机械设计基础 图文课件第12章
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机械设计基础课件第12章
12.1 常用润滑剂及选择
• 12.1.1 润滑油及其选择
3.选用润滑油的原则 选用润滑油主要是确定油品的种类和牌号（运动粘度）。一般根据机 械设备的工作条件、载荷和速度，先确定合适的粘度范围，再选择适当 的润滑油品种。选择的原则是： 选择粘度高的润滑油： （1）高温重载、低速场合； （2）机器工作中有冲击、振动、运转不平稳，并经常启动、停车、反 转、变载变速的场合； （3）轴与轴承间的间隙较大，加工表面粗糙的场合。 在高速、轻载、低温、采用压力循环润滑、滴油润滑等情况下，可选 用粘度低的润滑油。
12.1 常用润滑剂及选择
• 12.1.2 润滑剂及其选择
3.润滑脂的特点和选用原则 （1）润滑脂的特点 润滑脂和润滑油都是优良的润滑材料，但因两者性能不同，各有特 点，使用时不能完全相互代替。与润滑油相比，润滑脂具有： ①粘度随温度变化小，因此使用温度范围较润滑油广； ②粘附能力强，油膜强度高，且有耐高压和极压性，故承载能力较 大，在高温、极压、低速、冲击、振动、间歇运转、变换转向等苛刻 条件下耐用； ③粘性大，不易流失、容易密封，密封装置和使用维护都较简单； ④使用寿命长，消耗量少； ⑤因其流动性和散热能力差，摩擦阻力大，启动力矩较大，故不宜 用于高速高温场合； ⑥不能带走摩擦表面的污物，脂中污物不易除去。
12.1 常用润滑剂及选择
• 12.1.2 润滑剂及其选择
（4）氧化安定性 氧化安定性是指在储存和使用中抵抗氧化的能力。 （5）机械安定性 机械安定性是指在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。机械安定性 差，易造成润滑脂的稠度下降。 （6）蒸发损失 蒸发损失是指在规定条件下，其损失量所占总量的百分数。它是影响 润滑脂使用寿命的一项重要因素。 （7）抗水性 抗水性是指在水中不溶解、不从周围介质中吸收水分和不被水洗掉等 的能力。 （8）相似粘度 相似粘度是指其非牛顿流体流动时的剪应力与剪速之比值。转速高时 其粘度低，反之则粘度较大。
机械设计基础第12章带传动ppt课件2024新版
带传动的优缺点 01 02 03
优点 结构简单，制造成本低；
传动平稳，噪音小；
带传动的优缺点
具有一定的过载保护能力； 适用于中心距较大的场合。
带传动的优缺点
缺点 传动效率相对较低； 使用寿命相对较短；
带传动的优缺点
需要定期张紧和维护；
在高速、重载或高温等恶劣条件下性能较差。
02
带传动的主要类型与结构
机械设计基础第12章带传动ppt课件
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目录
• 带传动概述 • 带传动的主要类型与结构 • 带传动的受力分析与强度计算 • 带传动的张紧、安装与调试 • 带传动的失效形式与改进措施 • 带传动的设计计算与选型
01
带传动概述
带传动的定义与分类
定义
带传动是一种通过带作为挠性件 ，依靠带与带轮之间的摩擦力或 啮合来传递运动和动力的机械传 动方式。
传动效率高
V带与带轮之间的摩擦系数较大，因此传动效率相对较高。
多楔带传动
01
02
03
结构特点
多楔带传动的带轮轮槽为 多个楔形，与多楔带的截 面形状相匹配。
适用于中低速重载
多楔带传动通常适用于中 低速重载的场合，如工程 机械、农业机械等。
传动平稳
多楔带与带轮之间的接触 面积大，因此传动平稳， 噪音小。
同步带传动
结构特点
同步带传动的带轮轮齿与 同步带的齿形相匹配，实 现精确同步传动。
适用于高精度场合
同步带传动通常适用于高 精度、高速度的场合，如 数控机床、自动化生产线 等。
传动精度高
同步带与带轮之间的啮合 精确，因此传动精度高， 能够满足高精度传动的需 求。
03
带传动的受力分析与强度计 算
《机械设计基础 》课件第12章
4.内齿轮与齿条
图12-14所示为一内齿圆柱齿轮，内齿轮的轮齿是分 布在空心圆柱体的内表面上的。与外齿轮相比，内齿轮有 下列几个不同点：
(1)内齿轮的齿厚相当于外齿轮的齿槽宽，内齿轮的齿 槽宽相当于外齿轮的齿厚。
(2)内齿轮的齿顶圆在它的分度圆之内，齿根圆在它的 分度圆以外。
图12-15所示为一齿条，它可以看作为齿轮的一种特 殊形式。与齿轮相比，齿条有下列两个主要特点：
图12-1 外啮合齿轮传动
图12-2 内啮合齿轮传动
图12-3 齿轮齿条传动
(2)斜齿圆柱齿轮传动。斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。 斜齿轮的轮齿与轴线成一定角度，如图12-4所示。斜齿轮 传动也可分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动。
(3)人字齿轮传动。人字齿轮的轮齿成人字形，如图 12-5所示。
图12-4 斜齿圆柱齿轮传动
图12-5 人字齿轮传动
2．空间齿轮传动
空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。 (1)圆锥齿轮传动。圆锥齿轮传动用于相交轴之间的传 动，有直齿圆锥齿轮传动(如图12-6所示)和曲齿圆锥齿轮 传动(如图12-7所示)。 (2)螺旋齿轮传动。螺旋齿轮传动用于交错轴之间的传 动，如图12-8所示。 (3)蜗轮蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间 的传动，如图12-9所示。
a
r1
r2
r1
r2
m 2
(Z1
Z2)
标准安装时两齿轮留有径向间隙c
c (ha* c*)m ha*m c*m
3.连续传动条件
1)渐开线齿轮的啮合过程
图12-19
1为
主动轮，轮2为从动轮，两轮的角速度方向如图所示。
N1N2为啮合线。开始进入啮合时，先是主动轮的齿根部分 与从动轮的齿顶部分接触，啮合的起点为从动轮的齿顶圆
《机械设计基础》第12章 蜗杆传动
2、重合度大，传动平稳，噪声低；
3、摩擦磨损问题突出，磨损是主要 的失效形式。为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高；
4、传动效率低，具有自锁性时，效率低于50%。
由于上述特点，蜗杆传动主要用于传递运动，而在动力传输中的应用受到限制。
其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。
γ
β
γ＝β （蜗轮、蜗杆同旋向）
一、蜗杆传动的主要参数及其选择
1、模数m和压力角α
§12-2 蜗杆传动的参数分析及几何计算
ma1= mt2= m αa1=αt2 =α=20°
在蜗杆蜗轮传动中，规定中间平面上的模数和压力角为标准值，即：
模数m按表12-1选取，压力角取α=20° （ZA型αa＝20º；ZI型αn＝20º） 。
阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 渐开线蜗杆（ZI蜗杆）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高。
同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高。
三、分类
在轴剖面上齿廓为直线，在垂直于蜗 杆轴线的截面上为阿基米德螺旋线。
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
一、蜗轮齿面接触疲劳强度的计算
1、校核公式:
2、设计公式:
式中：a—中心距，mm；T2 —作用在蜗轮上的转矩，T2 = T1 iη； zE—材料综合弹性系数，钢与铸锡青铜配对时，取zE=150；钢与铝青铜或灰铸铁配对时， 取zE=160。 zρ—接触系数，由d1/a查图12-11，一般d1/a=0.3~0.5。取小值时，导程角大，故效率高，但蜗杆刚性较小。 kA —使用系数，kA =1.1~1.4。有冲击载荷、环境温度高(t>35oC)、速度较高时，取大值。
3、摩擦磨损问题突出，磨损是主要 的失效形式。为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高；
4、传动效率低，具有自锁性时，效率低于50%。
由于上述特点，蜗杆传动主要用于传递运动，而在动力传输中的应用受到限制。
其齿面一般是在车床上用直线刀刃的 车刀切制而成，车刀安装位置不同， 加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。
γ
β
γ＝β （蜗轮、蜗杆同旋向）
一、蜗杆传动的主要参数及其选择
1、模数m和压力角α
§12-2 蜗杆传动的参数分析及几何计算
ma1= mt2= m αa1=αt2 =α=20°
在蜗杆蜗轮传动中，规定中间平面上的模数和压力角为标准值，即：
模数m按表12-1选取，压力角取α=20° （ZA型αa＝20º；ZI型αn＝20º） 。
阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 渐开线蜗杆（ZI蜗杆）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高。
同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10~360)；承载能力和效率较高。
三、分类
在轴剖面上齿廓为直线，在垂直于蜗 杆轴线的截面上为阿基米德螺旋线。
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
一、蜗轮齿面接触疲劳强度的计算
1、校核公式:
2、设计公式:
式中：a—中心距，mm；T2 —作用在蜗轮上的转矩，T2 = T1 iη； zE—材料综合弹性系数，钢与铸锡青铜配对时，取zE=150；钢与铝青铜或灰铸铁配对时， 取zE=160。 zρ—接触系数，由d1/a查图12-11，一般d1/a=0.3~0.5。取小值时，导程角大，故效率高，但蜗杆刚性较小。 kA —使用系数，kA =1.1~1.4。有冲击载荷、环境温度高(t>35oC)、速度较高时，取大值。
机械设计基础 第12章
第12章 联轴器与离合器
12.1 联轴器 12.2 离合器 12.3 联轴器和离合器的选择 习题
联轴器和离合器是用来联接两轴使其一起转动并传递转 矩的部件。联轴器只能在机器停车后用拆卸的方法使两联接 部分分离；而离合器可在机器工作中，可随时使两联接部分 接合或分离。
联轴器和离合器的类型很多，本章只介绍几种常用的类 型。
(1) (2) (3)中间轴与主、从动轴之间的轴间夹角必须相等。
图12-7 单万向联轴器
图12-8 双万向联轴器
2．有弹性元件的挠性联轴器 1)TL型弹性套柱销联轴器(GB/T4323-2002) 如图12-9所示，TL型弹性套柱销联轴器结构上与凸缘联 轴器很近似，只是用套有数个橡胶圈的柱销代替了联接螺栓。 这种联轴器结构简单，装拆方便，易于制造，安装时如 果两圆盘之间留有间隙，则利用弹性柱销的变化可以补偿较 大的轴向位移、微量的径向位移和角度偏斜。但弹性圈容易 磨损和老化，故寿命较短。它适用于正反转变化多、载荷较
齿轮联轴器中，所用齿轮的齿廓曲线为渐开线，啮合角 为20°，齿数一般为30～80，材料一般为45钢或ZG270-500。
齿轮联轴器允许角位移小于或等于30′。其径向位移为 0.4～6.3mm，转速可达3500r/min (随联轴器尺寸而异，详见 手册)
齿轮联轴器的优点是能传递很大的扭矩和补偿适当的综 合位移，因此常用于重型机械中。但是，当传递大扭矩时， 齿间的压力也随着增大，使联轴器的灵活性降低，而且其结
图12-4 夹克联轴器
12.1.2挠性联轴器 挠性联轴器用于被联接两轴的轴线有偏离、倾斜或在工
作中两轴有相对位移的场合。当承载元件都由刚性材料制造
1．无弹性元件的挠性联轴器 1) 如图12-5所示，十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹 槽的半联轴器1、3和一个两端面具有互相垂直的凸榫的中间 圆盘2组成。两半联轴器分别固定在主动轴和从动轴上，中间 圆盘上的凸榫则与两半联轴器上的凹槽相嵌合而构成动联接， 两轴线不同轴或有偏斜时，圆盘将在凹槽内滑动，以补偿轴
12.1 联轴器 12.2 离合器 12.3 联轴器和离合器的选择 习题
联轴器和离合器是用来联接两轴使其一起转动并传递转 矩的部件。联轴器只能在机器停车后用拆卸的方法使两联接 部分分离；而离合器可在机器工作中，可随时使两联接部分 接合或分离。
联轴器和离合器的类型很多，本章只介绍几种常用的类 型。
(1) (2) (3)中间轴与主、从动轴之间的轴间夹角必须相等。
图12-7 单万向联轴器
图12-8 双万向联轴器
2．有弹性元件的挠性联轴器 1)TL型弹性套柱销联轴器(GB/T4323-2002) 如图12-9所示，TL型弹性套柱销联轴器结构上与凸缘联 轴器很近似，只是用套有数个橡胶圈的柱销代替了联接螺栓。 这种联轴器结构简单，装拆方便，易于制造，安装时如 果两圆盘之间留有间隙，则利用弹性柱销的变化可以补偿较 大的轴向位移、微量的径向位移和角度偏斜。但弹性圈容易 磨损和老化，故寿命较短。它适用于正反转变化多、载荷较
齿轮联轴器中，所用齿轮的齿廓曲线为渐开线，啮合角 为20°，齿数一般为30～80，材料一般为45钢或ZG270-500。
齿轮联轴器允许角位移小于或等于30′。其径向位移为 0.4～6.3mm，转速可达3500r/min (随联轴器尺寸而异，详见 手册)
齿轮联轴器的优点是能传递很大的扭矩和补偿适当的综 合位移，因此常用于重型机械中。但是，当传递大扭矩时， 齿间的压力也随着增大，使联轴器的灵活性降低，而且其结
图12-4 夹克联轴器
12.1.2挠性联轴器 挠性联轴器用于被联接两轴的轴线有偏离、倾斜或在工
作中两轴有相对位移的场合。当承载元件都由刚性材料制造
1．无弹性元件的挠性联轴器 1) 如图12-5所示，十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹 槽的半联轴器1、3和一个两端面具有互相垂直的凸榫的中间 圆盘2组成。两半联轴器分别固定在主动轴和从动轴上，中间 圆盘上的凸榫则与两半联轴器上的凹槽相嵌合而构成动联接， 两轴线不同轴或有偏斜时，圆盘将在凹槽内滑动，以补偿轴
机械设计基础第12章
矩，牙数为3~15。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。
• 12.3.2
•
摩擦式离合器
（1）单片式摩擦离合器
• （2）多片式摩擦离合器
• 12.3.3
摩擦离合器主要参数计算与选择
• （1）摩擦离合器所能传递的静摩擦力矩
•
• （2）后备系数
• 后备系数是离合器设计中的一个重要参数，它反映了离合器传
• 5）制动蹄支承点位置坐标a和c
•
应在保证两蹄支承端毛面不致互相干涉的条件下，使a尽可能大而c
尽可能小。
• 12.4.5
•
盘式制动器
（1）盘式制动器的工作原理
• （2） 盘式制动器主要参数的确定
• 1）制动盘直径D
• 制动盘直径口应尽可能取大些，这时制动盘的有效半径得到增加。
•
2）动盘厚度h
和毂的半联轴器所组成。各半联轴器用平键分别与两轴相连，然
后用螺栓把两个半联轴器连成一体。
• （2）套筒联轴器
• 12.2.3
•
•
挠性联轴器
（1）无弹性元件挠性联轴器
1)滑块联轴器
• 2）齿式联轴器
• 齿式联轴器是由两个有内齿的外壳3和两个有外齿的套筒4所组
成。套筒与轴用键相连，两个外壳用螺栓2连成一体，外壳与套
轮通过轴承套在轴上，可以自由转动。
• 12.4 制动器
• 12. 4.1
•
制动器的功用与类型
制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持
停止状态等功能的装置，有时也用做调节和限制机构或机器的运
动速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。
• 12.4.2
外抱块式制动器常用制动器
机械设计基础第12章螺旋传动
螺旋传动的优势 相比其他传动方式，如齿轮传动、链传动等，螺旋传动在机床进给机构中具有更高的传动精度和稳定性， 能够满足高精度加工的需求。
实例二：汽车转向器中的螺旋传动
螺旋传动的特点
在汽车转向器中，螺旋传动具有结构紧凑、传动效率高、可靠性好等优点。通过调整螺旋的 导程和转速，可以实现汽车转向的灵活性和稳定性。
螺旋传动的优势
相比其他驱动方式，如链条驱动、齿 轮驱动等，螺旋传动在升降机中具有 更高的承载能力和运行平稳性，能够 满足不同高度和负载下的升降需求。
THANKS
感谢观看
旋转运动
当主动件固定不动时，从 动件绕螺旋轴作旋转运动。
螺旋传动的效率计算
滑动摩擦效率
总效率
考虑螺旋副间滑动摩擦时的效率，与 摩擦系数、法向力和切向力有关。
综合考虑滑动摩擦和滚动摩擦时的效 率，是评价螺旋传动性能的重要指标。
滚动摩擦效率
考虑螺旋副间滚动摩擦时的效率，与 滚动体的形状、大小和数量有关。
机械设计基础第12章螺 旋传动
目 录
• 螺旋传动概述 • 螺旋传动的工作原理 • 螺旋传动的类型与结构 • 螺旋传动的参数设计与计算 • 螺旋传动的材料、制造与热处理 • 螺旋传动的润滑与密封 • 螺旋传动在机械设计中的应用实例
01
螺旋传动概述
定义与分类
定义
螺旋传动是利用螺旋副传递运动和 动力的一种机械传动方式。
分类
根据螺旋副的摩擦性质，螺旋传动 可分为滑动螺旋传动、滚动螺旋传 动和静压螺旋传动三种类型。
螺旋传动的特点
优点 结构简单，制造方便，易于自锁。
传动平稳，噪声小，工作可靠。
螺旋传动的特点
• 能实现大传动比和远距离传动
04
实例二：汽车转向器中的螺旋传动
螺旋传动的特点
在汽车转向器中，螺旋传动具有结构紧凑、传动效率高、可靠性好等优点。通过调整螺旋的 导程和转速，可以实现汽车转向的灵活性和稳定性。
螺旋传动的优势
相比其他驱动方式，如链条驱动、齿 轮驱动等，螺旋传动在升降机中具有 更高的承载能力和运行平稳性，能够 满足不同高度和负载下的升降需求。
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旋转运动
当主动件固定不动时，从 动件绕螺旋轴作旋转运动。
螺旋传动的效率计算
滑动摩擦效率
总效率
考虑螺旋副间滑动摩擦时的效率，与 摩擦系数、法向力和切向力有关。
综合考虑滑动摩擦和滚动摩擦时的效 率，是评价螺旋传动性能的重要指标。
滚动摩擦效率
考虑螺旋副间滚动摩擦时的效率，与 滚动体的形状、大小和数量有关。
机械设计基础第12章螺 旋传动
目 录
• 螺旋传动概述 • 螺旋传动的工作原理 • 螺旋传动的类型与结构 • 螺旋传动的参数设计与计算 • 螺旋传动的材料、制造与热处理 • 螺旋传动的润滑与密封 • 螺旋传动在机械设计中的应用实例
01
螺旋传动概述
定义与分类
定义
螺旋传动是利用螺旋副传递运动和 动力的一种机械传动方式。
分类
根据螺旋副的摩擦性质，螺旋传动 可分为滑动螺旋传动、滚动螺旋传 动和静压螺旋传动三种类型。
螺旋传动的特点
优点 结构简单，制造方便，易于自锁。
传动平稳，噪声小，工作可靠。
螺旋传动的特点
• 能实现大传动比和远距离传动
04
机械设计基础 第十二章
2. 合金钢
合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火 性较好，热处理变形小，价格较贵，多用于要求重量轻和轴 颈耐磨性的轴。例如，对要求在高速、高温重载下工作的汽 轮发电机轴可采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA 等；滑动轴承 的高速轴可采用20Cr、20CrMnTi等。
3. 球墨铸铁
图12-9 轴端挡圈和圆锥面
(3) 定位套筒和圆螺母
定位套筒(参见图12-10) 用于轴上两零件的距离较小 的场合，结构简单，定位可靠。圆螺母(参见图12-11) 用于轴上两零件距离较大的场合，由于需要在轴上切 制螺纹，因此对轴的强度影响较大。
图12-10 定位套筒
图12-11 圆螺母
(4) 弹性挡圈和紧定螺钉
第十二章 轴与轮毂连接
本章内容
1 轴的分类 2 轴的结构设计 3 轴的材料及选择 4 轴的设计与计算 5 轴毂连接
【本章导读】
机器上的传动零件，如带轮、齿轮、联轴器等都必须用 轴来支承才能正常工作，因此，轴是机械中不可缺少的重要 零件。轴的主要功能是支承旋转零件、传递转矩和运动。本 章将讨论轴的类型、结构设计和轮毂连接(轴与轮毂的连接)， 重点是轴的设计问题，包括轴的结构设计和强度计算。
12.2.3 轴的结构工艺性
① 阶梯轴便于装拆。轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设有 砂轮越程槽(参见图12-15(a) )和螺纹退刀槽(参见图12-15(b) )。
图12-15 砂轮越程槽和螺纹退刀槽
② 轴上沿长度方向开有几个键槽时，应将键槽安排在轴的同 一母线上。同一根轴上所有圆角半径和倒角的大小应尽可能一致， 以减少刀具规格和换刀次数。
将轴上作用力分解为水平面分力和垂直面分力，并求出水 平面和垂直面上的支反力。轴承处支承反力作用点的位置， 要根据轴承的类型和布置方式确定(参见图12-16)。
机械设计基础 第12章 蜗杆传动
d1 mq
pz z1 px
tan pz z1 px z1m z1 d1 d1 d1 q
蜗杆导程 蜗杆轴向齿距
蜗杆导程角
d1越小（或q越小）， 越大，传动效率越高，但蜗杆的刚度
和强度越低。 通常，转速高的蜗杆可取较小的d1值，蜗轮齿 数z2较大时可取较大的d1值。
当导程角 小于当量摩擦角时，蜗轮为主动时则发生自锁。
蜗杆材料：20Cr渗碳淬火；40Cr、35CrMo淬火；45调质
蜗轮材料：ZCuSn10P1 ZCuAl10Fe3
vs 25 m/s 耐磨性好、抗胶合
vs 6 m/s 价格便宜
HT200
vs 2 m/s 经济、低速
二、 蜗杆和蜗轮的结构 蜗杆结构：通常与轴为一体，蜗杆轴
蜗轮结构：整体式（铸铁蜗轮或尺寸很小的青铜蜗轮） 组合式（有色金属齿圈＋钢或铸铁轮芯）
二、 蜗杆传动的类型 因蜗轮是用形状与蜗杆相同的滚刀加工而成，故蜗杆传动 的类型是按蜗杆的不同进行分类。
按蜗杆形状分：圆柱蜗杆和环面蜗杆。
圆柱蜗杆用直线刀刃的车刀车削成形，根据刀具安装位置 的不同，可加工出阿基米德蜗杆和渐开线蜗杆等。
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
阿基米德蜗杆：刀具两刃与蜗杆轴线共面；轴面内相当于 直线齿条，端面齿形为阿基米德螺线。 渐开线蜗杆：用两把车刀，其刀刃顶面切于蜗杆基圆柱； 端面齿廓为渐开线，在切于蜗杆基圆柱的剖面内，齿廓的 一侧为直线，轴面内为凸廓曲线。 蜗杆有左、右旋之分，常用的是右旋蜗杆。
蜗轮径向力
各力方向的确定： 类似于斜齿轮
【例】图示蜗杆传动，蜗杆1主动，转向如图。试指出蜗轮2、 3轮齿旋向及转向，并画出蜗杆1上啮合处的作用力三个分力 方向。
2
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图12-6 双向旋转的叶片式气动马达 1—叶片； 2—转子； 3—定子
12.2 气动马达
12.2.1 气动马达的工作原理
当压缩空气从进气口进入气室后立即喷向叶片，作用在叶片的 外伸部分，产生转矩带动转子做逆时针转动，输出机械能，废气从 排气口C排出，残余气体则经B排出（二次排气）。若进、排气口 互换，则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和 叶片底部的气压力、弹簧力（图中未画出）使得叶片紧密地抵在定 子的内壁上，以保证密封，提高容积效率。
标准化气缸的主要参数是缸径D和行程L。缸径标志了气缸活塞 杆的输出力，行程标志了气缸的作用范围。
标准化气缸的缸径有下列11种规格： 缸径D（mm）：40，50，63，80，100，125，160，200， 250，320，400。 标准化气缸的行程L（mm）为：无缓冲气缸和气-液阻尼缸， 选取L＝（0.5～2）D；有缓冲气缸，选取L＝（1～10）D。
12.2 气动马达
气动马达是将压缩空气的压力能转换成力矩和转 速输出来驱动回转运动的执行元件。它的作用相当于 电动机或液压马达，即输出力矩来驱动机构做旋转运 动。气动马达有叶片式、活塞式、齿轮式等多种类型 ，在气压传动中使用最广泛的是叶片式和活塞式。
12.2 气动马达
12.2.1 气动马达的工作原理
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
3.无杆气缸
图12-4 机械接触式无杆气缸的结构 1—缸盖； 2—缓冲阀； 3—卡环； 4—缓冲密封圈； 5—除尘器； 6—外密 封带； 7—内密封带； 8—活塞； 9—耐磨环； 10—活塞密封圈； 11—缸筒
； 12—滑动支撑片； 13—活塞架； 14—连接架
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
4.冲击气缸
图12-5 冲击气缸的工作原理
6—排
气塞； 7—端盖
12.1 气 缸
12.1.3 标准化气缸
1.标准化气缸的系列和标记
标准化气缸的标记是用符号“QG”表示气缸，用符号 “A、B、C、D、H”表示五种系列。具体的标记方法如下 ：
（8）结构简单，操纵方便，可正、反转，维修容易，成本低 。
（9）速度稳定性差，输出功率小，效率低，耗气量大，噪声 大，容易产生振动。
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
2.气动马达的应用
气动马达的工作适应性较强，可用于无级调速、起动频繁 、经常换向、高温潮湿、易燃易爆、负载起动、不便人工操纵 及有过载可能的场合。目前，气动马达主要应用于矿山机械、 专业性的机械制造业、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空 、工程机械等行业，许多气动工具如风钻、风扳手、风砂轮等 均装有气动马达。随着气压传动的发展，气动马达的应用将更 趋广泛。图12-7所示为气动马达的应用实例。
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
2.气动马达的应用
图12-7 气动马达的应用实例
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19
第12章 气动执行元件
1
12.1 气缸 12.2 气动马达
12.1 气 缸
12.1.1 气缸的分类
（1）按压缩空气在活塞端面作用力的方向不同分为单 作用气缸和双作用气缸。
（2）按结构特点不同分为活塞式、薄膜式、柱塞式、 摆动式气缸等。
（3）按安装方式可分为耳座式、法兰式、轴销式、凸 缘式、嵌入式、回转式气缸等。
（4）按功能分为普通式、缓冲式、气-液阻尼式、冲击 、步进气缸等。
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
1.气-液阻尼缸
图12-1 气-液阻尼缸 1—气缸； 2—液压缸； 3—高位油箱
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
2.薄膜式气缸
图12-2 薄膜式气缸 1—缸体； 2—膜片； 3—膜盘； 4—活塞杆
12.1 气 缸
12.1.3 标准化气缸
1.标准化气缸的系列和标记
五种标准化气缸的系列为： QGA——无缓冲普通气缸 QGB——细杆（标准杆）缓冲气缸 QGC——粗杆缓冲气缸 QGD——气-液阻尼缸 QGH——回转气缸
12.1 气 缸
12.1.3 标准化气缸
2.标准化气缸的主要参数
（4）比同功率的电动机轻1/10～1/3，输出功率惯性比较小。 （5）可长期满载工作，而温升较小。
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
1.气动马达的特点
（6）功率范围及转速范围均较宽，功率小至几百瓦，大至几 万瓦，转速可从每分钟几转到上万转。
（7）具有较高的起动转矩，可以直接带负载起动，起动、停 止迅速。
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
3.无杆气缸
图12-3 磁性耦合式无杆气缸的结构 1—头盖； 2—活塞锁母； 3—缓冲垫； 4—弹性挡圈； 5—活塞密封件； 6—压盖； 7、12—耐磨环； 8—外导磁板； 9—外磁铁； 10—内导磁板； 11—内磁铁；13—移动体； 14—防尘圈； 15—活塞； 16—轴； 17—缸筒
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
1.气动马达的特点
（1）工作安全，具有防爆性能，适用于恶劣的环境，在易燃 、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等条件下均能正常工作。
（2）有过载保护作用。过载时，马达只是降低或停止转速； 当过载解除时，马达继续运转，并不产生故障。
（3）可以无级调速。只要控制进气流量，就能调节马达的功 率和转速。
12.2 气动马达
12.2.1 气动马达的工作原理
当压缩空气从进气口进入气室后立即喷向叶片，作用在叶片的 外伸部分，产生转矩带动转子做逆时针转动，输出机械能，废气从 排气口C排出，残余气体则经B排出（二次排气）。若进、排气口 互换，则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和 叶片底部的气压力、弹簧力（图中未画出）使得叶片紧密地抵在定 子的内壁上，以保证密封，提高容积效率。
标准化气缸的主要参数是缸径D和行程L。缸径标志了气缸活塞 杆的输出力，行程标志了气缸的作用范围。
标准化气缸的缸径有下列11种规格： 缸径D（mm）：40，50，63，80，100，125，160，200， 250，320，400。 标准化气缸的行程L（mm）为：无缓冲气缸和气-液阻尼缸， 选取L＝（0.5～2）D；有缓冲气缸，选取L＝（1～10）D。
12.2 气动马达
气动马达是将压缩空气的压力能转换成力矩和转 速输出来驱动回转运动的执行元件。它的作用相当于 电动机或液压马达，即输出力矩来驱动机构做旋转运 动。气动马达有叶片式、活塞式、齿轮式等多种类型 ，在气压传动中使用最广泛的是叶片式和活塞式。
12.2 气动马达
12.2.1 气动马达的工作原理
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
3.无杆气缸
图12-4 机械接触式无杆气缸的结构 1—缸盖； 2—缓冲阀； 3—卡环； 4—缓冲密封圈； 5—除尘器； 6—外密 封带； 7—内密封带； 8—活塞； 9—耐磨环； 10—活塞密封圈； 11—缸筒
； 12—滑动支撑片； 13—活塞架； 14—连接架
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
4.冲击气缸
图12-5 冲击气缸的工作原理
6—排
气塞； 7—端盖
12.1 气 缸
12.1.3 标准化气缸
1.标准化气缸的系列和标记
标准化气缸的标记是用符号“QG”表示气缸，用符号 “A、B、C、D、H”表示五种系列。具体的标记方法如下 ：
（8）结构简单，操纵方便，可正、反转，维修容易，成本低 。
（9）速度稳定性差，输出功率小，效率低，耗气量大，噪声 大，容易产生振动。
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
2.气动马达的应用
气动马达的工作适应性较强，可用于无级调速、起动频繁 、经常换向、高温潮湿、易燃易爆、负载起动、不便人工操纵 及有过载可能的场合。目前，气动马达主要应用于矿山机械、 专业性的机械制造业、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空 、工程机械等行业，许多气动工具如风钻、风扳手、风砂轮等 均装有气动马达。随着气压传动的发展，气动马达的应用将更 趋广泛。图12-7所示为气动马达的应用实例。
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
2.气动马达的应用
图12-7 气动马达的应用实例
Thank You!
19
第12章 气动执行元件
1
12.1 气缸 12.2 气动马达
12.1 气 缸
12.1.1 气缸的分类
（1）按压缩空气在活塞端面作用力的方向不同分为单 作用气缸和双作用气缸。
（2）按结构特点不同分为活塞式、薄膜式、柱塞式、 摆动式气缸等。
（3）按安装方式可分为耳座式、法兰式、轴销式、凸 缘式、嵌入式、回转式气缸等。
（4）按功能分为普通式、缓冲式、气-液阻尼式、冲击 、步进气缸等。
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
1.气-液阻尼缸
图12-1 气-液阻尼缸 1—气缸； 2—液压缸； 3—高位油箱
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
2.薄膜式气缸
图12-2 薄膜式气缸 1—缸体； 2—膜片； 3—膜盘； 4—活塞杆
12.1 气 缸
12.1.3 标准化气缸
1.标准化气缸的系列和标记
五种标准化气缸的系列为： QGA——无缓冲普通气缸 QGB——细杆（标准杆）缓冲气缸 QGC——粗杆缓冲气缸 QGD——气-液阻尼缸 QGH——回转气缸
12.1 气 缸
12.1.3 标准化气缸
2.标准化气缸的主要参数
（4）比同功率的电动机轻1/10～1/3，输出功率惯性比较小。 （5）可长期满载工作，而温升较小。
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
1.气动马达的特点
（6）功率范围及转速范围均较宽，功率小至几百瓦，大至几 万瓦，转速可从每分钟几转到上万转。
（7）具有较高的起动转矩，可以直接带负载起动，起动、停 止迅速。
12.1 气 缸
12.1.2 气缸的工作原理
3.无杆气缸
图12-3 磁性耦合式无杆气缸的结构 1—头盖； 2—活塞锁母； 3—缓冲垫； 4—弹性挡圈； 5—活塞密封件； 6—压盖； 7、12—耐磨环； 8—外导磁板； 9—外磁铁； 10—内导磁板； 11—内磁铁；13—移动体； 14—防尘圈； 15—活塞； 16—轴； 17—缸筒
12.2 气动马达
12.2.2 气动马达的特点及应用
1.气动马达的特点
（1）工作安全，具有防爆性能，适用于恶劣的环境，在易燃 、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等条件下均能正常工作。
（2）有过载保护作用。过载时，马达只是降低或停止转速； 当过载解除时，马达继续运转，并不产生故障。
（3）可以无级调速。只要控制进气流量，就能调节马达的功 率和转速。