) 和和初拉力初拉力F F0 0，最大有效最大有效拉力拉力F Fmax將增大，且與將增大，且與F F0 0 成正比。但若成正比。但若F F0 0 過大，將使帶的工過大，將使帶的工作壽命縮短。作壽命縮短。 分析：分析： 包角包角 越大傳動(dòng)的最大有效拉力越大傳動(dòng)的最大有效拉力F Fmax越大：越大：1 1）計(jì)算時(shí)要用小輪上包角）計(jì)算時(shí)要用小輪上包角 1 1；2 2）理論上應(yīng)松邊在上；）

36、理論上應(yīng)松邊在上；3 3）打滑一定發(fā)生在小輪上；）打滑一定發(fā)生在小輪上；4 4）通常）通常 1 1120120，最小為最小為9090；5 5）包角不能過小限制了帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比。）包角不能過小限制了帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) 越大傳動(dòng)的最大有效拉力越大傳動(dòng)的最大有效拉力F Fmax越大：越大：1 1）對于對于V V帶計(jì)算時(shí)要用當(dāng)量摩擦系數(shù)帶計(jì)算時(shí)要用當(dāng)量摩擦系數(shù) v；2) V2) V帶的傳動(dòng)能力大于平帶。帶的傳動(dòng)能力大于平帶。初拉力初拉力F F0越大傳動(dòng)的最大有效拉力越大傳動(dòng)的最大有效拉力F Fmax越大：越大：1 1）F F0 0過大將使磨損加劇，加速帶

37、的松弛，使帶的過大將使磨損加劇，加速帶的松弛，使帶的工作壽命降低；工作壽命降低；2 2）F F0 0過小則不能充分發(fā)揮帶的傳動(dòng)能力；過小則不能充分發(fā)揮帶的傳動(dòng)能力；3 3）F F0 0為一定值，限制了帶的傳動(dòng)能力；為一定值，限制了帶的傳動(dòng)能力；4 4）F F0 0按國家標(biāo)準(zhǔn)推薦方法確定。按國家標(biāo)準(zhǔn)推薦方法確定。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3.3.2 3.3.2 帶的彈性滑動(dòng)、打滑和傳動(dòng)比帶的彈性滑動(dòng)、打滑和傳動(dòng)比 1彈性滑動(dòng)和打滑彈性滑動(dòng)和打滑 彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)由于帶是彈性體，受力不同時(shí)，帶的變形量由于帶是彈性體，受力不同時(shí)，帶的變形量也不相同，這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相

38、也不相同，這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。對滑動(dòng)，稱為彈性滑動(dòng)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 降低了傳動(dòng)效率；降低了傳動(dòng)效率； 引起帶的磨損；引起帶的磨損； 使帶的使帶的溫度升高。溫度升高。 結(jié)論：結(jié)論：彈性滑動(dòng)將引起下列后果：彈性滑動(dòng)將引起下列后果： 丟轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪的圓周速度；丟轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪的圓周速度；多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 打滑打滑當(dāng)傳遞的有效拉力大于極限摩擦力時(shí)，帶與帶輪當(dāng)傳遞的有效拉力大于極限摩擦力時(shí)，帶與帶輪間將發(fā)生全面滑動(dòng)，這種滑動(dòng)稱為打滑。間將發(fā)生全面滑動(dòng)，這種滑動(dòng)稱為打滑。 結(jié)論：結(jié)論：打滑將

39、造成帶的嚴(yán)重磨損并使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低打滑將造成帶的嚴(yán)重磨損并使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇降低，致使傳動(dòng)失效。帶在大輪上的包角一般大于在小輪上的，所，致使傳動(dòng)失效。帶在大輪上的包角一般大于在小輪上的，所以打滑總是先在小輪上開始。以打滑總是先在小輪上開始。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2 2傳動(dòng)比傳動(dòng)比 彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別：彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別：帶的彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)完帶的彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)完全不同的概念，打滑是因?yàn)檫^載引起的一種失效形式，因此打全不同的概念，打滑是因?yàn)檫^載引起的一種失效形式，因此打滑可以避免。而彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性和拉力差引起的，是滑可以避免。而彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性和拉力差引

40、起的，是帶傳動(dòng)正常工作中固有的特性，是不可避免的現(xiàn)象。帶傳動(dòng)正常工作中固有的特性，是不可避免的現(xiàn)象。 滑動(dòng)率滑動(dòng)率由彈性滑動(dòng)引起從動(dòng)輪圓周速度的相對降低率由彈性滑動(dòng)引起從動(dòng)輪圓周速度的相對降低率，用，用 表示。表示。 1d12d21211=dndn-vvv 傳動(dòng)比傳動(dòng)比帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率 通常為通常為0.01 0.02，在一般計(jì)算中可忽略不計(jì)。在一般計(jì)算中可忽略不計(jì)。)-1 (=d1d221ddnni從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 d2d1121 (=ddnn)-多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3.3.2 3.3.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 1由緊邊和松邊的拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力由緊邊和松

41、邊的拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力 緊邊拉應(yīng)力：緊邊拉應(yīng)力：11/FA 松邊拉應(yīng)力：松邊拉應(yīng)力：22/FA式中：式中：A A為帶的橫截面積為帶的橫截面積( (mm2 2) )。 2 2由離心拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力由離心拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力 AqAF/=/=cc2v3 3彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力 帶繞過帶輪時(shí)將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，彎曲應(yīng)力只產(chǎn)生在帶繞過帶繞過帶輪時(shí)將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，彎曲應(yīng)力只產(chǎn)生在帶繞過帶輪的部分，假設(shè)帶是彈性體，則帶輪的部分，假設(shè)帶是彈性體，則 db2=dEy式中：式中：E E為帶材料的彈性模量為帶材料的彈性模量(MPa)(MPa)；y y為帶的最外層到節(jié)面的距離為帶的最外層到節(jié)面的距離(mm)(mm)，一般用一般用

42、h h/2/2近似代替近似代替y y；d dd d為帶輪基準(zhǔn)直徑為帶輪基準(zhǔn)直徑(mm)(mm)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 帶的最大應(yīng)力帶的最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊開始繞進(jìn)小輪處的橫截面上發(fā)生在緊邊開始繞進(jìn)小輪處的橫截面上. .b1c1+=max 結(jié)論：結(jié)論：由于交變應(yīng)力的作用，將引起帶的疲勞破壞。由于交變應(yīng)力的作用，將引起帶的疲勞破壞。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3.3.4 3.3.4 帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 主要失效形式：主要失效形式：打滑和帶的疲勞破壞打滑和帶的疲勞破壞( (脫層、撕裂、拉斷脫層、撕裂、拉斷) )。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在保證帶傳動(dòng)不

43、打滑的條件下，具有一定的疲在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命，即滿足以下強(qiáng)度條件：勞強(qiáng)度和壽命，即滿足以下強(qiáng)度條件： b1c1+=max或或b1c1 - 單根帶既不打滑且具有足夠疲勞強(qiáng)度時(shí)所能傳遞的單根帶既不打滑且具有足夠疲勞強(qiáng)度時(shí)所能傳遞的功率功率P P 000 1)11)(=1bcvAeP-0001 vFP max12121(1)(1)FFFFF ee多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章基本要求基本要求:1) 掌握鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。掌握鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。 2) 了解傳動(dòng)鏈和鏈輪。了解傳動(dòng)鏈和鏈輪。3) 掌握鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性并了解其參數(shù)。掌握鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性并了解其參數(shù)。4)

44、了解鏈傳動(dòng)的主要失效形式了解鏈傳動(dòng)的主要失效形式及選擇計(jì)算及選擇計(jì)算。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1) 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。2) 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性。鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1) 鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性。鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性。第第4章章 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章4.1 概述概述 4.1.1 鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)的組成 主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條。鏈條作為中間撓性件，主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條。鏈條作為中間撓性件，通過鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。通過鏈節(jié)與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章4.1.2 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 多媒體CAI

45、課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性多邊形效應(yīng)：在鏈傳動(dòng)中，鏈多邊形效應(yīng)：在鏈傳動(dòng)中，鏈呈多邊形運(yùn)動(dòng)，鏈條速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比發(fā)生周期性波動(dòng)，呈多邊形運(yùn)動(dòng)，鏈條速度和瞬時(shí)傳動(dòng)比發(fā)生周期性波動(dòng)，鏈條忽快忽慢忽上忽下，所造成的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)現(xiàn)象。這種鏈條忽快忽慢忽上忽下，所造成的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)現(xiàn)象。這種鏈傳動(dòng)所固有的特性稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。鏈傳動(dòng)所固有的特性稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章基本要求基本要求:1）掌握齒輪傳動(dòng)的分類及應(yīng)用。）掌握齒輪傳動(dòng)的分類及應(yīng)用。 2）掌握齒輪的失效形式。）掌握齒輪的失效形式。3）了解齒輪的材料及傳動(dòng)精度。）了解齒輪的材料及傳動(dòng)

46、精度。4）掌握齒輪的受力分析。）掌握齒輪的受力分析。5）掌握掌握齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度問題。齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度問題。6）了解齒輪結(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)的潤滑。）了解齒輪結(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)的潤滑。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1）齒輪的失效形式。）齒輪的失效形式。2）齒輪的受力分析）齒輪的受力分析。3）齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1 1）齒輪的受力分析。）齒輪的受力分析。 2）齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。第第5章章 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章5.1.1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型齒輪機(jī)構(gòu)的類型 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章5.2 齒輪傳動(dòng)的分類及傳動(dòng)對齒輪的基本要求齒輪傳動(dòng)的分類及傳動(dòng)對齒輪

47、的基本要求 1按工作條件分按工作條件分 閉式傳動(dòng)閉式傳動(dòng) 齒輪密封在剛性的箱體內(nèi)。它潤滑條齒輪密封在剛性的箱體內(nèi)。它潤滑條件最好，多用于重要場合的傳動(dòng)。件最好，多用于重要場合的傳動(dòng)。 開式傳動(dòng)開式傳動(dòng) 傳動(dòng)沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露傳動(dòng)沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外。這種傳動(dòng)不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，工在外。這種傳動(dòng)不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，工作條件不好，齒輪易磨損。只宜用于低速傳動(dòng)。作條件不好，齒輪易磨損。只宜用于低速傳動(dòng)。 半開式傳動(dòng)半開式傳動(dòng) 介于前兩者之間，大多是齒輪侵入介于前兩者之間，大多是齒輪侵入油池，上面裝護(hù)罩。油池，上面裝護(hù)罩。 5.2.1 齒輪傳動(dòng)

48、的分類齒輪傳動(dòng)的分類 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章5.3 齒輪的失效形式齒輪的失效形式 齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效。齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效。 5.3.1 輪齒折斷輪齒折斷 1過載折斷過載折斷 輪齒因短時(shí)意外的嚴(yán)重過載而引起的突然折斷。這主輪齒因短時(shí)意外的嚴(yán)重過載而引起的突然折斷。這主要發(fā)生于脆性材料（如淬火鋼或鑄鐵）。要發(fā)生于脆性材料（如淬火鋼或鑄鐵）。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2疲勞折斷疲勞折斷 輪齒像一個(gè)懸臂梁，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎輪齒像一個(gè)懸臂梁，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過彎曲疲勞極限時(shí)，齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋曲應(yīng)力超過彎曲疲勞極限時(shí)，齒根部分將產(chǎn)

49、生疲勞裂紋，然后逐漸擴(kuò)展，最終將引起輪齒折斷。若輪齒單側(cè)工，然后逐漸擴(kuò)展，最終將引起輪齒折斷。若輪齒單側(cè)工作，其應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化。若輪齒雙側(cè)工作時(shí)，則彎作，其應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化。若輪齒雙側(cè)工作時(shí)，則彎曲應(yīng)力按對稱循環(huán)變化。曲應(yīng)力按對稱循環(huán)變化。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章5.3.2 輪面失效輪面失效 1齒面磨損齒面磨損 當(dāng)嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，當(dāng)嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，輪齒工作表面被逐漸磨損，使齒輪失去原有的漸開線曲面形輪齒工作表面被逐漸磨損，使齒輪失去原有的漸開線曲面形狀，同時(shí)輪齒變薄而導(dǎo)致傳動(dòng)失效。狀，同時(shí)輪齒變薄而導(dǎo)致傳動(dòng)失效。 齒面

50、磨損是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式之一。齒面磨損是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式之一。 改用閉式傳動(dòng)是避免齒面磨損最有效的辦法。改用閉式傳動(dòng)是避免齒面磨損最有效的辦法。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章2齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕 齒面材料在變接觸應(yīng)力（脈動(dòng)循環(huán)）作用下，由于疲勞齒面材料在變接觸應(yīng)力（脈動(dòng)循環(huán)）作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的剝蝕損傷現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕，又稱疲勞磨損。而產(chǎn)生的剝蝕損傷現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕，又稱疲勞磨損。 齒面上最初出現(xiàn)的點(diǎn)蝕僅為針尖大小的麻點(diǎn)，后逐漸擴(kuò)齒面上最初出現(xiàn)的點(diǎn)蝕僅為針尖大小的麻點(diǎn)，后逐漸擴(kuò)散，甚至數(shù)點(diǎn)聯(lián)成一片，最后形成了明顯的齒面損傷。散，甚至數(shù)點(diǎn)聯(lián)成一片，最后形成了明顯的齒面損傷

51、。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 當(dāng)齒輪在靠近節(jié)線處嚙合時(shí)，由于相對滑動(dòng)速度低，形當(dāng)齒輪在靠近節(jié)線處嚙合時(shí)，由于相對滑動(dòng)速度低，形成油膜條件差，摩擦力較大，特別是直齒輪傳動(dòng)，通常這時(shí)成油膜條件差，摩擦力較大，特別是直齒輪傳動(dòng)，通常這時(shí)只有一對齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，只有一對齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上。靠近節(jié)線的齒根面上。 齒面抗點(diǎn)蝕能力主要與齒面硬度有關(guān)，齒面硬度越高，齒面抗點(diǎn)蝕能力主要與齒面硬度有關(guān)，齒面硬度越高，抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。 齒面點(diǎn)蝕是閉式軟齒傳動(dòng)的主要失效形式，在開式齒輪齒面點(diǎn)蝕是閉式軟齒傳動(dòng)的主要失效形式，

52、在開式齒輪傳動(dòng)中，由于齒面磨損較快，點(diǎn)蝕還來不及出現(xiàn)或擴(kuò)展即被傳動(dòng)中，由于齒面磨損較快，點(diǎn)蝕還來不及出現(xiàn)或擴(kuò)展即被磨掉，所以看不到點(diǎn)蝕出現(xiàn)。磨掉，所以看不到點(diǎn)蝕出現(xiàn)。 潤滑油對點(diǎn)蝕的影響：良好的潤滑可延緩點(diǎn)蝕的發(fā)生，潤滑油對點(diǎn)蝕的影響：良好的潤滑可延緩點(diǎn)蝕的發(fā)生，但當(dāng)點(diǎn)蝕發(fā)生后，潤滑油會(huì)加速點(diǎn)蝕的發(fā)展。粘度俞小，發(fā)但當(dāng)點(diǎn)蝕發(fā)生后，潤滑油會(huì)加速點(diǎn)蝕的發(fā)展。粘度俞小，發(fā)展速度俞快。展速度俞快。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章3齒面膠合齒面膠合 在高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失在高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并發(fā)生粘著，當(dāng)兩齒面相對運(yùn)效，致

53、使兩齒面金屬直接接觸并發(fā)生粘著，當(dāng)兩齒面相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。在低速重動(dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。在低速重載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可能產(chǎn)生膠合載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可能產(chǎn)生膠合破壞。破壞。 提高齒面硬度和減小粗糙度值能增強(qiáng)抗膠合能力。對于提高齒面硬度和減小粗糙度值能增強(qiáng)抗膠合能力。對于低速傳動(dòng)采用粘度較大的潤滑油；對于高速傳動(dòng)采用含抗膠低速傳動(dòng)采用粘度較大的潤滑油；對于高速傳動(dòng)采用含抗膠合添加劑的潤滑油也很有效。合添加劑的潤滑油也很有效。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章4齒面塑性變形齒面塑性變形 在重載下，較軟的齒

54、面上可能沿摩擦力方向產(chǎn)生局部在重載下，較軟的齒面上可能沿摩擦力方向產(chǎn)生局部的塑性變形，使齒輪失去正確的齒廓。這種損壞常出現(xiàn)在的塑性變形，使齒輪失去正確的齒廓。這種損壞常出現(xiàn)在過載嚴(yán)重和啟動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中。過載嚴(yán)重和啟動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中。 提高齒面硬度、采用粘度較高的潤滑油是減小齒面塑提高齒面硬度、采用粘度較高的潤滑油是減小齒面塑性變形的有效方法。性變形的有效方法。 主動(dòng)輪上的塑性變形主動(dòng)輪上的塑性變形 從動(dòng)輪上的塑性變形從動(dòng)輪上的塑性變形 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章11.2 齒輪的失效形式齒輪的失效形式 閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)常用的材料有閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)常用的材料有3535，4545，40Gr4

55、0Gr和和35SiMn35SiMn經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火處理。經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火處理。由于小齒輪輪齒工作次數(shù)較多，可使由于小齒輪輪齒工作次數(shù)較多，可使其齒面硬度比大齒輪的高出其齒面硬度比大齒輪的高出252550 HBS50 HBS。點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上。上。多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章11.2.3 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1、軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：常因齒面點(diǎn)蝕而失效，故通常先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。2、硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)：其齒面接觸承載能力較高，故通常先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。3、高速重載齒輪傳動(dòng)：除出現(xiàn)點(diǎn)蝕或彎斷

56、外，還可能出現(xiàn)齒面膠合，故還需校核齒面膠合強(qiáng)度4、開式齒輪傳動(dòng)：主要失效形式是齒面磨損，而且在輪齒磨薄后往往會(huì)發(fā)生輪齒折斷。故目前多是按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當(dāng)增大多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章輪齒彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算公式輪齒彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算公式 22 12SaFa11SaFa1FzbmYYKTmbdYYKT影響參數(shù)：影響參數(shù)： 模數(shù)模數(shù) m m 分度圓直徑：分度圓直徑：d d m m增加，應(yīng)力減小，強(qiáng)度增高增加，應(yīng)力減小，強(qiáng)度增高 d d增加，應(yīng)力降低，強(qiáng)度增高增加，應(yīng)力降低，強(qiáng)度增高 齒面接觸強(qiáng)度齒面接觸強(qiáng)度) 1(2H211HEH uubdKTZZ齒形系數(shù)齒形系數(shù)

57、YFa：齒數(shù)增加：齒數(shù)增加 YFa降低降低 與變位系數(shù)有關(guān)與變位系數(shù)有關(guān)系數(shù)：系數(shù)： 應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù) YSa：齒數(shù)增加：齒數(shù)增加 YSa增加增加寬度寬度b：寬度增加：寬度增加 應(yīng)力降低應(yīng)力降低嚙合齒輪，在接觸線處接觸應(yīng)力相等嚙合齒輪，在接觸線處接觸應(yīng)力相等彈性系數(shù)彈性系數(shù)ZE：與材料有關(guān)：與材料有關(guān)區(qū)域系數(shù)區(qū)域系數(shù)ZH：標(biāo)準(zhǔn)齒輪：標(biāo)準(zhǔn)齒輪 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值寬度寬度b：寬度增加：寬度增加 應(yīng)力降低應(yīng)力降低當(dāng)一對齒輪的材料、傳動(dòng)比及齒寬系數(shù)當(dāng)一對齒輪的材料、傳動(dòng)比及齒寬系數(shù)一定時(shí)，由齒面接觸強(qiáng)度決定的承載能力一定時(shí)，由齒面接觸強(qiáng)度決定的承載能力僅與齒輪分度圓直徑有關(guān)，而與模數(shù)沒有僅與齒輪分度

58、圓直徑有關(guān)，而與模數(shù)沒有直接關(guān)系。直接關(guān)系。 模數(shù)是決定彎曲強(qiáng)度的主要因素模數(shù)是決定彎曲強(qiáng)度的主要因素多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章5.5 齒輪傳動(dòng)的精度及其選擇齒輪傳動(dòng)的精度及其選擇 在齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)（在齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)（GB/T100095.1GB/T100095.12 220012001和和GB/Z18620.1GB/Z18620.1420022002）中，規(guī)定了）中，規(guī)定了13個(gè)精度等級，按精度高個(gè)精度等級，按精度高低依次為低依次為0、1 11212級，常用的是級，常用的是6 69 9級。根據(jù)齒輪傳動(dòng)用途不級。根據(jù)齒輪傳動(dòng)用途不同，對齒輪要求側(cè)重點(diǎn)也不同，通常有四個(gè)方面的要求。同，對齒輪要

59、求側(cè)重點(diǎn)也不同，通常有四個(gè)方面的要求。5.5.1 傳動(dòng)精度傳動(dòng)精度 精度等級精度等級圓周速度圓周速度 / / (m/s)應(yīng)應(yīng) 用用直齒輪直齒輪斜齒輪斜齒輪錐齒輪錐齒輪6 6 級級1515252599 高速重載的齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車高速重載的齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)的齒輪和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)的齒輪7 7 級級1010171766 高速中載或中速重載的齒輪傳動(dòng)，如高速中載或中速重載的齒輪傳動(dòng)，如標(biāo)準(zhǔn)系列減速器、汽車和機(jī)床中的齒輪標(biāo)準(zhǔn)系列減速器、汽車和機(jī)床中的齒輪8 8 級級55101033 機(jī)械制造中對精度無特殊要求的齒輪機(jī)械制造中對精度無特殊要求的齒輪9 9

60、級級33 3.5 3.5 2.52.5 低速及對精度要求低的傳動(dòng)低速及對精度要求低的傳動(dòng)多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章5.6 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷 1輪齒上的作用力輪齒上的作用力 為計(jì)算齒輪的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)軸和軸承，必須對輪齒上的作為計(jì)算齒輪的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)軸和軸承，必須對輪齒上的作用力進(jìn)行分析。用力進(jìn)行分析。 多媒體CAI課件設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第一章 一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，其齒廓在節(jié)一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，其齒廓在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)C接觸，當(dāng)忽略嚙合面間的摩擦力時(shí)，可將沿嚙合線作用接觸，當(dāng)忽略嚙合面間的摩擦力時(shí)，可將沿嚙合線作用在齒面上的法