第五章机械基础

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机械设计基础第5章

机械设计基础第5章

5.4 螺 旋 机 构
5.4.1 螺纹的参数、类型和应用 1.螺旋线、螺纹的形成 在直径为d2的圆柱面上,绕一底边长为πd2的 直角三角形,底边与圆柱体的底面重合,则斜边 在圆柱表面上将形成一条螺旋线,如图5.18(a) 所示。取一平面图形(如图5.18(b)所示),使其 一边与圆柱体的母线贴合,并沿螺旋线移动,移 动时保持此平面图形始终通过圆柱体的轴线,此 平面图形在空间形成的轨迹构成螺纹。
按从动件的间歇运动方式分类,它又有以下 几种形式。 (1) 单向间歇转动如图5.1、图5.2所示,从动 件均作单向间歇转动。 (2) 单向间歇移动如图5.3所示,当主动件1 往复摆动时,棘爪2推动棘齿条3作单向间 歇移动。 (3) 双动式棘轮机构如图5.4所示,主动摇杆 1上装有主动棘爪2和2′,摇杆1绕O1轴来回 摆动都能使棘轮3沿同一方向间歇转动,摇 杆往复摆动一次,棘轮间歇转动两次。
2. 棘轮机构的类型 根据工作原理,棘轮机构可分为齿式棘 轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。 1) 齿式棘轮机构 齿式棘轮机构的工作原理为啮合原理。 按啮合方式分类,它有外啮合(如图5.1所示) 和内啮合(如图5.2所示)两种型式。内啮合棘 轮机构由轴1、驱动棘爪2与止回棘爪4、棘 轮3以及弹簧5组成。
2) 摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。在 图5.6所示的机构中,当摇杆往复摆动时, 主动棘爪2靠摩擦力驱动棘轮3作逆时针单 向间歇转动,止回棘爪4靠摩擦力阻止棘轮 反转。由于棘轮的廓面是光滑的,所以又 称为无棘齿棘轮机构。该类机构棘轮的转 角可以无级调节,噪声小,但棘爪与棘轮 的接触面间容易发生相对滑动,故运动的 可靠性和准确性较差。
1. 间歇式送进 图5.8所示为浇注流水线的送进装置,棘轮与带轮固连 在同一根轴上,当活塞1在汽缸内往复移动时,输送带2间 歇移动,输送带静止时进行自动浇注。 2. 超越运动 图5.9所示为自行车后轴上的内啮合棘轮机构,飞轮1 即是内齿棘轮,它用滚动轴承支承在后轮轮毂2上,两者 可相对转动。轮毂2上铰接着两个棘爪4,棘爪用弹簧丝压 在棘轮的内齿上。当链轮比后轮转的快时(顺时针),棘轮 通过棘爪带动后轮同步转动,即脚蹬得快,后轮就转得快。 当链轮比后轮转的慢时,如自行车下坡或脚不蹬时,后轮 由于惯性仍按原转向转动,此时,棘爪4将沿棘轮齿背滑 过,后轮与飞轮脱开,从而实现了从动件转速超越主动件 转速的作用。按此原理工作的离合器称为超越离合器。

机械基础第五章

机械基础第五章
一、蜗杆传动的主要参数 二、蜗杆传动的正确啮合条件
一、蜗杆传动的主要参数
1.模数m、齿形角α 2.蜗杆分度圆导程角γ 3.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q 4.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2
1.模数m、齿形角α
蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等,且 为标准值。
蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等, 且为标准值。
二、蜗杆传动的正确啮合条件
1.在中间平面内,蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端 面模数mt2相等。即: mx1=mt2
2.在中间平面内,蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的 端面齿形角αt2相等。即:αx1=αt2
3.蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2 相等,且旋向一致。即:γ1=β2
§5-3 蜗杆传动的应用特点
件)。 2.蜗杆传动的类型和应用特点。 3.蜗轮回转方向的判定方法。 4.蜗轮蜗杆传动的主要参数:模数m、齿形角α、蜗杆
直径系数q、蜗杆导程角γ、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮 螺旋角β2。
5.蜗杆传动的正确啮合杆用左手,右 旋蜗杆用右手,用四指弯 曲表示蜗杆的回转方向, 拇指伸直代表蜗杆轴线, 则拇指所指方向的相反方 向即为蜗轮上啮合点的线 速度方向。
§5-2 蜗杆传动的主要参数和啮合条件
在蜗杆传动中,其几何参数及尺寸计算均 以中间平面为准。通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线 垂直的平面称为中间平面。
按蜗杆形状
圆柱蜗杆传动 环面蜗杆传动 锥蜗杆传动
按蜗杆螺旋线方向
左旋蜗杆 右旋蜗杆
按蜗杆头数
单头蜗杆 多头蜗杆
三、蜗轮回转方向的判定
1.判断蜗杆或蜗轮的旋向
右手法则:
手心对着自己,四指顺 着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正, 若齿向与右手拇指指向一致, 则该蜗杆或蜗轮为右旋,反 之则为左旋。

工程技术基础第五章机械设计基础1

工程技术基础第五章机械设计基础1

第五章机械设计基础第一节平面连杆机构一、平面机构的运动简图1.运动副及其分类▪运动副▪分类:▪高副、低副低副转动副移动副球面副、螺旋副高副凸轮副2.平面机构的运动简图⏹固定件⏹原动件⏹从动件机构运动简图符号:3.平面机构的自由度 计算公式其中F —自由度,n —活动机构数,p L --低副的数目,p H --高副的数目HL p p n F --=23例1:计算如图所示的内燃机中曲柄连杆机构的自由度。

例2:计算如图所示的牛头刨床传动机构的自由度。

⏹注意的问题⏹复合铰链例3:计算如图所示的圆盘锯主体机构(直线机构)的自由度。

B、C、D、E四处都是复合铰链,各由2个转动副。

复合铰链⏹局部自由度⏹例4:计算如图所示的滚子从动件凸轮机构的自由度。

二、四连杆机构的基本类型1.铰链四杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构2.偏心轮机构3.曲柄滑块机构4.导杆机构第二节凸轮机构一、分类1.按凸轮的形状分盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮2.按从动轮的型式分⏹尖顶从动件⏹滚子从动件⏹平底从动件二、从动件的常用运动规律1.等速运动1---凸轮的转角,s---工作行程2.等加速等减速运动1---凸轮的转角,s---工作行程3.摆线运动1---凸轮的转角,s---工作行程三、按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓1.理论轮廓2.实际轮廓习题设计一直动滚子从动件盘形凸轮。

已知凸轮顺时针匀速回转,从动件的运动规律为:当凸轮转过120°时,从动件以等加速等减速运动规律上升20mm;当凸轮继续回转60°时,从动件在最高位置停留不动;当凸轮再转90°时,从动件以等加速等减速运动规律下降到初始位置;当凸轮再转其余90°时,从动件停留不动。

今取凸轮基圆半径l OB1=50mm,滚子半径r=10mm,并要求滚子中心沿着通过凸轮回转中心的直线运动。

试绘出此凸轮的轮廓。

第三节间歇运动机构一、槽轮机构1.组成:由具有径向槽的槽轮2、具有圆销的机构1和机架组成。

机械基础——第五章 第一节 带传动

机械基础——第五章 第一节  带传动

V带已经标准化,每根V带顶面都有水洗不掉的标记。
普通V带标记:
A2000 GB/T11544——1997
标准号 基准长度Ld=2000mm A型普通V带
(二)普通V带轮的典型结构
材料:灰铸铁、铸钢、铸铝、工程塑料
带轮由轮缘、腹板(轮辐) 和轮毂三部分组成。 轮缘指带轮的工作部分,制
有梯形轮槽。
轮毂是带轮与轴的联接部分。 轮辐(腹板)是连接轮缘与 轮毂的部分。
(二)普通V带轮的典型结构
V带轮按腹板结构的不同分为以下几种型式: 实心带轮 dd≤(2.5~3)d d—轴的直径
腹板带轮
dd≤250~300mm
孔板带轮 Dd=250~400mm
椭圆轮辐带轮 dd> 400 mm
三、V带的安装与张紧装臵 1、V带的正确安装与使用
(1)保证V带的截面在轮槽中的正确位臵。
二、普通V带与带轮的结构、型号 (一)普通V带的结构、型号
V 带为无接头环形带 , 带两侧
工作面的夹角α称为带的楔角 , 一
般取α=40°。
有帘布芯结构和绳芯结构两种。 帘布芯结构的V带抗拉强度较高,制造方便; 绳芯结构的V带柔韧性好,抗弯强度高,适用于转速较高、 带轮直径较小的场合。 现在生产中越来越多地采用绳芯结构的V带。
带的弹性滑动
产生的原因 带的弹性、松边与紧边拉力差
弹性滑动的特点
不可避免的
对带传动影响
传动比不准确、效率降低、带的磨损加重
带的打滑
带打滑时的现象?
产生的原因
外载荷增加,使得 F F f max 如何避免带发生 打滑?
打滑的特点
可以避免的
带的磨损急剧增加、从动轮的转速急剧下 降,直至传动失效。

第五章机械基础

第五章机械基础

5.3.2 滚动轴承
1 概述
标准件
1.1 构造
内圈:一般随轴转动,有滚道,限制滚动体的侧向移动 外圈:一般不转动,有滚道,限制滚动体的侧向移动 滚动体:核心元件,在滚道中产生滚动摩擦有球、圆柱磙子、圆
锥磙子等

圆柱滚子 滚针 圆锥滚子 鼓形滚子 非对称鼓形滚子
滚子
螺旋滚子 保持架:将滚动体均匀分开,避免相互碰撞,减小磨损(如果滚 动体接触,速度方向相反,是两倍),减少发热
18.2.2 滚动轴承类型的选择
转速:高转速选球轴承,低转速大载荷选磙子轴承 载荷:同时受径向和轴向载荷选角接触轴承或磙子轴承,主要受径向载
荷则选深沟球,推力大选推力角接触轴承 轴承内、外圈间的倾斜角要控制在允许范围 高速、轻载 为便于装拆可选用内外圈分离型 经济上球轴承比磙子轴承便宜 低速、重载
三、花键联接
由轴和轮毂孔周向均布的 多个键齿构成的联接称为 花键联接。在工作时,靠 侧面的挤压传递扭矩。与 普通平键相比具有承载力 高、轴和毂受力均匀、定 心性和导向性好等优点。 但加工需要专用设备和工 具,成本较高。
5.3轴承
轴承是机器中支承轴作回转运动的部件。 根据摩擦性质,轴承可分为滑动轴承和滚动 轴承。
2、根据轴线的形状不同分类
光轴 根据需要可制成空心轴 直轴 阶梯轴 按轴线形状分类曲轴:通过连杆可以把旋转运动变为直线运动 钢丝软轴:具有挠性,可以穿过 曲路传递运动或动力
二、轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力,所以轴 的失 效多为疲劳损坏,因此轴的材料应具有足够 的疲劳强度、 较小的应力集中敏感性和良好的加 工性能等。
2.半圆键联接 半圆键联接,轴上键槽用尺寸与 半圆键相同的半圆键铣刀铣出,因 而键在槽中能绕其几何中心摆动以 适应毂上键槽的倾斜度。半圆键用 于静联接,其两侧面是工作面。其 优点是工艺性好,缺点是轴上的键 槽较深,对轴的强度影响较大,所 以一般多用于轻载情况的锥形轴端 联接

机械设计基础第五章凸轮机构

机械设计基础第五章凸轮机构

其他应用实例
01
纺织机械
02
包装机械
03
印刷机械
在纺织机械中,凸轮机构被用于控制织 物的引纬、打纬和卷取等运动。通过合 理设计凸轮的形状和尺寸,可以实现织 物的高速、高效织造。
在包装机械中,凸轮机构常用于控制包 装材料的输送、定位、折叠和封口等操 作。通过凸轮的精确控制,可以实现包 装过程的自动化和高效化。
传动比的计算 根据凸轮的轮廓形状和尺寸,以及从动件的运动 规律,可以通过几何关系或解析方法计算出凸轮 机构的传动比。
传动比的影响因素 凸轮机构的传动比受到凸轮轮廓形状、从动件运 动规律、机构中的摩擦和间隙等因素的影响。
凸轮机构的压力角与自锁
压力角的定义
压力角是指从动件受力方向与从动件运动方向之间的夹角。在凸轮机构中,压力角的大小反 映了从动件所受推力的方向与其运动方向之间的关系。
等速运动规律
从动件在推程和回程中均保持匀速运动。
等加速等减速运动规律
从动件在推程和回程中按等加速和等减速规律运动。
简谐运动规律
从动件按简谐运动规律振动。
组合运动规律
根据实际需要,将从动件的运动规律组合成复杂的运动形式。
凸轮机构的尺寸设计
凸轮基圆半径的确定
根据从动件的运动规律和机构的结构要求,确定 凸轮的基圆半径。
03
凸轮机构的类型与特性
盘形凸轮机构
凸轮形状
盘形凸轮是一个具有特定 轮廓的圆盘,其轮廓线决 定了从动件的运动规律。
工作原理
通过凸轮的旋转,驱动从 动件按照预定的运动规律 进行往复直线运动或摆动。
应用范围
广泛应用于内燃机、压缩 机、自动机械等领域。
移动凸轮机构
凸轮形状
移动凸轮是一个在平面上移动的具有特定轮廓的 构件。

第五章机械装配工艺基础讲解

第五章机械装配工艺基础讲解

保证装配精度的方法
思考:修配件的修配量怎样确定?
保证装配精度的方法
调整装配法
用一个可调整零件,装配时或者调整它在机器中的 位置,或者增加一个定尺寸零件,以达到装配精度的方法。
保证装配精度的方法
可动调整法:采用移动调整件位置来保证装配精度。
(a)
(b)
(c)
保证装配精度的方法
优点:调整过程中不需拆装零件,零件精度不高可达较高装 配精度,调整方便,应用很广。
概述
移动式装配 移动式装配是指所装配的产品不断地从一个装配地点移到 下一个装配地点,工人则在某一固定地点完成固定工序内 容 (1)自由移动式装配
自由移动式装配所有工序都按各个 装配地点分散,装配中产品用手推 或用传送带、起重机移动,产品传 送无节拍,对工人技术水平要求较 低。主要在成批生产中被广泛采用 如中型机床、柴油机批量生产
概述
B1
B2
B0 B3
A1
A0
A2
A3
概述
活塞 连杆 缸体
曲轴
0
1 2
3
概述
产品的装配精度和零件的加工精度的关系 装配精度是零件的加工精度和合理的装配方法共同保证的
零件精度是保证装配精度的基础 装配精度并不完全取决于零件精度,还可以通过合理的装配方法保证
(如:装配精度要求较高,组成零件较多的结构)
保证装配精度的方法
在生产中常用的保证装配精度的方法有: 互换装配法、选配装配法、修配装配法与 调整装配法。
保证装配精度的方法
互换装配法
通过控制零件的加工误差来保证装配精度。 完全互换装配法(极值法)
机器在装配过程中每个待装配零件不需挑选、修配和调整, 装配后就能达到装配精度要求的一种装配方法。 条件:各相关零件公差之和小于或等于装配公差。

机械设计基础第五章轮系

机械设计基础第五章轮系

2. 根据周转轮系的组合方式,利用周转轮系传动比计算公式求
03
出周转轮系的传动比。
实例分析与计算
1
3. 将定轴轮系和周转轮系的传动比相乘,得到复 合轮系的传动比。
2
4. 根据输入转速和复合轮系的传动比,求出输出 转速。
3
计算结果:通过实例分析和计算,得到了复合轮 系的输出转速。
05 轮系应用与实例分析
仿真结果输出
将仿真结果以图形、数据等形式输出,以便 进行后续的分析和处理。
实验与仿真结果对比分析
01
数据对比
将实验数据和仿真数据进行对比 ,分析两者之间的差异和一致性 。
结果分析
02
03
优化设计
根据对比结果,分析轮系设计的 合理性和可行性,找出可能存在 的问题和改进方向。
针对分析结果,对轮系设计进行 优化和改进,提高轮系的性能和 稳定性。
04 复合轮系传动比计算
复合轮系构成及特点
构成
由定轴轮系和周转轮系(或几个周转轮系)组合而成,称为复合轮系。
特点
复合轮系的传动比较复杂,其传动比的计算需结合定轴轮系和周转轮系的传动比计算公式进行。
复合轮系传动比计算公式
对于由定轴轮系和周转轮系组成的复合轮系,其传动比计算 公式为:i=n1/nK=(Z2×Z4×…×Zk)/(Z1×Z3×…×Zk-1)×(1)m,其中n1为输入转速,nK为输出转速,Z为各齿轮齿数 ,m为从输入轴到输出轴外啮合齿轮的对数。
火车车轮与轨道
通过轮系保证火车在铁轨 上的平稳运行和导向作用 。
船舶推进器
利用轮系将主机的动力传 递给螺旋桨,推动船舶前 进。
军事装备中轮系应用举例
坦克传动系统
采用轮系实现坦克发动机的动力 输出与行走机构的连接,确保坦 克在各种地形条件下的机动性。

机械基础教材第五章连接与紧固知识ppt课件

机械基础教材第五章连接与紧固知识ppt课件
16
§5.2 键连接与销连接
三、销连接 销连接主要用来固定零件间的相对置,与平键连接相比较,它所承受的载荷 要小,主要起定位作用。分圆柱销和圆锥销两种。圆锥销标准锥度为1:50,且 以小端直径为标准。两者都选过渡配合。有时也用开口销。
17
【认标记 识参数】 圆柱销的主要参数有公称直径d、公称长度l,标记示例: ①公称直径d=8mm、公差为m6、公称长度l =30mm、材料为钢、不经

⑦螺纹升角λ
②小径d1 ④线数n ⑥导程Ph ⑧牙型角ɑ
λ
19
§5.3 螺纹连接
旋向: 判断旋向时必须把螺纹的轴线竖直起来,从螺纹线的下端向上看, 螺旋线向左上倾斜,则为左旋;向右倾斜,则为右旋。
升角: 螺纹的升角与自锁性关系密切,相同大径的螺纹,其螺矩越大, 则升角越大,自锁性越差。
20
§5.3 螺纹连接
29
§5.4 弹性连接
二、弹性连接的功用 ①缓冲吸振 改善被连接件的工作平稳性,如车上的悬挂弹簧。 ②控制运动 适应被连接件的工作位置变化,如内燃机上的阀门弹簧。 ③储能输能 提供被连接件运动所需动力,如钟表上的发条弹簧。 ④测量载荷 标志被连接件所受外力的大小,如弹簧秤中的弹簧。
30
§5.5 联轴器与离合器
联轴器的主参数为公称转矩Tn,N•m。联轴器的型号由组别代号、 品种代号、结构型式代号和规格代号组成。联轴器公称转矩顺序号或 尺寸参数,为联轴器的规格代号。
36
§5.5 联轴器与离合器
联轴器的轴孔形式及代号如下图所示。
37
§5.5 联轴器与离合器
联轴器的连接型式有多种,其中的3种如下图所示。
38
12
§5.2 键连接与销连接

机械基础(第5单元)

机械基础(第5单元)

a)机构结构图
b)机构运动简图
1—曲柄 2—连杆 3—摇杆 4—机架
第二节 平面四杆机构
• 1.铰链四杆机构的类型 • 在铰链四杆机构中,根据两连架杆的运动形式进行分类,可分为曲柄
摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式,如下图所示。
图5-14 铰链四杆机构的三种基本形式

第二节 平面四杆机构
第一节 平面机构的组成
• 如果构件中转动副的间距较大时,通常将构件制成杆状,而且杆状构 件应尽量制成直杆;如果要求构件与机械的其他部分在运动时不发生 干涉(如碰撞),可将构件制成特殊的形状。如下图所示是具有转动 副的不同形状和横截面的杆状构件。
第一节 平面机构的组成
• 对于绕定轴转动的构件,常将构件制成盘状。有时在盘状构件上安装 轴销,以便与其他构件组成另一转动副。如果两个转动副间距很小时 ,难以设置相距很近的轴销(或轴孔),可将另一转动副尺寸扩大而 制成偏心轮,如图a所示。如果构件承受较大载荷时,采用偏心轮结 构庞大,则可以采用曲轴结构,如图b所示。偏心轮和曲轴常用于回 转运动与直线运动相互变换的机构中。
图a 电风扇摇头机构运动简图 图b 鹤式起重机机构运动简图
第二节 平面四杆机构
• 2.铰链四杆机构的类型判定
• 在铰链四杆机构中是否存在曲柄,取决于机构中各构件长度之间的关 系。
• 1)如果铰链四杆机构中最长杆与最短杆长度之和,小于或等于其余 两杆长度之和(杆长和条件),则该机构可能存在曲柄,但还要看选 取哪一个杆件作为机架,才能确定是否存在曲柄。如果以最短杆作为 连架杆,以最短杆的相邻杆为机架,则该机构一定是曲柄摇杆机构, 而且最短杆为曲柄,如图a所示;如果以最短杆作为机架,则相邻两 杆均为曲柄,该机构一定是双曲柄机构,如图b所示;如果以最短杆 作连杆,最短杆的对面杆作为机架,则该机构为双摇杆机构,如图c 所示。

机械基础第5章连接

机械基础第5章连接
第五章 连接
P
D
1.在如图所示的压力容器使用了何种连接?该连接起 什么作用? 2.除以上连接,在工程中还有哪些机械连接?
技能高考机械类专业考试大纲
1.识记内容
(1)螺纹主要类型、特点、应用。 (2)键、销连接分类、特点与应用。 (3)常用联轴器功用、类型、特点和应用。 (4)常用离合器功用、类型、特点和应用。
§5.1 键连接与销连接
2.平键的选择 平键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。 (1)类型选择 一般应考虑传递转矩大小,轴上零件沿轴向是否有移动 及移动距离大小,对中性要求和键在轴上的位置等因素,并 结合各种键的特点加以分析选择。 (2)尺寸的选择 普通平键的键宽b和键高h按键所在的轴径d查标准选定。 键的长度 L 可根据轮毂L1的长度确定,键长L=L1-(5~10) mm。导向平键应按轮毂的长度及滑动距离而定。键的长度还 须符合标准规定的长度系列。普通平键和键槽的尺寸见表。
§5.4 联轴器和离合器
联轴器和离合器通常用来连接两轴并在其间传递运动和 转矩,有时也可以作为一种安全装置用来防止被连接件承受 过大的载荷,起到过载保护的作用。用联轴器连接轴时只有 在机器停止运转,经过拆卸后才能使两轴分离。而离合器连 接的两轴可在机器工作时方便地实现分离与接合。
§5.4 联轴器和离合器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§5.1 键连接与销连接
1.平键连接 (1)平键的工作原理 平键的两侧面是工作面。上表面与轮毂上的键槽底部之间留 有间隙。工作时,靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。 (2)平键的特点 平键连接的优点是结构简单,对中性好,装拆、维护方便; 缺点是不能承受轴向力。
§5.1 键连接与销连接
(3)平键的分类 平键分为普通平键、导向平键和滑键。普通平键分成A型(双 圆头)、B型(方头)、C型(单圆头)。其中A型平键应用最为广 泛,C型平键常用于轴端与毂类零件的连接。

机械设计基础----第5章轮系

机械设计基础----第5章轮系
太阳轮被固定。
图5-4c
三、周转轮系的传动比计算
一)基本思路
如图5-4 a、b所示。
周转轮系与定轴轮系的
根本区别在于周转轮系
中有一个转动着的行星
架,因此使行星轮既自
转又公转。如果能
图5-4 a、b
够设法使行星架固定不动,那么周转轮系就可转化成一个
假想的定轴轮系,并称其为周转轮系的转化轮系。
在周转轮系转化为转化轮系后,就可以对转化轮系应
2、5的转向相同)

i17=
z2 z1

z3 z 2

z4 z3

z5 z4

z6 z5

z7 z6
上例中的轮4,其齿数多少不影响传动比的大小,只
起改变转向的作用,在轮系中的这种齿轮称为惰轮(过桥
齿轮)——仅影响 i 的符号,而不影响 i 的大小。
▲自学:P74例5-1。
§5—3 周转轮系及其传动比
构件的轴线可互不平行;
3、正负号——指转化轮系中轮G、K的转向关系,图上画 箭头来确定(同定轴轮系);
4、真实转速nG、nK、nH中的已知量代入公式时要带正负 号(可假定某一转向为正,则相反的转向为负),求
得的未知量的转向也依据计算结果的正负号来确定。
例:在图示的轮系中,已知z1=z2=30,z3=90。试求当构件 1、3的转速分别为 n1=10rpm,n3=10rpm (转向如图) 时,求 nH及i1H的值。
转轮系)。
图a
图b
三、轮系的传动比(Transmission ratio)
一对齿轮的传动比:是指两轮的角速度或转速之比,即 i12=ω1 /ω2= n1 /n2 = z2 /z1。

机械基础_第五章

机械基础_第五章

(a)弹簧垫圈 (b)尼龙垫圈紧锁螺 (c)对顶螺母
5.1.3 螺纹连接的预紧与防松
2. 螺纹连接的防松 (2)机械防松
常用的机械防松零件包括开槽螺母与开口销、止动垫片、串联钢丝。
(a)开槽螺母与开口销
(b)止动垫片
机械防松方式
(c)串联钢丝
➢ 开槽螺母与开口销:开槽螺母拧紧后,开口销从螺母的槽口与螺栓尾部的孔 中穿过,具有很好的防松效果。 ➢ 止动垫片:先将垫片内翅嵌入螺栓的槽内,待螺母拧紧后,再将垫片的外翅 翻入螺母的一个槽内,使螺母和螺栓无法相对转动。 ➢ 串联钢丝:螺钉紧固后,在螺钉头部小孔中串入金属丝,注意串孔方向为旋 紧方向,多用于没有螺母的螺钉连接。
(a)普通楔键连接
(b)钩头楔键连接
楔键连接
5.2.1 键连接的类型
2. 紧键连接 (2)切向键连接
如图(a)所示,切向键由一对斜度为1∶100的楔键沿斜面拼合而成,其 工作面为拼合后相互平行的两个窄面,单个切向键只能传递单向扭矩,如图 (b)所示。传递双向扭矩时,必须使用一对方向相反、在周向呈120°布置的 切向键,如图(c)所示。由于切向键连接对轴强度的削弱较大,故多用于直 径大于100 cm的轴,如飞轮、皮带轮轴等。
螺钉 连接
双头 螺柱 连接
螺柱一端旋入被连接件中,不 再拆下,适用于被连接件之一较 紧定
螺钉 厚、难以穿孔并经常拆装的场合, 连接 拆卸时只需拧下螺母
结构
特点及应用
不需要螺母,直接将螺 钉拧入被连接件体内的螺纹 孔中,结构简单,但不宜经 常装拆,适用于受力不大或 不经常拆卸的场合
利用螺钉末端顶住零件 表面或顶入对应的凹坑中以 固定两个零件的相对位置, 并传递一定大小的力和扭矩, 常用于固定、调节零件位置

第五章 键、销连接

第五章  键、销连接

,键长为100mm的A型普通平键。 国家标准规定,在普通平键的标记中,A型键的键型可 省略不标注。 在普通平键标准中,键宽与键高有明确的对应关系,因此, 在标记中只要标出键宽,键高即可确定。 标准规定,在普通平键标记中A型(圆头)键的键型可省略 不标,而B型(方头)键和C型(单圆头)键的键型必须标出。
a)
开口销
b)
机械基础---第五章
销连接和键连接
课堂练习:
1、销连接主要用于( ),也用于( ),还可以作为( )。 2、销可分为( )和( )等。
机械基础---第五章
销连接和键连接
观察自行车时你会发现, 自行车中轴与链轮曲柄的连接 采用的是曲柄销。在机械设备 中,常见轴上的带轮、齿轮等 轴上零件能与轴一起转动。不 论采用何种连接方式,目的只 有一个,就是保证轴与轴上零 件牢固而可靠地连接,以传递 运动和扭矩。
机械基础---第五章
销连接和键连接
固定螺钉
潘存云教授研制 潘存云教授研制
起键螺孔
潘存云教授研制
导向平键连接
机械基础---第五章 滑键
销连接和键连接
结构特点:两端有钩头,键固定在轮毂上,键 短,槽长。键长不受滑动距离的限制,只需在轴上 铣出较长的键槽,而键可做得较短。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
机械基础---第五章
销连接和键连接
三、平键配合的种类及应用
引言: 机器都是由各种零件装配而成的,零件与零件之间存在 着各种不同形式的连接。 根据连接后是否可拆分为 (1)可拆连接:键连接、销连接、螺纹连接。 (2)不可拆连接:焊接、铆接、胶接。


a) 减速器
b) 减速器输出轴 齿轮减速器
机械基础---第五章

机械基础轴类零件

机械基础轴类零件
2、合金钢:40Cr、40MnB、20CrMnTi等,强度高、寿命 长,对应力集中敏感,价格较贵。用于重载、 小尺寸的轴。
种类
注意:钢材
对钢材弹性模量E影响很小,
热处理
∴用 热处理 不能提高轴的刚度。 合金钢
问:当轴的刚度不足时,如何提高轴的刚度? 3、合金铸铁、QT:铸造成形,吸振,可靠性低,品
°
°
a)倒角 4.装配段不宜过长。
b)导向锥面
六、提高轴强度和刚度的措施
1.减小应力集中
合金钢对应力集中比较敏感,应加以注意。
轴的应力集中 发生的位置
a)截面尺寸变化处的应力集中 b)过盈配合处的应力集中
c)小孔处的应力集中
a)截面尺寸变化处 的应力集中
b)过盈配合处的应力集中
c)小孔处的应力集中
直轴 阶梯轴
又可分为实心、空心(加工困难)
曲轴:发动机专用零件
钢丝软轴:轴线可任意弯曲,传动灵活。
动力源 接头
接头 驱动装置
钢丝软轴(外层为护套)
钢丝软轴的绕制
三、轴的材料
对轴材料要求:轴的强度和刚度足够;材料的热处理性能和加 工工艺性好;材料来源广,价格适中。
1、碳素钢:30、35、45、50(正火或调质),45应用最广。 价廉,对应力集中不敏感,良好的加工性。
WT=πd3/16≈0.2d3; d——轴的直径,mm; n——轴的转速,r/min。
对实心圆轴,设计计算式:
3
d
9.55106
0.2[T ]
3
P
3
C
n
P n
mm
C——与轴的材料和承载情况有关的系数。
计算说明: 1)求得的d为受扭部分的最小直径,通常为

机械基础第5章摩擦轮传动与带传动课件1

机械基础第5章摩擦轮传动与带传动课件1

2a0
2
(dd1
dd2 )
(dd2 dd1)2 4a0
由计算基准长度Ld0按标准规定系列确定普通V带的基准 长度Ld。
三、V带传动
(5)传动实际中心距 a
a A A2 B
式中 A Ld π(dd1 dd2 )
4
8
B (dd2 dd1)2 8
三、V带传动
(6)小带轮包角
180 57.3 dd2 dd1
1.V带的结构、类型
V带是横截面为等腰梯形或 近似为等腰梯形的传动带,其工 作面为两侧面。
V带的结构分为帘布结构 和线绳结构两种。两种结构均 由伸张层、强力层、压缩层和 包布层组成。
常用的V带主要类型有:普通V带、窄V带、宽V带、半 宽V带等,它们的楔角(V带两侧边的夹角α)均为40°。
三、V带传动
i n1 n2
n 式中 1 ──主动轮转速,r/min;
n2 ──从动轮转速,r/min。
一、摩擦轮传动的工作原理和传动比
如图所示的摩擦轮传动中,如果两摩擦轮在接触处P点没有 相对滑移,则两轮在P点的线速度相等。
因为
v1
πD1n1 (m/s) 1000 60
v2
πD2n2 (m/s) 1000 60
图 采用张紧轮
三、V带传动
(4)对V带传动应定期检查及时调整。如发现有不能继 续使用的V带,应及时更换,更换时必须使一组V带中各根带 的实际长度尽量接近相等,以使各根V带在传动时受力均匀。 不允许新旧带并用。
(5)V带传动必须装防护罩,这样既可防止伤人事故, 又可防止润滑油、切削液、其它杂物等飞溅到V带上而影响 传动。此外,使用防护罩可避免V带在露天作业下受烈日曝 晒而过早老化变质。
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轴上的应力集中会严重削弱轴的疲劳强度,所以应 该在轴剖面发生突变的地方制成适当的过渡圆角 ; 相邻两轴段直径差不宜过大等措施。此外改善轴的 表面质量降低表面粗糙度可以提高轴的疲劳强度
5.2 键联接
一、键联接的类型 两大类型: 1类:松键联接——1)平键;2)半圆键;3)花
键 平键——普通平键;导向键与滑键。 普通平键:
为了保证零件与定位面靠紧, 轴上过渡圆角半径应小于零件 圆角半径或倒角,一般定位高 度取为(0.07~0.1)d ,轴环 宽度b = 1.4h 。
2)套筒定位 可以简化轴的结构,减小应
力集中结构简单、定位可靠。 多用于轴上零件间距离较小的 场合。但由于套筒与轴之间存在 间隙,所以在高速情况下不宜使用。 3)弹性挡圈定位
轴承。
§5.3.1 滑动轴承概述
一、滑动轴承类型: 按承载:向心轴承(受Fr);推力轴承(受Fa) 按润滑状态:流体润滑轴承;非流体润滑轴承;无润 轴承(不加润滑剂)
二、滑动轴承的特点 优点:1)承载能力高; 2)工作平稳可靠、噪声低; 3)径向尺寸小; 4)精度高; 5)流体润滑时,摩擦、磨损较小; 6)油膜有一定的吸振能力
2.半圆键联接 半圆键联接,轴上键槽用尺寸与
半圆键相同的半圆键铣刀铣出,因 而键在槽中能绕其几何中心摆动以 适应毂上键槽的倾斜度。半圆键用 于静联接,其两侧面是工作面。其 优点是工艺性好,缺点是轴上的键 槽较深,对轴的强度影响较大,所 以一般多用于轻载情况的锥形轴端 联接
3.楔键联接
楔键联接的特点是:键的上下两面是工 作面,键的上表面和轮毂键槽底部各有1: 100的斜度。工作时,主要靠键、轴和毂之 间的摩擦力传递转矩,其缺点:是楔紧后, 轴和轮毂的配合产生偏心和倾斜。因此主 要用于定心精度要求不高和低速的场合。
3)传动轴
只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯矩较小的 轴。例如图所示的汽车传动轴。ຫໍສະໝຸດ 2、根据轴线的形状不同分类
按轴线形状分类曲直轴轴:阶光通梯轴过轴连杆根可据以需把要旋可转制运成动空变心为轴直线运动
钢丝软轴:具有挠性,可以穿过 曲路传递运动或动力
二、轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力,所以轴
的失 效多为疲劳损坏,因此轴的材料应具有足够 的疲劳强度、 较小的应力集中敏感性和良好的加 工性能等。
2)花键联接
承载能力高,定心好、导向性好,但制造较困难, 成本较高。
适用于传递转矩较大,对中性要求较高或零件在轴 上移动时要求导向性良好的场合。
3)过盈配合
结构简单、定心好、承载能力高和在振动下能可靠 的工作。但装配困难,且对配合尺寸的精度要求较 高
4)销联接
用于固定不太重要、受力不大,但同时需要周向或 轴向固定的零件。
▪ 轴的主要材料是碳钢和合金钢。
▪ 1、碳钢:价格低廉,对应力集中的敏感性较低,可 以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。常用的有 35、40、45、50钢。
▪ 2、合金钢:对于要求强度较高、尺寸较小或有其它 特殊要求的轴,可以采用合金钢材料。耐磨性要求较 高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢;要求 较高的轴可以使用40Cr
1)非流体摩擦滑动轴承、摩擦较大,磨损严重。
2)流体摩擦滑动轴承在起动、行车、载荷、转速比 较大的情况下难于实现流体摩擦;
3)流体摩擦、滑动轴承设计、制造、维护费用较高。
三、应用:
1)转速特高或特低;2)对回转精度要求特别高的轴; 3)承受特大载荷;4)冲击、振动较大时;5)特 殊工作条件下的轴承;6)径向尺寸受限制或轴承 要做成剖分式的结构
例:机床、汽轮机、发电机、轧钢机、大型电机、 内燃机、铁路机车、仪表、天文望远镜等。
一、径向滑动轴承 径向滑动轴承可以分为整体式和剖分式(对开式)
A型、B型、C型 2类:紧键联接 1)楔键联接;2)切向键联接 1.平键联接
其特点是:键的两侧面是工作面,靠键与键槽的 侧面挤压来传递扭矩;
平键联接具有结构简单、装拆方便、对中良 好优点。
采用B型平键时,轴上的键槽用盘铣刀铣出,
键槽两的应力集中较小。C型平键常用于
轴端的联接。
导向平键用于动联接,其特点是键较长, 键与轮毂的键槽采用间隙配合,故轮毂可 以沿键作轴向滑动
第5章 机械零件
第五章 机械零件
§5.1 轴
轴是组成机器的重要零件之一,主要功用是 支撑回转零件及传递运动和动力。 一、轴的分类 根据承受载荷不同分类: 1)转轴 同时承受扭矩和弯曲载荷的作用, 例如齿轮减速器中的轴。
2)心轴
只需承受弯矩而不传递转距,例如铁路车 辆
的轴、自行车的前轴等。按轴旋转与否分为 转动心轴和固定心轴两种,
三、花键联接
由轴和轮毂孔周向均布的 多个键齿构成的联接称为 花键联接。在工作时,靠 侧面的挤压传递扭矩。与 普通平键相比具有承载力 高、轴和毂受力均匀、定 心性和导向性好等优点。 但加工需要专用设备和工
具,成本较高。
5.3轴承
轴承是机器中支承轴作回转运动的部件。 根据摩擦性质,轴承可分为滑动轴承和滚动
▪ 3、对于形状复杂的轴,如曲轴、凸轮轴等,也采用 球墨铸铁或高强度铸造材料来进行铸造加工,易于得 到所需形状,而且具有较好的吸振性能和好的耐磨性, 对应力集中的敏感性也较低。
二、保证轴 上零件的准确定位 1、轴向定位 1)轴肩与轴环定位 方便可靠、不需要附加零件,
能承受的轴向力大;。这种方法 广泛用于各种轴上零件的定位。
三、轴的结构工艺性
轴的形状应简单、便于加工。一根轴上的圆角应尽 可能取相同的半径,退刀槽取相同的宽度,倒角尺 寸相同;一根轴上各键槽应开在同一母线上,以减 少换刀次数和调整次数。
需要磨削的轴段,应该留有砂轮越程槽,需要切制 螺纹的轴段,应留有退刀槽 ,为了便于装配,轴端 应加工出倒角。
四、减小应力集中
结构紧凑、简单、装拆方便, 但受力较小,且轴上切槽会引起 应力集中,常用于轴承的定位。
4)轴端挡圈 工作可靠,能够承受较大的轴向力,应用广泛。
2、周向定位 轴上零件的周向定位方法主要有键(平键、半圆键、
楔键等)、花键、型面、过盈等等 1)平键联接
制造简单、装拆方便。用于传递转矩较大,对中 性要求一般的场合,应用最为广泛。
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