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機械基礎(chǔ),人民郵電出版社,第四章 機械傳動,第一節(jié) 帶傳動,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解帶傳動的工作原理、特點、類型和應(yīng)用 2．了解V 帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn) 3．了解V 帶輪的材料和結(jié)構(gòu) 4．會選用V 帶傳動的參數(shù) 5．能正確安裝、張緊、調(diào)試和維護V 帶傳動,一、帶傳動 帶傳動是通過帶和帶輪之間的摩擦或嚙合傳遞運動和動力的傳動裝置。,續(xù)表,二、V 帶,環(huán)形帶由包布層、伸張層、強力層和壓縮層組成。,V 帶是標(biāo)準(zhǔn)件，V 帶的標(biāo)記由型號、基準(zhǔn)長度和標(biāo)準(zhǔn)號組成。 普通V 帶的型號分為Y、Z、A、B、C、D、E 7 種，截面尺寸依次增大。V 帶的截面積越大，傳遞功率也越大。,三、V 帶輪 1．V 帶輪結(jié)構(gòu) 帶輪一般由輪緣、輪輻、輪轂3 部分組成。輪緣是帶輪的工作部分，制有梯形輪槽，輪轂是帶輪與軸的連接部分，輪緣與輪轂用輪輻連接成一整體。 2．V 帶輪材料 V 帶輪材料主要根據(jù)帶輪的圓周速度進行選擇。,一、V 帶傳動參數(shù)的選用 1．V 帶傳動參數(shù) （1）傳動比i。 （2）輪槽角φ 。 （3）帶輪基準(zhǔn)直徑dd。 （4）中心距a。 （5）小輪包角α 1。 （6）V 帶的基準(zhǔn)長度Ld。 （7）帶的線速度v。 （8）V 帶的根數(shù)z。,2．參數(shù)選用原則,二、V 帶傳動安裝要求 1．帶輪要可靠固定，兩帶輪軸線平行。 2．V 帶型號和規(guī)格正確，張緊度應(yīng)適當(dāng)。,三、V 帶傳動維護要點 1．V 帶松緊的定期檢查 發(fā)現(xiàn)不宜繼續(xù)使用的V 帶要及時更換。 2．V 帶張緊方法 （1）調(diào)整中心距。 （2）使用張緊輪。,3．V 帶傳動的防護 V 帶傳動必須使用防護罩,第二節(jié) 鏈傳動,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解鏈傳動的工作原理、類型、特點和應(yīng)用 2．會計算鏈傳動的平均傳動比 3．了解鏈傳動的安裝與維護 4．* 能合理選用鏈傳動的參數(shù),一、鏈傳動的工作原理、類型、特點和應(yīng)用 鏈傳動是由鏈條和鏈輪組成的傳遞運動和動力的裝置。,二、鏈條 常用的鏈條有傳動鏈、輸送鏈、起重鏈等。,滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，GB/T1243—2006 對傳動用短節(jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、鏈輪等作出了相應(yīng)的規(guī)定。常用滾子鏈的主要參數(shù)和尺寸可查閱此標(biāo)準(zhǔn)。 鏈條接頭有開口銷、彈性鎖片、過渡鏈節(jié)等形式。,三、鏈輪 鏈傳動工作時，鏈與鏈輪輪齒之間有沖擊和摩擦，故輪齒應(yīng)有足夠的接觸強度和耐磨性，常采用低碳鋼或低碳合金鋼經(jīng)過滲碳淬火后低溫回火。,一、鏈傳動參數(shù)的選用原則 1．鏈輪齒數(shù)z 2．平均傳動比i 3．鏈節(jié)距p 4．中心距a,二、鏈傳動安裝要求 1．兩鏈輪的回轉(zhuǎn)平面應(yīng)布置在同一垂直平面內(nèi)，否則容易脫鏈和影響正常嚙合，產(chǎn)生不正常磨損。 2．鏈條應(yīng)適度張緊，避免因垂度過大，引起嚙合不良和鏈條振動。,三、鏈傳動的維護要點 1．鏈條的張緊 2．潤滑 3．防護,自行車鏈傳動的拆裝與調(diào)試 第一步 拆卸自行車鏈條 第二步 鏈傳動的安裝與調(diào)試,階段性實習(xí)訓(xùn)練三 V帶傳動的拆裝與調(diào)試,學(xué)習(xí)目標(biāo) 能正確拆裝、調(diào)試及維護V 帶傳動 學(xué)習(xí)任務(wù) 1．拆裝臺式鉆床的V 帶傳動 2．進行正確的V 帶傳動調(diào)試及維護,任務(wù)實施,第一步 拆卸臺式鉆床（見圖4-1-1）的V 帶傳動 1．拆卸臺式鉆床的V 帶傳動，填寫實訓(xùn)表3-1。,2．計算鉆床從動帶輪轉(zhuǎn)速n2,（2）根據(jù)配對帶輪基準(zhǔn)直徑，由傳動比公式 （公式中n1 為主動帶輪轉(zhuǎn)速，也即電動機額定轉(zhuǎn)速），計算各級從動帶輪的轉(zhuǎn)速n2 并將各配對帶輪基準(zhǔn)直徑、傳動比和從動帶輪轉(zhuǎn)速填入實訓(xùn)表3-3。,第二步 安裝并調(diào)試V 帶傳動 1．將V 帶預(yù)裝在帶輪上，調(diào)節(jié)帶輪軸線的平行度、V 形槽對稱面的重合度，檢驗V 帶張緊度，固定帶輪。 2．啟動臺式鉆床，觀察V 帶傳動的運轉(zhuǎn)情況并進行調(diào)試，直到能正常工作。 3．停止運轉(zhuǎn)，蓋好防護罩。,第三節(jié) 齒輪傳動,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解齒輪傳動的特點、分類和應(yīng)用 2．了解漸開線齒輪各部分的名稱和主要參數(shù) 3．會計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸 4．會計算齒輪傳動的平均傳動比 5．熟悉齒輪傳動的維護措施,一、齒輪傳動 齒輪傳動是利用主、從動齒輪的直接嚙合傳遞兩軸之間運動和動力的機械傳動。 齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，適用的功率、速度和尺寸范圍大。 1．齒輪傳動的分類 齒輪傳動的類型很多，根據(jù)兩軸的相對位置不同分為：兩軸線平行的齒輪傳動；兩軸線相交的齒輪傳動；兩軸線在空間交錯的齒輪傳動。 根據(jù)齒輪的工作條件不同分為：閉式齒輪傳動和開式齒輪傳動。 2．齒輪傳動的傳動比 齒輪傳動的傳動比是主動齒輪與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于從動輪齒數(shù)與主動輪齒數(shù)之比。,二、* 齒輪傳動嚙合 1．正確嚙合條件,m1 = m2 = m α 1 = α 2 = α,2．連續(xù)傳動條件 齒輪傳動時，必須使前一對輪齒終止嚙合前，后一對輪齒已經(jīng)進入嚙合，保證在每一瞬間都有一對以上齒輪同時嚙合，這樣才能保證齒輪的連續(xù)傳動，否則就會產(chǎn)生間歇運動或發(fā)生沖擊。齒輪傳動時，同時嚙合的齒數(shù)越多傳動越平穩(wěn)。,三、* 齒輪傳動精度 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定齒輪及齒輪副的精度等級為12 個等級，從1 級到12 級，精度依次降低，其中常用精度等級為6、7、8、9 四級，7 級為基礎(chǔ)等級，1 級、2 級為待發(fā)展等級，12 級為精度最低的等級。 每個精度等級部分為三個公差組（Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組），I 組影響傳遞運動的準(zhǔn)確性，Ⅱ組影響運動的平穩(wěn)性，Ⅲ組影響載荷分布的均勻性。,四、齒輪常用材料,一、直齒圓柱齒輪的主要參數(shù) 1．齒數(shù)z 2．模數(shù)m 3．齒形角α,二、直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算,三、* 齒輪的根切現(xiàn)象和變位齒輪 1．漸開線齒輪的加工 加工齒輪可采用仿形法和范成法兩種方法。仿形法一般是指在普通銑床上用與被切齒輪齒槽形狀完全相同的盤形銑刀或指狀銑刀切制齒輪的方法。 范成法又稱展成法。用范成法加工齒輪時刀具與齒坯的運動就像一對互相嚙合的齒輪，最后刀具將齒坯切出漸開線齒廓。范成法切制齒輪常用的刀具有齒輪插刀、齒條插刀和齒輪滾刀3 種。 2．* 變位齒輪的加工 加工齒輪時，刀具從切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪的位置向遠離或靠近齒輪坯的方向移動一定距離后切制的齒輪稱為變位齒輪。為了避免根切，刀具需向遠離齒輪坯的方向移動，這種變位稱為正變位，刀具向靠近齒輪坯方向移動稱為負變位。,四、齒輪失效 齒輪失效是指齒輪在傳動過程中發(fā)生的失去正常工作能力的現(xiàn)象。,五、齒輪傳動維護 1．齒輪傳動的安裝 2．齒輪傳動的試運行 3．齒輪傳動的潤滑 4．齒輪傳動的檢修,測算齒輪幾何尺寸,第一步 測量齒頂圓直徑,1．偶數(shù)齒齒輪齒頂圓直徑測量方法 如圖4-3-15 所示，用游標(biāo)卡尺的卡腳卡對稱齒的齒頂直接測得齒頂圓直徑。,2．奇數(shù)齒齒輪齒頂圓直徑測量方法 當(dāng)齒數(shù)為奇數(shù)時，因為輪齒不對稱，不能直接測量到齒頂圓直徑da。可先測量出定位軸孔直徑D 和孔壁到齒頂?shù)木嚯xH，如圖4-3-16 所示。 可得：da = D + 2H,第二步 計算齒輪模數(shù),第三步 記錄測算數(shù)值，確定標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),第四步 計算齒輪幾何尺寸,第四節(jié) 蝸桿傳動,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解蝸桿傳動的特點、類型、主要參數(shù)和應(yīng)用 2．* 了解蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)和常用材料 3．熟悉蝸桿傳動的維護措施,一、蝸桿傳動及其特點 蝸桿傳動是在空間兩交錯軸間傳遞運動和動力的機械傳動。蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成。,二、蝸桿傳動的分類 按蝸桿形狀不同，蝸桿傳動可分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動、錐蝸桿傳動3 類。 按螺旋線的方向不同蝸桿有左旋和右旋兩種。,三、* 蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu) 1．蝸桿結(jié)構(gòu)形式分為無退刀槽和有退刀槽兩種。 2．蝸輪結(jié)構(gòu)形式有整體式、齒圈式、螺栓連接式和鑲鑄式4 種。,四、* 蝸輪、蝸桿的材料 蝸桿傳動時，蝸輪齒面磨損嚴(yán)重、易膠合。蝸桿一般用碳鋼或合金鋼制成。蝸輪齒面材料選擇要考慮材料的耐磨性和抗膠合性，多采用摩擦系數(shù)較低、抗膠合性較好的錫青銅、鋁青銅或黃銅，低速時可采用鑄鐵。新材料鋅鋁合金以耐磨性能好、價格低廉得到了廣泛的推廣。,一、蝸桿傳動的基本參數(shù) 1．模數(shù)m 2．齒形角α 3．分度圓柱導(dǎo)程角γ 4．蝸桿直徑系數(shù)q 5．軸向齒距p2 6．蝸桿頭數(shù)z1 7．齒頂圓直徑da1 和齒根圓直徑df1 8．中心距a 9．傳動比i,二、蝸桿傳動的傳動比,蝸桿傳動的傳動比,蝸桿傳動用于分度機構(gòu)時，一般采用單頭蝸桿（z1 = 1）；用于動力傳動時，常取z1 = 2 ～ 3；當(dāng)傳遞功率較大時，為提高傳動效率，可取z1 = 4。,三、蝸輪的回轉(zhuǎn)方向 蝸桿按蝸桿輪齒的螺旋方向不同，可分為右旋蝸桿和左旋蝸桿，蝸桿副中配對蝸輪的旋向與蝸桿相同。,四、蝸桿傳動的失效形式 蝸桿傳動和齒輪傳動相似，失效形式有齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒根折斷等幾種。,五、蝸桿傳動的維護 1．蝸桿傳動的試運行 2．蝸桿傳動的潤滑 3．蝸桿傳動的檢修,第五節(jié) 齒輪系與減速器,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解常用輪系的分類及應(yīng)用 2．掌握定軸輪系傳動比的計算 3．* 了解行星輪系傳動比的計算 4．了解減速器的類型、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用,輪系即為由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動系統(tǒng)。,1．定軸輪系 如圖4-5-2 所示，所有齒輪軸線都是固定不變的輪系即為定軸輪系。,2．周轉(zhuǎn)輪系,這種至少有一個齒輪的軸線繞另一齒輪軸線轉(zhuǎn)動的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。 圖4-5-3（a）所示的周轉(zhuǎn)輪系中，有兩個主動件（構(gòu)件H 和齒輪3），即為差動輪系；若構(gòu)件H 或齒輪3 中只有一個主動件，則這樣的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系，如圖4-5-3（b）所示，齒輪2 為行星輪。,一、輪系傳動比的計算 1．定軸輪系傳動比計算,2．* 行星輪系傳動比計算 行星輪系轉(zhuǎn)速計算時，先給行星輪系加一與系桿大小相同、方向相反的假想轉(zhuǎn)速-nH，輪系成為假想的定軸輪系。,二、* 常見新型輪系,三、減速器 減速器是傳動比固定的輪系，由齒輪或蝸輪蝸桿組成，是用來降低轉(zhuǎn)速增大扭矩的封閉機械裝置。 1．減速器的類型,2．減速器的標(biāo)準(zhǔn),計算定軸輪系的傳動比 如圖4-5-5 所示的輪系，已知z1 = 18、z2 = 20、z2' = z3 = 25、z3' = 2、z4 = 40，若n1 轉(zhuǎn)速為100r/min，求n4 的大小和方向？,第六節(jié) 機械潤滑與機械密封,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解潤滑劑的種類、性能及選用 2．了解機械中常用潤滑劑和潤滑方法 3．了解常用密封裝置的分類、特點和應(yīng)用,一、潤滑劑 潤滑劑是能降低摩擦阻力的介質(zhì)。氣態(tài)的空氣、液態(tài)的潤滑油、半固態(tài)的潤滑脂和固體的潤滑劑，均可作為潤滑劑。,二、常用的潤滑劑及其應(yīng)用 常用潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。潤滑油流動性能好，冷卻好，用于高速機械，但易從箱體內(nèi)流出，需采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的密封裝置，且需經(jīng)常加油。常用潤滑油的牌號見表4-6-1。,一、常用的潤滑方法 常用潤滑方法有手工定時潤滑和連續(xù)潤滑。手工定時潤滑主要靠手工定時加油、加脂，主要用于低速、輕載或不連續(xù)運轉(zhuǎn)的機械。潤滑油杯有壓配式壓注油杯、旋套式注油油杯。 連續(xù)潤滑方式有油繩潤滑、油浴潤滑、油霧潤滑等。 油浴潤滑，主要由浸入油池一定深度的大齒輪通過旋轉(zhuǎn)，將潤滑油帶入嚙合區(qū)進行潤滑，用于齒輪速度小于12m/s 的場合；當(dāng)齒輪速度大于12m/s 時，采用將壓力油噴入嚙合區(qū)的方法。 油霧潤滑則用壓縮空氣將潤滑油從噴嘴噴出，使?jié)櫥挽F化后隨壓縮空氣彌散至摩擦表面起潤滑作用，常用于高速滾動軸承、齒輪傳動及導(dǎo)軌的潤滑。,二、密封裝置,根據(jù)結(jié)合面是否具有相對運動，密封分為靜密封和動密封。常用的靜密封有墊片密封、密封圈密封、密封膠密封。常用的墊片有紙墊片、橡膠墊片、塑料墊片和金屬墊片。,車床的定期潤滑,1．根據(jù)車床說明書，找出車床每班均需加注潤滑油的部位。 2．用油壺給車床床身導(dǎo)軌、絲杠等加注40 號機油。 3．檢查車床主軸箱、進給箱有無漏油現(xiàn)象。,階段性實習(xí)訓(xùn)練四 減速器拆裝與分析,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．會正確拆裝螺紋連接 2．掌握減速器的拆裝,任務(wù)實施,第一步 打開減速器箱蓋,1．減速器箱蓋拆卸的一般順序 擰開放油螺塞，將油放干凈→拔出定位銷→擰下端蓋螺釘（嵌入式端蓋例外）→拆下端蓋→擰下箱蓋與箱座的連接螺栓→借助起蓋螺釘（吊耳）擰松箱蓋→用吊環(huán)螺釘?shù)跗鹣渖w，翻轉(zhuǎn)180°放置一旁。 2．螺紋連接拆卸要領(lǐng) 拆卸螺紋連接時，應(yīng)使用相同規(guī)格的扳手或螺絲刀進行拆卸。,（1）同一平面螺釘（栓）組拆卸。 ① 先將各螺釘（栓）按規(guī)定順序擰松一遍（一般為1 ～ 2 轉(zhuǎn)），若無順序要求應(yīng)按先四周后中間或按對角線的順序擰松一遍，然后按順序分次勻稱地進行拆卸。 ② 首先拆下難拆部位的螺釘（栓）。 ③ 拆卸懸臂部件圓周分布的螺釘時，最上部的螺釘在最后取出。 ④ 對不易觀察的螺釘，應(yīng)仔細檢查后試用螺絲刀、撬棒等工具將連接零件分開，以免有隱蔽的螺釘未拆除導(dǎo)致撬壞零件。 （2）銹蝕螺紋連接拆卸。 銹蝕螺紋連接的拆卸主要有非破壞性、破壞性兩種方式。 非破壞性拆卸一般在螺釘（栓）及螺母上注些汽油或機油，待一段時間后，用小錘沿四周輕輕敲擊，螺釘（栓）、螺母松動后擰出；破壞性拆卸一般采用乙炔氧火焰加熱螺母或割去螺釘頭部，手鋸鋸斷螺釘（栓）及螺母，鏨子鏨開螺母，鉆頭鉆孔等方法。,問題探討,減速器中除了箱體、傳動零件外，還有一些附件，分別在什么位置？作用又如何？填寫實訓(xùn)表4-1。,第二步 觀察減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu),問題探討 高速軸系、低速軸系在減速器中是如何實現(xiàn)其定位的？,第三步 安裝減速器 1．安裝前零件清洗 2．零件預(yù)裝 3．組件裝配 4．減速器總裝 5．檢測齒輪傳動精度、齒側(cè)間隙 6．在箱體結(jié)合面，涂密封膠，注入潤滑油，合箱蓋 7．按順序，均勻地擰緊各連接螺栓,知識技能拓展,1．軸承軸向間隙的調(diào)整要求 軸承裝入軸頸時，用軸承內(nèi)圈端面實現(xiàn)軸向定位，其軸向間隙用0.05mm 塞尺檢查（塞尺不得通過）。單列向心球軸承時，軸承之一與端蓋之間需保留0.4±0.2mm的軸向間隙，并由墊片調(diào)整。 2．齒輪副接觸斑點測量 在一對嚙合齒輪主動輪的每個輪齒上均勻涂上紅鉛油，使其在輕微制動下運轉(zhuǎn)，從動齒輪面上印出接觸斑點。接觸斑點基本分布在齒輪齒高中部附近，接觸面積沿齒高方向不小于45%，沿齒寬方向不小于60%。,3．壓鉛法檢測齒側(cè)間隙 將一段鉛絲插入齒輪間，轉(zhuǎn)動齒輪碾壓鉛絲，鉛絲變形后的厚度即是齒輪副側(cè)隙大小，用游標(biāo)卡尺測量其值。 4．螺紋連接裝配要領(lǐng) （1）控制擰緊力矩 根據(jù)使用要求和螺栓直徑，正確選用扳手，有預(yù)緊力要求 的螺紋連接，采用控制力矩扳手；無嚴(yán)格控制預(yù)緊力的螺紋連接，采用梅花扳手、死扳手等，盡量不用活扳手。 （2）成組螺栓或螺母擰緊時，應(yīng)根據(jù)被連接件形狀和螺栓的分布情況，按一定的順序逐次（一般為2 ～ 3 次）擰緊螺母，如實訓(xùn)圖4-2 所示。 在擰緊長方形布置的成組螺母時，應(yīng)從中間開始，逐漸向兩邊對稱地擴展，如實訓(xùn)圖4-2（a）所示；在擰緊圓形（見實訓(xùn)圖2-4）或方形布置的成組螺母時，必須對稱進行（如有定位銷，應(yīng)從靠近定位銷的螺栓開始），如實訓(xùn)圖4-2（b）所示。,第四步 調(diào)試減速器 手動轉(zhuǎn)動高速軸，要保證轉(zhuǎn)動靈活沒有滯遲現(xiàn)象?？辙D(zhuǎn)運行30min 以上，檢查運轉(zhuǎn)情況。保證軸承溫升不能超過規(guī)定要求，齒輪無顯著噪聲。,