机械设计基础 第2版 课件
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块十一 步进运动机构
模块十一 步进运动机构
三、外啮合槽轮机构中的主要参数及几何尺寸
1.槽轮槽数z的确定 z=4或z=6。 2.销轮圆销数 K 的确定 (1)当z=4时, K=1~3。 (2)当z=6时, K=1~2。 3.槽轮机构的几何尺寸 按表计算。
模块十一 步进运动机构
外啮合槽轮机构的几何尺寸计算
模块十一 步进运动机构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
模块十一 步进运动机构
任务分析
刀架转位机构是步进运动机构中槽轮机构的一种应用。
模块十一 步进运动机构
相关知识
一、槽轮机构的组成、工作原理及应用
1.槽轮机构的组成和工作原理
单圆柱销外啮合槽轮机构 a)圆销刚进入槽轮径向槽 b)圆销开始脱出槽轮径向槽
1—销轮 2—槽轮 3—机架
模块十一 步进运动机构
模块十一 步进运动机构
任务分析
时动时停的周期性运动可以通过步进运动机构来完成。常用的步进运 动机构有棘轮机构和槽轮机构。
模块十一 步进运动机构 相关知识
一、棘轮机构的工作原理
棘轮机构的组成 1—摇杆 2—棘轮 3—棘爪 4—轴 5—止回棘爪 6—簧片
模块十一 步进运动机构
二、棘轮机构的类型和特点
1.主要参数 (1)齿数z z一般在8~30。 (2)模数 m 通过强度计算确定,然后查手册选标准值。 (3)棘轮齿面倾角α α≈20°。
模块十一 步进运动机构 任务实施
牛头刨床工作台横向进给棘轮机构 a)棘轮逆时针步进转动 b)棘轮顺时针步进转动 c)棘轮停止不转动 1—摇杆 2—棘轮 3—边 4—手把 5—壳体平台 6—棘爪 7—遮板 8—连杆
外啮合槽轮机构几何尺寸
模块十一 步进运动机构
任务实施
机械设计基础 第2版(机械工业出版社)ppt课件
精选课件
35
第三节 平面四杆机构的设计
图2-30 按K设计曲柄摇杆机构
1)由公式θ=-1/+1×180°计算出极位夹角θ。
精选课件
36
第三节 平面四杆机构的设计
1)由公式θ=-1/+1×180°计算出极位夹角θ。 2)选定转动副D的位置,选择比例尺μl,按给定的摇杆长度及摆角ψ, 绘出摇杆的两个极限位置C1D和C2D。 3)由C1、C2作∠C1C2O=∠C2C1O=90°-θ,得交点O。 4)以O点为圆心、OC1为半径作圆m,则弧所对的圆周角为θ。 5)连接C1A和C2A,则C1A和C2A分别为曲柄与连杆共线的两个位置, 故AC1=B1C1-AB1=lBC-lAB,AC2=B2C2+AB2=lBC+lAB。
图2-4 双曲柄机构 a)惯性筛机构 b)平行双曲柄机构 c)反向双曲柄机构
图2-5 平行双曲柄机构
精选课件
7
第一节 平面连杆机构的类型和演化
(3)双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构,其 主要功用是实现摆动与摆动的互相转换。
图2-6 鹤式起重机
精选课件
8
第一节 平面连杆机构的类型和演化
16
第一节 平面连杆机构的类型和演化
5)偏心圆盘机构。
图2-15 偏心圆盘机构
(2)双滑块四杆机构的基本形式 1)正弦机构。 2)正切机构。 3)椭圆仪机构 图2-18为双滑块机构。
精选课件
17
第一节 平面连杆机构的类型和演化
图2-16 正弦机构
精选课件
18
第一节 平面连杆机构的类型和演化
图2-17 正切机构
精选课件
23
第二节 铰链四杆机构的基本特性
机械设计基础(陈立德第二版)带传动课件
机械设计基础(陈立德第二版)带传动课件一、教学内容本节课的教学内容来自于《机械设计基础》这本教材,主要讲述带传动的相关知识。
具体章节为第四章第一节,内容包括带传动的类型、特点、基本原理以及带轮的设计和选择。
二、教学目标1. 让学生了解并掌握带传动的类型和特点,能够分辨不同的带传动系统。
2. 使学生理解带传动的基本原理,能够分析带传动的工作过程。
3. 培养学生掌握带轮的设计和选择方法,能够根据实际需求进行设计。
三、教学难点与重点重点:带传动的类型和特点,基本原理,带轮的设计和选择方法。
难点:带传动的工作过程,带轮的设计和选择方法的运用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件,带传动模型,图纸。
学具:笔记本,尺子,计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一辆汽车的发动机传动系统,让学生观察并分析其采用的传动方式。
2. 教材内容讲解:介绍带传动的类型,如V带、平带、圆带等,以及各自的特点。
讲解带传动的基本原理,包括摩擦原理和拉力原理。
3. 例题讲解:以一个具体的带轮设计为例,讲解设计步骤和方法。
4. 随堂练习:让学生根据给定的数据,运用所学知识进行带轮的选择。
5. 课堂讨论:让学生探讨带传动在实际应用中可能遇到的问题,以及解决方法。
6. 课后作业:布置一道关于带传动设计和选择的题目,要求学生在课后完成。
六、板书设计板书内容主要包括带传动的类型、特点、基本原理,以及带轮的设计和选择方法。
板书要清晰、简洁,便于学生理解和记忆。
七、作业设计作业题目:某工厂的一台设备需要采用带传动,设备的工作功率为10kW,工作速度为1000r/min。
请根据这些数据,选择合适的带轮直径和带型。
答案:根据设备的工作功率和工作速度,可以计算出所需带轮的直径和带型。
具体计算过程如下:1. 计算带轮的直径:设备的工作功率 P = 10kW = 10000W工作速度 n = 1000r/min带轮的圆周力F = P / (2 π n) = 10000 / (2 π 1000) ≈ 1.5915N带轮的直径D = F / (π T) = 1.5915 / (π 0.5) ≈ 1.047m2. 计算带型:根据带轮的直径 D 和工作条件,可以选择合适的带型。
第一章机械设计基础(Ⅱ)机械设计概论PPT课件
33
注意:机构 有两个特征: 可动、确定 的运动
34
内燃机 连杆
内燃机连杆
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
连杆盖
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机械设计的现代方法
1. 计算机辅助设计(CAD) 借助于计算机进行设计消息处理,利用计算机具有运 算快速准确、存储量大、逻辑判断功能强等特点,通
➢极限应力lim
极限应力与零件的失效形式有关,而失效形式和应 力有关。
22
静应力 失效形式 断裂或塑性 lim
变形
= b (脆性材料) = s (塑性材料)
变应力
失效形式
疲劳破坏
lim
= r (疲劳极限)
➢ 安全系数S
S用来考虑材料性能的离散性、计算方法的准确性、 零件的重要性等多种不确定因素的影响。主要是根 据经验查表得到。
不等热量传到中心,快速冷却。表面获得高硬度, 而芯部保持韧性。 ➢ 化学表面热处理——将零件放在含有某种化学元 素(碳、氮、铝等)的介质中加热和保温,使该 元素渗透到零件表面。
三、机械零件材料的选择
31
1.5 机械零件的工艺性及标准化
1.5.1 零件的结构工艺性——零件的结构在满足使用 要求的前提下,能用生产率高、劳动量小、材料消耗 少和成本低的方法制造出来。
例如发动机的曲轴 。
26
3. 有色金属合金 有色金属合金具有特殊性能(高导电性、
导热性、耐腐蚀和减摩性),用在有特殊需要 的场合。 4. 非金属材料 非金属材料的种类繁多,在工程上也发挥着重 要的作用(橡胶、工程塑料、陶瓷)。例如橡 胶密封垫、传动带、树脂材料制作摩擦片、塑 料手柄等等。
机械设计基础 第2版 教学课件 ppt 作者 周玉丰 第10章 第10章平面连杆机构
转动翼板式水泵
升降平台
第10章
铰链四杆机构
3.双摇杆机构—两连杆架均为摇杆的四杆机构
应用举例: 港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构
第10章
铰链四杆机构
双摇杆机构应用实例
港口起重机
选择连杆上合适的点,轨迹为近似的水平直线
第10章
铰链四杆机构
双摇杆机构应用实例
(3) 以最短杆的对边为机架时为双摇杆机构
第10章
铰链四杆机构 不满足条件(1)
双摇杆机构
满足条件(1)
最短杆为机架
最短杆的相邻杆为机架
最短杆的相对杆为机架
双曲柄机构
曲柄摇杆机构
双摇杆机构
第10章
10.2 铰链四杆机构的其它形式
10.2.1 曲柄滑块机构
扩大转动副,使转动副变成移动副曲柄滑块机构广泛应用于活塞式内燃机、 空气压缩机、冲床等机械中。
第10章
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构应用实例
搅面机
第10章
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构应用实例
卫星接收装置
第10章
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构应用实例
缝纫机脚踏板机构
第10章
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构应用实例
自行车
第10章
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构应用实例
跑步机
第10章
如果两个移动副代替铰链四杆机构中的两个转动副,便可得到三种 不同形式的四杆机构 ①曲柄移动导杆机构
第10章
铰链四杆机构的其它形式
正弦机构应用实例
缝纫机针运动机构
第10章
铰链四杆机构的其它形式
机械设计基础第2版教学课件作者柴鹏飞第1章第1章绪论
此外还有:噪声、起重、运输、卫生、防腐蚀、防 冻等。
实质上可归纳为二条:
1)避免失效; 2)提高总体效益。
机械设计概述
2、机械零件的失效形式和设计准则
机械零件由于某种原因不能正常工作(完 不成规定的功能或达不到设计要求的性能)时, 称为失效。破坏是失效,但失效并不单纯意味 着破坏。
4) 注意培养综合分析、全面考虑问题的能 力。解决同一实际问题,往往有多种方 法和结果,要通过分析、对比、判断和 决策,做到优中选优。
本课程的特点和学习方法
5) 注意培养科学严谨、一丝不苟的工作作 风。在今后的工作中要与各种机械设备、 各种装置打交道,稍有不慎,即可能造 成损失、损坏。
本课程的特点和学习方法
执行部分
传感器
传感器
传感器
控制系统
本课程研究的对象
原动部分-机器完成预定功能的动力源,最常见的是 内燃机、电动机。
传动部分-联接原动机和执行部分的中间部分。 执行部分-完成预定的动作,位于传动路线的终点。
控制部分-保证机器的启动、停止和正常协调动作。 传感部分-将机器的工作参数,如位移、速度、加速
课程内容介绍
此外,学习机械设计基础课程,还将有 助于学生工程思想的建立;有助于科学 精神的培养;有助于增强解决实际工程 类问题的能力。
《机械设计基础》是研究机械工作原 理、机械构成原理、机械零件功用和机 械零件结构及其工作可靠度的工程技术 科学。
课程内容介绍
《机械设计基础》由理论和实践两部分组 成。机械设计基础理论是人们对机械与机 械设计最基本、最普遍规律的认识和概括。 机械设计基础实践则是人们掌握机械设计 知识,形成工程技术能力的一种重要环节, 是进行机械工程实践的基本技术能力。
机械设计基础 第2版 教学课件 ppt 作者 周玉丰 第4章 第4章
方法。
第 4章
截面法
基本步骤:
1. 用假想截面将构件分为两部分,取其一;
2. 将另一部分对保留部分的作用力用截面上
的内力代替;
3. 对保留部分建立平衡方程式,确定截面上 的内力。
第 4章
截面法
第 4章
4.3
轴向拉伸或压缩时的内力
4.3.1 轴向拉伸(压缩)的概念
第 4章
FN
FN1=FA=10kN FN2=10kN+40kN=50kN
x
FN3=20kN-25kN = -5kN FN4=20kN
3.画轴力图如图(c)。
第 4章
4.4 拉压杆横截面上的应力
4.4.1 应力的概念 内力在截面上分布的密集程度。
第 4章
平均应力
拉压杆横截面上的应力
p 压杆横截面上的应力
例 题 3
解: (1)求各段轴力
FN1=F1=120kN FN2=F1-F2 =120 kN-220 kN = -100kN
x
FN
FN3=F4=160 kN
(2)作轴力图 (图b)
第 4章
拉压杆横截面上的应力
例 题 3
(3)求最大应力
AB段
AB
FN1 12 104 N 75 MPa (拉应力) 2 A 1600 m m
总应力
p dp p lim A 0 A dA
正应力σ 切应力τ
第 4章
拉压杆横截面上的应力
应力的单位为“帕”,用Pa表示。 1Pa=1N/m2, 1kPa=103Pa=1kN/m2, 常用单位为兆帕MPa, 1MPa=106Pa=1MN/m2=1N/mm2,
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块三 齿轮传动
模块三 齿轮传动
2.锥齿轮的应用 相交轴、交错轴交角90°。 3.直齿锥齿轮的正确啮合条件 (1)标准直齿锥齿轮副的轴交角∑=90°。 (2)即m1=m2。 (3)α1=α2。
模块三 齿轮传动
二、齿轮齿条传动
车床溜板箱传动系统
模块三 齿轮传动
1.齿条 一个平板或直杆,当其具有一系列等距离分布的齿时,就称为齿条。 直齿条和斜齿条。 2.齿轮齿条传动 回转运动转变直线运动,或将直线运动转变回转运动。 3.齿轮齿条传动的啮合条件 (1) m1=m2。 (2) α1=α2。
计算该齿轮其他部分的几何尺寸。
单级减速机
模块三 齿轮传动
任务分析
利用一对直齿圆柱齿轮来传递运动。
模块三 齿轮传动 相关知识
一、渐开线的形成及特点
1.渐开线的形成
渐开线的形成
模块三 齿轮传动
2.渐开线的特点 基圆越大渐开线越平直,基圆越小渐开线越弯曲。基圆内没有渐开线。 基圆上的压力角等于零。分度圆的压力角,其值为20°。
一、锥齿轮传动
锥齿轮传动 a)直齿 b)曲齿 c)斜齿
模块三 齿轮传动
分度曲面为圆锥面的齿轮称为锥齿轮。
汽车后桥主减速器中的锥齿轮
模块三 齿轮传动
1.基本参数和几何尺寸计算 锥齿轮都是指大端的端面尺寸。
锥齿轮传动
模块三 齿轮传动
标准直齿锥齿轮各部分的几何尺寸计算公式见表。
标准直齿锥齿轮几何尺寸计算公式
模块三 齿轮传动
任务2 斜齿圆柱齿轮的受力分析和强度计算
任务引入
轮齿受力是否合适、强度是否满足要求。
减速机及斜齿圆柱齿轮传动
模块三 齿轮传动
任务分析
对斜齿轮进行受力分析、强度计算,合理选择齿轮材料,确定齿轮的 各个参数。
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块一 螺纹连接与螺旋传动
模块一 螺纹连接与螺旋传动
螺纹连接的基本类型、结构、特点及应用
模块一 螺纹连接与螺旋传动
六、螺纹连接的预紧与防松
1.螺纹连接的预紧 目的:增加连接的可靠性和紧密性。 2.螺纹连接的防松 实质就是防止螺纹副的相对转动。 (1)防松的原因 (2)螺纹连接的防松措施及方法 防松措施及方法 (见表)。
螺纹连接的防松措施及方法
模块一 螺纹连接与螺旋传动
结构、形状及应用见表。
常用螺纹连接件的结构、形状及应用
模块一 螺纹连接与螺旋传动
3.螺纹连接件的材料 碳钢、合金钢、铜、聚氯乙烯(PVC)等。
五、螺纹连接的基本类型
螺纹连接的基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺 钉连接等,见表。
螺纹连接的基本类型、结构、特点及应用
模块一 螺纹连接与螺旋传动
任务分析
差动螺旋传动的微调量与螺旋传动的移动距离和移动方向有关。
模块一 螺纹连接与螺旋传动
相关知识
由螺杆和螺母组成的简单螺旋副传动又称为普通螺旋传动。
模块一 螺纹连接与螺旋传动
一、普通螺旋传动
1.普通螺旋传动的应用形式 2.直线移动方向的判定 (1)右旋螺纹用右手,左旋螺纹用左手。手握空拳,四指的指向与螺杆 (或螺母)回转方向相同,大拇指竖直。 (2)若螺杆 (或螺母)回转并移动,螺母 (或螺杆)不动,则大拇指的指向 即为螺杆(或螺母)的移动方向。 (3)若螺杆 (或螺母)回转,螺母 (或螺杆)移动,则大拇指指向的相反方 向即为螺母(或螺杆)的移动方向。 3.直线移动距离L 的确定 (普通螺旋传动)
模块一 螺纹连接与螺旋传动
三、螺纹代号与标记
螺纹很多,其代号与标记见表。
螺纹代号与标记
模块一 螺纹连接与螺旋传动
机械设计基础 第2版 教学课件作者 张久成 陕西工业职业技术学院 主编第五章 齿轮机构 5齿轮
O
θk = tan αk −αk
渐开线函数: invαk=θk=tanαk-αk
渐开线齿廓
四、渐开线的啮合特性
(一)渐开线齿廓能实现定比传动
即
i
=
ω1 ω2
=
O2C O1C
=
r2′ r1′
= 常数
证明 渐开线上任一点的法线必切
于基圆 →两渐开线齿廓接触点K的公法
线nn 必同时切于两个基圆,即为两基圆
渐开线标准直齿圆柱齿轮
齿条的几何特点: 1)与齿顶线平行的任意一条直线上的齿距(模数)均相等, p = πm。 2)齿廓上各点的压力角均相等,即等于齿形角α = 20°。
齿条中线:齿厚与齿槽宽相等s= e,且与齿顶线平行的直线
渐开线标准直齿圆柱齿轮
四、固定弦齿厚与公法线长度
(一)固定弦齿厚sc和固定弦齿高 hc
(如磨粉机磨辊传动),使
中心距变化时,仍能保持准
确地传动比和平稳性。
O
1
N α′ C1
O
2
a1 a2
O
1
N α′
C1
N
2
O
2
渐开线齿廓
(四) 渐开线齿廓间有相对滑动 t
渐开线齿廓间沿接触点的
公法线nn方向无相对滑动。
n
a vk2
渐开线齿廓间沿接触点的
vk1
公切线tt方向有相对滑动。
b
C
接触点的位置不同,相对 滑动速度不同,其大小与ab长
齿厚与齿槽宽 s= e= πm/2
基圆齿距与法向齿距 pb= pn= pcosα
渐开线的性质
渐开线标准直齿圆柱齿轮
内齿轮的几何特点: 1)齿顶圆小于分度圆,da = d - 2 ha = (z - 2ha*)m 2)齿根圆大于分度圆,df = d +2hf = (z + 2ha*+ c*)m 3)基圆必须小于齿顶圆。
机械设计基础(第二版)图文 (8)
第16章 机械的平衡及速度波动的调节
16.2.2 周期性速度波动的调节
1.机械运转的平均角速度和不均匀系数
周期性运转的机器在一个周期内,主轴的角速度是绕
某一角速度变化的。其平均角速度ωm为
m
max
min
2
(16-4)
式中,ωmax、ωmin分别为一个周期内主轴的最大角速度和最 小角速度。
第16章 机械的平衡及速度波动的调节
第16章 机械的平衡及速度波动的调节
如果驱动力或工作阻力无规律地变化,使机器运转速 度的波动没有一定的规律,则称为非周期性速度波动。如 在一段较长的时间内,驱动功总是大于总消耗功,机器的 速度将持续上升,直到超过机器所允许的极限速度,最终 导致机器损坏。反之,若驱动功总是小于总消耗功,则机 器的速度将不断下降直至停车。这种非周期性速度波动不 能用飞轮来调节,必须采用调速器。
第16章 机械的平衡及速度波动的调节
第16章 机械的平衡及速度波动的调节
16.1 回转件的平衡 16.2 机械速度波动的调节
第16章 机械的平衡及速度波动的调节
16.1 回转件的平衡
16.1.1 机械平衡的目的和分类 机械运转时各运动构件将产生大小及方向均周期性变化
的惯性力,这将在运动副中引起附加动压力,增加摩擦力, 从而影响构件的强度。这些周期性变化的惯性力会使机械的 构件和基础产生振动,从而降低机器的工作精度、机械效率 及可靠性,缩短机器的使用寿命。尤其当振动频率接近系统 的固有频率时会引起共振,造成重大损失。因此必须合理地 分配构件的质量,以减少或消除动压力,这个问题称为机械 平衡。机械的平衡可分为两类:转子的平衡和机构的平衡。
第16章 机械的平衡及速度波动的调节 图16-4回转体的动平衡讲稿计算
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块六 轴系零部件
模块六 轴系零部件
四、销连接的类型、特点及应用
销可分为连接销、定位销和安全销等。
安全联轴器 1—销套 2—安全销
模块六 轴系零部件
销连接 a)圆柱销 b)圆锥销 c)大端带螺纹的圆锥销 d)小端带螺纹的圆锥销
五、销连接的强度计算
按其挤压和剪切强度校核。安全销的尺寸按过载时被剪断的条件确定。
模块六 轴系零部件
模块六 轴系零部件 课题一 轴
任务引入
试确定从动齿轮轴的最小直径,并对该轴进行强度校核。
减速器传动图
模块六 轴系零部件
任务分析
轴在减速器中起到支承齿轮等工作零件,并传递运动和转矩的作用。
模块六 轴系零部件
相关知识
一、轴的类型和材料
1.轴的类型 (1)按照所受载荷的不同。 1)心轴。只受弯矩而不受转矩的轴称为心轴。 转动心轴,如火车轮轴;固定心轴,如自行车的前轮轴。 2)转轴。既受弯矩又受转矩的轴称为转轴。 3)传动轴。只受转矩而不受弯矩或所受弯矩很小的轴称为传动轴。 (2)按照轴线的形状不同, 直轴、曲轴、挠性钢丝轴。
考虑到键槽对轴的削弱,取: d=40.4×1.05=42.4mm 取d=45mm。
模块六 轴系零部件
2.校核轴的强度 (1)作轴的空间受力图 (2)作铅垂面受力图 (3)作铅垂面弯矩图 (4)作水平面受力图 (5)作水平面弯矩图 (6)作合成弯矩图 (7)作扭矩图 (8)作当量弯矩图 (9)计算危险截面 D 处的轴径
模块六 轴系零部件
相关知识
一、键连接的类型、特点及应用
1.平键连接
普通平键连接
普通平键的形式 a)圆头 b)方头 c)单圆头
模块六 轴系零部件
导向平键连接和滑键连接 a)导向平键连接 b)滑键连接
机械设计基础 第2版 教学课件 ppt 作者 孙敬华 主编 第9章 轮系
z z z z z n 14 40 60 2 3 4 5 6 7 25 1 z i 100 17 n z z z z z 15 14 20 2 7 z 1 2 3 4 5 6
《机械设计基础》第9章 轮系
9.2 定轴轮系
定轴轮系
《机械设计基础》第9章 轮系
对整个周转轮系加上一个与转臂的转速大小相等而方向相反的公共
转速(-nH)后,转臂变为固定不动,行星齿轮也随之固定,原轮系转化 为定轴轮系。
《机械设计基础》第9章 轮系
9.3 周转轮系
周转轮系
《机械设计基础》第9章 轮系
9.3 周转轮系
转化机构中各构件的转速为:
构件 1
周转轮系转速 (原转速) n1 n2 n3 nH
转化机构转速 (相对于行星架的转速) n1H=n1-nH n2H=n2-nH n3H=n3-nH nHH=nH-nH
2 3 H
《机械设计基础》第9章 轮系
9.3 周转轮系
转化机构的传动比:
3 z n n n z 1 3 1 H 2 z i 1 z n n n z z 3 H 1 2 1
《机械设计基础》第9章 轮系
9.1 轮系及其分类
定轴轮系
《机械设计基础》第9章 轮系
9.1 轮系及其分类
周转轮系
《机械设计基础》第9章 轮系
9.1 轮系及其分类
(1)周转轮系的组成
太阳轮、行星轮、行星架(转臂) (2)周转轮系的类型 1)差动轮系 2)行星轮系
《机械设计基础》第9章 轮系
9.1 轮系及其分类
H H 1 13 H 3
在齿数已知的前提下,可由n1、n3和nH求得周转轮系的传动比。 将此式推广即得周转轮系转化机构传动比计算的一般公式:
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6.10.2 齿根弯曲疲劳强度计算
3)在应用式(6-14)时,由于配对齿轮的齿数和材料不同,故应以YFS 1/[σF1]和YFS2/[σF2]中的较大值代入。
表6-14
6.10.3 齿面接触疲劳强度计算
1)由于啮合时两齿轮接触处的接触应力相等,即σH1=σH2,但两齿 轮材料及齿面硬度不同,许用应力也不同,故以[σH1]、[σH2] 中较小值代入式(6-15)和式(6-16)。 2)如齿轮配对并非钢对钢,则式中常数671应修正为671×,ZE为材 料系数,见表6-15。
6.8.3 齿轮精度在图样上的标注
表6-11 各公差组的公差值与极限偏差值
6.9 齿轮常见失效形式、设计准则与选择
6.9.1 6.9.2 6.9.3
轮齿的失效形式 设计准则 齿轮常用材料及其热处理
1.轮齿折断
6.9.1 轮齿的失效形式
图6-24 齿根疲劳断裂
6.9.1 轮齿的失效形式
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书名:机械设计基础 第2版 ISBN: 978-7-111-34795-8 作者:柴鹏飞 出版社:机械工业出版社 本书配有电子课件
机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件
1)标准直齿圆柱齿轮、斜齿轮的几何尺寸计算的能力。 2)齿轮材料选择的能力。 3)齿轮传动受力分析的能力。 4)标准齿轮传动强度设计的能力。 5)齿轮传动润滑方式选择的能力。 1)齿轮传动的类型、特点及应用场合。 2)渐开线的形成及基本性质。 3)渐开线圆柱齿轮的基本参数及其几何尺寸计算。 4)渐开线齿轮啮合原理、切齿原理及根切现象。
6.8.2 齿轮精度等级及选用
1.精度等级 2.公差组 3.精度等级的选用
表6-9 常用的检验组
表6-10 齿轮精度、圆周速度与加工方法关系
6.8.3 齿轮精度在图样上的标注
1)齿轮第Ⅰ公差组精度为7级,第Ⅱ、Ⅲ公差组精度均为6级,齿 厚上、下偏差代号分为G,M。 2)齿轮的三个公差组精度同级,例如7级,齿厚上、下偏差代号分 别为F、L。 例6-3 某通用减速器中的标准直齿圆柱齿轮,已知:模数m=3mm, 齿数z=32,中心距a=288mm,孔径D=40mm,压力角α=20°,齿宽b =20mm,传递功率P=5kW,转速n=1280r/min,小批量生产。试 确定齿轮精度等级、检验项目、侧隙、齿坯公差和齿面粗糙度。 解 1)确定齿轮精度等级 2)确定各公差组的检验项目
6.5.2 分度圆弦齿厚和弦齿高
表6-6
( =α=20
=m=1mm)
6.5.2 分度圆弦齿厚和弦齿高
2.如当量齿数zv带小数,用比例插入法。 例6-2 现有一正常齿制标准直齿圆柱齿轮,已知m=2mm,z=42, 求跨齿数K,公法线长度W,分度圆弦齿厚和弦齿高。 解 1)计算法 2)查表法
6.6 渐开线齿轮加工原理和根切
图6-20 用齿条插刀加工齿轮
6.6.1 齿轮轮齿的加工方法及其原理
图6-21 用齿轮滚刀加工齿轮
6.6.2 根切现象与最小齿数
图6-22 根切现象与切齿干涉的参数关系
6.7 变位直齿圆柱齿轮传动
6.7.1 6.7.2 6.7.3
变位齿轮概念 变位齿轮的特点 变位齿轮传动类型、特点及应用
6.7.1 变位齿轮概念
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6.5 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 6.6 渐开线齿轮加工原理和根切 6.7 变位直齿圆柱齿轮传动 6.8 圆柱齿轮精度 6.9 齿轮常见失效形式、设计准则与选择 6.10 标准直齿圆柱齿轮传动的疲劳强度计算
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6.7.3 变位齿轮传动类型、特点及应用
1.标准齿轮传动 2.高变位齿轮传动 3.角变位齿轮传动
表6-8 变位齿轮传动类型、特点及应用
6.8 圆柱齿轮精度
6.8.1 6.8.2 6.8.3
齿轮传动的使用要求 齿轮精度等级及选用 齿轮精度在图样上的标注
6.8.1 齿轮传动的使用要求
1.传递运动的准确性 2.传动的平稳性 3.载荷分布的均匀性 4.传动侧隙的合理性
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6.2.1 渐开线的形成和特性
图6-5 不同基圆的渐开线
6.2.1 渐开线的形成和特性
1.tif
6.2.1 渐开线的形成和特性
图6-6 压力角
6.2.2 渐开线函数
表6-1 渐开线函数表
6.2.2 渐开线函数
图6-7 渐开线齿廓满足传动比恒定
1.tif
6.7.1 变位齿轮概念
图6-23 变位齿轮加工原理及其齿形
6.7.2 变位齿轮的特点
1)当x>0时,刀具节线上齿槽宽增大,齿厚减小,因此,正变位齿 轮分度圆齿厚s增大,齿槽宽e减小,其变动量Δs=2xmtanα,如图621e所示。 2)当x>0时,刀具的齿顶线外移,因此,正变位齿轮的齿根圆直径 df增大,要保持相应的齿高,齿顶圆直径da也增大。 3)当x>0时,齿根高hf减小,齿顶高ha增大。 4)刀具齿顶线随刀具外移,它与啮合线的交点B2移向N1,如图6-21 e所示。 5)由于变位齿轮的齿槽宽与齿厚都发生变化,中心距也会变化, 利用这一特点,可调整齿轮传动的中心距。
6.4.3 正确安装
6.5 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚
6.5.1 公法线长度 6.5.2 分度圆弦齿厚和弦齿高
6.5 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚
图6-15 齿轮公法线长度
6.5.1 公法线长度
表6-5
( )( =α=20
=m=1mm)
6.5.1 公法线长度
图6-16
6.10.2 齿根弯曲疲劳强度计算
1.tif
6.10.2 齿根弯曲疲劳强度计算
6M34.TIF
6.10.2 齿根弯曲疲劳强度计算
图6-34 试验齿轮弯曲疲劳极限 表6-13 载荷系数K
1)由于两齿轮齿面硬度和齿数不同,故大、小齿轮的许用应力及 复合齿形系数也不相等,所以应分别用式(6-13)验算大、小齿轮的 弯曲强度,即满足σF1≤[σF1]和σF2≤[σF2]。 2)由式(6-14)求出的模数m应圆整成标准值。
6.4 标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
6.4.1 6.4.2 6.4.3
正确啮合条件 连续传动条件 正确安装
6.4 标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
图6-12 齿轮正确啮合条件
6.4 标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
图6-13 齿轮啮合传动过程
6.4.1 正确啮合条件
6.4.2 连续传动条件
图6-14 外啮合传动
6.1 概述 6.1.1 齿轮传动的特点 6.1.2 齿轮传动的分类
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6.1.1 齿轮传动的特点
1)两轮瞬时传动比(角速度之比)恒定。 2)适用的圆周速度和传动功率范围较大。 3)传动效率较高、寿命较长。 4)能实现平行、相交、交错轴间传动。 1)制造和安装精度要求较高,成本也高。 2)不适用于较远距离的传动。
图6-25 齿轮轴轮齿折断
2.齿面点蚀
6.9.1 轮齿的失效形式
图6-26 斜齿轮的点蚀
3.齿面胶合 4.齿面磨损
6.9.1 轮齿的失效形式
图6-27 齿轮的胶合
6.9.1 轮齿的失效形式
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图6-28 轮齿的磨损
5.齿面塑性变形
6.9.1 轮齿的失效形式
图6-29 齿面塑性变形
6.9.1 轮齿的失效形式
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6.3.2 主要参数
图6-11 内齿轮的结构和几何尺寸关系
6.3.2 主要参数
表6-4 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算
例6-1 国产某机床的传动系统,需换一个损坏的齿轮。
6.3.2 主要参数
测得其齿数z=24,齿顶圆直径da=77.95mm,已知为正常齿制,试 求齿轮的模数和主要尺寸。 解 国产机床,齿轮压力角为20°,正常齿制h*=1.0,c*=0.25 1)求齿轮的模数 2)计算主要尺寸
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5)齿轮强度设计、常见失效形式、齿轮结构、润滑与维护。 6)变位齿轮传动基本知识。 1)渐开线齿轮啮合原理。 2)渐开线圆柱齿轮的基本参数及其几何尺寸计算。 3)标准齿轮强度设计计算方法。 6.1 概述 6.2 渐开线齿廓及啮合特性 6.3 渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数 6.4 标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
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6.1.2 齿轮传动的分类
图6-3 齿轮传动的类型
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6.1.2 齿轮传动的分类
图6-4 渐开线及其齿廓
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6.2 渐开线齿廓及啮合特性
6.2.1 6.2.2 6.2.3
渐开线的形成和特性 渐开线函数 渐开线齿廓的啮合特性
6.2.3 渐开线齿廓的啮合特性
1.渐开线齿廓传动比恒定不变 2.渐开线齿轮传动中心距的可分性 3.啮合时传递压力的方向不变
6.3 渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数
6.3.1 齿轮各部分的名称 6.3.2 主要参数
6.3.1 齿轮各部分的名称
图6-8 பைடு நூலகம்轮各部分的名称
6.3.1 齿轮各部分的名称
6.10 标准直齿圆柱齿轮传动的疲劳强度计算
6.10.1 6.10.2 6.10.3 6.10.4
轮齿受力分析 齿根弯曲疲劳强度计算 齿面接触疲劳强度计算 直齿圆柱齿轮传动设计中参数选择和设计步骤
6.10.1 轮齿受力分析
图6-32 直齿圆柱齿轮传动受力分析
6.10.2 齿根弯曲疲劳强度计算
图6-33 外齿轮的复合齿形系数