机械基础_第三章轴 ppt课件
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机械基础轴详解
零件的固定。
周向固定方法 —— 键联接
特点：制造简单，装拆方便，对中性好 ； 应用：应用最广；同一轴上键槽位于圆柱同一母 线上，且取相同尺寸
周向固定方法 —— 花键联接
特点：接触面积大，承载能力高，对中性和导向性好 ； 应用：适用于载荷较大和对定心精度要求较高的动联 接或静联接 ；
周向固定方法 —— 紧定螺钉固定
（1）轴肩、轴环
特点：结构简单，定位可靠，可承受 较大轴向力；
但是使轴径增大，引起应力集 中。
轴肩
轴环
错误
正确
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力； 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位；
（2）套筒
轴向固定方法 —— 套筒定位
特点：固定可靠，承受轴向力大； 应用：多用于轴上相邻两零件相距不远的场合；
轴的结构
倒角
砂轮越程槽 轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过度
圆角，便于轴上零件的装配，避免划伤配合表面，减少应 力集中，尽可能使倒角（或圆角半径）一致，以便于加工。 螺纹退刀槽或砂轮越程槽，防止破坏零件左端面。 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能相同，并布置在 同一条直线上，以利于加工。
传动轴
特点：工作时只承受扭距，不承受弯矩或 承受很小的弯矩，仅起传递动力的作用。
转轴
特点：工作时既承受弯矩，又承受扭距， 既起支撑作用又起传递动力作用，是机器 中最常用的一种轴。
心轴——只受弯矩不传递扭矩
自行车前轴属于哪种？
传动轴——主要受扭矩
转轴——同时受扭矩和弯矩
转轴的结构
轴的结构应满足的要 求：
按轴线形状分 直轴： 光轴 阶梯轴
曲轴
§3—1 轴
1、光轴特点：形状简单，加工容易，应力集中源较 少；轴上零件不易装配及定位。如自行车心轴、车床 光杠。
周向固定方法 —— 键联接
特点：制造简单，装拆方便，对中性好 ； 应用：应用最广；同一轴上键槽位于圆柱同一母 线上，且取相同尺寸
周向固定方法 —— 花键联接
特点：接触面积大，承载能力高，对中性和导向性好 ； 应用：适用于载荷较大和对定心精度要求较高的动联 接或静联接 ；
周向固定方法 —— 紧定螺钉固定
（1）轴肩、轴环
特点：结构简单，定位可靠，可承受 较大轴向力；
但是使轴径增大，引起应力集 中。
轴肩
轴环
错误
正确
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力； 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位；
（2）套筒
轴向固定方法 —— 套筒定位
特点：固定可靠，承受轴向力大； 应用：多用于轴上相邻两零件相距不远的场合；
轴的结构
倒角
砂轮越程槽 轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过度
圆角，便于轴上零件的装配，避免划伤配合表面，减少应 力集中，尽可能使倒角（或圆角半径）一致，以便于加工。 螺纹退刀槽或砂轮越程槽，防止破坏零件左端面。 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能相同，并布置在 同一条直线上，以利于加工。
传动轴
特点：工作时只承受扭距，不承受弯矩或 承受很小的弯矩，仅起传递动力的作用。
转轴
特点：工作时既承受弯矩，又承受扭距， 既起支撑作用又起传递动力作用，是机器 中最常用的一种轴。
心轴——只受弯矩不传递扭矩
自行车前轴属于哪种？
传动轴——主要受扭矩
转轴——同时受扭矩和弯矩
转轴的结构
轴的结构应满足的要 求：
按轴线形状分 直轴： 光轴 阶梯轴
曲轴
§3—1 轴
1、光轴特点：形状简单，加工容易，应力集中源较 少；轴上零件不易装配及定位。如自行车心轴、车床 光杠。
《汽车机械基础》课件——第三章 机械传动与常用机构知识
图3-4挠性传动工作原理 1-主动轮 2-挠性元件 3-从动轮
这类传动具有吸收振动载荷以及阻尼振动影响的作用，所以传动平稳，而且结构简单，易于制造。常用于中心距较大情况下的传动。在情况 相同的条件下，与其他传动相比，简化了机构，降低了成本。
2.2.2挠性传动的类型和应用 （1）挠性摩擦传动 （2）挠性啮合传动 （3）牵引式挠性传动
二、螺纹联接的防松
螺纹联接的防松件
螺纹联接多采用单线普通螺纹，其导程角为1.50---3.50，当量摩擦角60---90，一般都具有自锁性； 在静载荷和工作环境温度变化不大的情况下不会自动松脱。但在振动、冲击、变载荷或温度变化很大时，联接就有可能松脱。为保证联接安全可靠，设计时必须考虑放松问题。 1．防松目的：防止因外载荷的变化、材料蠕变等因素造成螺纹联接 松驰，从而使联接失效。 2．防松原理：消除或限制螺纹副之间的相对运动。 3．防松办法及措施 摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等。 机械防松：开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、弹簧垫片、 轴用带翅垫片、止动垫片、串联钢丝等。 永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊、粘合。
第三章 机械传动与常用机构知识
学习支持： 知识目标： 通过本章的学习具备联接与支承零部件的基础知识；具备汽车机械所涉及的带传动与链传动的基本知识；具备汽车机械所应用的齿轮传动的基本知识；具备汽车机械中齿轮系与减速器的基本知识；具备常用机构的基本知识。 能力目标： 通过本章的学习能认识相应联接件；掌握带传动、链传动的类型、特点与应用；掌握渐开线齿轮基本特征以及传动特点，掌握渐开线斜齿轮的传动特点与应用；掌握定轴齿轮系的传动比计算方法及轮系中各个齿轮的转动方向的判别，会确定主、从动轮的转向关系；掌握平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构等的基本形式与应用特点。
这类传动具有吸收振动载荷以及阻尼振动影响的作用，所以传动平稳，而且结构简单，易于制造。常用于中心距较大情况下的传动。在情况 相同的条件下，与其他传动相比，简化了机构，降低了成本。
2.2.2挠性传动的类型和应用 （1）挠性摩擦传动 （2）挠性啮合传动 （3）牵引式挠性传动
二、螺纹联接的防松
螺纹联接的防松件
螺纹联接多采用单线普通螺纹，其导程角为1.50---3.50，当量摩擦角60---90，一般都具有自锁性； 在静载荷和工作环境温度变化不大的情况下不会自动松脱。但在振动、冲击、变载荷或温度变化很大时，联接就有可能松脱。为保证联接安全可靠，设计时必须考虑放松问题。 1．防松目的：防止因外载荷的变化、材料蠕变等因素造成螺纹联接 松驰，从而使联接失效。 2．防松原理：消除或限制螺纹副之间的相对运动。 3．防松办法及措施 摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等。 机械防松：开槽螺母与开口销、圆螺母与止动垫圈、弹簧垫片、 轴用带翅垫片、止动垫片、串联钢丝等。 永久防松：端铆、冲点（破坏螺纹）、点焊、粘合。
第三章 机械传动与常用机构知识
学习支持： 知识目标： 通过本章的学习具备联接与支承零部件的基础知识；具备汽车机械所涉及的带传动与链传动的基本知识；具备汽车机械所应用的齿轮传动的基本知识；具备汽车机械中齿轮系与减速器的基本知识；具备常用机构的基本知识。 能力目标： 通过本章的学习能认识相应联接件；掌握带传动、链传动的类型、特点与应用；掌握渐开线齿轮基本特征以及传动特点，掌握渐开线斜齿轮的传动特点与应用；掌握定轴齿轮系的传动比计算方法及轮系中各个齿轮的转动方向的判别，会确定主、从动轮的转向关系；掌握平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构等的基本形式与应用特点。
中职高一劳保版《机械基础》第三章 链传动课件(共16张PPT)
§3—2 套筒滚子链与链轮
三、链传动的维护保养
1．链的松紧度要适宜 2．链轮装在轴上应没有摆动和歪斜 3．链轮齿面磨损到一定程度后应及时翻面使用。 链轮磨损严重后，应同时更换新链和新链轮 4．拆去链节必须为偶数。锁紧片的开口应朝着运 动的相反方向 5．应及时加注润滑油
§3—2 套筒滚子链与链轮
知识链接
（4）滚子链的标示 标示形式：链号—排数 16B—1：链号为16B的单排链Βιβλιοθήκη §3—2 套筒滚子链与链轮
二、套筒滚子链链轮
单排
双排
三排
§3—2 套筒滚子链与链轮
（1）齿形一般由三段圆弧组成 （2）小链轮齿数一般应大于17， 大链轮齿数一般应小于120
（3）链轮材料可采用灰铸铁、低碳钢、中碳钢、低 碳合 钢、中碳合 钢等。齿面一般都经过热处理
§3—1 链传动概述
z1n1＝z2n2
n1、n2——主、从动链轮的转速，r/min z1、z2——主、从动链轮的齿数
§3—1 链传动概述
二、链传动的应用特点
1．优点
（1）能保证准确的平均传动比 （2）传动功率大 （3）传动效率高，一般可达0.95～0.98 （4）可用于两轴中心距较大的场合 （5）能在低速、重载和高温条件下，以及 粉尘、淋水、淋油等不良环境中工作
双排链
三排链
§3—2 套筒滚子链与链轮
1．套筒滚子链的结构
（1）销轴与外链板、套筒 与内链板间是过盈配合 （2）销轴与套筒、滚子与 套筒间是间隙配合 （3）滚子与链轮相对滚动
双排滚子链
单排滚子链
1—内链板 2—外链板 3—销轴 4—套筒 5—滚子
§3—2 套筒滚子链与链轮
2．滚子链的主要参数及标示
机械基础(全套)ppt课件
类型。
联轴器类型、特点及选用
刚性联轴器
适用于两轴对中精度高、无冲 击的场合，传递扭矩大，但无
缓冲作用。
弹性联轴器
适用于两轴对中精度稍差、有 冲击的场合，能吸收振动和冲 击，但传递扭矩较小。
液压联轴器
适用于需要无级调速和过载保 护的场合，能自动适应两轴的 不对中，但价格较高。
选用原则
根据传递扭矩、转速、对中精 度、工作环境等条件综合考虑
CAE软件
如ANSYS、Nastran等，用于进行有限元分析、 结构优化等，提高设计的准确性和效率。
PDM/PLM软件
如Windchill、Teamcenter等，用于产品数据管 理、流程管理等，提高设计协同和效率。
03
机械制造工艺与装备
机械制造工艺概述
机械制造工艺的定义
研究机械产品制造过程中的加工方法 、工艺装备、加工顺序和工艺参数等 内容的总称。
，选择合适的联轴器类型。
离合器类型、特点及选用
牙嵌离合器
适用于低速重载、有频繁接合和分离 的场合，传递扭矩大，但接合时冲击 较大。
摩擦离合器
适用于中高速轻载、需要平稳接合的 场合，接合平稳，但传递扭矩较小。
电磁离合器
适用于需要远程控制和自动控制的场 合，动作迅速，但价格较高。
选用原则
根据传递扭矩、转速、接合方式、工 作环境等条件综合考虑，选择合适的 离合器类型。
气压元件选用与安装
液压与气压元件选用与安装
根据系统工作压力和流 量选择合适的气源装置 、气缸、控制阀等元件 ；
安装前应检查元件的清 洁度和完好性，确保无 损坏和污染；
安装时应按照制造厂的 推荐规范进行，确保正 确的配合间隙和紧固力 矩；
联轴器类型、特点及选用
刚性联轴器
适用于两轴对中精度高、无冲 击的场合，传递扭矩大，但无
缓冲作用。
弹性联轴器
适用于两轴对中精度稍差、有 冲击的场合，能吸收振动和冲 击，但传递扭矩较小。
液压联轴器
适用于需要无级调速和过载保 护的场合，能自动适应两轴的 不对中，但价格较高。
选用原则
根据传递扭矩、转速、对中精 度、工作环境等条件综合考虑
CAE软件
如ANSYS、Nastran等，用于进行有限元分析、 结构优化等，提高设计的准确性和效率。
PDM/PLM软件
如Windchill、Teamcenter等，用于产品数据管 理、流程管理等，提高设计协同和效率。
03
机械制造工艺与装备
机械制造工艺概述
机械制造工艺的定义
研究机械产品制造过程中的加工方法 、工艺装备、加工顺序和工艺参数等 内容的总称。
，选择合适的联轴器类型。
离合器类型、特点及选用
牙嵌离合器
适用于低速重载、有频繁接合和分离 的场合，传递扭矩大，但接合时冲击 较大。
摩擦离合器
适用于中高速轻载、需要平稳接合的 场合，接合平稳，但传递扭矩较小。
电磁离合器
适用于需要远程控制和自动控制的场 合，动作迅速，但价格较高。
选用原则
根据传递扭矩、转速、接合方式、工 作环境等条件综合考虑，选择合适的 离合器类型。
气压元件选用与安装
液压与气压元件选用与安装
根据系统工作压力和流 量选择合适的气源装置 、气缸、控制阀等元件 ；
安装前应检查元件的清 洁度和完好性，确保无 损坏和污染；
安装时应按照制造厂的 推荐规范进行，确保正 确的配合间隙和紧固力 矩；
汽车机械基础课件 第三章 圆周运动和定轴转动
螺旋传动
滑动
滚动
带传动 同步带 三角带 链传动 齿轮传动 摩擦传动 液压传动
30-40% 90% 95-98% 80-95% 94-96% 95-99% 80-85% 80-96%
机械效率
图3-26 滑动螺旋传动
图3-27 齿轮传动
不存在独立的“向心 力”。
• 例3-1一质量为1kg的石 块系于细绳的一端，其 另一端用手拉住，使石 块以v=6m/s的速度在平 滑桌面上作匀速圆周运 动 ， 如 图 3-1 所 示 ， 求 绳所需的拉力。设绳长 为1.2m。
图3-1 例3-1题图
例3-1一质量为1kg的石 块系于细绳的一端， 其另一端用手拉住， 使 石 块 以 v=6m/s 的 速 度在平滑桌面上作匀 速 圆 周 运 动 ， 如 图 3-1 所示，求绳所需的拉 力。设绳长为1.2m。
解：
2
F ma m R
1 62
1.2
30N
例3-2 如图3-2a所示， 一质量为2000kg的轿 车，驶过半径R=100m 的一段圆弧形桥面。 当车行至桥面最高点 时，其速度大小为 v=40km/h，问汽车对 桥面的压力为多少（g 取9.8ms-2）？
图3-3 例3-2题受力图
解：取汽车为研究对象，画受力图（图3-3）。
周期和频率
周期是描述匀速圆周运动快慢的物理量，用符 号T表示。
周期的倒数叫做频率，用符号f表示。
第二节 刚体定轴转动
第三章 圆周运动和定轴转动
图3-9 轿车仪表台
转动是物体两个最基本的运动形式之一
图3-10曲轴装入发动机机体
刚体的绕定轴转动，简称刚体的转动
速度
（a） 最高车速不得超过 每小时120公里标志
《机械基础》构件静力分析课件
解平衡方程
求解平衡方程，得出未知 量的大小和方向。
构件的变形与内力
变形与内力的概念
了解变形和内力的定义，以及 它们与力和位移之间的关系。
变形与内力的分类
根据变形的特点和性质，将变形分 为弹性变形和塑性变形；根据内力 的性质，将内力分为拉伸、压缩、 弯曲、剪切等。
变形与内力的关系
分析变形与内力之间的关系，掌握 变形与内力之间的变化规律。
课程难点
针对课程中的难点进行了详细的讲解和总结，例如力矩平衡的条 件、复杂受力分析等。
实例解析
通过典型实例的解析，帮助学生更好地理解课程内容，掌握解题 方法。
研究展望
01
前沿技术
介绍了与《机械基础》构件静力分析相关的前沿技术和发展趋势，例如
有限元分析、计算机辅助工程等。
02
研究热点
探讨了当前的研究热点和存在的问题，例如复杂结构件的静力分析、多
场耦合问题等。
03
学生发展
鼓励学生继续深入学习和研究，为未来的机械工程领域做出贡献。同时
，介绍了相关的学习资源和研究方向，例如研究生入学考试准备、研究
方向和导师选择等。
感谢您的观看
THANKS
构件的强度分析
强度准则
最大应力准则
构件在工作过程中，最大应力不 得超过材料的许用应力。
最大应变准则
构件在工作过程中，最大应变不 得超过材料的许用应变。
弹性失效准则
构件在工作过程中，若出现弹性 失效，则应立即停止工作。
构件的强度计算
静力平衡方程
根据静力平衡条件，建立求解未知力的方程。
应力分析
根据材料力学知识，计算出各截面上的应力。
分离受力元素
将构件所受的外力分为已 知力、约束反力和惯性力 。
机械基础(陈长生)03机械工程材料及其选用PPT课件
一、强度和塑性 （1）强度：材料抵抗变形和断裂的能力
比例极限 p
弹性极限 e 屈服点 s 抗拉强度 b
（2）塑性 材料断裂前塑性变形的能力
•伸长率(延伸率) d
l1l10% 0
l
•断面收缩率ψ
AA110% 0
A
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科
δ ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料
δ > 10%
（1）回火的目的 回火的目的是减少内应力；稳定 组织，使工件形状、尺寸稳定；调整组织，消除脆性，以 获得工件所需要的使用性能。
（2）回火的方法及应用 1）低温回火（150℃～250℃） 回火后的硬度一般为 58～64HRC。低温回火一般用于表面要求高硬度、高耐磨 的工件，如刀具、量具、冷作模具、滚动轴承、渗碳件、 表面淬火件等。 2）中温回火（350℃～500℃） 中温回火后的硬度为 35～50HRC。中温回火一般用于要求弹性高、有足够韧性 的工件，如弹簧、弹性元件及热锻模具等。 3）高温回火（500℃～650℃）（调质） 高温回火后 的硬度一般为220～330HBS。通常将淬火加高温回火相结 合的热处理称为调质处理，调质处理广泛用于汽车、拖拉 机、机床等重要的结构零件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类 。
（2）淬火方法及其应用 为了保证钢淬火后得到马氏体， 同时又防止产生变形和开裂，应选择合适的淬火方法。常 用淬火方法如图3-13所示，图中MS是指马氏体开始转变温 度（约为230oC）。
①单液淬火 ②双液淬火 ③分级淬火 ④等温淬火
3．钢的回火 将淬火钢重新加热到A1以下某一温度 ，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺，称为回 火。它是紧接淬火的热处理工序。
2．钢的淬火 淬火是将钢件加热到相变点Ac3或Ac1以 上30～50℃,保温一定时间，然后快速冷却，获得马氏体 （或贝氏体）组织的热处理工艺。淬火是强化钢铁零件最 重要的热处理方法。
《机械基础》轴与轴承课件
知识梳理
②对开式滑动轴承 对开式滑动轴承(图8-13)结构复杂，可以调整磨损 造成的间隙，安装方便，适用于中高速、重载工作 的机器。
知识梳理
六、轴瓦的结构
轴瓦是滑动轴承中的重要零件，它的结构设计是否合理对滑动 轴承性能影响很大。为了节省贵重材料或结构需要，常在轴瓦的内 表面浇注一层轴承合金，称为轴承衬。轴瓦应具有一定的强度和刚 度，在滑动轴承中定位可靠，便于注入润滑剂，容易散热，并且装 拆、调整方便。
知识梳理
2.按接触角α分类 滚动体与滚道接触点或接触线中点的公法线与滚动轴承径向平面之间的夹角 称为滚动轴承的接触角，用α表示，如图8-18所示。
知识梳理
根据接触角α的大小可以将滚动轴承分为： ①径向接触轴承(α=0°)只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷。 ②角接触向心轴承(0°<α<45°)以承受径向载荷为主，承受轴向载荷为辅。 ③角接触推力轴承(45°≤α<90°)以承受轴向载荷为主，承受径向载荷为辅。 ④轴向接触轴承(α=90°)只能承受轴向载荷，不能承受径向载荷
【答案】C
高考模拟
10.对于内燃机的连杆轴承，常采用的润滑方法是( )。 A.滴油润滑 B.油环润滑 C.飞溅润滑 D.压力润滑
【答案】D
高考模拟
11.一般用于中速、中重载及冲击条件下的轴承选用( )材料。 A.铸铁 B.青铜合金 C.轴承合金 D.尼龙
【答案】B
高考模拟
12.滑动轴承材料的摩擦顺应性越好，其耐磨性就越好。（ ） 【答案】√
13.采用优质碳素结构钢制造的轴，其疲劳强度一定低于合金结构钢制造 的轴。（ ） 【答案】×
高考模拟
14.只要滑动轴承的材料具有良好的耐磨性，就一定能保证其长时间可靠 工作。（ ） 【答案】× 15.只要轴瓦材料具有良好的嵌入性，就可以不考虑其减摩性。( )
机械制造技术基础课件(第3章)
12
2. 剪切角φ 与前刀面摩擦角β的关系
4
(
0)
4
为作用角,即合力Fr与主运动方向之间的夹 角, 0
•剪切角φ随前角γ0增大而增大，切屑变形减小。
•剪切角φ随摩擦角β的减小而增大，切屑变形减小。 所以研磨刀面或者使用切削液以减小前刀面的摩擦， 有利于改善切削过程。
13
3. 前刀面上的摩擦
➢根据体积不变原理, 则 ξh ＝ξl＝ξ。 ➢变形系数越大,切屑越厚越短,切削变形越大。
➢ξ>1。
➢ξ直观地反映了切削变形程度。
图3 － 170
2 .剪应变ε
s y
cot
tan(
0)
3.剪应变与变形系数的关系
➢只有在 0 00 ~ 300, 1.5 的范围内，变形系数ξ
越大，剪应变ε越大
图3 － 171
图3－7 变形系数ξ的求法
29
图3－10 作用在切屑上的力
a) 切屑受到来自工件和刀具的作用力 b) 切屑作为隔离体的受力分析
30
图3－12 刀具前刀面与切屑的摩擦示意图
31
图3－14 积屑瘤前角和伸出量
32
图3-15 工件材料强度对变形系数的影响
33
图3-18 切削速度对变形系数的影响
34
➢在实际应用工作中，切削力的计算分解为相互垂直 的三个分力：切
削力 Fc 、进给 力 Ff 、背向力 Fp
。
43
2.切削力的分解
切削力(Fc)
（旧称主切削力，用
Fz表示）——总切削力
在主运动方向的分力， 是计算机床切削功率、 选配机床电机、校核 机床主轴、设计机床 部件及计算刀具强度 等必不可少的参数。
机械制造技术基础
2. 剪切角φ 与前刀面摩擦角β的关系
4
(
0)
4
为作用角,即合力Fr与主运动方向之间的夹 角, 0
•剪切角φ随前角γ0增大而增大，切屑变形减小。
•剪切角φ随摩擦角β的减小而增大，切屑变形减小。 所以研磨刀面或者使用切削液以减小前刀面的摩擦， 有利于改善切削过程。
13
3. 前刀面上的摩擦
➢根据体积不变原理, 则 ξh ＝ξl＝ξ。 ➢变形系数越大,切屑越厚越短,切削变形越大。
➢ξ>1。
➢ξ直观地反映了切削变形程度。
图3 － 170
2 .剪应变ε
s y
cot
tan(
0)
3.剪应变与变形系数的关系
➢只有在 0 00 ~ 300, 1.5 的范围内，变形系数ξ
越大，剪应变ε越大
图3 － 171
图3－7 变形系数ξ的求法
29
图3－10 作用在切屑上的力
a) 切屑受到来自工件和刀具的作用力 b) 切屑作为隔离体的受力分析
30
图3－12 刀具前刀面与切屑的摩擦示意图
31
图3－14 积屑瘤前角和伸出量
32
图3-15 工件材料强度对变形系数的影响
33
图3-18 切削速度对变形系数的影响
34
➢在实际应用工作中，切削力的计算分解为相互垂直 的三个分力：切
削力 Fc 、进给 力 Ff 、背向力 Fp
。
43
2.切削力的分解
切削力(Fc)
（旧称主切削力，用
Fz表示）——总切削力
在主运动方向的分力， 是计算机床切削功率、 选配机床电机、校核 机床主轴、设计机床 部件及计算刀具强度 等必不可少的参数。
机械制造技术基础
《机械制造技术基础》第三章《机械制造技术基础》车削加工基础知识-PPT课件
§3-4 卧式车床的几个主要结构
超越离合器
（1）机动进给时传递由光杠传来的用于进给的低速运动； （2）快移时可以不要脱开进给链。
§3-4 卧式车床的几个主要结构
安全离合器
在进给链中设置的过载保险装置，防止进给力过大 或刀架移动受阻时机件被损坏。
§3-5 其他类型车床及其加工范围
滑鞍转塔车床
ZⅠ-Ⅱ 、 Z’Ⅰ-Ⅱ ——轴Ⅰ和轴Ⅱ 之间相啮合的主动齿
轮和从动齿轮齿数。
§3-3 卧式车床及其传动
2、进给运动传动链
两个末端件分别是主轴和刀架，其功用是使刀架实现纵向 或横向移动及变速与换向。
A. 螺纹进给传动链
• 可以车削左旋和右旋的公制、英制、模数制和径节制四种标 准螺纹。
• 主轴转1r —— 刀具移动L mm
45 48
i基 ＝ 67 .5， 7 7， 7 8， 7 9， 97 .5， 17， 0 1 7， 1 172
是一个等差数列，该变速机构称 为基本组。
i倍＝81，14，12，1
是个等比数列，称为增倍组。
§3-3 卧式车床及其传动
车削公制螺纹（右旋）的运动平衡式为:
53 86 31 30 20 523 56
§3-3 卧式车床及其传动
挂轮的换置公式为：
§3-3 卧式车床及其传动
§3-3 卧式车床及其传动
B.纵向和横向进给传动链
§3-3 卧式车床及其传动
f纵=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36 ×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80×π×2.5 ×12=0.71 u基u倍 mm/r f横=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36 ×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5 mm/r
《机械基础》第三版全部 ppt课件
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转动副
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14
移动副、螺旋副
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15
高副
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机械传动的分类
摩 摩擦轮传动
擦
带 平带传动
传
传 V带传动
动
动 圆带传动
机
啮 带传动— 同步带传动
械
齿 圆柱齿轮传动
传 动
合
轮 传 锥齿轮传动
动 齿轮齿条传动
传 蜗杆传动
螺旋传动
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运动副
定义：两个构件之间的可动连接。 低副：两个构件以面接触的运动副。
分转动副、移动副、螺旋副
高副：两个构件以点或线接触的运动副
比较
接触形式 压强 制造维修承载能力 效率 传递运动
低副 面 低 易
大
低 简单
高副 点、线 高 难
小
高 复杂
低副机构：机构中所有运动副均为低副；
高副机构：机构中至少有一个运动副为高副。
开口传动： 两轴平行，转向相同 交叉传动： 两轴平行，转向相反 半交叉传动：两轴空间交错 角传动： 两轴平面相交
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图1-9
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平带传动的主要参数
1、包角α：接触弧所对的圆心角。
α ↘ →∑F ↘ → α1≥150° 小带轮包角α1的计算： 开口传动 α1 =180 °-（D2-D1）/a*60 °
失效形式：打滑 （摩擦力矩<阻力矩） 放滑措施：增大摩擦力（正压力、摩擦因数） 2、传动比：瞬时输入速度与输出速度之比 i=n1/n2=D2/D1
机械基础课件-轴
➢ 传动轴：主要承受转矩 ➢ 转轴：既承受弯矩，又承受转矩
带式运 输机
电动机
减速器 转轴
பைடு நூலகம்
自行车的前轮轴
三、常用轴的结构
（1）轴颈 轴上被支承的部位 （2）轴头 安装轮毂的部位
（3）轴身 连接轴颈和轴头的部位
（4）轴肩 轴径变化处形成的环形面
（5）轴环 给轴上零件轴向定位的环 状圆柱凸台
1—密封圈 2—透盖 3—滚动轴承
4—轴 5—齿轮 6—箱体 7—闷盖
（轴的结构图）
轴端
轴头
轴颈 轴身
轴头
2．轴的设计要求
（1）轴上零件要有可靠的轴向固定和周向固定 （2）轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中 （3）应便于轴上零件的安装与拆卸
1、轴上零件的固定
(1)．轴上零件的轴向固定
目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件 作轴向移动，并能承受轴向力。
§10—2 轴的结构
二、轴上零件的固定
1．轴上零件的轴向固定
（1）圆螺母 固定可靠、拆装方 便，可承受较大的 轴向力，能调整轴 上零件之间的间隙
§10—2 轴的结构
（2）轴肩与轴环
应使r＜R，或r＜C。
结构简单、定位可靠 ，能承受较大轴向力
§10—2 轴的结构
（3）套筒
结构简单、定位可靠， 适用于轴上零件间距离 较短的场合，当轴的转 速很高时不宜采用
§10—2 轴的结构
（7）紧定螺钉与挡圈
结构简单，同时起周向固定作用，但 承载能力较低，且不适用于高速场合
§10—2 轴的结构
（8）圆锥面
能消除轴与轮毂间的径向间隙，拆 装方便，可兼做周向固定。常与轴端 挡圈联合使用，实现零件的双向固定
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注意：①采用合金钢并不能提高轴的刚度。 ②轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度
三、轴的结构工艺性
1、阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以 便于轴上零件的装拆；
2、轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位 应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小 一致和圆角半径相同，以便于加工；
3、轴上需要切制螺纹或进行磨削时， 应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽；
轴的结构
倒角
砂轮越程槽 轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过度
圆角，便于轴上零件的装配，避免划伤配合表面，减少应 力集中，尽可能使倒角（或圆角半径）一致，以便于加工。 螺纹退刀槽或砂轮越程槽，防止破坏零件左端面。 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能相同，并布置在 同一条直线上，以利于加工。
机械基础_第三章轴
第3-1 轴
§3-1 概 述
一、轴的用途及分类
用途：支承回转零件及传递运动和动力。 曲轴 转 轴─同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器的轴。
分类： 转动心轴 如火车车轮轴
直轴 心 轴─只承受弯矩的轴 固定心轴 如自行车前轴
传动轴─只承受扭矩的轴，如汽车后桥的传动轴。
轴一般是实心轴，有特殊要求时也可制成空心轴，如航空发动机的主轴。 除了刚性轴外，还有钢丝软轴，可以把回转运动灵活地传到不开敞地空 间位置。
传动轴
特点：工作时只承受扭距，不承受弯矩或 承受很小的弯矩，仅起传递动力的作用。
转轴
特点：工作时既承受弯矩，又承受扭距， 既起支撑作用又起传递动力作用，是机器 中最常用的一种轴。
心轴——只受弯矩不传递扭矩
自行车前轴属于哪种？
传动轴——主要受扭矩
转轴——同时受扭矩和弯矩
转轴的结构
轴的结构应满足的要 求：
（1）轴肩、轴环
特点：结构简单，定位可靠，可承受 较大轴向力；
但是使轴径增大，引起应力集 中。
轴肩
轴环
错误
正确
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力； 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位；
（2）套筒
轴向固定方法 —— 套筒定位
特点：固定可靠，承受轴向力大； 应用：多用于轴上相邻两零件相距不远的场合；
C.轴身
D. 3、具有结构简单、定位可靠、能承受较大的轴向力等特点，广泛
E. 应用于各种轴上零件的轴向固定是B（ ）。
F. A.紧定螺钉
B. 轴肩与轴环 C.键连接
G. 4、接触面积大、承载能力强、对中性和导向性都好的周向固定是
H. （B ）。
I. A.紧定螺钉
§3—1 轴
4、绕性轴特点：由几层紧贴在一起的钢丝构成，可 以把回转运动灵活地传到任何位置，适用于连续振动 的场合，具有缓和冲击的作用。常用于医疗器械和电 动手持小型机具（如绞孔机、刮削机）中
根据承载情况不同，直轴又可以分为：心轴、传动 轴和转轴三类。
心轴
转动心轴 固定心轴
特点：工作时只承受弯矩，起支撑作用。
零件的固定。
周向固定方法 —— 键联接
特点：制造简单，装拆方便，对中性好 ； 应用：应用最广；同一轴上键槽位于圆柱同一母 线上，且取相同尺寸
周向固定方法 —— 花键联接
特点：接触面积大，承载能力高，对中性和导向性好 ； 应用：适用于载荷较大和对定心精度要求较高的动联 接或静联接 ；
周向固定方法 —— 紧定螺钉固定
弹性挡圈
特点：结构简单,常用于滚动轴承的轴向固定， 只能承受很小的轴向力。
轴向固定方法 —— 弹性挡圈固定
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力； 应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位；
圆螺母加止动垫片
注意：圆螺母与轴的相应 端面应留有间隙。
特点：多用于轴端，可承受 较大轴向力，但螺纹对轴削 弱较大。
加工工艺性要好，即轴应便于加工。 便于轴上零件装拆，调整方便。 轴上零件要有准确的定位。 轴上零件要有可靠的固定。 尽量使轴的受力合理，尽量减少应力集中。 一、加工工艺要求
阶梯轴
轴的结构
轴头
轴身
轴颈
轴颈（支撑部分）－ 与轴承相配的部分； 轴头（工作部分）－ 与轮毂相配的部分；
轴身（连接部分）－ 连接轴颈与轴头的部分；
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力； 应用：适用于轴向力小，转速低的场合；辅助连接。
周向固定方法 —— 过盈配合联接
特点：结构简单，对中性好，选择不同的配合可有 不同的联接强度 ； 应用：不适用于重载和经常拆卸的场合；
轴系结构改错
四处错误
正确答案
三处错误
正确答案
两处错误 正确答案
轴的材料 碳素钢——常用45#，正火调质 合金钢——对应力集中较敏感。
轴向固定方法 —— 圆螺母定位
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大轴向力； 应用：常用于轴的中部和端部；
轴向固定方法 —— 轴端挡圈固定
特点：工作可靠，结构简单； 应用：用于轴端定位，可承受剧烈振动和冲击；
正
错
确
误
套筒
轴用圆螺母
螺纹退刀槽, 砂轮越程槽
圆锥面（+挡圈、螺母）
适用于有冲击载荷和对中性 要求较高的场合，常用于轴端
4、当轴上有两个以上键槽时，槽宽应 尽可能统一，并布置在同一直线上，以 利加工。
键槽
课堂练习
一、选择
1、具有固定可靠、装拆方便等特点，常用于轴上零件距离较大处
及轴端零件的轴向固定是（A ）。
A. 圆螺母
B. 圆锥面
C.轴肩与轴环
B. 2、在轴上支承回转零件的部分称为B（ ）。
C. A.轴颈
B. 轴头
轴的结构
二、制造安装要求
为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯 轴 。对于、 套筒、左端滚动轴承、轴承盖和带轮从轴 的左端装拆，另一滚动轴承从右端装拆。 为使轴上零件易于安装，轴端及各轴段的 台阶处都应有倒角。
磨削的轴段应留有砂轮越程槽；车制螺纹 的轴段应留有退刀槽。
按轴线形状分 直轴： 光轴 阶梯轴
曲轴
§3—1 轴
1、光轴特点：形状简单，加工容易，应力集中源较 少；轴上零件不易装配及定位。如自行车心轴、车床 光杠。
§3—1 轴
2、阶梯轴特点：加工复杂，应力集中源较多，容易 实现轴上零件装配及定位。如减速器中的轴。
§3—1 轴
3、曲轴特点：常用于将回转运动转变为直线往复运 动或将直线往复运动转变为回转运动。主要用于各类 发动机中，如内燃机、空气压缩机、活塞泵及冲床中 的轴等。
三、轴的结构工艺性
1、阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以 便于轴上零件的装拆；
2、轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位 应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小 一致和圆角半径相同，以便于加工；
3、轴上需要切制螺纹或进行磨削时， 应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽；
轴的结构
倒角
砂轮越程槽 轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过度
圆角，便于轴上零件的装配，避免划伤配合表面，减少应 力集中，尽可能使倒角（或圆角半径）一致，以便于加工。 螺纹退刀槽或砂轮越程槽，防止破坏零件左端面。 当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能相同，并布置在 同一条直线上，以利于加工。
机械基础_第三章轴
第3-1 轴
§3-1 概 述
一、轴的用途及分类
用途：支承回转零件及传递运动和动力。 曲轴 转 轴─同时承受弯矩和扭矩的轴，如减速器的轴。
分类： 转动心轴 如火车车轮轴
直轴 心 轴─只承受弯矩的轴 固定心轴 如自行车前轴
传动轴─只承受扭矩的轴，如汽车后桥的传动轴。
轴一般是实心轴，有特殊要求时也可制成空心轴，如航空发动机的主轴。 除了刚性轴外，还有钢丝软轴，可以把回转运动灵活地传到不开敞地空 间位置。
传动轴
特点：工作时只承受扭距，不承受弯矩或 承受很小的弯矩，仅起传递动力的作用。
转轴
特点：工作时既承受弯矩，又承受扭距， 既起支撑作用又起传递动力作用，是机器 中最常用的一种轴。
心轴——只受弯矩不传递扭矩
自行车前轴属于哪种？
传动轴——主要受扭矩
转轴——同时受扭矩和弯矩
转轴的结构
轴的结构应满足的要 求：
（1）轴肩、轴环
特点：结构简单，定位可靠，可承受 较大轴向力；
但是使轴径增大，引起应力集 中。
轴肩
轴环
错误
正确
特点：结构简单，定位可靠，可承受较大的轴向力； 应用：齿轮、带轮、联轴器、轴承等的轴向定位；
（2）套筒
轴向固定方法 —— 套筒定位
特点：固定可靠，承受轴向力大； 应用：多用于轴上相邻两零件相距不远的场合；
C.轴身
D. 3、具有结构简单、定位可靠、能承受较大的轴向力等特点，广泛
E. 应用于各种轴上零件的轴向固定是B（ ）。
F. A.紧定螺钉
B. 轴肩与轴环 C.键连接
G. 4、接触面积大、承载能力强、对中性和导向性都好的周向固定是
H. （B ）。
I. A.紧定螺钉
§3—1 轴
4、绕性轴特点：由几层紧贴在一起的钢丝构成，可 以把回转运动灵活地传到任何位置，适用于连续振动 的场合，具有缓和冲击的作用。常用于医疗器械和电 动手持小型机具（如绞孔机、刮削机）中
根据承载情况不同，直轴又可以分为：心轴、传动 轴和转轴三类。
心轴
转动心轴 固定心轴
特点：工作时只承受弯矩，起支撑作用。
零件的固定。
周向固定方法 —— 键联接
特点：制造简单，装拆方便，对中性好 ； 应用：应用最广；同一轴上键槽位于圆柱同一母 线上，且取相同尺寸
周向固定方法 —— 花键联接
特点：接触面积大，承载能力高，对中性和导向性好 ； 应用：适用于载荷较大和对定心精度要求较高的动联 接或静联接 ；
周向固定方法 —— 紧定螺钉固定
弹性挡圈
特点：结构简单,常用于滚动轴承的轴向固定， 只能承受很小的轴向力。
轴向固定方法 —— 弹性挡圈固定
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力； 应用：常用于固定滚动轴承等的轴向定位；
圆螺母加止动垫片
注意：圆螺母与轴的相应 端面应留有间隙。
特点：多用于轴端，可承受 较大轴向力，但螺纹对轴削 弱较大。
加工工艺性要好，即轴应便于加工。 便于轴上零件装拆，调整方便。 轴上零件要有准确的定位。 轴上零件要有可靠的固定。 尽量使轴的受力合理，尽量减少应力集中。 一、加工工艺要求
阶梯轴
轴的结构
轴头
轴身
轴颈
轴颈（支撑部分）－ 与轴承相配的部分； 轴头（工作部分）－ 与轮毂相配的部分；
轴身（连接部分）－ 连接轴颈与轴头的部分；
特点：结构简单紧凑，只能承受很小的轴向力； 应用：适用于轴向力小，转速低的场合；辅助连接。
周向固定方法 —— 过盈配合联接
特点：结构简单，对中性好，选择不同的配合可有 不同的联接强度 ； 应用：不适用于重载和经常拆卸的场合；
轴系结构改错
四处错误
正确答案
三处错误
正确答案
两处错误 正确答案
轴的材料 碳素钢——常用45#，正火调质 合金钢——对应力集中较敏感。
轴向固定方法 —— 圆螺母定位
特点：定位可靠，装拆方便，可承受较大轴向力； 应用：常用于轴的中部和端部；
轴向固定方法 —— 轴端挡圈固定
特点：工作可靠，结构简单； 应用：用于轴端定位，可承受剧烈振动和冲击；
正
错
确
误
套筒
轴用圆螺母
螺纹退刀槽, 砂轮越程槽
圆锥面（+挡圈、螺母）
适用于有冲击载荷和对中性 要求较高的场合，常用于轴端
4、当轴上有两个以上键槽时，槽宽应 尽可能统一，并布置在同一直线上，以 利加工。
键槽
课堂练习
一、选择
1、具有固定可靠、装拆方便等特点，常用于轴上零件距离较大处
及轴端零件的轴向固定是（A ）。
A. 圆螺母
B. 圆锥面
C.轴肩与轴环
B. 2、在轴上支承回转零件的部分称为B（ ）。
C. A.轴颈
B. 轴头
轴的结构
二、制造安装要求
为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯 轴 。对于、 套筒、左端滚动轴承、轴承盖和带轮从轴 的左端装拆，另一滚动轴承从右端装拆。 为使轴上零件易于安装，轴端及各轴段的 台阶处都应有倒角。
磨削的轴段应留有砂轮越程槽；车制螺纹 的轴段应留有退刀槽。
按轴线形状分 直轴： 光轴 阶梯轴
曲轴
§3—1 轴
1、光轴特点：形状简单，加工容易，应力集中源较 少；轴上零件不易装配及定位。如自行车心轴、车床 光杠。
§3—1 轴
2、阶梯轴特点：加工复杂，应力集中源较多，容易 实现轴上零件装配及定位。如减速器中的轴。
§3—1 轴
3、曲轴特点：常用于将回转运动转变为直线往复运 动或将直线往复运动转变为回转运动。主要用于各类 发动机中，如内燃机、空气压缩机、活塞泵及冲床中 的轴等。