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1、萍乡高等专科学校机电系萍乡高等专科学校机电系 联接部分联接部分 螺纹联接、键联接传动部分传动部分 带传动、链传动、齿轮传动 机械零件期中复习一、六个研究问题：一、六个研究问题： 1、工作原理、工作原理 2、失效形式、失效形式 3、常用材料、常用材料 4、承载能力计算、承载能力计算 5、参数选择、参数选择 6、结构设计、结构设计三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹矩形螺纹矩形螺纹用于联接用于联接用于传动用于传动1、螺纹的特点和应用、螺纹的特点和应用二、二、螺纹联接1）、螺栓联接：普通螺）、螺栓联接：普通螺用广泛）、铰制孔用螺栓联接用广泛）、铰制孔用螺栓联接2）. 双头螺栓联接
2、：常拆卸双头螺栓联接：常拆卸3）. 螺钉联接：被联接件之一较厚螺钉联接：被联接件之一较厚2、螺纹连接类型、螺纹连接类型3、单个螺栓强度计算、单个螺栓强度计算 1. 1.松螺栓强度计算：松螺栓强度计算：2. 2.仅受预紧力的螺栓强度计算：仅受预紧力的螺栓强度计算：（铰制孔螺栓强度计算）：铰制孔螺栓强度计算）： （1）普通螺栓联接（靠摩擦传力）力矩平衡条件：所需预紧力：圆周分布时： （2）铰制孔用螺栓联接（靠剪切传力）力矩平衡条件：受力最大的螺栓所受的工作剪力： 圆周分布时：（3）受轴向载荷FA的螺栓组联接5、螺纹联接防松螺纹联接防松1）螺纹联接防松的实质螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动
3、。在于限制螺旋副的相对转动。2）螺纹联接的防松按工作原理可分为三类：螺纹联接的防松按工作原理可分为三类： 1.摩擦防松；摩擦防松； 2.机械防松（直接锁住）；机械防松（直接锁住）； 3.不可拆卸防松（破坏螺纹副运动关系）。不可拆卸防松（破坏螺纹副运动关系）。4、预紧力预紧力1）预紧的目的：预紧的目的：防止联接松动、保证联接的紧密性。防止联接松动、保证联接的紧密性。2）控制预紧力的方法：控制预紧力的方法：控制应力或应变、控制拧紧控制应力或应变、控制拧紧力矩、控制拧紧力臂力矩、控制拧紧力臂6、螺纹联接的失效形式、螺纹联接的失效形式: 1、普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂、普通螺栓主要为螺纹部分发生断
4、裂 2、受剪螺栓主要为压溃和剪切、受剪螺栓主要为压溃和剪切7、螺纹联接的、螺纹联接的设计准则设计准则: 保证拉伸和剪切强度保证拉伸和剪切强度 FRFRFR2fF02fF02fF02fF02fF02fF0F0fzm=KfFRZ=6 m=2习题习题3-3：图为用：图为用12个个M24螺栓将两块螺栓将两块120mm6mm的的钢盖板和两根截面盖板和两根截面为120mm120mm的梁相的梁相连接。梁受拉力接。梁受拉力FR=50KN，摩擦系数，摩擦系数f。试校核螺栓的校核螺栓的强强度。螺栓材料度。螺栓材料为45钢（ （级）。）。解：习题3-7：解:800100FTFRFFRFFRFTFTFmax=FFR+
5、FTFFRR FT=T/100FR=F , T=850FFR=F=200 N, T=850F=170000 NmmFFR=FR/z=100 N , FT=T/zr=T/100=1700 NFmax=FR+FFR=1800 NF0fzm=KSFmaxF0= KSFmax/fzm=1.21800/0.18=14400 N取48钢，级，s=480Mpa,S=114Mpa,取螺栓直径M18，d1三、轴毂联（键联接）三、轴毂联（键联接）平键联接的强度校核失效形式：压溃（静联接）、磨损（动联接）计算公式：P50键的选择及平键的强度校核键的选择及平键的强度校核 (工作要求工作要求) 键的类型键的类型按轴径按
6、轴径 d选选键的键的b h选键长选键长L(标准标准 ; 短于轮毂寛度短于轮毂寛度) 表表2.平键的强度校核平键的强度校核压溃压溃挤压强度挤压强度 圆头圆头: =L-b平头平头: =L单圆头单圆头: =L-b/21.键的选择键的选择 静联接静联接LlT传递的转矩传递的转矩 Nmm d轴径轴径 mmKh/2h键的高度键的高度 mm l键的工作长度键的工作长度 mm 例：已知减速器中直齿圆柱齿轮和轴的材料都是锻钢，轴的直径d=100mm，所需传递的转矩T=3000Nm,齿轮轮毂长度为B=120mm，载荷有轻微冲击。试选择平键联接的尺寸并校核其强度。 解：1）根据d=100mm从手册标准中选取园头普通
7、平键（A型）,键宽b=28mm,键高h=16mm,根据B= 120mm,取键长L=110mm. 2）校核联接的强度键的工作长度: l=L-b=110-28=82mm 由表许用挤压应力： p=100 N/mm2 该平键联接的强度足够。四、四、 带传动带传动1.1.带传动的特点：带传动的特点： 结构简单，中心距大；传动平稳，结构简单，中心距大；传动平稳，能缓冲吸振；能缓冲吸振；传动比不稳定；传动比不稳定；过过载打滑保护作用。载打滑保护作用。2、带的弹性滑动、带的弹性滑动产生的原因带的弹性、松边与紧边拉力差定义由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动。弹性滑动的特点不可避免速度损失
8、，传动比不准确；带的磨损，效率降低弹性滑动的后果弹性滑动率3 3、带传动的失效形式和设计准则、带传动的失效形式和设计准则a a、失效形式：、失效形式：打滑；磨损；疲劳折断。打滑；磨损；疲劳折断。 b b、设计准则：、设计准则： 在保证带传动不打滑的前提下，最在保证带传动不打滑的前提下，最大限度地发挥带传动的工作能力，具有一大限度地发挥带传动的工作能力，具有一定的疲劳强度和寿命。定的疲劳强度和寿命。4 4、带的应力分析、带的应力分析五链传动五链传动1 1、链传动特点、链传动特点 （1 1）优点：）优点：平均传动比准确，无滑动平均传动比准确，无滑动 ；结构紧凑，轴上压力结构紧凑，轴上压力F FQ
9、Q小；小； 传动效率高传动效率高=98% =98% ；承载能力高承载能力高(100KW) (100KW) ；可传递远距离传动；可传递远距离传动；成本低。成本低。 （2 2）缺点：）缺点：瞬时传动比不恒定；瞬时传动比不恒定；传动不平稳传动不平稳 ；传动时有噪音、冲击传动时有噪音、冲击 ；对安装精度要求较高。对安装精度要求较高。2、滚子链的结构、滚子链的结构1、内链板、内链板 2、外链板、外链板 3、销轴、销轴 4、套筒、套筒 5、滚子、滚子3、链的运动不均匀性、链的运动不均匀性链条的平均速度：链传动的平均传动比：链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,作有规律的
10、周期性的波动。 链传动的瞬时传动比：4、失效形式：、失效形式： 1）、链板的疲劳破坏； 2）、链条铰链的磨损； 3）、滚子与套筒间的冲击破坏； 4）、销轴与套筒间的胶合；5、影响链传动使用寿命的因素：、影响链传动使用寿命的因素：a、齿数z1:b、节距p：c、中心距a：d、传动比i：e、转速n1：链传动的平均传动比：链传动的平均传动比： 链传动的瞬时传动比：链传动的瞬时传动比：运动不均匀，由水平、垂直加速度和啮合运动不均匀，由水平、垂直加速度和啮合冲击引起动载荷。冲击引起动载荷。滚子链的结构：滚子链的结构： 内链板、外链板、内链板、外链板、 销轴、套筒、滚子销轴、套筒、滚子六六 齿轮传动齿轮传动
11、1 1、齿轮传动的特点：、齿轮传动的特点： 功率、速度范围广功率、速度范围广 效率高效率高; ; 结构紧凑结构紧凑; ; 工作寿命长工作寿命长; ; 传动比准确传动比准确 2、齿轮传动的分类：、齿轮传动的分类： 开式传动：开式传动：润滑差，常用于低精度、低速传动；润滑差，常用于低精度、低速传动； 闭式传动：闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，精度高。齿轮置于封闭严密的箱体内，精度高。润滑及防护条件好。润滑及防护条件好。3、 轮齿的失效形式1 1）、轮齿折断）、轮齿折断2 2）、齿面点蚀）、齿面点蚀3 3）、齿面磨损）、齿面磨损4 4）、齿面胶合）、齿面胶合5 5）、齿面塑性变形）、齿面塑性变形
12、弯曲折断点蚀胶合磨损塑性变形齿轮的失效形式齿轮的失效形式。 对软齿面齿轮对软齿面齿轮：按接触疲劳强度设计，：按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核，按弯曲疲劳强度校核， 对硬齿面齿轮对硬齿面齿轮：按弯曲疲劳强度设计，：按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核。按接触疲劳强度校核。 对开式齿轮对开式齿轮：只按弯曲疲劳强度设计，：只按弯曲疲劳强度设计，然后将模数放大然后将模数放大10101515，4、齿轮传动的计算准则、齿轮传动的计算准则5、常用齿轮材料a.a.功能要求：功能要求：功率、可靠度、质量、环境功率、可靠度、质量、环境b.b.工艺要求：工艺要求：毛坯选择；热处理方式毛坯选择；热处理方式c.
13、c.硬度选择：硬度选择：* *软齿面硬度软齿面硬度 350HBS350HBS； * *软齿面齿轮软齿面齿轮HBSHBS1 1-HBS-HBS2 2 30305050 * * 避免胶合的合适配对：避免胶合的合适配对： 软软软；软软；软硬；硬硬；硬硬。硬。齿轮材料的选择原则齿轮材料的选择原则基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。 常用齿轮材料常用齿轮材料 钢钢 45 45 （正火、调质、表面淬火）（正火、调质、表面淬火） 40Cr 40Cr（调质、表面淬火）（调质、表面淬火） 20Cr 20Cr、20CrMnTi20CrMnTi（渗碳淬火）（渗碳淬火） 铸钢铸钢 ZG310-5100ZG310-5100 铸铁铸铁 HT300HT300、QT500-10QT500-10 有色金属有色金属： 铜合金、铝合金铜合金、铝合金 非金属非金属：夹布塑胶、尼龙夹布塑胶、尼龙6 6、接触疲劳强度公式、接触疲劳强度公式校核公式
