机械制造装备设计《《第五章》》
机械设计第五章 螺纹连接与螺旋传动
用于传动
多 线 螺 纹
二. 螺纹的分类
1、按牙形分：
三角形： 剃 形： 锯齿形：
矩 形：
2、按螺旋的线数分：单线、多 线（一般不超过4线），线 数越多，导程越大。单线用 于连接，多线用于传动。
3、按旋向分：右旋、左旋。一般用右旋。 4、内、外螺纹之分：二者旋合组成螺旋副（螺纹副）
5、按母体的形状分：圆柱螺纹、圆锥螺纹
二.螺栓组连接的受力分析
为了简化计算，假设： 1）所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； 2）螺栓组的几何中心与连接结合面的形心重合； 3）受载后连接结合面仍保持为平面。
1. 承受横向载荷作用的螺栓组连接 普通螺栓连接 铰制孔用螺栓连接
两种情况的工作原理不同！
1）普通螺栓组连接 螺栓组受力
0
0
4.控制预紧力的方法： 1）控制拧紧力矩； a.测力矩板手；
b.定力矩板手；
定力矩扳手
测力矩扳手
2）测量螺栓的伸长量； 3）螺母转角法。
§5-4 螺纹连接的防松
1.防松的根本原理：防止螺旋副的相对转动。 2.防松的原因：
1）在冲击、振动、变载荷作用下，螺旋副间的摩擦阻力极不稳定， 在某一瞬间会急剧减少以致消失，失去自锁能力，连接就可能松脱； 2）螺栓在高温、温度变化较大的情况下工作，材料发生蠕变和应力 松弛，也会使预紧力和摩擦力逐渐减少，最终导致连接失效。
ψ
§5-2 螺纹连接的类型及螺纹标准件
一、螺纹连接的基本类型
螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接。 1. 螺栓连接 1）被连接件的孔不用加工螺纹，装拆方便，用于经常
拆装的场合。 2）只适用于被连接件都较薄的情况。
（ 1 ） 普 通 螺 栓 连 接
05第五章 钻削、镗削、铰削与拉削
5-1一、引入1、本门课程的总体安排。
2、本篇在这门课中的地位和作用。
二、讲授新课第五章钻削、镗削、铰削与拉削孔是各种机器零件上出现最多的几何表面之一，分为非配合孔和配合孔二大类。
一般孔加工采用钻、扩等加工，有一定要求的孔是在钻、扩基础上进行再进一步的镗、铰等加工。
但不论是何种孔加工都具有以下一些特点：（1）部分孔加工刀具为定尺寸刀具，刀具本身精度会影响孔的加工精度。
（2）孔加工刀具的切削和夹持部分的有关尺寸受被加工孔尺寸的限制，会使刀具的刚性变差。
（3）孔加工时，刀具一般是封闭或半封闭状态下进行工作，对加工质量和刀具耐用度都会产生不利的影响。
宁波技师学院机械技术系《机械制造技术》胡岗主讲5-2 基于以上原因，在机械设计过程中选用孔和轴配合的公差等级时，经常把孔的公差等级定得比轴低一级。
孔加工的方法很多，常用的有钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等，还有金刚镗、珩磨、研磨、挤压及特种加工孔等方法。
其加工孔直径Φ0.01～Φ1000mm，加工精度可达到IT13～IT5，表面粗糙度Ra12.5～0.006μm；可在金属或非金属材料上加工，也可在普通材料或高硬度材料上加工。
在加工中可根据不同要求，合理进行选择最佳的加工方案，达到加工质量能符合要求。
第一节钻削加工（一）一、概述用钻头作回转运动，并使其与工件作相对轴向进给运动，在实体工件上加工孔的方法称为钻孔；在已有孔的情况下，用扩孔钻对孔径进行再扩大的加工称为扩孔；钻孔与扩孔统称为钻削。
钻削可以在各种钻床上进行，也可以在车床、铣床、镗床和组宁波技师学院机械技术系《机械制造技术》胡岗主讲5-3合机床、加工中心上进行，但大多数情况下，尤其是在大批量下生产时，主要还是在钻床上进行。
二、钻床主要用钻头在工件上加工孔的机床称为钻床。
通常以钻头的回转运动为主运动，钻头的轴向移动为进给运动。
钻床的分类：坐标镗钻床、深孔钻床、摇臂钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、铣钻床、中心孔钻床等八大类。
机械制造装备设计第五章习题答案(关慧贞)
第五章机床夹具设计习题答案1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？〔1〕机床夹具的作用1〕保证加工精度 2〕提高生产率 3) 扩大机床的使用范围。
4) 减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
〔2〕机床夹具的要求1〕保证加工面的位置精度 2) 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应3) 安全、方便、减轻劳动强度 4) 排屑顺畅 5〕应有良好的强度、刚度和结构工艺性。
2.机床夹具的组成有那些部分？1〕定位元件及定位装置 2〕夹紧元件及夹紧装置 3〕导向及对刀元件4〕动力装置 5〕夹具体 6〕其它元件及装置不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。
3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？〔1〕六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。
〔2〕定位的非正常情况是指但凡保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。
〔3〕定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。
欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。
此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。
过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。
一般情况下这是不允许的。
但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。
5－7中a、c方案为什麽属过定位？如何改良的？尚存在什麽问题？图 5.7 a〕：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制3个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2个自由度，因此共限制了7个自由度，超出了6个，即y方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。
C〕：工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4个自由度，共限制了7个自由度，还有转动的自由度没有被限制。
机械制造装备设计课后习题答案完整
第五章课后习题答案1机床夹具的作用是什么？有哪些要求？作用：1、保证加工精度2、提高生产率3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全5、降低成本要求：1、保证加工精度2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应3、安全、方便、减轻劳动强度4、排屑顺畅5、夹具应有良好的刚度、强度、结构工艺性1.机床夹具的组成部分有哪些？1、定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置2、夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置3、导向及对刀元件用于确定工件与刀具的相互位置的元件4、动力装置5、夹具体用于将各元件、装置连接在一块，并通过它将整个夹具安装在机床上6、其它元件及装置3.何为六点定位原理？何谓定位的正常情况和非正常情况？它们各包括哪些方面？六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度使工件实现完全定位。
正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，称定位的正常情况。
正常情况分为：a完全定位六个自由度全部被限制b不完全定位少于六个自由度被限制非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制，称为非正常情况非正常情况分为：a.欠定位需要限制的自由度没有完全被限制b.过定位某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制4、确定夹具的定位方案时，要考虑哪些方面的要求？在多个表面参与定位时：限制自由度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自由度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自由度的定位面——第三定位基准面或定程基准5、何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？定位误差：指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，它是加工误差的一部分产生定位误差的原因：1、基准不重合带来的定位误差2、间隙引起的定位误差3、与夹具有关的因素产生的定位误差6、夹紧和定位的区别？对夹紧装置的基本要求有哪些？定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。
机械制造装备设计《《第五章》》
作者：徐嘉乐
9常州机电是骨干学院
第五章机床夹具设计
（ ）可以使两个或多个支承的组合只限制一个自由度，避免过定位。 自位支承 辅助支承与可调支承的区别 辅助支承中的有些结构与可调支承很相近，它们的区别：从功能上讲， 可调支承起定位作用，而辅助支承不起定位作用；从操作上讲，可调 支承先调整，后定位，最后夹紧工件，而辅助支承则是先定位，夹紧 工件，最后调整辅助支承。 辅助支承的主要作用是（ ） 增加工件的刚度，减小切削变形。 当工件上的孔为定位基准时，常用的定位元件是（ ） 各种心轴和定位销 工件以外圆柱表面定位有两种形式，一种是（ ），另一种是（ ）。 定心定位 支承定位
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第五章机床夹具设计
斜楔夹紧机构的特点： 优点是有一定的扩力能力,可以方便地使力的方向改变 90°,缺点是 楔角较小,行程较长。 螺旋夹紧机构的特点： 扩力比可达80以上，自锁性好，结构简单，制造方便，适 应性强，其缺点是动作慢，操作强度大 偏心夹紧机构的特点： 优点是结构简单，操作方便，动作迅速。缺点是自锁性能 差，夹紧行程和增力比小
作者：徐嘉乐
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2013年9月22日12时14分
第五章机床夹具设计
.镗套有两种，一种是（
），一种是（
）。
固定镗套 回转式镗套 可调整夹具的调整方式可分为四类： 调节式 更换式 综合式 组合式
2013年9月22日12时14分
作者：徐嘉乐
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第五章
机床ห้องสมุดไป่ตู้具设计
机床夹具的功能是: 保证加工精度 提高生产率 扩大机床的使用范围
机械制造装备课程设计
机械制造装备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握机械制造装备的基本组成、工作原理及分类。
2. 使学生了解我国机械制造业的发展现状及趋势，认识到机械制造装备在国民经济中的重要作用。
3. 让学生掌握机械制造装备设计的基本原则、方法和步骤。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械制图的能力，能绘制出符合规范要求的机械零件图和装配图。
2. 培养学生运用相关工具和设备进行机械加工操作的能力，提高动手实践能力。
3. 培养学生运用所学知识分析和解决机械制造过程中出现的问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械制造装备的兴趣，培养他们热爱专业、勤奋学习的态度。
2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同完成设计任务，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识，使他们在设计和制造过程中注重资源节约和环境保护。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生具备机械制造装备设计、制造和应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有一定的空间想象能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践教学环节，提高学生的实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 机械制造装备概述- 了解机械制造装备的定义、分类及其在国民经济中的作用。
- 学习我国机械制造业的发展现状及趋势。
2. 机械制造装备的组成与工作原理- 学习各类机械制造装备的基本组成、工作原理及性能特点。
- 分析典型机械制造装备的应用实例。
3. 机械制造装备设计原则与方法- 掌握机械制造装备设计的基本原则、方法和步骤。
- 学习运用CAD软件进行机械制图。
4. 机械加工操作技能- 学习使用车床、铣床、磨床等常见机械加工设备。
- 掌握机械加工工艺，提高动手实践能力。
5. 机械制造装备应用案例分析- 分析典型机械制造装备在实际生产中的应用案例。
- 学习解决机械制造过程中出现的问题的方法。
《机械设计》第五章_键连接-PPT文档资料-讲义
(a)
(b)
圆 头 — A型（常用）—键(a) 顶上面与毂不接触(b) 有间隙
方 头 — B型—常用螺钉固定
(c)
半圆头—C型（端铣刀加工）—用于轴端与轮毂联接
(c)
(d)
(c)
(c)
(d)
(d)
2）薄型平键——键高约为普通平键的60%~70%： 圆头、方头、单圆头
用于薄臂结构、空心轴等径向尺寸受限制的联接
a)定位销
销套
安全销
b) 连接销
c) 安全销
圆柱销——不能多于装拆（否则定位精度下降） 圆锥销——1：50锥度，可自锁，定位精度较高，允
许多于装拆，且便于拆卸 特殊型式销——带螺纹锥销，开尾锥销（右图）弹
性销，开口销，槽销和开口销等多种形 式
d)圆柱销，圆锥销
e)特殊形式销
§5—5 过盈联接
3）导向平键与滑键——用于动联接，即轴与轮毂 之间有相对轴向移动的联接
导向键——键不动，轮毂轴向移动 滑键——键随轮毂移动
特点：装拆方便，对零件对中性无影响，容易制造，作 用可靠，多用于高精度联接。 但只能圆周固定，不能承受轴向力
2、半圆键
轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽 中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其 侧面的挤压来传递扭矩。
N10T0 /d2020T0 [0]
bl bl bld
2、半圆键联接强度校核
N10T0 /d2020T0 [0]
bl bl bld
强度不够时，措施： 1）双键，180°布置（按1.5个键计算）
三键，120°布置 2）增大轴径d↑ 3）增长L↑，但轮毂长↑受力不利 4）改用花键
§5—2 花键联接
花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向 均布而成
《机械制造基础》第5章 机械加工工艺规程的制定
河南科技大学教案首页课程名称机械制造基础任课教师邓效忠第五章机械加工工艺规程的制定计划学时14教学的目的和要求：要求学生掌握定位基准和表面加工方法的选择原则，能够拟定工艺路线，会运用工艺尺寸链确定工序尺寸及其公差，使学生具有编制中等复杂零件加工工艺规程的能力。
重点：工件定位基准的选择；工序顺序的确定；工艺尺寸链及其应用。
难点：工艺尺寸链及其应用。
思考题：1．什么叫基准?基准分哪儿种?2．精、粗定位基准的选择原则各有哪些?如何分析这些原则之间出现的矛盾?3．零件表面加工方法的选择原则是什么？4．制定机械加工工艺规程时，为什么要划分加工阶段？5．切削加工顺序安排的原则是什么？6．什么叫工序集中？什么叫工序分散？各用于什么场合？7．什么叫工序余量？影响工序余量的因素是什么？8．什么叫尺寸链？它具有哪些特征？9．什么叫工艺规程？它有什么作用？10．如何确定尺寸链中的增环、减环和封闭环？第5章机械加工工艺规程设计5.1 概述一、机械加工工艺规程及其作用将产品或零部件的制造工艺过程的所有内容用图、表、文字的形式规定下来的工艺文件汇编称为工艺规程。
二、工艺规程设计所需的原始资料⑴零件图和产品整套装配图；⑵产品的生产纲领和生产类型；⑶产品的质量验收标准；⑷毛坯情况；⑸本厂的生产条件和技术水平；⑹国内外生产技术发展情况。
三、工艺规程设计的步骤⑴零件的工艺性分析。
⑵确定毛坯。
⑶拟定工艺路线，选择定位基准。
⑷确定各工序的设备和工装。
⑸确定主要工序的生产技术要求和质量验收标准。
⑹确定各工序的余量，计算工序尺寸和公差。
⑺确定各工序的切削用量。
⑻确定工时定额。
⑼填写工艺卡。
5.2 机械加工工艺规程设计一、零件的结构工艺性分析结构工艺性是指产品的结构是否满足优质、高产、低成本制造的一种性质。
零件结构工艺性举见教材表5-4。
二、确定毛坯三、定位基准的选择粗基准是指未经机械加工的定位基准，而精基准则是经过机械加工的定位基准。
1．粗基准的选择原则粗基准选择的主要目的是：保证非加工面与加工面的位置关系；保证各加工表面余量的合理分配。
机械设计基础课程设计第五章减速器装配草图设计
5.1初绘减速器装配草图
❖ 6）确定减速器箱体的结构尺寸
减速器的箱体式支承和安设齿轮等传动零件的基座，因此 它本身必须具有很好的刚性，以免产生过大的变形而引起齿 轮上载荷分布不均。为此目的，在轴承座凸缘的下部设有肋 板。箱体多制成剖分式，剖分面一般在水平位置并与齿轮轴 线平面相重合。
批量或大量生产时，箱体一般是用铸铁（如HT150、 HT200等）铸成。 由于箱体的结构形状比较复杂，箱体的各 部分尺寸多借助于经验公式来确定。按经验公式计算出尺寸 后应将其圆整，有些尺寸应根据结构要求适当修改。与标准 件有关的尺寸（如螺栓、螺钉、销的直径）应取相应的标准 值。
5.1初绘减速器装配草图
❖ (4)初步确定轴的直径。 ❖ 1）初步确定高速轴外伸段直径，如果高速轴外伸段上安装带轮，其轴
径可按式(1.5—1)求得 ❖ 2）低速轴外伸段轴径按式(1.5—1)确定并按标准直径圆整。若在该外伸
段上安装链轮，则这样确定的直径即为链轮轴孔直径；若在该外伸段上 安装联轴器，此时就要根据计算转矩Tc及初定的直径选出合适的联轴器。 轴外伸段可做成圆柱形或圆锥形。在单件生产和小批量生产中优先采用 圆柱形，因为圆柱形制造较为简便。在成批和大量生产中通常做成圆锥 形，因为零件与圆锥体配合能保证装拆方便，定位精度高，轴向定位不 需轴肩，并能产生适当过盈。
2）查出所选电动机的安装尺寸
按已选定的电动机型号查出其安装尺寸，如电动 机轴伸直径D和轴伸长度E以及中心高H等。
5.1初绘减速器装配草图
❖ 3）选择联轴器的类型
联轴器的类型应根据它在本传动系统中所要完成的功能来选择。 当原动机和减速器安装在公共底座上时，两轴的同心度容易保证， 因此用于此处的联轴器无需很高的补偿功能。另外这个联轴器联接高速 轴，为了减小起动载荷，它应具有较小的转动惯量和良好的减震性能。 这里多采用带弹性元件的联轴器，如弹性柱销联轴器、弹性套柱销联轴 器和梅花型联轴器（见表2.5-1~2.5-3）等。 联接减速器和工作机构的联轴器，由于它处于低速轴，一次对这个 联轴器不必提出具有较小转动惯量的要求。如果减速器和工作机构也是 安装在同一底座上时，也可采用上述几种结构的联轴器。假如工作机构 和联轴器不是安置在公共底座上，则对这个联轴器就要求有较高的补偿 功能。滑块联轴器（见参考文献[3]表4.7-4）等就能满足这些要求。
《机械制造技术基础》第五章钻、镗、刨、插、拉削加工的知识
2.粗精加工一起完成，影响了工件的加工质量；
3.排屑困难，易产生阻塞，导致刀齿损坏。
§5-1 钻削与孔加工刀具 孔加工复合刀具种类较多，按工艺类型分有： 1.同类工艺复合刀具
2.不同类工艺复合刀具
§5-1 钻削与孔加工刀具 二、麻花钻的构造与主要几何参数
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT12，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最
（3）通常只能单刀加工，不能用多刀同时切削。 所以与铣加工比较，牛头刨床的生产率比较低。 牛头刨床主要用于单件、小批量生产或修理车间。
二、龙门刨床
主要用来加工大平 面，尤其是长而窄的 平面，也可加工沟槽 或同时加工几个中小 型零件的平面。生产
率不如铣削高，主要
用于中小批生产及修 理车间。
§5-4 刨床、插床及其加工范围 三、单臂刨床
§5-1 钻削与孔加工刀具
1.从实体材料上加工出孔的刀具 用于加工精度要求不高，或为精度要求较高的 孔作预加工。 （1）扁钻 （2）中心钻 中心钻用来加工各种轴类工件的中心孔。
§5-1 钻削与孔加工刀具
3、麻花钻
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT13，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最 常用。
适用于加工宽度较大，而又不需要在整个宽度上加工的零件。
四、插床
插床的生产效率较低，通常只用于单件、小批量生产中插削槽、 平面及成型表面等。
§5-4 刨床、插床及其加工范围
插刀上下运动为主运动，工件 可作纵横两个方向的移动，
工作台还可作分度运动。加工 与安装面垂直的面、沟槽
机械制造装备设计第五章习题答案解析(关慧贞)
第五章机床夹具设计习题答案1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？（1）机床夹具的作用1）保证加工精度 2）提高生产率 3) 扩大机床的使用范围。
4) 减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
（2）机床夹具的要求1）保证加工面的位置精度 2) 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应3) 安全、方便、减轻劳动强度 4) 排屑顺畅 5）应有良好的强度、刚度和结构工艺性。
2.机床夹具的组成有那些部分？1）定位元件及定位装置 2）夹紧元件及夹紧装置 3）导向及对刀元件4）动力装置 5）夹具体 6）其它元件及装置不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。
3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？（1）六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。
（2）定位的非正常情况是指凡是保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。
（3）定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。
欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。
此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。
过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。
一般情况下这是不允许的。
但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。
4.试分析图5－7中a、c方案为什麽属过定位？如何改进的？尚存在什麽问题？5.7过定位及其改进图 5.7 a）：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制3个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2个自由度，因此共限制了7个自由度，超出了6个，即y方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。
C）：工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4个自由度，共限制了7个自由度，还有转动的自由度没有被限制。
机械设计第五章答案西北工业大学第八版1
机械设计第五章课后习题5-1分析比较普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，各举一例说明它们的应用5-2将承受轴向变载荷的联接螺栓的光杆部分做得细些有什么好处？5-2分析活塞式空气压缩气缸盖联接螺栓在工作时的受力变化情况，它的最大应力，最小应力如何得出？当气缸内的最高压力提高时，它的最大应力，最小应力将如何变化？5-4?图5-49所示的底板螺栓组联接受外力FΣ作用在包含x轴并垂直于底板接合面的平面内。
试分析底板螺栓组的受力情况，并判断哪个螺栓受力最大？堡证联接安全工作的必要条件有哪些？5-5图5-50是由两块边板和一块承重板焊成的龙门起重机导轨托架。
两块边板各用4个螺栓与立柱相联接，托架所承受的最大载荷为KN，载荷有较大的变动。
试问：此螺栓联接采用普通螺栓联接还是铰制孔用螺栓联接为宜？为什么？5-6已知托架的边板用6个螺栓与相邻的机架相联接。
托架受一与边板螺栓组的垂直对称轴线相平行、距离为mm、大小为60KN的载荷作用。
现有如图5-51所示的两种螺栓不知型式，设采用铰制孔用螺栓联接，试问哪一种不知型式所用的螺栓直径较小？为什么？5-7图5-52所示为一拉杆螺纹联接。
已知拉丁所受的载荷F=56KN,载荷稳定，拉丁材料为Q235钢，试设计此联接。
5-8两块金属板用两个M12的普通螺栓联接。
若接合面的摩擦系数f=0.3,螺栓预紧力控制在其屈服极限的70%。
螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此联接所能传递的横向载荷。
5-9受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。
已知螺栓预紧力Fo=15000N,当受轴向工作载荷F＝10 000N时，求螺栓所受的总拉力及被联接件之间的残余预紧力。
5-10图5-24所示为一汽缸盖螺栓组联接。
已知汽缸内的工作压力P=0~1MPa，缸盖与缸体均为钢制，直径D1=350mm,D2=250mm.上、下凸缘厚均为25mm.试设计此联接。
5-11设计简单千斤顶（参见图5-41）的螺杆和螺母的主要尺寸。
《机械设计基础》第5章 轮系
解：差动轮系：1—2—3（H）
i13
H
=
n1 n3
nH nH
=
-
z2 z1
•
z3 z2
=
-
z3 z1
设轮1的转向为正（即n1=10 ） ， 则轮3的转向为负（即n3= -10） 。故
n1 n3
10 nH = -90/30 =-3
10 nH
解得：nH = -5rpm（与轮1的转向相反） i1H = n1 / nH =10/-5= -2（轮1与行星架H的转向相反）
如图a：整个轮系加上 “-nH” ，周转轮
系部分
定轴轮系，但定
图a
轴轮系部分
周转轮系；
如图b：由于各个周转轮系有不同的nH， 无法加上一个公共角速度“-
nH1”或“-nH2”来将整个轮系转 化为定轴轮系。
图b
计算复合轮系传动比的正确方法是：（计算步骤） 1、首先分析轮系，正确区分各个基本轮系（即单一的定
而是绕其它齿轮的固定轴线回转；
2）再找行星架（1个） ：支承行星轮的构件（注：其形 状不一定是简单的杆件，有时是箱体或齿 轮，同一行星架上可能有几个行星轮）；
3）最后找太阳轮（1~2个）：与行星轮啮合且几何轴线是 固定的、并与行星架的轴线重合。
则：每个行星架 + 此行星架上的行星轮 +与行星轮啮合的太阳轮 = 1个周转轮系。
2、5的转向相同）
∴
i17=
z2 z1
•
z3 z 2
•
z4 z3
•
z5 z4
•
z6 z5
•
z7 z6
上例中的轮4，其齿数多少不影响传动比的大小，只
起改变转向的作用，在轮系中的这种齿轮称为惰轮（过桥
第五章 机械加工工艺规程制定
第一节 基础知识及术语
一、生产过程和工艺过程 生产过程 在机械产品制造中，将 原材料(或半成品)转变为成 品的全过程。
第一节 基础知识及术语
工艺过程 在生产过程中，毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、 产品的装配等工作将直接改变生产对象的采用形状、尺寸、 相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。 主要内容 毛坯和零件成形——铸造、锻压、冲压、 毛坯和零件成形——铸造、锻压、冲压、焊接 、压制、烧结、 压制、烧结、 注塑、 注塑、压塑 … 机械加工——切削、磨削、 机械加工——切削、磨削、特种加工 材料改性与处理——热处理、电镀、转化膜、涂装、 材料改性与处理——热处理、电镀、转化膜、涂装、热喷涂 … 机械装配——把零件按一定的关系和要求连接在一起， 机械装配——把零件按一定的关系和要求连接在一起，组合成 部件和整台机械产品， 包括零件的固定、 连接、 调整、 平衡、 部件和整台机械产品 ，包括零件的固定、 连接、 调整、 平衡 、 检 验和试验等工作
第一节 基础知识及术语
获得尺寸精度的方法 试切法 试切—测量—调整—再试切，反复进行直到被加工 尺寸(工序尺寸)达到要求精度为止的加工方法。 调整法 在机床上先调整好刀具和工件在工序尺寸方向上的 相对位置，并在一批工件的加工过程中保持这个位置不变，以 保证工件工序尺寸精度的方法。 定尺寸刀具法 用刀具的相对尺寸来保证工件被加工部位工 序尺寸的方法。 主动测量法 在加工过程中，利用自动测量装置边加工边测 量加工尺寸，并将测量结果与要保证的工序尺寸比较后，或使 机床继续工作，或使机床停止工作的方法。 自动控制法 在加工过程中，利用测量装置或数控装置等自 动控制加工过程的加工方法。
《机械设计》第五章螺纹连接和螺旋传动
螺纹 螺纹联接的类型和标准联接件 螺纹联接的预紧和防松 螺纹联接的强度计算 螺栓组联接的设计 提高螺纹联接强度的措施 螺旋传动 键联接和花键联接 其它联接
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联接的目的
便于机器的制造、安装、运输、维修以 及提高劳动生产率。
学习目标
熟悉机器联接中常用的各种联接件的结 构、类型、性能和应用场合，掌握设计理 论和选用方法。
特点：工作时受剪，除起 联接作用外，还起定位 作用。
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3.双头螺柱联接
特点：用于有一联接件较厚，并经常装拆的场合，拆卸时只 需拧下螺母即可。
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4.螺钉联接
螺钉拧入深度H 钢或青铜 H≈d 铸铁H=(1.25∽1.5)d 铝合金 H=(1.5 ∽2.5)d
特点：用于有一联接件较厚，且不需经常装拆的场合。
F0
F C1 C1 C2
F
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方法 设计时，一般可先按静载荷强度计算，初定螺栓直径，然后再
校核其疲劳强度。 由于影响变载荷零件疲劳强度的主要因素是应力幅，故这里的
螺栓疲劳强度的校核公式为
am2 axmi nC 1C 1 C 22 d F 1 2a
式中［σa］—螺栓的许用应力幅，MPa。
1.提高联接的紧密性 2.防止联接松动 3.提高联接件强度
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防止联接松动
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提高联接的紧密性
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（二）控制预紧力的方法 原因：T↑→ F ↑→ 拉断、滑扣
T↓→不能满足工作要求 方法：
1.控制应力或应变 2.控制拧紧力矩 3.控制拧紧力臂 4.测量螺栓伸长量
编辑课件
控制应力或应变
5.1 螺栓组联接的结构设计
1．目的：合理解决联接结合面的几何形状，确定螺栓布置方 式及个数；
《机械制造装备设计(第5版)》教学课件—01机械制造及装备设计方法
一 章
产品质量。结构工艺性应从加工、装配、维修和运输等方 第
面来评价。
四
（一）加工工艺性，应从产品结构的合理组合和零件加工
节
工艺性两方面评价。
（二）装配工艺性，与产品结构、零件及其结合部位的 结构和生产类型有关。
（三）维修工艺性，平均修复时间短，维修成本低；采用 状态监测和自动记录，指导维修。
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万马 提 能鞍 高 式式 精
度
注： ——基型， ——变型
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无
卡
球
丝
盘
面
杠
式
加
式
工
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第 一 端章 面第 车三 床节
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1.3.机械制造装备设计的类型和设计方法
三、模块化设计
（一）模块化设计方法 1、模块是具有一定功能的零件、组件或部件，模块上
第 一 章
具有特定的联接表面和联接方法，以保证相互组合
4、工装设计文件的标准化审查
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图1-20标准分类 图1-21企业标准体系结构
第 一 章 第 四 节
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1.4. 机械制造装备设计的评价
七、符合工业工程和绿色工程要求评价
第
一
（一）工业工程是对人、物料、设备、能源和信息所组成的 章
集成系统进行设计、改善和实施的一门学科。其目标是设计
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1.1.概述
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二、制造业的作用及现状
（一）制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱 （二）机械制造业是制造业的核心。
第 一
我国在 “十一五”“十二五”建设期间，国家将振兴装备 章
《机械制图》第五章教案解析
第五章组合体视图第一讲组合体的画图1．知识要点（1）组合体的组合方式；（2）形体分析法；（3）线面分析法2．教学设计：在讲解组合体的画图方法时，要紧紧抓住两个顺序（①组合体的各基本几何体的画图顺序。
一般按组合体的生成过程先画基础形体,再画局部细节；②同一个形体三个视图的画图顺序。
一般先画形状特征最明显的那个视图，或有积聚性的视图）。
可先给出模型或实体仿真模型，引导同学作形体分析，然后按形体分析的过程绘制三视图。
这个过程要反复进行几次，可停下来让同学画一个模型的三视图，教师观察同学的画图方法，对不正确的方法给予纠正，直到同学掌握正确的观察方法和画图方法为止。
线面分析法是形体分析的补充。
3．课前准备：上课之前要准备好模型，模型要能够充分体现形体分析法的特点。
4．教学内容（1）组合体的组成方式（形体分析法）叠加如图5-1所示图5-1叠加切割如图5-2所示图5-2切割相切如图5-3所示图5-3相切图5-4为常见的画图错误，主视图上的错误原因是因为没有认识到立体是一个实体，即由各种材料制造成的立体，板和柱面的结合部分柱面已经消失，所以不存在转向轮廓线。
左视图上的错误原因是没有考虑宽相等，不作形体分析。
图5-4常见错误画法.综合如图5-5所示图5-5综合（2）用线面分析法绘制组合体的三视图（图5-6和图5-7）图5-6平面立体的线面分析图5-7曲面立体的线面分析5．作业习题集：按模型或立体图绘制三视图。
第二讲圆柱截交线教学内容圆柱体与平面相交有三种情况：1)当截平面与圆柱体的轴线垂直时，截交线为圆或圆弧；2)当截平面与圆柱体的轴线平行时，截交线为两条线段；3)当截平面与圆柱体的轴线倾斜时，截交线为椭圆或椭圆弧。
表4-1圆柱截交线[例1]根据立体图绘制三视图（利用课件中的动画讲解）【形体分析】基本形体为圆柱体，先用一个侧平面和水平面切去一角，侧平面和柱面的交线为线段，水平面和柱面的交线为圆弧；再用两个正平面和水平面切去一个矩形槽，矩形槽的侧面和柱面的交线为线段，槽的底面与柱面的交线为圆弧。
机械制造技术基础第五章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。
5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。
5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。
粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。
5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。
习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。
5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。
其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。
5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。
5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。
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作者：徐嘉乐
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第五章机床夹具设计
（ ）可以使两个或多个支承的组合只限制一个自由度，避免过定位。 自位支承 辅助支承与可调支承的区别 辅助支承中的有些结构与可调支承很相近，它们的区别：从功能上讲， 可调支承起定位作用，而辅助支承不起定位作用；从操作上讲，可调 支承先调整，后定位，最后夹紧工件，而辅助支承则是先定位，夹紧 工件，最后调整辅助支承。 辅助支承的主要作用是（ ） 增加工件的刚度，减小切削变形。 当工件上的孔为定位基准时，常用的定位元件是（ ） 各种心轴和定位销 工件以外圆柱表面定位有两种形式，一种是（ ），另一种是（ ）。 定心定位 支承定位
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第五章机床夹具设计
斜楔夹紧机构的特点： 优点是有一定的扩力能力,可以方便地使力的方向改变 90°,缺点是 楔角较小,行程较长。 螺旋夹紧机构的特点： 扩力比可达80以上，自锁性好，结构简单，制造方便，适 应性强，其缺点是动作慢，操作强度大 偏心夹紧机构的特点： 优点是结构简单，操作方便，动作迅速。缺点是自锁性能 差，夹紧行程和增力比小
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作者：徐嘉乐
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第五章
机床夹具设计
常用的夹紧机构：斜契夹紧机构、螺旋夹紧机 构、偏心夹紧机构
第五章 机床夹具设计
由一系列标准化元件根据被加工工件的结构和工序要求组 装而成的夹具称为（ ） 组合夹具 在自动线和柔性制造系统中使用的，既能完成工件定位夹 紧，又能作为运载工具将工件在机床间传送的夹具是（）。 随行夹具 生产同类产品不同品种的工件时，只需更换部分元件，或 调整部分装置就可以继续加工的夹具是（ ） 可调整夹具 专用夹具： 用于某一特定工件特定工序的夹具称为（专用夹具）
作者：徐嘉乐
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第五章 机床夹具设计
将各种夹具元件和装置联接在一起，并通过它 将整个夹具安装在机床上的是（ ） 夹具体 六点定位原理是指： 采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件 的六个自由度，使工件实现完全定位。 工件的定位是指（ ） 采取适当的约束措施，来消除工件的六个自由 度，使工件在空间中的位置完全确定下来
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第五章机床夹具设计
.镗套有两种，一种是（
），一种是（
）。
固定镗套 回转式镗套 可调整夹具的调整方式可分为四类： 调节式 更换式 综合式 组合式
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第五章 机床夹具设计
夹具中用于确定工件正确位置的元件是（ ） 定位元件 夹具中用于固定工件已获得的正确位置的装置 是（ ） 夹紧元件 夹具中用于确定工件与刀具相互位置的元件是 （ ） 导向及对刀元件
2013年9月22日12时14分
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第五章机床夹具设计
工件定位和夹紧的区别 定位是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置。 夹紧是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变 工件在夹具中夹紧的目的： 使工件的定位位置在加工过程中保持不变，另外使工件不产生过大的夹紧变 形。 各定位元件限制自由度的情况： P277 欠定位是： 指根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制 过定位是： 指根据加工表面的位置尺寸要求，某自由度被两个或两个以上的约束重复 限制
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第五章机床夹具设计
孔加工刀具的导向是为了增加（ ），减少（ ），保 证孔加工的（ ）。 刀具的刚度 刀具的变形 位置精度 钻床夹具中钻头的导向采用（ ） 钻套 钻套底端与工件间的距离决定了( )的大小 容屑空间 普通镗床进行孔系加工，孔系的位置有镗模上的（ ）决 定。 镗套的位置
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第五章机床夹具设计
什么是过定位，加工中允许发生过定位现象吗？
某自由度被两个或两个以上的约束重复限制称为过定位。加工中一般是不允许的，因为 它不能保证正确的位置精度。 过定位在以下两种特殊场合中是允许的。 1、工件刚度很差，在夹紧力、切削力作用下会产生很大变形，此时过定位只是提高工 件某些部位的刚度，减少变形。 2、工件的定位表面和定位元件在尺寸、形状、位置精度已很高时，过定位不仅对定位 精度影响不大，而且有利于提高刚度。
平面粗基准定位常采用的定位元件是（
圆头支承钉
）
（
）可用于非完整外圆柱表面定位
V形块
可调支承一般在什么情况下使用？其与固定支承的区别 当工件的定位基面形状复杂，各批毛坯尺寸、形状有变化时，多采用 可调支承定位。
其与固定支承的区别：可调支承的顶端有一个调整范围，调整好后用螺母锁紧。 当工件的定位基面不连续，或为台阶面，或基面有角度误差时，或为了使两个或多个 支承的组合只限制一个自由度，避免过定位，常把支承设计为浮动或联动结构，使之 定位，称其为（ ） 自位支承
第五章
机床夹具设计
机床夹具的功能是: 保证加工精度 提高生产率 扩大机床的使用范围
机床夹具应满足的要求: 1）保证加工精度 2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 3）安全、方便、减轻劳动强度 4）排屑顺畅 2013年9月22日12时14分 1常州机电是骨干学院 5）机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 作者：徐嘉乐
作者：徐嘉乐
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第五章机床夹具设计
90度V形块的定位稳定性比120度V形块（ ）。 高 限制自由度最多的定位面称为（ ）。 主基准面 在一面两销定位中，（ ）限制了一个自由度。
菱形销 车床床头箱加工时，采用一面两销定位，平面限制了（ ），圆柱 销限制了（ ）。 三个自由度 两个自由度 一面两销定位时，为什么其中一个应为削边销？怎样确定削边销的安 装方向？ 为了避免过定位。可将圆柱销在过定位方向上削扁成所谓的菱形销。 一般定位误差应控制在工件允差的（ ）之内 1/3---1/5 90度V形块的定位精度比120度V形块（ ）。 差
确定夹紧力作用点的一般原则：
1.夹紧力作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的 区域内，以避免被破坏或造成较大的夹紧变形 2. 夹紧力作用点应选择在工作刚度高的部位 3. 夹紧力作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削 部位的刚度和抗振性
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作者：徐嘉乐
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第五章机床夹具设计
工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差称为 （ ）。 定位误差 基准转换误差是指： 定位基准与设计基准不重合，定位基准面到设计基准面之间的尺寸公 差。 夹具定位基准与工序基准不重合而产生的定位误差称为（ ） 基准转换误差 设计夹紧机构应遵循的主要原则： 1.夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。 2.工件和夹具的变形必须在允许的范围内。 3.夹紧机构必须可靠。 4.夹紧机构操作必须安全，省力，方便，迅速，符合工人操作习惯。 5.夹紧机构的复杂程度，自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适 应。
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第五章机床夹具设计
确定夹紧力方向的一般原则：
1.一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面 2.夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形 3.夹紧力的方向应尽可能与切削力，重力方向一致，以利Байду номын сангаас减少夹紧 力
第五章
机床夹具设计
机床夹具的基本组成。 （1）定位元件即定位装置 （2）夹紧元件即夹紧装置 （3）导向即对刀元件 （4）动力装置 （5）夹具体 （6）其它元件即装置
第五章 机床夹具设计
按机床夹具的使用范围可以分为： 通用夹具、专用夹具、可调整夹具和成组夹具、 组合夹具和随行夹具 安装和加工一组尺寸相似、结构相似、工艺相 似的工件适合采用（ ） 成组夹具 用于某一特定工件特定工序的夹具称为（ ） 专用夹具