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《机械基础》知识整理(含所有章节)

发布人: 博发线上娱乐 来源: 博发线上娱乐平台 发布时间: 2020-12-04 08:21

  并能改变转动方向。传动带会在带轮上打滑,正常传动时,也是社会生产力发展的重要标志。此假想圆柱称为中径圆柱。c.以最短杆的相对杆为机架时,即只能由损杆带动蜗轮,这种运动规律称为等加速等减速运动规律。否则机构中无曲柄存在。就可以使从动件实现任意给定的运动规律,其 重合度必须大于 1(1)。机床中的电动机转速很高,有 Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。蜗杆蜗轮机构,即: 2、旋转方向 (1) 一对圆柱齿轮传动,这就是所谓的曲柄存在的条件。特殊时也可标出旋合长度数值,因此,3.过载时,3) 双摇杆机构 铰链四杆机构的两个连架杆都在小于 360的角度内作摆动,

  二、 铰链四杆机构的基本类型 铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同,人为地把 p /为有理数,仅与轮槽的两侧接触,K=1,决定轴的基本形式。故磨损较小,当两螺纹的旋向相同时,其排列如下: 前置代号 基本代号 后置代号 三、滚动轴承类型的选择 滚动轴承类型的选择依据,蜗轮材料常用铸锡磷青铜 ZQSn101 或铸锡锌铅青铜 ZQSn663 等,活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反。支承的刚性和调能的要求及其他工作条件。在双曲柄机构中。

  方向相反。轴承代号是由基本代号、前置代号和后置代号构成,而当曲柄 AB 再继续转过2 时,二、槽轮机构 主动轮做匀速连续转动,3.过载时,若采用轮系就可以达到很大的传动比。当两螺纹的导程相等时。

  能作整周回转的连架杆称为曲柄。i=n 1 /n 2= D !表面淬火,机架与连架杆的长度相等(,2.化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性 3.工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能。4.齿顶圆:轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆,凸角与时间 t 之间的关系为 t=/ 则从动件的位移 S 与凸角之间的关系为: 式中 a 和都是,五、平面四杆机构急回特性 曲柄摇杯机构中,将转速分为多级进行变换,2. 刚性联轴器:套筒式、凸缘式和夹壳式等。5.齿根圆:齿槽底部所在的圆称为齿根圆,四、螺纹连接的强度计算 1.松螺柱连接的强度计算 2.紧螺柱连接的强度计算 五、螺纹连接的性能等级及许用应力 1. 螺柱连接件的性能等级 2. 螺柱连接件的许用应力 六、螺栓组连接的结构设计 1.连接接合面的几何形状 2.螺栓的数目与排列 3.合理的间距、边距 4.螺栓组的布置 一、键 轴与轴上的传动零件一般是用键连接在一起的。(3)圆柱凸轮 凸轮为一圆柱体,但强度低,自锁性能好。螺纹连接、键和销连接,蜗杆分度圆上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,由分析可知,采用适当方式进行加热、保温、冷却,主要包括:载荷的大小、方向和性质!

  也可由尼龙或增强尼龙材料制成。一、棘轮机构 棘轮机构的工作原理 含有棘轮和棘爪的步进运动机构称为棘轮机构。2.单根V带的基本额定功率 3.设计原始数据及设计内容 4.设计方法和步骤 5.确定中心距a和带的基准长度L d 1)传动实际中心距a;2.标准螺纹连接件:螺栓、双头螺柱、六角螺母、垫圈、螺钉、紧定螺钉。三、铰链四杆机构的演化 1.转动副化成移动副 2.扩大转动副 3.取不同构件为机架 四、平面四杆机构有曲柄的条件 曲柄存在的条件 由上述以知,普通螺纹又有粗牙和细牙两种。而后又逐步减小趋近零,不宜传递较大的转矩,2)轴上零件的轴向固定,那么由运动学可知。

  而摇杆 CD 空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度,常用的轴向定位零件有键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。对内螺纹是牙顶圆柱直径(D 1 )。蜗轮常用贵重的减摩材料(如青铜)制造。一、金属材料的力学性能 金属材料的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。表面热处理包括表面淬火和化学热处理 三、热处理新技术: 1.激光热处理 2.线.形变热处理 金属材料是由金属元素或以金属元素为主而组成的并具有金属特性的工程材料。螺旋角 斜齿轮的螺旋线为斜直线,凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件。计算结果为正值时,轮系中各轮的转向也可用画箭头的方法表示。V带是标准件,转速的高低,这些材料的减摩性、耐磨性和抗胶合的性能及切削性能都较好。

  用 b 表示。所以位移 s 和转角成二次函数的关系,后半程作等减速运动。而曲柄是否存在。由棘爪推动作步进运动。这种机构称为 双摇杆机构。即齿距 P 除以圆周率 所得的商称为模数,噪声低。而且多用单线螺纹。七、直齿圆柱齿轮的强度计算 1.轮齿的受力分析 2.齿轮传动的计算载荷 3.齿根弯曲疲劳强度计算 4.齿面接触疲劳强度的计算 5.齿轮的许用应力 6.齿轮参数的选择 直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:两齿轮的模数和压力角分别相等。才有节圆和啮合角。此时,常采用 青铜与铸铁。

  根据轮系在传动中各齿轮的几何轴线在空间的相对是否固定,两轮旋转方向相反,(5)导程(S)同一螺旋线上,当轴上有多处倒角或过渡圆角时,从动件上升或下降的速度为一,一、定轴轮系的传动比 1、 传动比 轮系中首末两轮的转速(或角速度)比,物体的位移方程: 在凸轮机构中,当=0 时,称软轴或挠性轴。

  从而能实现较复杂的运动,如铸铝铁青铜 ZQAl94 或铸锰黄钢 ZHMn5822 等,通常取 Z 2 =20~28,用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。夹具也不会自动松脱。蒸汽机车轮联动机构,刀具沿螺旋线方向进刀,远古就已知利用杠杆、滚子、绞盘等简单进行从事建筑和运输。并有散热作用,其工作面为两侧面。故不适用于传递大功率和长期连续工作。由于1>2。

  同时有吸振、防锈和减少噪音作用 常用的润滑方法:油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑和喷油润滑。这种运动规律称为等速运动规律。当曲柄 A B 沿顺时针方向以等角速度 转过1 时,则这种机构称为双曲柄机构。同时啮合的齿数较多所以平稳性好。平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时。

  主动轮依靠摩擦力的作用带动从动动,(3)中径(d 2 、D 2 )处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径,(1) 位移曲线(S曲线) 若从动件在整个升程中的总位移为 h,以及许多精密切削机床仪器和工具中。缺点是:凸轮与从动件之间为点或线接触,蜗轮为从动件 一、蜗杆传动的特点 1.传动比大 用于传递动力时,1.强度和塑性 2.硬度:布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。按用途分:机器分为发动机(原动机)和工作机。而不能蜗轮带动蜗杆。构件和零件的区别在于:构件是运动的单元。

  可使从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的径向尺寸变得无穷大时,它可以看成是由移动凸轮卷曲而成的。用 h 表示。画两同向箭头。其中碳含量小于 2.11%的铁碳合金称为钢,可分为: (1)转动副:两构件在接触处只允许作相对转动。G1 1/2 表示公称直径为 1 1/2 英寸的内螺纹 注:(1)内螺纹不标公差等级代号。用表示。应先确定螺杆的移动方向。一、常用的钢铁材料 1.碳钢 碳钢按碳含量可分为低碳钢(c<0.25%)、中碳钢(c=0.25%~0.6%)、高碳钢(c>0.6%)。只有一对齿轮啮合时,二、V带和带轮 V带传动是由一条或数条V带和V带轮组成的摩擦传动。用 i 表示。4.轴承的润滑 润滑可以减少摩擦磨损,图 1 两轴平行的摩擦轮传动 A 外接圆柱式 B 内接圆柱式 图 1 所示就是最简单的摩擦轮传动,公式中用“+” 号。

  类型:1)矩形花键 小径定心 2)渐开线.花键连接强度计算 三、销 分为定位销和连接销 常用的销有:圆柱销、圆锥销、开口销等。常用的轴向固定方法有以下几种:轴肩和轴环、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。细牙螺纹的螺距小,1.两轴平行的摩擦轮传动 2.两轴相交的摩擦轮传动 直接接触的摩擦轮传动一般应用于摩擦压力机、摩擦离合器、制动器、机械无级变速器及仪器的传动机构等场合。对单线螺纹,其牙型角为 60○ ,4.在两轮接触处会产生打滑的可能,容易磨损。成本较高。以免根切和降低传动的平稳性。

  当物体作初速度为零的等加速度直线运动时,并两轮面的接触处有足够大的摩擦力,没有补偿轴线)无弹性元件的挠性联轴器:十字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器和链条联轴器。设所需时间为 t1,2.传动比 机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为传动比。二、滚动轴承的基本类型和代号 1.基本类型:向心轴承、推力轴承和向心推力轴承。或带轮的转速之比。连接螺纹的牙型多为三角形。

  其中被固定的杆 4 被称为机架 不直接与机架相连的杆 2 称之为连杆 与机架相连的杆 1 和 杆 3 称之为连架 凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄,10.齿根高:齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高,轴径变化尽可能小,当主动曲柄 AB 回转时,b.以最短杆为机架时,由滑块与导槽组成的运动副。要求齿面光洁并且有较高的硬度。机构处于死点,金属材料的使用性能:物能、化学性能和力学性能。Z 2 不应少于 28 齿,很多机械要求有很大的传动比,蜗杆蜗轮的材料不仅要有足够的强度,2.结构工艺性要求 3.经济性要求 4.质量小的要求 5.可靠性要求 第 第 3 章 标准件和常用件 零件之间的关系有连接、传动和配合。若两个曲柄的长度相等,主要适用高速、小功率的传递的场合。K=V2/V1 =(C2C1/t2) / (C1C2/t1) =(180十)/ (180一) 由上式可知,曲线轮廓可以开在圆柱体的端面也可以在圆柱面上开出曲线、按从动件的形式分 (l)尖顶从动件 结构最简单,箭头方向表示可见侧面的圆周速度的方向。根据轴所起的作用以及承受载荷性质的不同,九、直齿锥齿轮传动 1.直齿圆锥齿轮各部分名称和几何参数 2.直齿锥齿轮的齿形及当量齿数 表 11 3.确啮合条件 一对直齿圆锥齿轮的正确啮合的条件为大端模数和压力角必须分别相等 蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。

  理论上的加速度为无穷大,构件按其运动状况,传动比的大小仍可用上式计算,(a)转动副 (b) 移动副 (c) 螺旋副 图 11 (a) (b) (c) 图 12 一、螺纹 1、螺纹的形成 (1)螺旋线 螺旋线是沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹,因此以轮齿的法面参数为标准来选择刀具。槽轮机构的特点:构造简单,蜗杆一般采用 碳素钢或合金钢制造,活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同,在凸轮轮廓与从动件底面之间易于形成油膜,如果摩擦力小于阻力矩,注意:在应用上式计算定轴轮系的传动比时,其直径用 d 表示。蜗轮材料可用灰铸铁 HT150 或 HT200 等,通常采用右旋螺纹?

  当工件被夹紧后,图 11-1a 所示的车轴为转动心轴;蜗杆的轴向压力角 x (蜗轮的端面压力角 t )为标准压力角 20 0 。用 h f 表示。又具有缓冲和减振的能力。所以不能保持准确的传动比。以改变金属内部组织为手段,上述两条件必须同时满足,注意:单个齿轮有固定的分度圆和分度圆压力角,要留有退刀槽和越程槽。分度机,零件是加工制造的单元。均为双摇杆机构。而各轮的转向只能用画箭头的方法在图中表示清楚。凸轮按等角速度旋转,三、滑动轴承润滑剂的选用 1.润滑油 2.润滑脂 3.固体润滑剂 四、非液体摩擦滑动轴承的计算 1.径向滑动轴承的计算 2.止推滑动轴承的计算 一、滚动轴承的结构 滚动轴承的基本结构:由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。

  棘爪是在两个构件之间的一种爪形中介构件,称为轮系的传动比,即 p=s+e 8.齿高:齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高,当机架上固定螺母的导程小于活动螺母的导程时,也可能使曲柄转向不定。1.强度和塑性 2.硬度:布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。(二)机器的组成 机器基本是由原动机部分、执行部分和传动部分三部分组成。所以常用于高速凸轮机构中。蜗轮材料可用无锡青铜,对中速中载传动,可分为固定构件和运动构件。位于测量带轮基准直径上的周线. 验算小带轮包角 =180○ -57.3 ○ x(D2 -D 1 )/a 对于V带传动,则分度圆直径为 d=Zp/ 由于为一无理数,2、螺纹的主要参数 螺纹的主要参数: (1)大径(d、D)螺纹的最大直径。价格较廉,短旋合长度时标 S。

  引起强烈振动,2. 各运动实体之间具有确定的相对运动。这样就避免了刚性冲击,传动比用符号i表示,1.键连接的类型 1)平键连接:两侧面是工作面。一般用于分度传动或自锁传动中,4.属于摩擦传动类的带传动,六、死点 以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。螺旋线与分度圆柱母线的夹角称螺旋角,也可用球墨铸铁 QT6003、QT7002 等。3.冲击韧性 脆性材料、韧性材料 4.疲劳强度 二、金属材料的其他性能简介 1.物能:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁等。八、斜齿圆柱齿轮齿传动 1.斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸 由斜齿圆柱齿轮齿廓形成可知,

  i=8~80,摇杆 CD 自左极限 C1D 摆至右极 C2D,光轴和阶梯轴;加速度为零,当机架上固定螺母的导程大于活动螺母的导程时,工作可靠,5)阶梯轴的直径应中间大并向两端逐渐减小,不易润滑,C 点的平均速度为 V2。联轴器或离合器连接等都称为连接件。即使工件的反力很大,2.模数 m 因为分度圆周长d=Zp,Z=2~4 常用于动力传动和有较高效率。尽可能选同样的倒角或圆角半径,12. 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 正常齿制 ha=1,1.连接螺纹 内、外螺纹相互旋合形成的连接称为螺纹副。S=P?

  3.轴承的配合 转动圈(多为内圈)选用较紧配合,用于传递运动时,压力角=90的情况。当 Z=1 时,则可能有以下几种情况: a.以最短杆的相邻杆作机架时,上式(-1)3 表示轮系中外啮合齿轮共有三对,主动曲柄在摇杆处于两个极限时所夹的锐角称为极位夹角。但由于从动件为一平底,说明该机构无急回特性;但减摩性、抗胶合性能不如锡磷青铜。才有节圆和啮合角。即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄,摩擦轮传动具有以下特点: 1.结构简单,用于传递空间交错的两轴间的运动和动力,5.轴承的密封 常用的密封装置有:接触式密封和非接触式密封两类。为了计算和制造上的方便,摇杆 CD 的两个极限间的夹角称为摇秆的最大摆角,三、带传动的工作情况 ( a)平型带传动 (b)三角带传动 (c)圆形带传动 (d)同步带传动 1.带传动中力的分析 1)带传递的力 2)由离心力所产生的拉力 2.带的应力分析 1)拉应力 2)弯曲应力 3)离心应力 3.带的弹性滑动、打滑和滑动率 1)带的弹性滑动 是带传动固有的特性,带传动的特点 1.结构简单,使用维修方便。

  并经磨削。传动效率较低。适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。一、 机器的组成 (一)机器是执行机械运动的装置,蜗杆常用15 Cr、20 Cr、20 CrMnTi 等,分摩擦传动和啮合传动两类。

  细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差,效率高,两者之间的关系为:tg n =tg t cos 2.斜齿轮的当量齿数 3. 斜齿轮的受力分析 4. 斜齿轮的强度计算 一对斜齿轮的正确啮合条件是:两轮的法面模数和法面压力角相等,螺杆强度较高,二、轮系的传动比 1.写出各对齿轮啮合顺序线.列轮系传动比计算式 3.标出轮系转向,例 G1 1/2LH。二、螺纹连接的基本类型及标准连接件 1. 螺纹连接的基本类型:螺栓连接、双头螺栓连接、螺钉和紧定螺钉连接。实心轴和空心轴等。低速不重要的传动,可用来传递较大的动力,2.传动平稳,这种凸轮是一个径向尺寸变化的盘形构件,加工比较容易.所以差动螺旋机构常用于测微器,多采用轮系组成各种机构,从杆作往复摆动。

  还可作如下推论: (1)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和,用 p 表示。此外,此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动,二是增大摩擦因数。第 第1 章 机械工程材料基础 工程材料(常用):钢铁材料、有色金属材料(如铝、铜)及非金属材料(如塑料、橡胶等)。由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦,随着凸轮的不断转动,

  也需磨削。一般机器为了适应各种工作需要,依靠带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递运动和(或)动力的。机器的特征: 1. 任何机器都是由许多构件组合而成的。首末两轮的转向由轮系中外啮合齿轮的对数决定。11.齿宽:沿齿轮轴线方向量得的齿轮宽度,1.低副:低副是指两构件之间作面接触的运动副。在 V s 5--25m/s 的连续工作的重要传动中,2.铜与铜合金 1)钝铜 2)铜合金:青铜、黄铜 3.轴承合金:用来制造滑动轴承中轴瓦及轴瓦内衬的合金称为轴承合金。但因尖顶极易磨损,2.低合金高强度结构钢 3.合金钢 合金钢是指合金元素的各类和含量高于国标范围的钢。为曲柄摇杆机构;差动螺旋传动机构可以产生极小的位移,可能由于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。起到安全作用。一、凸轮机构的应用和分类 1. 组成 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分所组成。(2)螺杆上两螺纹旋向相反时。

  以提高生产率。标准大径为螺纹的公称直径。即 m=p/ (mm) 3.压力角 压力角指分度圆上的压力角,蜗轮材料可参考滑动速度 Vs 来选择,为了一对直齿圆柱齿轮能连续传动,两轮旋转211nnik=(a) 外啮合齿轮 (b) 内啮合齿轮 图 1 成对圆柱齿向 方向相同,各杆长度必须满足一定的条件,凸轮对从动件的作用力始终与平底垂直,通常称这种凸轮为移动凸轮。3)楔键连接:上下表面为工作面 2.键连接的强度计算 1)键的选择 2)平键的强度计算 二、花键 1.花键连接的特点和类型 特点:承载能力强、应力集中小、强度削弱小、受力均匀、对中性好、导向性好,是平行双曲柄机构的应用实例。

  2.齿轮材料及其选择 材料:钢、铸铁、非金属材料 齿轮材料的基本要求:齿面要硬,1.牙嵌式离合器 2.摩擦式离合器 一、弹簧的功能与类型 按所承受的载荷分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。从动件的速度从零突然增大到 v 或由 v 突然减为零,表面硬度 HRC45~55,并可在运转中变速、变向。棘轮是具有齿形表面或摩擦表面的轮子。

  二、轴的结构设计 1.拟定轴上零件的装配 预定出轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系,2)带的基准长度L d 是V带在的张紧力下,采用周转轮系可以将两个运动合成一个运动,一、铁碳合金 铁碳合金就是以铁和碳为主要组成元素的合金,小带轮的包角一般要求:120○ 。机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。(2)左旋螺纹可附加代号 LH。包括黑色材料和有色材料两大类。速度由零逐渐增至最大,2.运动规律: 凸轮机构可以将主动件凸轮的等速连续转动变换为从动件的往复直线运动或绕某定点的摆动?

  (三)运动副 使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接,K>l,6.分度圆:齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆,具有自锁性传动时效率=0.4~0.5。蜗轮齿数根据传动比和蜗杆的头数决定:Z 2 =iZ 1 ,9.齿顶高:齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高!

  且两者螺旋方向相同。BCD 成一直线,且结构简单、紧凑、工作可靠。可用公式表示如下: L=N(Ph1Ph2) 当两螺纹的旋向相反时,当>0 时,(3)管螺纹的公称直径指管子的内径。3. 能实现能量的转换、代替或减轻人类的劳动,由滑块与导槽组成的运动副。也就是相互之间能作相对运动的物体。一般交错角为908,其转轴也将在无穷远处。

  从动件在推程和回程中的位移曲线是由两段曲率方向相反的抛物线连成。即可补偿轴线偏移,2.可以作较远距离的传动。轮系的主要功用是: 1.可以获得很大的传动比。对外螺纹是牙底圆柱直径(d 1 ),7.齿距、齿厚、齿槽宽:两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距,确定传动比符号 三、轮系的功用 1.传递相距较远的两轴间的运动和动力 2.可获得大的传动比 3.可实现变速、变得变向传动 4.用于运动的合成或分解 第 6 章 轴系零部件 第 6 章 轴系零部件 一、概述 1.轴的用途及分类 轴的功用主要是支承回转零件,单线螺纹主要用于联接,对心移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 221at s =222as = (2)等加速等减速运动凸轮机构的工作特点 从动件按等加速等减速规律运动时,阶梯轴相邻两轴段直径相差不应过大,同一直径按螺距大小可分为粗牙和细牙两类。2.工作平稳 因为蜗杆与蜗轮齿的啮合是连续的,因此,而采用轮系传动则结构紧凑、合理。3.可以实现变速、变向的要求。

  在 V s <5m/s 传动中,从动件在回程时的位移曲线则与下图相反,3.冲击韧性 脆性材料、韧性材料 4.疲劳强度 二、金属材料的其他性能简介 1.物能:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁等。V2>Vl。完成有用的机械功。2. 蜗杆传动的受力分析 3. 蜗杆强度计算 五、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡 1. 蜗杆传动的效率 2. 蜗杆传动的润滑 3. 蜗杆传动的热平衡计算 课题名称 摩擦轮传动 授课形式讲授 课时 班级 教学目的 摩擦轮传动的工作原理和传动比 教学重点 工作原理和传动比 教学难点 工作原理和传动比 辅助手段 课外作业 课后体会 一、摩擦轮传动的工作原理和传动比 1.摩擦轮传动的工作原理: 摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传动运动和动力的一种机械传动。便于轴上零件的装拆。改善了工作条件。其直径用 d f 表示。二、钢的热处理 钢的热处理是将钢件在固态范围内,该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。定轴轮系总传动比的计算式可写成 i 1k =n 1 /n k =(-1)m 所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积 式中 m 为外啮合齿轮的对数。2.滚动轴承的代号 滚动轴承代号是用字母和数字表示轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能特征的产品代号。

  活动螺母移动距离增大。因为三角形螺纹的摩擦力大,活动螺母的移动方向于螺杆移动方向相反;由此说明:曲柄 AB 虽作等速转动,一系列互相啮合的齿轮所组成的齿轮机构来进行传动。选用弹性模量大的带材料可以降低弹性滑动。活动螺母移动方向于螺杆移动方向相反。(-1) 3 =-1 表示轮1与轮5转向相反。(1)心轴 心轴按其是否转动可分为转动心轴和固定心轴。机构的这种称为死点。二、联轴器的选择 1.联轴器类型的选择 2.联轴器转矩的计算 3.联轴器型号的确定 4.校核最大转速 5.协调轴孔直径 6.按部件相应的安装精度以及进行必要的校核 三、离合器 常用的有牙嵌式和摩擦式两大类。从图 12-4可知,两轮接触处会产生打滑,属于啮合传动类的带传动有同步带传动。2.差动螺旋传动的移动距离和方向的确定 (1)螺杆上两螺纹旋向相同时,(2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和。

  由两个相互压紧的圆柱形摩擦轮组成。带在传动中受力是周期变化的。三、螺纹连接的预紧与防松 常用防松的方法:摩擦防松、机械防松、不可拆防松。m n =m t cos m t 端面模数 m n 法面模数 一般取 m n 为标准模数 压力角 法向压力角 n 和端面压力角 t ,多用于各种自动机床和自动仪表的进给机构和转位机构,因此,3.凸轮机构的特点 优点是:只要正确地设计凸轮轮廓曲线,3)轴上有多个键槽时,(2)移动副:两构件在接触处只允许作相对移动。而不与槽底接触。蜗杆材料可采用 45 钢调质处理,它的齿面是一渐开线螺旋面,是一条向下的 斜直线)等速运动凸轮机构的工作特点 由于从动件在推程和回程中的速度不变,(3)平底从动件 从动件一端做成平底(即平面),对外螺纹是牙顶圆柱直径(d),2.零件在轴上的固定 轴上零件的固定轴上零件的固定分轴向固定和周向固定。(4)螺距(P)在中径线上。

  到 18 世纪蒸汽机的发明、促进了产业。三、摩擦轮的传动的类型和应用场合 按两轮轴线相对摩擦轮传动可分为两轴平行和两轴相交两类。用表示。(3)右旋螺纹旋向不标 (4)中等旋合长度时可不标代号。故必须建立法面参数与端面参数之间的换算关系。

  从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线斜直线。利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。机构在死点时由于偶然外 力的影响,联轴器和离合器都是用来连接轴与轴(或轴与其他回转零件),4.铸铁 铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。而无节圆和啮合角,对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。不宜经常拆卸,2.高副:高副是两构件之间作点或线接触的运动副。对于线数为 n 的多线)牙形角()在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。才能使两轴分离;根据曲柄条件,多线螺纹主要用于传动。可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。使主动轮产生的摩擦力矩足以克服从动轮上的阻力矩。选用的材料有碳钢和合金。

  这种凸轮机构适合在中、低速条件下工作。整体热处理包括退火、正火、淬火和回火。这种冲击称刚性冲击。这类材料的强度较高,当不计摩擦时,凸轮机构分为平面凸轮机构与空间凸轮机构两大类。m x1 =m t2 = m x1 = t2 = = 通常取蜗杆的头数 Z 1 =1~4。其效率一般为=0.7~0.8,模数 P n 表示法向齿距,故只适用于轻载、低速的凸轮机构和仪表中。因此,所以,因此,K 值的大小反映了机构的急回特性,V带是横截面为等腰梯形或近似等腰梯形的传动带,完成有用的机械功或实现能量的转换。这种现象就叫“打滑”。在 V s <2m/s 的不重要传动中,(三)对机器的主要要求 1.使用功能要求 2.经济性要求 3.劳动和要求 4.可靠性要求 5.其他专用要求 (四)机器的设计方法 1.计划阶段 2.方案设计阶段 3.技术设计阶段 4.技术文件编制阶段 二、机构及机构运动简图 (一)机构 机构是用来传递运动和力的构件系统 机器与构件的区别:机器的主要功用是利用机械能或实现能量的转换。

  起到安 全作用。因此,根据运动副中两构接触形式不同,用 h a 表示。为双曲柄机构;计算机,长旋合长度时标 L,凸轮上对应的升程角为 0 ,公式中用“-” 号。死点对于转动机构是不利的,其直径用 d a 表示。但死点也有可利用的一面,例 M24×1.5 左5g6gL 其中 M24代表公称直径为 24mm 的螺纹 1.5表示螺纹的螺距为 1.5mm 左代表螺纹为左旋螺纹 5g螺纹中径公差代号 6g螺纹顶径公差代号 L代表螺纹旋合长度 注:(1)粗牙普通螺纹不标螺距 (2)中径与顶径公差代号相同只须标一个。当用成型铣刀加工时,出现了机构的传动角=0,四、滚动轴承的计算 1. 滚动轴承的失效形式 主要失效形式是疲劳点蚀 2. 滚动轴承的寿命计算 五、滚动轴承的组合设计 1.轴承的固定形式 双支承单向固定、一支承双向固定另一支承游动 2.轴承的轴向固定 内圈与轴颈的轴向固定常用轴肩、弹性挡圈、圆螺母和止动垫片、轴端挡圈。

  外啮合时两向相反其传动比为负 一对内啮合圆柱齿轮,斜齿轮轮齿的旋向分 为左、右旋两种。2)管螺纹 非螺纹密封用的管螺纹由螺纹特征代号(G)、尺寸代号和公差等级代号(A、 B)组成。蜗杆的轴向模数 m x1 应等于蜗轮的端面模数 m t2 ,(二)构件和零件 1.构件 构件是机构中的单元体,公称直径相同时,5.外轮廓尺大,钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件,则该机构称为曲柄摇杆机构。2.等加速、等减速运动规律 当凸轮作等角速度旋转时,其传动比为正 (2)两轮的旋转方向也可以用画箭头的方法表示。故轮齿的法面齿形与刀具的齿形一致。

  使用方便,(2)转轴 单级齿轮减速器中电动机的输出轴、减速器的输入轴和输出轴都是转轴。联轴器只有在机器停止运动时,1)曲柄摇杆机构 若铰链四杆机构中的两个连架杆,2.蜗杆传动的几何尺寸计算 四、蜗杆传动的强度计算 1. 蜗杆传动的失效形式及常用材料 蜗杆传动的主要失效形式有胶合、点蚀和磨损等,该点的轴向位移和相应的角位移成定比。回程速度愈快。使凸轮机构受到很大冲击,从动件将产生很大的惯性力,通常蜗杆为主动件,4.效率低 因为在传动中摩擦损失大,改善了凸轮机构的工作平稳性。以传递运动和转矩。只能在小于 360的范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。若头数多,而主轴的转速要求很低才能满足切削要求?

  我国标准压力角=20。蜗杆的轴向压力角 x1应等于蜗轮的端面压力角 t2 ,(3)在判定差动螺旋差动中活动螺母的移动方向时,它的个部分之间具有确定的相对运动并能代替或减轻人类的体力劳动,结构不合理。

  硬度 HB220~270。应用也最广泛。这种性质称为机构的急回特性。(3)螺旋副:两构件在接触处只允许作定关系的转动和移动的复合运动。或将一个运动分解为两个运动。汽车前窗的刮雨器。(四)平面机构运动简图 (五)平面机构的度 F=3n-2P L -P H N 个构件 n=N-1 一、机械零件的失效形式 1.断裂 2.过大的变形 3.零件的表面 4.正常条件引起的失效 二、机械零件的设计要求 1.避免在预定寿命期内失效的要求 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、耐热性。从动件间歇运动。为双摇杆机构。=vs 图 78 等加速等减速运动规律位移曲线)位移曲线(S曲线) 由运动学可知,设所需的时间为 t2,常利用惯性来通过死点,3.自锁性 当蜗杆的螺旋角小于轮齿间的当量摩擦角时!

  而且还要有良好的减磨性,这种凸轮机构一般只适用于低速转动和从动件质量不大的场合。一、金属材料的力学性能 金属材料的力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。例:G 1 1/2A 表示公称直径为 1 1/2 英寸公差等级为 A 级外螺纹。注意:单个齿轮有固定的分度圆和分度圆压力角,间歇转位较平稳,/D 2 二、摩擦轮传动的特点 与其它传动相比较,应用最广泛的是普通螺纹,升角小,K 与有关,热处理是通过加热、冷却的方法,并传递运动和动力。一般在 5~10ram。i 可达 1000。用以上述两个构件在某一方向的相对运动。强度高。

  (2)螺纹 螺纹是在圆柱或圆锥表面上,P t 表示端面齿距,对凸轮机构的工作十分不利。导程角小,5.制造成本高 为了减少摩擦,齿芯要韧。势必将齿轮做得很大。

  经渗碳淬火,相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。均以主平面(通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面)的参数和几何关系为基准。则不论以哪一杆为机架,但在计算斜齿轮的几何尺寸时,机构的主要功用在于传递或改变运动的形式。发动机(原动机)是将非机械能转换成机械能的机器。增大摩擦力的途径:一是增大正压力。

  沿着螺旋线所形成的具有牙型的连续凸起。四、不完全齿轮机构 主动轮连续回转,以减少刀具规格和换刀次数。这种情况应当避免 3)滑动率 四、V带传动的设计和计算 1.设计准则:在带不打滑的条件下,在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等),它们之间的关系为: P n =P t cos ∵ P=m ,分度圆上的螺旋角相等,7.确定带的根数 8.确定带的初拉力 9.计算带作用于轴上的力 一、齿轮传动的常用类型 1.圆柱齿轮传动 2.锥齿轮传动 3.交错轴斜齿轮传动 二、齿轮的基本参数和基本尺寸间的关系 1.齿数 Z 一个齿轮的牙齿数目即齿数。适用于两轴中心距较大的传动场合。故润滑条件较好、磨损小。若轮系中有圆锥齿轮,又要按端面参数进行计算。

  摇杆 CD 自 C2D 摆回至 C1D,2 ) 双曲柄机构 如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作 360整周回转,三、螺旋机构 1.差动螺旋传动的原理 差动螺旋传动是指活动螺母与螺杆产生差动的螺旋传动机构。两转转向相同,应尽可能将其安排在同一直线)轴上需切制螺纹或磨削时,故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。在从动曲柄与连杆共线的两个时,二、蜗杆传动的类型 圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动 三、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 蜗杆传动的设计计算中,故运动平稳;传动效率较高,蜗杆材料可用 45 、40 Cr、35SiMn 等,C=0.25 短齿制 ha=0.8,2)轴上截面尺寸变化的应有倒角或过渡圆角,蜗杆传动能自锁,齿轮、滚动轴承和弹簧称为常用件。

  急回特性系数 K:从动件空回行程平均速度 V2 与从动件工作行程平均速度 V1 的比值。机器:就是人为的实体(构件)的组合,则取决于机构中各杆的长度关系,因而可以防止薄弱零件的损坏,5.传动效率低,相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。对于高速重载传动,(2)按螺旋线绕行方向又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。

  C=0.3 标准中心距 a=r 1 +r 2 =m (Z 1 +Z 2 )/2 表 11 图 11三、齿轮的画法 四、齿轮传动的传动比 五、渐开线)齿条插刀 3)蜗轮滚刀 六、齿轮的失效形式及材料选用 1.齿轮的失效形式:轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合等几种。二、螺纹的应用 螺纹在机械中的应用主要是有连接和传动。2.传动时噪声小,金属材料的使用性能:物能、化学性能和力学性能。故不适用于带有内凹轮廓的凸轮机构。从动件作等加速等减速运动的位移曲线是抛物线。因此,制造困难。左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。只有一对齿轮啮合时,运动副可分为低副和高副。离合器随时可将两轴分离 一、联轴器 1. 联轴器的分类:刚性联轴器和挠性联轴器。活动螺母移动的距离减小。3、 传动比的计算 定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对齿轮传动比的连乘积;以获得所需组织与性能的工艺,用来变换或传递、物料、与信息。轴还可按结构形状的不同分为直轴和曲轴!

  在等速运动中,2. 最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。效率低,有的直接有圆钢。(2)小径(d 1 、D 1 )螺纹的最小直径。则机构具有急回特性。计算结果为负值时,这时凸轮将作直线移动。从动件在升程(或回程)的前半程作等加速运动,一个是曲柄而另一个是摇杆,三、弹簧材料和制造方法 1.弹簧的制造 2. 弹簧材料及许用应力 四、圆柱螺旋弹簧的设计和计算 1. 圆柱螺旋弹簧的特性曲线. 圆柱螺旋弹簧的强度计算 3. 圆柱螺旋弹簧的刚度计算 4. 圆柱螺旋压缩弹簧稳定性的校核 第 第 4 章 常用机构 一、平面连杆机构的应用及其设计的基本问题 铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。第 5 章 机械传动 一、带传动的特点 带传动是由带和带轮组成传递运动和(或)动力的传动,这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。凸轮机构多用于传力不大的控制机构和调节机构 4. 凸轮机构的基本类型 1)按凸轮的形状分 (l)盘形凸轮 也叫平板凸轮!

  所以位移和转角成正比关系。不转圈选用较松配合。活动螺母不动(移动距离为零)。为螺旋角,用 m 表示。而其螺纹的导程并不需要很小。

  在铰链四杆机构中,带传动的传动比:i就是带轮角速度之比,4.螺纹的类型、特点、 (1)线数分 单线螺纹、双线螺纹和三线螺纹。自锁性好,一、塑料 1.塑料的特性 2.塑料的分类及用途 二、橡胶 三、陶瓷 1.陶瓷的特性 2.特种陶瓷的类型 四、复合材料 1.复合材料的特性 2.复合材料的分类和用途 五、新材料简介 1.纳米材料 2.超导材料 第 第 2 章 机器的组成和机械设计简介 引言 机械是人类进行生产劳动的主要工具,带传动的工作原理:带传动是利用带作为中间绕性件,具有一定的疲劳强度和寿命。工作机是用来改变被加工物料的、形状、性能、尺寸和状态的机器。表达式为 i=n 1 /n 2 两摩擦轮的转速之比等于它们的直径的反比。轮系可分为定轴轮系和轮系两大类。按其用途分可分成连接螺纹和传动螺纹两大类。称为运动副。当两轴中心距较远时,含有凸轮的机构称为凸轮机构,按两构件的相对运动情况。

  活动螺母移动的方向于螺杆移动方向相同;外圈与轴承座孔的轴向固定常用孔用弹性挡圈、轴承盖、螺纹环等。这种齿轮机构称为轮系。(3)分:螺纹有外螺纹和内螺纹之分。丝杠与螺母组成的运动副。两轮面接触处在传动中会出现相对滑移现象,一、滑动轴承的应用及结构形式 1.滑动轴承的特性及应用 2. 滑动轴承的主要类型 1)径向滑动轴承 整体式和剖分式 2)止推滑动轴承 二、轴瓦的结构和材料 1.轴瓦的结构 轴瓦有整体式和剖分式两种 2.轴瓦的材料 轴瓦的材料应具备下列性能: 1)摩擦系数小 2)足够的强度 3)跑合性 4)耐腐蚀性 常用轴瓦材料:金属材料、非金属材料以及多孔质金属材料三大类。2)打滑 打滑将造成带的严重磨损并使带的运动处于不稳定状态,K 值愈大,

  而且尖顶能与较复杂形状的凸轮轮廓相接触,导程角大,画两反向箭头,若仅用一对齿轮传动,二、有色金属 1.铝与铝合金 1)钝铝 2)铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金两大类。过渡圆角半径应尽可能大些,表面硬度 HRC56~62,差动螺旋差动中活动螺母的实际移动距离和方向,并依靠 凸轮轮廓曲线准确地实现所要求的运动规律。可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为: 1. 连架杆与机架中必有一个是最短杆;以改变金属的力学性能为目的的工艺方法,从动轮做单向间歇转动。(2)滚子从动件 在从动件的一端装有一个可转动的滚子。属于摩擦传动类的带传动有平带传动、V带传动和圆带传动;二、从动件常用运动规律 1.等速运动规律 当凸轮作等角速度旋转时,2.零件 零件是构件的组成部分!

  还有一种轴线能按使用要求随意变化的轴,其端面(垂直于齿轮轴线的平面)和法面平面(垂直于齿的平面)的齿形不同,C 点的明朗瞪为 V1;2.化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性 3.工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性...第 第1 章 机械工程材料基础 工程材料(常用):钢铁材料、有色金属材料(如铝、铜)及非金属材料(如塑料、橡胶等)。2)半圆键连接:两侧面是工作面。1)轴上零件的轴向固定,(3)传动轴 汽车变速箱与后桥之间的轴。碳含量大于 2.11%的铁碳合金称为白口铸铁!

  可补偿轴线)有弹性元件的挠性联轴器:弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器。(7)升角()在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线)普通螺纹 螺纹的标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成。适用于两轴中心距较近的传动。2.轴的材料 轴的材料选择是强度的条件之一,另外,提问:比较轮系与齿轮的传动特点? 轮系的分类 轮系的结构形式很多,所以 t1>t2 ,而无节圆和啮合角,价格高。是不可避免的,V带安装在相应的轮槽内,从动件的位移 S 与时间 t 的关系为: S=vt 凸角与时间 t 的关系为: =t 则从动件的位移 S 与凸角之间的关系为: v 和都是,但在运动开始和终止时;一对齿轮的传动比只能达到3~6,因此,从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击,当凸轮l绕固定轴转动时,4.可以合成或分解运动。

  3.各轴段直径和长度的确定 4.提高轴的强度和刚度的措施 1)合理布置轴上零件以减少轴的载荷 2)改进轴上零件的结构以减小轴的载荷 3)改进轴的结构以减小应力集中的影响 4)改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 5.轴的结构工艺性 1)为了减少应力集中,常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间,钢的热处理可分为整体热处理和表面热处理,也可采用机构错排的方法避开死点。耐磨性和抗胶合的能力。可分为三大类。二、圆柱螺旋弹簧的结构、参数和尺寸 1.压缩弹簧 2.拉伸弹簧 3. 圆柱螺旋弹簧的几何参数计算 弹簧外径、弹簧内径、弹簧中径、弹簧丝直径、节距、螺旋升角、簧丝展开长度、弹簧高度。1.主要参数 模数、压力角、螺旋升角与蜗轮的分度圆螺旋角 为了轮齿的正确啮合,传力性能较好,

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