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1、 机械基础 绪论 一 课程概述 1 课程性质 机械类专业的一门专业基础课 2 课程内容 包括机械传动 常用机构 轴系零件和液压与气动等方面的基础知识 3 课程任务 学以致用 二 机器 机构 机械 构件和零件 1 机器与机构 机器 人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置 用来变换或传递能量 物料与信息 从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动 机构 具有确定相对运动的构件的组合 它是用来传递运动和力的构件系统 机器与机构的区别 2 机器的组成 3 零件与构件 零件 机器及各种设备的基本组成单元 构件 机构 由许多具有确定的相对运动的构件组成的 中的运动单元体 机械 机器 机构 构件 零件之
2、间的关系 三 运动副的概念及应用特点 1 运动副 运动副 两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接 1 低副 两构件之间作面接触的运动副 转动副移动副螺旋副 2 高副 两构件之间作点或线接触的运动副 滚动轮接触凸轮接触齿轮接触 2 运动副的应用特点 单位面积压力较大 两构件接触处容易磨损制造和维修困难能传递较复杂的运动 低副特点 单位面积压力较小 较耐用 传力性能好摩擦损失大 效率低不能传递较复杂的运动 高副特点 3 低副机构与高副机构 低副机构 机构中所有运动副均为低副的机构 高副机构 机构中至少有一个运动副是高副的机构 四 机械传动的分类 本章小结 1 机器 机构的特征及异同点
3、2 构件与零件的概念 3 机械 机器 机构 构件 零件之间的关系 4 机器的组成 5 运动副概念及其分类 6 高副 低副的应用特点 7 机械传动的分类 第一章带传动 1 1带传动的组成 原理和类型 1 2V带传动 1 3同步带传动简介 一 带传动的组成与原理二 带传动的类型 1 1带传动的组成 原理和类型 一 带传动的组成与原理 摩擦型带传动 啮合型带传动 1 带轮 主动轮 2 带轮 从动轮 3 挠性带 2 带传动的工作原理 以张紧在至少两轮上的带作为中间挠性件 靠带与带轮接触面间产生的摩擦力 啮合力 来传递运动和 或 动力 3 带传动的传动比i 机构的传动比 机构中瞬时输入速度与输出速度的比
4、值 带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比 二 带传动的类型 带传动 摩擦型带传动 啮合型带传动 同步带传动 圆带传动平带传动V带传动 普通V带传动窄V带传动多楔带传动 一 V带及带轮二 V带传动的主要参数三 普通V带的标记与应用特点四 V带传动的安装维护及张紧装置 1 2V带传动 一 V带及带轮 V带传动 由一条或数条V带和V带带轮组成的摩擦传动 V带 V带带轮 二 V带传动的主要参数 1 普通V带的截面尺寸 顶宽b中性层节宽bp高度h相对高度h bp 2 V带带轮的基准直径dd V带带轮的基准直径dd 带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径 3 V带传动的传动比i dd1
5、 主动轮基准直径 mmdd2 从动轮基准直径 mmn1 主动轮的转速 r minn2 从动轮的转速 r min 4 小带轮的包角 1 包角 带与带轮接触弧所对应的圆心角 包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短 5 中心距a 中心距 两带轮中心连线的长度 6 带速v 带速太低 传动尺寸大而不经济带速太高 离心力又会使带与带轮间的压紧程度减少 传动能力降低 7 V带的根数Z 根数多 传递功率大根数过多 受力会不均匀 三 普通V带的标记与应用特点 1 普通V带的标记 中性层 V带绕带轮弯曲时 其长度和宽度均保持不变的层面 基准长度Ld 在规定的张紧力下 沿V带中性层量得的周长 又称为公称长度
6、 标记示例 2 普通V带传动的应用特点 优点 结构简单 制造 安装精度要求不高 使用维护方便 适用于两轴中心距较大的场合传动平稳 噪声低 有缓冲吸振作用在过载时 传动带在带轮上打滑 可以防止薄弱零件的损坏 起安全保护作用 缺点 不能保证的准确的传动比外廓尺寸大 传动效率低 四 V带传动的安装维护及张紧装置 1 V带传动的安装与维护 2 V带传动的张紧装置 一 同步带传动的特点二 同步带传动的应用 1 3同步带传动简介 一 同步带传动的特点 准确的传动比传动效率高传动比大允许带速高制造较贵 二 同步带传动的应用 本章小结 1 带传动的组成 2 带传动的工作原理 3 普通V带的结构 4 普通V带传
7、动的主要参数 5 普通V带传动的标记及应用特点 6 带传动的安装维护及常用张紧装置 7 窄V带和同步带传动的一般概念 第二章螺旋传动 2 1螺纹的种类和应用 2 2普通螺纹的主要参数 2 3螺纹的代号标注 2 4螺旋传动的应用形式 一 按螺纹牙型分类及其应用二 按螺旋线方向分类及其应用三 按螺纹线的线数分类及其应用四 按螺旋线形成的表面分类 2 1螺纹的种类和应用 一 按螺纹牙型分类及其应用 三角形螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 二 按螺旋线方向分类及其应用 右旋螺纹 左旋螺纹 三 按螺纹线的线数分类及其应用 单线螺纹 多线螺纹 四 按螺旋线形成的表面分类 内螺纹 外螺纹 2 2普通螺纹
8、的主要参数 螺距P 相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离 导程Ph 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离 Ph ZP 2 3螺纹的代号标注 1 细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距 因此必须标出螺距值 而粗牙普通螺纹不标螺距 2 右旋螺纹不标注旋向代号 左旋螺纹则用LH表示 3 旋合长度有长旋合长度L 中等旋合长度N和短旋合长度S三种 中等旋合长度N不标注 4 公差带代号中 前者为中径公差带代号 后者为顶径公差带代号 两者一致时则只标注一个公差带代号 内螺纹用大写字母 外螺纹用小写字母 1 单线螺纹只标注螺距 多线螺纹标注螺距和导程 2 右旋螺纹不标注旋向代号 左旋螺纹用LH
9、表示 3 旋合长度有长旋合长度L 中等旋合长度N两种 中等旋合长度N不标注 4 公差带代号中 螺纹只标注中径公差带代号 内螺纹用大写字母 外螺纹用小写字母 5 内 外螺纹配合的公差带代号中 前者为内螺纹公差带代号 后者为外螺纹公差带代号 中间用 分开 1 管螺纹尺寸代号不再称作公称直径 也不是螺纹本身的任何直径尺寸 只是一个无单位的代号 2 管螺纹为英制细牙螺纹 其公称直径近似为管子的内孔直径 以英寸为单位 3 右旋螺纹不标注旋向代号 左旋螺纹则用LH表示 4 非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A B两级 A级精度较高 内螺纹的公差等级只有一个 故无公差等级代号 5 内 外螺纹配合在一起时
10、内 外螺纹的标注用 分开 前者为内螺纹的标注 后者为外螺纹的标注 2 4螺旋传动的应用形式 一 普通螺旋传动二 差动螺旋传动三 滚珠螺旋传动简介 一 普通螺旋传动 普通螺旋传动 由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动 1 普通螺旋传动的应用形式 螺母固定不动 螺杆回转并作直线运动 螺杆固定不动 螺母回转并作直线运动 螺杆回转 螺母作直线运动 螺母回转 螺杆作直线运动 2 普通螺旋传动直线移动方向的判定 螺母 螺杆 不动 螺杆 螺母 回转并移动 螺杆 螺母 回转 螺母 螺杆 移动 3 普通螺旋传动直线移动距离的计算 L NPh L 螺杆 螺母 移动距离 mmN 回转周数 rPh 螺纹导程 mm
11、例1 普通螺旋传动中 已知左旋双线螺杆的螺距为8mm 若螺杆按图示方向回转两周 螺母移动了多少距离 方向如何 二 差动螺旋传动 1 差动螺旋传动原理 差动螺旋传动 由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动 即不一致 的螺旋传动 2 差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的确定 1 差动螺旋传动 螺杆上两螺纹 固定螺母与活动螺母 旋向相同 L N Ph1 Ph2 结果为正 活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同结果为负 活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 2 复式螺旋传动 螺杆上两螺纹 固定螺母与活动螺母 旋向相反 L N Ph1 Ph2 活动
12、螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 例2 微调螺旋传动中 通过螺杆的转动 可使被调螺母产生左 右微量调节 设螺旋副A的导程PhA为1mm 右旋 要求调整螺杆按图示方向转动一周 被调螺母向左移动0 2mm 求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向 三 滚珠螺旋传动简介 本章小结 1 常用螺纹的类型 特点及应用 2 普通螺纹的主要参数 3 常用螺纹的螺纹标记 4 螺旋传动的工作原理 特点和应用形式 5 普通螺旋传动和差动螺旋传动的移动距离计算及移动件移动方向的判定 6 滚珠螺旋传动的应用特点 第三章链传动 3 1链传动陈述 3 2链传动的类型 一 链传动及其传动
13、比二 链传动的应用特点 3 1链传动概述 一 链传动及其传动比 1 链传动的组成 1 主动链轮2 链条3 从动链轮 2 链传动的传动比 n1 n2 主 从动轮的转速 r minz1 z2 主 从动轮齿数 二 链传动的应用特点 i 6 低速传动时i可达10a 6m 最大中心距可达15m传动功率P 100kWv 15m s 高速时可达20 40m s 3 2链传动类型 一 滚子链 套筒滚子链 二 齿形链简介 一 滚子链 套筒滚子链 1 滚子链的结构 内链板外链板销轴套筒滚子 1 内链板2 外链板3 销轴4 套筒5 滚子 2 滚子链主要参数 1 节距 链条的相邻两销轴中心线之间的距离 以符号P表示
14、链的节距越大 承载能力越强 但链传动的结构尺寸也会相应增越大 传动的振动 冲击和噪声也越严重 滚子链的承载能力和排数成正比 但排数越多 各排受力越不均匀 所以排数不能过多 双排滚子链 三排滚子链 2 节数 滚子链的长度用节数来表示 链节数应尽量选取偶数 开口销弹簧夹过渡链节 3 滚子链的标记 链号 排数 整链链节数标准编号 二 齿形链简介 由一组带有齿的内外链板左右交错排列 用铰链连接而成 外链板 内链板 齿形链标记示例 本章小结 1 链传动的组成 主动链轮 从动链轮和链条 2 链传动的应用特点 3 链传动的传动比计算 4 套筒滚子链的结构 标记及接头形式 5 齿形链的应用 第四章齿轮传动 4
15、 1齿轮传动的类型及应用 4 2渐开线齿廓 4 3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 4 4其他齿轮传动简介 4 5渐开线齿轮失效形式 一 齿轮传动的常用类型二 齿轮传动的应用 4 1齿轮传动的类型及应用 齿轮传动 利用齿轮副来传递运动和 或 动力的一种机械传动 一 齿轮传动常用类型 两轴平行两轴不平行 按轮齿方向按啮合情况 直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动 相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动 二 齿轮传动的应用 1 传动比 n1 n2 主 从动轮的转速 r minz1 z2 主 从动轮
16、齿数 齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比 也等于两齿轮齿数之反比 2 应用特点 能保证瞬时传动比恒定 工作可靠性高 传递运动准确可靠传递的功率和圆周速度范围较宽结构紧凑 可实现较大的传动比传动效率高 使用寿命长维护简便 1 优点 运转过程中有振动 冲击和噪声齿轮安装要求较高不能实现无极变速不适宜用在中心距较大的场合 2 缺点 一 齿轮传动对齿廓曲线的基本要求二 渐开线的形成及性质三 渐开线齿轮啮合特性 4 2渐开线齿廓 一 齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 传动平稳承载能力强 二 渐开线的形成及性质 动直线沿着一固定的圆作纯滚动时 此动直线上任一点K的运动轨迹CK称为渐开线 该圆称为渐开线的基圆 其半径以rb表示 直线称为渐开线的发生线 渐开线齿轮 以同一个基圆上产生的两条反向渐开线为齿廓的齿轮 渐开线齿廓的性质 发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长渐开线上任意一点的法线必切于基圆渐开线的形状取决于基圆的大小渐开线上各点的曲率半径不相等渐开线上各点的齿形角 压力角 不等渐开线的起始点在基圆上 基圆内无渐开线 三 渐开线齿廓啮合特性 能保持瞬时传动比的恒定具有传动的
