機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械傳動(dòng)

概述在化工生產(chǎn)中除了大量使用靜止設(shè)備（如塔器、換熱器）外，還廣泛使用各種各樣的機(jī)器，如帶攪拌的反應(yīng)器、往復(fù)式壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)，螺旋輸送器等等。一臺(tái)完整的機(jī)器一般包括原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)和傳動(dòng)裝置三部分。

第三篇機(jī)械傳動(dòng)與減速器第一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。機(jī)器的組成原動(dòng)部分：機(jī)器的動(dòng)力來(lái)源，如電

機(jī)等。

傳動(dòng)部分：將原動(dòng)部分的功率和運(yùn)

動(dòng)傳遞到工作部分的中

間環(huán)節(jié)，如帶傳動(dòng)、鏈

傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等。

工作部分：直接完成生產(chǎn)所需的工

藝動(dòng)作部分，如攪拌反應(yīng)器中的攪拌槳等。

機(jī)器第二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。傳動(dòng)裝置圖3－1為一攪拌反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置圖，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)將能量傳遞給攪拌軸，減速機(jī)除傳遞能量外，還改變轉(zhuǎn)速（如由1500r/min降低為250r/min）。在二三十年前，這種攪拌反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置大多數(shù)是電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)，再通過(guò)蝸桿減速機(jī)，最后將能量傳遞給攪拌軸。

第三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。機(jī)械傳動(dòng)按工作原理可將傳動(dòng)分為機(jī)械傳動(dòng)、液力傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和磁力傳動(dòng)等。其中機(jī)械傳動(dòng)最為常見(jiàn)。按照傳動(dòng)原理，機(jī)械傳動(dòng)可分為兩大類(lèi)：

1、摩擦傳動(dòng)――依靠構(gòu)件接觸面的摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的，如帶傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)；

2、嚙合傳動(dòng)――依靠構(gòu)件間的相互嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的，如齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。

第四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。兩個(gè)基本概念

在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動(dòng)中，傳動(dòng)比是指機(jī)構(gòu)中主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速n1與從動(dòng)件轉(zhuǎn)速n2的比值，并以i表示，

i12=n1/n2

(3－1)

i>1，為減速,i<1為增速。機(jī)械傳動(dòng)中，減速居多。

第五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第一章帶傳動(dòng)第一節(jié)帶傳動(dòng)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)第二節(jié)帶傳動(dòng)的工作特性分析第三節(jié)普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第一節(jié)帶傳動(dòng)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)一、帶傳動(dòng)的組成及主要幾何尺寸第七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。帶傳動(dòng)的主要幾何計(jì)算尺寸：第八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。二、帶傳動(dòng)的類(lèi)型及V帶的型號(hào)和結(jié)構(gòu)1、據(jù)帶的剖面形狀分類(lèi)有：平帶、V帶、多楔帶、圓帶傳動(dòng)。2、V帶的結(jié)構(gòu)：頂膠1、抗拉體2、底膠3和包布4。第九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3、節(jié)面的定義和節(jié)面的寬度（節(jié)寬）bp。帶繞在帶輪上時(shí)要發(fā)生彎曲，造成頂膠伸長(zhǎng)，底膠縮短，而在兩者之間存在一中性層，其長(zhǎng)度不變，在此稱(chēng)為節(jié)面。帶的節(jié)面寬度稱(chēng)節(jié)寬bp。4、基準(zhǔn)直徑D和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。在V帶輪上，與所配用V帶的節(jié)寬bp相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱(chēng)為基準(zhǔn)直徑D。在規(guī)定的初拉力下，V帶位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線(xiàn)長(zhǎng)度稱(chēng)為為基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld。5、V帶的分類(lèi)：Y、Z、A、B、C、D、E七種。第十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。三、V帶輪的材料和結(jié)構(gòu)1、材料：鑄鐵（HT150或HT200），當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)：可用鑄鋼，小功率時(shí)：鑄鋁或塑料。2、結(jié)構(gòu)（D為基準(zhǔn)直徑）實(shí)心式：a圖（D≤（2.5~3）d）d為軸直徑腹板式：b圖（D≤300mm）孔板式：c圖（D≤300mm但D1-d1≥100mm）橢圓輪輻式：d圖（D>300mm）第十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。實(shí)心式：第十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。腹板式第十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分?？装迨綑E圓輪輻式第十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。四、V帶傳動(dòng)的使用和維護(hù)（1）安裝時(shí)，保持兩帶輪軸平行，并使兩輪輪槽在同一平面內(nèi)，以免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加劇帶的磨損或由輪槽中脫出。（2）嚴(yán)防膠帶與礦物油、酸、堿等介質(zhì)接觸，也不宜在陽(yáng)光下曝曬，以免老化變質(zhì)，降低帶的使用壽命。（3）更換V帶時(shí)，同一帶輪上的V帶應(yīng)全部更換，不能新舊帶并用，否則長(zhǎng)短不一，引起受力不均，加速新帶的損壞。（4）為了保證安全生產(chǎn)，帶傳動(dòng)應(yīng)安裝防護(hù)罩。（5）V帶使用一段時(shí)間后，將產(chǎn)生永久變形，導(dǎo)致初拉力減小，因此需要重新進(jìn)行張緊。第十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。五、帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)；（2）帶具有良好的彈性，可以緩和沖擊和吸收振動(dòng)；（3）過(guò)載時(shí)，帶在帶輪上打滑，可防止損壞其他零件；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和維護(hù)方便，成本低廉。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：（1）傳動(dòng)的外廓尺寸較大；（2）由于帶的彈性伸長(zhǎng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；（3）帶的壽命較短；（4）帶傳動(dòng)中的摩擦?xí)a(chǎn)生電火花，故不能用于容易引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)場(chǎng)合；（5）傳動(dòng)效率較低；（6）需要張緊裝置。第十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。根據(jù)上述優(yōu)缺點(diǎn)，帶傳動(dòng)多用于兩軸傳動(dòng)比無(wú)嚴(yán)格要求、中心距較大的機(jī)械中。一般情況下，帶速v=5—25m/s，傳動(dòng)比i＜7，傳動(dòng)效率P≈0.94—0.97，傳遞功率P＜100kW的場(chǎng)合。第十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第二節(jié)帶傳動(dòng)的工作特性分析一、帶傳動(dòng)的受力分析1、帶傳動(dòng)的工作原理當(dāng)n=0時(shí)，初拉力F0均相等。

第十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。當(dāng)主動(dòng)輪以n1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪以n2轉(zhuǎn)動(dòng)。緊邊、松邊、有效拉力（Ff）、圓周力（Fe）Ff=F1—F2=Fe=1000P1/v（N）當(dāng)P1一定時(shí)，當(dāng)v一定時(shí)，第十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2、帶的打滑現(xiàn)象與彈性打滑打滑：當(dāng)有效圓周力Fe超過(guò)帶與帶輪接觸面間的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為打滑。經(jīng)常出現(xiàn)打滑時(shí)，將使帶的磨損加劇、傳動(dòng)效率降低，以致使傳動(dòng)失效，故應(yīng)避免。增大包角、摩擦系數(shù)和初拉力可提高帶所能傳遞的圓周力。彈性滑動(dòng)：這種由于帶的彈性及其在帶輪兩邊的拉力差引起的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱(chēng)為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。

打滑是指由于過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，造成傳動(dòng)失效，應(yīng)該避免；彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性和拉力差引起的，只要傳遞圓周力，必然會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng)。第二十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。二、彈性滑動(dòng)的定量分析1、設(shè)D1、D2為主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑（mm）；n1、n2為為主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速（r/min）。兩輪的圓周速度分別為：由于彈性滑動(dòng)的影響，使從動(dòng)輪的v2低于主動(dòng)輪的v1，其降低量用滑動(dòng)率ε來(lái)表示第二十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2、實(shí)驗(yàn)表明：1）當(dāng)Fe較小時(shí)，彈性滑動(dòng)發(fā)生在帶由主、從動(dòng)輪離開(kāi)以前的那一部分接觸弧上；2）隨著Fe的增大，滑動(dòng)區(qū)域增加，當(dāng)增大至整個(gè)圓弧時(shí)，此時(shí)Fe為最大臨界值；3）若工作載荷再進(jìn)一步增大，那么帶與帶輪發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這就是打滑。3、包角、摩擦系數(shù)和初拉力與圓周力的關(guān)系。第二十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。三、帶的耐久性第二十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。傳動(dòng)時(shí)，帶中應(yīng)力由三部分組成：（1）由緊邊拉力F1和松邊拉力F2產(chǎn)生的拉應(yīng)力，分別為σ1和σ2；（2）由離心力產(chǎn)生的離心應(yīng)力σc；（3）

由帶在小、大帶輪上的彎曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，分別為σb1和σb2；（分析一下）其中σ1=F1/A，σ2=F2/A；2）離心應(yīng)力σc=qv2/A;（3）彎曲應(yīng)力σb=Eh/D第二十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。帶在運(yùn)轉(zhuǎn)中承受的是交變應(yīng)力，最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊繞到小帶輪處，其值為σmax=σ1+σb1+σc

第二十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第三節(jié)普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：在不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。2、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定帶的截型、長(zhǎng)度、根數(shù)、傳動(dòng)中心距、帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸。3、設(shè)計(jì)時(shí)須給定的原始數(shù)據(jù)為：傳遞功率P，轉(zhuǎn)速n1、n2（或傳動(dòng)比），安裝位置要求及工作條件。第二十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。4、普通V帶設(shè)計(jì)的一般步驟：確定V帶的截型確定帶輪基準(zhǔn)直徑和驗(yàn)算帶速確定中心距、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和驗(yàn)算小帶輪包角確定帶的根數(shù)z

確定帶的初拉力F0確定帶傳動(dòng)作用在軸上的力Q第二十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。主要內(nèi)容帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容是：確定帶的型號(hào)、根數(shù)、長(zhǎng)度、帶輪直徑和中心距，以及帶輪的材料和結(jié)構(gòu)尺寸等。設(shè)計(jì)的原始條件為：傳動(dòng)的用途和工作情況，傳遞的功率，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速（或傳動(dòng)比），以及外廓尺寸的要求等第二十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。1．選擇帶的型號(hào)V形帶的型號(hào)可根據(jù)計(jì)算功率Pc及小輪轉(zhuǎn)速n1由圖3－6選取。(3-10)

式中KA――工作情況系數(shù)，見(jiàn)表3－4；

P――傳遞的功率，kW

第二十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第三十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2．確定小帶輪的節(jié)圓直徑d1、驗(yàn)算帶速、

確定大帶輪節(jié)圓直徑d2d1應(yīng)大于或等于表3－3中的最小節(jié)圓直徑dmax。若d1過(guò)小則帶的彎曲應(yīng)力較大；反之，則傳動(dòng)的外廓尺寸增大。帶速m/s（3－11）應(yīng)滿(mǎn)足5m/s≤v≤25m/s(30m/s)，否則須重選小輪直徑d1。大輪直徑（3－12）

d1、d2應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，見(jiàn)表3－5。第三十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。表3-3V形帶帶輪最小直徑及V形帶每m長(zhǎng)的質(zhì)量型號(hào)YZABCDEd1min/mm205075125200355500m/Kg/m0.020.060.100.170.300.620.90第三十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。表3-5V形帶帶輪節(jié)圓直徑系列(摘錄)d/mmZABd/mmZABCd/mmZABC50

56

63

71

75

80

85

90

95

100

106

112

118*

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125

132

140

150

160

170

180

200

212

224

236

250

265*

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**

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*280

315

355

400

450

500

560

630

710

800

900

1000

1120*

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*注：帶*為優(yōu)先系列

第三十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3．確定中心距a和帶長(zhǎng)Lp中心距偏大些有利于增大包角，但過(guò)大會(huì)使結(jié)構(gòu)不緊湊，且在載荷變化時(shí)引起帶顫動(dòng)，降低帶傳動(dòng)的工作能力。一般根據(jù)安裝條件的限制或由下式初步確定中心距a0。

mm（3－13）初定中心距后，由下式計(jì)算出相應(yīng)于a0的帶節(jié)線(xiàn)長(zhǎng)度Lpo

mm（3－14）

計(jì)算出Lpo后，查表3－2選取接近Lpo值的節(jié)線(xiàn)長(zhǎng)度Lp，再根據(jù)選定的長(zhǎng)度Lp值反過(guò)來(lái)求實(shí)際中心距a，一般常用下式近似計(jì)算中心距a。

mm（3－15）第三十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。4．驗(yàn)算小輪包角帶與帶輪接觸弧所對(duì)應(yīng)的中心角稱(chēng)為包角如圖3－7所示，顯然小輪包角α1比大輪包角α2要小。

第三十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。中心距a相同條件下，包角越大，帶的摩擦力和能傳遞的功率也越大。小輪包角α1可按下式近似計(jì)算：（3－16）一般應(yīng)使α1

≥1200，否則，可加大中心距或增設(shè)張緊輪。第三十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。5．計(jì)算帶的根數(shù)Z帶傳動(dòng)的承載能力受打滑和帶疲勞兩方面限制。根據(jù)計(jì)算功率Pc和單根V形帶所能傳遞的功率P0，可按下式計(jì)算所需的根數(shù)Z（3－17）

（3－18）式中P0--單根V形帶所能傳遞的功率，kＷ，見(jiàn)表3－6；

第三十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

ΔP0--考慮i≠1時(shí)單根Ｖ形帶所能傳遞功率的增量，kＷ。由于P0是按i＝1，即d1＝d2的條件下計(jì)算的。傳動(dòng)比越大，則從動(dòng)輪直徑相對(duì)主動(dòng)輪來(lái)說(shuō)越大，帶繞過(guò)從動(dòng)輪時(shí)的彎曲應(yīng)力越小，因此提高了帶傳動(dòng)的工作能力。

Ka--考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，稱(chēng)包角系數(shù)，見(jiàn)表3－7；

KL--考慮帶的長(zhǎng)度不同時(shí)的影響系數(shù)，稱(chēng)帶長(zhǎng)修正系數(shù)，見(jiàn)表3－8；

KB--彎曲影響系數(shù)，見(jiàn)表3－9；

Ki--傳動(dòng)比系數(shù)，見(jiàn)表3－10；

n1--主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。第三十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。6.計(jì)算初拉力F0及作用在軸上的力QN（3－19）式中v――帶速，m/s;

m――Ｖ形帶每m長(zhǎng)的質(zhì)量，Kg/m，見(jiàn)表3－3。

第三十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。由圖3－8可得

N(3-20)式中α1――主動(dòng)輪的包角。第四十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。小設(shè)計(jì)（2次課時(shí)間）設(shè)計(jì)某液體攪拌機(jī)的V帶傳動(dòng)。選用的電動(dòng)機(jī)額定功率P=3千瓦，轉(zhuǎn)速n1=1420r/min，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=350r/min，二班制工作（T=16h）。

格式參考資料自動(dòng)控制系統(tǒng)第四十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。一套完整的、最簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括1）測(cè)量元件、變送器（眼）2）自動(dòng)調(diào)節(jié)器、計(jì)算器（腦）3）執(zhí)行器（手）一套自控系統(tǒng)可完成對(duì)P、F、T、L、A等的調(diào)節(jié)。如：第四十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第二章齒輪傳動(dòng)1、齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)型式。1）其主要優(yōu)點(diǎn)是：效率高，傳動(dòng)比穩(wěn)定，工作可靠，壽命長(zhǎng)；適用的速度和傳遞的功率范圍廣，圓周速度可達(dá)300m/s，功率可達(dá)105kw；可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。2）其主要缺點(diǎn)是：需要專(zhuān)門(mén)的制造設(shè)備，成本較高；精度低時(shí)噪聲和振動(dòng)較大；不宜用在軸間距離較大的傳動(dòng)等。

第四十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3）齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型：按兩齒輪軸線(xiàn)的相對(duì)位置可分為：平行軸齒輪傳動(dòng)，相交軸齒輪傳動(dòng)，交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)。按兩齒輪齒線(xiàn)形狀可分為：直齒齒輪、斜齒齒輪和人字齒輪傳動(dòng)。按兩齒輪齒嚙合方式：外嚙合、內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)。按齒輪形狀分為：圓柱齒輪、圓錐齒輪、條型齒。第四十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第四十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2、輪齒的失效形式1)輪齒折斷輪齒受力后，在齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，又由于齒根過(guò)渡圓角處有應(yīng)力集中，因此，當(dāng)作用于輪齒齒根的交變應(yīng)力超過(guò)了齒輪材料的疲勞極限，則在齒根圓角處將產(chǎn)生疲勞裂紋，隨著裂紋的不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪齒的疲勞折斷。(下圖)當(dāng)輪齒單側(cè)工作時(shí)，彎曲應(yīng)力是按脈動(dòng)循環(huán)變化；雙側(cè)工作時(shí)，彎曲應(yīng)力是按對(duì)稱(chēng)循環(huán)變化。此外，輪齒因短時(shí)意外的嚴(yán)重過(guò)載而引起輪齒突然折斷，稱(chēng)為過(guò)載折斷。第四十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第四十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2）齒面點(diǎn)蝕輪齒嚙合中，由于齒面嚙合點(diǎn)處的接觸應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，且應(yīng)力值很大，故在齒輪工作一定時(shí)間后首先在靠近齒根表面上產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，這些疲勞裂紋的擴(kuò)展，導(dǎo)致金屬微粒剝落，形成下圖所示的凹坑，這種現(xiàn)象稱(chēng)為點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕出現(xiàn)后，齒面不再是完整的漸開(kāi)線(xiàn)曲面，從而影響輪齒的正常嚙合，產(chǎn)生沖擊和噪聲，進(jìn)而凹坑擴(kuò)展到整個(gè)齒面而導(dǎo)致傳動(dòng)失效。在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，由于灰砂、金屬屑等磨料的存在，齒面磨損較快，表面上產(chǎn)生的很薄的疲勞裂紋會(huì)很快被磨掉，而不致發(fā)展成為點(diǎn)蝕。第四十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第四十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3）齒面膠合在高速重載齒輪傳動(dòng)中，若潤(rùn)滑不良或因齒面的壓力很大，溫度升高，潤(rùn)滑油粘度降低，容易導(dǎo)致油膜破裂使齒面金屬直接接觸，并發(fā)生熔焊現(xiàn)象。由于兩齒面間存在相對(duì)滑動(dòng)，則較軟的齒面上的金屬被撕下，從而在齒面上形成與滑動(dòng)方向一致的溝槽狀傷痕，如圖所示，這種現(xiàn)象稱(chēng)為齒面膠合。為了防止產(chǎn)生膠合，可適當(dāng)提高齒面硬度和降低表面粗糙度，對(duì)于低速傳動(dòng)應(yīng)采用粘度大的潤(rùn)滑油，高速傳動(dòng)宜采用含抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油。

第五十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。4）齒面磨損由于兩之間有相對(duì)滑動(dòng)，故在載荷作用下會(huì)引起齒面磨損。嚴(yán)重的磨損（圖），將使齒面齒形失真，從而引起振動(dòng)、沖擊和噪聲，當(dāng)輪齒磨薄到一定程度時(shí)會(huì)導(dǎo)致輪齒折斷。在開(kāi)式傳動(dòng)中，特別是在多灰塵場(chǎng)合，齒面磨損是輪齒失效的一種主要形式。采用閉式傳動(dòng)，保持良好的潤(rùn)滑和密封條件，提高齒輪表面質(zhì)量，注意裝配時(shí)的清潔度，合理提高齒面硬度并選擇合理的硬度匹配等，都可以大大減輕齒面磨損。

第五十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3、齒輪的材料為了使齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力，而齒根要有較高的抗折斷能力，對(duì)輪齒材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。常用的齒輪材料是各種牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、鑄鋼和鑄鐵等。一般多采用鍛件或軋制鋼材。在某些情況下，也常采用有色金屬和非金屬材料。常用的齒輪材料要須熱處理。

4、直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)（略）第五十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第三章鏈傳動(dòng)第五十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。組成：主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條。工作原理：以鏈條作為中間撓性件，靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。第五十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。應(yīng)用范圍：適用于中心距較大、要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確或工作條件惡劣（如溫度高、有油污、淋水等）的場(chǎng)合。廣泛應(yīng)用于化工機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床及摩托車(chē)中。通常，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比i≤8；中心距a≤5m～6m；傳遞功率P≤100kW；圓周速度v≤15m/s；傳動(dòng)效率約為，閉式：h=0.95～0.98，開(kāi)式：h=0.9～0.93。第五十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。主要內(nèi)容：了解鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)，它的適用場(chǎng)合。了解常用的滾子鏈的型號(hào)（鏈號(hào)）及有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。熟悉單排滾子鏈的結(jié)構(gòu)，鏈輪的分度圓、齒頂圓、齒根圓，鏈輪的構(gòu)造及材料，鏈傳動(dòng)的布置，鏈傳動(dòng)的失效形式。掌握鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性。設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)傳動(dòng)是如何確定鏈條型號(hào)（及鏈號(hào)）。

第五十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第一節(jié)鏈條

常用的鏈條有滾子鏈、套筒鏈和齒形鏈。

鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)來(lái)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取為偶數(shù)，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。第五十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第二節(jié)鏈輪

鏈輪的結(jié)構(gòu)如圖3－20所示。小直徑鏈輪可制成實(shí)心［圖3－20（a）］；中等直徑的鏈輪可制成孔板式［圖3－20(b)］；直徑較大的鏈輪可設(shè)計(jì)為組合式［圖3－20(c)］，組合式鏈輪的齒圈磨損后可以更換。

鏈輪輪轂部分的尺寸參考帶輪

第五十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。鏈輪的齒形

鏈輪的齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)而自由地進(jìn)入和退出嚙合，并便于加工。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1244-85）規(guī)定的滾子鏈鏈輪的端面齒形如圖3－19所示，它由三段圓弧()和一段直線(xiàn)(bc)組成。第五十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。鏈輪主要尺寸的計(jì)算公式：鏈輪上鏈的滾子中心所在圓稱(chēng)為分度圓。分度圓直徑：mm（3－23）齒頂圓直徑：mm（3－24）齒根圓直徑：mm（3－25）式中dr--滾子直徑，mm；

z--齒數(shù)；

p--鏈的節(jié)距，mm第六十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

鏈輪齒應(yīng)有足夠的接觸強(qiáng)度和耐磨性，故齒面多經(jīng)熱處理。小鏈輪的嚙合數(shù)比大鏈輪多，所受沖擊力也大，故所用材料須優(yōu)于大鏈輪。常用的鏈輪材料有碳鋼如Q235、Q275、45號(hào)鋼、ZG310－570，灰鑄鐵如HT200等，重要的鏈輪可采用合金鋼，如15Cr、40Cr、35CrMo等。第六十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第三節(jié)鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)可視為鏈繞在多邊形輪上的情況。由于鏈條是剛性鏈節(jié)用銷(xiāo)軸鉸接而成，當(dāng)鏈繞在鏈輪上時(shí)，鏈節(jié)與鏈輪嚙合區(qū)段的鏈條將曲折成正多邊形的一部分（圖3－22）。視鏈輪為正多邊形，其邊長(zhǎng)相當(dāng)于鏈節(jié)距p（mm），邊數(shù)相當(dāng)于鏈輪齒數(shù)z。第六十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。傳動(dòng)時(shí)，鏈輪每轉(zhuǎn)一周，鏈條轉(zhuǎn)過(guò)z·p的長(zhǎng)度，當(dāng)兩鏈輪轉(zhuǎn)速（r/min）分別為n1和n2時(shí)，鏈條的平均速度為：

m/s（3－26）

平均傳動(dòng)比：（3－27）式中n1、n2--主、從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速，r/min；

z1、z2--主、從動(dòng)鏈輪齒數(shù)實(shí)際上，由于鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)，其瞬時(shí)鏈速及瞬時(shí)傳動(dòng)比是不斷地呈周期性變化的。第六十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第四節(jié)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第六十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（－）鏈傳動(dòng)的失效形式

鏈輪比鏈條的強(qiáng)度高、工作壽命長(zhǎng)，故設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)考慮鏈條的失效。鏈傳動(dòng)的主要失效形式有以下幾種。

（1）鏈條疲勞損壞在鏈傳動(dòng)中，鏈條兩邊拉力不相等。在變載荷作用下，經(jīng)過(guò)一定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，鏈板將產(chǎn)生疲勞損壞，如發(fā)生疲勞斷裂，滾子表面發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。在正常潤(rùn)滑條件下，疲勞破壞常是限定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。（2）鏈條鉸鏈磨損潤(rùn)滑密封不良時(shí)，極易引起鉸鏈磨損，鉸鏈磨損后鏈節(jié)變長(zhǎng)，容易引起跳齒或脫鏈。從而降低鏈條的使用壽命。（3）多次沖擊破壞受重復(fù)沖擊載荷或反復(fù)起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)時(shí)，滾子套筒和銷(xiāo)軸可能在疲勞破壞之前發(fā)生沖擊斷裂。（4）膠合潤(rùn)滑不當(dāng)或速度過(guò)高時(shí)，使銷(xiāo)軸和套筒之間的潤(rùn)滑油膜受到破壞，以致工作表面發(fā)生膠合。膠合限定了鏈傳動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速。（5）靜力拉斷若載荷超過(guò)鏈條的靜力強(qiáng)度時(shí)，鏈條就被拉斷。這種拉斷常發(fā)生于低速重載或嚴(yán)重過(guò)載的傳動(dòng)中。第六十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（二）功率曲線(xiàn)Pc≤［P0］=P0KzKp（3－28）

式中Pc--計(jì)算功率，Pc=KAP，kW；

KA為工況系數(shù)，見(jiàn)表3－13；

P--傳動(dòng)功率，kW；

Kz--小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見(jiàn)表3－14；

Kp―多排鏈系數(shù)，根據(jù)排數(shù)zp查表3－15；

P0

由功率曲線(xiàn)圖查得。圖中表明功率P0、轉(zhuǎn)速n1、鏈號(hào)之間的關(guān)系。第六十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（三）鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

鏈條是由專(zhuān)門(mén)工廠(chǎng)制造的，因此設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí)，主要是根據(jù)傳動(dòng)的用途、傳遞的功率、大小鏈輪轉(zhuǎn)速、工作狀況等，選擇鏈條的型號(hào)，確定鏈輪的齒數(shù)、鏈節(jié)距、鏈節(jié)數(shù)、排數(shù)，確定兩軸的中心距等。

鏈傳動(dòng)速度一般分為低速（v<0.6m/s），中速（v=0.6～8m/s）和高速（v>8m/s）。對(duì)于中、高速鏈傳動(dòng)，通常按許用傳動(dòng)功率曲線(xiàn)圖來(lái)選定鏈條規(guī)格，即采用以抗疲勞強(qiáng)度為主的防止多種失效形式的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；低速鏈傳動(dòng)，因抗拉靜強(qiáng)度問(wèn)題而破壞的概率很大，故常按抗拉靜強(qiáng)度計(jì)算。第六十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。1、≥0.6m/s的鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定鏈輪齒數(shù)z1、z2由上節(jié)分析可知，為使鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，小鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)少。對(duì)于滾子鏈，可按鏈速由表3－16選取z1，然后按傳動(dòng)比確定大鏈輪的齒數(shù)z2=iz1。大鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)多，一般應(yīng)使z2≤120。一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)，而鏈輪齒數(shù)最好選取奇數(shù)。這樣可使磨損較均勻。表3－16小鏈輪齒數(shù)z1鏈速v(m/s)<0.60.6--33--8>8z1>=13>=17>=21>=25第六十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

（2）初定中心距a0

若鏈傳動(dòng)中心距過(guò)小，則小鏈輪上的包角也小，同時(shí)嚙合的鏈輪齒數(shù)也減少；若中心距過(guò)大，則易使鏈條抖動(dòng)。一般可取中心距a0=（30～50）p，最大中心距amax≤80p。第六十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（3）選定鏈型號(hào)、確定鏈節(jié)距根據(jù)傳遞的功率和小鏈輪轉(zhuǎn)速，由圖3－23或圖3-24的功率曲線(xiàn)選定鏈的型號(hào)及相應(yīng)的節(jié)距數(shù)值。鏈的節(jié)距越大，其承載能力越高。節(jié)距越大、鏈輪轉(zhuǎn)速越高時(shí)沖擊也越大。因此，設(shè)計(jì)時(shí)在滿(mǎn)足傳動(dòng)功率情況下，應(yīng)盡可能選用小節(jié)距的鏈，高速重載時(shí)可選用小節(jié)距多排鏈。第七十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（4）確定鏈節(jié)數(shù)、實(shí)際中心距

鏈條長(zhǎng)度用鏈的節(jié)數(shù)LP表示，按帶傳動(dòng)求帶長(zhǎng)的公式可導(dǎo)出：（3－30）

式中p--鏈條節(jié)距，mm；

a0--初定中心距，mm，由此算出的鏈節(jié)數(shù)，須圓整為整數(shù)，最好取為偶數(shù)。運(yùn)用上式可解得由節(jié)數(shù)LP求中心距a的公式：

（3-31）第七十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

（5）驗(yàn)算鏈速

為了控制傳動(dòng)的動(dòng)載荷與噪聲，需對(duì)鏈速加以限制，一般要求v≤15m/s。

第七十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（6）計(jì)算對(duì)軸的作用力鏈作用在軸上的壓力可近似為

（3－32）

式中KQ--壓軸力系數(shù)，一般取1.2～1.3,有沖擊、振動(dòng)時(shí)取大值；

F--傳動(dòng)中的圓周力，N；

P--傳遞的功率，kW；v--鏈速，m/s。第七十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（7）鏈輪幾何尺寸計(jì)算及繪制零件工作圖。第七十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2．<0.6m/s低速鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

對(duì)于v<0.6m/s的低速鏈傳動(dòng)，其主要失效形式是鏈條靜力拉斷，故應(yīng)按靜拉強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)傳動(dòng)的條件，可先參考圖3－23或圖3-24初步選擇型號(hào)，然后進(jìn)行校核，公式為（3－33）式中S--靜強(qiáng)度安全系數(shù)；

Q--鏈條的極限拉伸載荷，N，根據(jù)初選型號(hào)查表3－12；

KA--工況系數(shù)，見(jiàn)表3－13；

F--傳動(dòng)中的圓周力，N。第七十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第五節(jié)鏈傳動(dòng)的布置和張緊裝置第七十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。(一)鏈傳動(dòng)的布置

鏈傳動(dòng)的兩軸應(yīng)平行，兩鏈輪應(yīng)位于同一平面內(nèi)。一般宜采用水平或接近水平的布置，并使松邊在下邊。

第七十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。(二)鏈傳動(dòng)的張緊

鏈傳動(dòng)張緊的目的主要是避免垂度過(guò)大時(shí)嚙合不良，同時(shí)也可減小鏈條振動(dòng)及增大鏈條與鏈輪的嚙合包角。張緊方法很多：

1.增大兩輪中心距。

第七十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2.用張緊裝置張緊，如圖3－26所示，張緊輪直徑稍小于小鏈輪直徑，并置于松邊靠近小鏈輪。第七十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。例題：

例3－2用P=7.5kW，n1=1450r/min的Y型電動(dòng)機(jī)，通過(guò)鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)一機(jī)械，傳動(dòng)比為i=3.1，試設(shè)計(jì)此鏈傳動(dòng)。

第八十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。解：（1）鏈輪齒數(shù)假定＝3～8m/s，由表3－16選z1＝21。大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.1×21=65.1，取奇數(shù)z2=65。（2）初定中心距取a0=40p。（3）鏈條節(jié)數(shù)由式（3－30）得：

選取LP=124（節(jié)）。第八十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（4）計(jì)算功率Pc由表3-13查得KA=1.3故：

Pc=KAP=1.3×7.5=9.75kW（5）鏈條節(jié)距由式（3－28）：P0=Pc/Kz

KLKP由表3－14得Kz＝1.12；由表3-15得KP=1.7（選用雙排鏈，若用單排鏈，則鏈條的節(jié)距較大，因而鏈速也較大），故P0=9.75/1.12×1.7=5.12kW查圖（3－23），選用08A鏈，即p=12.7mm。第八十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（6）實(shí)際中心距：將中心距設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的，不必計(jì)算實(shí)際中心距?？傻茫篴≈a0=40p=40×12.7=508mm（7）驗(yàn)算鏈速：由式（3－26）得：符合原來(lái)假定。（8）作用在軸上的力：Q=1.3FF=1000×P/v=1000×7.5/6.54=1160NQ=1.3×1162=1510N第八十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。①分度圓直徑：

②齒頂圓直徑：

③齒根圓直徑：由表3－12知：dr=7.95mmdf1=d1-dr=85.21-7.95=77.3mmdf2=d2-dr=262.87-7.95=254.9mm（9）鏈輪主要尺寸第八十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第四章蝸桿傳動(dòng)一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)、類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合二、蝸桿傳動(dòng)的失效形式及原因三、蝸桿渦輪的常用材料與結(jié)構(gòu)四、蝸桿傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑與維護(hù)第八十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)、類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合蝸桿傳動(dòng)由蝸桿1和蝸輪2（圖3－14）組成，用于傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，兩軸線(xiàn)投影夾角為90度。在蝸桿傳動(dòng)中，通常是蝸桿主動(dòng)，蝸輪從動(dòng)。設(shè)主動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)速為n1。頭數(shù)為z1，從動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)速為n2。、齒數(shù)為z2，則蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比為圖3-14蝸桿傳動(dòng)組成第八十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。1.蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)

①可用較緊湊的一級(jí)傳動(dòng)得到很大的傳動(dòng)比。因?yàn)橐话阄仐U的頭數(shù)=1、2、4、6，蝸輪齒數(shù)=29～83，故單級(jí)蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可達(dá)83。②傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲。由于蝸桿為連續(xù)的螺旋，它與蝸輪嚙合是連續(xù)的，因此，蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)而無(wú)噪聲。③具有自鎖性。適當(dāng)設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)可以作成只能以蝸桿為主動(dòng)件，而不能以蝸輪為主動(dòng)件的傳動(dòng)，這種特性稱(chēng)為蝸桿傳動(dòng)的自鎖。具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，可用于手動(dòng)的簡(jiǎn)單起重設(shè)備中，以防止吊起的重物因自重而自動(dòng)下墜，保證安全生產(chǎn)。第八十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

④效率低。對(duì)于普通蝸桿傳動(dòng)，開(kāi)式傳動(dòng)的效率僅為0.6-0.7，閉式傳動(dòng)的效率在0.7—0.92之間；對(duì)于具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率僅為0.4-0.5。因此蝸桿傳動(dòng)不適用于大功率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤有軸向分力。蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿和蝸輪都有軸向分力，該力將使蝸桿和蝸輪軸沿各自軸線(xiàn)方向移動(dòng)，故兩軸上都要安裝能夠承受軸向載荷的軸承。⑥制造蝸輪需用貴重的青銅，成本較高。第八十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2、蝸桿渦輪傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合

根據(jù)蝸桿的形狀，蝸桿傳動(dòng)分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)等。圓柱蝸桿傳動(dòng)又分為普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)。常用的普通圓柱蝸桿是用車(chē)刀加工的（圖3-15）軸向齒廓（在通過(guò)軸線(xiàn)的軸向A-A面內(nèi)的齒廓）為齒條形的直線(xiàn)齒廓，法向齒廓（在法向NN截面內(nèi)的齒廓）為曲線(xiàn)齒廓，而垂直于軸線(xiàn)的平面與齒廓的交線(xiàn)為阿基米德螺旋線(xiàn)，故稱(chēng)為阿基米德蝸桿。其蝸輪是一具有凹弧齒槽的斜齒輪。由于這種蝸桿加工簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用廣泛。第八十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

圓弧圓柱蝸桿（圖3-16）的軸向齒廓為凹圓弧形，相配蝸輪的齒廓為凸圓弧形。在中間平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪形成凹凸齒廓配合。具有效率高（達(dá)0.90以上）、承載能力大（約為普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的1.5-2.5倍）、傳動(dòng)比范圍大、體積小等優(yōu)點(diǎn)，適用于高速重載傳動(dòng)，并有逐漸替代普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的趨勢(shì)。環(huán)面蝸桿（圖3-17）的軸向齒廓為以凹圓弧為母線(xiàn)的內(nèi)凹旋轉(zhuǎn)曲面。環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具有效率高（高達(dá)0.90-0.95）、承載能力大（約為普通圓柱朗桿傳動(dòng)的2-4倍）、體積小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但需要較高的制造和安裝精度。環(huán)面渦桿傳動(dòng)應(yīng)用日益廣泛。第九十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

式中——蝸桿上節(jié)點(diǎn)的線(xiàn)速度，m/s;——蝸桿的螺旋升角;——蝸桿直徑,有標(biāo)準(zhǔn)值;,mm;——蝸桿轉(zhuǎn)速,r/min;二、蝸桿傳動(dòng)的失效形式及原因用桿傳動(dòng)的工作情況與齒輪傳動(dòng)相似，其失效形式也有磨損、膠合、疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷等。在蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿與蝸輪工作齒面間存在著相對(duì)滑動(dòng)，相對(duì)滑動(dòng)速度Vs按下式計(jì)算：第九十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

由上式可見(jiàn)，Vs值較大，而且這種滑動(dòng)是沿著齒長(zhǎng)方向產(chǎn)生的，所以容易使齒面發(fā)生磨損及發(fā)熱，致使齒面產(chǎn)生膠合而失效。因此，蝸桿傳動(dòng)最易出現(xiàn)的失效形式是磨損和膠合。當(dāng)蝸輪齒圈的材料為青銅時(shí)，齒面也可能出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。在開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸輪齒面遭受?chē)?yán)重磨損而使輪齒變薄，從而導(dǎo)致輪齒的折斷。在一般情況下，由于蝸輪材料強(qiáng)度較蝸桿低，故失效大多發(fā)生在蝸輪輪齒上。避免蝸桿傳動(dòng)失效的措施有：供給足夠的和抗膠合性能好的潤(rùn)滑油；采用有效的散熱方式；提高制造和安裝精度；選配適當(dāng)?shù)奈仐U和蝸輪副的材料等。第九十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

三、蝸桿蝸輪的常用材料與結(jié)構(gòu)1.蝸桿蝸輪的材料

根據(jù)蝸桿傳動(dòng)的失效特點(diǎn)，蝸桿蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，而且還要有良好的減磨性（即摩擦系數(shù)?。?、耐磨性和抗膠合的能力。實(shí)踐表明，比較理想的材料組合是淬硬并經(jīng)過(guò)磨制的鋼制蝸桿配以青銅蝸輪齒圈。第九十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。(1)蝸桿材料

對(duì)高速重載的傳動(dòng)，蝸桿材料常用合金滲碳鋼（如20Cr、20CrMnTi等）滲碳淬火；表面硬度達(dá)HRC56～HRC62，并經(jīng)磨削；對(duì)中速中載的傳動(dòng)，蝸桿材料可用調(diào)質(zhì)鋼（如45、35CrMo、40Cr、40CrNi等）表面淬火，表面硬度為HRC45—HRC55，也需磨削；低速不重要的蝸桿可用45鋼調(diào)質(zhì)處理，其硬度為HBS220～HBS300。

（2）蝸輪材料蝸桿傳動(dòng)的失效主要是由較大的齒面相對(duì)滑動(dòng)速度Vs引起的。Vs越大，相應(yīng)需要選擇更好的材料。因而，Vs是選擇材料的依據(jù)。第九十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

對(duì)滑動(dòng)速度較高（vs=5—25m／s）、連續(xù)工作的重要傳動(dòng)，蝸輪齒圈材料常用錫青銅如ZCusn10PI或ZCusn5Pb5Zns等，錫青銅的減摩性、耐磨性和抗膠合性能以及切削性能均好，但強(qiáng)度較低，價(jià)格較貴；對(duì)vs≤6～10m／s的傳動(dòng)，蝸輪材料可用無(wú)錫青銅ZCuAll0Fe3或錳黃銅ZCuZn38MnZPbZ等，這兩種材料的強(qiáng)度高，價(jià)格較廉，但切削性能和抗膠合性能不如錫青銅;vs≤2m/s且直徑較大的蝸輪，可采用灰鑄鐵HT150或HT1200等。另外，也有用尼龍或增強(qiáng)尼龍來(lái)制造蝸輪的。第九十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

2．蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)（1）蝸桿的結(jié)構(gòu)蝸桿一般都與軸制成一體，稱(chēng)為蝸桿軸。只有當(dāng)蝸桿直徑較大（蝸桿齒根圓直徑；與軸徑d之比大于1．7）時(shí)，才采用蝸桿齒圈和軸分開(kāi)制造的形式，以利于節(jié)省材料和便于加工。蝸桿軸有車(chē)制蝸桿和銑制蝸桿兩種形式（圖3－18），其結(jié)構(gòu)因加工工藝要求而有所不同，其中銑制蝸桿的d＞，故剛度較好。(2)渦輪的結(jié)構(gòu)渦輪的結(jié)構(gòu)有整體式和組合式兩種。第九十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

整體式〔圖3-19(a)]蝸輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但直徑大時(shí)青銅蝸輪的成本較高，適用于蝸輪分度圓直徑小于100mm的青銅蝸輪和任意直徑的鑄鐵蝸輪。組合式蝸輪由齒圈和輪芯兩部分組成。齒圈用青銅制造，輪芯用鑄鐵或鑄鋼制造，以節(jié)省貴重的青銅。組合式蝸輪輪芯和齒圈的聯(lián)接方式有三種：壓配式[圖3-19(b)]、螺栓聯(lián)接式[圖3-19(c)]、組合澆注式。第九十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

四、蝸桿傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑與維護(hù)1．蝸桿傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑

蝸桿傳動(dòng)一般用油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑方式有油浴潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑兩種。一般vs＜10m／s的中、低速蝸桿傳動(dòng)，大多采用油浴潤(rùn)滑；vs＞10m／s的蝸桿傳動(dòng)，采用噴油潤(rùn)滑，這時(shí)仍應(yīng)使蝸桿或蝸輪少量浸油。

2、蝸桿傳動(dòng)裝置的散熱在蝸桿傳動(dòng)中．由于摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量。對(duì)開(kāi)式和短時(shí)間斷工作的蝸稈傳動(dòng)，因其熱量容易散失．故不必考慮散熱問(wèn)題。但對(duì)于閉式傳動(dòng)，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散逸出去．將因油溫不斷升高第九十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

而使?jié)櫥驼扯认陆?，減弱潤(rùn)滑效果，增大摩擦磨損，甚至發(fā)生膠合。所以，對(duì)于閉式蝸桿傳動(dòng)，必須采取合適的散熱措施，使油溫穩(wěn)定在一規(guī)定的范圍內(nèi)。通常要求不超過(guò)75～85℃。常用的散熱措施有：（1）、在箱體外表面鑄出或焊上散熱片以增加散熱面積；（2）、在蝸桿軸端設(shè)風(fēng)扇[圖3-20(a)]，加速空氣流通以增大散熱系數(shù)；（3）、在箱體內(nèi)裝設(shè)蛇形水管[圖3-20(b)]．利用循環(huán)水進(jìn)行冷卻；（4）、采用壓力噴油循環(huán)潤(rùn)滑，利用冷卻器將潤(rùn)滑油冷卻。完第九十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-15普通圓柱蝸桿傳動(dòng)第一百頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-16圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)圖3-17環(huán)面蝸桿傳動(dòng)第一百零一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-18蝸桿的結(jié)構(gòu)第一百零二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-19渦輪的結(jié)構(gòu)第一百零三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-20蝸桿傳動(dòng)裝置的散熱措施第一百零四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。第四章軸與聯(lián)軸器一、軸的分類(lèi)、材料、結(jié)構(gòu)

二、聯(lián)軸器的功用、分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)及選用第一百零五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。一、軸的分類(lèi)、材料、結(jié)構(gòu)1．軸的分類(lèi)所有的回轉(zhuǎn)零件，如帶輪、齒輪和蝸輪等都必須用軸來(lái)支承才能進(jìn)行工作。因此軸是機(jī)械中不可缺少的重要零件。根據(jù)承受載荷的不同，軸可分為三類(lèi)：心軸、傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)軸。心軸是只承受彎曲作用的軸，圖3-21所示火車(chē)軸輪就是心軸。圖3-21火車(chē)輪軸第一百零六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。傳動(dòng)軸主要承受扭轉(zhuǎn)作用、不承受或承受很小的彎曲作用，圖3-22所示的汽車(chē)變速箱與后橋間的軸就是傳動(dòng)軸；轉(zhuǎn)軸是同時(shí)承受彎曲和扭轉(zhuǎn)作用的軸，圖3-23所示的減速器輸入軸即為轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸是機(jī)械中最常見(jiàn)的軸。據(jù)軸線(xiàn)的幾何形狀，軸還可分為直軸、曲軸和軟軸三類(lèi)。軸線(xiàn)為直線(xiàn)的軸稱(chēng)為直軸，圖3-21-圖3-23所示的軸都是直軸，它是機(jī)械中最常用的軸；圖3-24所示的軸稱(chēng)為曲軸，它主要用于需要將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)相互進(jìn)行轉(zhuǎn)換的機(jī)械（如內(nèi)燃機(jī)、沖床等）中；圖3-25所示的軸稱(chēng)為軟軸，它的主要特點(diǎn)是b良好的撓性，常用于醫(yī)療器械、汽車(chē)?yán)锍瘫砗碗妱?dòng)的手持小型機(jī)具（如鉸孔機(jī)等）的傳動(dòng)等。第一百零七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2．軸的材料軸的常用材料是碳鋼和合金鋼，球墨鑄鐵也有應(yīng)用。碳鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性小，并能通過(guò)熱處理改善其綜合力學(xué)性能，故應(yīng)用很廣。合金鋼具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)越的淬火性能，但其價(jià)格較貴，對(duì)應(yīng)力集中比較敏感。常用于要求減輕質(zhì)量、提高軸頸耐磨性及在非常溫條件下工作的軸。形狀復(fù)雜的曲軸和凸輪軸，也可采用球墨鑄鐵制造。球墨鑄鐵具有價(jià)廉、應(yīng)力集中不敏感、吸振性好和容易鑄成復(fù)雜的形狀等優(yōu)點(diǎn)，但鑄件的品質(zhì)不易控制。第一百零八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3．軸的結(jié)構(gòu)軸由軸頭、軸頸和軸身三部分組成（圖3－26）。軸上安裝零件的部分稱(chēng)為軸頭；軸上被軸承支承的部分稱(chēng)為軸頸；連接軸頭和軸頸的過(guò)渡部分稱(chēng)為軸身。軸上直徑變化所形成的階梯稱(chēng)為軸肩（單向變化）或軸環(huán)（雙向變化），用來(lái)防止零件軸向移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。軸向固定方法還有靠軸端擋圈固定，靠圓螺母固定，靠緊定螺釘固定等。一般軸上要開(kāi)設(shè)鍵槽，通過(guò)鍵聯(lián)接使零件與軸一起旋轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)軸上零件的周向固定。周向固定的方法還有過(guò)盈配合、銷(xiāo)聯(lián)接等。采用銷(xiāo)聯(lián)接時(shí)需在軸上開(kāi)孔，對(duì)軸的強(qiáng)度有較大削弱。第一百零九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。二、聯(lián)軸器的功用、分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)及選用1．聯(lián)軸器的功用聯(lián)軸器用來(lái)聯(lián)接兩根軸，使它們一起旋轉(zhuǎn)以傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器是一種固定聯(lián)接裝置，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中被聯(lián)接的兩根軸始終一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不能脫開(kāi)；只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)并把聯(lián)軸器拆開(kāi)的情況下，才能把兩軸分開(kāi)。2．聯(lián)軸器的分類(lèi)按照有無(wú)補(bǔ)償軸線(xiàn)偏移能力，可將聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類(lèi)型。第一百一十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（1）剛性聯(lián)軸器

剛性聯(lián)軸器沒(méi)有補(bǔ)償軸線(xiàn)偏移的能力。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，承載能力大，成本低，適用于載荷平穩(wěn)、兩軸對(duì)中良好的場(chǎng)合。常用的剛性聯(lián)軸器有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。凸緣聯(lián)軸器如圖3－27（a）所示，由兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器1、3分別用鍵與兩軸相聯(lián)接，然后用螺栓組2將1、3聯(lián)接在一起，從而將兩軸聯(lián)接在一起。GY型由鉸制孔用螺栓對(duì)中，拆裝方便，傳遞轉(zhuǎn)矩大；GYD型采用普通螺栓聯(lián)接，靠凸樣對(duì)中，制造成本低，但裝拆時(shí)軸需作軸向移動(dòng)。第一百一十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（2）撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器分為無(wú)彈性元件和有彈性元件兩種。無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器只具備補(bǔ)償軸線(xiàn)偏移的能力，不具備緩沖吸振的能力。滑塊聯(lián)軸器[圖3-27（b）]就是無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器，它是由兩個(gè)帶有一字凹槽的半聯(lián)軸器1、3和帶有十字凸樣的中間滑塊2組成，利用凸榫與凹槽相互嵌合并做相對(duì)移動(dòng)補(bǔ)償徑向偏移。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器包括彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器等，由于有彈性套柱等彈性元件，因此不僅具備補(bǔ)償軸線(xiàn)偏移的能力，而且能夠緩沖吸振。彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的構(gòu)造[圖3-27（c）]與凸緣聯(lián)軸器相似，所不同的是用帶有彈性套的柱銷(xiāo)代替了螺栓，工作時(shí)用彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，可利用彈性套的變第一百一十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。形補(bǔ)償兩軸間的偏移，緩和沖擊和吸收振動(dòng)。它制造簡(jiǎn)單，維修方便。適用于啟動(dòng)及換向頻繁的高、中速的中、小轉(zhuǎn)矩軸的聯(lián)接。3．聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)及選用聯(lián)軸器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)根據(jù)工作條件選擇合適的類(lèi)型，然后根據(jù)轉(zhuǎn)矩、軸徑及轉(zhuǎn)速選擇型號(hào)。（1）聯(lián)軸器類(lèi)型的選擇根據(jù)工作載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、兩軸相對(duì)偏移的大小和形式、環(huán)境狀況、使用壽命、裝拆維護(hù)和經(jīng)濟(jì)性等方面的因素，選擇合適的類(lèi)型。第一百一十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（2）聯(lián)軸器的型號(hào)選擇

聯(lián)軸器的型號(hào)是根據(jù)所傳遞的轉(zhuǎn)矩、工作轉(zhuǎn)速和軸的直徑，從聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選用的。選擇的型號(hào)應(yīng)滿(mǎn)足三個(gè)條件：計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)不超過(guò)所選型號(hào)的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩；工作轉(zhuǎn)速應(yīng)不超過(guò)所選型號(hào)的許用轉(zhuǎn)速；軸的直徑應(yīng)在所選型號(hào)的孔徑范圍之內(nèi)?？紤]到機(jī)器起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的慣性力和工作中可能出現(xiàn)的過(guò)載，為安全起見(jiàn)，將聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩T乘以一個(gè)大于1的系數(shù)K，并稱(chēng)為計(jì)算轉(zhuǎn)矩，用Tc表示，Tc=KT第一百一十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。式中K——載荷情況系數(shù)，決定于原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)的種類(lèi)，可查表確定；T——聯(lián)軸器的名義轉(zhuǎn)矩，T＝9550P/N。第一百一十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。例3-1一電動(dòng)機(jī)經(jīng)一齒輪減速器驅(qū)動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)。電動(dòng)機(jī)額定功率P=3kw，轉(zhuǎn)速n＝960r／min，電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑d1=32mm，外伸長(zhǎng)度L1=80mm，減速器輸人軸的直徑d2＝28mm，外伸長(zhǎng)度L2=60mm。電動(dòng)機(jī)和減速器輸人軸的軸端均為圓柱形，試選擇電動(dòng)機(jī)和減速器之間的聯(lián)軸器。解（1）選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型由于電動(dòng)機(jī)和減速器的兩軸，在安裝時(shí)比較不易保證嚴(yán)格對(duì)中，所以選用應(yīng)用十分廣泛的彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。

第一百一十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（2）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩TcTc=KTT=9550P/N=（9550*3）/960=30（N.m）查得工作情況系數(shù)K=1.5，則計(jì)算轉(zhuǎn)矩為T(mén)c＝1.5X30＝45（N·m）（3）選取聯(lián)軸器的型號(hào)查表3．2彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選取TLS型，兩軸直徑均與標(biāo)準(zhǔn)相符，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩Tn=125N·m＞Tc=45N·m，最高許用轉(zhuǎn)速［n]=3600r／min＞n＝960r／min，所選聯(lián)軸器合用。第一百一十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-32汽車(chē)的傳動(dòng)軸圖3-23減速器輸入軸圖3-24曲軸圖3-25軟軸第一百一十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-26軸的結(jié)構(gòu)第一百一十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-27聯(lián)軸器第一百二十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。一、滑動(dòng)軸承的分類(lèi)、常用材料、滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑二、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、類(lèi)型、代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)及類(lèi)型選擇三、滾動(dòng)軸承的輪滑、密封與維護(hù)第五章軸承軸承是支承軸的部件。軸承一般安裝在機(jī)架上或機(jī)器的軸承座孔中，有些軸承與機(jī)架做成一體。根據(jù)工作時(shí)摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩大類(lèi)。第一百二十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。一、滑動(dòng)軸承的分類(lèi)、常用材料、滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑1.滑動(dòng)軸承的分類(lèi)(1)整體式向心滑動(dòng)軸承整體式向心滑動(dòng)軸承（圖3－28）由軸承座和壓人軸承座孔內(nèi)的軸套組成，靠螺栓固定在機(jī)架上。整體式向心滑動(dòng)軸承的頂部裝油杯,最單的結(jié)構(gòu)是無(wú)油杯及軸套的。圖3-28整體式向心滑動(dòng)軸承第一百二十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

（2）剖分式向心滑動(dòng)軸承

剖分式向心滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)如圖3-29所示。它由軸承座、軸承蓋、上軸瓦、下軸瓦、雙頭螺柱、螺母、調(diào)整墊片和潤(rùn)滑裝置等組成。為了便于裝配時(shí)的對(duì)中和防止橫向錯(cuò)動(dòng)，在其剖分面上設(shè)置有階梯形止口。剖分式向心滑動(dòng)軸承軸的裝拆方便，軸瓦磨損后可用減薄剖分面的墊片厚度來(lái)調(diào)整間隙，因此應(yīng)用廣泛。第一百二十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。2．滑動(dòng)軸承的常用材料

滑動(dòng)軸承中直接與軸接觸的部分是軸瓦。為了節(jié)省貴重金屬等原因，常在軸瓦內(nèi)壁上澆鑄一層減摩材料，稱(chēng)作軸承襯。這時(shí)軸承襯與軸頸直接接觸，而軸瓦只起支承軸承襯的作用。常用的軸瓦（軸承襯）材料有三大類(lèi)：（1）金屬材料應(yīng)用最廣泛、性能最好的金屬材料是錫基軸承合金、鉛基軸承合金和銅基軸承合金。錫基軸承合金、鉛基軸承合金（如ZSnsbllCu6、ZPbsb16Sn16CuZ等）由于耐磨性、抗膠合能力、跑合性、導(dǎo)熱性、對(duì)潤(rùn)滑油的親和性及塑性都好。但是強(qiáng)度低、價(jià)格貴，通常是澆鑄在青銅、鑄鋼或鑄鐵的軸瓦上，作軸承襯用。

第一百二十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。（2）非金屬材料包括塑料、橡膠及硬木等，而以塑料應(yīng)用最多。塑料軸承具有很好的耐腐蝕性、減摩性和吸振作用。如在塑料中加人石墨或二硫化鋁等添加劑，則具有自潤(rùn)性。缺點(diǎn)是承載能力低、熱變形大及導(dǎo)熱性差。它們適用于輕載、低速及工作溫度不高的場(chǎng)合。（3）粉末合金粉末合金又稱(chēng)金屬陶瓷，含油軸承就是用粉末合金材料制成的，有鐵一石墨和青銅一石墨兩種。前者應(yīng)用較廣且價(jià)廉。含油軸承的優(yōu)點(diǎn)是在間歇工作的機(jī)械上、可以長(zhǎng)時(shí)間不加潤(rùn)滑油；缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低，貯油量有限。適用于載荷平穩(wěn)、速度較低的場(chǎng)合。第一百二十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

3．滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑

（1）潤(rùn)滑劑最常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩類(lèi)，另外還有石墨、二硫化鋁等。潤(rùn)滑油的內(nèi)摩擦系數(shù)小，流動(dòng)性好，是滑動(dòng)軸承中應(yīng)用最廣的一種潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油分礦物油、植物油和動(dòng)物油三種。其中礦物油（主要是石油產(chǎn)品）資源豐富，價(jià)格便宜，適用范圍廣且穩(wěn)定性好（不易變質(zhì)），所以礦物油的應(yīng)用廣泛。潤(rùn)滑脂俗稱(chēng)黃干油，它的流動(dòng)性小，不易流失，因此軸承的密封簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑脂不需經(jīng)常補(bǔ)充。但其內(nèi)摩擦系數(shù)較大，效率較低，不宜用于高速軸承。

第一百二十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

石墨和二硫化鋁屬團(tuán)體潤(rùn)滑劑，它們能耐高溫和高壓，但附著力低和缺乏流動(dòng)性，故常以粉劑添加于潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂中，以改進(jìn)潤(rùn)滑性能。固體潤(rùn)滑劑適用于高溫和重載的場(chǎng)合。（2）潤(rùn)滑裝置常用的潤(rùn)滑裝置有油脂杯、油杯、油環(huán)潤(rùn)滑和壓力循環(huán)潤(rùn)滑等。旋蓋式油脂杯如圖3－30所示，當(dāng)旋緊杯蓋時(shí)，杯中的潤(rùn)滑脂便可擠到軸承中去。油杯供油量較少，主要用于低速輕載的軸承上。針問(wèn)式注油油杯如圖3－31所示，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，利用手柄處于鉛垂或水平位置時(shí)尺寸L1、L2的不同實(shí)第一百二十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。實(shí)現(xiàn)針閥閥桿的升降來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉供油閥門(mén)以實(shí)現(xiàn)供油，通過(guò)調(diào)節(jié)螺母改變閥門(mén)開(kāi)啟的大小來(lái)調(diào)節(jié)供油量的大小，用于要求供油可靠的潤(rùn)滑點(diǎn)上。油環(huán)潤(rùn)滑如圖3－32所示，隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的油環(huán)將潤(rùn)滑油帶到摩擦面上，只適用于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)并水平放置的軸承上。壓力循環(huán)潤(rùn)滑是利用油泵將潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)油管輸送到各軸承中去進(jìn)行潤(rùn)滑。它的優(yōu)點(diǎn)是潤(rùn)滑效果好，缺點(diǎn)是裝置復(fù)雜、成本高。壓力循環(huán)潤(rùn)滑適用于高速、重載或變載的重要軸承上。第一百二十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。二、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、類(lèi)型、代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)及類(lèi)型選擇1．滾動(dòng)軸承的構(gòu)造滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)如圖3－33所示，它由外圈1、內(nèi)圈2、滾動(dòng)體3和保持架4四部分組成。內(nèi)、外圈上都有滾道，滾動(dòng)體沿滾道滾動(dòng)保持架的作用；是把滾動(dòng)體彼此均勻地隔開(kāi)，避免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)互相碰撞和磨損。一般滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸配合較緊并隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈與軸承座孔或機(jī)座孔配合較松，固定不動(dòng)。第一百二十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

2．滾動(dòng)軸承的類(lèi)型按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滾動(dòng)軸承分為九大基本類(lèi)型，如圖3－34所示，它們的名稱(chēng)、類(lèi)型代號(hào)及主要特性如下：調(diào)心球軸承（類(lèi)型代號(hào)1）和調(diào)心滾子軸承（類(lèi)型代號(hào)2）均具有自動(dòng)調(diào)心功能，主要承受徑向載荷，同時(shí)也能承受少量的軸向載荷。但調(diào)心滾子軸承的承載能力大于調(diào)心球軸承。推力調(diào)心滾子軸承（類(lèi)型代號(hào)2）主要承受軸向載荷，同時(shí)也能承受少量的徑向載荷,該軸承為可分離型。圓錐滾子軸承（類(lèi)型代號(hào)3）和角接觸球軸承（類(lèi)型代號(hào)7）均能同時(shí)承受徑向和軸向載荷，通常成對(duì)使用，可以分裝于兩個(gè)支點(diǎn)或同裝于一個(gè)支點(diǎn)上，前者的承載能力大于后者。第一百三十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。推力球軸承（類(lèi)型代號(hào)5）只能承受軸向載荷，而且載荷作用線(xiàn)必須與軸線(xiàn)相重合，不允許有角偏位。有單列和雙列兩種類(lèi)型，單列只能承受單向推力，而雙列能承受雙向推力。高速時(shí)，因滾動(dòng)體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低?？捎糜谳S向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。深溝球軸承（類(lèi)型代號(hào)6）主要承受徑向載荷，同時(shí)也可承受一定的軸向載荷。當(dāng)轉(zhuǎn)速很高而軸向載荷不太大時(shí)，可代替推力球軸承承受純軸向載荷。圓柱滾子軸承（類(lèi)型代號(hào)N）和滾針軸承（類(lèi)型代號(hào)NA）均只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷。滾針軸承的承載能力大，徑向尺寸小，一般無(wú)保持架，因而滾針間有摩擦，極限轉(zhuǎn)速低。第一百三十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。3．滾動(dòng)軸承的代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)

按照GB/T272—93規(guī)定，滾動(dòng)軸承代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)和后置代號(hào)三段由左至右順序構(gòu)成并刻印在外圈端面上?；敬?hào)表示軸承的基本類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和尺寸，由類(lèi)型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)和內(nèi)徑代號(hào)由左至右順序組成。尺寸系列代號(hào)由寬（高）度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)由左至右順序組成，分別用一位數(shù)字表示。寬（高）度系列代號(hào)表示內(nèi)徑和外徑相同而寬（高）度不同的系列，當(dāng)寬（高）度系列代號(hào)為0時(shí)可省略；直徑系列代號(hào)表示同一內(nèi)徑、不同外徑的系列。第一百三十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。內(nèi)徑代號(hào)通常用兩位數(shù)字表示。一般情況下，內(nèi)徑d=內(nèi)徑代號(hào)X5mm；當(dāng)內(nèi)徑代號(hào)為00、of、02、03表示內(nèi)徑分別為10mm、12mm、15mm、17mm；當(dāng)內(nèi)徑d＜10mm，d=22mm、28mm、32mm及d＞500mm時(shí)的內(nèi)徑代號(hào)查有關(guān)手冊(cè)。

前置代號(hào)表示成套軸承的分部件，用字母表示。如L表示可分離軸承的分離內(nèi)圈或外圈、K表示滾子和保持架組件等。后置代號(hào)為補(bǔ)充代號(hào)，軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸公差、技術(shù)要求等有改變時(shí)，才在基本代號(hào)右側(cè)予以添加，一般用字母（或字母加數(shù)字）表示。第一百三十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

滾動(dòng)軸承的代號(hào)及意義舉例如下：71108表示角接觸球軸承，尺寸系列11（寬度系列1，直徑系列1），內(nèi)徑d=40mm。LN308為單列圓柱滾子軸承，可分離外圈，尺寸系列（0）3（寬度系列0，直徑系列3），內(nèi)徑40mm。4、滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇滾動(dòng)軸承的類(lèi)型應(yīng)根據(jù)軸承的受載情況、轉(zhuǎn)速、工作條件和經(jīng)濟(jì)性等來(lái)確定。第一百三十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

當(dāng)載荷較小而平穩(wěn)時(shí)，可選用球軸承；反之，宜選用滾子軸承。當(dāng)軸承僅承受徑向載荷時(shí)，應(yīng)選用向心軸承；當(dāng)只承受軸向載荷時(shí)，則應(yīng)選用推力軸承。同時(shí)承受徑向和軸向載荷的軸承，如以徑向載荷為主時(shí)應(yīng)選用深溝球軸承；徑向載荷和軸向載荷均較大時(shí)可選用圓錐滾子軸承或角接觸球軸承；軸向載荷比徑向載荷大很多或要求軸向變形小時(shí)，則應(yīng)選用接觸角較大的圓錐滾子軸承或角接觸球軸承，或選用推力軸承和向心軸承組合的支承結(jié)構(gòu)。球軸承的極限轉(zhuǎn)速比滾子軸承高，故在高速時(shí)宜選用球軸承；推力軸承的極限轉(zhuǎn)速很低，不宜用于高速。高速時(shí)應(yīng)選用外徑較小的軸承。當(dāng)軸工作時(shí)的彎曲變形較大，或兩軸承座孔的同軸度較差時(shí)，應(yīng)選用具有調(diào)心功能的調(diào)心軸承；當(dāng)軸承的徑向尺寸受限制時(shí)，可選用外徑較小的軸承，必要時(shí)還可選用滾針軸承；當(dāng)軸承的軸向尺寸受限制時(shí)則可選用窄軸承。在需要經(jīng)常裝拆或裝拆有困難的場(chǎng)合，可選用內(nèi)外圈能分離的軸承。第一百三十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。三、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑、密封與維護(hù)

1．滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑主要是潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩類(lèi)。潤(rùn)滑脂一般在裝配時(shí)加人，并每隔三個(gè)月加一次新的潤(rùn)滑脂，每隔一年對(duì)軸承部件徹底清洗一次，并重新充填潤(rùn)滑脂。當(dāng)采用潤(rùn)滑油時(shí)，供油方式有油浴潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑、噴油潤(rùn)滑、噴霧潤(rùn)滑等。油浴潤(rùn)滑是將軸承局部浸人潤(rùn)滑油中，油面不應(yīng)高于最低滾動(dòng)體的中心。滴油潤(rùn)滑是在油浴潤(rùn)滑基礎(chǔ)上，滴油補(bǔ)充潤(rùn)滑油的消耗，設(shè)置擋板控制油面不超過(guò)最低滾動(dòng)體的中心。為使滴油暢通，常選用粘度較小的潤(rùn)滑油。噴油潤(rùn)滑是用油泵將潤(rùn)滑油增壓后，經(jīng)油管和特別噴嘴向滾動(dòng)體供油，第一百三十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。流經(jīng)軸承的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)濾冷卻后循環(huán)使用。噴霧潤(rùn)滑是用壓縮空氣，將潤(rùn)滑油變成油霧送進(jìn)軸承，這種方式的裝置復(fù)雜，潤(rùn)滑軸承后的油霧可能散逸到空氣中，污染環(huán)境?？紤]到滾動(dòng)軸承的溫升等與軸承內(nèi)徑d和轉(zhuǎn)速n的乘積dn成比例，所以常根據(jù)dn值來(lái)選擇潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式，詳見(jiàn)有關(guān)資料。2、滾動(dòng)軸承的密封與維護(hù)密封的目的是將滾動(dòng)軸承與外部環(huán)境隔離，避免外部灰塵、水分等的侵人而加速軸承的磨損與銹蝕，防止內(nèi)部潤(rùn)滑劑的漏出而污染設(shè)備和增加潤(rùn)滑劑的消耗。常用的密封方式有氈圈密封、唇形密封圈密封、第一百三十七頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

溝槽密封、曲路密封、擋圈密封及毛氈圖加迷宮的組合密封等，如圖3－35所示。各種密封方式的原理、特點(diǎn)及適用場(chǎng)合如下：氈圈密封是利用安裝在梯形槽內(nèi)的氈圈與軸之間的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，用于脂潤(rùn)滑。唇形密封因密封原理與氈自密封相似，當(dāng)密封唇朝里時(shí)，目的是防止漏油；密封唇朝外時(shí)，主要目的是防止灰塵、雜質(zhì)進(jìn)人。這種密封方式既可用于脂潤(rùn)滑，也可用于油潤(rùn)滑。縫隙溝槽密封靠軸與蓋間的細(xì)小環(huán)形隙密封，環(huán)形隙內(nèi)充滿(mǎn)了潤(rùn)滑脂。間隙愈小愈長(zhǎng)，效果愈好。用于脂潤(rùn)滑。

第一百三十八頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。曲路密封是將旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間的間隙做成曲路（迷官）形式，在間隙中充填潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂以加強(qiáng)密封效果。擋圈密封主要用于內(nèi)密封、脂潤(rùn)滑。擋圈隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可利用離心力甩去油和雜物，避免潤(rùn)滑脂被油稀釋而流失及雜物進(jìn)入軸承。有時(shí)單一的密封方式滿(mǎn)足不了使用要求，這時(shí)可將上述密封方式組合起來(lái)使用。其中，氈圈加曲路的組合密封用得較多。完第一百三十九頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-29部分式向心滑動(dòng)軸承第一百四十頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-32旋蓋式油脂杯第一百四十一頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-31針閥式注油油杯第一百四十二頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-32油環(huán)潤(rùn)滑第一百四十三頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-34滾動(dòng)軸承的類(lèi)型第一百四十四頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。圖3-35滾動(dòng)軸承的密封第一百四十五頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。一、閉紋聯(lián)接類(lèi)型、標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)緊與防松二、普通平鍵的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)與選擇三、銷(xiāo)聯(lián)接第六章螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷(xiāo)聯(lián)接第一百四十六頁(yè)，編輯于星期日：十五點(diǎn)二分。

聯(lián)接的類(lèi)型很多，利用螺紋聯(lián)接件將不同的零件聯(lián)接起來(lái)，稱(chēng)為螺紋聯(lián)接；利用鍵