哈工大机械设计教材第四章其他常用链接课件.
哈工大机械设计制造及其自动化专业课程介绍
机械设计制造及其自动化专业课程介绍默认分类 2010-04-24 11:35:19 阅读61 评论0 字号：大中小订阅作者：船舶学院时间：2009-6-16 14:40:51“机电系统计算机控制”教学大纲(PUTER CONTROL OF ELECTRICAL MACHINE SYSTEMS)大纲编制：李哲教研室主任：李哲课程编码：课程名称：机电系统计算机控制教学性质：选修课适用专业：机械及近机类专业学时：30（26/4）学分：1.5一、课程的性质、目的与任务本课程是适应机电一体化的发展趋势而设立的，是机械设计制造及自动化专业的一门主干课程，主要讲述直流电机、交流电机控制系统，液压伺服控制系统和气压传动控制系统，通过这门课让学生掌握机电液气系统的设计和应用。
二、课程的基本要求本课程主要讲授内容有直流、交流电机的组成、原理、动态特性及其应用，液压伺服系统设计与气压传动系统设计；要求学生掌握机电液气系统的组成、分类，分析和设计；了解各自的特点和应用场合；具备分析机电液气系统和设计简单的机电液气系统的能力，为进一步学习深造和适应未来的工作奠定基础。
三、本课程与相关课程的联系与分工相关课程有：电工学、模拟电路、自动控制原理、液压传动；电工学、模拟电路、自动控制原理等课程作为本课程的基础课。
液压传动课程侧重于讲述液压传动系统，本课程侧重于液压控制系统。
四、教学大纲内容使用教材与参考教材1、使用教材：（骆涵秀主编机电控制 XX大学 2000年1月）2、参考教材：（李洪人液压控制系统国防工业）（邓星钟机电传动控制机械工业）（朱善君可编程控制器系统原理应用维护清华大学）五、教学大纲内容及学时分配第一章概述（2）本章主要内容有：分别用实例引出机电、液压、气动控制系统的整体组成，功能和特点；要求学生掌握机电液气系统的组成；了解机电液气系统的发展方向和选用原则。
第二章直流电机（4）本章主要内容有：直流电机的原理，动态特性分析和系统应用；要求学生掌握直流电机的机械特性和系统应用；了解直流电机的原理、组成。
哈工大理论力学第四章PPT课件
主矩
由力对点的矩与力对轴的矩的关系，有
M O M x ( F ) i M y ( F ) j M z ( F ) k
F R x —有效推进力
F R y —有效升力
F R z
M Ox
M Oy
—侧向力 —滚转力矩 —偏航力矩
M O z —俯仰力矩
飞机向前飞行
飞机上升 飞机侧移 飞机绕x轴滚转 飞机转弯 飞机仰头
M y ( F ) M y ( F x ) M y ( F y ) M y ( F z ) F x z F z x M z(F )F yxF xy
M O (F ) x y F z z F y M x (F ) M O (F ) yzF x x F z M y(F ) M O (F ) z x F y y F x M z(F )
§4–3 空间力偶
1、力偶矩以矢量表示－－力偶矩矢
F1F2F1F2
空间力偶的三要素 （1） 大小：力与力偶臂的乘积； （2） 方向：转动方向； （3） 作用面：力偶作用面。
MrBAF
2、力偶的性质 (1）力偶中两力在任意坐标轴上投影的代数和为零 . （2）力偶对任意点取矩都等于力偶矩，不因矩心的改
1.空间任意力系的平衡方程 空间任意力系平衡的充要条件：
该力系的主矢、主矩分别为零.
F x 0 F y 0 F z 0
M x 0 M y 0 M z 0
空间任意力系平衡的充要条件：所有各力在三 个坐标轴中每一个轴上的投影的代数和等于零，以 及这些力对于每一个坐标轴的矩的代数和也等于零.
第四章 空间力系
§4–1 空间汇交力系
1、力在直角坐标轴上的投影 直接投影法
Fx Fcos
Fy Fcos Fz Fcos
哈工大机械设计课程总结资料PPT学习教案
课程总结
软齿面齿轮：局限性点蚀（新齿）——扩展性点蚀。 硬齿面齿轮：扩展式点蚀 开式传动：无点蚀（v磨损 > v点蚀）
齿面疲劳点蚀实例
第40页/共83页
41
课程总结
3、齿面磨损 常在开式齿轮传动中
磨损原因：齿面进入磨料
磨损后果：齿形破坏引起冲击 和振动， 齿厚变薄甚至断齿
防止磨损： 改善润滑 提高齿面硬度 改用闭式传动
kW
第33页/共83页
34
课程总结
2、带传动
第34页/共83页
1、确定设计功率
2、选择带型
3、确定带轮的基准直 径dd1和dd2 4、验算带的速度
5、确定中心距a和V带 长度Ld 6、计算小轮包角a1 7、确定V带的根数z
8、确定初拉力F0 9、计算压轴力
35
课程总结
3、基1）齿本掌轮要握求传齿：动轮传动的失效形式及其机理、失效部位，以及针
第27页/共83页
28 28
课程总结
2、带传动
平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中 心距较大的场合应用较多。
一般机械传动中应用最广的带传动是Ｖ带传动，在 同样的张紧力下Ｖ带较平带传动能产生更大的摩擦 力。 多楔带传动兼有平带和Ｖ带传动优点，柔韧性好、摩 擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑场合。
第4页/共83页
5
课程总结
1、螺纹连接
大径d--即螺纹的公称直径
小径d1--常用于连接的强度计算 中径d2--常用于连接的几何计算 螺距P--螺纹相邻两个牙型上对应点间的
轴向距离
线数n--螺纹的螺旋线数目
导程S--螺纹上任一点沿同一条螺旋线转
一周所移动的轴向距离，S=nP
哈工大机电一体化课件资料
瞬时输出功率大；过载差； 一旦卡死，会引起烧毁事故； 受外界噪音影响大。
气体压力源压力5~7×MPa； 气源方便、成本低；无泄露而 功率小、体积大、难于小型
气 要求操作人员技术熟练。 压
污染环境；速度快、操作简便。 化；动作不平稳、远距离传 输困难；噪音大；难于伺服。
式
液体压力源压力
输出功率大，速度快、动作平 设备难于小型化；液压源和
形状记忆合金就是利用一些材料的晶体结构的相互转变来使其具有形状记忆功能的。
33
3. 形状记忆合金特性 集传感、驱动、控制、换能于一身 机械性质优良，能恢复的形变可高达10％以上，而一般金属材料只有0.1％以下 有确定的转变温度 镍~钛 50℃ 在加热时产生的回复应力非常大，可达500MPa 对环境适应能力强，不受温度以外的其他因素影响 无振动噪声，无污染 抗疲劳 回忆变形500万次不疲劳变形
1932年瑞典人欧勒特在观察某种金镉合金的性能时首次发现形状记忆效应。 1962年美国海军实验室在开发新型舰船材料时，在Ti-Ni合金中发现把直条形的材料加工成弯曲形 状，经加热后它的形状又恢复到原来的直条形。从 此形状记忆合金引起了极大的关注。
32
2.形状记忆合金记忆原理 人们利用同一种成分的材料可以有不同的“相”， 就能演出一幕幕“相”变戏，即改变外界条 件如温度,使材料由一种晶体结构变成另一种晶体结构，材料的力学性能和物理或化学性能也就随 之改变，当温度恢复时材料的晶体结构也恢复到原来的状态，性质也随之复原。
34
3. 形状记忆合金的应用 （1）形状记忆合金在航空航天中的应用
35
2. 智能机械手 ➢形状记忆元件具有感温和驱动双重功能，因此可用于制作智能机械手。手指和手腕靠Ti-Ni合金螺旋弹簧的 伸缩实现开闭和弯曲动作，肘和肩是靠直线状Ti-Ni合金丝的伸缩实现弯曲动作。各个形状记忆合金元件都由 直接通上的脉宽可调电流加以控制。 ➢这种机械手的最大特点是小型化，非常适于航天的无人操作活动。其另一个重要特征是动作柔软，非常接 近人手的动作,可完成许多细腻的工作，如取出鸡蛋等。
哈工大机械原理课件
I
5
IV
2
II
4
V
1
III
3
移 动 副
V
1
IV
2
螺 旋 副
V
1
２、根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类 运动副元素以点或线接触的运动副称为高副 。
球面高副
柱面高副
运动副元素以面接触的运动副称为低副 。
球面低副
移动副
转动副
３、根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类
空间运动副
球销副
螺旋副
只是为了表明机构的运动状态或各构件的 相互关系，也可以不按比例来绘制运动简图， 通常把这样的简图称为机构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
绘制机构运动简图的步骤
1. 在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件 和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机 构的所有构件，然后确定构件间运动副的类型。 2. 为将机构运动简图表示清楚，恰当地选择投影面。一 般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面，必要 时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面 ，然后展开到同一平面上。总之，绘制机构运动简图要以 正确、简单、清晰为原则。 3. 选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动 副之间的相对位置，然后用规定的符号画出各类运动副，并 将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来，这样便可 绘制出机构的运动简图。
30米/分
500
二、创新
◆自然科学领域的最高成就是发现
◆应用技术领域的最高成就是发明
发明：
◆基础理论知识
◆应用技术知识 ◆实践经验
◆强烈的创新意识 ◆勤奋的工作
两用折叠椅
外环
双曲面滚柱加载器
哈工大机械设计课程设计设计说明书
机械设计课程设计目录目录一、传动装置的总体设计----------------------------------------11.1、确定传动方案-------------------------------------------------11.2、选择电动机---------------------------------------------------21.3、计算装置的总传动比并分配传动比-------------------------------41.4、计算装置各轴的运动和动力参数---------------------------------4二、传动零件的设计计算----------------------------------------62.1、高速齿轮传动-------------------------------------------------62.1.1、选择材料热处理级精度等级和齿轮类型及齿数---------------62.1.2、初步计算传动主要尺寸-----------------------------------62.1.3、确定传动尺寸-------------------------------------------82.1.4、校核齿根弯曲疲劳强度-----------------------------------102.1.5、计算齿轮传动其它尺寸-----------------------------------112.1.6、结构设计并绘制零件工作图-------------------------------112.2、低速级齿轮传动设计-------------------------------------------122.2.1、选择材料热处理级精度等级和齿轮类型及齿数---------------122.2.2、初步计算传动主要尺寸-----------------------------------122.2.3、确定传动尺寸-------------------------------------------132.2.4、校核齿根弯曲疲劳强度-----------------------------------152.2.5、齿轮其它几何尺寸---------------------------------------162.2.6、结构设计并绘制零件工作图-------------------------------162.3、验证两个大齿轮浸油润滑条件-----------------------------------172.4、根据所选齿数重新修订减速器运动和动力学参数-------------------18三、确定减速器机体的结构方案（草图准备）-------------------19四、装配草图设计前的准备工作（草图准备）-------------------204.1、初估轴径-----------------------------------------------------214.1.1、高速轴-------------------------------------------------204.1.2、中间轴-------------------------------------------------204.1.3、低速轴-------------------------------------------------214.2、选定联轴器类型-----------------------------------------------214.2.1、高速轴联轴器-------------------------------------------214.2.2、输出轴联轴器-------------------------------------------224.3、确定滚动轴承类型---------------------------------------------224.4、确定滚动轴承的润滑和密封方式---------------------------------224.5、确定轴承端盖的结构形式---------------------------------------23五、轴承部件的结构设计（草图第一阶段）---------------------235.1、高速轴的设计-------------------------------------------------235.1.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------235.1.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------235.1.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------245.1.4、键连接的设计-------------------------------------------255.2、中间轴的设计-------------------------------------------------255.2.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------255.2.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------255.2.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------265.2.4、键连接的设计-------------------------------------------275.3、输出轴的设计-------------------------------------------------275.3.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------275.3.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------275.3.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------285.3.4、键连接的设计-------------------------------------------29六、轴/轴承/键连接的校核计算---------------------------------296.1、轴的强度校核-------------------------------------------------296.2、轴上键校核---------------------------------------------------336.3、轴承寿命校核-------------------------------------------------34七、传动零件/轴上其它零件/与轴承支点结构有关零件的结构设计（草图第二阶段）-----------------------------------------------367.1、齿轮结构设计-------------------------------------------------367.2、轴承端盖结构设计---------------------------------------------377.3、挡油板的结构设计---------------------------------------------387.4、套筒的结构设计-----------------------------------------------39八、机体结构的设计（草图第三阶段）--------------------------40九、减速器附件的设计（草图第三阶段）------------------------41十、参考文献----------------------------------------------------42。
机械设计基础(哈理工大学编)
2.1 机械制图基本标准
2.1.1 图纸幅面
2.1.2 图样比例
2.1.3 字体
图样和技术文件中书写的汉字、数字、字母都应遵循 GB/T14691—93规定。 字体高度代表字体号数，其公称尺寸系列为：1.8，2.5，
3.5，5，7，10，14，20mm。
2.1.4 图线
2.1.5 剖面符号
（1）相邻零件 （2）剖面线的画法 （3）紧固件及实心零件的表达方法
3．尺寸标注
（1）规格（性能）尺寸 （2）配合尺寸 （3）安装尺寸 （4）外形尺寸 （5）其他重要尺寸 在装配图中，除上述尺寸外还有 其他一些重要尺寸需要标注，如某些重要零件之间及到 尺寸基准的定位尺寸、主要运动件的运动行程及极限位 置等。机器不同，这类尺寸的多少也不同。
2.1.6尺寸标注
1．基本规则
① 机件的实际大小应以图上所注尺寸数值为依据， 与图形的大小和绘图的准确度无关。 ② 图样中的尺寸以毫米为单位，不需标注计量单 位的代号或名称。如采用其他单位则必须注明其相应 的计量单位的代号或名称。 ③ 图样中标注的尺寸为该图所示机件的最后完工 尺寸，否则应加以说明。机件的每一尺寸，一般只标 注一次，并应标注在表示该结构最清晰的图形上。
0.2
1.6
3.2 精
6.3
12.5 粗
精 精 精 精 精 粗 粗 粗
粗
粗
研磨
返回
2.4 零件图和装配图
2.4.1 零件工作图
零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技 术文件。它既要反映出设计意图，又要考虑到制造的可能性 和合理性。因此零件工作图应包括制造和检验零件所需全部 内容，如图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、对 材料和热处理的说明及其他技术要求、标题栏等。
哈工程机械原理第四章PPT课件
a
10
23d0 d401 2 3 4 5 6 7 8
5
6
6
78
四、正弦加速度
2 1
a
3
运动规律 pHw2 0
4
(摆线投影位移运 动规律)
d02
8
012 8
5
7
6 45
V
3
2Hw
2
6
d0
1
7
特点：
08
01 2
加速度变化连续.
S
34 34
d0 567 d
d0 567 8d
H
amax 最大.
对加工误差敏感.
使气阀有规律地开启和闭合。 ➢ 由上例可以看出:
凸轮机构是由凸轮、从动件和机架这 三个基本构件所组成的一种高副机构。
2
偏置、偏距 e 、偏距圆
偏置凸轮的转角、从动杆的相对位置
d
w
1
w
d0
d
d0
d0
1
'
e 理论廓线、工作廓线
基圆半径指的是理论廓线上的最小向径
工 理
3
一、等速运动规律
(直线位移运动规律、 一次多项式运动规律)
H S
d 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
18020100 30003600
0
w
10
1
2
9
3 8
7
4
65
10
二.对心滚子移动从动杆
已知: R0、H 、RT 、 w 的方向、 从动杆运动规律和凸轮相应转角.
n
理论廓线
工作廓线
n
11
三、偏置尖顶移动从动杆
H
【精编】哈尔滨工业大学理论力学第七版第II篇-第4章-机械振动基础.PPT课件
0
keq m
k1k2 kn m
n个弹簧串联后的等效刚度系数 n个弹簧串联系统的固有频率
keq
1
1
1
1
k1 k2
kn
0
keq m
1
k11
1 k2
1 kn
m
例题3
图示系统中有四根铅直弹簧，它 们的刚度系数分别为 k1 、 k2 、 k3 、 k4 且k1 =2 k2 =3 k3=4 k4 。假设质量为m的物 块被限制在光滑铅直滑道中作平动。
Fe Fd k
c
Fe k x 弹性恢复力
Fd
c
dx dt
粘性阻尼力
物块的运动微分方程为
O
m
m
v
mddt22x
k
xcdx dt
x
阻尼系数
令
02
k, m
d c
2m
dd2t2x2dddxt 02x0
dd2t2x2dddxt 02x0
设其解为 x ert
本征方程 r22dr020
本征根
r1 d d 2 02
本章重点讨论单自由度系统的自由振动和受迫振动。
第四章 机械振动基础
§4-1 单自由度系统的自由振动 §4-2 计算固有频率的能量法 §4-3 单自由度系统的有阻尼自由振动 §4-4 单自由度系统的无阻尼受迫振动 §4-5 单自由度系统的有阻尼受迫振动 §4-6 转子的临界转速 §4-7 隔振 §4-8 两个自由度系统的自由振动 §4-9 两个自由度系统的受迫振动 · 动力减振器
1. 阻 尼
阻尼－振动过程中的阻力。
干摩擦力，润滑表面阻力，液体或气体
等介质的阻力、材料内部的阻力。
哈尔滨工业大学机械电子工程考研必备 哈工大宋宝玉机械设计课堂讲义及课堂要求
第一章绪论（ 1 学时）机械的组成及本课程研究的对象，本课程的性质和任务，本课程的特点和学习方法。
基本要求：搞清楚“学什么”、“为什么学”和“如何学”这三个大问题，树立学好本课程的信心和决心。
重点与难点：本课程的性质、特点和学习方法第二章机械及机械零件的设计基础（ 2 学时）设计机械及机械零件的基本要求和一般程序（或方法）；机械零件的载荷与应力；机械零件的主要失效形式和设计准则；机械设计的材料选用、结构工艺性和标准化（部分内容自学）。
基本要求：1 ）从总体上建立起机械设计和机械零部件设计的总体概念，即从机械的总体要求出发，引出对机械零部件的要求，根据零件的失效形式，拟定设计准则，用一定的设计方法来设计零部件。
2 ）掌握关于机械零件的载荷与应力的基本概念，尤其要熟练掌握变应力、极限应力、许用应力与安全系数、接触应力的基本概念。
3 ）掌握机械零件材料的选用原则和结构工艺性设计的基本要求，学会采用标准。
重点：1 ）机械零件的载荷与应力的分类及变应力、极限应力、许用应力与安全系数、接触应力的概念和有关公式。
2 ）机械零件的失效形式及设计准则。
3 ）机械零件的材料、结构工艺性及机械设计中的标准化。
难点：1 ）变应力下机械零件的极限应力与安全系数的确定。
2 ）接触应力的基本概念和计算公式。
3 ）机械零件的失效形式和设计准则。
4 ）设计机械零件时的结构工艺性。
第三章机械零件的设计方法简介（ 2 学时）机械零件的常见失效形式和设计准则，设计机械零件时应满足的基本要求及其设计方法，机械零件的强度、刚度、精度、动态特性、可靠性设计。
基本要求：了解各类设计方法的特点和应用。
第四章摩擦、磨损和润滑（ 2 学时）摩擦、磨损、润滑剂和添加剂。
基本要求：1 ）了解各类摩擦的机理、特性及其影响因素，特别是了解流体动力润滑的基本概念。
2 ）了解各种磨损的机理、特性及其影响因素。
3 ）了解润滑的作用及润滑剂的主要性能指标。
重点：1 ）摩擦、磨损的分类、机理、特性及其影响因素，形成油膜的动压和静压原理，弹性流体动力润滑的基本知识。
哈工大机械原理课件
contents
目录
• 绪论 • 机构的结构分析 • 平面连杆机构 • 凸轮机构 • 齿轮机构 • 轮系 • 机械的平衡与调速
01
绪论
机械原理的研究对象
01 研究各种机械系统的运动规律和力的传递 关系。
02
研究各种机械系统中的机构、机器和机器 装置的设计、分析和综合方法。
03
常用的从动件运动规律有等速 运动规律、等加速等减速运动 规律、余弦加速度运动规律和 正弦加速度运动规律等。这些 运动规律各有特点，适用于不 同的工作场合和需求。
在设计从动件的运动规律时， 应考虑机构的传动性能、从动 件的受力情况、机构的动态响 应等因素，以确保机构在工作 过程中具有良好的稳定性和可 靠性。
平面机构的自由度计算
自由度是描述机构运动灵活性的参数，计算自由度可以判断机构是否具有确定的 运动状态。
平面机构的自由度计算公式为：F=3n-(2PL+Ph)，其中n为活动构件数，PL为低 副数，Ph为高副数。
03
平面连杆机构
平面连杆机构的特点和基本类型
01
02
03
总结词
了解平面连杆机构的特点 和基本类型是掌握其工作 原理和应用的基础。
节气门调速
通过调节节气门的开度来控制进入发动机的空气 量，从而改变发动机的转速和功率。
离合器调速
通过控制离合器的接合与分离，实现发动机与传 动系统的结合与脱开，达到调速的目的。
变速器调速
通过改变变速器的传动比来改变输出轴的转速和 功率，实现调速。
机械的效率与节能
提高机械效率
通过优化设计、改善制造 工艺和加强维护保养，提 高机械系统的效率，减少 能量损失。
02
《机械原理》-第四章-哈工大精品课程[52P][1.02MB]
![《机械原理》-第四章-哈工大精品课程[52P][1.02MB]](https://img.taocdn.com/s3/m/2789ed0a0740be1e650e9a94.png)
移动凸轮
凸 轮 机 构 分 类
2、按从动件运动副 元素形状分类
3、按凸轮高副的锁 合方式分类
力锁合
形锁合
1、按两活动构件之间的相对运动特性分类
（1）平面凸轮机构
1）盘形凸轮
2）移动凸轮
υ2 OP12 ds/d ω1
F12
2
OP12 e ds/d e tan α s0 s s0 s
P12
α α
v2 v2
P12
1
式中：s0
2 r0
e
2
r0
F21 O
e
s
ω1 OP 12
ω1 OP12
压力角计算的统一表达式：
v2 ω1
OP12 e ds/d e tan α s0 s s0 s
定，凸轮机构的许用压力角 [ ] 也已经确定，如何
确定凸轮的基圆半径 最大压力角 max 小于或等于许用压力角 [ ] 。 在设计凸轮时，当从动件的运动规律 s( ) 已经确
r0 和偏距 e ，使凸轮机构的
这个表达式能否解决这样的命题？
OP12 e ds/d e tan α 2 2 s0 s r0 -e s
h
Φ0
Φs
Φ0
Φs
正弦加速度（摆线）运动规律
h
Φ0 Φs Φ0 Φs
3-4-5多项式运动规律
h
Φ0 Φs Φ0 Φs
三、从动件运动规律的选择
在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性 冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值 vmax 、加速 度幅值 amax 及其影响加以分析和比较。
机械基础第四版第四章PPT课件
齿条的主要特点：
• 齿廓上各点的法线相互平行。传动时，齿条作直 线运动，且速度大小和方向均一致。
• 齿条齿廓上各点的齿形角均相等，且等于齿廓直
线的倾斜角，标准值α为20º
• 不论在分度线上、齿顶线上，还是在与分度线平 行的其他直线上，齿距均相等，模数为同一标准 值。
第35页/共44页
第10页/共44页
三、渐开线齿廓啮合特性
能保持瞬时传动比的恒定 具有传动的可分离性
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§4－3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计 算
一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称 二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 四、直齿圆柱内齿轮简介
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*五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条 件和连续传动条件
1．正确啮合条件
pb1=pb2
模数相等 分度圆上的齿形角相等
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2．连续传动条件 前一对轮齿尚未结束
啮合，后继的一对轮齿已 进入啮合状态。
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§4－4 其他齿轮传动简介
一、斜齿圆柱齿轮传动 二、直齿圆锥齿轮传动 三、齿轮齿条传动
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4．齿顶高系数ha*
对于标准齿轮，规定ha= ha*m。ha*称为齿顶高系数。我国标准规定：正 常齿ha*＝1。
5．顶隙系数c*
当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相 抵触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有一定的径向间隙，称为顶隙，用c 表示。
对于标准齿轮，规定c＝c*m。c*称为顶隙 系数。我国标准规定：正常齿c*＝0.25。
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导向平键用于动连接
导向平键连接主要失效形式是工作面的磨损
机电工程学院 张锋
《机械设计》第四章
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《机械设计》第四章
导向平键和滑键连接的强度条件为：
键联接5
2T p p kld
式中： k
h 2
（圆头平键） （平头平键）
定的尺寸系列。
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轴 键 宽度b的极限偏差 公称尺寸 公称直径d b×h 键 槽 深 度
＞12～17 ＞17～22 ＞22～30 ＞30～38 ＞38～44 ＞44～50 ＞50～58 ＞58～65 ＞65～75 ＞75～85 ＞85～95 ＞95～110 键的长度 系列
B型 l=L
C型 l=L-b/2
L、b为键的公称长度和键宽
k——键与毂槽的接触高度
[σP]——许用挤压应力（P56表4.1） 如若强度不够，加双键按180°布置，考虑载荷分布的 不均匀性，按1.5个键计算
键的材料常用（σ B≥ 600MPa ）：45钢、20钢、Q235 机电工程学院 张锋 钢
《机械设计》第四章
半径r 较紧键 较松键连接 一般键连接 轴t 毂t1 连 接 轴和毂 公称 极限 轴H9 毂D10 轴N9 毂Js9 公称尺寸 极限偏差 最小 最大 P9 尺寸 偏差 5×5 +0.078 0 -0.012 3 +0.1 2.3 +0.0300 ±0.015 +0.1 0.16 0.25 6×6 +0.030 0.030 -0.042 3.5 0 2.8 0 8×7 +0.036 +0.098 0 -0.015 4 3.3 ±0.018 10×8 0 +0.040 0.036 -0.051 5 3.3 12×8 5 3.3 +0.043 +0.120 0 -0.018 0.25 0.40 14×9 5.5 3.8 ±0.0215 0 +0.050 0.043 -0.061 +0.2 16×10 6 4.3 +0.2 0 18×11 7 4.4 0 20×12 7.5 4.9 -0.022 22×14 +0.052 +0.149 0 9 5.4 ±0.026 0.40 0.60 0 +0.065 0.052 -0.074 25×14 9 5.4 28×16 10 6.4 14,16,18,20,22,25,28,32,36,40,45,50,56,63,70,80,90,100,110,125,140,160,180,200,250,280,320, 360
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1.普通平键
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键的选择和强度校核 1．键的尺寸选择 平键的尺寸主要是键的截面尺寸b×h及键长L。 b×h根据轴径d由标准中查得，键的长度参考轮毂
键联接4
的长度确定，一般应略短于轮毂长，并符合标准中规
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2．平键连接的失效和强度校核 对于普通平键连接（静连接），其主要失效形式是
工作面的压溃，有时也会出现键的剪断，但一般只作连
接的挤压强度校核。 对于导向平键连接和滑键连接，其主要失效形式是 工作面的过渡磨损，通常按工作面上的压力进行条件性 的强度校核计算。
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4.2.1 矩形花键连接
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4.2.2 渐开线花键
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4.3 销连接
销联接
销联接主要用于确定零件之间的相互位置，并可传递不大的载荷。也可 用于轴和轮毂或其他零件的连接。 根据销的用途不同，一般有：定位销、连接销、安全销。 根据销的结构形式有：圆柱销、圆锥销、槽销、销轴和开口销等。
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第四章 其他常用连接
4.1 键连接 4.1.1 平键连接
工作原理：平键的两侧是工作面，上表面与轮毂键槽底面间有 间隙（如图），工作时靠轴槽、键及毂槽的侧面受挤压来传递 转矩，故定心性较好。
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《机械设计》第四章
根据用途，平键又可分为 普通平键 导向平键 滑键 普通平键与轮毂上键槽的配合较紧，属静连接。 导向平键和滑键与轮毂的键槽配合较松，属动连接。 键槽的加工 轴上键槽可用指状铣刀或盘状铣刀加工， 轮毂上的键槽可用插削或拉削。
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4.1.3 楔键连接
楔键的上、下表面为工作面，两侧面为非工作面。键 的上表面与键槽底面均有1:100 的斜度。工作时，键 的上下两工作面分别与轮毂和轴的键槽工作面压紧，
靠其摩擦力和挤压传递扭矩。
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切向键
键联接3
由两个斜度为1:100的楔键组成。一个切向键只能传递一个方向的转矩， 传递双向转矩时，须用互成120°～130°角的两个键。
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4.2
花键连接
花键联接1
花键连接是将具有均布的多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹槽中所构成 的连接。其工作面是键齿侧。
花键连接是多齿传递载荷，故比平键连接的承载能力高，定心性和导 向性好，对轴的削弱小(齿浅、应力集中小)； 花键加工需用专门的设备和工具，成本较高。 花键连接一般用于定心精度要求高和载荷较大的地方。 花键连接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，且均已标 准化。 机电工程学院 张锋
《机械设计》第四章 平键连接的受力分析
主要失效形式 是键、轴槽、
K
和毂槽三者中强度最弱的工作 面被压溃。
强度条件为（挤压应力）：
2T p p kld
MPa
式中：σP—工作面的挤压应力，MPa T——传递的转矩，N.mm
d——轴的直径
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l——键的工作长度，mm A型 l=L-b
b l L （单圆头平键） 2
[p]、[p]为许用应力与许用压强（表6.1）
l L b lL
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4.1.2 半圆键连接
键的侧面为工作面，键的上表面与毂槽底面间有间隙。
强度计算方法与平键相似。
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