机械原理基础知识

由上式得出：d=m.z
即m=d/z
从上式可以看出,模数m越大齿轮就越大；模数 越小齿轮就越小。其齿距p应相等，因此它们 的模数m亦应相等。
3、蜗轮蜗杆传动
1)、特点：传递空间交错轴（不平行不相交） 的运动和功率，两轴投影线夹角一般为90°。
2）、优点：大传动比（i=70-80）、工作平稳 无噪声、可自锁。
6）、相啮齿轮的运动关系
设：n1 z1代表主动齿轮每分钟的转数及齿数； n2 z2 代表从动齿轮每分钟的转数及齿数； i代表两齿轮的传动比，则：i= n1 / n2 = z2 / z1
7）、齿轮的尺寸参数关系
若以z表示齿数，则齿轮分度圆圆周总长为： πd=zp
因此，分度圆直径d=pz/π
式中z/π称为齿轮的模数，用m表示，即m=p/π
4）、缺点：不能用于中心距较大的传动、效率 低、磨损快（3000-5000h）、各部件制造精 度要求高。
5）、打滑——当带在传动中，外载荷引起的旋 转力（亦称圆周力）大于带与轮之间的摩擦 力时，带将沿轮面发生相对滑动的现象。
6）、传动比——指两轴回转时，带不发生打滑 时的主动轮与从动轮转速之比。
i=n2/n1
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机械原理基础知识
制作：刘海南 2019年6月
机械原理基础知识
一、传动 1、带传动 1）、特点：以带作中间挠性件、靠摩擦力来工作 2）、分类：平行带、三角带、圆形带
传动带
平行带
主动轮
从动轮
带传动示意图
三角带 圆形带
3）、优点：传递较大功率、允许传动比较大、 结构较为紧凑；
▪ 直齿圆柱齿轮简称直齿轮。
▪ 斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。
▪ 圆锥齿轮分为直齿、斜齿、螺 旋齿和人字齿等。
5）、齿轮术语
▪ 节圆直径d'（分度圆直径d）——连心线O1O2上两 相切的圆称为节圆，其直径用d'表示。加工齿轮时， 作为齿轮轮齿分度的圆称为分度圆，其径用d表示。 在标准齿轮中，d'=d.
2）、优点：结构紧凑、适用广泛、传动比恒定不 变、机械效率高（90-98%）、工作寿命长、轴及轴 承上所受压力较小。
3）、分类：圆柱、圆锥、蜗轮蜗杆、圆锥圆柱、 蜗杆圆柱、摆线针轮
单级、两级、三级、多级
4）结构：从设计要求方面来看，零件在机器中， 可以起到支承、容纳、传动、配合、连接、安装、 定位、密封和防松等一项或几项功用，这是决定零 件主要结构的根据。
二、联接
1、螺纹联接
1）、概念：是利用带有螺纹的零件构成的可拆联接。 2）、分类：三角形、圆形、矩形、梯形、锯齿形
单头、双头 公制60°、英制55 ° 外螺纹、内螺纹
▪ 左旋(逆时针旋入) 、右旋(顺时针旋入) ▪ 单线螺纹 、双线螺纹
▪ 螺纹连接件
常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母 和垫圈等。
1）、作用——用来使运转设备迅速准确可靠地停止 的安全装置，也叫做抱闸。
2）、分类：闸带制动器、闸瓦制动器（常用）。
3）、燃料设备的制动器多是常闭式的双闸瓦制动器， 一般装在减速机的高速轴上。具有结构简单，工作 可靠的特点。
6、减速器
1）、是机械设备减速驱动的主体部件，作用是把 电动机的高速低转矩机械能转变成适合机械设备的 运行的低速大转矩动能。
3）、缺点：传动效率低(<50%)、发热大、青 铜制蜗轮齿圈较贵重。
4）、材料：
蜗杆——钢（40、45、40Cr）
蜗轮——铸造锡青铜、铸造铝
青铜、铸铁。
4、链传动 1）、特点：以链条作中间挠性件，靠链节与链轮轮
齿连续不断的啮合来传递功率，属啮合传动。
2）、优点：两轴中心距可大到8M；传动效率高达 0.98；传动比恒定不变；轴受力较小；结构紧凑。
2、焊接 1）、分类：压力焊（如锻焊、接触焊）
熔融焊（如气焊、电弧焊、电渣焊）
2）、特点：利用局部加热的方法将被联接件联 接成为一个整体，属不可拆卸联接。
3）、优点：结构重量轻；节约金属材料；施工 简便、操作无强烈噪音；焊接缝的紧密性好； 成本低；
4）、缺点：有残余应力及变形
3、铆接 1）、概念——铆接是利用具有钉杆和预制头的
流量的两种关系
6）、工作压力五个等级——低压0-2.5MPa、中压 2.5-8.0MPa、中高压8.0-16.0MPa、高压16.032.0MPa、超高压>32.0MPa。
7）、完整液压系统五个组成部分——动力部分、执 行部分、控制部分、工作介质、辅助部分。
8）、液压元件：油泵、液压马达、油缸、液压控制 阀、油箱、滤油器、管路和附件。
铆钉，穿过被联接件的预制孔，经铆合而成 的，属不可拆卸联接。
2）、分类：强固接缝 强密接缝
紧密接缝
4、键联接
1）、概念：联接轴和轴上的转动零件，属可拆联接。 2）、分类：平键—普通、导向、半圆
楔键 花键
5、销联接 销在机器中，可起定位与连接作用。
常用的销有圆柱销和圆锥销等。开口销要与六角开 槽螺母配合使用。它穿过螺母上的槽和螺杆上的孔 以防松动.以下是三种销的模型。
3）、缺点：瞬时传动比不恒定；传动平稳性较差； 无过载保护；安装精度要求高。
4）、分类：套筒滚子链、齿链 5）、应用：螺旋卸煤机起升机构、回转机构。
5、液Baidu Nhomakorabea传动
1）、概念——是靠液体的运动能量（冲击力、离心 力）来实现能量或动力的传递。
2）分类：按工作原理分 动力式
容积式
按液流循环方式分 开式
闭式
6、钢丝绳传动
1）、优点：质量轻、强度高、弹性好、能承受 冲击载荷；挠性好、使用灵活；高速运行时 运转稳定、无噪声；磨损后有毛刺、易检查； 断前有预兆。
2）、钢丝绳分类：顺绕、绞绕。
3）、常见故障：断股、断丝、打结、磨损。
4）、安全要求：断股数在捻节节距超过总数 10%和钢丝绳径向磨损40%的应更换。
推力——载荷与轴线方向一致 滑动——由轴承体、轴瓦、轴承衬、润滑及密封
装置等组成。
滚动——由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。
圆柱滚子轴承
向心轴承
3)
滚 动 轴 承 代 号 中 数 字 所 代 表 的 意 义
4）、滚动轴承的结构 5）、优点：启动灵活、 摩擦阻力小、润滑维 修方便； 6）、缺点：抗冲击能 力差、不能承受重载、 高速时有噪音、工作 寿命较液体摩擦的滑 动轴承短。
7）、滚动体的分类 常见的滚动体有七种形状，如下图所示。
3、齿轮（内容见前面齿轮传动部分）
4、联轴器
1）、作用——用来联接两轴、传递运动和扭矩 的部件。
2）、分类：固定式、可移式（自位式）。
3）、应用——高速传动：弹性柱销、尼龙柱销、 梅花盘式、液力耦合器；
销。
低速传动：十字滑块、齿轮、齿
5、制动器
三、主要机械构件
1、轴——组成机器的一个重要零件，支承旋转机械零件。 1）、分类：心轴——只承受弯矩，不承受扭矩。支承零件，
受力只发生弯曲变形； 传动轴：传递动力和运动。受力发生扭转变形； 转轴：既支承旋转零件，又传递动力。受力发生弯
曲和扭转变形。 2）、结构：
2、轴承
1)、作用——支持心轴或转轴的部件。 2）、分类： 向心——载荷与轴线方向垂直
▪ 节点P——在一对啮合齿轮上，两节圆的切点。
▪ 齿顶圆直径da——轮齿顶部的圆称为齿顶圆。
▪ 齿根圆直径df——齿槽根部的圆称为齿根圆。
▪ 齿距p——在节圆或分度圆上，两个相邻的同侧齿 面间的弧长称齿距，用p表示；
▪ 齿厚s——一个齿轮齿廓间的弧长称齿厚，用s表示；
▪ 槽宽e——一个齿槽齿廓间的弧长称槽宽，用e表示。 在标准齿轮中，s=e,p=s+e.
▪ 齿高h,齿顶高ha,齿根高hf——齿顶圆与齿根圆的径 向距离称齿高，用h表示；齿顶圆与分度圆的径向 距离称齿顶高，用ha表示；分度圆与齿根圆的径向 距离称齿根高，用hf表示。h=ha+hf。
▪ 啮合角、压力角、齿形角——两相啮轮齿齿廓在p 点的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角， 也称压力角；加工齿轮的原始基本齿条的法向压力 角称齿形角，用a表示。啮合角=压力角=齿形角=a
3）、主要优点：结构紧凑、重量轻；可无级调速； 运动平稳；换向无撞击和振动；易防过载；操作简 单易实现自动化；可自行润滑。
4）、主要缺点：传动效率低（<80-90%)；不适于远 距离传动和控制；有泄漏现象；受温度变化影响； 元件高精度使用调整维护需高技术水平；原因分析 较困难。
5）、液传动两个工作特性——压力与负载、速度与
下图是一台减速器 ，每个零件的功用如图上所示。
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2、齿轮传动 1）、作用：齿轮在机器中是传递动力和运动的零件，
齿轮传动可以完成减速、增速、变向、换向等动作。
2）、优点：结构紧凑；适用范围大；传动比恒定不 变；机械效率高；可靠寿命长；轴轴承受压力小。
3）、缺点：安装精度要求高，制造费用较大；不宜 作远距离传动。
4）、分类：开式 闭式
两轴平行——圆柱齿轮 两轴相交——圆锥齿轮 两轴相错——蜗轮与蜗杆