《机械基础》第三版全部 ppt课件

机械基础（第三版）绪论第一章摩擦轮传动和带传动第二章螺旋传动第三章链传动和齿轮传动第四章轮系第五章平面连杆机构第六章凸轮机构第七章其他常用机构第八章轴系零件第九章液压传动的基本概念第十章液压元件第十一章液压基本回路及液压系统实例绪论§0-1引言§0-2性质、任务、内容§0-3概述精品资料你怎么称呼老师？如果老师最后没有 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”§0-1引言机械是人类劳动的主要工具，也是生产力发展水平的重要标志。§0-2性质、任务、内容性质：专业基础课任务：1、熟悉和掌握基本知识、工作原理、应用特点2、掌握分析机械工作原理的基本方法3、能做简单的计算4、会查资料、会选标准件内容：1、常用机械传动：带、螺旋、链、齿轮、蜗杆、轮系2、常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、其他常用机构3、轴系零件：常用连接、轴、轴承、联轴器、离合器、制动器4、液压传动：基本概念、液压元件、液压回路、液压系统§0-3概述机器和机构构件和零件运动副机械传动的分类机器和机构1、机器定义：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息特征：1）由许多构件组合而成（图0-1单缸内燃机）2）各运动实体之间具有确定的相对运动3）实现能量转换、完成有用功分类：1）发动机（原动机）：非机械能机械能2）工作机：做有用功2、机构定义：是用来传递运动和力的构件系统特征：传递或转变运动的形式3、区别机器的功用：利用机械能做功或实现能量的转换；机构的功用：在于传递或转变运动的形式4、机器的组成图0-1单缸内燃机组成：汽缸、活塞、连杆、曲轴、轴承。机器的组成动力部分：动力的来源如：电动机、内燃机、空气压缩机工作部分：完成工作，处于传动装置的终端如：机床的主轴、拖板、工作台传动装置：将动力部分的运动和动力传递给工作部分。在自动化机器中，还有自动控制部分构件和零件构件定义：是机构中的运动单元体。（也就是相互之间能作相对运动的物体）如图0-2内燃机的连杆构件分类：固定构件（又称机架）运动构件（又称可动构件）：主动件、从动件零件定义：是构件的组成部分区别构件是运动的单元，零件是加工制造的单元图0-2内燃机的连杆构件运动副定义：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。转动副移动副、螺旋副高副机械传动的分类机械传动摩擦传动摩擦轮传动带传动平带传动V带传动圆带传动啮合传动带传动—同步带传动齿轮传动圆柱齿轮传动锥齿轮传动齿轮齿条传动蜗杆传动螺旋传动链传动第一章摩擦轮传动和带传动第一节摩擦轮传动一、工作原理和传动比二、特点三、类型和应用场合第二节带传动一、工作原理和传动比二、平带传动三、V带传动四、平带传动和V带传动的特点五、带传动的张紧装置工作原理和传动比1、工作原理：利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力。（图1-1）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图1-1特点1、结构简单，使用维修方便，中心距较小；2、躁声小，可在运转中变速、变向；3、过载会打滑，可防止零件损坏；4、传动比不够准确；5、传动效率低，传递转矩较小，适合高速、小功率。类型和应用场合1、两轴平行外接圆柱式摩擦轮传动（转动方向相反）内接圆柱式摩擦轮传动（转动方向相同）2、两轴相交（图1-2、3）外接圆锥式内接圆锥式另有圆柱圆盘式结构（适合无级变速）I=n1/n2=r2/r1（滚子1沿平盘2 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面径向移动，r2改变，n2随之改变，实现无级变速。）图1-2图1-3工作原理和传动比定义：带传动是由带和带轮组成，传递运动和动力的传动。分类（图1-4）：摩擦传动（平带、V带、圆带）和啮合传动（同步带）工作原理：利用带（扰性件）与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和动力传动比：i=n1/n2图1-4平带传动组成：平带、带轮工作面：平带内侧面1、平带传动形式2、平带传动的主要参数3、平带的类型：皮革平带、帆布芯平带、编织平带、复合平带。4、平带的接头方式（图1-9）：胶合、缝合、铰链带扣。平带传动形式开口传动：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：两轴平面相交图1-9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°2、带长L：带的内周长3、传动比i：i=n1/n2=D2/D1三、V带传动工作面：V带的两侧面1、V带的结构和类型2、普通V带传动的主要参数3、普通V带传动的选用要点4、普通V带传动的正确使用V带的结构普通V带截面形状普通V带截面形状V带的类型2、普通V带传动的主要参数⑴普通V带的截面尺寸（表1-1）⑵轮槽截面(图1-12)⑶传动比i=n1/n2=dp2/dp1⑷带的基准长度LdLd←Ld0=2a+π(dd2+dd1)/2+(dd2-dd1)2/4a0⑸传动实际中心距a⑹小带轮包角αα=180º-57.3º*(dd2-dd1)/a⑴普通V带的截面尺寸（表1-1）⑵轮槽截面(图1-12)3、普通V带传动的选用要点特点：传动平稳，不易振动，摩擦力大，传递功率大（=平带的3倍）。步骤：功率、n1→v带的型号、根数→带轮基准直径dd(dd≥dmin)→确定带的基准长度Ld→各项验算。注意问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ：（1）两带轮直径选用适当（dd1↓→σw↑)（2）5m/s≤v≤25m/s（3）中心距a适当4、普通V带传动的正确使用正确安装、调整、使用和维护是保证v带传动正常工作和延长寿命的有效措施。注意：（1）选用普通V带时，要注意带的型号和基准长度不要搞错，以保证v带在轮槽中的正确位置。图1—13（2）安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20‘。图1—14（3）V带的张紧程度要适当，不宜过松或过紧。（拇指按下15mm）。（4）对V带传动应定期检查并及时调整。（一组同换）（5）V带传动必须安装防护罩（防伤人、防老化）。v带在轮槽中的正确位置为b）图1—14四、平带传动和V带传动的特点1、结构简单，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的场合。a平>av2、缓冲、吸振→传动平稳、噪声低。3、过载打滑→防止零件损坏。4、传动比不准确。5、外廓尺寸大、η低。五、带传动的张紧装置1、调整中心距（图1-16、17）2、使用张紧轮（图1-18、19）2、使用张紧轮（图1-18、19）第二章螺旋传动第一节螺纹的种类及应用一、螺纹的形成和种类二、螺纹的应用三、普通螺纹的主要参数四、螺纹代号与标记第二节螺旋传动的应用形式一、螺旋传动的特点二、普通螺旋传动三、差动螺旋传动四、滚珠螺旋传动螺纹的形成和种类1、螺纹的形成（1）螺旋线：是沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹，该点的轴向位移和相应的角位移成正比。（2）螺纹：是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。牙（或凸起）：是指螺纹两侧面间的实体部分。圆柱螺纹：在圆柱表面上所形成的螺纹。圆锥螺纹：在圆锥表面上所形成的螺纹。2、螺纹的种类内外螺纹（图2-2、3）、左右旋螺纹（图2-4）、单线多线螺纹；三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹（图2-5）内外螺纹（图2-2、3）左右旋螺纹（图2-4）单线右旋双线左旋三线右旋图2-5牙型螺纹的应用1、连接螺纹特点：多用单线、粗牙普通螺纹；牙型为三角形（摩擦力大、强度高、自锁性好）适用：粗牙——强度高；细牙（自锁性更好、但易滑扣）——薄壁、冲击、交变载荷、微调管螺纹：牙型角55°；分为：非螺纹密封（圆柱螺纹）、用螺纹密封（圆锥螺纹）2、传动螺纹（1）梯形螺纹：牙型（等腰梯形），牙型角（30°），特点（牙根强度高、对中性好、加工工艺性好、效率略低），适用于螺旋机构。（2）锯齿形螺纹：承载牙侧角3°，非承载牙侧角30°，特点（牙根强度高、对中性好、效率高），适用于单向受力机构。（3）矩形螺纹：牙型（正方形），特点（牙根强度低、对中性差、效率高）适用于传力机构。牙型角普通螺纹的主要参数（图2-8）大径(D,d)：是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。普通螺纹的公称直径是大径。图2-9。小径（D1，d1）：是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。中径（D2，d2）：是指一个假想圆柱（牙槽=牙宽）的直径。螺距（P）：是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。图2-10。导程（Ph）：是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。单线：Ph=P；多线：Ph=n*P牙型角（α）及牙侧角（α1，α2）：图2-11、12。螺旋角（Φ）：又称导程角，是指在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于轴线的平面的夹角。图2-13。图2-8图2-9、10图2-11、12、13螺纹代号与标记1、普通螺纹的代号与标记普通螺纹代号：M24；M24*1.5；M24*1.5LH普通螺纹标记：螺纹代号+螺纹公差带代号+螺纹旋合长度代号（S、N、L）例：M10—5g6g—S:5g—中径公差带代号；6g—顶径公差带代号；S—短旋合长度（图2-14）M10*1—6H：6H—中径和顶径公差带代号（相同）M20*2—6H/6g：6H—内螺纹中径和顶径公差带代号；6g—外螺纹中径和顶径公差带代号M20*2LH—6H/5g6g：6H—内螺纹中径和顶径公差带代号；5g—外螺纹中径公差带代号；6g—外螺纹顶径公差带代号2、管螺纹的标记3、梯形螺纹的代号与标记图2-14管螺纹的标记1、用螺纹密封的管螺纹的标记组成：螺纹特征代号+尺寸代号螺纹特征代号有三个：RC—圆锥内螺纹；RP—圆柱内螺纹；R—圆锥外螺纹例：RC1(1/2)—圆锥内螺纹；RP2(1/2)/R2(1/2)—圆柱内螺纹与圆锥外螺纹的配合；RC1（1/4）/R1（1/4）—LH—左旋圆锥内螺纹与圆锥外螺纹的配合。2、非螺纹密封的管螺纹的标记组成：螺纹特征代号+尺寸代号+公差等级代号螺纹特征代号：G；公差等级代号：外螺纹分A、B两级，内螺纹不标。例：G1（1/2）——内螺纹；G1（1/2）A——A级外螺纹；G1（1/2）B—LH——左旋B级外螺纹；G1（1/2）/G1（1/2）A—LH——左旋螺纹副梯形螺纹的代号与标记梯形螺纹的代号：单线螺纹=Tr+公称直径*螺距；多线螺纹=Tr+公称直径*导程（P螺距）例：Tr40*7；Tr40*14（P7）LH梯形螺纹的标记：螺纹代号+公差带代号+螺纹旋合长度代号例：Tr40*7—7H：内螺纹Tr40*7—7e:外螺纹Tr40*7LH—7e：左旋外螺纹Tr40*7—7H/7e：螺旋副Tr40*14（P7）—8e—L：旋合长度为L组的多线外螺纹Tr40*7—7e—140：旋合长度为特殊需要的外螺纹螺旋传动的特点1、是一种空间运动（转动+移动）2、主动件转动→从动件移动优点：结构简单、工作连续平稳、承载能力大、传动精度高缺点：摩擦损失大、传动效率低普通螺旋传动1、普通螺旋传动的应用形式（1）螺母不动，螺杆回转+直线运动（台虎钳）（2）螺杆不动，螺母回转+直线运动（螺旋千斤顶）（3）螺杆回转，螺母作直线运动（机床工作台移动机构）（4）螺母回转，螺杆作直线运动（观察镜螺旋调整装置）2、直线运动方向的判定方法（1）右旋用右手，左旋用左手；四指沿转向，拇指要竖直。（2）螺杆转又移，螺母却不动；螺杆啥移向，请看拇指向。图2-19。（3）螺母移而螺杆转，螺母恨离大拇指。图2-20。3、直线运动距离：L=NPh移动速度：v=nPh台虎钳螺旋千斤顶机床工作台移动机构观察镜螺旋调整装置图2-19图2-20差动螺旋传动1、定义：由两个螺旋副组成，能使活动的螺母与螺杆产生差动的螺旋传动。2、差动螺旋传动原理：一个螺杆与两个导程不同的螺母组成两个螺旋副，螺杆旋转一周，活动螺母实际移动距离为两段螺纹导程之差。（图2—21）3、差动螺旋传动的移动距离和方向确定：（1）应先确定螺杆移动方向。L=N（Ph1土Ph2），旋向相反取“+”，旋向相同取“-”。结果为正，移动方向相同；反之，移动方向相反。（2）两螺母旋向相同，活动螺母移动距离减小。Ph1>Ph2，方向同；Ph1齿条的直线运动。齿条的移动速度：v=n1πd1=n1πm1z1。图3-31§3-6齿轮的根切现象、最少齿数和变位齿轮一、齿轮轮齿的加工方法二、齿轮的根切现象、最少齿数三、变位齿轮简介一、齿轮轮齿的加工方法1、仿型法（又称成型法）：利用与齿廓曲线相同的成型刀具直接加工出齿的方法。（图3-32）特点：逐齿加工，效率低，精度低；适合单件修配。2、展成法：利用齿轮啮合的原理来加工轮齿的方法。常用：滚齿（图3-33）、插齿、剃齿、珩齿、磨齿特点：加工效率高，精度高；适合成批生产。图3-32图3-33二、齿轮的根切现象、最少齿数1、根切现象：加工齿数太少，会出现齿轮刀具的顶部切入轮齿根部，使轮齿根部渐开线齿廓被切去一部分的现象。（图3-34）后果：齿轮轮齿根切会使齿根部位变窄，轮齿强度削弱，重合度ε减小，平稳性降低。2、最少齿数：Zmin=17图3-34三、变位齿轮简介1、标准齿轮的局限性2、齿轮变位的概念3、变位齿轮传动的类型1、标准齿轮的局限性1）、z<17时，会产生根切现象；2）、sb10，正变位齿轮，齿条基准平面离开齿轮分度圆柱面；x<0，负变位齿轮，齿条基准平面靠近齿轮分度圆柱面图3-36齿根厚度增大，强度提高，齿顶变尖。有根切现象，强度降低。3、变位齿轮传动的类型变位齿轮副：至少包含一个变位齿轮的齿轮副。按其中心距改变与否，分为：（1）高度变位齿轮传动（2）角度变位齿轮传动（1）高度变位齿轮传动高度变位齿轮(高变位):名义中心距=标准中心距特点：1）高变位时中心距与未变位时相同；2）x1=-x2；3）啮合线、节点和齿形角不变；4）s、e、ha、hf已变，而其他参数不变。高度变位齿轮传动又称零传动，因为x1+x2=0。标准齿轮传动，因为x1+x2=0+0=0。使大小齿轮强度、寿命相近的方法：小齿轮正变位（齿根变厚、强度和寿命提高）；大齿轮负变位（强度减小，但比小齿轮高）（2）角度变位齿轮传动角度变位齿轮（角变位）：名义中心距≠标准中心距特点：1）高变位时中心距与未变位时不同；2）x1-x2≠0；3）啮合线、节点和齿形角已变，齿高也已变。正角度变位齿轮传动（正传动）：x1+x2>0正传动中心距>标准中心距，齿根厚增加，强度提高，减轻磨损。负角度变位齿轮传动（负传动）：x1+x2<0强度减小，须防根切，适用于凑配啮合中心距<标准中心距§3-7渐开线圆柱齿轮精度简介一、齿轮精度要求1、运动精度2、工作平稳性精度3、接触精度4、齿轮副的侧隙二、渐开线圆柱齿轮的精度等级及选择原则1、精度等级2、精度等级的选择原则3、齿轮副的侧隙要求三、齿轮精度的图样标注1、齿轮的三个公差组精度等级相同2、齿轮的三个公差组精度等级不同3、齿厚极限偏差自行确定1、运动精度运动精度：齿轮传动中传递运动的准确性。表示方法：齿轮每回转一周，其转角的误差。转角误差越小，传递运动越准确，传动比越恒定。2、工作平稳性精度造成工作不平稳的原因及其后果：原因：齿形误差、基节误差。后果：瞬时传动比不稳定，引起冲击、振动和产生噪声。表示方法：齿轮每回转一周，瞬时传动比变化的限度。瞬时传动比变化越小，传动越平稳。3、接触精度接触精度：齿轮传动中，工作齿面上载荷分布的均匀性。表示方法：接触斑点面积占整个齿面的百分比和接触位置。若接触不均匀→局部应力↗→磨损↗→工作寿命↘。4、齿轮副的侧隙齿轮副的侧隙：非工作齿面间的间隙。留侧隙的原因：①以防止由于受力变形、受热膨胀而造成齿轮副卡死；②可贮存润滑油，改善齿面摩擦条件。保证侧隙的方法：①选择适当的齿厚极限偏差；②控制齿轮副的中心距偏差。1、精度等级GB10095-1988对渐开线圆柱齿轮及其齿轮副规定了12个精度等级，1级最高，12级最低。两个齿轮精度等级一般相同，特殊情况不同（按精度等级较低者确定）。超精密等级：1、2级（难以加工和测量，着眼于发展）高精度等级：3、4、5级中等精度等级：6、7、8级（7级为基础等级，常用）低精度等级：9、10、11、12级齿轮精度的评定指标分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个公差组，Ⅰ—影响传递运动的准确性；Ⅱ—影响传递运动的平稳性；Ⅲ—影响载荷分布的均匀性。2、精度等级的选择原则1、一般情况下，三个公差组的精度等级一致。2、当三个公差组选用不同的精度等级时：①第Ⅱ公差组的精度等级可高于或低于第Ⅰ公差组（但不得高过2级或低过1级）；②第Ⅲ公差组的精度等级不能低于第Ⅱ公差组。3、齿轮副的侧隙要求法向侧隙（jn）：非工作齿面间的最短距离。见图3-37。侧隙的确定依据：①根据工作条件要求的最大极限侧隙jnmax和最小极限侧隙jnmin确定；②通过控制影响齿轮副侧隙的齿厚极限偏差和公法线平均长度极限偏差来保证。GB10095规定了14种齿厚极限偏差代号：CDEFGHJKLMNPRS，其偏差值依次递增；上述代号所表示的齿厚偏差值以齿距极限偏差fpt的倍数表示；齿厚极限偏差的上偏差Ess和下偏差Esi从表3-10中选取。例：Ess选用F（=-4fpt），Esi选用L（=-16fpt），则齿厚极限偏差用代号FL表示。图3-37表3-101、齿轮的三个公差组精度等级相同2、齿轮的三个公差组精度等级不同3、齿厚极限偏差自行确定§3-8齿轮轮齿的失效形式失效：齿轮在啮合传动是时，发生轮齿折断、齿面损坏，从而失去工作能力的现象。失效的原因：闭式与开式、低速与高速、轻载与重载，材料性能、热处理工艺、尺寸大小、加工精度等。失效形式如下：一、齿面点蚀二、齿面磨损三、齿面胶合四、轮齿折断五、齿面塑性变形一、齿面点蚀点蚀的产生：接触面积很小→接触应力很大→循环次数足够→产生微小疲劳裂纹→裂缝内渗入润滑油→另一齿轮挤压→裂缝内油压急剧升高→裂纹扩展→表层剥落小块金属→形成小坑。点蚀产生的位置：靠近齿根表面处（图3-38、39）。后果：传动不平稳、产生噪声、逐渐恶化至报废。开式齿轮传动无点蚀的原因：磨损快，来不及产生点蚀就被磨掉。防止措施：提高表面硬度，减小表面粗糙度，增大润滑油黏度。图3-38、39二、齿面磨损原因：（1）工作齿面间有相对滑动（2）齿面不干净（有金属微粒、尘埃、污物）（3）润滑不好三、齿面胶合原因（高温熔焊）：（1）高速重载→散热不好→油温升高→黏度下降→润滑油膜破坏。（2）低速重载→润滑油膜不易产生。防止措施：低速—选高黏度润滑油，高速—选硫化润滑油；提高表面硬度，减小表面粗糙度，选择亲和力小的材料。四、轮齿折断原因：①齿根处弯曲应力最大；②过渡区应力集中；③交变载荷防止措施：①模数和齿宽适当，保证轮齿强度；②采用合适材料和热处理方法；③圆角要大，表面不粗，齿根弯曲应力≤［σw］五、齿面塑性变形产生原因：材质软，硬度低，载荷大，摩擦力大。变形方式：主动轮-摩擦力背离节线→小坑；从动轮-摩擦力指向节线→凸棱。防止措施：提高齿面硬度，采用黏度较高的润滑油。§3-9蜗杆传动一、蜗杆、涡轮及传动1、蜗杆、蜗轮、蜗杆副等有关术语的定义2、圆柱蜗杆的分类3、蜗杆传动二、蜗杆传动的特点三、蜗杆传动的基本参数(图3-19)四、蜗杆传动的正确啮合条件1、蜗杆、涡轮、蜗杆副等有关术语的定义①蜗杆一个齿轮、当它只有一个或几个螺旋齿，并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副时称为蜗杆。②蜗轮是交错轴齿轮副中的大轮，与蜗杆啮合。蜗杆、蜗轮的分度曲面可以是圆柱面、圆锥面或圆环面。③蜗杆副由蜗杆及其配对蜗轮组成的交错轴齿轮副。④圆柱蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆。⑤圆柱蜗杆副由圆柱蜗杆及其配对蜗轮组成的交错轴齿轮副。2、圆柱蜗杆的分类①阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）（图3-35）应用广②渐开线蜗杆（ZI蜗杆）③法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）④锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）⑤圆弧圆柱蜗杆（ZC蜗杆）①蜗杆传动的组成：蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。分为左右旋，单多头。蜗杆头数z1=1~4。②蜗杆传动比I=ω1/ω2=n1/n2=z2/z1分度机构—单头（z1=1）；传递动力—z1=2~3；传递大功率，为提高传动效率—z1=4③蜗杆传动方向的确定右旋右手、左旋左手；半握拳，四指指向蜗杆旋转方向，蜗轮旋转方向与大拇指指向相反。如图3-47。3、蜗杆传动图3-47二、蜗杆传动的特点1、传动比大动力传动—i=10~30,一般传动—i=8~60,分度机构—i=600~1000。2、传动平稳，噪声小逐渐进退，同时啮合的齿数多，故传动平稳，没有冲击，噪声小。3、容易实现自锁当导程角<摩擦角时，能自锁。单头蜗杆导程角小，γ<5º，大多自锁。4、承载能力大因同时接触的蜗轮齿数多。5、传动效率低啮合区相对滑动速度大，摩擦损失大，传动效率低。η=0.7~0.8三、蜗杆传动的基本参数(图3-49)1、模数m：蜗杆轴向模数=蜗轮端面模数2、齿形角α：指轴向齿形角αx=20º3、蜗杆直径系数q:分度圆直径d1/轴向模数m4、分度圆柱导程角γ：螺旋线上任一点的切线与端平面所夹的锐角5、轴向齿距px：轴平面上，相邻同侧齿廓间的轴向距离。6、蜗杆头数z1：1、2、4、67、齿顶圆直径dn1和齿根圆直径df18、中心距a：两轴线间的距离9、传动比i:基本值10、20、40、80四、蜗杆传动的正确啮合条件1、在中间平面内，蜗杆的轴向模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等,即mx1=mt2=m。2、在中间平面内，蜗杆的轴向齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等，即αx1=αt2=α=20º3、蜗杆分度圆柱面导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2相等，且旋向一致，即γ1=β2第四章轮系§4-1轮系的应用与分类§4-2定轴轮系§4-3周转轮系简介§4-1轮系的应用与分类一、轮系及其应用特点1、轮系的组成由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统2、轮系的应用特点二、轮系的分类1、定轴轮系（图4-1）各齿轮的几何轴线位置都是固定的轮系2、周转轮系2、轮系的应用特点（1）可获得很大传动比。一对齿轮的传动比(i=3~5,imax=8)（2）可作较远距离传动。（3）可实现变速要求。采用滑移齿轮改变传动比，实现多级变速要求。（4）可实现改变从动轴回转方向采用惰轮或三星轮可改变从动轴回转方向，实现从动轴正反转变向。（5）可实现运动的合成或分解。一个回转运动＜====＞两个回转运动2、周转轮系周转轮系—轮系中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定，而是绕另一个齿轮的固定轴线回转。齿轮2既绕O2自转，又绕O1和OH公转。§4-2定轴轮系一、定轴轮系的传动比指轮系中首末两轮的角速度（或转速）之比，同时要确定末轮的回转方向。在变速轮系中，还须确定末轮有多少种转速及其大小和范围（最大至最小）。1、齿轮副的传动比及回转方向2、定轴轮系传动比的计算3、定轴轮系中任意从动轮转速的计算4、定轴轮系末端带移动件的计算二、定轴轮系传动实例计算1、齿轮副的传动比及回转方向外啮合，两轮转向相反。i12=n1/n2=-z2/z1内啮合，两轮转向相同。i12=n1/n2=z2/z12、定轴轮系传动比的计算←4、5内啮合←惰轮末轮转向确定：正同首轮；负反首轮。若有锥、蜗副，只需标箭头（图4-5）惰轮惰轮的作用：改变从动轮的回转方向图4-5用箭头表示回转方向←箭头表示近距离所见回转方向3、定轴轮系中任意从动轮转速的计算i12=z2/z1iⅡⅢ=z6/z5z7/z4z8/z3iⅢⅣ=z10/z9总传动比：iⅠⅣ=i12*iⅡⅢ*iⅢⅣ例题4—1例题4-1z1=26,z2=51,z3=42,z4=29,z5=49,z6=36,z7=56,z8=43,z9=30,z10=90,nⅠ=200rpm.求:nⅣ3,nⅣ4,nⅣ5.解：nⅣ3=nⅠ（z1z3z9/z2z8z10)=200*（26*42*30/51*43*90）=33.20rpm；nⅣ4=nⅠ（z1z4z9/z2z7z10)=200*（26*29*30/51*56*90）=17.60rpm；nⅣ5=nⅠ（z1z5z9/z2z6z10)=200*（26*49*30/51*36*90）=46.26rpm4、定轴轮系末端带移动件的计算←丝杠—螺旋传动i14=n1/n4=z2z4/z1z3n4=n1z1z3/z2z4当n1=1rpm时n4=z1z3/z2z4L4=phn4=phz1z3/z2z4→例题4-2、3例题4-2z1=28,z2=56,z3=38z4=57,n1=50rpm.求L,v及其方向。解：L=phz1z3/z2z4=3*28*38/56*57=1mmv=n1phz1z3/z2z4=50*3*28*38/56*57=50mm/min丝杠为右旋，砂轮架向右移动例题4-3z1=4(右),z2=30,z3=24,z4=50,z5=23,z6=69,z7=15,z8=12m8=3mm,n1=40rpm求：齿条的移动速度和移动方向解：滑移齿轮3与齿轮4啮合，齿条移动速度：v=n1*π(m8z8)*z1z3z5/z2z4z6=40*3.14*3*12*4*24*23/30*50*69=96.46mm/min移动方向如图向左。二、定轴轮系传动实例计算例题4-4（5、6）例题4-5z1=15,z2=28,z3=15,z4=35,z8=1,z9=40,n坯=64。滚刀为单头，滚刀转1周，齿坯转1个齿。问i75应为多少？解：n坯=n9,n刀/n坯=64i刀坯=n刀/n坯=z1z4z6z7z9/z2z3z5z6z8=z1z4z7z9/z2z3z5z8i75=z5/z7=z1z4z9n坯/z2z3z8n刀=15*35*40/28*15*1*1/64=25/32例题4-6D1=D2=180mm,z1=45,z2=72,z3=36,z4=81,z5=59,z6=54,z7=25z8=88.n=1443rpm.求：主轴Ⅲ的各级转速。解：z1-z3与z5-z7双联齿轮使轴Ⅲ获得2*2=4种转速。1-2、5-6啮合：nⅢ=nD1z1z5/D2z2z6=1443*180*45*59/180*72*54=985.4rpm3-4、5-6啮合：nⅢ=nD1z3z5/D2z4z6=700.7rpm1-2、7-8啮合：nⅢ=nD1z1z7/D2z2z8=256.2rpm3-4、7-8啮合：nⅢ=nD1z3z7/D2z4z8=182.2rpm§4-3周转轮系简介一、周转轮系及其分类1、周转轮系的组成2、周转轮系的分类二、周转轮系的传动比1、原理及计算公式2、例题4-71、周转轮系的组成组成：中心轮、行星架、行星轮中心轮—具有固定几何轴线的齿轮。外齿中心轮—太阳轮；内齿中心轮—内齿圈。行星轮—几何轴线绕中心轮轴线回转的齿轮。行星架—支承行星轮并和行星轮一起绕固定轴线回转的构架。又称系杆。如图4-14。图4-14齿轮1为太阳轮，齿轮3为内齿圈，都是中心轮；齿轮2是行星轮；构架H为行星架。注意：中心轮与行星架的固定轴线必须共线，否则整个轮系将不能运动。2、周转轮系的分类①行星轮系指有一个中心轮的速度为零（即固定不动）的周转轮系。②差动轮系中心轮的转速都不为零的周转轮系。←固定不转←可转动1、原理及计算公式假设系杆、齿轮1、2、3都顺时针转动（包括nH）,若以系杆为参照物，即假设系杆公转速度为零，则齿轮1、2、3相对系杆的转速是：n1H=n1-nH,n2H=n2-nH,n3H=n3-nH.此时，周转轮系变为定轴轮系。i13H=n1H/n3H=(n1-nH)/(n3-nH)=(-1)1(z2z3)/(z1z2)=-z3/z1.2、例题4-7如图4-16，中心轮4固定（n4=0），行星架H为主动件，齿轮1为从动件。已知：z1=100,z2=101,z3=100,z4=99。求：传动比iH1的大小。解：i14H=(n1-nH)/(n4-nH)=(-1)2(z2z4)/(z1z3)=+101*99/100*100=9999/10000由于n4=0，i14H=(n1-nH)/(0-nH)=1-n1/nH=1-i1Hi1H=1-i14H=1-9999/10000=1/10000iH1=nH/n1=1/（n1/nH）=1/i1H=10000。iH1=1/i1H=10000.第五章平面连杆机构§5-1铰链四杆机构的组成与分类§5-2铰链四杆机构的基本性质§5-3铰链四杆机构的演化§5-1铰链四杆机构的组成与分类一、铰链四杆机构的组成平面连杆机构—由一些刚性构件用转动副和移动副相互联结而成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构。四杆机构—由四个构件组成的平面连杆机构。平面铰链四杆机构—构件间用四个转动副相连的平面四杆机构。如图5-1二、铰链四杆机构的基本类型1、曲柄摇杆机构2、双曲柄机构3、双摇杆机构图5-1←连架杆→←连杆机架→铰链四杆机构铰链四杆机构示意图1、曲柄—与机架相连且能整圈旋转的构件3、摇杆—与机架相连但只能摆动的构件1、曲柄摇杆机构整圈转动以一定角度摆动应用举例：图5-3、5-4、5-5图5-3←——整圈转动摆动→图5-4剪板机鄂式破碎机搅拌机雷达俯仰角摆动装置AB—曲柄；CD—摇杆；BC—连杆；AD—机架图5-5摆杆CD—主动；曲柄AB—从动2、双曲柄机构主从动杆角速度不相等。→大小→应用：图5-7、5-8、5-9、5-10、5-11、5-12图5-7主动曲柄—等速回转从动构件—变速回转滑快往复运动：工作行程向下慢速；退刀行程向上快速。图5-8往复变速移动←变速转动←连续回转图5-9平行四边形机构反向平行双曲柄机构AB=CD,BC=ADa)的特点：两曲柄的回转方向相同，角速度相等。b)的特点：两曲柄的回转方向相反，角速度不等。图5-10、5-11、5-12辅助曲柄EF：防止变为反向平行双曲柄机构两组曲柄相错90º以保证正常回转反向平行双曲柄机构，保证门要同时开关3、双摇杆机构←摇杆-连杆共线，出现死点→应用：图、5-14、5-15、5-16图5-14AD—机架AB—摇杆CD—摇杆BC—连杆图5-15特殊点E水平移动图5-16§5-2铰链四杆机构的基本性质一、曲柄存在的条件1、推导过程及结论2、推论二、急回特性三、死点位置1、推导过程及结论abcdb-aa+b∵三角形的任意两边之和必大于另一条边。∴(b-a)+c≥d即b+c≤a+d(b-a)+d≥c即b+d≤a+c(a+b)≤c+d上述三个不等式两两相加得a≤ba≤ca≤d即a为最短边。结论（曲柄存在的条件）：①连架杆与机架中必有一最短杆；②最短杆与最长杆之和不大于其余两杆之和。2、推论根据曲柄存在的条件，可以推论出铰链四杆机构三种基本类型的判别方法：⑴若最短杆与最长杆之和不大于其余两杆之和，则：①取最短杆为连架杆—曲柄摇杆机构②取最短杆为机架—双曲柄机构③取最短杆为连杆—双摇杆机构⑵若最短杆与最长杆之和大于其余两杆之和，则无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。二、急回特性↗工作行程V1小空行程V2大←急回特性—曲柄等速转动，而摇杆摆动速度空行程大于工作行程的性质。急回特性系数K=V2/V1=(180º+θ)/(180º-θ)θ=180º*（K-1）/（K+1）K=1,θ=0º,无极回特性；K>1,θ>0º，有急回特性；而且，K越大，θ越大，急回特性越显著。←极位夹角三、死点位置曲柄-连杆共线，主动摇杆无论施多大力，从动曲柄也不转动，且转向不定的位置—死点位置。如B1C1、B2C2应用：图5-5、5-19图5-5、5-19←利用飞轮越过死点←利用死点夹紧工具§5-3铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构1、原理：图5-202、应用：图5-21、5-22、5-23二、导杆机构导杆机构：至少有一连架杆为导杆的平面四杆机构。可以看成是改变曲柄滑块机构中固定件的位置演化而成。如图5-24。图5-20曲柄→连杆→←滑块→=当摇杆CD趋向无穷大时，C点：圆周运动→直线移动滑块的行程H=2r。若以滑块为主动件，则存在两个死点B1、B2。图5-21曲轴即曲柄→主动件←滑块即重锤→图5-22滑块为主动件，存在两个死点即上死点和下死点。防止措施：飞轮、多缸。图5-23曲柄做成偏心轮（为主动件）。原因：滑块行程很小，曲柄必须很小。H=2e。图5-24曲柄滑块机构—→分别取杆1为固定件→转动导杆机构或摆动导杆机构。应用：图5-25←导杆曲柄摇块机构移动导杆机构。应用：图5-27图5-25图5-27第六章凸轮机构凸轮—具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件。凸轮机构—含有凸轮的机构。平面凸轮机构—所有构件间的相对运动均为平面运动的凸轮机构。空间凸轮机构—所有构件间的相对运动包含空间运动的凸轮机构。§6-1凸轮机构概述一、凸轮机构的基本组成二、凸轮机构的应用特点三、凸轮机构的基本类型§6-2凸轮机构的工作原理一、凸轮机构的工作过程和有关参数二、从动件的常用运动规律一、凸轮机构的基本组成基本组成：凸轮、从动杆、机架。如图6-4。作用：通过主动件的曲线轮廓（或凹槽）使从动件作相应的运动（摆动或移动）。凸轮机构的特点：结构简单、紧凑；加工复杂；高副不宜传递较大动力。适用：实现特殊要求的运动规律且传力不太大的场合。实例：图6-1、6-2、6-3。图6-1凸轮连续转动，阀杆往复移动，气阀按预定时间打开或关闭，完成配气要求。弹簧的作用：使气阀组件紧贴凸轮轮廓。图6-2凸轮转动→从动杆往复摆动→扇形齿轮转动→齿条带动刀架前后移动→完成进刀和退刀运动。图6-3凸轮回转→凹槽迫使拨叉往复移动→三联滑移齿轮滑动→a-d,b-e,c-f分别啮合→轴得到三种不同转速。二、凸轮机构的应用