這是一個關(guān)于機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識PPT，主要介紹機(jī)構(gòu)的組成及其自由度的計算、機(jī)構(gòu)的運動分析、機(jī)構(gòu)的力分析和機(jī)器動力學(xué)分析、常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計、機(jī)構(gòu)的選型與組合。廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 緒論一、本課程研究的對象及內(nèi)容 1． 研究對象機(jī)械應(yīng)用實例：內(nèi)燃機(jī)機(jī)械 是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。機(jī)構(gòu) 是指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。機(jī)器 是指一種執(zhí)行機(jī)械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息 緒論（1）機(jī)構(gòu)指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。如常見的機(jī)構(gòu)有帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等等（2）機(jī)器是指一種執(zhí)行機(jī)械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息。 由實例可看出，各種機(jī)器的主要組成部分都是各種機(jī)構(gòu)。所以可以說，機(jī)器乃是一種可用來變換或傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)組合體。（3）機(jī)器的結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的機(jī)器由如下三個部分組成： 原動件—傳動部分—執(zhí)行部分 現(xiàn)代機(jī)器一般由如下四個部分組成 原動件—傳動部分—執(zhí)行部分 緒論 2．研究內(nèi)容 1） 機(jī)構(gòu)的組成及其自由度的計算 2）機(jī)構(gòu)的運動分析 3）機(jī)構(gòu)的力分析和機(jī)器動力學(xué)分析，歡迎點擊下載機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識PPT哦。

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廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 緒論一、本課程研究的對象及內(nèi)容 1． 研究對象機(jī)械應(yīng)用實例：內(nèi)燃機(jī)機(jī)械 是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。機(jī)構(gòu) 是指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。機(jī)器 是指一種執(zhí)行機(jī)械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息 緒論（1）機(jī)構(gòu)指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。如常見的機(jī)構(gòu)有帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等等（2）機(jī)器是指一種執(zhí)行機(jī)械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息。 由實例可看出，各種機(jī)器的主要組成部分都是各種機(jī)構(gòu)。所以可以說，機(jī)器乃是一種可用來變換或傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)組合體。（3）機(jī)器的結(jié)構(gòu)   傳統(tǒng)的機(jī)器由如下三個部分組成： 原動件—傳動部分—執(zhí)行部分 現(xiàn)代機(jī)器一般由如下四個部分組成 原動件—傳動部分—執(zhí)行部分 緒論 2．研究內(nèi)容 1） 機(jī)構(gòu)的組成及其自由度的計算 2） 機(jī)構(gòu)的運動分析 3）機(jī)構(gòu)的力分析和機(jī)器動力學(xué)分析 4）常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計 5）機(jī)構(gòu)的選型與組合* 3．學(xué)習(xí)的目的 為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識大好基礎(chǔ) 為畢業(yè)設(shè)計提供機(jī)械設(shè)計知識 4．掌握本課程的特點 本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其最顯著的特點是基礎(chǔ)理論與工程實際的結(jié)合。 緒論二、械設(shè)計基本要求和一般程序 1.機(jī)器應(yīng)該滿足的基本要求 (1)使用性要求 實現(xiàn)預(yù)定的功能，滿足運動和動力性能的要求）（功能性要求） (2)經(jīng)濟(jì)性要求 這是一個綜合性指標(biāo)，表現(xiàn)在設(shè)計制造和使用兩個方面。提高設(shè)計制造的經(jīng)濟(jì)性的途徑有三條：1）使產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化；2）運用現(xiàn)代化設(shè)計制造方法；3）科學(xué)管理。提高使用經(jīng)濟(jì)性的途徑有四條：1）提高機(jī)械化、自動化水平；2）提高機(jī)械效率；3）延長使用壽命；4）防止無意義的損耗。 (3)安全性要求 有三個含義：1）設(shè)備本身不因過載、失電以及其它偶然因素而損壞；2）切實保障操作者的人身安全（勞動保護(hù)性）；3）不會對環(huán)境造成破壞。 緒論 (4)工藝性要求 這包含兩個方面1）裝配工藝性2）零件加工工藝性。 (5)可靠性要求 要求機(jī)械系統(tǒng)在預(yù)定的環(huán)境條件下和壽命期限內(nèi)，具有保持正常工作狀態(tài)的性能，這就稱為可靠性。 2.機(jī)械零件設(shè)計的基本準(zhǔn)則及一般步驟 (1)根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類型及結(jié)構(gòu)型式，并擬定計算簡圖。 (2)分析作用在零件上的載荷（拉、壓力，剪切力）。 (3)根據(jù)零件的工作條件，按照相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則，確定許用應(yīng)力。 緒論 (4)分析零件的主要失效形式，按照相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則，確定零件的基本尺寸。 (5)按照結(jié)構(gòu)工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)及其尺寸。 (6)繪制零件的工作圖，擬定必要的技術(shù)條件，編寫計算說明書。 機(jī)械工程系 第一章平面機(jī)構(gòu)運動簡圖及自由度 §1-1 平面機(jī)構(gòu)的組成   1.構(gòu)件 從運動角度來看，任何機(jī)器（或機(jī)構(gòu)）都是由許多獨立運動單元體組合而成的，這些獨立運動單元體稱為構(gòu)件。 從加工制造角度來看，任何機(jī)器（或機(jī)構(gòu)）都是由許多獨立制造單元體組合而成零件，這些獨立制造單元體稱為零件。 構(gòu)件可以是一個零件；也可以是由一個以上的零件組成。圖示內(nèi)燃機(jī)中的連桿就是由單獨加工的連桿體、連桿頭、軸瓦、螺桿、螺母、軸套等零件組成的。這些零件分別加工制造，但是當(dāng)它們裝配成連桿后則作為一個整體運動，相互之間不產(chǎn)生相對運動。 §1-1 平面機(jī)構(gòu)的組成 2.運動副 1）運動副定義 機(jī)構(gòu)中各個構(gòu)件之間必須有確定的相對運動，因此，構(gòu)件的連接既要使兩個構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運動，這種直接接觸的活動連接稱為運動副。 2） 運動副的分類 （1）按兩個構(gòu)件運動關(guān)系分為平面運動副和空間運動副 （2）按其接觸形式分：高副點線接觸的運動副 低副面接觸的運動副。 （3）按其相對運動形式分 轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副或鉸鏈）移動副、螺旋副、球面副。 §1-1 平面機(jī)構(gòu)的組成 3.機(jī)構(gòu)具有固定構(gòu)件的運動鏈稱為機(jī)構(gòu)。機(jī) 架機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件；一般機(jī)架相對地面固定不動，原動件： 按給定已知運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件；從動件 機(jī)構(gòu)中其余活動構(gòu)件。其運動規(guī)律決定于原動件的運動規(guī)律和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。 機(jī)構(gòu)常分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)兩類，其中平面機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛 §1-2 平面機(jī)構(gòu)運動簡圖一、用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運動副的相對位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡圖。二、繪制： 1、運動副的符號轉(zhuǎn)動副： 2、構(gòu)件符號： 3、機(jī)構(gòu)運動簡圖的繪制，（模型，鄂式破碎機(jī)） 1）分析機(jī)構(gòu)，觀察相對運動； 2）找出所有的構(gòu)件與運動副； 3）選擇合理的位置，即能充分反映機(jī)構(gòu)的特性； 4）確定比例尺， 5）用規(guī)定的符號和線條繪制成間圖。（從原動件開始畫） 【例2-1】如圖2-6所示為以顎式碎礦機(jī)。當(dāng)曲軸2繞其軸心O連續(xù)轉(zhuǎn)動時，動顎板3作往復(fù)擺動，從而將處于動顎板3和固定顎板6之間的礦石7軋碎。試?yán)L制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。 解：（1）運動分析右圖所示 此碎礦機(jī)由原動件曲軸2 （構(gòu)件1為固裝于曲軸2 上的飛輪）、動顎板3、擺桿4、機(jī)架5等4個構(gòu)件組成，固定顎板6是固定安裝在機(jī)架上的。 曲軸2于機(jī)架5在O點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副（即飛輪的回轉(zhuǎn)中心）；曲軸2與動顎板3也構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，其軸心在A點（即動顎板繞曲軸的回轉(zhuǎn)幾何中心）；擺桿4分別與動顎板3和機(jī)架5在B、C兩點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。其運動傳遞為：電機(jī) 皮帶 曲軸 動顎板 擺桿所以，其機(jī)構(gòu)原動件為曲軸，從動件為擺桿、構(gòu)件3、機(jī)架5共同構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（2）按圖量取尺寸，選取合適的比例尺，確定O、A、B、C四個轉(zhuǎn)動副的位置，即可繪制出機(jī)構(gòu)運動簡圖。最后標(biāo)出原動件的轉(zhuǎn)動方向。由圖可以看出，O、C在同一垂直線上。量取OA=3mm，AB=25mm，BC=14mm，OC=22mm. §1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架所能有的獨立運動的數(shù)目。一、計算機(jī)構(gòu)自由度（設(shè)n個活動構(gòu)件，PL個低副，PH個高副） F=3n-2PL-PH 二、機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件 （原動件數(shù)>F，機(jī)構(gòu)破壞）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) F=3*3-2*4-0=1 原動件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度鉸鏈五桿機(jī)構(gòu) F=3*4-2*5-0=2 原動件數(shù)機(jī)構(gòu)自由度原動件數(shù)<機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)運動不確定（任意亂動） 機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)，既機(jī)構(gòu)有多少個自由度，就應(yīng)該給機(jī)構(gòu)多少個原動件。三、計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的問題 1．復(fù)合鉸鏈 三個或三個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成共軸線轉(zhuǎn)動副的鉸鏈，我們稱為復(fù)合鉸鏈（如圖所示）。 若有m個構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，則 復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動副數(shù)應(yīng)為（m-1）個。 2．局部自由度 機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件具有局部的、不影響其它構(gòu)件運動的自由度，同時與輸出運動無關(guān)的自由度我們稱為局部自由度。對于含有局部自由度的機(jī)構(gòu)在計算自由度時，不考慮局部自由度。如圖凸輪機(jī)構(gòu)： 如認(rèn)為：F=3x3-2x3-1=2 是錯誤的。 n=2，Pl=2，Ph＝1， 由公式得：F=3x2-2x2-1=1。 （3）虛約束： 在特殊的幾何條件下，有 些約束所起的限制作用是 重復(fù)的，這種不起獨立限 制作用的約束稱為虛約束。 廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系 第二章 平面連桿機(jī)構(gòu) 一、定義： 若干構(gòu)件通過低副（轉(zhuǎn)動副或移 動副）聯(lián)接所組成 的機(jī)構(gòu)稱作連桿機(jī)構(gòu)。 連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對運動是平面 運動還是空間運動，連桿機(jī)構(gòu)又可以分為 平面連桿機(jī)構(gòu)和空 間連桿機(jī)構(gòu)。 平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用平面低副（轉(zhuǎn)動副和移動 副）聯(lián)接而成的平面機(jī)構(gòu)，用以實現(xiàn)運動的傳遞、變換和傳 送動力。 § 2.1 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用 在此機(jī)構(gòu)中，AD固定不動，稱為機(jī)架；AB、CD兩構(gòu)件與機(jī)架組成轉(zhuǎn)動副，稱為連架桿；BC稱為連桿。在連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄，而只能在一定角度范圍內(nèi)擺動的構(gòu)件稱為搖桿。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型 根據(jù)機(jī)構(gòu)中有無曲柄和有幾個曲柄，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)又有三種基本形式： 1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿中一個為曲柄而另一個為搖桿的機(jī)構(gòu)。雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)當(dāng)曲柄為原動件時，可將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動，如圖中的雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)； 反之，當(dāng)搖桿為原動件時，可將搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)變?yōu)榍�柄的整周轉(zhuǎn)動，如圖所示的縫紉機(jī)踏板。 2．雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)。可將原動曲柄的等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動曲柄的等速或變速轉(zhuǎn)動，如圖所示的慣性篩驅(qū)動機(jī)構(gòu)； 如雙曲柄機(jī)構(gòu)的相對兩桿平行 且相等時，則成為平行四邊形機(jī)構(gòu)，如圖所示。注意：平行四邊形機(jī)構(gòu)在運動過程中，當(dāng)兩曲柄與機(jī)架共線時，在原動件轉(zhuǎn)向不變、轉(zhuǎn)速恒定的條件下，從動曲柄會出現(xiàn)運動不確定現(xiàn)象�？梢栽跈C(jī)構(gòu)中添加飛輪或使用兩組相同機(jī)構(gòu)錯位排列。 3．雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿都是搖桿的機(jī)構(gòu)，如圖所示的鶴式起重機(jī)構(gòu)，保證貨物水平移動。 二、機(jī)構(gòu)的演化機(jī)構(gòu)的演化方法有三種：1）通過改變構(gòu)件的形狀和相對尺寸進(jìn)行演化，如圖2—8的演化；2）通過改變運動副尺寸進(jìn)行演化；3）通過選用不同構(gòu)件作為機(jī)架進(jìn)行演化。 1．滑塊機(jī)構(gòu)如圖所示，當(dāng)構(gòu)件1能整周回轉(zhuǎn)成為曲柄時，該機(jī)構(gòu)稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；否則該機(jī)構(gòu)稱為擺桿滑塊機(jī)構(gòu)。 2．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在圖a所示的對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若改取構(gòu)件1為機(jī)架，則機(jī)構(gòu)演化為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。圖 b。 3．曲柄搖塊與曲柄轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)在圖a中若改取構(gòu)件2為機(jī)架，當(dāng)l1< l2時，隨構(gòu)件1的轉(zhuǎn)動，滑塊3只在一定角度范圍內(nèi)擺動，該構(gòu)件稱為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)；當(dāng)l1> l2時，則滑塊3可作整周轉(zhuǎn)動，我們稱為曲柄轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)。 4．移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)在圖 a中，如取滑塊3為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)演化成移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) §2.3四桿機(jī)構(gòu)特性 一、四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式的區(qū)別在于它的連架桿是否為曲柄。而且一般原動件為曲柄 。而在四桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，取決于機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對尺寸關(guān)系。 設(shè)a350）（是發(fā)展趨勢） 20Cr，20CrMnTi，40Cr，30CrMoAlA，表面淬火，滲碳淬火，氮化和氰化，先切齒→表面硬化→磨齒精切齒形→5、6級適合于高速、重載及精密機(jī)械（如精密機(jī)床、航空發(fā)動機(jī)等） 2、鑄鐵——脆、機(jī)械強(qiáng)度，抗沖擊和耐磨性較差，但抗膠合和點蝕能力較強(qiáng)，用于工作平穩(wěn)、低速和小功率場合。鑄鐵：灰鑄鐵；球墨鑄鐵——有較好的機(jī)械性能和耐磨性 3、非金屬材料——工程塑料（ABS、尼龍）、夾布膠木 §6.9 直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計一、受力分析 在不計及齒面摩擦力時，即為作用于齒面法線方向上的法向載荷Fn。漸開線齒形任何一點上的法線均與基圓相切，如圖所示。則小齒輪名義轉(zhuǎn)距T為二、計算載荷考慮原動機(jī)和工作機(jī)的不平穩(wěn)，輪齒嚙合時產(chǎn)生的動載荷， 應(yīng)對名義載荷進(jìn)行修正 Fnc=KFn 系數(shù)K可由表6-7查得 。三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算——防止彎曲疲勞折斷其依據(jù)是材料力學(xué)中的懸臂梁的應(yīng)力分析。齒根上的彎矩最大，輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度齒根處最弱 即 校核公式 設(shè)計公式 YFa——齒形系數(shù)，只與齒形有關(guān) 令 ——齒寬系數(shù) 四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算 直齒圓柱齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計算是防止齒面點蝕破壞的計算方法，其理論依據(jù)是兩平行圓柱體的接觸應(yīng)力理論 接觸應(yīng)力 對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪， ， ， 校核公式 設(shè)計公式 五、齒輪傳動強(qiáng)度計算說明 1、彎曲強(qiáng)度計算，要求， ， ）對大小齒輪，其它參數(shù)均相同只有 不同，應(yīng)將其中較大者代入計算。 2、接觸強(qiáng)度計算公式中， ，許用值取小的。 3、輪齒面——按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 硬齒面——按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 六、參數(shù)選擇 1、齒數(shù)Z1 閉式軟齒面齒輪（點蝕）→Z1可取多一些（20~40 閉式硬齒面齒輪（彎曲疲勞）→a一定時，宜取Z1少 一些（使m↑），Z1=17~20 2、許用彎曲應(yīng)力 3、許用接觸應(yīng)力 4、傳動比單級閉式傳動，一般取 （直齒）、 （斜齒 §6.10 斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計 一．齒面形成及嚙合特點 斜齒圓柱齒輪齒面形成的原理與直齒輪相似，所不同的是直線 與軸線不平行，而有一個夾角 嚙合特點： 1）當(dāng)兩直齒輪嚙合時，其齒面接觸線是與整個齒輪軸線平行的直線。因此，直齒輪嚙合時，整個齒寬同時進(jìn)入和退出嚙合，所以容易引起沖擊、振動和噪聲，從而影響傳動的平穩(wěn)性，不適宜于高速傳動。 2）當(dāng)兩斜齒輪嚙合時，由于輪齒的傾斜，一端先進(jìn)入嚙合，另一端后進(jìn)入嚙合，其接觸線由短變長，再由長變短，極大地降低沖擊、振動和噪聲，改善了傳動的平穩(wěn)性。相對于直齒輪而言更適合高速傳動。 3）斜齒圓柱齒輪相對于直齒圓柱齒輪而言，可以增大重合度、降低根切齒數(shù)，可以提高齒輪承載能力，減小結(jié)構(gòu)尺寸。 二、斜齒輪的基本參數(shù)及尺寸計算 1．法面模數(shù)與端面模數(shù) 由上面兩式可以得到 所以 一般 2．法面壓力角與端面壓力角 3．法面、端面齒高系數(shù)與頂隙系數(shù) 式中 、 為標(biāo)準(zhǔn)值。三．斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算 見教材表(6-13)。其中特別要注意：公式中的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。 四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù) 為確定當(dāng)量齒數(shù)，如圖所示。過斜齒輪分度圓上C點，作斜齒輪法面剖面，得到一橢圓。該剖面上C點附近的齒型可以視為斜齒輪的法面齒型。以橢圓上點C的曲率半徑作為虛擬直齒輪的分度圓半徑，并設(shè)該虛擬直齒輪的模數(shù)和壓力角分別等于斜齒輪的法面模數(shù)和壓力角，該虛擬直齒輪即為當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)即為當(dāng)量齒數(shù)。 五、斜齒圓柱齒輪傳動正確嚙合條件 §6.11 直齒圓錐齒輪傳動 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)主要用來傳遞兩相交軸之間的運動和動力， 如圖6-44。圓錐齒輪的輪齒是分布在一個截錐體上的， 一對圓錐齒輪兩軸之間的夾角可根據(jù)傳動的需要來決定。但通常情況下，工程上多采用的是 的傳動 一、直齒圓錐齒輪齒廓的形成 錐齒輪的齒廓是發(fā)生面S在基圓錐上作純滾動時形成的，發(fā)生面上K點將在空間展開成一漸開線AK。顯然，漸開線是在以錐頂O為中心，錐距R為半徑的球面上。 背錐是過錐齒輪的大端，其母線與錐齒輪分度圓錐母線垂直的圓錐。 將兩錐齒輪大端球面漸開線齒廓向兩背錐上投影，得到近似漸開線齒廓。接下來將兩背錐展成兩扇形齒輪，設(shè)想把扇形齒輪補足成一個完整的圓柱齒輪。該假想的圓柱齒輪稱作圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪 齒數(shù)稱作圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)，用 表示 四、直齒圓錐齒輪傳動的參數(shù)及幾何尺寸 1．基本參數(shù) 壓力角一般為 圓錐齒輪傳動的傳動比為 2．幾何參數(shù)計算 書表6-15 6.12 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑一、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、齒輪軸 當(dāng)齒輪的齒根直徑與軸徑很接近時，如圖，可以將齒輪與軸作成一體的，稱為齒輪軸 2、實體式齒輪 齒頂圓直徑小于160mm （當(dāng)輪緣內(nèi)徑D與輪轂外徑相差不大時，而輪轂長度要大于等于1.6倍的軸徑尺寸）時可以采用這種實體式結(jié)構(gòu)，如圖所示 3、腹板式結(jié)構(gòu) 當(dāng)直徑大于160mm時，為了減輕重量，節(jié)約材料，同時由于不易鍛出輻條，常采用腹板式結(jié)構(gòu) 4、對于齒輪齒頂圓直徑小于500mm的齒輪，一般采用鍛或鑄造輪輻式 二、齒輪傳動潤滑 1、潤滑方法及油量選擇開式齒輪傳動速度較低，一般采用潤滑脂或定時滴油潤滑。閉式齒輪傳動常利用浸油法或噴油法潤滑： 1）浸油法：大齒輪浸入一個齒高，對于多級齒輪傳動的高速級，可以采用帶油輪。由于大齒輪或帶油輪可以將油帶起，濺落到被潤滑處，也稱為飛濺潤滑。此時要求齒輪線速度不高于。對于單級，每傳遞1Kw功率約需要0.35L或更多的油量，多級傳動可以按比例（級數(shù)）增加。 2）噴油潤滑：在線速度超過上述數(shù)值使用時，要求齒輪寬度大時增加噴嘴的數(shù)目。在節(jié)圓線速度不大于時，直接由進(jìn)入嚙合的一側(cè)向嚙合處噴油。油量按10mm齒寬用0.45L/min或者每千瓦用8.5L/s來計算，噴油壓力一般為0.01～0.2MPa。對于非金屬齒輪，載荷較小時可以不進(jìn)行潤滑。有時也可加入適量油以改善摩擦性能，提高承載能力，或改善材料使其具有自潤滑能力。 2）潤滑劑的選擇潤滑劑有三大類：（1）液體潤滑劑（常用）（2）潤滑脂：用于低速傳動，無法使用液體潤滑劑時使用。（3）固體潤滑劑：其使用取決于使用條件及工藝水平。 第七章 蝸桿傳動 §7.1 蝸桿傳動 的類型和特點 蝸桿傳動是由蝸桿和蝸輪組成。常用于交錯軸∑＝90°的兩軸之間傳遞運動和動力。一般蝸桿為主動件，作減速運動。 一、蝸桿傳動的特點 與齒輪傳動相比較，蝸桿傳動具有傳動比大，在動力傳遞中傳動比在8～100之間，在分度機(jī)構(gòu)中傳動比可以達(dá)到 1000；傳動平穩(wěn)、噪聲低；結(jié)構(gòu)緊湊；在一定條件下可以實現(xiàn)自鎖等優(yōu)點而得到廣泛使用。 但蝸桿傳動有效率低、發(fā)熱量大和磨損嚴(yán)重，渦輪齒圈部分經(jīng)常用減磨性能好的有色金屬（如青銅）制造，成本高等缺點。二、蝸桿傳動的類型 按蝸桿分度曲面的形狀不同，蝸桿傳動可以分為：圓柱蝸桿傳動（如圖a）、環(huán)面蝸桿傳動（如圖b）、錐蝸桿傳動（如圖c）三種類型。 1、圓柱蝸桿傳動 圓柱蝸桿傳動可以分為普通圓柱蝸桿傳動和圓弧圓 柱蝸桿傳動 普通圓柱蝸桿傳動根據(jù)齒廓曲線主要分為三種： 阿基米德圓柱蝸桿（ZA蝸桿） 漸開線圓柱蝸桿（ZI蝸桿） 法向直廓圓柱蝸桿（ZN蝸桿） 本章只討論阿基米德圓柱蝸桿，加工時，梯形車刀切削刃的頂平面通過蝸桿軸線，在軸向剖面具有直線齒廓，法向剖面N-N上齒廓為外凸線，端面上齒廓為阿基米德螺線。這種蝸桿切制簡單，但難以用砂輪磨削出精確齒形，精度較低。 §7.2 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸 如圖所示，在中間平面上，普通圓柱蝸桿傳動就相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動故此，在設(shè)計蝸桿傳動時，均取中間平面上的參數(shù)（如模數(shù)、壓力角）和尺寸（如齒頂圓、分度圓等）為基準(zhǔn)，并沿用齒輪傳動的計算關(guān)系， 一、主要參數(shù) 1、模數(shù)m和壓力角 蝸桿傳動的尺寸計算與齒輪傳動一樣，也是以模數(shù)m作為計算的主要參數(shù)。在中間平面內(nèi)蝸桿傳動相當(dāng)于齒輪和齒條傳動，蝸桿的軸向模數(shù)和軸向壓力角分別與渦輪的端面模數(shù)和端面壓力角相等，為此將此平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見書中所附表格，標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20° 。 2、蝸桿頭數(shù)z1和傳動比 蝸桿頭數(shù)z1可根據(jù)要求和的傳動比和效率來選定。單頭蝸桿傳動的傳動比可以較大，但效率較低。如果要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過多，又會給加工帶來困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。 通常蝸桿為主動件，蝸桿與蝸輪之間的傳動比為 其中：z2為蝸輪的齒數(shù) 3、導(dǎo)程角γ 蝸桿的直徑系數(shù)q和蝸桿頭數(shù)z1選定之后，蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角γ也就確定了 4、蝸桿的分度圓直徑d1 在蝸桿傳動中，為了保證蝸桿與配對蝸輪的正確嚙合，常用與蝸桿相同尺寸的蝸輪滾刀來加工與其配對的渦輪。這樣，只要有一種尺寸的蝸桿，就需要一種對應(yīng)的蝸輪滾刀。對于同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，因而對每一模數(shù)就要配備很多蝸輪滾刀。顯然，這樣很不經(jīng)濟(jì)。 為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1 ，而把比值 稱為蝸桿直徑系數(shù)。 5、蝸桿傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距 §7.3蝸桿傳動的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)一、蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則 和齒輪傳動一樣，蝸桿傳動的失效形式主要有：膠合、磨損、疲勞點蝕和輪齒折斷等。由于蝸桿傳動嚙合面間的相對滑動速度較大，效率低，發(fā)熱量大，再潤滑和散熱不良時，膠合和磨損為主要失效形式。 蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則為：閉式蝸桿傳動按蝸輪輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計計算，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核，并進(jìn)行熱平衡驗算；開式蝸桿傳動，按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計。 二、蝸桿和蝸輪材料 由失效形式知道，蝸桿、蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，更重要的是具有良好的磨合（跑合）、減磨性、耐磨性和抗膠合能力等。 蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成：一般不太重要的低速中載的蝸桿，可采用40、45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 。高速重載蝸桿常用15Cr或20Cr、20CrMnTi等，并經(jīng)滲碳淬火 。 蝸輪材料為鑄造錫青銅（ZCuSn10P1，ZCuSn5Pb5Zn5），鑄造鋁鐵青銅（ZCuAl1010Fe3）及灰鑄鐵（HT150、HT200）等。錫青銅耐磨性最好，但價格較高，用于滑動速度大于3m/s的重要傳動； 鋁鐵青銅的耐磨性較錫青銅差一些，但價格便宜，一般用于滑動速度小于4m/s的傳動；如果滑動速度不高（小于2m/s），對效率要求也不高時，可以采用灰鑄鐵 §7.3蝸桿傳動的強(qiáng)度計算一、受力分析 1、蝸輪轉(zhuǎn)向判斷 蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)向關(guān)系可以用“主動輪左（右）手法則”判斷，即蝸桿為右（左）旋時用右（左）手，并以四指彎曲方向表示蝸桿轉(zhuǎn)向，則拇指所指的反方向為蝸輪上節(jié)點的速度方向。 2、輪齒上的作用力 蝸桿傳動的受力與斜齒圓柱齒輪相似，弱不計齒面間的摩擦力蝸桿作用于蝸輪齒面上的法向力Fn2在節(jié)點C處可以分解成三個互相垂直的分力 二、強(qiáng)度計算 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算公式和斜齒圓柱齒輪相 似，也是以節(jié)點嚙合處的相應(yīng)參數(shù)歹徒赫茲公式導(dǎo)出的。 當(dāng)用青銅蝸輪和鋼蝸桿配用時，蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度 校核公式為： 設(shè)計公式為： K為載荷系數(shù)，一般取K=1.1～1.3。當(dāng)載荷平穩(wěn)， 蝸桿圓周速度小于3m/s，7級以上精度時取小值，否則取大值。 §7.5 蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算 一、傳動效率 閉式蝸桿傳動的總效率包括：輪齒嚙合效率、軸承摩擦效率（0.98～0.995）和攪油損耗效率（0.96～0.99），即： = 當(dāng)蝸桿主動時，可近似按螺旋副的效率 閉式傳動，當(dāng)z1＝1時，＝0.7～0.75；當(dāng)z1＝2時，＝0.75～0.82；當(dāng)z1＝4時，＝0.87～0.92；自鎖時<0.5 開式傳動，當(dāng)z1＝1、2時，＝0.6～0.7； 二、潤滑 由于蝸桿傳動時的相對滑動速度大、效率低、發(fā)熱量大，故潤滑特別重要。 對于閉式蝸桿傳動，根據(jù)工作條件和滑動速度參考表格中推薦值選定潤滑油和潤滑方式。 當(dāng)采用油池潤滑時，在攪油損失不大的情況下，應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠土�，以利于形成動壓油膜，且有助于散熱。對于下置式或�?cè)置式蝸桿傳動，浸油深度應(yīng)為蝸桿的一個齒高；當(dāng)蝸桿圓周轉(zhuǎn)速大于4m/s時，為減少攪油損失，常將蝸桿上置，其浸油深度約為蝸輪外徑的三分之一。 三、熱平衡計算 由于蝸桿傳動效率較低，發(fā)熱量大，潤滑油溫升增加， 粘度下降，潤滑狀態(tài)惡劣，導(dǎo)致齒面膠合失效。所以對 連續(xù)運轉(zhuǎn)的蝸桿傳動必須作熱平衡計算。 摩擦損耗功率為 箱體外壁散發(fā)的熱量折合的相當(dāng)功率為 熱平衡的條件是： 即 為箱體表面散熱系數(shù)，一般�。�8.5～17.5W/(m2·°C) A為箱體散熱面積（m2） 第九章 螺紋聯(lián)接和螺旋傳動 §9.1 常用螺紋一、螺紋的形成 把一銳角為ψ的直角三角形繞到一直徑為d的圓柱體上，繞時底邊與圓柱底邊重合，則斜邊就在圓柱體上形成一條空間螺旋線。 如用一個平面圖形K（如三角形）沿螺旋線運動并使K平面始終通過圓柱體軸線YY-這樣就構(gòu)成了三角形螺紋。同樣改變平面圖形K，同樣可得到矩形、梯形、鋸齒形、圓弧形（管螺紋） 二、螺紋種類 三、螺紋的主要參數(shù) 1.大徑d（D）：螺紋的最大直徑在標(biāo)準(zhǔn)中也作公稱直徑。 2.小徑d1(D1) ：即螺紋的最小直徑 3.中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想圓柱面的直徑，近似等于螺紋的平均直徑d2≈0.5(d+d1) 4.螺距P——相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上對應(yīng)兩點間的軸向距離 5.導(dǎo)程（S）——同一螺旋線上相鄰兩牙在中徑圓柱面的母線上的對應(yīng)兩點間的軸向距離 6.線數(shù)n——螺紋螺旋線數(shù)目，一般為便于制造n≤4 螺距、導(dǎo)程、線數(shù)之間關(guān)系：L=nP 7.螺旋升角ψ ：中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 8 .牙型角α ：螺紋牙型兩側(cè)邊的夾角。四、常用螺紋特點應(yīng)用 1、三角形螺紋（普通螺紋） 牙型角為60º ，可以分為粗牙和細(xì)牙，粗牙用于一般聯(lián)接；與粗牙螺紋相比，細(xì)牙由于在相同公稱直徑時，螺距小，螺紋深度淺，導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，宜用于薄壁零件和微調(diào)裝置。 2、管螺紋 多用于有緊密性要求的管件聯(lián)接，牙型角為55º，公稱直徑近似于管子內(nèi)徑，屬于細(xì)牙三角螺紋。 3、梯形螺紋 牙型角為30º，是應(yīng)用最為廣泛的傳動螺紋。 4、鋸齒型螺紋 兩側(cè)牙型角分別為3º和30º，3º的一側(cè)用來承受載荷，可得到較高效率；30º一側(cè)用來增加牙根強(qiáng)度。適用于單向受載的傳動螺紋。 5、矩形螺紋 牙型角為0º，適于作傳動螺紋 §9.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖 一、矩形螺紋 螺旋副是由外螺紋（螺桿）和內(nèi)螺紋組成的運動副，經(jīng)過簡化可以看作推動滑塊（重物）沿螺紋表面運動（如圖所示）將矩形螺紋沿中徑d2處展開得一傾斜角為λ（即螺紋升角）的斜面，斜面上的滑塊代表螺母，螺母和螺桿的相對運動可以看作滑塊在斜面上的運動。 滑塊在斜面上等速上升時。當(dāng)量摩擦角滑塊沿斜面等速下降時，摩擦力向上 由公式可知，若λ≤ ，說明此時無論軸向載荷有多大，滑塊（即螺母）都不能沿斜面運動，這種現(xiàn)象稱為自鎖螺旋副的效率 §9.3 螺紋聯(lián)接的基本類型和及預(yù)緊和防松一、螺紋聯(lián)接主要類型 1、螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接——被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡單，裝折方便，可多個裝拆，應(yīng)用較廣。 2、雙頭螺栓聯(lián)接——螺桿兩端無釘頭，但均有螺紋，裝配時一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而被聯(lián)接件之一較厚時。折裝時只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。 3、螺釘聯(lián)接螺釘聯(lián)接——適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況。 4、緊定螺釘聯(lián)接——擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對位置�？蓚鬟f不大的軸向力或扭 二、標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件 1．螺栓螺栓的頭部有各種不同形狀，但是我們最常見的是六角頭，為了滿足工程上的不同需要，六角頭又有標(biāo)準(zhǔn)六角頭和小六角頭。一般情況下我們使用標(biāo)準(zhǔn)六角頭，在空間尺 寸受到限制的地方使用小六角頭螺栓。但是，小六角頭螺栓的支承面積較小，如果用于經(jīng)常拆卸的場合時，螺栓頭的棱角也易于磨圓。 2．雙頭螺柱 雙頭螺柱的兩端都制有螺紋，兩端的螺紋可以相同，也可以不同。其安裝方式是一端旋入被聯(lián)接件的螺紋孔中，另一端用來安裝螺母。 3. 螺釘 螺釘?shù)念^部有各種形狀。為了明確表示螺釘?shù)奶攸c，所以通常以其頭部的形狀來命名。 4．緊定螺釘緊定螺釘?shù)墓ぷ髅媸窃谀┒�，所以對于重要的緊定螺釘需要淬火硬化后才能滿足要求。 5．螺母與墊圈螺母是和螺栓相配套的標(biāo)準(zhǔn)零件，其外形有：六角形、圓形、方形其厚度有厚的、標(biāo)準(zhǔn)的和扁的，其中以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用最廣 墊圈最常見的有平墊和彈簧墊兩種。平墊主要是為了增加支承面積。彈簧墊主要是用于防止螺母和其它緊固件的自動松脫。所以凡是有振動的地方又未采取其它防松措施時，原則上都應(yīng)該加裝彈簧墊。 三、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊 在零件未受工作載荷前需要將螺母擰緊，使組成聯(lián)接的所有零件都產(chǎn)生一定的彈性變形（螺栓伸長、被聯(lián)接件壓縮），從而可以有效地保證聯(lián)接的可靠。這樣，各零件在承受工作載荷前就受到了力的作用，這種方式就稱為預(yù)緊，這個預(yù)加的作用力就稱為預(yù)緊力。對于重要的螺栓聯(lián)接，在裝配時需要控制預(yù)緊力 擰緊力矩為 四、螺紋聯(lián)接的防松 一般來說，聯(lián)接螺紋具有一定的自鎖性。但是，工作條件地存在沖擊、振動、變載荷作用。在這些工況條件下，螺紋副之間的摩擦力會出現(xiàn)瞬時消失或減小的現(xiàn)象；同時在高溫或溫度變化比較大的場合，材料會發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛，也會使摩擦力減小。在多次的作用下，就會造成聯(lián)接的逐漸松脫。 常用的防松方法有三種：摩擦防松、機(jī)械防松和永久防松 。 1、摩擦防松 1）彈簧墊片防松彈簧墊圈材料為彈簧鋼，裝配后墊圈被壓平，其反彈力能使螺紋間保持壓緊力和摩擦力，從而實現(xiàn)防松。 2）對頂螺母防松 利用螺母對頂作用使螺栓式中受到 附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一 個螺母，并且工作不十分可靠，目前已經(jīng) 和少使用了。 3）自鎖螺母防松 螺母一端制成非圓形收口或開縫后徑 向收口。當(dāng)螺母擰緊后，收口脹開，利用 收口的彈力使旋合螺紋間壓緊 。 2、機(jī)械防松 1）槽形螺母和開口銷防松 槽形螺母擰緊后，用開口銷穿過螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母擰緊后進(jìn)行配鉆銷孔。 2）圓螺母和止動動墊片 使墊圈內(nèi)舌嵌入螺栓（軸）的槽內(nèi)，擰緊螺母后將墊圈外舌之一褶嵌于螺母的一個槽內(nèi)。 3、永久防松 1）沖邊法防松 螺母擰緊后在螺紋末端沖點破壞螺紋。 2）粘合防松 通常采用厭氧膠粘結(jié)劑涂于螺紋旋合表面，擰緊螺母后粘結(jié)劑能夠自行固化，防松效果良好。 §9.4 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計算一、松螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算 松螺栓聯(lián)接，螺母、螺栓和被聯(lián)接件不需要擰緊， 在承受工作載荷前，聯(lián)接螺栓是不受力的，典型的結(jié) 構(gòu)起重機(jī)吊鉤。 其強(qiáng)度條件為： 設(shè)計公式為： d1——螺紋的小徑（mm） [ ]——許用拉應(yīng)力（MPa）， [ ]= —— 材料的屈服極限； S—— 安全系數(shù)根據(jù)求得d1再從設(shè)計手冊中查得公稱直徑d 二、受橫向載荷緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計算 1、采用普通螺栓 對于普通螺紋聯(lián)接，強(qiáng)度的計算準(zhǔn)則為：預(yù)緊力在接合面所產(chǎn)生的摩擦力必須足以阻止被聯(lián)接件間的相對滑移。則螺栓預(yù)緊力F0可以推導(dǎo)出 FR為橫向載荷 F0為預(yù)緊力 f為摩擦系數(shù) m接合面數(shù) Z為螺栓個數(shù) K為過載系數(shù)一般取1.2 對于螺栓F0為拉力。同時預(yù)緊時對螺栓有轉(zhuǎn)矩T按照第四強(qiáng)度理論 擠壓強(qiáng)度條件為： Lmin——被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小長度（mm），一般要求：Lmin≥1.25d0 —— 螺栓或被聯(lián)接件中較弱者的許用擠壓應(yīng)力 三、承受軸向載荷緊螺栓強(qiáng)度計算 受軸向載荷的額緊螺栓聯(lián)接是工程上使用最多的一 種聯(lián)接方式。這時，必須同時考慮預(yù)緊力和外載力對聯(lián) 接的綜和影響。 當(dāng)施加預(yù)緊力后，螺母擰緊，螺栓桿對應(yīng)于伸長，被聯(lián)接件在的作用下產(chǎn)生壓縮變形。當(dāng)聯(lián)接上作用有外載 F時，螺栓桿將繼續(xù)伸長，被聯(lián)接件因壓力減小而產(chǎn)生部分彈性恢復(fù)，其壓縮變形的恢復(fù)量也應(yīng)該等于，此時被聯(lián)接件上的殘余壓力稱為殘余預(yù)緊力 殘余預(yù)緊力 與工作要求有關(guān)系（表9-3）螺栓所受總力F∑ =F+ 螺栓強(qiáng)度公式為： 校核公式： §9.5 螺旋傳動一、螺旋傳動的類型、特點按用途分三類： 1）傳力螺旋——舉重器、千斤頂、加壓螺旋。特點：低速、間歇工作，傳遞軸向力大、自鎖 2）傳導(dǎo)螺旋——機(jī)床進(jìn)給匯杠—傳遞運動和動力，特點：速度高、連續(xù)工作、精度高 3）調(diào)整螺旋——機(jī)床、儀器及測試裝置中的微調(diào)螺旋。其特點是受力較小且不經(jīng)常轉(zhuǎn)動螺旋傳動按摩擦副的性質(zhì)分： 1）滑動螺旋：構(gòu)造簡單、傳動比大，承載能力高，加工方便、傳動平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖。 缺點：磨損快、壽命短，低速時有爬行現(xiàn)象（滑移），摩擦損耗大，傳動效率低（30—40%）傳動精度低�；瑒勇菪�的這些致命缺點，使之不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。 2、滾動螺旋傳動——摩擦性質(zhì)為滾動摩擦。滾動螺旋傳動是在具有圓弧形螺旋槽的螺桿和螺母之間連續(xù)裝填若干滾動體（多用鋼球），當(dāng)傳動工作時，滾動體沿螺紋滾道滾動并形成循環(huán)。特點：傳動效率高（可達(dá)90%），起動力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，低速不爬行，同步性好，定位精度高，正逆運動效率相同，可實現(xiàn)逆?zhèn)鲃�。預(yù)緊后剛度好，定位精度高（重復(fù)定位精度高）缺點：不自鎖，需附加自鎖裝置，抗振性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求高，成本較高。 第十章 軸及軸轂聯(lián)接 §10.1概述 軸是組成機(jī)器的重要零件之一，主要功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運動和動力。一、軸的分類 1、根據(jù)承受載荷不同分類： 1）轉(zhuǎn)軸同時承受扭矩和彎曲載荷的作用，例如齒輪減速器中的軸。 2）心軸 只需承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)距，例如鐵路車輛 的軸、自行車的前軸等。按軸旋轉(zhuǎn)與否分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸兩種， 3）傳動軸 只承受扭矩而不承受彎矩或承受彎矩較小的軸。例如圖所示的汽車傳動軸。 2、根據(jù)軸線的形狀不同分類 二、軸的材料 由于軸工作時產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力，所以軸的失 效多為疲勞損壞，因此軸的材料應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度、 較小的應(yīng)力集中敏感性和良好的加工性能等。 軸的主要材料是碳鋼和合金鋼。 1、碳鋼：價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，可以利用熱處理提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。常用的有35、40、45、50鋼。 2、合金鋼：對于要求強(qiáng)度較高、尺寸較小或有其它特殊要求的軸，可以采用合金鋼材料。耐磨性要求較高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼；要求較高的軸可以使用40Cr 3、對于形狀復(fù)雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強(qiáng)度鑄造材料來進(jìn)行鑄造加工，易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對應(yīng)力集中的敏感性也較低。 § 10．2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，主要要求有：1）軸上零件的定位、固定；2）軸上零件的拆裝、調(diào)整；3）軸的制造工藝性；4）軸上零件的結(jié)構(gòu)和位置的安排。一、軸上零件的裝配 如圖的齒輪軸，為了便于裝配將軸做成階梯形.將齒輪、左端軸承和聯(lián)軸器從軸的左端裝配，右端軸承從軸的右端裝配 二、保證軸 上零件的準(zhǔn)確定位 1、軸向定位 1）軸肩與軸環(huán)定位 方便可靠、不需要附加零件，能承受的軸向力大；。這種方法廣泛用于各種軸上零件的定位。 為了保證零件與定位面靠緊，軸上過渡圓角半徑應(yīng)小于零件圓角半徑或倒角，一般定位高度取為（0.07～0.1）d ，軸環(huán)寬度b = 1.4h 。 2）套筒定位 可以簡化軸的結(jié)構(gòu)，減小應(yīng)力集中結(jié)構(gòu)簡單、定位可靠。多用于軸上零件間距離較小的場合。但由于套筒與軸之間存在間隙，所以在高速情況下不宜使用。 3）彈性擋圈定位 結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、裝拆方便，但受力較小，且軸上切槽會引起應(yīng)力集中，常用于軸承的定位。 4）軸端擋圈 工作可靠，能夠承受較大 的軸向力，應(yīng)用廣泛。 2、周向定位 軸上零件的周向定位方法主要有鍵（平鍵、半圓鍵、楔鍵等）、花鍵、型面、過盈等等 1）平鍵聯(lián)接 制造簡單、裝拆方便。用于傳遞轉(zhuǎn)矩較大，對中性要求一般的場合，應(yīng)用最為廣泛。 2）花鍵聯(lián)接 承載能力高，定心好、導(dǎo)向性好，但制造較困難，成本較高。 適用于傳遞轉(zhuǎn)矩較大，對中性要求較高或零件在軸上移動時要求導(dǎo)向性良好的場合。 3）過盈配合 結(jié)構(gòu)簡單、定心好、承載能力高和在振動下能可靠的工作。但裝配困難，且對配合尺寸的精度要求較高 4）銷聯(lián)接 用于固定不太重要、受力不大，但同時需要周向或軸向固定的零件。 三、軸的結(jié)構(gòu)工藝性 軸的形狀應(yīng)簡單、便于加工。一根軸上的圓角應(yīng)盡可能取相同的半徑，退刀槽取相同的寬度，倒角尺寸相同；一根軸上各鍵槽應(yīng)開在同一母線上，以減少換刀次數(shù)和調(diào)整次數(shù)。 需要磨削的軸段，應(yīng)該留有砂輪越程槽，需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽 ，為了便于裝配，軸端應(yīng)加工出倒角。四、減小應(yīng)力集中 軸上的應(yīng)力集中會嚴(yán)重削弱軸的疲勞強(qiáng)度，所以應(yīng)該在軸剖面發(fā)生突變的地方制成適當(dāng)?shù)倪^渡圓角 ；相鄰兩軸段直徑差不宜過大等措施。此外改善軸的表面質(zhì)量降低表面粗糙度可以提高軸的疲勞強(qiáng)度 § 10.3軸的設(shè)計計算 一、按彎扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算對于圓截面軸，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 設(shè)計公式： 其中 扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力，P為軸傳遞的功率，n軸的轉(zhuǎn)速當(dāng)截面開有鍵槽的時候應(yīng)增大軸徑5—7% 二、按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度計算 可以用第三強(qiáng)度理論求出危險截面的當(dāng)量應(yīng)力，其強(qiáng)度大小為： 設(shè)計公式 為當(dāng)量彎矩Nmm；d為軸的直徑mm； 為彎曲應(yīng)力MPa。對于不變的轉(zhuǎn)矩，取 對于脈動循環(huán)的 轉(zhuǎn)矩 對于對稱循環(huán)得轉(zhuǎn)矩，取 設(shè)計時應(yīng)該注意：1）要合理選擇危險剖面。由于軸的各剖面的當(dāng)量彎矩和直徑不同，因此軸的危險剖面在當(dāng)量彎矩較大或軸的直徑較小處，一般選取一個或二個危險剖面核算；2）若驗算軸的強(qiáng)度不夠，則可用增大軸的直徑、改用強(qiáng)度較高的材料或改變熱處理方法等措施來提高軸的強(qiáng)度；若 比 小很多時，是否要減小軸的直徑，應(yīng)該綜合考慮其它因素而定。三、軸的設(shè)計步驟： 1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 2、利用公式估算軸的直徑 3、對軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計 4、對軸按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度校核 5、對軸進(jìn)行疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 § 10.4軸轂聯(lián)接一、鍵聯(lián)接的類型兩大類型： 1類：松鍵聯(lián)接——1）平鍵；2）半圓鍵；3）花鍵平鍵——普通平鍵；導(dǎo)向鍵與滑鍵。 普通平鍵：A型、B型、C型 2類：緊鍵聯(lián)接 1）楔鍵聯(lián)接；2）切向鍵聯(lián)接 1．平鍵聯(lián)接 其特點是：鍵的兩側(cè)面是工作面，靠鍵與鍵槽的側(cè)面擠壓來傳遞扭矩； 平鍵聯(lián)接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中良好等優(yōu)點。采用B型平鍵時，軸上的鍵槽用盤銑刀銑出，鍵槽兩端的應(yīng)力集中較小。C型平鍵常用于軸端的聯(lián)接。 導(dǎo)向平鍵用于動聯(lián)接，。其特點是鍵較長，鍵與輪轂的鍵槽采用間隙配合，故輪轂可以沿鍵作軸向滑動 2．半圓鍵聯(lián)接 半圓鍵聯(lián)接，軸上鍵槽用尺寸與 半圓鍵相同的半圓鍵銑刀銑出，因 而鍵在槽中能繞其幾何中心擺動以 適應(yīng)轂上鍵槽的傾斜度。半圓鍵用 于靜聯(lián)接，其兩側(cè)面是工作面。其 優(yōu)點是工藝性好，缺點是軸上的鍵 槽較深，對軸的強(qiáng)度影響較大，所 以一般多用于輕載情況的錐形軸端 聯(lián)接 3．楔鍵聯(lián)接 楔鍵聯(lián)接的特點是：鍵的上下兩面是工作面，鍵的上表面和輪轂鍵槽底部各有1：100的斜度。工作時，主要靠鍵、軸和轂之間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，其缺點：是楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和傾斜。因此主要用于定心精度要求不高和低速的場合。 4．切向鍵聯(lián)接 切向鍵聯(lián)接：是由一對楔鍵組成。切向鍵的上下兩面為工作面，工作時，靠工作面上的擠壓應(yīng)力及軸與轂間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。 用一個切向鍵時只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，必須使用兩個切向鍵，兩個切向鍵之間的夾角為120度。 二、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算 鍵聯(lián)接的設(shè)計首先需要根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點、使用要求和工作條件來選擇平鍵類型，再根據(jù)軸徑大小從標(biāo)準(zhǔn)中選出鍵的剖面尺寸bxh(b為鍵寬，h為鍵高)，然后參考輪轂寬度選取鍵的長度L，鍵的長度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列。最后進(jìn)行強(qiáng)度校核計算。 平鍵主要的失效型式是工作面被壓壞。除非有嚴(yán)重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，普通平鍵聯(lián)接通常只按工作面的擠壓強(qiáng)度進(jìn)行校核計算。普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件式為： 鍵的材料沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但是一般都采用抗拉強(qiáng)度不小于600MPa的鋼，多為45鋼。 為鍵的工作長度 A型=L-b;B型=L;C型= 三、花鍵聯(lián)接 由軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒構(gòu)成的聯(lián)接稱為花鍵聯(lián)接。在工作時，靠側(cè)面的擠壓傳遞扭矩。與普通平鍵相比具有承載力高、軸和轂受力均勻、定心性和導(dǎo)向性好等優(yōu)點。但加工需要專用設(shè)備和工具，成本較高。 第十一章 軸承軸承是機(jī)器中支承軸作回轉(zhuǎn)運動的部件。根據(jù)摩擦性質(zhì)，軸承可分為滑動軸承和滾動軸承。 §11.1 滑動軸承概述 一、滑動軸承類型：按承載：向心軸承（受Fr）；推力軸承（受Fa）按潤滑狀態(tài)：流體潤滑軸承；非流體潤滑軸承；無潤滑軸承（不加潤滑劑）二、滑動軸承的特點優(yōu)點：1）承載能力高；2）工作平穩(wěn)可靠、噪聲低；3）徑向尺寸��；4）精度高；5）流體潤滑時，摩擦、磨損較小；6）油膜有一定的吸振能力缺點：1）非流體摩擦滑動軸承、摩擦較大，磨損嚴(yán)重。 2）流體摩擦滑動軸承在起動、行車、載荷、轉(zhuǎn)速比較大的情況下難于實現(xiàn)流體摩擦；3）流體摩擦、滑動軸承設(shè)計、制造、維護(hù)費用較高。三、應(yīng)用： 1）轉(zhuǎn)速特高或特低；2）對回轉(zhuǎn)精度要求特別高的軸；3）承受特大載荷；4）沖擊、振動較大時；5）特殊工作條件下的軸承；6）徑向尺寸受限制或軸承要做成剖分式的結(jié)構(gòu)例：機(jī)床、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、軋鋼機(jī)、大型電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、鐵路機(jī)車、儀表、天文望遠(yuǎn)鏡等。 §11.2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)和材料 一、徑向滑動軸承徑向滑動軸承可以分為整體式和剖分式（對開式）兩大類。 1、整體式徑向滑動軸承 整體式滑動軸承由軸承座和軸承套組成。軸承套壓裝在軸承座孔中，一般配合為H8/s7。軸承座用螺栓與機(jī)座聯(lián)接，頂部設(shè)有安裝注油油杯的螺紋孔。軸套上開有油孔，并在其內(nèi)表面開油溝以輸送潤滑油。 這種軸承結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，但當(dāng)滑動表面磨損后無法修整。所以，整體式滑動軸承多用于低速、輕載和間歇工作的場合。 2、對開式滑動軸承 是由軸承蓋、軸承座、剖分軸瓦和螺栓組成。正滑動軸承軸承座水平剖分為軸承座和軸承蓋兩部分，并用二（或四）個螺栓聯(lián)接。為了防止軸承蓋和軸承座橫向錯動和便于裝配時對中，軸承蓋和軸承座的剖分面做成階梯狀。 對開式滑動軸承在裝拆軸時，軸頸不需要軸向移動，裝拆方便。另外，適當(dāng)增減軸瓦剖分面間的調(diào)整墊片，可以調(diào)節(jié)軸頸與軸承之間的間隙。 3、自動調(diào)心軸承 軸承的結(jié)構(gòu)特點是軸瓦的外表面做成凸形球面，與軸承蓋及軸承座上的凹形球面箱配合，當(dāng)軸變形時，軸瓦可隨軸線自動調(diào)節(jié)位置，從而保證軸頸和軸瓦為球面接觸。 二、推力滑動軸承 推力滑動軸承用于承受軸向載荷。它由軸承座、套筒、徑向軸瓦、止推軸瓦所組成。 相對滑動端面通常采用環(huán)狀端面。當(dāng)載荷較大時，可采用多環(huán)軸頸，這種結(jié)構(gòu)能夠承受雙向軸向載荷。 三、軸承材料 滑動軸承的主要失效形式有：磨粒磨損、刮傷、膠 合、疲勞剝落等 。 軸承材料性能應(yīng)著重滿足以下主要要求： 1）  良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性 2）  良好的順應(yīng)性，嵌入性和磨合性 3）  足夠的強(qiáng)度和必要的塑性 4） 良好的耐腐蝕性、熱化學(xué)性能（傳熱性和熱膨脹性） 和調(diào)滑性（對油的吸附能力） 5) 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等 常用材料有: 1）軸承合金（通稱巴氏合金或白合金） 軸承合金是錫、鉛、銻、銅的合金，它以錫或鉛作為基體，其內(nèi)含有銻錫（Sb-Sn）或銅錫（Cu-Sn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，軟基體則增加材料的塑性。軸承合金適用于重載、中高速場合，價格較貴。 2）銅合金 銅合金具有較高的強(qiáng)度，較好的減磨性和耐磨性，是最常用的材料。 錫青銅——減摩、耐磨性最好，應(yīng)用較廣，強(qiáng)度比軸 合金高，適于重載、中速 鉛青銅——抗膠合能力強(qiáng)，適于高速、重載 鋁青銅——強(qiáng)度及硬度較高，抗膠合性差，適于低速、 重載傳動 3）鑄鐵： 灰鐵；球鐵（中有游離的石墨能有潤滑作用）性能較好，適于輕載、低速，不受沖擊的場合。 4）多孔質(zhì)金屬材料 這是不同金屬粉末經(jīng)壓制、燒結(jié)而成的軸承材料。這種材料是多孔結(jié)構(gòu)的，孔隙約占體積的10％～35％。使用前先把軸瓦在加熱的油中浸漬數(shù)小時，使孔隙中充滿潤滑油，因而通常把這種材料制成的軸承稱為含油軸承。它具有自潤滑性。 5）非金屬材料 非金屬材料中應(yīng)用最廣的是各種塑料，如酚醛樹脂、 尼龍、聚四氟乙烯等。聚合物的特性是：與許多化學(xué)物質(zhì)不起反應(yīng)，抗腐蝕性好。 四、軸瓦結(jié)構(gòu) 軸瓦的結(jié)構(gòu)：整體式、剖分式 整體式軸承中與軸頸配合的零件稱為軸套，分為不帶擋邊和帶擋邊的兩種結(jié)構(gòu)。 對開式軸承的軸瓦由上下兩半組成。為使軸瓦既有一定的強(qiáng)度，又有良好的減磨性，常在軸瓦內(nèi)表面澆鑄一層減磨性好的材料，稱為軸承襯。軸承襯應(yīng)可靠的貼合在軸瓦表面上，為此可以采用不同結(jié)合形式。 為了將潤滑油引入軸承，并布滿于工作表面，常在其上開有供油孔和油溝；供油孔和油溝應(yīng)開在軸瓦的非承載區(qū)否則會降低油膜的承載能力。軸向油溝也不應(yīng)在軸瓦全長上開通，以免潤滑油自油溝端部大量泄漏。 §11.3滑動軸承的潤滑一、潤滑劑及其選擇潤滑劑分為潤滑油、潤滑脂和固體潤滑劑三類。 1、潤滑油 潤滑油是滑動軸承中應(yīng)用最廣的潤滑劑，目前使用 的潤滑油多為礦物油。潤滑油最重要的物理性能是粘度，它也是選擇潤滑油的主要依據(jù)。 工業(yè)上多用運動粘度標(biāo)定潤滑油的粘度。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，潤滑油產(chǎn)品油牌號一般按40ºC時的運動粘度平均值來劃分，我們需要時可以查閱相關(guān)手冊或資料參考選擇。書（表11-2） 2、潤滑脂 潤滑脂是在潤滑油中添加稠化劑（如鈣、鈉、鋁、鋰等金屬）后形成的膠狀潤滑劑。因為它稠度大，不宜流失，所以承載能力較大，但它的物理、化學(xué)性質(zhì)不如潤滑油穩(wěn)定，摩擦功耗也大，故不宜在溫度變化大或高速條件下使用。（表11-3） 3、固體潤滑劑 常用的固體潤滑劑有石墨和二硫化鉬。高溫、重載下工作的軸承，采用添加二硫化鉬的潤滑劑，能獲得良好的潤滑效果。 二、潤滑方式 1、油潤滑：間歇供油—小型、低速、間歇運動的場合 連續(xù)供油——重要的軸承間歇供油：1）油壺或油槍定期向潤滑孔和 杯內(nèi)注油，連續(xù)供油方式： a)  滴油潤滑—針閥式油杯 c)  油杯潤滑—油杯下端浸到油里 d)浸油潤滑—軸頸直接浸到油池中潤滑，攪油損失大 e) 飛濺潤滑—利用下端浸在油池中的轉(zhuǎn)動件將潤 滑油濺成油來潤滑。 f) 壓力循環(huán)潤滑—用油泵進(jìn)行連續(xù)壓力供油，潤滑、冷卻，效果較好，適于重載、高速或交變載荷作用。 2、脂潤滑—間歇供油脂：旋蓋式油脂杯；黃油槍補充 §11.4 滾動軸承一、滾動軸承結(jié)構(gòu) 它主要有內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等四個部分所組成。通常其內(nèi)圈用來與軸頸配合裝配，外圈的外徑用來與軸承座或機(jī)架座孔相配合裝配。 常見的滾動體形狀有： 球形、圓柱形、鼓形滾子 滾針、圓錐滾子等。 二、滾動軸承的主要類型及特點 按軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和所能承受的外載荷或公稱接觸 角的不同，滾動軸承分為： ①深溝球軸承（向心球軸承） （6）——主要承受徑 向載，也可受一定雙向軸向載荷，f小精度高，結(jié)構(gòu) 簡單，價格低，最常用。 ②調(diào)心球軸承（1）——主要承受徑向載荷，也可承受 較小的雙向軸向力，能自動調(diào)心，適于軸的剛性較 差的場合。 ③圓柱滾子軸承N（2）——只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷，承載能力大，支承剛性好，外圈或內(nèi)圈可以分離，或不帶內(nèi)外圈，適于要求徑向尺寸較小的場合。 ④角接觸球軸承——（ 7 ）能同時承受徑向載荷和單向軸向力，接觸角，越大，承載Fa能力越高，為承受雙向軸向力應(yīng)成對使用，對稱安裝。 ⑤圓錐滾子軸承——（ 3 ）能同時承受徑向載荷和單向Fa，越大，承受Fa能力越大，承載能力高于角接觸球軸承，但極限轉(zhuǎn)速稍低，外圈可分離，一般應(yīng)成對使用，對稱安裝，但安裝調(diào)整比較麻煩。 ⑥推力球軸承——（ 5 ）單向推力球軸承51000—只能受單向Fa；雙向推力球軸承52000—能承受雙向Fa。不能受Fr，且極限nj轉(zhuǎn)速較低，高速時，由于離心力較大，鋼球與保持架磨損發(fā)熱較嚴(yán)重。 ⑦滾針軸承，↑Fr，承載能力較高 §11.5滾動軸承的代號及選擇 一、滾動軸承代號 滾動軸承的種類很多 ，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了滾動軸承代號的表示方法： 1、基本代號 表示軸承的內(nèi)徑、尺寸系列和類型，最多為五位（1）軸承類型——基本代號左起第一位。6—深溝球； 3—圓錐滾子~；5—推力球~；7—角接觸球~；1—調(diào) 心球；N—圓柱滾子~。（2）尺寸系列——表示軸承在結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的條件 下具有不同的外徑和寬度，基本代號右起三、四位。 寬度系列——右起第四位——某些寬度系列（主要 為0系列和和正常系列）代號可省略，直徑系列—— 右起第三位——相同內(nèi)徑，不同直徑系列軸承的尺 寸對 （3）軸承的內(nèi)徑——基本代號右起一二位數(shù)字。 a) d=10， 12， 15， 17mm時 代號00 01 02 03 b) 內(nèi)徑d=20~480mm，且為5的倍數(shù)時 代號=d/5或d=代號×5(mm) (c) d<10mm，或d>500mm，及d=22，28，32mm時 代號/內(nèi)徑尺寸（mm） 2、前置代號、后置代號 前置、后置代號是軸承在結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求等有改變時，添加的補充代號。 前置代號用字母表示，用以說明成套軸承部件的特點，一般軸承無需作此說明，則前置代號可以省略。 后置代號用字母和字母—數(shù)字的組合來表示，按不同的情況可以緊接在基本代號之后或者用“－”、“/”符號隔開，其含義見軸承代號表格所示。例：6206：（從左至右）6深溝球軸承；2尺寸系列代號，直徑系列為2，寬度系列為0（省略）；06為軸承內(nèi)徑30mm；公差等級為0級。 32315E：（從左至右）3為圓錐滾子軸承；23為尺寸系列代號，直徑系列為3、寬度系列為2；15為軸承內(nèi)徑75mm；E加強(qiáng)型；公差等級為0級。 二、滾動軸承的類型選擇 應(yīng)根據(jù)軸承的工作載荷（大小、方向和性質(zhì)）、轉(zhuǎn)速高低、支承剛性、安裝精度、結(jié)合各類軸承的特性和應(yīng)用經(jīng)驗進(jìn)行綜合分析，確定合適的軸承。幾條基本原則： 1） n高，載荷小，要求旋轉(zhuǎn)精度高→采用球軸承 n低，載荷大，或有沖擊載荷時→采用滾子軸承 2） 主要受徑向載荷Fr時→用向心軸承主要受軸向載荷Fa，n不高時用推力軸承同時受Fr和Fa均較大時——可采用角接觸球軸承7類（n較高時）或圓錐滾子軸承3類（n較低時） 3）當(dāng)軸的剛性較差或軸承孔不同心時宜用調(diào)心軸承。 4）為便于裝拆和間隙調(diào)整，可選用內(nèi)、外圈不分離的軸承。 5）6、7兩種軸承一般應(yīng)成對使用，對稱安裝。 §11.6滾動軸承的壽命計算一．失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則 1、疲勞點蝕 在安裝、潤滑、維護(hù)良好的條件下，滾動軸承的正常失效形式是滾動體或內(nèi)、外圈滾道上的點蝕破壞。當(dāng)軸承不回轉(zhuǎn)、緩慢擺動或低速轉(zhuǎn)動時，一般不會產(chǎn)生疲勞損壞。但過大的靜載荷或沖擊軸承將產(chǎn)生較大的塑性變形，從而導(dǎo)致軸承失效。 由于滾動軸承的正常失效形式是點蝕破壞，所以對于一般轉(zhuǎn)速的軸承，軸承的設(shè)計準(zhǔn)則就是以防止點蝕引起的過早失效而進(jìn)行疲勞點蝕計算，在軸承計算中稱為壽命計算。 對于不轉(zhuǎn)動、擺動或轉(zhuǎn)速低的軸承，要求控制塑性變形，應(yīng)作靜強(qiáng)度計算二、滾動軸承的基本額定壽命和基本額定動載荷 軸承的壽命就是：滾動軸承在點蝕破壞前所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)（以106r為單位）或小時數(shù)。 基本額定壽命：一組在相同條件下運轉(zhuǎn)的近于相同的軸承，按有10%的軸承發(fā)生點蝕破壞，而其余90%的軸承未發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)L10（以106r為單位）或工作小時數(shù)Lh。 基本額定動載荷：是指軸承的基本額定壽命恰好為106r時軸承所能承受的載荷值。用符號Cr表示。 三、滾動軸承的當(dāng)量動載荷P 將實際載荷轉(zhuǎn)換為作用效果相當(dāng)并與確定基本額定動載荷的載荷條件相一致的假想載荷，該假想載荷稱為當(dāng)量動載荷P 在當(dāng)量動載荷P作用下的軸承壽命與實際聯(lián)合載荷作用下的軸承壽命相同。 1．對只能承受徑向載荷R的軸承（N、NA軸承）P=R 2．對只能承受軸向載荷A的軸承（推力球（5）和推力 滾子（8））P=A 3．同時受徑向載荷R和軸向載荷A的軸承P=XR+YA X—徑向載荷系數(shù)，Y—軸向載荷系數(shù)，X、Y—見表11-8 四、滾動軸的壽命計算公式 載荷與壽命的關(guān)系曲線方程為： =常數(shù) = 3-球軸承 = 10/3 滾子軸承 根據(jù)定義： ，P=C（軸承所能承受的載荷為基本額定功載荷）有： （106r） 按小時計算： （h） 五、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷的計算 對于向心推力軸承而言，在承受徑向載荷時，要派生出軸向力。其方向與安裝有關(guān)圖a所示的為背對背安裝，也稱為反裝。圖b的為面對面安裝，也稱為正裝。 相應(yīng)的派生軸向力可以由下表所列的計算公式求出 當(dāng)在軸上作用有外載軸向力時，我們?nèi)绻�把派生軸向力的方向與的方向相一致的軸承記作2，另一端的軸承記作1 1．當(dāng) 時，因為軸承的位置已經(jīng)確定，軸不可能竄動，所以在軸承1的內(nèi)部也必然由外圈通過滾動體對軸施加一個軸向平衡反力。所以，軸承1實際承受的軸向載荷為： ；軸承2實際承受的軸向載荷為： 2．當(dāng) 時，同上分析可以知道： ， 六．滾動軸承的靜載荷軸承工作在低速重載工況下，破壞的形式主要是滾動體接觸表面上接觸應(yīng)力過大而產(chǎn)生永久的永久變形。這時，我們就需要按照軸承靜強(qiáng)度來選擇軸承尺寸。 基本額定靜載荷C0——受載最大的滾動體與滾道接觸處 中心處引起的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時的靜載荷。按靜載荷選擇軸承的公式為：式中S0為軸承靜載荷強(qiáng)度安全系數(shù)，P0為當(dāng)量靜載荷 §11.7 滾動軸承組合設(shè)計一、滾動軸承的軸向固定 1、雙支撐單向固定（兩端固定式） 利用軸肩和端蓋的擋肩單向 固定內(nèi)、外圈，每一個支撐只能 限制單方向移動。主要用在兩個對 稱布置的角接觸球軸承或圓錐滾子 軸承的情況，考慮溫度升高后軸的 伸長，為使軸的伸長不致引起附加應(yīng)力，在軸承蓋與外圈端面之間留出熱補償間隙c＝0.2～0.4mm。游隙的大小是靠端蓋和外殼之間的調(diào)整墊片增減來實現(xiàn)的 2、單支撐雙向固定式（一端固定、一端游動） 對于工作溫度較高的長 軸，受熱后伸長量比較大， 應(yīng)該采用一端固定，而另 一端游動的支撐結(jié)構(gòu)。作 為固定支撐的軸承，應(yīng)能 承受雙向載荷，故此內(nèi)、 外圈都要固定。 3、兩端游動 使軸能左右雙向游動以自動補償輪齒左右兩側(cè)螺旋角的制造誤差，使輪齒受力均勻，采用圓柱滾子軸承，靠滾子與外圈間的游動來實現(xiàn)。 二、滾動軸承位置的調(diào)整 1、軸承間隙的調(diào)整 1）調(diào)整墊片：靠加減軸承蓋與機(jī)座之間的墊片厚度來 調(diào)整軸承間隙的 2）調(diào)節(jié)螺釘：用螺釘1通過軸承外圈壓蓋3移動外圈的位置來進(jìn)行調(diào)整的。調(diào)整后，用螺母2鎖緊防松。 三、滾動軸承的配合及拆裝 1、滾動軸承的配合 滾動軸承的配合是指內(nèi)圈與軸徑、外圈與座孔的配合，軸承內(nèi)孔與軸徑的配合采用基孔制，就是以軸承內(nèi)孔確定軸的直徑；軸承外圈與軸承座孔的配合采用機(jī)軸制，常用的配合有n6、m6、k6、js62、 2、滾動軸承的裝配與拆卸 要求：1）壓力應(yīng)直接加于配合較緊的套圈上；2）不允許通過滾動體傳遞裝拆力；3）要均勻施加裝拆力——嚴(yán)禁重錘直接敲擊 安裝方法： 1）用軟錘均勻敲擊套圈裝入； 2）壓力機(jī)壓入（較大的軸承）。拆卸時： 1）壓力機(jī)壓出軸頸； 2）軸承拆卸器將內(nèi)圈拉下。軸肩高度應(yīng) 低于軸承內(nèi)圈高度。EY3紅軟基地

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