常见的机械零部件及机械加工设备

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第三章 常见的机械零部件及机械加工设备
3.1 概述
机械：由一些 标准或者非标 准零部件构成 的用来传递能 量、力或者运 动的装置。是 机构和机器的 总称。
机械是物体的组合。
物体必须实现相互的、 单一的、确定的运动。
把施加的能量转变为最 有用的形式，或转变为 有效的机械功。
正如电气工程师在完成电路 时，就要对电阻、电容以及 晶体管等元件进行选型一样， 机械工程师要熟练掌握不同 类型的零部件（齿轮、带、 轴、轴承）各自的功能作用。
密封的目的
机械工程导论
3.3 柔性联轴器
当能量 从一台机器 1上）输理出想到联另接 一台机器时， 2我）们刚应性该联怎接 3样）联柔接性输联出接 轴和输入轴 呢？
机械工程导论
联轴器是各种 机械传动中常 用的部件，通 常有两个半联 轴器及联接件 组成。其作用 是用来联接两 根轴，使两轴 一同回转并传 递转矩。
直齿圆锥齿轮的齿廓、背锥和当量齿数
(1)齿廓曲线
一个圆平面S与一个基圆 锥切于直线OC，圆平面半 径与基圆锥锥距 R 相等，
机械零件：组成机械的基本制造单元。
机械部件：为完成同一功能而组合在一起
协同工作Baidu Nhomakorabea零件族。
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常见的机械零部件
轴
齿轮齿条
轴承
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3.2 滚动轴承
二者相比，滚动轴
轴承：用于支撑轴及轴上零承件具，有并传保动持灵轴活的、
旋转精度，减轻轴与轴承间摩的擦摩阻擦力和小磨、损效。率
滚动轴承 轴 承
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3.4.1 直齿圆柱齿轮
外齿轮
按照轮齿的位置
内齿轮
齿轮的内外啮合形式
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齿轮齿形的加工方法：
1）成形法(也叫仿形法)： 利用与被切齿轮齿槽形状
完全相符的成形铣刀切出齿 形的方法，如铣齿。 2）展成法：
利用齿轮刀具与被动齿轮 的相互啮合运动而切出齿形 的加工方法，如滚齿和插齿 （用滚刀和插刀加工）。
滑动轴承
高、润滑简便、易 于互换等优点。应 用广泛。缺点是抗 冲击能力差，高速 运转时有噪音，工
作寿命不及液体摩
擦滑动轴承。
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3.2.1 滚动轴承的结构
滚动体 保持架 内圈 外圈
滚动体
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3.2.2 滚动轴承受力
径向力(Radial force)
轴(shaft)
轴承座 (Transmission housing)
GB1356-88规定标准 值α=20°
某些场合：α=14.5°、 15°、22.5°、25°。
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3.4.4 直齿圆柱齿轮其它参数
齿顶圆da ：齿顶圆柱面 与端平面的交线
齿根圆df ：齿根圆柱面 与端平面的交线
齿厚s：分度圆上轮齿两 侧齿廓间的弧度称 为齿厚
齿槽宽e：分度圆上齿槽 两侧齿廓间的弧长
内蒙古科技大学机械工程学院《机械工程导论》
机械零部件及机械加工设备
授课者:闫洪波
内蒙古科技大学机械工程学院
Inner Mongolia University of science and technology College of Mechanical and Engineering
09.06.2020
齿距p：相邻两齿同侧齿 廓间的弧长p＝s+e。 1-齿顶圆 2-分度圆 3-齿根圆 机械工程导论
3.4.5 标准齿条 齿条： z→∞
1、齿廓不同高度上的压 力角均相等，且等于齿廓 的倾斜角，此角称为齿形
角，标准值为α =20°
2、齿廓在不同高度上的齿距均相等，但齿厚和槽 宽各 不相同。
p=пm，分度线（齿条中线）：s=e
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常 用 联 轴 器
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3.4 齿轮
❖ 齿轮的用途很广，是各种机械设备中 的重要零件，如机床、飞机、轮船及 日常生活中用的手表、电扇等都要使 用各种齿轮。
❖ 齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆 柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、 螺旋伞齿轮、蜗轮等。
❖ 直齿圆柱齿轮是最基本，最简单、且 使用最多的齿轮。
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3.4.3 直齿圆柱齿轮的主要参数
１）模数m πdk＝ＰkＺ dk＝(Ｐk/π)z m＝Ｐ/π p＝πm d = mz
齿轮的主要参数
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２）压力角
分度圆上的压力角用α 表示。
压力角α：一对齿轮啮 合时，在分度圆上啮合 点的法线方向，与该点 的瞬时速度方向所夹的 锐角，称为压力角。标 准齿轮的压力角为 20°
轴承中滚子的轴线平行则为柱型，轴线相交则为
锥形。圆柱形轴承单向承载，要么承受轴向载荷要
么承受径向载荷，而锥形轴承适用于同时承受径向
和轴向载荷的情况。汽车前轮轴承一般都是锥形滚
子轴承。
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推力球轴承：主要承受轴向载荷。
双列
承受双向轴向载荷
单列
只能承受单向轴向载荷
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3.2.4 滚动轴承密封
n
渐开线方程
rK
rb
cos K
K invK tgK K
K rb O
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２）特性
弧长ＡＮ等于线段ＫＮ的长度； 渐开线上任一点的法线必与基圆相切； 在同样半径的基圆上所得渐开线完全相同,
基圆半径不同，所得渐开线曲率半径也不同； 同一基圆形成的任意两条反向渐开线间的公
法线长度处处相等； 基圆内无渐开线。
3、尺寸计算：同标准齿轮一样
机械工程导论
机械工程导论
3.4.6 圆锥齿轮传动概述
直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的 回转运动，其轮齿分布在圆锥体上。
直齿圆锥齿轮传动中有五对圆锥： 分度圆锥，齿顶圆锥，齿根圆锥， 基圆锥，节圆锥
用轴交角来表示两回 转轴线间的位置关系， 多取Σ＝90° 。
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轴向力 (Thrust force)
内圈(Inner race)-旋转 外圈(Outer race)-静止
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3.2.3 滚动轴承分类
滚动轴承主要类型有：球轴承、圆柱滚子轴 承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、滚针轴承 等。
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球形、柱形与锥形滚动体轴承的区别：
点接触，承载力小 线接触，承载力大
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齿轮加工刀具
直齿圆柱齿轮相关术语：
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3.4.2 渐开线齿廓的啮合特点
K
发生线
A
B
k
rb
O
基圆
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渐开线的形成及其特性
rK
1）形成
当一直线n-n沿一个圆的圆周作
t
n
纯滚动时，直线上任一点K的轨 迹。
AK——渐开线
vK
K
K
Fn
t
基圆：rb 发生线：n-n
B K A
θK ：渐开线AK段的展角