机械基础(全套课件487P)

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1、2021/6/161绪 论 2021/6/162开篇开篇2021/6/163一、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。 2021/6/164二、机器、机构、机械、构件和零件 2021/6/1651机器与机构 机器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。 常见机器的类型及应用常见机器的类型及应用 机构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。 汽油机传动机构汽油机传动机构2021/

2、6/166机器与机构的区别 2021/6/1672机器的组成 机器各组成部分的作用机器各组成部分的作用2021/6/1683零件与构件 零件零件机器及各种设备的基本组成单元。 构件构件机构（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。 零件与构件零件与构件2021/6/169机械、机器、机构、构件、零件之间的关系 零件构件机构机器（制造单元）（运动单元）（传递、转变运动形式）（利用机械能做功或实现能量转换）机械2021/6/1610三、运动副的概念及应用特点 火车火车2021/6/16111运动副 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）低副低副两构件

3、之间作面接触的运动副。 转动副 移动副 螺旋副低副及其应用低副及其应用2021/6/1612 （2）高副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 高副及其应用高副及其应用2021/6/16132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：2021/6/16143低副机构与高副机构 低副机构低副机构机构中所有运动副均为低副的机构。 高副机构高副机构机构中至少有一个运动副是高副的机构。2021/6/1615四、机械传动的分类

4、 2021/6/1616本章小结本章小结 1机器、机构的特征及异同点。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。2021/6/1617第一章 带传动 11 带传动的组成、原理和类型 12 V带传动 13 同步带传动简介2021/6/1618带传动应用举例带传动应用举例2021/6/1619一、带传动的组成与原理二、带传动的类型11 带传动的组成、原理和类型 2021/6/1620一、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 2021/6/16212

5、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。 2021/6/16223带传动的传动比i 机构的传动比机构的传动比机构中瞬时输入速度与输出速度的比值。 带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比： 2021/6/1623二、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2021/6/1624一、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12 V带传动 2021/6/1625一、V带及带轮 V带传动

6、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2021/6/1626二、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/bp2021/6/16272V带带轮的基准直径dd V带带轮的基准直径带带轮的基准直径dd带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径。 2021/6/16283V带传动的传动比i dd1主动轮基准直径，mm dd2从动轮基准直径，mm n1主动轮的转速，r/min n2从动轮的转速，r/min2021/6/16294小带轮的包角1 包角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。 2

7、021/6/16305中心距a 中心距中心距两带轮中心连线的长度。2021/6/16316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7V带的根数Z 根数多，传递功率大根数过多，受力会不均匀2021/6/1632三、普通V带的标记与应用特点 1普通V带的标记 中性层中性层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，又称为公称长度公称长度。 2021/6/1633标记示例：2021/6/16342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

8、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2021/6/1635四、V带传动的安装维护及张紧装置 1V带传动的安装与维护 2V带传动的张紧装置 V带传动的安装与维护带传动的安装与维护V带传动的张紧装置带传动的张紧装置2021/6/1636一、同步带传动的特点 二、同步带传动的应用 13 同步带传动简介 2021/6/1637一、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2021/6/1638二、同步带传动的应用 2021/6/1639本章小结

9、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。2021/6/1640第二章 螺旋传动 21 螺纹的种类和应用 22 普通螺纹的主要参数23 螺纹的代号标注24 螺旋传动的应用形式2021/6/16412021/6/1642螺旋传动应用举例螺旋传动应用举例2021/6/1643一、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21 螺纹的种类和应用 2021/6/1644一、按螺纹牙型分类及

10、其应用三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹2021/6/1645二、按螺旋线方向分类及其应用右旋螺纹 左旋螺纹 2021/6/1646三、按螺纹线的线数分类及其应用单线螺纹 多线螺纹多线螺纹 2021/6/1647四、按螺旋线形成的表面分类内螺纹 外螺纹 2021/6/164822 普通螺纹的主要参数 普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数2021/6/1649 螺距螺距P相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。 导程导程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。 PhZP2021/6/165023 螺纹的代号标注 普通螺纹的代号标注普通螺纹的代号标注 1细牙螺纹的每一个公称直径对

11、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。2021/6/1651梯形螺纹的代号标注梯形螺纹的代号标注 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

12、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。 2021/6/1652管螺纹的代号标注管螺纹的代号标注 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，内、外螺纹的标注用“ / ”分开，前者为内螺纹的标注，后者为外螺

13、纹的标注。 2021/6/165324 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 2021/6/1654一、普通螺旋传动 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。 2021/6/16551普通螺旋传动的应用形式 l 螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动2021/6/1656l 螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动 2021/6/1657l 螺杆回转，螺母作直线运动 2021/6/1658l 螺母回转，螺杆作直线运动 2021/6/16592普通螺旋传动直线移动方向的判定 l 螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动 2021/6/1660

14、l 螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动 2021/6/16613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，mm N 回转周数，r Ph 螺纹导程，mm2021/6/1662 【例【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？ 解题过程解题过程2021/6/1663二、差动螺旋传动 1差动螺旋传动原理 差动螺旋传动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。2021/6/16642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：）差动螺旋传

15、动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相同。 L = N（Ph1Ph2） l结果为正，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同l结果为负，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反l螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 2021/6/1665 （2）复式螺旋传动：）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（Ph1Ph2） l活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同l螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 2021/6/1666 【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

16、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。解题过程解题过程2021/6/1667三、滚珠螺旋传动简介 2021/6/1668本章小结本章小结 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。2021/6/1669第三章 链传动 31 链传动陈述 32 链传动的类型2021/6/1670链传动应用举例链传动应用举例2021/6/1671一、链传动及其传动比 二、链传动的应用特点31 链传动概述 2021

17、/6/1672一、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2021/6/16732链传动的传动比 n1、n2 主、从动轮的转速，r/min z1、z2 主、从动轮齿数 2021/6/1674二、链传动的应用特点 l i6，低速传动时i可达10l a6 m，最大中心距可达15 ml 传动功率P100 kWl v15 m/s，高速时可达2040m/s2021/6/167532 链传动类型传动链输送链起重链滚动链齿形链一、滚子链（套筒滚子链） 二、齿形链简介2021/6/1676一、滚子链（套筒滚子链）1滚子链的结构 l 内链板l 外链板l 销轴l 套筒l 滚子 2021/6/16

18、771内链板2外链板3销轴4套筒5滚子 2021/6/16782滚子链主要参数 （1）节距节距链条的相邻两销轴中心线之间的距离，以符号P表示。 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。 2021/6/1679 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 2021/6/1680 （2）节数节数滚子链的长度用节数来表示。链节数应尽量选取偶数。 l 开口销l 弹簧夹l 过渡链节 2021/6/16813滚子链的标记 链号排数整链链节数 标准编号 08A 1 88 GB/T 12431997

19、标准编号链节数为88节单排链号为08A（节距为12.70 mm）2021/6/1682二、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 2021/6/1683CL08 22.5 W 60 GB/T 108551997链号为CL08（节距为12.70 mm）链宽导向形式链节数为60节标准编号齿形链标记示例2021/6/1684本章小结本章小结 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。 2021/6/1685第四章 齿轮传动 41 齿轮传动的类型及应用 42

20、渐开线齿廓43 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基 本参数和几何尺寸计算44 其他齿轮传动简介45 渐开线齿轮失效形式2021/6/1686齿轮传动应用举例齿轮传动应用举例2021/6/1687一、齿轮传动的常用类型 二、齿轮传动的应用41 齿轮传动的类型及应用 齿轮传动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。 2021/6/1688一、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 齿轮传动常用类型齿轮传动

21、常用类型2021/6/1689二、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。 2021/6/16902应用特点 l能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确可靠l传递的功率和圆周速度范围较宽l结构紧凑、可实现较大的传动比l传动效率高，使用寿命长l维护简便（1）优点 2021/6/1691l运转过程中有振动、冲击和噪声l齿轮安装要求较高l不能实现无极变速l不适宜用在中心距较大的场合（2）缺点 2021/6/1692一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 二、渐开线的形成及

22、性质三、渐开线齿轮啮合特性42 渐开线齿廓 2021/6/1693一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求l 传动平稳 l 承载能力强2021/6/1694二、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称为渐开线渐开线，该圆称为渐渐开线的基圆开线的基圆，其半径以rb表示，直线称为渐开线的渐开线的发生线发生线。 2021/6/1695 渐开线齿轮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。2021/6/1696渐开线齿廓的性质：渐开线齿廓的性质： l发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长l渐开线上任意一点的法线必切于基圆l渐开线的形状取决

23、于基圆的大小l渐开线上各点的曲率半径不相等l渐开线上各点的齿形角（压力角）不等l渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线2021/6/1697三、渐开线齿廓啮合特性 l 能保持瞬时传动比的恒定 l 具有传动的可分离性 2021/6/1698一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称 二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 四、直齿圆柱内齿轮简介 43 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 2021/6/1699一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称齿轮上各部分名称齿轮上各部分名称2021/6/16100二

24、、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数l 标准齿轮的齿形角 l 齿数 z l 模数 m l 齿顶高系数 ha* l 顶隙系数 c* 2021/6/161011标准齿轮的齿形角 2021/6/16102 齿形角齿形角在端平面上，过端面齿廓上任意点K的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角，用表示。K点的齿形角为K。 渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，K点离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角=0。 分度圆压力角分度圆压力角齿廓曲线在分度圆上的某点处的速度方向与曲线在该点处的法线方向（即力的作用线方向）之间所夹锐角，也用表示。 2021/6/161032齿数z 一个齿轮的轮齿总数。 3模数m 齿距p除以

25、圆周率所得的商，即m p /。 模数已经标准化。 齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。 2021/6/161044齿顶高系数ha* 对于标准齿轮，规定ha= ha*m。ha*称为齿顶高系数齿顶高系数。我国标准规定：正常齿ha*1。 5顶隙系数c* 当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相抵触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有一定的径向间隙，称为顶隙顶隙，用c表示。 对于标准齿轮，规定cc*m。c*称为顶隙系数顶隙系数。我国标准规定：正常齿c*0.25。2021/6/16105三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 名称名称代号代号计算

26、公式计算公式齿形角标准齿轮为20齿数z通过传动比计算确定模数m通过计算或结构设计确定齿厚ss=p/2=m/2齿槽宽 e e=p/2=m/2齿距 pp=m基圆齿距 pbpb=pcos=mcos齿顶高 haha=ha*m=m2021/6/16106名称名称代号代号计算公式计算公式齿根高 hfhf=(ha*+c*)m=1.25m齿高 hh=ha+hf=2.25m分度圆直径 dd=mz齿顶圆直径 dada=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径 df df=d-hf=m(z-2.5)基圆直径 dbdb=dcos标准中心距 aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/22021/6/16107四、直齿圆柱内

27、齿轮简介 直齿圆柱内齿轮 直齿圆柱内齿轮传动 2021/6/16108l内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆l内齿轮的齿廓是内凹的，其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽和齿厚l为了使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆 2021/6/16109*五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条 件和连续传动条件 1正确啮合条件 pb1=pb2 l 模数相等 l 分度圆上的齿形角相等 2021/6/161102连续传动条件 前一对轮齿尚未结束啮合，后继的一对轮齿已进入啮合状态。 2021/6/16111一、斜齿圆柱齿轮传动 二、直齿圆锥齿轮传动 三、齿轮齿条传动 44 其他齿轮传动简介

28、其他齿轮传动简介 2021/6/16112一、斜齿圆柱齿轮传动1斜齿圆柱齿轮的形成 直齿轮齿廓的形成2021/6/16113 当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为渐开线螺旋面渐开线螺旋面。 b称为基圆柱上的螺旋角基圆柱上的螺旋角。 2021/6/161142斜齿轮传动的啮合性能 l齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动l轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长l传动平稳、冲击、振动和噪音较小 l适用于高速重载的场合 2021/6/161153斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸 端面：垂直于齿轮轴线的平面

29、，用 t 作标记法面：与轮齿齿线垂直的平面，用 n 作标记。 ：斜齿圆柱齿轮螺旋角2021/6/16116 判别方法判别方法：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋。 2021/6/161174斜齿圆柱齿轮正确啮合条件 l法面模数（法向齿距除以圆周率所得的商）相等，即m n1= m n2 = ml法面齿形角（法平面内，端面齿廓与分度圆交点处的齿形角）相等，即n1=n2 =l螺旋角相等、旋向相反，即1= -22021/6/16118二、直齿圆锥齿轮传动 以大端的参数作为标准参数。 应满足的条件：应满足的条件： l 大端端面模数相等 l 大端齿形角相等 2021/6/16119三

30、、齿轮齿条传动 斜齿条 直齿条 2021/6/161201齿条 齿轮的齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处，齿轮上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条。 2021/6/16121齿条的主要特点：齿条的主要特点： l齿廓上各点的法线相互平行。传动时，齿条作直线运动，且速度大小和方向均一致。l齿条齿廓上各点的齿形角均相等，且等于齿廓直线的倾斜角，标准值为20l不论在分度线上、齿顶线上，还是在与分度线平行的其他直线上，齿距均相等，模数为同一标准值。 2021/6/161222齿轮齿条传动 v= n1d1=n1mz1 L=

31、d1=mz1 v 齿条的移动速度，mm/minn1齿轮的转速，r/mind1齿轮分度圆直径，mmm齿轮的模数，mmz1齿轮的齿数 L齿轮每回转一周齿条的移动距离 2021/6/16123一、齿面点蚀 二、齿面磨损 三、齿面胶合 四、齿面塑变五、轮齿折断 45 渐开线齿轮失效形式渐开线齿轮失效形式 失效失效齿轮传动过程中，若轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常的工作能力。 2021/6/16124一、齿面点蚀点蚀多发生在靠近节线的齿根面上。 2021/6/16125二、齿面磨损 齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。 2021/6/16126三、齿面胶合 高速和低速重载的齿轮传动，容易发

32、生齿面胶合。 2021/6/16127四、塑性变形 当齿轮的齿面较软，在重载情况下，可能使表层金属沿着相对滑动方向发生局部的塑性流动，出现塑性变形。 2021/6/16128五、轮齿折断 轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动的主要失效形式之一。 2021/6/16129本章小结本章小结 1齿轮传动的类型及特点。 2渐开线性质及渐开线齿轮啮合特性。 3渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基本参数、几何尺寸计算及正确啮合条件。 4斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮齿形特点及正确啮合条件。 5齿轮齿条传动的特点。 6齿轮的失效形式、失效原因和预防措施。 2021/6/16130第五章 蜗杆传动 51 蜗杆传动概

33、述 52 蜗杆传动的主要参数和啮合条件53 蜗杆传动的应用特点2021/6/16131蜗杆传动应用举例蜗杆传动应用举例2021/6/16132一、蜗杆传动的组成 二、蜗杆的分类三、蜗轮回转方向的判定51 蜗杆传动概述 2021/6/16133一、蜗杆传动的组成 蜗杆传动由蜗杆蜗杆和蜗轮蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。 蜗杆蜗轮2021/6/161341蜗杆结构 蜗杆通常与轴合为一体。 2021/6/161352蜗轮结构 蜗轮常采用组合结构。 2021/6/16136二、蜗杆的分类 按蜗杆形状按蜗杆螺旋线方向按蜗杆头数圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动左旋

34、蜗杆右旋蜗杆单头蜗杆多头蜗杆2021/6/16137三、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。 2021/6/161382判断蜗轮的回转方向 左、右手法则左、右手法则： 左旋蜗杆用左手，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。 2021/6/16139一、蜗杆传动的主要参数 二、蜗杆传动的正确啮合条件 52 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

35、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中间平面。 2021/6/16140一、蜗杆传动的主要参数1模数m、齿形角 2蜗杆分度圆导程角 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 2021/6/161411模数m、齿形角 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x1和蜗轮的端面齿形角t2相等，且为标准值。 x1t220 mx1mt2m2021/6/161422蜗杆分度圆导程角 指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。 tan = px z1/d1 = z1m / d1 2021/6/161433蜗杆分度圆直径d1

36、和蜗杆直径系数q 切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、模数和其他参数必须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形角与相配的蜗杆相同。 为了使刀具标准化，限制滚刀的数目，对一定模数m的蜗杆的分度圆直径d1作了规定，即规定了蜗杆直径系数蜗杆直径系数q，且q = d1/m。 2021/6/161444蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1：根据蜗杆传动传动比和传动效率来选定，一般推荐选用z1 = 1、2、4、6。 蜗轮齿数z2：根据z1和传动比i来确定。一般推荐z2 = 2980。 2021/6/16145二、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： mx1mt2

37、 2在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角x1和蜗轮的端面齿形角t2相等。即：x1t2 3蜗杆分度圆导程角1和蜗轮分度圆柱面螺旋角2相等，且旋向一致。即：12 2021/6/16146一、蜗杆传动的润滑 二、蜗杆传动的散热53 蜗杆传动的应用特点 结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。 2021/6/16147一、蜗杆传动的润滑 目的目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。 润滑方式：润滑方式：油池润滑、喷油润滑。 2021/6/16148二、蜗杆传动的散热风扇冷却 蛇形水管冷却 压力喷油冷却 2021/6/16149本章小结本章小结 1蜗杆传动的组成：

38、蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。 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、蜗杆直径系数q、蜗杆导程角、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮螺旋角2。 5蜗杆传动的正确啮合条件。 6蜗杆传动润滑及散热方式。 2021/6/16150第六章 轮系 61 轮系分类及其应用特点 62 定轴轮系传动比计算63 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算2021/6/16151轮系应用举例轮系应用举例2021/6/16152一、轮系的分类 二、轮系的应用特点61 轮系分类及其应用特点 轮系轮系由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统。 2021/6/16153一、

39、轮系的分类1定轴轮系2周转轮系3混合轮系 2021/6/161541定轴轮系 当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变，也称普通轮系。定轴轮系定轴轮系2021/6/161552周转轮系 轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。周转轮系周转轮系2021/6/161563混合轮系 在轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。2021/6/16157二、轮系的应用特点 1可获得很大的传动比 2可作较远距离的传动 3可以方便地实现变速和变向要求 4可以实现运动的合成与分解 2021/6/161581可获得很大的传动比 一对齿轮传动的传动比不

40、能过大（一般i12 =35，imax8），而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作的要求。 2021/6/161592可作较远距离的传动 两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮的结构尺寸必然很大，导致传动机构庞大。 2021/6/161603可以方便地实现变速和变向要求 滑移齿轮变速机构 2021/6/16161利用中间轮变向机构 2021/6/161624可以实现运动的合成与分解 采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个运动，或将一个运动分解为两个独立的运动。 2021/6/16163一、定轴轮系中各轮转向的判断 二、传动比 三、惰轮的应用 62 定轴轮系传动比计算 20

41、21/6/16164一、定轴轮系中各轮转向的判断 当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末轮（或首轮）的转向也就确定了，表示方法可以用标注箭头的方法来确定。 2021/6/16165圆柱齿轮啮合外啮合圆柱齿轮啮合外啮合 转向用画箭头的方法表示，主、从动轮转向相反时，两箭头指向相反。 2021/6/16166圆柱齿轮啮合内啮合圆柱齿轮啮合内啮合 主、从动轮转向相同时，两箭头指向相同。 2021/6/16167锥齿轮啮合传动锥齿轮啮合传动 两箭头指向相背或相向啮合点。 2021/6/16168锥齿轮啮合传动锥齿轮啮合传动 两箭头指向按第五章讲过的规定标注。 2021/6/16169 对于轮系中各齿轮轴

42、线相互平行轴线相互平行时，其任意级从动轮的转向可以通过在图上依次画箭头来确定，也可以数外外啮合齿轮的对数来确定，若齿轮的啮合对数是偶数，则首轮与末轮的转向相同；若为奇数，则转向相反。 2021/6/16170 轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条，只能用画直箭头画直箭头的方法表示。 2021/6/16171二、传动比二、传动比 1传动路线 2021/6/16172 【例1】分析如图所示轮系传动路线。 解题过程解题过程2021/6/161732传动比计算 轮系的传动比轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比，也等于轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有主动齿轮齿数的连乘积之比。 2021/6/161

43、74 【例【例2】如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i19和判定n9转向。 解题过程解题过程2021/6/16175 【例3】已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齿轮1为主动件。分析该机构的传动路线；求传动比i17；若齿轮1转向已知，试判定齿轮7的转向。 解题过程解题过程2021/6/16176三、惰轮的应用三、惰轮的应用 在轮系中既是从动轮又是主动轮，对总传动比毫无影响，但却起到了改变齿轮副中从动轮回转方向的作用，像这样的齿轮称为惰轮惰轮。 惰轮常用于传动距离稍远和需要改变转向的场合。2021/6/16177一、任意从动齿轮转速计算

44、 二、轮系末端是螺旋传动的计算 三、轮系末端是齿条传动的计算 63 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 2021/6/16178一、任意从动齿轮转速计算（不考虑齿轮旋转方向）2021/6/16179 【例4】已知：z1=26，z2=51，z3 =42， z4=29，z5 =49，z6=36，z7=56，z8=43，z9=30，z10=90， 轴的转速nI = 200 r/min。试求当轴上的三联齿轮分别与轴上的三个齿轮啮合时，轴的三种转速。 解题过程解题过程2021/6/16180二、轮系末端是螺旋传动的计算二、轮系末端是螺旋传动的计算 v螺母的移动速度，mm/min L输入轴I每回转一周，螺母

45、（砂轮架）的移动距离，mm 2021/6/16181 【例5】z1=28，z2=56，z3=38，z4=57，丝杆为Tr503。当手轮回转速度n1=50 r/min，回转方向如图所示，试计算砂轮架移动速度，并判断砂轮架移动方向。 解题过程解题过程2021/6/16182三、轮系末端是齿条传动的计算三、轮系末端是齿条传动的计算 v 齿轮沿齿条的移动速度，mm/min L输入轴I每回转一周，齿轮沿齿条的移动距离，mm2021/6/16183本章小结本章小结 1轮系概念及分类。 2轮系的应用特点。 3定轴轮系中各轮转向的判断。 4定轴轮系的传动比计算。 5定轴轮系中任意从动轮转速的计算。 6定轴轮系

46、中末端是螺旋传动的计算。 7定轴轮系中末端是齿条传动的计算。 2021/6/16184第七章 平面连杆机构 71 平面连杆机构的特点 72 铰链四杆机构的组成与分类73 铰链四杆机构的基本性质74 铰链四杆机构的演化2021/6/16185连杆机构应用举例连杆机构应用举例2021/6/1618671 平面连杆机构的特点 平面连杆机构平面连杆机构由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的,在同一平面或相互平行平面内运动的机构。 作用：作用： 实现某些较为复杂的平面运动，在生产和生活中广泛用于动力的传递或改变运动形式。 2021/6/16187 港口起重机吊运货物是利用平面连杆机构中的双摇杆机

47、构实现的2021/6/16188 铲土机为了保证铲斗平行移动，防止泥土流出，采用了平面连杆机构2021/6/16189 四杆机构四杆机构最常用的平面连杆机构，具有四个构件（包括机架）的低副机构。 平面铰链四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，简称铰链四杆机构铰链四杆机构。 2021/6/16190 铰链四杆机构：铰链四杆机构：四根杆均用转动副连接。 滑块四杆机构：滑块四杆机构：杆件间的连接，除了转动副以外，构件3与4使用移动副连接。 2021/6/1619172 铰链四杆机构的组成与分类 机架：机架：固定不动的构件4。连杆：连杆：不与机架直接相连的构件2。连架杆：连架杆

48、：与机架相连的构件1、3。 l 曲柄l 摇杆2021/6/16192一、曲柄摇杆机构 二、双曲柄机构 三、双摇杆机构 曲柄曲柄与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件。 摇杆摇杆与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件。 曲柄机构曲柄机构2021/6/16193一、曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆。 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构2021/6/16194曲柄摇杆机构的应用 剪板机剪板机雷达雷达汽车雨刷汽车雨刷缝纫机踏板缝纫机踏板2021/6/16195二、双曲柄机构二、双曲柄机构 双曲柄机构双曲柄机构铰链四杆机构中两

49、连架杆均为曲柄。 类型：类型： l 不等长双曲柄机构l 平行双曲柄机构l 反向双曲柄机构2021/6/16196l 不等长双曲柄机构两曲柄长度不等的双曲柄机构。 不等长双曲柄机构不等长双曲柄机构2021/6/16197l 平行双曲柄机构 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相同的双曲柄机构。 平行双曲柄机构平行双曲柄机构2021/6/16198l 反向双曲柄机构 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相反的双曲柄机构。 反向双曲柄机构反向双曲柄机构2021/6/16199双曲柄机构的应用 惯性筛惯性筛天平天平汽车车门启闭汽车车门启闭2021/6/16200三、双摇杆机构三

50、、双摇杆机构 铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。 机构两极限位置：l B1C1Dl C2B2A双摇杆机构双摇杆机构2021/6/1620173 铰链四杆机构的基本性质 一、曲柄存在条件 二、急回特性 三、死点位置 2021/6/16202一、曲柄存在条件 1最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。 2连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 2021/6/16203铰链四杆机构三种基本类型的判别方法铰链四杆机构三种基本类型的判别方法 l 曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆2021/6/16204l 双曲柄机构的条件：机架为最短杆2021/6/16205l 双摇杆机构的条件：连杆为最短杆

51、当最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。 2021/6/16206二、急回特性 极位夹角极位夹角摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用表示。 急回特性急回特性：空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。急回特性急回特性2021/6/16207机构的急回特性可用行程速比系数行程速比系数K表示： 极位夹角越大，机构的急回特性越明显。2021/6/16208三、死点位置 摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1A B1。 摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A

52、。死点位置死点位置2021/6/16209死点位置的利用死点位置的利用 工件夹紧后，BCD成一直线，撤去外力F之后，机构在工件反弹力T的作用下，处于死点位置。即使反弹力很大工件也不会松脱，使夹紧牢固可靠。 2021/6/162102021/6/1621174 铰链四杆机构的演化 一、曲柄滑块机构 二、导杆机构 2021/6/16212一、曲柄滑块机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构，是由曲柄摇杆机构演化而来的。 曲柄滑块机构的演化曲柄滑块机构的演化偏心轮机构偏心轮机构2021/6/16213双曲滑块机构的应用l 内燃机气缸内燃机气缸内燃机气缸2021/6/162

53、14l 冲压机2021/6/16215l 滚轮送料机2021/6/16216二、导杆机构 导杆导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构导杆机构。l 摆动导杆机构l 移动导杆机构l 曲柄摇块机构2021/6/16217l 摆动导杆机构牛头刨床主运动机构 摆动导杆机构摆动导杆机构2021/6/16218l 移动导杆机构手动抽水机构 移动导杆机构移动导杆机构2021/6/16219l 曲柄摇块机构自卸汽车卸料机构 曲柄摇块机构曲柄摇块机构2021/6/16220本章小结本章小结 1铰链四杆机构的基本类型。 2铰链四杆机构的各构件的名称。 3铰

54、链四杆机构基本形式的判定。 4铰链四杆机构的基本特性。 5导杆机构类型与应用。2021/6/16221第八章 凸轮机构 81 凸轮机构概述 82 凸轮机构的分类与特点83 凸轮机构工作过程及从动件运动规律2021/6/16222凸轮机构应用举例凸轮机构应用举例2021/6/1622381 凸轮机构概述 内燃机配气机构内燃机配气机构 内燃机配气机构内燃机配气机构2021/6/16224自动车床走刀机构自动车床走刀机构 自动车床走刀机构自动车床走刀机构2021/6/16225靠靠 模模 车车 削削 机机 构构 靠模车削机构靠模车削机构2021/6/16226 凸轮机构凸轮机构依靠凸轮轮廓直接与从动

55、件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆动。 1凸轮2从动件3机架 凸轮机构示意凸轮机构示意2021/6/1622782 凸轮机构的分类与特点 一、凸轮机构的分类 二、凸轮机构的应用特点 2021/6/16228一、凸轮机构的分类 按形状分按从动件端部形状和运动形式分盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮尖顶从动件滚子从动件平底从动件2021/6/16229尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构l 盘形凸轮平底移动从动杆盘形凸轮

56、机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2021/6/16230移动从动杆移动凸轮机构移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构l 移动凸轮2021/6/16231圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构l 圆柱凸轮自动车床走刀机构自动车床走刀机构2021/6/16232二、凸轮机构的应用特点 优点优点：结构简单紧凑，工作可靠，设计适当的凸轮轮廓曲线，可使从动件获得任意预期的运动规律。 缺点缺点：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触，不便于润滑，易磨损。 应用应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、仪表、控制机构和调节机构中。 2021/6

57、/1623383 凸轮机构工作过程及从动件运动规律 一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律 2021/6/16234一、凸轮机构工作过程 凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动 凸轮回转时，从动件作“升停降停”的运动循环。 凸轮机构工作过程凸轮机构工作过程2021/6/16235二、从动件常用运动规律 位移线图 2021/6/162361等速运动规律 从动件上升（或下降）的速度为一常数。 等速运动规律等速运动规律2等加速等减速运动规律 从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动。 等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律2021/6/16237等加速等减速运

58、动规律位移曲线画法 2021/6/16238本章小结本章小结 1凸轮机构的类型及其应用特点。 2凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点。 2021/6/16239第九章 其他常用机构 91 变速机构 92 换向机构93 间歇机构2021/6/162402021/6/16241一、有级变速机构 二、无级变速机构 91 变速机构 变速机构变速机构在输入转速不变的条件下，使输出轴获得不同转速的传动装置。 2021/6/16242一、有级变速机构 有级变速机构有级变速机构在输入转速不变的条件下，使输出轴获得一定的转速级数。l 滑移齿轮变速机构l 塔齿轮变速机构l 倍增速变速机构l 拉键变速机构2021/

59、6/16243l 滑移齿轮变速机构2021/6/16244l 塔齿轮变速机构1主动轴 2导向键3中间齿轮支架4中间齿轮 5拨叉6滑移齿轮 7塔齿轮8从动轴 9、10离合器11丝杠 12光杠齿轮13光杠 2021/6/16245l 倍增速变速机构2021/6/16246l 拉键变速机构1弹簧键2从动套筒轴3主动轴4手柄轴 2021/6/16247二、无级变速机构 无级变速机构无级变速机构依靠摩擦来传递转矩，适量地改变主动件和从动件的转动半径，使输出轴的转速在一定的范围内无级变化。l 滚子平盘式无级变速机构l 锥轮端面盘式无级变速机构l 分离锥轮式无级变速机构 2021/6/16248l 滚子平盘

60、式无级变速机构1滚子2平盘 2021/6/16249l 锥轮端面盘式无级变速机构1锥轮2端面盘3弹簧4齿条5齿轮6支架7链条8电动机 2021/6/16250l 分离锥轮式无级变速机构 1电动机2、4锥轮3杠杆5从动轴6支架7螺杆8主动轴9螺母10传动带 2021/6/1625192 换向机构 换向机构换向机构在输入轴转向不变的条件下，可改变输出轴转向的机构。 l 三三星轮换向机构l 离合器锥齿轮换向机构 2021/6/16252l 三三星轮换向机构1主动齿轮 2、3惰轮 4从动齿轮2021/6/16253l 离合器锥齿轮换向机构 1主动锥齿轮 2、4从动锥齿轮 3离合器 2021/6/162

61、5493 间歇机构 间歇机构间歇机构能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的周期性运动或停歇。 一、棘轮机构 二、槽轮机构 三、不完全齿轮机构 2021/6/16255一、棘轮机构棘轮机构分为齿式棘轮机构齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构。 1齿式棘轮机构工作原理 1摇杆 2棘爪3弹簧 4棘轮5弹簧 6止回棘爪7曲柄 齿式棘轮机构齿式棘轮机构2021/6/162562齿式棘轮机构的常见类型及特点 l 外啮合式l 内啮合式 外啮合式棘轮机构外啮合式棘轮机构内啮合式内啮合式2021/6/162573齿式棘轮机构转角的调节 棘轮的转角大小与棘爪每往复一次推过的齿数k有关： k棘爪每往复一次

62、推动的齿数z棘轮的齿数 2021/6/16258（1）改变棘爪的运动范围 2021/6/16259（2）利用覆盖罩 2021/6/162604摩擦式棘轮机构简介 1偏心楔块（棘爪）2棘轮 3止回棘爪 靠偏心楔块（棘爪）和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递运动。 特点：转角大小的变化不受轮齿的限制，在一定范围内可任意调节转角，传动噪声小，但在传递较大载荷时易产生滑动。 2021/6/16261二、槽轮机构 1槽轮机构的组成和工作原理 1拨盘 2圆销 3槽轮 槽轮机构槽轮机构2021/6/162622槽轮机构类型和特点 l 单圆销外槽轮机构l 双圆销外槽轮机构l 内啮合槽轮机构 特点：特点：结构简单

63、，转位方便，工作可靠，传动的平稳性好，能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽数z的限制，不能调节，且在槽轮转动的始末位置处存在冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不适用于高速。 槽轮机构的类型和特点槽轮机构的类型和特点2021/6/16263三、不完全齿轮机构 主动齿轮作连续转动，从动齿轮作间歇运动的齿轮传动机构。 特点：结构简单，工作可靠，传递力大，但工艺复杂，从动轮在运动的开始与终止位置有较大冲击，一般用于低速、轻载的场合。 不完全齿轮机构不完全齿轮机构2021/6/16264本章小结本章小结 1机械式变速机构的有级变速机构、无级变速机构的类型和工作原理。 2机械式换向机构的常

64、用类型和工作原理。 3棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的常见类型和工作原理。 2021/6/16265第十章 轴 101 轴的用途和分类 102 转轴的结构2021/6/162662021/6/16267101 轴的用途和分类一、用途 支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。 2021/6/16268按轴线形状按承载情况直轴曲轴挠性钢丝软轴（简称挠性轴） 心轴传动轴转轴 按轴线形状分类按轴线形状分类二、分类按承载情况分类按承载情况分类2021/6/16269102 转轴的结构轴颈轴颈：用于装配轴承的部分轴头：轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分 轴身：轴身：连接轴头与轴颈的部分

65、轴肩轴肩或轴环：轴环：轴上截面尺寸变化的部分。2021/6/16270轴的结构应满足三方面的要求： l 轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定l 轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中l 便于轴上零件的安装与拆卸一、轴上零件的固定 二、轴上常见的工艺结构 2021/6/16271一、轴上零件的固定 1轴上零件的轴向固定 目的目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。2轴上零件的周向固定 目的目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。轴上零件的轴向固定轴上零件的轴向固定轴上零件的周向固定轴上零件的周向固定2021/6/16272二、轴上常见的

66、工艺结构 结构工艺性结构工艺性轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。 轴上常见的工艺结构轴上常见的工艺结构2021/6/16273l轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。l阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。l轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。l轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。l当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。有关轴的工艺结构应注意问题：2021/6/16274本章小结本章小结 1轴的用途

67、和分类。 2转轴的结构要求。 3轴上零件的轴向固定与周向固定。 4轴的结构工艺性。 2021/6/16275第十一章 键、销及其连接 111 键连接 112 销连接2021/6/162762021/6/16277111 键连接作用：作用： 实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向周向固定，并传递运动和扭矩。 分类：分类：键连接 松键连接 紧键连接 平键连接 半圆键连接 花键连接 楔键连接 切向键连接 2021/6/16278一、平键连接 二、半圆键连接 三、花键连接 四、楔键和切向键连接 2021/6/16279一、平键连接一、平键连接 靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好

68、；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。 特点：特点：分类：分类：l 普通平键l 导向平键l 滑键 2021/6/162801普通平键 分解图 装配图 断面图 2021/6/16281A型 B型 C型 2021/6/16282 平键是标准件平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。 l普通平键的规格采用bL标记l截面尺寸bh根据轴径d由标准选定l键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短510mm） 2021/6/16283普通平键的标记： 键型键宽键型键宽键长标准号键长标准号 键键16 100 GB/T 10962003 表示键宽为16mm，键长为100mm的A

69、型普通平键。键键B18 100 GB/T 10962003 表示键宽为18mm，键长为100mm的B型普通平键。键键C18 100 GB/T 10962003 表示键宽为18mm，键长为100mm的C型普通平键。 2021/6/162842导向平键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动轮毂可在轴上沿轴向移动。 l 比普通平键长l 紧定螺钉固定在键槽中l 键与轮毂槽采用间隙配合l 键上设有起键螺孔2021/6/162853滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动轮毂可在轴上沿轴向移动。 l 滑键固定在轮毂上l 轮毂带动滑键作轴向移动l 键长不受滑动距离限制2021/6/16286二、半圆键连接 l 工作面为键的两

70、侧面，有较好的对中性l 可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度l 适用于锥形轴与轮毂的连接l 键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接2021/6/16287三、花键连接 花键连接花键连接由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。 外花键 内花键 l 多齿承载，承载能力高l 齿浅，对轴的强度削弱小l 对中性及导向性能好l 加工需专用设备，成本高 2021/6/16288矩形花键连接 渐开线花键连接 2021/6/16289四、楔键和切向键连接 1楔键 普通楔键 钩头楔键 楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。用于定心精度

71、要求不高，荷载平稳和低速的场合。 2021/6/162902切向键 切向键 一组切向键 两组切向键 由一对具有1:100斜度的楔键沿斜面拼合而成，上下两工作面互相平行，轴和轮毂上的键槽底面没有斜度。 2021/6/16291112 销连接固定零件间的相对位置，或作为组合加工和装配时的辅助零件 用于轴与毂的连接或其他零件的连接 用作安全装置中的过载剪断零件 2021/6/16292一、圆柱销1普通圆柱销传递横向力 传递转矩 2021/6/162932内螺纹圆柱销2021/6/16294二、圆锥销1普通圆锥销2021/6/162952带螺纹圆锥销大端带螺尾 内螺纹 小端带螺尾 2021/6/162

72、96本章小结本章小结 1键连接的功用及类型。 2平键连接的特点和种类。 3半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。 4销连接的功用及销的类型。 2021/6/16297第十二章 轴承 121 滚动轴承122 滑动轴承2021/6/162982021/6/16299121 滚动轴承一、滚动轴承的结构二、滚动轴承的类型 三、滚动轴承的代号 四、滚动轴承类型的选择 五、滚动轴承的安装、润滑与密封 六、滚动轴承的公差与配合 2021/6/16300一、滚动轴承的结构2021/6/16301滚动体滚动体 2021/6/16302滚动体保持架滚动体保持架 2021/6/16303二、滚动轴承的类型 l 调心

73、球轴承 l 调心滚子轴承 l 推力调心滚子轴承 l 圆锥滚子轴承 l 双列深沟球轴承 l 推力球轴承 l 深沟球轴承 l 角接触球轴承 l 推力圆柱滚子轴承 l 圆柱滚子轴承 常用滚动轴承常用滚动轴承2021/6/16304三、滚动轴承的代号 不同尺寸 带防尘盖结构 2021/6/16305滚动轴承代号的构成滚动轴承代号的构成 2021/6/163061基本代号 表示轴承的基本类型、结构和尺寸。l 轴承类型代号l 尺寸系列代号l 内径代号 2021/6/16307l 轴承类型代号2021/6/16308l 尺寸系列代号 宽（高）度系列代号：宽（高）度系列代号：表示内、外径相同而宽（高）度不同的

74、轴承系列。 直径系列代号：直径系列代号：表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。 由两位数字组成，前一位数字前一位数字为宽（高）度系列代号，后一位数字后一位数字为直径系列代号。 2021/6/16309宽度系列示意图 对于向心轴承用宽度系列代号，代号有8、0、1、2、3、4、5和6，宽度尺寸依次递增；对于推力轴承用高度系列代号，代号有7、9、1和2，高度尺寸依次递增。 2021/6/16310直径系列示意图 直径系列代号有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外径尺寸按序由小到大排列。 在轴承代号中，轴承类型代在轴承代号中，轴承类型代号和尺寸系列代号以组合代号的号和尺寸系列代号以组合代号的形式表

75、达。形式表达。 在组合代号中，轴承类型代在组合代号中，轴承类型代号号“0”省略不表示；除省略不表示；除3类轴承类轴承外，尺寸系列代号中的宽度系列外，尺寸系列代号中的宽度系列代号代号“0”省略不表示。省略不表示。 2021/6/16311l 内径代号 一般由两位数字表示，并紧接在尺寸系列代号之后标写。 内径内径d10 mm的滚动轴承内径代号的滚动轴承内径代号 2021/6/163122前置代号和后置代号 轴承代号的补充，只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可部分或全部省略，其详细内容请查阅机械设计手册中相关标准规定。 2021/6/163133滚动轴承代号示例

76、 2021/6/16314四、滚动轴承类型的选择 l 轴承所受载荷的大小l 方向和性质l 轴承的转速l 调心性能要求 l 经济性因素 2021/6/16315五、滚动轴承的安装、润滑与密封 1滚动轴承的轴向固定 一般情况下，滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴颈上，外圈装在轴承座（或机座）孔内。滚动轴承安装时，对其内、外圈都要进行必要的轴向固定，以防止运转中产生轴向窜动。 轴承内圈的轴向固定轴承内圈的轴向固定轴承外圈的轴向固定轴承外圈的轴向固定2021/6/163162滚动轴承的润滑 目的：目的：减少摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却和防锈。 l 脂润滑 l 油润滑 l 固体润滑 2021/6/16

77、3173滚动轴承的密封 目的：目的：防止灰尘、水份、杂质等侵入轴承和阻止润滑剂的流失。 接触式密封非接触式密封毛毡圈密封 皮碗密封 间隙密封 曲路密封：径向、轴向2021/6/16318l 接触式密封毛毡圈密封皮碗密封2021/6/16319l 非接触式密封间隙密封曲路密封：径向曲路密封：轴向2021/6/16320六、滚动轴承的公差与配合轴颈常用公差带与滚动轴承内孔配合的与滚动轴承内孔配合的轴颈直径选取基孔制中轴颈直径选取基孔制中轴的公差带轴的公差带2021/6/16321与滚动轴承外孔配合的与滚动轴承外孔配合的外壳孔孔径选取基轴制外壳孔孔径选取基轴制中孔的公差带中孔的公差带外壳孔常用公差带

78、2021/6/16322滚动轴承配合的图样标注滚动轴承配合的图样标注 轴承内孔与轴的配合只注轴的公差带代号。 轴承外径与外壳孔的配合只注外壳孔的公差带代号。2021/6/16323122 滑动轴承一、滑动轴承的结构特点二、滑动轴承的润滑2021/6/16324一、滑动轴承的结构特点 l 径向滑动轴承（承受径向载荷）l 止推滑动轴承（承受轴向载荷）l 径向止推滑动轴承（承受径向载荷和轴线载荷） 优点：优点：运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。 常用滑动轴承的结构特点常用滑动轴承的结构特点2021/6/16325二、滑

79、动轴承的润滑 目的：目的：减少工作表面间的摩擦和磨损，冷却、散热、防锈蚀及减振等作用。 常用滑动轴承润滑方式常用滑动轴承润滑方式2021/6/16326本章小结本章小结 1轴承的功用及分类。 2滚动轴承的结构组成。 3滚动轴承的代号。 4滚动轴承类型的选择。 5滚动轴承的密封。 6滑动轴承的类型、结构、特点及润滑。 7轴瓦的结构。 2021/6/16327第十三章 联轴器、离合器和制动器 131 联轴器的结构、特点及应用132 离合器的结构、特点及应用133 制动器的结构、特点及应用2021/6/163282021/6/16329131 联轴器的结构、特点及应用 作用作用：机械传动中的常用部件

80、，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。 联轴器应用举例联轴器应用举例l 刚性联轴器l 挠性联轴器2021/6/16330l 刚性联轴器凸缘联轴器凸缘联轴器 套筒联轴器套筒联轴器 2021/6/16331挠性联轴器挠性联轴器l 挠性联轴器2021/6/16332132 离合器的结构、特点及应用 作用作用：连接两轴，使其一起转动并传递转矩。在机器的运转过程中可以随时进行接合或分离。也可用于过载保护等。 啮合式圆盘摩擦式离合器应用举例离合器应用举例2021/6/16333常用离合器常用离合器l 啮合式离合器 1、2半离合器 3对中环 4滑环 2021/6/16334l 齿

81、形离合器 2021/6/16335l 摩擦式离合器 1主动轴 2主动盘 3从动盘 4从动轴 5滑环 2021/6/16336l 超越式离合器 1星轮 2外圈 3滚柱 4弹簧 2021/6/16337133 制动器的结构、特点及应用 作用作用：利用摩擦力矩来降低机器运动部件的转速或使其停止回转。 l 闸带式l 内涨式l 外抱块式 制动器应用举例制动器应用举例2021/6/16338常用制动器常用制动器l 闸带式制动器 2021/6/16339l 内涨式制动器 1、8销轴 2、7制动蹄 3摩擦片4泵 5弹簧 6制动轮 2021/6/16340l 外抱块式制动器 1制动轮 2闸瓦块 3主弹簧 4制动

82、臂5推杆 6松闸器 2021/6/16341本章小结本章小结 1联轴器的结构、特点及应用。 2离合器的结构、特点及应用。 3联轴器和离合器的主要功用及区别。 4制动器的结构、特点及应用。 2021/6/16342第十四章 液压传动 141 液压传动的基本原理及组成 142 液压传动系统的压力与流量143 液压动力元件144 液压执行元件145 液压控制元件146 液压辅助元件147 液压系统基本回路148 液压传动系统应用实例2021/6/163432021/6/16344一、液压传动的基本原理 二、液压传动系统的组成三、液压元件的图形符号四、液压传动的应用特点141 液压传动的基本原理及组成

83、 2021/6/16345一、液压传动的基本原理液压千斤顶的工作原理液压千斤顶的工作原理 1一杠杆手柄2一泵体（油腔） 3排油单向阀4一吸油单向阀5一油箱6、7、9、10一油管8放油阀11一液压缸（油腔）12重物 2021/6/163461泵吸油过程 泵吸油过程泵吸油过程2021/6/163472泵压油和重物举升过程 泵压油和重物举升泵压油和重物举升2021/6/163483重物落下过程 重物落下重物落下2021/6/16349二、液压传动系统的组成 l 动力部分l 执行部分l 控制部分l 辅助部分液压传动系统的组成液压传动系统的组成2021/6/16350三、液压元件的图形符号 GB/T78

84、6.11993液压气动图形符号 1一杠杆2一活塞3泵4一单向阀5一单向阀6一油箱7放油阀8活塞缸9柱塞 液压千斤顶工作原理简化结构示意图 2021/6/16351四、液压传动的应用特点 l易于获得很大的力和力矩l调速范围大，易实现无级调速l质量轻，体积小，动作灵敏l传动平稳，易于频繁换向l易于实现过载保护l便于采用电液联合控制以实现自动化l液压元件能够自动润滑，元件的使用寿命长l液压元件易于实现系列化、标准化、通用化l传动效率较低l液压系统产生故障时，不易找到原因，维修困难l为减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高2021/6/16352一、压力的形成及传递 二、流量和平均流速三、压力损失及其与

85、流量的关系四、液压油的选用142 液压传动系统的压力与流量 2021/6/16353一、压力的形成及传递1压力的概念 油液的压力是由油液的自重和油液受到外力作用所产生的。 压强压强油液单位面积上承受的作用力，在工程中习惯称为压力压力。2021/6/163542液压系统压力的建立 活塞被压力油推动的条件：活塞被压力油推动的条件： 2021/6/163553液压系统及元件的公称压力 额定压力额定压力液压系统及元件在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高工作压力。 过载过载工作压力超过额定压力。 额定压力应符合公称压力系列。额定压力应符合公称压力系列。2021/6/163564静压传递原理（帕斯卡

86、原理） 静止油液压力的特性： l静止油液中任意一点所受到的各个方向的压力都相等，这个压力称为静压力静压力l油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面l密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，其压力的变化值将传递给油液的各点，且其值不变。这称为静压传递原理静压传递原理，即帕斯卡原理帕斯卡原理 2021/6/163575静压传递原理（帕斯卡原理）在液压传动中的应用 液压系统中的压力取决于负载液压系统中的压力取决于负载 2021/6/16358 【例【例1】液压千斤顶的压油过程中，柱塞泵活塞1的面积A1 = 1.1310-4m2，液压缸活塞2的面积A2 = 9.6210-4m2，压油时，作用在活塞

87、1上的力F1 = 5.78103N。试问柱塞泵油腔3内油液压强p1为多大？液压缸能顶起多重的重物？ 解题过程解题过程2021/6/16359二、流量和平均流速 1流量 流量流量单位时间内流过管道某一截面的液体体积。 2021/6/163602平均流速 流量 平均流速一种假想的均布流速一种假想的均布流速 2021/6/163613液流的连续性 液流连续性原理液流连续性原理理想液体在无分支管路中作稳定流动时，通过每一截面的流量相等。 液体在无分支管路中作稳定流动时，流经管路不同截面时的平均流速与其截面面积大小成反比。2021/6/16362 【例【例2】液压千斤顶压油过程中，柱塞泵活塞1的面积A1

88、=1.1310-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.6210-4m2，管路4的截面积A4=1.310-5m2。活塞1下压速度v1为0.2m/s，试求活塞2的上升速度v2和管路内油液的平均流速v4。 解题过程解题过程2021/6/16363三、压力损失及其与流量的关系 l由静压传递原理可知，密封的静止液体具有均匀传递压力的性质，即当一处受到压力作用时，其各处的压力均相等l由于流动液体各质点之间以及液体与管壁之间的相互摩擦和碰撞会产生阻力，这种阻碍油液流动的阻力称为液阻液阻l液阻增大，将引起压力损失增大，或使流量减小2021/6/16364四、液压油的选用 牌号黏度 黏度黏度液体黏性的大小。 为了

89、减少漏损，在使用温度、压力较高或速度较低时，应采用黏度较大的油。 为了减少管路内的摩擦损失，在使用温度、压力较高低或速度较高时，应采用黏度较小的油。 2021/6/16365一、液压泵工作原理 二、液压泵的类型及图形符号三、常用液压泵四、液压泵的比较与选择143 液压动力元件 液压泵液压泵液压系统的动力元件，它把电动机或其他原动机输出的机械能转换成液压能的装置。其作用是向液压系统提供压力油。 2021/6/16366一、液压泵工作原理1偏心轮2柱塞3泵体4弹簧5、6单向阀 液压泵工作原理液压泵工作原理2021/6/16367二、液压泵的类型及图形符号 1液压泵的类型 l 按结构：齿轮泵、叶片泵

90、、柱塞泵、螺杆泵l 按输油方向：单向泵、双向泵l 按输出流量：定量泵、变量泵l 按额定压力：低压泵、中压泵、高压泵 2021/6/163682液压泵的图形符号 单向定量泵 双向定量泵 单向变量泵 双向变量泵 2021/6/16369三、常用液压泵 1齿轮泵：外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵 齿轮泵工作原理齿轮泵工作原理2021/6/163702叶片泵：单作用式叶片泵单作用式叶片泵和双作用式叶片泵双作用式叶片泵 双作用式叶片泵工作原理图 叶片泵工作原理叶片泵工作原理2021/6/163713柱塞泵：径向柱塞泵径向柱塞泵（淘汰）和轴向柱塞泵轴向柱塞泵 1配流盘 2缸体 3柱塞 4

91、斜盘 2021/6/163724螺杆泵：转子式容积泵转子式容积泵和回转式容积泵回转式容积泵 单螺杆泵结构 2021/6/16373螺杆泵工作原理图 2021/6/16374四、液压泵的比较与选择 类型类型优点优点缺点缺点工作压力工作压力齿轮泵结构简单，不需要配流装置，价格低，工作可靠，维护方便易产生振动和噪声，泄漏大，容积效率低，径向液压力不平衡。流量不可调低压叶片泵输油量均匀，压力脉动小，容积效率高结构复杂，难加工，叶片易被脏物卡死中压轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，容积效率高结构复杂，价格较贵高压螺杆泵结构简单，体积小，重量轻，运转平稳，噪声小，寿命长，流量均匀，自吸能力强，容积效率高螺杆

92、齿形复杂，不易加工，精度难以保证440MPa2021/6/16375应用场合应用场合液压泵的选择液压泵的选择一般负载小、功率低的机床设备齿轮泵或双作用式叶片泵精度较高的机床（如磨床）螺杆泵或双作用式叶片泵负载大、功率大的机床（如龙门刨、拉床等）柱塞泵机床辅助装置（如送料、夹紧等）齿轮泵2021/6/16376一、液压缸类型及图形符号 二、液压缸典型结构 144 液压执行元件 液压缸液压缸液压系统中的执行元件，将液压能转换为直线（或旋转）运动形式的机械能，输出运动速度和力，结构简单，工作可靠。 2021/6/16377一、液压缸类型及图形符号 l 单作用液压缸l 双作用液压缸l 组合液压缸液压缸

93、的类型及符号液压缸的类型及符号2021/6/16378二、液压缸典型结构 1活塞式液压缸 l 双作用双活塞杆式液压缸 l 双作用单活塞杆式液压缸 2021/6/16379l 双作用双活塞杆式液压缸 缸体固定式缸体固定式1缸体 2活塞 3活塞杆 4工作台 2021/6/16380活塞杆固定式活塞杆固定式 2021/6/16381双作用双活塞杆式液压缸的工作特点双作用双活塞杆式液压缸的工作特点 1）液压缸两腔的活塞杆直径d和活塞有效作用面积A通常相等。当左、右两腔相继进入压力油时，若流量qv及压力p相等，则活塞（或缸体）往返运动的速度（v1与v2）及两个方向的液压推力（F1与F2）相等。 2）缸体

94、固定的其工作台往复运动范围为活塞有效行程的3倍，占地面积较大，常用于小型设备；活塞杆固定的工作台往复运动的范围为活塞有效行程的2倍，占地面积较小，常用于中、大型设备。 2021/6/16382l 双作用单活塞杆式液压缸 结构特点：结构特点：活塞的一端有杆，而另一端无杆，活塞两端的有效作用面积不等。 实现机床的较大负载，但慢速工作进给和空载时快速退回。 2021/6/16383缸体固定 活塞杆固定 （活塞杆带动工作台移动）（缸体带动工作台移动）2021/6/16384双作用单活塞杆式液压缸的工作特点双作用单活塞杆式液压缸的工作特点 1）工作台往复运动速度不相等。 2）活塞两方向的作用力不相等。工

95、作台慢速运动时，活塞获得的推力大；工作台作快速运动时，活塞获得的推力小。 3）可作差动连接。 双作用单活塞杆式液双作用单活塞杆式液压缸工作特点压缸工作特点2021/6/163852其他液压缸简介 l 柱塞式液压缸 l 伸缩缸 l 齿条活塞缸 2021/6/16386l 柱塞式液压缸 特点： 1）缸体内壁与柱塞不接触，不需要精加工。因此，行程较长时，宜采用柱塞式液压缸。 2）柱塞常做成空心的，可以减轻重量，防止柱塞下垂（水平放置时），降低密封装置的单面磨损。 2021/6/16387成对使用的柱塞式液压缸：得到大行程的双向运动。 柱塞缸柱塞缸2021/6/16388l 伸缩缸 又称多级缸，由两级

96、或多级活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞就是后一级活塞缸的缸筒。收缩后液压缸的总长较短，结构紧凑，适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合。 伸缩缸伸缩缸2021/6/16389l 齿条活塞缸 由带有齿条杆的双活塞缸和齿轮齿条机构所组成，活塞的往复移动经齿轮齿条机构变成齿轮轴的往复转动。多用于自动线、组合机床等的自动转位或分度机构中。 齿条杆小齿轮2021/6/163903液压缸的密封 包括固定件的静密封固定件的静密封和运动件的动密封运动件的动密封。 常用的密封方法：l 间隙密封间隙密封l 密封圈密封密封圈密封2021/6/16391l 间隙密封间隙密封 依靠运动件之间很小的配合间隙来保证密

97、封的。 摩擦力小，内泄漏量大，密封性能差且加工精度要求高，只适用于低压、运动速度较快的场合。 2021/6/16392l 密封圈密封密封圈密封 密封圈通常是用耐油橡胶压制而成，它通过本身的受压弹性变形来实现密封。 1前端盖2活塞3缸体4后端盖a动密封b静密封 2021/6/163932021/6/16394支承环密封环压环 2021/6/163954液压缸的缓冲 目的目的：防止活塞在行程终了时，由于惯性力的作用与端盖发生撞击，影响设备的使用寿命。 原理：原理：当活塞将要达到行程终点，接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的的运动速度，从而减小和避免对活塞的撞击。 2021/6/163965液压缸

98、的排气 液压系统中的油液如果混有空气将会严重地影响工作部件的平稳性，为了便于排除积留在液压缸内的空气，油液最好从液压缸的最高点进入和排出。对运动平稳性较高的液压缸，常在两端装有排气塞。 2021/6/16397一、方向控制阀 二、压力控制阀三、流量控制阀145 液压控制元件 控制阀控制阀为了控制与调节液流的方向、压力和流量，以满足工作机械的各种要求，就要用控制阀。控制阀又称液压阀液压阀，简称阀阀。 2021/6/16398一、方向控制阀 控制油液流动方向的阀。单向阀 换向阀 2021/6/163991单向阀 作用：保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反方向流动。 直通式直角式2021/6/1

99、6400符号 压力油从进油口p1流入，从出油口p2流出。反向时，因油口p2一侧的压力油将阀芯紧压在阀体上，使阀口关闭，油流不能流动。 2021/6/16401结构原理图 图形符号 1控制活塞 2顶杆 3阀芯4阀体 5弹簧 2021/6/164022换向阀 l 换向阀的结构和工作原理 电磁铁断电状态 电磁铁通电状态 1阀体 2复位弹簧 3阀芯 4电磁铁 5衔铁 2021/6/16403l 换向阀的分类 按阀芯在阀体的工作位置数和换向阀所控制的油口通路数分，换向阀有二位二通二位二通、二位三通二位三通、二位四通二位四通、二位五通二位五通、三位四通三位四通、三位五通三位五通等类型。 不同的位数和通数，

100、是由阀体上不同的沉割槽和阀芯上台肩组合形成的。 2021/6/16404l 换向阀的符号表示 一个换向阀的完整符号应具有工作位置数、通口数和在各工作位置上阀口的连通关系、控制方法以及复位、定位方法等。 三位四通电磁换向阀 2021/6/16405 位位：指阀与阀的切换工作位置数，用方格表示。一位二位三位2021/6/16406 位与通位与通：“通”指阀的通路口数，即箭头“”或封闭符号 “”与方格的交点数。 三位阀的中格、两位阀画有弹簧的一格为阀的常态位。常态位应绘出外部连接油口（格外短竖线）的方格 。二位二通（常开） 二位三通 二位四通 2021/6/16407二位五通 三位四通 三位五通 2

101、021/6/16408换向阀常用的控制方式符号换向阀常用的控制方式符号 2021/6/16409l 三位换向阀的中位机能 三位换向阀的阀芯在阀体中有左、中、右三个工作位置。中间位置可利用不同形状及尺寸的阀芯结构，得到多种不同的油口连接方式。三位换向阀在常态位置。三位换向阀在常态位置（中位）时各油口的连通方式称为中位机能。（中位）时各油口的连通方式称为中位机能。 2021/6/16410型号：型号：O P、A、B、T四个通口全部封闭，液压缸闭锁，液压泵不卸荷。 2021/6/16411型号：型号：H P、A、B、T四个通口全部相通，液压缸活塞呈浮动状态，液压泵卸荷。 2021/6/16412型号

102、：型号：Y 通口P封闭，A、B、T三个通口相通，液压缸活塞呈浮动状态，液压泵不卸荷。 2021/6/16413型号：型号：P P、A、B三个通口相通，通口T封闭，液压泵与液压缸两腔相通，可组成差动回路。 2021/6/16414型号：型号：M 通口P、T相通，通口A、B封闭，液压缸闭锁，液压泵卸荷。 2021/6/16415二、压力控制阀 用来控制液压系统中的压力，或利用系统中的压力的变化来控制其它液压元件的动作，简称压力阀压力阀。 工作原理工作原理：利用作用于阀芯上液压力与弹簧力相平衡的原理。 l 溢流阀l 减压阀l 顺序阀l 压力继电器 2021/6/164161溢流阀 l 溢流和稳压作用

103、，保持液压系统的压力恒定l 限压保护作用，防止液压系统过载作用：作用：分类：分类：l 直动式溢流阀l 先导式溢流阀 2021/6/16417（1）直动式溢流阀 PT1阀体 2阀芯 3弹簧 4调压螺杆 2021/6/16418（2）先导式溢流阀 PT1主阀弹簧 2主阀芯 3阻尼孔 4先导阀 5调压弹簧 2021/6/164192减压阀 l 直动型减压阀l 先导型减压阀 作用：作用：降低系统某一支路的油液压力，使同一系统有两个或多个不同压力。 减压原理：减压原理：利用压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值。缝隙愈小，压力损失愈大，减压作用就愈强。 分类：分类：2

104、021/6/16420（1）直动型减压阀 1调压螺栓2调压弹簧3阀芯4阀体 2021/6/16421（2）先导式减压阀 1主阀芯 2主阀阀体 3主阀弹簧 4锥阀5先导阀阀体 6调压弹簧7调压螺帽a轴心孔 b阻尼孔c、d通孔2021/6/164223顺序阀 作用：作用：利用液压系统中的压力变化来控制油路的通断，从而实现某些液压元件按一定的顺序动作。 分类：分类：直动型顺序阀先导型顺序阀 内控式外控式 结构和工作原理 控制油路连接方式 2021/6/16423（1）直动型顺序阀 2021/6/16424（2）先导型顺序阀 1调节螺母 2调压弹簧 3锥阀4主阀弹簧5主阀芯 2021/6/164254

105、压力继电器 一种将液压信号转变为电信号的转换元件。当控制流体压力达到调定值时，它能自动接通或断开有关电路，使相应的电气元件（如电磁铁、中间继电器等）动作，以实现系统的预定程序及安全保护。 一般压力继电器都是通过压力和位移的转换使微动开关动作，借以实现其控制功能。 常用的压力继电器有柱塞式柱塞式、膜片式膜片式、弹簧管式弹簧管式和波波纹管式纹管式等，其中以柱塞式最为常用。 2021/6/164261柱塞 2限位挡块 3顶杆 4调节螺杆5微动开关 6调压弹簧 液压柱塞式压力继电器液压柱塞式压力继电器 2021/6/16427三、流量控制阀 作用作用：控制液压系统中液体的流量，简称流量阀流量阀。 原理

106、：原理：流量阀是通过改变阀口过流断面积来调节通过阀口的流量，从而控制执行元件运动速度的控制阀。 分类：分类：l 节流阀l 调速阀2021/6/164281节流阀 2021/6/16429节流阀常用节流口形式节流阀常用节流口形式 2021/6/164302调速阀 由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。 1减压阀阀芯 2节流阀阀芯 3溢流阀2021/6/16431一、过滤器 二、蓄能器 三、油管和管接头 四、油箱 146 液压辅助元件 2021/6/16432一、过滤器 作用：保持油的清洁。 安装在液压泵的吸油管路上或液压泵的输出管路上以及重要元件的前面。通常情况下，泵的吸油口装粗过滤器，泵的输出管路

107、上与重要元件之前装精过滤器。 2021/6/16433二、蓄能器 储存压力油的一种容器，可以在短时间内供应大量压力油，补偿泄漏以保持系统压力，消除压力脉动与缓和液压冲击等。 2021/6/16434三、油管和管接头 1油管 常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管等。 固定元件间的油管常用钢管和铜管，有相对运动的元件之间一般采用软管连接。 2021/6/164352管接头 用于油管与油管、油管与液压元件间的连接。 管接头的类型及特点管接头的类型及特点2021/6/16436四、油箱 作用：作用：除了用于储油外，还起散热及分离油中杂质和空气的作用。 在机床液压系统中，可以利用床身或底座内

108、的空间作油箱。 精密机床多采用单独油箱。 2021/6/16437液压泵卧式安置的油箱液压泵卧式安置的油箱 1电动机 2联轴器 3液压泵 4吸油管 5盖板6油箱体 7过滤器 8隔板 9回油管 10加油口11控制阀连接板 12液位计 2021/6/16438一、方向控制回路 二、压力控制回路 三、速度控制回路 四、顺序动作控制回路 147 液压系统基本回路 液压基本回路液压基本回路由某些液压元件和附件所构成的能完成某种特定功能的回路。 2021/6/16439一、方向控制回路 在液压系统中，控制执行元件的起动、停止（包括锁紧）及换向的回路。 1换向回路 2锁紧回路 2021/6/164401换向

109、回路 采用二位四通电磁换向阀的换向回路 2021/6/16441采用三位四通手动换向阀的换向回路 2021/6/164422锁紧回路 采用O型中位机能三位四通电磁换向阀的锁紧回路 2021/6/16443采用液控单向阀的锁紧回路 1、2液控单向阀 2021/6/16444二、压力控制回路 利用压力控制阀来调节系统或系统某一部分的压力的回路。压力控制回路可以实现调压、减压、增压、卸荷等功能。 1调压回路 2减压回路 3增压回路 4卸荷回路 2021/6/164451调压回路 功用：功用：使液压系统整体或某一部分的压力保持恒定或不超过某个数值。调压功能主要由溢流阀完成。 采用溢流阀的调压回路 20

110、21/6/164462减压回路 功用：功用：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。减压功能主要由减压阀完成。 1溢流阀2减压阀3单向阀 采用减压阀的减压回路采用减压阀的减压回路 2021/6/164473增压回路 功用：使系统中局部油路或个别执行元件的压力得到比主系统压力高得多的压力。 采用增压液压缸的增压回路 2021/6/164484卸荷回路 功用：功用：使液压泵驱动电动机不频繁启闭，让液压泵在接近零压的情况下运转，以减少功率损失和系统发热，延长泵和电动机的使用寿命。 2021/6/16449二位二通换向阀构成的卸荷回路 三位四通换向阀构成的卸荷回路 2021/6/16450三、速度控

111、制回路 控制执行元件运动速度的回路，一般是采用改变进入执行元件的流量来实现的。 速度控制回路 调速回路 速度换接回路 定量泵的节流调速回路 变量泵的容积调速回路 容积节流复合调速回路 进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁路节流调速回路 2021/6/164511调速回路 用于调节工作行程速度的回路。 l 进油节流调速回路l 回油节流调速回路 l 变量泵的容积调速回路 2021/6/16452l 进油节流调速回路 将节流阀串联在液压泵与液压缸之间。 泵输出的油液一部分经节流阀进入液压缸的工作腔，泵多余的油液经溢流阀流回油箱。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力pB保持恒定。调节节流阀通流截面积，即可

112、改变通过节流阀的流量，从而调节液压缸的运动速度。2021/6/16453l 回油节流调速回路 将节流阀串接在液压缸与油箱之间。 调节节流阀流通面积，可以改变从液压缸流回油箱的流量，从而调节液压缸运动速度。2021/6/16454l 变量泵的容积调速回路 依靠改变液压泵的流量来调节液压缸速度的回路。 液压泵输出的压力油全部进入液压缸，推动活塞运动。改变液压泵输出油量的大小，从而调节液压缸运动速度。 溢流阀起安全保护作用。该阀平时不打开，在系统过载时才打开， 从而限定系统的最高压力。2021/6/164552速度换接回路 使不同速度相互转换的回路。 l 液压缸差动连接速度换接回路 l 短接流量阀速

113、度换接回路 l 串联调速阀速度换接回路 l 并联调速阀速度换接回路 2021/6/16456l 液压缸差动连接速度换接回路 利用液压缸差动连接获得快速运动的回路。 液压缸差动连接时，当相同流量进入液压缸时，其速度提高。图示用一个二位三通电磁换向阀来控制快慢速度的转换。2021/6/16457l 短接流量阀速度换接回路 采用短接流量阀获得快慢速运动的回路 。 图示为二位二通电磁换向阀左位工作，回路回油节流，液压缸慢速向左运动。当二位二通电磁 换向阀右位工作时（电磁铁通电），流量阀（调速阀）被短接，回油直接流回油箱，速度由慢速转换为快速。二位四通电磁换向阀用于实现液压缸运动方向的转换。2021/6

114、/16458l 串联调速阀速度换接回路 采用串联调速阀获得速度换接的回路。 图示为二位二通电磁换向阀左位工作，液压泵输出的压力油经调速阀 A后，通过二位二通电磁换向阀进入液压缸，液压缸工作速度由调速阀A调节；当二位二通电磁换向阀右位工作时（电磁铁通电），液压泵输出的压力油通过调速阀A，须再经调速阀B后进入液压缸，液压缸工作速度由调速阀B调节。2021/6/16459l 并联调速阀速度换接回路 采用并联调速阀获得速度换接的回路。 两工作进给速度分别由调速阀A和调速阀B调节。速度转换由二位三通电磁换向阀控制。2021/6/16460四、顺序动作控制回路 实现系统中执行元件动作先后次序的回路。 采用

115、两个单向顺序阀的压力控制顺序动作回路 2021/6/16461一、机械手液压传动系统 二、数控车床液压系统 148 液压传动系统应用实例 图图1476图图14772021/6/16462本章小结本章小结 1液压系统的基本原理和液压传动系统的组成。 2液压系统的流量和压力的有关概念和相关计算。 3液压泵的类型及工作原理。 4液压缸的常见类型及特点，运动速度及输出推力的计算，结构上的特点。 5液压控制阀的功用、种类、工作原理及特点。 6液压辅助元件的种类及其工作原理、特点。 7方向控制回路中换向回路和锁紧回路的应用，简单的方向控制回路。 8压力控制回路中调压、减压、增压、卸荷等功能的应用，简单的方

116、向控制回路。2021/6/16463 9常用调速回路，包括进油节流调速回路、回油节流调速回路、变量泵的容积调速回路的特点及应用。 10常用速度换接回路，包括液压缸差动连接速度换接回路、短接流量阀速度换接回路、串联调速阀速度换接回路、并联调速阀速度换接回路的特点及应用。 11顺序动作控制回路的应用及分析。 12一些简单的液压传动系统图。2021/6/16464第十五章 气压传动 151 气压传动的工作原理及应用特点 152 气压传动常用元件简介2021/6/164652021/6/16466一、气压传动的工作原理及组成 二、气压传动的应用特点 三、气压传动和液压传动的区别 151 气压传动的工作

117、原理及应用特点 2021/6/16467一、气压传动的工作原理及组成 气动系统工作时要经过压力能与机械能之间的转换，其工作原理是利用空气压缩机使空气介质产生压力能，并在控制元件的控制下，把气体压力能传输给执行元件，而使执行元件（气缸或气马达）完成直线运动和旋转运动。 1机罩 2气缸 3节流阀4手动换向阀2021/6/16468气压传动系统 2021/6/16469二、气压传动的应用特点 1优点 （1）工作介质是空气，排放方便，不污染环境，经济性好。 （2）空气的黏度小，便于远距离输送，能源损失小。 （3）气压传动反应快，维护简单，不存在介质维护及补充问题，安装方便。 （4）蓄能方便，可用储气筒

118、获得气压能。 （5）工作环境适应性好，允许工作温度范围宽。 （6）有过载保护作用。2021/6/164702缺点 （1）由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性较差。 （2）工作压力较低。 （3）工作介质无润滑性能，需设润滑辅助元件。 （4）噪声大。2021/6/16471三、气压传动和液压传动的区别 比较项目比较项目气气压传动液液压传动负载变化对传动的影响影响较大影响较小润滑方式需设润滑装置介质为液压油，可直接用于润滑，不需要设润滑装置速度反应速度反应较快速度反应较慢系统构造结构简单，制造方便结构复杂，制造相对较难信号传递信号传递较易，且易实现中距离控制液压传递信号较难，常用于短距离控制。环

119、境要求可用于易燃、易爆、冲击场合，不受温度污染的影响，存在泄漏现象，但不污染环境对温度污染敏感，存在泄漏现象，且污染环境，易燃产生的总推力具有中等推力能产生大推力节能、寿命和价格所用介质是空气，其寿命长，价格低所用介质是液压油，寿命相对短，价格较贵维护维护简单压维护复杂，排除故障困难噪声噪声大噪声较小2021/6/16472一、气源装置及气动辅助元件 二、气缸 三、气压控制阀 152 气压传动常用元件简介 2021/6/16473一、气源装置及气动辅助元件1空气压缩机 2冷却器 3除油器 4阀门 5压力计 6、11储气罐 7、8干燥器 9加热器 10空气过滤器 2021/6/164741空气压

120、缩机 把电动机输出的机械能转换成气体压力能。 气压源及图形符号 2021/6/164752气动辅助元件 使空气压缩机产生的压缩空气得以经过净化、减压、降温及稳压等处理，供给控制元件及执行元件，保证气压传动系统正常工作。 常用气动辅助元件常用气动辅助元件2021/6/16476二、气缸 常用于实现往复直线运动。双作用单活塞杆气缸及图形符号 2021/6/164771方向控制阀控制压缩空气的流动方向和气流通断的一种阀。 2压力控制阀3流量控制阀通过改变阀的流通面积来实现流量控制的元件。 三、气压控制阀 控制和调节压缩空气压力、流量和流向的控制元件。 2021/6/164781方向控制阀l 单向阀

121、只能使气流沿一个方向流动，不允许气流反向倒流。 2021/6/16479l 换向阀 利用换向阀阀芯相对阀体的运动，使气路接通或断开，从而使气动执行元件实现启动、停止或变换运动方向。 二位三通电磁换向阀 二位三通气控换向阀 2021/6/164802压力控制阀l 减压阀 将从储气罐传来的压力调到所需的压力，减小压力波动，保持系统压力的稳定。 2021/6/16481 减压阀通常安装在过滤器之后，油雾器之前。在生产实际中，常把这三个元件做成一体，称为气源三联件气源三联件（气气动三大件动三大件）。 2021/6/16482l 顺序阀 依靠回路中压力的变化来控制执行机构按顺序动作的压力阀。 2021/

122、6/16483l 溢流阀 溢流阀在系统中起过载保护作用，当储气罐或气动回路内的压力超过某气压溢流阀调定值时，溢流阀打开向外排气。当系统的气体压力在调定值以内时，溢流阀关闭；而当气体压力超过该调定值时，溢流阀打开。 2021/6/164843流量控制阀l 排气节流阀 安装在气动元件的排气口处，调节排入大气的流量，以此控制执行元件的运动速度。它不仅能调节执行元件的运动速度，还能起到降低排气噪声的作用。 2021/6/16485l 单向节流阀 气流正向流入时，起节流阀作用，调节执行元件的运动速度；气流反向流入时，起单向阀作用。 正向流入2021/6/16486本章小结本章小结 1气压传动的工作原理。 2气压传动系统的组成。 3气压传动的应用特点。 4气压传动和液压传动的区别。 5气压传动常用元件。 2021/6/16487 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！