機械基礎(chǔ) 課件 顏愛平 模塊5-8 齒輪傳動- 軸系零部件

教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計算；2.掌握齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則；3.掌握齒輪材料的選擇；4.掌握直齒圓柱齒輪的強度計算及設(shè)計。能力目標(biāo)1.能夠根據(jù)已知條件進行直齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸的設(shè)計；2.能夠分析齒輪的受力情況及進行強度計算，并能設(shè)計直齒圓柱齒輪傳動。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動1.漸開線齒廓及其嚙合特性；2.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計算；3.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動特性；4.漸開線齒輪的加工和根切現(xiàn)象、變位齒輪；5.齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則；6.齒輪材料的選擇；7.直齒圓柱齒輪的強度計算；8.直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計?！緦W(xué)習(xí)重點與難點】【相關(guān)知識】一、漸開線齒廓的形成及其傳動特性（一）漸開線齒廓的形成

如圖所示，當(dāng)某直線沿半徑為rb的圓周作純滾動時，直線上任意一點K的運動軌跡稱為該圓的漸開線。半徑為rb的圓稱為漸開線的基圓，該直線稱為發(fā)生線。漸開線的形成【相關(guān)知識】一、漸開線齒廓的形成及其傳動特性（一）漸開線齒廓的形成

如圖所示，當(dāng)某直線沿半徑為rb的圓周作純滾動時，直線上任意一點K的運動軌跡稱為該圓的漸開線。半徑為rb的圓稱為漸開線的基圓，該直線稱為發(fā)生線。漸開線的形成（二）漸開線的性質(zhì)（1）發(fā)生線沿基圓滾過的線段長等于基圓上被滾過的弧長，即：（2）漸開線上任意一點的法線（圖中n-n）必與基圓相切。（3）漸開線的形狀取決于基圓的半徑。基圓越小，漸開線越彎曲；基圓越大，漸開線越趨平直。當(dāng)基圓半徑趨于無窮大時，漸開線成直線，這種直線形成的漸開線稱為齒條的齒廓曲線。（4）漸開線是從基圓開始向外逐漸展開的，因此基圓內(nèi)無漸開線。（5）漸開線上不同點的壓力角αk是不同的。K點離基圓中心越遠，壓力角越大；反之，越小。基圓上的壓力角為零。1.瞬時傳動比具有恒定性2.漸開線齒廓間正壓力方向具有不變性3.漸開線齒廓的中心距具有可分性（三）漸開線齒廓的傳動特性二、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計算（一）漸開線齒輪的基本參數(shù)齒輪的基本參數(shù)有五個，即齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角α、齒頂高系數(shù)

、頂隙系數(shù)

。上述五個參數(shù)中除齒數(shù)外，其余均已標(biāo)準(zhǔn)化。單位為：mm模數(shù)m的規(guī)定：漸開線圓柱齒輪模數(shù)（摘自GB/T1357-2008）（單位：mm）第一系列1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50第二系列1.125，1.375，1.75，2.25，2.75，3.5，4.5，5.5，（6.5），7，9，（11），14，18，22，28，36，45

我國規(guī)定齒輪分度圓處的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，規(guī)定α=20°。壓力角的規(guī)定：齒頂高系數(shù)的規(guī)定：頂隙系數(shù)的規(guī)定：對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（正常齒）：齒頂高系數(shù)

=1對于非標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（短齒）：齒頂高系數(shù)

=0.8對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（正常齒）：

=0.25對于非標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（短齒）：

=0.3（二）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何要素的名稱、代號和計算公式：漸開線齒輪各部分名稱、符號（二）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何要素的名稱、代號和計算公式：注：同一式中有上下運算符號者，上面符號用于外齒輪或外嚙合，下面符號用于內(nèi)齒輪或內(nèi)嚙合。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何要素的名稱、代號和計算公式續(xù)表：三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動

一對齒輪在嚙合傳動中，必須保持兩齒輪的輪齒逐漸進入嚙合，不得出現(xiàn)輪齒撞擊、傳動中斷、齒廓重疊等現(xiàn)象，正常嚙合的一對齒輪必須滿足以下條件：（1）正確嚙合條件；（2）無側(cè)隙傳動條件；（3）連續(xù)傳動條件。（一）正確嚙合條件（二）無側(cè)隙傳動條件標(biāo)準(zhǔn)安裝時的中心距為：（三）連續(xù)傳動條件

為保證一對齒輪能平穩(wěn)地連續(xù)傳動，必須滿足以下條件：B1B2≥Pb實際嚙合線B1B2與基圓齒距Pb的比值稱為齒輪傳動的重合度，用ε表示。故連續(xù)傳動條件為：

重合度ε≥1。

重合度的大小與模數(shù)m無關(guān)，主要與齒數(shù)z1、z2的大小有關(guān)。ε隨齒數(shù)的增大而增大。四、漸開線齒輪的加工與根切現(xiàn)象（一）漸開線齒輪切齒原理

按切齒原理，漸開線齒輪加工方法可分為仿形法與展成法兩種。1.仿形法盤狀銑刀加工齒輪仿形法：指狀銑刀加工齒輪2.展成法

展成法是運用一對相互嚙合齒輪的齒廓互為包絡(luò)（即共軛）的原理來加工齒廓的。用展成法加工齒輪時，常用的刀具有齒輪型刀具（如齒輪插刀）和齒條型刀具（如齒條插刀、滾刀）兩大類。滾刀加工齒輪齒輪插刀加工齒輪齒條插刀（二）根切現(xiàn)象

如圖所示，用展成法加工齒輪時，有時會發(fā)現(xiàn)刀具的頂部切入齒輪的根部，將齒輪根部的漸開線切去的現(xiàn)象，通常稱為根切。根切現(xiàn)象不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：當(dāng)

，

時，當(dāng)

，

時，五、變位和變位齒輪

當(dāng)被加工齒輪的齒數(shù)小于zmin時，為避免產(chǎn)生根切，可以采用將刀具移離齒坯，使刀具頂線低于極限嚙合點。這種采用改變刀具與齒坯位置的切齒方法稱作變位。刀具中線（或分度線）相對齒坯移動的距離稱為變位量（或移距），用xm表示，稱為變位系數(shù)。刀具移離齒坯稱正變位，x＞0；刀具移近齒坯稱負變位，x＜0。變位切制所得的齒輪稱為變位齒輪。注意：大齒輪采用負變位，盡量不要小齒輪負變位。六、漸開線齒輪的測量與齒輪精度等級的選擇

在齒輪加工生產(chǎn)中，常通過對齒輪公法線長度的測量和分度圓弦齒厚的測量，確定齒輪的模數(shù)、壓力角等參數(shù)，并檢驗齒輪的加工精度。（一）漸開線齒輪的測量1.公法線長度W的測量公法線長度的測量對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪?。嚎鐪y齒數(shù)：公法線長度W：分度圓弦齒厚和弦齒高2.分度圓弦齒厚和弦齒高

標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓弦齒厚和弦齒高可按以下公式計算。（二）齒輪精度等級的選擇依據(jù)GB/T10095.1-2022，單個齒輪齒面的基本偏差精度等級分為11級，從高到低為1級到11級。依據(jù)GB/T10095.2-2008，徑向綜合偏差由9個精度等級組成，其中4級最高，12級最低；徑向跳動規(guī)定了13個精度等級，其中0級最高，12級最低。齒輪傳動精度等級的選擇及應(yīng)用：七、齒輪材料的選擇

對齒輪材料的基本要求是：（1）應(yīng)使齒面具有足夠的硬度和耐磨性，以防止齒面的各種失效；（2）齒芯應(yīng)有足夠的韌性，以防止輪齒的彎曲折斷；（3）應(yīng)具有良好的加工和熱處理工藝性，以達到齒輪的各種技術(shù)要求。表5-5

常用齒輪材料、熱處理及許用應(yīng)力表5-5

常用齒輪材料、熱處理及許用應(yīng)力（續(xù)表）八、直齒圓柱齒輪的受力分析及強度計算（一）輪齒受力分析及計算載荷1.齒輪受力分析

如圖所示為一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（主動輪1）輪齒的受力分析。法向力：徑向力：圓周力：轉(zhuǎn)矩：

作用在主動齒輪與從動齒輪上的各對力為作用力與反作用力，則對于從動齒輪，則有：

各力方向的規(guī)定：主動齒輪圓周力的方向與主動輪的轉(zhuǎn)向相反，從動齒輪圓周力的方向與從動輪的轉(zhuǎn)向相同；徑向力、指向各自的回轉(zhuǎn)中心。2.計算載荷

上述輪齒上的法向力Fn是齒輪在理想的平穩(wěn)工作條件下所承受的名義載荷，并且理論上是沿著齒輪齒寬方向均勻分布的。實際上由于制造、安裝誤差，受載后軸、軸承、輪齒的變形，原動機和工作機的不同特性等均會引起附加載荷。因此，計算齒輪強度時，考慮這些附加載荷的影響。計算載荷：表5-6

載荷系數(shù)（二）齒面接觸疲勞強度計算

輪齒的齒面點蝕是因為接觸應(yīng)力過大而引起的，進行齒面接觸疲勞強度計算是為了避免齒輪齒面點蝕。兩齒輪嚙合時，疲勞點蝕一般發(fā)生在節(jié)線附近，因此應(yīng)使齒面接觸處所產(chǎn)生的最大接觸應(yīng)力小于齒輪的許用接觸應(yīng)力。即：校核公式：設(shè)計公式：式中：σH—工作時齒面產(chǎn)生的最大接觸應(yīng)力（MPa）；[σH]—材料的許用接觸應(yīng)力（MPa），由表5-5查??；ZE—材料的彈性系數(shù)，查表5-7；K—載荷系數(shù)，查表5-6；T1—主動齒輪的轉(zhuǎn)矩（N·m）；b—輪齒的工作寬度（mm）；d1—主動齒輪分度圓直徑（mm）；μ—大齒數(shù)與小齒輪的齒數(shù)比，μ=z2/z1；ψd—齒寬系數(shù)，ψd=b/d1；±—“＋”用于外嚙合，“－”用于內(nèi)嚙合。應(yīng)用校核公式與設(shè)計公式時應(yīng)注意：（1）因為兩輪的法向壓力相同，所以兩輪的齒面接觸應(yīng)力也相同。（2）若兩輪材料齒面硬度不同，則兩輪的接觸疲勞許用應(yīng)力不同，進行強度計算時應(yīng)選較小值代入計算，一般

。（3）當(dāng)d1保持不變，相應(yīng)改變m和z時，σH不變。因此，齒輪的齒面接觸應(yīng)力σH與模數(shù)m無關(guān)，而只取決于齒輪的直徑和中心距。（三）齒根彎曲疲勞強度計算

輪齒的疲勞折斷主要與齒根彎曲應(yīng)力的大小有關(guān)。為防止輪齒根部的疲勞折斷，齒根危險截面處的最大計算彎曲應(yīng)力應(yīng)小于或等于輪齒材料的許用彎曲應(yīng)力，即：校核公式：設(shè)計公式：式中：σF—齒根危險截面的最大彎曲應(yīng)力（MPa）。[σF]—材料的許用彎曲應(yīng)力（MPa），由表5-5查取；m—模數(shù)（mm）。z1—主動輪齒數(shù)。YF－齒形系數(shù)，當(dāng)齒廓基本參數(shù)已定時，齒形取決于齒數(shù)z和變位系數(shù)x，對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪z，只取決于齒數(shù)，查表5-8。YS—應(yīng)力修正系數(shù)，查表5-8。表5-8齒形系數(shù)YF、應(yīng)力修正系數(shù)YS九、齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則

齒輪傳動的失效主要是指齒輪輪齒的破壞。工程上輪齒失效形式主要有輪齒折斷、齒面磨損、齒面點蝕、塑性變形和齒面膠合五類。輪齒折斷圖

齒面磨損

齒面點蝕塑性變形

齒面膠合（二）齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則

齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是由失效形式確定的。（1）對于一般工作條件的閉式軟齒面（齒面硬度350HBS），齒輪的主要失效形式為齒面點蝕，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸，再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。（2）對于閉式硬齒面（硬度＞350HBS）齒輪，齒輪的主要失效形式為輪齒折斷，按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，確定模數(shù)和尺寸，再按齒面接觸疲勞強度進行校核。（3）對于開式齒輪傳動，主要失效形式是齒面磨損和因磨損導(dǎo)致的輪齒折斷，磨損尚無完善的計算方法，一般只進行齒根彎曲疲勞強度計算，將模數(shù)增大10%～20%，確定齒輪的模數(shù)。十、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計（一）齒輪傳動參數(shù)的選擇1.模數(shù)m和小齒輪齒數(shù)z在滿足彎曲強度的前提下，宜選取較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)。閉式齒輪傳動轉(zhuǎn)速一般較高，為了提高傳動的平穩(wěn)性，以齒數(shù)多些為好，小齒輪的齒數(shù)z1可取=20～40；對高速傳動，z1≥25。對于開式或半開式齒輪傳動，因輪齒的主要失效形式為齒面磨損，應(yīng)取較小值，但不能過少，一般取z1=17～20。為防止根切，應(yīng)使z1≥17。對于傳遞動力的齒輪，為防止因過載而斷齒，一般應(yīng)使齒輪模數(shù)m≥1.5mm。2.齒數(shù)比

齒數(shù)比是大齒輪的齒數(shù)與小齒輪的齒數(shù)之比，即μ=z2/z1。設(shè)計時，μ值不宜取過大。通常μ＜7。當(dāng)μ＞7時，可采用多級傳動。一般齒輪傳動中，實際傳動比與理論傳動比允許有±2.5%（

≤4.5）或±4%（

＞4.5）的誤差。3.齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)

，即齒寬與分度圓直徑之比。在一定載荷作用下，增大齒寬系數(shù)，便可減小齒輪直徑和中心距，從而降低齒輪的圓周速度，且結(jié)構(gòu)緊湊。但齒寬越大，載荷沿齒寬分布不均勻，載荷集中越嚴(yán)重。因此，必須要考慮各方面的影響因素，合理選擇齒寬系數(shù)。齒寬系數(shù)的選擇可參考表5-9。

設(shè)計時通常使小齒輪齒寬略大于大齒輪齒寬，取b1=b2+（5～10）mm，并將大齒輪的齒寬b2代入公式計算。（二）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪軸實心齒輪腹板式齒輪孔板式齒輪輪輻式齒輪（三）設(shè)計步驟1.根據(jù)給出的已知條件，如功率、轉(zhuǎn)速、傳動比等，明確設(shè)計要求。2.分析失效形式，判斷設(shè)計準(zhǔn)則。3.選擇齒輪材料及精度等級，確定許用接觸應(yīng)力、許用彎曲應(yīng)力。4.設(shè)計計算，進行齒面接觸疲勞強度或齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算，求出滿足強度要求的參數(shù)值，即齒輪齒數(shù)z1、z2，齒寬系數(shù)ψd等。5.計算齒輪主要幾何尺寸（分度圓直徑d、齒頂圓直徑da、齒根圓直徑df、基圓直徑db、中心距a等）。6.計算齒輪結(jié)構(gòu)尺寸、繪制齒輪零件圖。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握斜齒圓柱齒輪傳動的特點和應(yīng)用；2.掌握斜齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算；3.掌握斜齒圓柱齒輪的受力分析及強度計算。能力目標(biāo)1.能夠進行斜齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算；2.能夠分析斜齒圓柱齒輪的受力及并進行強度計算；3.能夠設(shè)計斜齒圓柱齒輪傳動。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)二斜齒圓柱齒輪傳動【學(xué)習(xí)重點與難點】1.斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點；2.斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算；3.斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動；4.斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)；5.斜齒圓柱齒輪的強度計算；6.斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計。【相關(guān)知識】一、斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點（一）斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成

斜齒輪齒面的形成原理與直齒輪相似，不同的是形成斜齒輪漸開線齒面的直線KK′與基圓軸線偏斜角度βb，如圖（a）所示。KK′線展成斜齒輪的齒廓曲面，稱為漸開線螺旋面。（二）斜齒圓柱齒輪的嚙合特點1.輪齒在嚙合過程中，除嚙合的始點、終點外，其余瞬時嚙合都是直線接觸，但各接觸線均不與軸線平行，如圖所示。2.各接觸線的長度都是變化的，輪齒從嚙合到脫離嚙合的過程中，接觸線的長度從零逐漸增到最大值，再由最大值逐漸減小到零，所以斜齒輪上所受的力不具有突變性。3.斜齒輪較直齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)、承載能力大。4.斜齒輪在傳動中有軸向力，需要安裝能承受軸向力的軸承。二、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算（一）斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)1.螺旋角ββ—分度圓柱面上的螺旋角βb—基圓柱面上的螺旋角pz—螺旋線的導(dǎo)程

斜齒輪按其齒廓漸開線螺旋面的旋向，可以分為右旋和左旋兩種。2.法向模數(shù)mn和端面模數(shù)mt

如圖所示斜齒圓柱齒輪分度圓圓柱面展開圖中，圖中細斜線部分為輪齒，空白部分為齒槽。由圖上可知：則：3.壓力角αn和αt4.齒頂高系數(shù)

和

及頂隙系數(shù)

和

由于切齒刀具齒形為標(biāo)準(zhǔn)齒形，所以斜齒輪的法向基本參數(shù)也為標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計、加工和測量斜齒輪時均以法向為基準(zhǔn)。規(guī)定：α為標(biāo)準(zhǔn)值，

；對于正常齒，取

，

；對于短齒，

，

。（二）外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪幾何尺寸計算

外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪幾何尺寸按下表計算。三、平行軸斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動（一）齒輪傳動的正確嚙合條件（二）重合度齒輪傳動嚙合時，實際嚙合線長度比直齒輪的嚙合線增大。式中：

εa—端面重合度

εb—軸向重合度四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)

用仿形法加工斜齒輪時，由于銑刀是沿著螺旋齒槽的方向進刀的，因此必須按照法面齒形來選擇銑刀號。另外，在計算斜齒輪的強度時，由于力作用在法向，因此也需要知道它的法面齒形。

為方便設(shè)計，有必要選擇一個假想的與斜齒輪的法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X圓柱齒輪稱為當(dāng)量齒輪。齒數(shù)稱當(dāng)量齒數(shù)，用

表示。如圖所示。當(dāng)量齒輪齒數(shù)的計算：標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)zmin為：

當(dāng)量齒數(shù)可以用于選擇銑刀號、計算輪齒彎曲強度、選擇變位系數(shù)以及測量計算齒厚。五、斜齒圓柱齒輪強度（一）斜齒圓柱齒輪受力分析軸向力：徑向力：圓周力：

圓周力和徑向力的方向與直齒圓柱齒輪方向的判定相同。主動輪上軸向力方向的判定可根據(jù)“主動輪左、右手螺旋法則”，即：左旋用左手，右旋用右手，如圖所示。從動輪軸向力的方向與主動輪相反。（二）斜齒圓柱齒輪強度的計算

在直齒輪的接觸強度公式上進行修正，得斜齒輪的齒面接觸強度計算公式：1.齒面接觸疲勞強度校核公式：設(shè)計公式：2.齒根彎曲疲勞強度

按斜齒輪的當(dāng)量直齒輪計算其齒根彎曲疲勞強度，修正后得：校核公式：設(shè)計公式：六、斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計

斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計時，參數(shù)選擇和設(shè)計步驟可參考任務(wù)5.1中的“十、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計”內(nèi)容。斜齒圓柱齒輪的螺旋角β一般在8°～15°之間，初選螺旋角時可在8°～15°之間選取適當(dāng)值。對于兩對左右對稱配置的斜齒輪，因軸向力相互抵消，可取螺旋角在25°～40°之間。設(shè)計中，常在模數(shù)mn和兩齒輪的齒數(shù)z1、z2確定之后，為圓整或配湊標(biāo)準(zhǔn)中心距，需根據(jù)以下幾何關(guān)系計算螺旋角β。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握直齒錐齒輪傳動的特點和應(yīng)用；2.掌握直齒錐齒輪傳動的幾何尺寸計算；3.掌握錐齒輪的受力分析及強度計算。能力目標(biāo)1.能夠根據(jù)已知條件進行直齒錐齒輪傳動的幾何尺寸計算；2.能夠分析錐齒輪的受力，并進行強度計算；3.能夠設(shè)計直齒錐齒輪傳動。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)三直齒錐齒輪傳動【學(xué)習(xí)重點與難點】1.錐齒輪傳動的應(yīng)用、特點和分類；2.直齒錐齒輪的主要參數(shù)、幾何尺寸和正確嚙合條件；3.直齒錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)；4.直齒錐齒輪受力分析與強度計算。【相關(guān)知識】一、錐齒輪傳動的應(yīng)用、特點與分類

錐齒輪傳動用于傳遞相交軸之間的運動和動力。兩軸的夾角可為任意值，但常用的軸交角為90°，如圖所示。

錐齒輪傳動的特點：

輪齒分布在圓錐面上，輪齒的齒形從大端到小端逐漸縮小。錐齒輪傳動

錐齒輪傳動有以下類型：

錐齒輪的輪齒有直齒、曲線齒等類型，如圖所示，其中直齒錐齒輪應(yīng)用較廣。（a）直齒

（b）曲齒錐齒輪傳動類型二、直齒錐齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸（一）直齒錐齒輪的基本參數(shù)

直齒錐齒輪通常以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，其基本參數(shù)有：大端模數(shù)m、大端壓力角α=20°、分錐角δ、齒頂高系數(shù)

、頂隙系數(shù)

、齒數(shù)z。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見下表。錐齒輪模數(shù)系數(shù)（摘自GB/T12368—1990）（單位：mm）（二）直齒錐齒輪的幾何尺寸（二）直齒錐齒輪的幾何尺寸三、直齒錐齒輪正確嚙合條件

一對標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的正確嚙合條件為：兩輪大端的模數(shù)m和壓力角α分別相等，即：四、直齒錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)

如圖所示，錐齒輪大端的齒廓曲線分布在以O(shè)1為錐頂?shù)膱A錐面上O1EE，該圓錐面稱為錐齒輪的背錐。背錐與以O(shè)為錐頂?shù)姆侄葓A錐面OEE垂直相交。如將錐齒輪的背錐面展開成平面，則得一扇形齒輪，然后將扇形齒輪補全為圓柱齒輪，這一假想的直齒圓柱齒輪稱為該錐齒輪的當(dāng)量齒輪。當(dāng)量齒輪的齒數(shù)稱為當(dāng)量齒數(shù)，用

表示。當(dāng)量齒輪大端的模數(shù)和壓力角與錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角相等。

錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為：

五、直齒錐齒輪的強度（一）直齒錐齒輪的受力分析錐齒輪的受力分析圓周力:徑向力:軸向力:—主動齒輪齒寬中點處分度圓直徑，

。ΨR—齒寬系數(shù)，

，常取

=0.25

～0.30。（二）錐齒輪強度計算

為簡化起見，在計算直齒錐齒輪的強度時，可按齒寬中點處一對當(dāng)量直齒圓柱齒輪傳動進行近似計算。當(dāng)直齒錐齒輪兩軸交角Σ=90°時，其強度計算公式為：1.齒面接觸疲勞強度校核公式：設(shè)計公式：—齒寬系數(shù)，

，常取

=0.25～0.30。2.齒根彎曲疲勞強度校核公式：設(shè)計公式：教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握蝸桿傳動的類型和特點；2.掌握蝸桿傳動的幾何尺寸計算；3.掌握蝸桿、蝸輪的受力分析，并對蝸輪進行強度計算。能力目標(biāo)1.能夠根據(jù)已知條件進行蝸桿傳動幾何尺寸的計算；2.能夠分析蝸桿、蝸輪的受力，并對蝸輪進行強度計算；3.能夠設(shè)計蝸桿傳動。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)四

蝸桿傳動【學(xué)習(xí)重點與難點】1.蝸桿傳動的類型和特點；2.蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸；3.蝸桿傳動的正確嚙合條件；4.蝸桿、蝸輪材料的選擇；5.蝸桿傳動的失效形式和計算準(zhǔn)則；6.蝸桿與蝸輪的受力分析、蝸輪強度的計算；7.蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計?！鞠嚓P(guān)知識】一、蝸桿傳動的類型和特點

蝸桿傳動系統(tǒng)由蝸桿、蝸輪和機架組成，用于傳遞空間兩交錯軸間的運動和動力，一般軸交角為90°，如圖所示。蝸桿傳動中蝸桿主動，蝸輪從動。蝸桿傳動常用作減速傳動。

（一）蝸桿傳動的類型

根據(jù)蝸桿的形狀，蝸桿傳動一般可分為圓柱蝸桿傳動（圖a）、環(huán)面蝸桿傳動（圖b）與錐蝸桿傳動（圖c）。其中，圓柱蝸桿傳動在工程中應(yīng)用最廣。（a）圓柱蝸桿傳動（b）環(huán)面蝸桿傳動（c）錐蝸桿傳動蝸桿傳動的類型

圓柱蝸桿按螺旋齒面在相同剖面內(nèi)齒廓曲線形狀不同可分為阿基米德蝸桿（ZA蝸桿）、法面直廓蝸桿（ZN蝸桿）和漸開線蝸桿（Z1蝸桿）。其中阿基米德蝸桿加工最簡便，在機械傳動中應(yīng)用廣泛。阿基米德蝸桿傳動又稱為普通圓柱蝸桿傳動。

根據(jù)蝸桿輪齒螺旋線的旋向，可分為右旋蝸桿和左旋蝸桿。普通圓柱蝸桿（二）蝸桿傳動的特點優(yōu)點：傳動比大，在動力傳動中一般i=8～100，在分度機構(gòu)中傳動比可達1000；傳動平穩(wěn)，噪聲??；結(jié)構(gòu)緊湊。缺點：蝸桿傳動效率低；蝸輪常需用較貴重的青銅制造，故成本較高。二、普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸

阿基米德蝸桿的軸向齒廓是直線（圖a），端面齒廓是阿基米德螺旋線。蝸桿的螺旋齒是用切削刃為直線的車刀車削而成，加工容易，但不能磨削，故難以獲得高精度。如圖（b）所示的阿基米德蝸桿傳動，通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為蝸桿傳動的中間平面。阿基米德蝸桿傳動（a）

（b）

在中間平面上，蝸桿的軸向齒距pa1等于蝸輪的端面齒距pt2，因此蝸桿的軸向模數(shù)ma1應(yīng)等于端面模數(shù)mt1，蝸桿的軸向壓力角αa1應(yīng)等于端面壓力角αt2即：一、主要參數(shù)1.模數(shù)m和壓力角α蝸桿基本參數(shù)（Σ=90°）（摘自GB/T10085-2018）2.蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2和傳動比i

蝸桿的頭數(shù)z1即為蝸桿螺旋線的數(shù)目，蝸桿的頭數(shù)常取z1=2～4。一般情況下，蝸桿頭數(shù)可根據(jù)表5-16選取。

蝸輪齒數(shù)通常取z2=28～80。

蝸桿傳動比等于蝸桿與蝸輪的轉(zhuǎn)速之比。即：3.蝸桿導(dǎo)程角γ

蝸桿螺旋面與分度圓圓柱面的交線稱為螺旋線。如圖所示，將蝸桿分度圓圓柱展開，其螺旋線與端面的夾角即為蝸桿分度圓上的螺旋線升角，稱為蝸桿導(dǎo)程角，用γ表示。由圖可得：蝸桿分度圓圓柱上的導(dǎo)程角γ與導(dǎo)程的關(guān)系可由下式確定：蝸桿分度圓圓柱展開圖常用導(dǎo)程角γ的范圍為3.5°～33°。4.蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q

為減少滾刀的數(shù)量，且使刀具標(biāo)準(zhǔn)化，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蝸桿的分度圓直徑d1為標(biāo)準(zhǔn)值，見表5-18。蝸桿分度圓直徑d1與模數(shù)m的比值稱為蝸桿直徑系數(shù)，用q表示，即：

蝸桿分度圓直徑d1與模數(shù)m均為標(biāo)準(zhǔn)值，計算出的蝸桿直徑系數(shù)q不一定為整數(shù)。

由此可見，當(dāng)模數(shù)一定，蝸桿直徑系數(shù)q增大，蝸桿剛度得到提高。對于小模數(shù)的蝸桿來說，一般取較大的蝸桿直徑系數(shù)q，以保證蝸桿有足夠的剛度。（二）蝸桿傳動幾何尺寸的計算

如圖所示的阿基米德蝸桿傳動中，在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合。因此，設(shè)計蝸桿傳動時，其參數(shù)和尺寸均在中間平面內(nèi)確定，并沿用漸開線直齒圓柱齒輪傳動的計算公式。阿基米德蝸桿傳動的幾何尺寸計算公式見表5-18中。阿基米德蝸桿傳動表5-18蝸桿傳動主要幾何尺寸計算公式三、蝸桿傳動的正確嚙合條件

根據(jù)傳動原理，軸交角Σ=90°蝸桿傳動的正確嚙合條件為：蝸桿的軸向模數(shù)ma1應(yīng)等于端面模數(shù)mt2，蝸桿的軸向壓力角αa1應(yīng)等于端面壓力角αt2，蝸桿導(dǎo)程角γ等于蝸輪螺旋角β，即：四、蝸桿、蝸輪材料（一）蝸桿、蝸輪材料的總體要求

（1）具有一定的強度；

（2）良好的抗摩擦、抗磨損的性能。（二）常用材料（1）為了減摩，通常蝸桿用鋼材，蝸輪用有色金屬（銅合金、鋁合金）；（2）高速重載的蝸桿常用15Cr、20Cr滲碳淬火，或45鋼、40Cr淬火；（3）低速中輕載的蝸桿可用45鋼調(diào)質(zhì)；（4）蝸輪常用材料有：鑄造錫青銅、鑄造鋁青銅、灰鑄鐵等。五、蝸桿傳動的失效形式和計算準(zhǔn)則（一）齒面間相對滑動速度

蝸桿傳動與螺旋傳動相似，齒面間的相對滑動速度較大。如圖所示，

為蝸桿的圓周速度，

為蝸輪的圓周速度，并且

與

相互垂直，則齒面滑動速度

為：蝸桿傳動的相對滑動速度

由于齒廓間有較大的相對滑動，產(chǎn)生的熱量使?jié)櫥偷臏囟壬叨兿?，?dǎo)致潤滑條件差，降低了傳動效率。傳動效率包括嚙合摩擦損耗的效率

、軸承摩擦損耗的效率

以及濺油損耗的效率

。

總的傳動效率為：蝸桿傳動效率由表5-19近似選取。表5-19蝸桿頭數(shù)、傳動比及效率（二）輪齒的失效形式和計算準(zhǔn)則1.輪齒的失效形式

在蝸桿傳動中，由于相對滑動速度較大，發(fā)熱量大而效率低，因此主要的失效形式為齒面膠合與齒面磨損。由于蝸桿與蝸輪的材料不同，蝸桿強度高于蝸輪的強度，因此失效形式常發(fā)生在蝸輪齒面上。當(dāng)潤滑與散熱不良時，閉式傳動極易產(chǎn)生齒面膠合，開式傳動以及潤滑油不潔的閉式傳動中，蝸輪齒面磨損快。2.計算準(zhǔn)則

蝸桿傳動的強度計算，主要針對蝸輪。對于閉式蝸桿傳動，通常按齒面接觸疲勞強度計算，同時校核齒根彎曲疲勞強度；對于開式蝸桿傳動，通常按齒根彎曲疲勞強度計算。六、蝸桿傳動的強度（一）蝸桿傳動的受力分析及計算載荷1.蝸桿傳動的受力分析

蝸桿傳動輪齒上的作用力如圖所示，齒面上作用的法向力Fn可分解為空間正交的三個分力：圓周力Ft、徑向力Fr和軸向力Fa。蝸桿傳動受力圖2.受力方向的確定

蝸桿旋向的判定與斜齒輪的旋向判定方法相同。（1）蝸桿受力方向的確定

圓周力Ft1與旋轉(zhuǎn)方向相反；徑向力Fr1指向蝸桿軸心；軸向力Fa1的方向判別與斜齒輪相同，用左、右手法則判別。（2）蝸輪受力方向的確定

圓周力Ft2與蝸輪旋轉(zhuǎn)方向相同；徑向力Fr2指向蝸輪的輪心；軸向力Fa2的方向與Ft1方向相反。3.計算載荷

在計算蝸輪強度時，通常按計算載荷計算。計算載荷Fnc按以下公式：式中：k—載荷系數(shù)，一般k=1～1.4。當(dāng)載荷平穩(wěn)時，蝸輪的圓周速度

和7級精度以上時，取較小值，否則取較大值。式中：kA—使用系數(shù)，查表5-20。kv—動載系數(shù)。當(dāng)v2≤3m/s時，kv=1～1.1；當(dāng)v2＞3m/s時，kv=1.1～1.2。

kβ—載荷分布系數(shù)。載荷平穩(wěn)時，kβ=1；載荷變化時，kβ=1.1～1.3。（二）蝸輪強度的計算1.蝸輪齒面接觸疲勞強度計算校核公式：設(shè)計公式：2.蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算校核公式：設(shè)計公式：七、蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)（一）蝸桿結(jié)構(gòu)（a）車制蝸桿（b）銑制蝸桿蝸桿軸（二）蝸輪結(jié)構(gòu)（a）整體式（b）齒圈式

（c）螺栓連接式蝸輪結(jié)構(gòu)八、蝸桿傳動的潤滑（一）潤滑油（二）潤滑油粘度及給油方式（三）潤滑油量（1）蝸桿下置或側(cè)置：深度為蝸桿的一個齒高。（2）蝸桿上置：深度為蝸輪齒頂圓半徑的1/3。蝸桿下置或側(cè)置

蝸桿上置教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解輪系的類型與特點；2.掌握定軸輪系傳動比的計算；3.掌握周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算；4.掌握混合輪系傳動比的計算。能力目標(biāo)1.能夠分析各種輪系的結(jié)構(gòu)，并計算傳動比；2.能夠設(shè)計簡單的定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)五

輪系【學(xué)習(xí)重點與難點】1.輪系的類型與特點；2.定軸輪系傳動比的計算；3.周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算；4.混合輪系傳動比的計算。【相關(guān)知識】一、輪系的類型與功用

由一系列齒輪組成的傳動裝置，稱為輪系。（一）輪系的類型

輪系有三種類型：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系與混合輪系。1.定軸輪系

輪系運轉(zhuǎn)時，若所有齒輪的幾何軸線都固定不變的輪系，稱為定軸輪系，如圖所示。定軸輪系機構(gòu)運動簡圖2.周轉(zhuǎn)輪系

輪系運轉(zhuǎn)時，其中至少有一個齒輪的幾何軸線是繞其他齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系，常稱周轉(zhuǎn)輪系為行星輪系。如圖所示。行星輪：齒輪2既繞自身的軸線轉(zhuǎn)動，同時繞齒輪1的幾何軸線轉(zhuǎn)動。太陽輪：齒輪1的軸線位置固定不動。行星架：構(gòu)件H用于支持行星輪并與太陽輪共軸線。周轉(zhuǎn)輪系

周轉(zhuǎn)輪系按其自由度F的不同，可分為差動輪系（F=2）和行星輪系（F=1），如圖所示。（a）差動輪系（b）行星輪系周轉(zhuǎn)輪系的分類3.混合輪系

輪系中既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系，或直接由幾個周轉(zhuǎn)輪系組合而成的輪系，稱為混合輪系，如圖所示。（二）輪系的功用

（1）實現(xiàn)相距較遠的兩軸間的傳動。

（2）可獲得較大的傳動比（如圖）。

（3）實現(xiàn)變速、換向和多路傳動（如圖）。大的傳動比多路傳動（4）可實現(xiàn)運動的合成或分解。汽車后橋差速器二、定軸輪系傳動比的計算

定軸輪系的傳動比是指輪系中主動輪與從動輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比，用i12表示。定軸輪系的傳動比的計算，包括兩個方面：（1）計算傳動比的大小；（2）確定從動輪的傳動方向。（一）齒輪副的傳動比分析

一對齒輪的傳動比是指主、從動輪的角速度（轉(zhuǎn)速）之比，也等于兩輪齒數(shù)的反比，即：正負號分別表示主、從動輪的傳動方向是相同還是相反。外嚙合

內(nèi)嚙合錐齒輪傳動

蝸桿傳動

（二）定軸輪系傳動比的計算1.寫出輪系的嚙合線圖順序線（如圖）“——”表示兩輪嚙合

“====”表示兩輪同軸并連成一體

1—2==2′—3==3′—4—52.計算公式末端齒輪轉(zhuǎn)向的確定：1.對于平行軸定軸輪系，用

表示。2.對于非平行軸定軸輪系，必須用畫箭頭的方法在圖中表示（如圖）。（三）定軸輪系中任意從動輪轉(zhuǎn)速的計算第k個齒輪的轉(zhuǎn)速為：課堂練習(xí)：

在如圖所示的空間定軸輪系中，已知各齒輪的齒數(shù)分別為z1=15，z2=25，z3=z5=14，z4=z6=20，z7=30，z8=40，z9=2（且為右旋蝸桿），z10=60。1）試求傳動比i17和i110；2）若n1=200r/min，已知齒輪1的轉(zhuǎn)動方向，試確定n7和n10。答案：三、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算

周轉(zhuǎn)輪系的傳動比的計算通常用反轉(zhuǎn)法。

反轉(zhuǎn)法原理：假設(shè)給整個輪系加一個與行星架轉(zhuǎn)速nH反向的轉(zhuǎn)速-nH，則行星架H靜止不動，該輪系成了一個假想的定軸輪系。由周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化而來的定軸輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系。周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化如圖所示。構(gòu)件在轉(zhuǎn)化輪系中的相對轉(zhuǎn)速見表5-28。周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化輪系的傳動比可按照定軸輪系來計算，周轉(zhuǎn)輪系計算式如下：設(shè)周轉(zhuǎn)輪系中，首輪為1，末輪為K，則轉(zhuǎn)化輪系傳動比計算通式為：式中：m—轉(zhuǎn)化輪系在齒輪1、k間外嚙合次數(shù)。注意：（1）式中1為主動輪，K為從動輪。中間各輪的主、從動地位從齒輪1按順序判定。（2）將n1、nk和nH已知值代入公式時，必須帶有正、負號，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相同時取同號，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相反時取異號。（3）因為只有兩軸平行時，兩軸轉(zhuǎn)速才能代數(shù)相加，故公式只用于齒輪1、K和行星架軸線平行的場合。對于錐齒輪組成的周轉(zhuǎn)輪系，兩太陽輪和行星架軸線必須平行，轉(zhuǎn)化機構(gòu)的傳動比i的正、負號可用畫箭頭的方法確定。四、混合輪系傳動比的計算

由幾個基本周轉(zhuǎn)輪系或定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的輪系，稱為混合輪系。（一）混合輪系的傳動比計算方法及步驟1.區(qū)別輪系中的定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系部分；2.分別列出定軸輪系部分和周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動比公式，并代入已知數(shù)據(jù)；3.找出定軸輪系部分與周轉(zhuǎn)輪系部分之間的運動關(guān)系，并聯(lián)立求解即可求出混合輪系中兩輪之間的傳動比。課程導(dǎo)入：模塊六撓性傳動

任務(wù)一

帶傳動機器人關(guān)節(jié)1-電動機2-傳動帶3-電磁離合器4-變速箱5-槽輪機構(gòu)6-鏈傳動7-信號采集器8-凸輪機構(gòu)9-齒條10-齒輪11-夾具圖6-1自動組裝機傳動系統(tǒng)圖知識目標(biāo)1.掌握帶傳動的類型、特點和應(yīng)用；2.掌握帶傳動的使用和維護；3.了解帶傳動的工作情況；4.掌握標(biāo)準(zhǔn)V帶傳動的設(shè)計方法。能力目標(biāo)1.能夠正確使用和維護帶傳動；2.能夠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)V帶傳動。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。教學(xué)目標(biāo)【學(xué)習(xí)重點與難點】1.帶傳動的類型、特點和應(yīng)用；2.帶傳動的使用和維護；3.帶傳動的受力情況分析；4.V帶傳動的設(shè)計計算。【相關(guān)知識】一、帶傳動的類型和應(yīng)用

帶傳動以具有彈性和柔性的帶作為撓性件繞在兩個或兩個以上的帶輪上，依靠帶與帶輪之間的摩擦（平帶、V帶、圓帶、多楔帶，如圖a）或嚙合（同步帶，如圖b）將作為拉力的圓周力從主動輪傳遞到從動輪。（a）摩擦型帶傳動

（b）嚙合型帶傳動l-主動帶輪2-從動帶輪3-傳動帶帶傳動具有如下特點：（1）具有緩沖和吸振作用，傳動平穩(wěn)無噪聲；（2）能夠?qū)崿F(xiàn)較大距離間兩軸的傳動；（3）通過改變帶長，能滿足不同的中心距要求。（4）由于帶與帶輪之間存在彈性滑動現(xiàn)象，摩擦型帶傳動存在傳動效率較低、傳動比不準(zhǔn)確、帶的壽命較短等缺點。

帶傳動適用于要求傳動平穩(wěn)、傳動比不要求準(zhǔn)確、中小功率的遠距離傳動。一般帶傳動的傳動功率P≤50kw、帶速v=5～25m/s、傳動比i≤7，傳動距離較大的場合。在多級傳動系統(tǒng)中，通常將摩擦型帶傳動置于高速級（或直接與原動機相連），起到過載保護并減小其結(jié)構(gòu)尺寸和重量的作用。（一）摩擦型帶傳動（a）平帶傳動（b）V帶傳動（c）多楔帶傳動（d）圓帶傳動摩擦型帶傳動類型（二）嚙合型帶傳動

嚙合型帶傳動兼有摩擦型帶傳動和嚙合傳動的優(yōu)點，缺點在于同步帶及帶輪制造工藝復(fù)雜，安裝要求較高。

同步帶傳動主要用于中小功率、傳動比要求精確的場合。帶傳動的類型：二、V帶和V帶輪的結(jié)構(gòu)

V帶橫截面為梯形，工作面為兩側(cè)面，如圖所示。V帶的類型很多，主要有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、大楔角V帶等。（一）V帶1.V帶結(jié)構(gòu)根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為包邊V帶、切邊V帶（普通切邊V帶、有齒切邊V帶和底膠夾布切邊V帶）兩種。V帶由膠帆布1（頂布2）、頂膠3、緩沖膠4、抗拉體5、底膠6、底布8（底膠夾布7）等組成。V帶結(jié)構(gòu)示意圖包邊V帶

普通切邊V帶

有齒切邊V帶

底膠夾布切邊V帶）2.V帶型號及尺寸標(biāo)準(zhǔn)普通V帶均制成無接頭的環(huán)形。在彎曲時，帶中長度和寬度均不變的一層稱為中性層，其寬度bp稱為節(jié)寬。V帶截面高度h和節(jié)寬bp的比值h/bp稱為相對高度。楔角為40°、相對高度約為0.7的V帶稱為普通V帶，應(yīng)用最廣，已標(biāo)準(zhǔn)化。按截面尺寸由小到大普通V帶分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號。其截面尺寸見下表。V帶截面尺寸（摘自GB/T11544-2012）mm普通V帶基準(zhǔn)長度Ld（摘自GB/T11544-2012）mm3.V帶的標(biāo)記

普通V帶的標(biāo)記示例：A1430GB/T11544-2012

A―型號為A型；1430―帶基準(zhǔn)長度為1430mm。V帶裝在帶輪上，和bp相對應(yīng)的帶輪的直徑稱為基準(zhǔn)直徑dd，見普通V帶輪輪槽截面尺寸表。V帶在規(guī)定的張緊力下位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度稱為基準(zhǔn)長度Ld。它是V帶的公稱長度，用于帶傳動的幾何計算和帶的標(biāo)記。普通V帶基準(zhǔn)長度Ld如下表所示。2.帶輪材料、結(jié)構(gòu)及精度要求（1）帶輪材料

v＜25m/s時可用HT150；v=25～30m/s時，可用HT200；v＞30m/s可用鑄鋼；鋁合金帶輪和塑料帶輪常用于小功率傳動。

鑄造帶輪不允許有砂眼、裂紋、縮孔及氣泡等缺陷。（2）V帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪通常由輪緣、輪輻（或腹板）、輪轂三部分組成。輪緣上制有槽，槽的結(jié)構(gòu)尺寸和數(shù)目應(yīng)與所用V帶的型號、根數(shù)相對應(yīng)。輪槽截面尺寸如圖所示。V帶輪按輪輻結(jié)構(gòu)不同分為四種型式。如圖所示為帶輪幾種典型結(jié)構(gòu)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑dd≤(2.5～3)d（d為帶輪軸的直徑）時，采用實心式（圖a）；dd≤350mm時，采用腹板式（圖b）或孔板式（圖c）；dd＞350mm時，采用輪輻式（圖d）。（3）帶輪精度要求

標(biāo)準(zhǔn)GB/T11357-2020要求，傳動帶輪工作表面粗糙度值如圖所示，且不應(yīng)超出圖示標(biāo)注數(shù)值。傳動帶輪工作表面粗糙度值帶輪的圓跳動公差值如表6-5所示。三、帶傳動的受力情況分析（一）帶傳動的幾何關(guān)系

如圖所示，帶傳動的主要幾何參數(shù)有：中心距a、帶長Ld、帶輪基準(zhǔn)直徑dd、包角α。小帶輪包角α1：大帶輪包角α2：其中：對于普通V帶L為基準(zhǔn)長度Ld。V帶為基準(zhǔn)長度：中心距：（二）帶傳動的受力分析傳動帶預(yù)緊力F0

帶傳動的受力分析緊邊拉力的增加量等于松邊拉力的減少量，即：

F1－F0=F0－F2或

F1+F2=2F0帶兩邊的拉力差F1－F2稱為帶傳動的有效拉力F，此力等于帶與帶輪接觸面上各點摩擦力的總和F?

，稱為帶傳動的圓周力，也稱為帶傳動的有效拉力。

即：F=F1-F2=Ff

綜合上述二式，得：

可見，帶兩邊拉力F1和F2的大小取決于預(yù)緊力F0和帶傳動的有效拉力F。設(shè)P為帶傳動傳遞的功率（kW），v為帶速（m/s），則帶傳遞的有效拉力為：

當(dāng)F超過帶與帶輪接觸面上摩擦力的極限值Ffmax時，帶將沿輪面產(chǎn)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。

帶傳動即將打滑時，帶與帶輪間的摩擦力達到極限值，即有效拉力達到最大值，稱為最大有效拉力Fmax。

緊邊拉力F1與松邊拉力F2之間的關(guān)系可用柔韌體摩擦的歐拉公式表示，即：帶傳動的最大有效拉力Fmax為：即V帶傳動不打滑條件下所能傳遞的最大圓周力為Fmax。帶在正常傳動情況下，必須使F＜Fmax。（三）帶的應(yīng)力分析

帶傳動工作時，帶中的應(yīng)力有拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、離心應(yīng)力。1.拉應(yīng)力

緊邊的拉應(yīng)力：σ1=F1/A，松邊的拉應(yīng)力；

σ2

=F2/A，如圖所示。傳動皮帶應(yīng)力分布2.彎曲應(yīng)力

帶繞過帶輪時，因彎曲變形而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力：式中：E—帶的彈性模量，Mpa；h—帶的橫截面高度，mm；dd—帶輪的基準(zhǔn)直徑，mm。傳動皮帶應(yīng)力分布3.離心應(yīng)力

當(dāng)帶繞過帶輪時，隨帶輪輪緣作圓周運動，帶本身的質(zhì)量將引起離心力：式中：m—每米帶長的質(zhì)量，kg/m；v—帶速，m/s；A—帶的橫截面積，m2。（四）帶傳動的彈性滑動與傳動比帶傳動的彈性滑動示意圖

由于彈性滑動的存在，導(dǎo)致從動輪的圓周速度v2低于主動輪的圓周速度v1。

彈性滑動和打滑是兩個不同的概念。彈性滑動是因帶兩邊的拉力差使帶兩邊的彈性變形不等所引起，是帶傳動正常工作時不可避免的固有特性。打滑是因過載而引起，是可以避免的。四、V帶傳動的設(shè)計計算（一）V帶傳動的失效形式和計算準(zhǔn)則

根據(jù)帶傳動的工作情況分析可知，V帶傳動的主要失效形式有：打滑、帶疲勞破壞（脫層、撕裂或拉斷）。

傳動的設(shè)計準(zhǔn)則：保證在帶不打滑的前提下，帶同時具有足夠的疲勞強度和使用壽命。應(yīng)滿足以下要求：為由帶的疲勞壽命決定的許用應(yīng)力。（二）單根V帶的基本額定功率

單根V帶所能傳遞的功率是指在一定初拉力作用下，帶傳動不發(fā)生打滑且有足夠疲勞壽命時所能傳遞的最大功率。帶傳動既不打滑又有一定疲勞壽命時單根V帶所能傳遞的功率：

在載荷平穩(wěn)、傳動比i=1（包角α=180o）、特定帶長的工作條件下，單根V帶的所能傳遞的功率稱為單根V帶的基本額定功率P1。帶所能傳遞的功率與帶的長度、帶輪的直徑、帶的型號、帶的速度等參數(shù)有關(guān)。普通A、B型V帶所能傳遞的基本額定功率P1數(shù)值如表6-7所示。

當(dāng)傳動比i＞1時，由于從動輪直徑大于主動輪直徑，傳動帶繞過從動輪時所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力低于繞過主動輪時所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。因此，工作能力有所提高，即單根V帶有一功率增量△P1，普通A、B型V帶△P1數(shù)值如表6-7所示。這時單根V帶所能傳遞的功率即為P1＋△P1。若實際工況下包角不等于180o、膠帶長度與特定帶長不同時，則應(yīng)引入包角修正系數(shù)Kα（表6-8）和帶長修正系數(shù)KL（表6-9）。這樣，在實際工況下，單根V帶所能傳遞的額定功率為：（三）V帶傳動的設(shè)計步驟和參數(shù)選擇1.設(shè)計V帶傳動時一般需要給定的條件（1）傳動的功率P；（2）大、小帶輪的轉(zhuǎn)速n2和n1；（3）傳動的用途、工作情況和原動機類型，以及工作制度；（4）對傳動的尺寸要求等。2.V帶傳動的設(shè)計步驟和參數(shù)選擇（1）確定設(shè)計功率Pd

帶在工作時，欲傳遞的額定功率P一定時，由于傳動的用途、工作情況和原動機類型，以及工作制度等工況不同，帶傳動傳遞的功率會有變化，因此為設(shè)計安全可靠，按設(shè)計功率Pd設(shè)計：KA是工況系數(shù)，見表6-10。（2）選擇V帶型號（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2

一般根據(jù)V帶的型號，參考表6-4選取小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1并滿足dd1≥dmin，即比規(guī)定的最小基準(zhǔn)直徑略大些。大帶輪基準(zhǔn)直徑可按dd2=（n1/n2）×dd1計算，然后按帶輪基準(zhǔn)直徑系列圓整，V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列見表6-4。（4）驗算帶的速度（5）確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長度Ld

根據(jù)結(jié)構(gòu)要求初定中心距a0，或根據(jù)下式選定：初選后a0，初算V帶的基準(zhǔn)長度：

根據(jù)上式算得的值，再按表6-2選定相近的基準(zhǔn)長度，然后再確定實際中心距a。由于V帶傳動的中心距一般是可以調(diào)整的，所以可用下式近似計算a值。

安裝V帶而必須調(diào)整，因此，最小中心距為：

如V帶的初拉力靠加大中心距獲得，則實際中心距應(yīng)能調(diào)節(jié)。又考慮到使用中的多次調(diào)整，補償帶伸長所需最大中心距為：（6）驗算小帶輪上的包角如

較小，應(yīng)增大中心距a或用張緊輪。（7）確定V帶根數(shù)

根據(jù)設(shè)計功率

，普通V帶的根數(shù)由下式確定：

為使每根V帶受力比較均勻，所以根數(shù)不宜太多，通常應(yīng)小于10根，否則應(yīng)改選V帶型號，重新設(shè)計。（8）確定初拉力

為了保證所需的傳遞功率，又不出現(xiàn)打滑，并考慮離心拉力的不利影響時，單根V帶適當(dāng)?shù)某趵椋?/p>

由于新帶容易松弛，所以對非自動張緊的帶傳動，安裝新帶時的初拉力應(yīng)為上述初拉力計算值的1.5倍。（9）確定作用在軸上的壓力

傳動帶的緊邊拉力和松邊拉力對軸產(chǎn)生壓力，它等于緊邊和松邊拉力的向量和。但一般多用初拉力

，由下式求得：

式中，

是小帶輪上的包角；z是V帶根數(shù)。帶傳動作用在軸上的壓力五、帶傳動的張緊、安裝和維護（一）帶傳動張緊方法及裝置

常用的張緊方法如定期張緊、自動張緊和張緊輪張緊三種。定期張緊裝置

自動張緊裝置

張緊輪張緊裝置（二）帶傳動的安裝和維護1）新舊V帶、不同廠家生產(chǎn)的V帶不能同組混用，以免各帶受力不均勻。新帶使用前，最好預(yù)先拉緊一段時間后再使用。2）安裝帶輪時，應(yīng)使兩帶輪軸線保持平行，兩輪對應(yīng)輪槽的中心線應(yīng)重合，偏斜角度小于20′（如圖），以防帶側(cè)面磨損加劇。3）帶的張緊程度要適當(dāng)，可按規(guī)定數(shù)值安裝，但在實踐中，可根據(jù)經(jīng)驗調(diào)整（如圖），帶的張緊度以大拇指能按下10～15mm為宜。4）V帶在輪槽中要有一正確位置（如圖）。V帶的頂面與帶輪的外緣相平齊或略高出一點；底面與輪槽間留一定間隙。5）帶傳動裝置外面應(yīng)加防護罩，以保證安全，防止帶與酸、堿或油接觸而腐蝕傳動帶。6）帶傳動不需要潤滑，禁止往帶上加潤滑油或潤滑脂，應(yīng)及時清理帶輪槽內(nèi)及傳動帶上的油污。7）定期檢查膠帶，如有一根松弛或損壞則應(yīng)全部更換新帶。8）帶傳動工作溫度不應(yīng)超過60℃。9）如果帶傳動裝置需閑置一段時間后再用，應(yīng)將傳動帶放松。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.熟悉滾子鏈傳動的失效形式；2.掌握滾子鏈傳動的主要參數(shù)的計算；3.掌握鏈傳動的維護、張緊及潤滑。能力目標(biāo)1.能合理選擇滾子鏈傳動的主要參數(shù)；2.能設(shè)計滾子鏈傳動；3.能進行鏈傳動的維護、張緊及潤滑。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊六撓性傳動

任務(wù)二

鏈傳動【學(xué)習(xí)重點與難點】1.滾子和鏈輪的結(jié)構(gòu)；2.滾子鏈傳動的設(shè)計計算?！鞠嚓P(guān)知識】一、鏈傳動的工作原理和特點及鏈的類型和應(yīng)用

鏈傳動由小鏈輪1、大鏈輪2和鏈條3三部分組成，兩鏈輪分別安裝在相互平行的兩軸上，如圖所示。

鏈傳動靠鏈輪齒和鏈條之間的嚙合來傳遞運動和動力。

按用途不同，鏈條可分為：傳動鏈、輸送鏈和起重鏈。一般機械傳動裝置中常用傳動鏈。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，傳動鏈又可分為：套筒鏈、滾子鏈、齒形傳動鏈和其他結(jié)構(gòu)鏈等。

在鏈條的生產(chǎn)與應(yīng)用中，傳動用短節(jié)距精密滾子鏈（簡稱滾子鏈）占有最主要的地位。通常滾子鏈的傳動功率在100kw以下，鏈速在15m/s以下。先進的鏈傳動技術(shù)已能使優(yōu)質(zhì)滾子鏈的傳動功率達5000kw，速度可達35m/s。二、滾子鏈和鏈輪（一）滾子鏈

滾子鏈的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)鏈板1和套筒4、外鏈板2和銷軸5分別用過盈配合固連在一起，分別稱為內(nèi)、外鏈節(jié)。滾子與套筒、套筒與銷軸均為間隙配合。當(dāng)鏈條嚙入和嚙出時，內(nèi)、外鏈節(jié)做相對轉(zhuǎn)動；同時，滾子沿鏈輪輪齒滾動，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)、外鏈板均制成“8”字形。組成鏈條的各零件，由碳鋼或合金鋼制成，并進行熱處理，以提高強度和耐磨性。

滾子鏈相鄰兩滾子中心的距離稱為鏈節(jié)距，用p表示。節(jié)距p越大，鏈條各零件的尺寸越大，所能承受的載荷越大。

滾子鏈可制成單排鏈和多排鏈，如圖所示。排數(shù)越多，承載能力越大。

滾子鏈的長度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便鏈條連成環(huán)形時正好是內(nèi)、外鏈板相接，接頭處可用開口銷或彈簧夾鎖緊，如圖（a）所示。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，則需采用過渡鏈節(jié)，如圖（b）所示。雙排滾子鏈結(jié)構(gòu)滾子鏈接頭形式（a）（b）

滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個系列，常用的是A系列。表6-12列出了幾種A系列滾子鏈的主要參數(shù)。設(shè)計時，要根據(jù)載荷大小及工作條件等選用適當(dāng)?shù)逆湕l型號；確定鏈傳動的幾何尺寸及鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸。注：鏈號是用英制單位表示的節(jié)距，它是以1in/16為1個單位，而米制節(jié)距p＝鏈號數(shù)×25.4mm/16。鏈條標(biāo)記方法：鏈號-排數(shù)-整鏈鏈節(jié)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)號。例如：10A-1-70GB/T1243-2006表示A系列、節(jié)距為15.875mm、單排、70節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈。（二）滾子鏈鏈輪1.滾子鏈鏈輪齒形p-弦節(jié)距，等于鏈條節(jié)距re-齒側(cè)圓弧半徑d-分度圓直徑ha-節(jié)距多邊形以上的齒高dl-滾子直徑最大值da-齒頂圓直徑ri-滾子定位圓弧半徑df-齒根圓直徑α-滾子定位角z-齒數(shù)鏈輪端面齒形2.滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸

滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)有：鏈輪齒數(shù)Z；配用鏈條的節(jié)距p；配用鏈條的滾子外徑d1；配用鏈條的排距pt；

主要尺寸計算：3.鏈輪的常用結(jié)構(gòu)和材料整體式腹板式組合式

焊接式鏈輪常用的結(jié)構(gòu)形式

鏈輪的材料應(yīng)能保證輪齒有足夠的強度和耐磨性。常用材料有碳素鋼如15號鋼、35號鋼、45號鋼；合金鋼如15Cr、40Cr；灰鑄鐵HT200等材料，齒面通常應(yīng)熱處理，使其達到一定硬度。

由于小鏈輪嚙合次數(shù)多，磨損和沖擊也較嚴(yán)重，所用材料常優(yōu)于大鏈輪。三、鏈傳動的運動分析和受力分析（一）鏈傳動的運動分析鏈條平均線速度（簡稱鏈速）為：鏈傳動的平均傳動比：由于多邊形效應(yīng)，鏈條的瞬時速度和瞬時傳動比都是變化的。鏈傳動的運動分析瞬時速度:瞬時傳動比:（二）鏈傳動的受力分析

在安裝鏈傳動時，應(yīng)使鏈條受一定的初拉力。鏈傳動張緊的目的主要是使松邊不致太松，以免影響鏈條正常退出嚙合和產(chǎn)生振動、跳齒或脫鏈現(xiàn)象。

鏈在工作過程中，緊邊和松邊的拉力不等。若不計傳動中的動載荷，鏈的緊邊受到的拉力F1是由鏈傳遞的有效圓周力Ft、鏈的離心力Fc和鏈條松邊垂度引起的懸垂拉力Ff三部分組成，即：鏈的松邊所受的拉力F2由Fc及Ff兩部分組成，即:有效圓周力：離心力引起的拉力：

懸垂拉力Ff的大小與鏈條的松邊垂度及傳動的布置方式有關(guān)，在Ff’和Ff″中選用大者。懸垂拉力計算示意圖四、滾子鏈傳動的設(shè)計計算（一）鏈傳動的失效形式

1.鏈條疲勞破壞

2.鏈條鉸鏈磨損

3.鏈條鉸鏈膠合

4.鏈條過載拉斷（二）計算準(zhǔn)則

鏈傳動的計算準(zhǔn)則為：對于鏈速n＞0.6m/s的中、高速鏈傳動，以保證鏈抗疲勞損壞的強度條件為依據(jù)；對于鏈速n＜0.6m/s的低速鏈傳動，以防止鏈的過載拉斷的靜強度設(shè)計為依據(jù)。（三）典型的鏈傳動額定功率曲線圖符合GB/T1243-2006的A系列單排鏈條的典型承載能力圖

如圖所示是符合GB/T1243-2006的A系列單排鏈條的典型承載能力圖，即典型鏈傳動的額定功率曲線。

在獲取雙排鏈條的額定功率時，可由圖中查取的單排額定功率值PC乘以1.7得到。獲取三排鏈條的額定功率時，可由圖中查取的單排修正額定功率值PC乘以2.5得到。（四）鏈傳動的修正功率Pc

根據(jù)典型鏈傳動額定功率曲線的獲取條件，引入修正系數(shù)并按下式對名義功率P進行修正計算

Pc＝Pf1f2

f1與f2分別由表和圖查取小齒輪齒數(shù)系數(shù)（五）確定鏈型及節(jié)距p

按照小鏈輪轉(zhuǎn)速nl和修正功率PC的大小，由鏈條的承載能力圖來選取能夠滿足小鏈輪轉(zhuǎn)速和所要傳遞功率的、具有最小節(jié)距的單排鏈。當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速超過了最小節(jié)距單排鏈的限制時，或者要求較為緊湊的傳動布局設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)考慮選擇較小節(jié)距的多排鏈。（六）確定鏈節(jié)數(shù)X

對于由兩個鏈輪組成的鏈傳動，在確定鏈條節(jié)距p并初選中心距a0的基礎(chǔ)上，使用以下公式計算鏈節(jié)數(shù)X0。

將上式計算獲得的鏈節(jié)數(shù)X0圓整為整數(shù)X，并且最好取為偶數(shù)。（七）鏈傳動的主要參數(shù)選擇與計算1.傳動比i與鏈輪齒數(shù)z

鏈傳動的傳動比一般情況下i≤7，推薦使用范圍為i=2～3.5。

GB/T1243-2006主要應(yīng)用的齒數(shù)范圍為9-150齒。優(yōu)選齒數(shù)為17、19、21、23、25、38、57、76、95和114。一般情況下，通常取z1≥17，在z1=17～29之間選取，小鏈輪齒數(shù)z1愈多，傳動愈平穩(wěn)，動載荷減小。大鏈輪齒數(shù)按照z2=iz1取值并圓整，但其最大齒數(shù)也不宜超過114，以防止脫鏈。

為了保證鏈傳動使用中磨損均勻，兩鏈輪齒數(shù)應(yīng)盡量選取與鏈節(jié)數(shù)（偶數(shù)）互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。2.節(jié)距P

節(jié)距P越大，承載能力越大。

但P過大，運動越不均勻，沖擊越大，且結(jié)構(gòu)龐大。所以，高速重載時，宜選小節(jié)距多排鏈；低速重載時，宜選大節(jié)距單排鏈。鏈條的長度以鏈節(jié)數(shù)X0表示由上式可推導(dǎo)出實際中心距的計算公式f1、f2分別見下表。

一般初選中心距a0=（30～50）p,推薦a0=40p。鏈傳動中心距應(yīng)該可以調(diào)整，以便在鏈節(jié)距增大、鏈條變長后能夠調(diào)整鏈的張緊程度，實際中心距比理論中心距小約2～5mm。3.鏈節(jié)數(shù)X和中心距af1的計算值f2的計算值4.驗算鏈速

一般不超過12～15m/s5.作用于軸上的壓力

鏈傳動屬于嚙合傳動，不需要很大的初拉力，因而作用于鏈輪軸上的壓力F也較小，可根據(jù)有效圓周力Ft由下式計算五、鏈傳動的布置、張緊及潤滑（一）鏈傳動的布置

鏈傳動的性能在很大程度上取決于合理的布置、精確的裝配和正確的潤滑。鏈傳動應(yīng)使緊邊（即主動邊）在上，松邊在下，以便鏈節(jié)和鏈輪輪齒可以順利地進人和退出嚙合。常用鏈傳動布置，如圖所示。常用鏈傳動的布置（摘自GB/T18150-2006）松邊在上垂直布置造成鏈脫離鏈輪××

為防止鏈條垂度過大造成嚙合不良和松邊的顫動，需用張緊裝置。(1)調(diào)節(jié)中心距來控制張緊程度；(2)用張緊輪。張緊輪應(yīng)安裝在鏈條松邊靠近小鏈輪處，放在鏈條內(nèi)、外側(cè)均可。（三）鏈傳動的潤滑

鏈傳動應(yīng)合理地確定潤滑方式和潤滑劑種類。常用的潤滑方式有以下幾種。

1.人工定期潤滑（圖a）

2.滴油潤滑（圖b）

3.油浴潤滑（圖c）

4.飛濺潤滑（圖d）

5.壓力油循環(huán)潤滑（圖e）（a）

（b）

（c）（e）

（d）

課程導(dǎo)入：模塊七常用聯(lián)接

任務(wù)一螺紋聯(lián)接與螺旋傳動減速器結(jié)構(gòu)圖螺紋連接無處不在!1960年1月12日，雷鋒寫道：“雖然是細小的螺絲釘，是個細微的小齒輪，然而如果缺了它，那整個的機器就無法運轉(zhuǎn)了，慢說是缺了它，即使是一枚小螺絲釘沒擰緊，一個小齒輪略有破損，也要使機器的運轉(zhuǎn)發(fā)生故障的，盡管如此，但是再好的螺絲釘，再精密的齒輪，它若離開了機器這個整體，也不免要當(dāng)作廢料，扔到廢鐵料倉庫里去的?！?962年4月7日，雷鋒再次寫道：“一個人的作用對于革命事業(yè)來說，就如一架機器上的一顆螺絲釘。機器由于有許許多多螺絲釘?shù)倪B結(jié)和固定，才成了一個堅實的整體，才能運轉(zhuǎn)自如，發(fā)揮它巨大的工作能力，螺絲釘雖小，其作用是不可估量的，我愿永遠做一個螺絲釘。螺絲釘要經(jīng)常保養(yǎng)和清洗才不會生銹。人的思想也是這樣，要經(jīng)常檢查才不會出毛病?！薄景咐弧看笆鹿拾咐齶船舶舵一個螺絲不緊導(dǎo)致撞船2020年12月13日23時27分，安提瓜和巴布達籍集裝箱船“OXX”輪自上海港駛往孟加拉國吉大港途中，在長江口深水航道出口航行時，與在長江口深水航道進口航行擬駛往南通港的中國籍集裝箱船“新XX”發(fā)生碰撞，事故導(dǎo)致“新XX”輪船體破損并傾覆，船上16人落水后5人死亡、3人失蹤。

通過分析操舵系統(tǒng)的工作原理和現(xiàn)場測試，調(diào)查人員結(jié)合操舵系統(tǒng)故障現(xiàn)象判斷故障原因為舵輪電位器底座緊固螺母松動、定位銷移位，導(dǎo)致“隨動操舵”失效。螺紋連接無處不在!千里之堤，潰于蟻穴!教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握螺紋聯(lián)接主要參數(shù)的選擇與計算；2.掌握螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松措施；3.掌握螺栓聯(lián)接強度計算；4.了解螺旋傳動的工作原理、分類、特點及應(yīng)用。能力目標(biāo)1.能夠正確選擇螺紋聯(lián)接的主要參數(shù)；2.能夠處理螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松；3.能夠進行螺栓聯(lián)接強度分析計算；4.能夠進行螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生自覺服從組織，忠于職守，愛崗敬業(yè)，全心全意為人民服務(wù)的精神。2.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；3.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細心、精益求精的工匠精神?！緦W(xué)習(xí)重點與難點】1.螺紋聯(lián)接及其零件的結(jié)構(gòu)和類型；2.螺紋聯(lián)接的受力分析和強度計算；3.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松以及提高螺紋聯(lián)接強度的措施；4.螺旋傳動的工作原理、分類、特點及應(yīng)用?！鞠嚓P(guān)知識】一、螺紋聯(lián)接

螺紋聯(lián)接應(yīng)用最廣泛，起緊固聯(lián)接作用，是一種可拆卸的聯(lián)接。（一）螺紋的形成螺紋的形成（二）螺紋的分類、特點和應(yīng)用

螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋之分，共同組成螺紋副使用（如圖）。

起聯(lián)接作用的螺紋稱為聯(lián)接螺紋，起傳動作用的螺紋稱為傳動螺紋。

按螺紋的旋向可分為左旋和右旋（如圖）。

螺紋的螺旋線數(shù)分單線、雙線及多線，聯(lián)接螺紋一般用單線（如圖）。

螺紋又分為米制和英制兩類，我國除管螺紋外，一般都采用米制螺紋。螺紋旋向螺紋線數(shù)常用螺紋的類型、特點和應(yīng)用：（三）螺紋的主要參數(shù)

如圖所示，在普通螺紋基本牙型中，外螺紋直徑用小寫字母表示，內(nèi)螺紋直徑用大字字母表示。普通螺紋主要參數(shù)如下。1.大徑（d，D）2.小徑（d1，D1）3.中徑（d2，D2）4.螺距（P）5.導(dǎo)程（S）6.線數(shù)（n）7.螺旋升角（）8.牙型角（α）9.牙側(cè)角（β）（四）螺紋聯(lián)接的基本類型和螺紋聯(lián)接件1.螺紋聯(lián)接的基本類型與特點（1）螺栓聯(lián)接（2）雙頭螺柱聯(lián)接（3）螺釘聯(lián)接（4）緊定螺釘聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接

螺釘連接

緊定螺釘連接討論：上述四種聯(lián)接中，若被聯(lián)接件之一較厚，且經(jīng)常拆裝，請問采用哪種聯(lián)接最合適？2.常用螺紋聯(lián)接件（五）螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松1.螺紋聯(lián)接的預(yù)緊

螺栓在承受工作載荷之前受到較大的擰緊力的作用，該擰緊力稱為預(yù)緊力。（1）擰緊力矩T擰緊力矩

與預(yù)緊力

之間的關(guān)系可近似按下式計算：（2）預(yù)緊力的控制a.憑經(jīng)驗控制；b.測力距扳手，如圖所示；c.定力