1、2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第2頁頁8Index3Up:First18:03n運動副：高副：約束1個自由度，點、線接觸。低副：約束2個自由度，面接觸。y z(x , y)xO平面運動剛體的自由度平面運動剛體的自由度sxsy第第3頁頁8Index3Up:First18:03n能準確表達機構運動特性的簡能準確表達機構運動特性的簡單圖形稱為單圖形稱為機構運動簡圖機構運動簡圖。 第第4頁頁8Index3Up:First18:03n機構中各構件相對于機架的所能有的獨立運動的數(shù)目稱為機構中各構件相對于機架的所能有的獨立運動的數(shù)目稱為機構的機構的自由度自由度。 n平面機構自由度為：平面

2、機構自由度為： F3n2PLPHn機構具有確定運動的條件：機構具有確定運動的條件：F7=3n-2pL-pH=3x3-2x4-0=1 有確定運動有確定運動F8=3n-2pL-pH=3x4-2x5-0=2 無確定運動無確定運動第第5頁頁8Index3Up:First18:03第第6頁頁8Index3Up:First18:03第第7頁頁8Index3Up:First18:032022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第9頁頁8Index3Up:First18:03n曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 a)n雙曲柄機構雙曲柄機構 b)n雙搖桿機構雙搖桿機構 c)第第10頁頁8Index3Up:First

3、18:031）最長桿與最短桿的長度之和應）最長桿與最短桿的長度之和應其他兩桿長度之其他兩桿長度之和稱為桿長條件。和稱為桿長條件。2）連架桿或機架之一為最短桿。）連架桿或機架之一為最短桿。abcd該機構中構件該機構中構件a最短，最短，構件構件a能否整周回轉？能否整周回轉？第第11頁頁8Index3Up:First18:03n力力F與與Vc之間的夾角之間的夾角稱為稱為n連桿與從動件軸線連桿與從動件軸線之間所夾銳角之間所夾銳角來判來判斷四桿機構的傳動斷四桿機構的傳動性能的好壞，性能的好壞，角稱角稱為為第第12頁頁8Index3Up:First18:03K-K-機構從動桿行程速度變化系數(shù)；機構從動桿行

4、程速度變化系數(shù)；-極位夾角極位夾角，即曲柄在兩極限位置時，即曲柄在兩極限位置時所夾銳角，也等于導桿的擺角所夾銳角，也等于導桿的擺角。第第13頁頁8Index3Up:First18:03n下圖是連桿機構的運動簡圖，下圖是連桿機構的運動簡圖，lAB=12cm， lBC=26cm， lCD=26cm， lAD=40cm，lCE=32cm ，該機構是否存在曲柄該機構是否存在曲柄 。n桿長條件：桿長條件：lAB+lADlBC+lCD 12+4026+26 連架桿為最短桿連架桿為最短桿 存在曲柄存在曲柄第第14頁頁8Index3Up:First18:03圖所示鉸鏈桿機構中，已知圖所示鉸鏈桿機構中，已知la

5、=55mm , lb=45mm , lc=30mm , ld=60mm，問：該機構中是否有曲柄存，問：該機構中是否有曲柄存在的可能？固定哪些桿件可分別得到曲柄搖桿機構在的可能？固定哪些桿件可分別得到曲柄搖桿機構；雙曲柄機構或雙搖桿機構？；雙曲柄機構或雙搖桿機構？ n桿長條件：桿長條件：ld+lcla+lb 60+3055+45 存在曲柄存在曲柄固定固定 b,d 得到曲柄搖桿機構得到曲柄搖桿機構固定固定 c 得到雙曲柄機構得到雙曲柄機構固定固定 a 得到雙搖桿機構得到雙搖桿機構第第15頁頁8Index3Up:First18:03n一曲柄搖桿機構，若改為以曲柄為機架，則一曲柄搖桿機構，若改為以曲柄

6、為機架，則將演化為什么機構？將演化為什么機構？n鉸鏈四桿機構的死點位置發(fā)生在什么位置？鉸鏈四桿機構的死點位置發(fā)生在什么位置？n曲柄存在的條件是什么？曲柄存在的條件是什么？2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第17頁頁8Index3Up:First18:03rbh s s s s DD0B0B sO ,t360基圓基圓 基圓半徑基圓半徑rb推程推程推程角推程角 升距升距h遠停遠停遠停角遠停角 s回程回程回程角回程角 近停近停近停角近停角 sB 位移曲線位移曲線第第18頁頁8Index3Up:First18:03n從動件開始和最大行程加速度有突變則有很大的沖擊。這從動件開始和最大行程

7、加速度有突變則有很大的沖擊。這種沖擊稱剛性沖擊。實際材料有彈性變形不可能達到種沖擊稱剛性沖擊。實際材料有彈性變形不可能達到，但仍然有強烈的沖擊。只適用于低速輕載。但仍然有強烈的沖擊。只適用于低速輕載。第第19頁頁8Index3Up:First18:03rbOs 1 3 5 7 8 60120909060120 1 2 90A909 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑rb，凸輪，凸輪角速度角速度 和從動件的運動規(guī)律，設和從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線計該凸輪輪廓曲線。 選比例尺選比例尺 l，作位移曲線和作位移曲線和基圓基圓

8、rb。 等分位移曲線及反向等分各運動角，確定反轉后對應等分位移曲線及反向等分各運動角，確定反轉后對應于各等分點的從動件的位置。于各等分點的從動件的位置。3 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 13 14 1413121110915 確定反轉后從動件尖頂在確定反轉后從動件尖頂在各等分點占據(jù)的位置。各等分點占據(jù)的位置。設計步驟設計步驟 將各尖頂點連接成一條光滑將各尖頂點連接成一條光滑曲線。曲線。第第20頁頁8Index3Up:First18:03rbOA 2. 對心滾子移動從動件盤形凸輪廓線的設計對心滾子移動從動件盤形凸輪廓線的設計已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑rb，滾

9、子半徑滾子半徑rr、凸輪、凸輪角速度角速度 和從動件的運動規(guī)律，設計和從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線。該凸輪輪廓曲線。 選比例尺選比例尺 l，作位移曲線和作位移曲線和基圓基圓rb。設計步驟設計步驟 等分位移曲線及反向等分各等分位移曲線及反向等分各運動角，確定反轉后對應于各等分點運動角，確定反轉后對應于各等分點的從動件的位置。的從動件的位置。理論輪廓曲線理論輪廓曲線實際輪廓曲線實際輪廓曲線s 1 3 5 7 8 6012090909 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 60120 1 2 90903 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 1

10、3 14 1413121110915確定反轉后從動件滾子中心在確定反轉后從動件滾子中心在各等分點占據(jù)的位置。各等分點占據(jù)的位置。 將各點連接成一條光滑曲線。將各點連接成一條光滑曲線。 作滾子圓族及滾子圓族的內(nèi)作滾子圓族及滾子圓族的內(nèi)( (外外) )包絡線。包絡線。第第21頁頁8Index3Up:First18:03eA4. 偏置尖頂移動從動件盤形凸輪廓線的設計偏置尖頂移動從動件盤形凸輪廓線的設計已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑rb，角速度角速度 和從動件的運動規(guī)律及偏心距和從動件的運動規(guī)律及偏心距e，設計該凸輪輪廓曲線。設計該凸輪輪廓曲線。 選比例尺選比例尺 l，作位移作位移曲線、基圓曲線

11、、基圓rb和偏距圓和偏距圓e。設計步驟設計步驟 等分位移曲線及反向等分位移曲線及反向等分各運動角，確定反轉后等分各運動角，確定反轉后對應于各等分點的從動件的對應于各等分點的從動件的位置。位置。O 6 1 2 3 4 5 7 8 1514 13 12 11 10 9 1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8 s 1 3 5 7 8 6012090909 1113151 3 5 7 8 9 11 1312 14 10 確定反轉后從動件尖確定反轉后從動件尖頂在各等分點占據(jù)的位置頂在各等分點占據(jù)的位置。 將各尖頂點連接成一將各尖

12、頂點連接成一條光滑曲線。條光滑曲線。第第22頁頁8Index3Up:First18:03n作圖表示：凸輪機構圖示位置的壓力作圖表示：凸輪機構圖示位置的壓力角、偏心距和基圓，及凸輪從圖示位角、偏心距和基圓，及凸輪從圖示位置轉過置轉過120時的壓力角及相應的推桿時的壓力角及相應的推桿位移。位移。 在設計直動滾子從動件盤形凸輪機構時，若發(fā)生運動失真現(xiàn)在設計直動滾子從動件盤形凸輪機構時，若發(fā)生運動失真現(xiàn)象，可以采取什么措施？象，可以采取什么措施？第第23頁頁8Index3Up:First18:03圖示為一偏置滾子直動從動件圖示為一偏置滾子直動從動件盤形凸輪機構，試在圖上繪出：盤形凸輪機構，試在圖上繪出

13、：1）.偏距圓。偏距圓。2）.基圓。基圓。3）.圖示圖示位置從動件位移及壓力角。位置從動件位移及壓力角。4）.滾子在滾子在C點接觸時凸輪的轉角。點接觸時凸輪的轉角。2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第25頁頁8Index3Up:First18:03nP點為節(jié)點點為節(jié)點n為使齒輪瞬時傳動比保持恒為使齒輪瞬時傳動比保持恒定定：不論兩齒廓在任何位置：不論兩齒廓在任何位置接觸，過接觸點（嚙合點）接觸，過接觸點（嚙合點）的公法線必須與兩齒輪的連的公法線必須與兩齒輪的連心線交于一定點心線交于一定點 P。這是這是齒齒廓嚙合的基本定律廓嚙合的基本定律。1222122111O NO PiO NO

14、 P第第26頁頁8Index3Up:First18:03漸開線齒廓嚙合傳動的特點漸開線齒廓嚙合傳動的特點3.嚙合線是過節(jié)點的直線嚙合線是過節(jié)點的直線iO PO Prr12122121=1212122112=bbrrrrPOPOi1.傳動比恒定不變傳動比恒定不變2.中心距變動不影響傳動比中心距變動不影響傳動比（可分性）（可分性）第第27頁頁8Index3Up:First18:03一、嚙合過程分析一、嚙合過程分析n起始嚙合點：從動輪起始嚙合點：從動輪2的齒頂點與主動的齒頂點與主動輪輪1的齒根處某點接觸，在嚙合線上為的齒根處某點接觸，在嚙合線上為從動輪的齒頂圓與嚙合線從動輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的

15、交點的交點B2。n終止嚙合點：主動輪終止嚙合點：主動輪1的齒頂點與從動的齒頂點與從動輪輪2的齒根處某點接觸，在嚙合線的齒根處某點接觸，在嚙合線N1N2上為主動輪的齒頂圓與嚙合線上為主動輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點的交點B1。nB1B2實際嚙合線實際嚙合線nN1N2理論嚙合線理論嚙合線第第28頁頁8Index3Up:First18:03nPb1=Pb2nm1=m2=mn1 1= =2 2= =第第29頁頁8Index3Up:First18:031.2與m 無關，隨z1,z2及ha*的增大而增大。第第30頁頁8Index3Up:First18:03n切掉部分齒廓；切掉部分齒廓；n削弱了齒根強度

16、；削弱了齒根強度；n嚴重時，切掉部分漸開線齒廓，降低重合度。嚴重時，切掉部分漸開線齒廓，降低重合度。 用范成法加工漸用范成法加工漸開線齒輪過程中，有開線齒輪過程中，有時刀具齒頂會把被加時刀具齒頂會把被加工齒輪根部的漸開線工齒輪根部的漸開線齒廓切去一部分，這齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為種現(xiàn)象稱為根切根切。第第31頁頁8Index3Up:First18:03避免根切的方法避免根切的方法 提高嚙合極限點提高嚙合極限點N1 加大壓力角加大壓力角 增加齒數(shù)增加齒數(shù)Z 降低刀具齒頂線降低刀具齒頂線 減小齒頂高系數(shù)減小齒頂高系數(shù)*ah 正變位正變位 x0MmhMNa* 1 211sinsinrPNMN mh

17、mza*sin 22 22sin*ahz 不根切的最少齒數(shù)：不根切的最少齒數(shù)： 22sin*minahz 第第32頁頁8Index3Up:First18:03第第33頁頁8Index3Up:First18:03變位齒輪的應用變位齒輪的應用1、避免輪齒根切、避免輪齒根切為使齒輪傳動的結構緊湊，應盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當為使齒輪傳動的結構緊湊，應盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當z 的正傳動時，可以提高齒輪的接觸強度和彎曲強度，若適的正傳動時，可以提高齒輪的接觸強度和彎曲強度，若適當選擇變位系數(shù)當選擇變位系數(shù)x1,x2，還能大幅度降低滑動系數(shù)，提高齒輪的耐磨損，還能大幅度降低滑動系數(shù)，提高齒輪的耐磨損和抗膠

18、合能力。和抗膠合能力。4、修復已磨損的舊齒輪、修復已磨損的舊齒輪齒輪傳動中，一般小齒輪磨損較嚴重，大齒輪磨損較輕，若利用負變位齒輪傳動中，一般小齒輪磨損較嚴重，大齒輪磨損較輕，若利用負變位修復磨損較輕的大齒輪齒面，重新配制一個正變位的小齒輪，就可以節(jié)修復磨損較輕的大齒輪齒面，重新配制一個正變位的小齒輪，就可以節(jié)省一個大齒輪的制造費用，還能改善其傳動性能。省一個大齒輪的制造費用，還能改善其傳動性能。第第34頁頁8Index3Up:First18:03n漸開線標準齒輪根切現(xiàn)象發(fā)生在什么狀態(tài)？漸開線標準齒輪根切現(xiàn)象發(fā)生在什么狀態(tài)？n圓柱齒輪傳動，當齒輪直徑不變，而減少模數(shù)時，可以圓柱齒輪傳動，當齒輪

19、直徑不變，而減少模數(shù)時，可以改善傳動的什么特性？改善傳動的什么特性？n在蝸桿傳動設計中，除進行強度計算外，還必須進行什在蝸桿傳動設計中，除進行強度計算外，還必須進行什么驗算？么驗算？n齒輪傳動的主要失效形式有哪些？閉式和開式傳動的失齒輪傳動的主要失效形式有哪些？閉式和開式傳動的失效形式有哪些不同？效形式有哪些不同？ n與圓柱齒輪傳動相比，蝸桿傳動主要優(yōu)點是什么？主要與圓柱齒輪傳動相比，蝸桿傳動主要優(yōu)點是什么？主要缺點是什么？缺點是什么？n一對漸開線直齒圓柱齒輪，分度圓與節(jié)圓有什么不同？一對漸開線直齒圓柱齒輪，分度圓與節(jié)圓有什么不同？在什么條件下重合？在什么條件下重合？ 2022年年5月月31日

20、星期二日星期二18:03機械設計基礎第第5章章 輪系輪系第第36頁頁8Index3Up:First18:03定軸輪系的傳動比計算定軸輪系的傳動比計算1、定軸輪系的傳動比、定軸輪系的傳動比1 5 輸入軸與輸出軸之間的傳動比為輸入軸與輸出軸之間的傳動比為:515115nni 輪系中各對嚙合齒輪的傳動比大小為：輪系中各對嚙合齒輪的傳動比大小為：,122112zzi 233223zzi ,344343 zzi 455454 zzi 51 5432432154432312 iiii33 44 4321543215 zzzzzzzzi一般定軸輪系的傳一般定軸輪系的傳動比計算公式為：動比計算公式為：所所有有

21、主主動動輪輪齒齒數(shù)數(shù)連連乘乘積積到到從從所所有有從從動動輪輪齒齒數(shù)數(shù)連連乘乘積積到到從從BABAiBAAB 第第37頁頁8Index3Up:First18:03周轉輪系周轉輪系給整個周轉輪系加一個與系桿給整個周轉輪系加一個與系桿H的角速度的角速度大小相等、方向相反的公共角速度大小相等、方向相反的公共角速度 HH構件名稱構件名稱 原周轉輪系中原周轉輪系中各構件的角速度各構件的角速度轉化機構中各轉化機構中各構件的角速度構件的角速度系桿系桿 0 HHHH 中心輪中心輪1 HH 11行星輪行星輪2 HH 22中心輪中心輪3 HH 33在在轉化機構中轉化機構中系桿系桿H變成了機架變成了機架第第38頁頁8

22、Index3Up:First18:03構件名稱構件名稱 原周轉輪系中原周轉輪系中各構件的角速度各構件的角速度轉化機構中各轉化機構中各構件的角速度構件的角速度系桿系桿 0 HHHH 中心輪中心輪1 HH 11中心輪中心輪3 HH 33計算該轉化機構（定軸計算該轉化機構（定軸輪系）的傳動比：輪系）的傳動比：輸入軸輸入軸輸出軸輸出軸 Hi13H 1H1 H3 H 3 )(12zz )(23zz )(13zz 1331zzHH 第第39頁頁8Index3Up:First18:03H 3例例1 已知各輪齒數(shù)及已知各輪齒數(shù)及6，求，求3 的大小和方向。的大小和方向。周轉輪系周轉輪系定軸輪系定軸輪系周轉輪系

23、的轉化機構傳動比為周轉輪系的轉化機構傳動比為23 zz把該輪系分為兩部分把該輪系分為兩部分Hi13H 1 )(12zz 1 1 1 6 )(16 zzH 4 )( 16zz )(51zz )(45zz 6 64116322161326213 )1( zzzzzzzzzzzzzz 6391 第第40頁頁8Index3Up:First18:03n輪系如圖所示，已知各齒輪齒數(shù)為：輪系如圖所示，已知各齒輪齒數(shù)為：Z1=Z2=25，Z2=20，各標準直齒圓柱齒輪的，各標準直齒圓柱齒輪的模數(shù)相同，模數(shù)相同，Z3=Z5。試求此輪系的傳動比。試求此輪系的傳動比i1H。2022年年5月月31日星期二日星期二18

24、:03第第42頁頁8Index3Up:First18:03n作用于主、從動輪上的各對力均大小相等，方向相反；作用于主、從動輪上的各對力均大小相等，方向相反；n圓周力圓周力Ft ：在主動輪上：在主動輪上Ft1與運動方向與運動方向n1相反，在從輪上相反，在從輪上Ft2與運動方向與運動方向n2相同；相同；n徑向力徑向力Fr 的方向對兩輪都是由作用點指向輪心（內(nèi)齒輪為的方向對兩輪都是由作用點指向輪心（內(nèi)齒輪為遠離輪心方向）遠離輪心方向） 。第第43頁頁8Index3Up:First18:03n 第第44頁頁8Index3Up:First18:03主動圓周力：主動輪與轉向相反；從動輪與轉向相同圓周力：主

25、動輪與轉向相反；從動輪與轉向相同徑向力：指向圓心徑向力：指向圓心軸向力：可用左、右手判斷軸向力：可用左、右手判斷。力的方向力的方向Fa1Fa2第第45頁頁8Index3Up:First18:0311212ttmTFFd 1112cosrtaFF tgF 1112sinatrFF tgF 1112coscostnmFTFd小圓錐齒輪上各分力：小圓錐齒輪上各分力：（按平均直徑（按平均直徑dm1計算）計算）式中式中T1 小齒輪上的轉矩；小齒輪上的轉矩；dm1小齒輪上的平均分度圓直徑。小齒輪上的平均分度圓直徑。11(1 0.5)mbddR第第46頁頁8Index3Up:First18:03力的方向力的

26、方向n1圓周力圓周力Ft：主動輪與轉向相反；從動輪與轉向相同。：主動輪與轉向相反；從動輪與轉向相同。徑向力徑向力Fr：指向圓心：指向圓心軸向力軸向力Fa：小端指向大端：小端指向大端第第47頁頁8Index3Up:First18:03如圖所示為一圓柱蝸桿如圖所示為一圓柱蝸桿-斜齒圓柱齒輪傳動。已知齒輪斜齒圓柱齒輪傳動。已知齒輪1和蝸和蝸輪輪4的轉向，為使中間軸上的轉向，為使中間軸上的軸向力互相抵消一部分，試在的軸向力互相抵消一部分，試在圖中畫出：圖中畫出：蝸桿蝸桿3、齒輪、齒輪1、齒輪、齒輪2的轉向及螺旋線方向。的轉向及螺旋線方向。齒輪齒輪2和蝸桿和蝸桿3所受的圓周力、徑向力和軸向力的方向所受的

27、圓周力、徑向力和軸向力的方向。2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第49頁頁8Index3Up:First18:03一、特點一、特點能夠實現(xiàn)空間交錯軸之間的傳動，通能夠實現(xiàn)空間交錯軸之間的傳動，通常交錯角為常交錯角為90；單級傳動比大（一般為單級傳動比大（一般為1080），結），結構緊湊；構緊湊；傳動平穩(wěn)，噪音??；傳動平穩(wěn)，噪音??；可以實現(xiàn)自鎖（當可以實現(xiàn)自鎖（當v v 時）；時）；傳動效率低，通常為傳動效率低，通常為7080；成本較高。成本較高。蝸桿傳動廣泛用于各種機器和儀器中蝸桿傳動廣泛用于各種機器和儀器中第第50頁頁8Index3Up:First18:03n中間平面中間平面

28、：通過蝸桿：通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸軸線并垂直于蝸輪軸線的平面。對于蝸桿線的平面。對于蝸桿，其為蝸桿的軸面；，其為蝸桿的軸面；對于蝸輪，中間平面對于蝸輪，中間平面為蝸輪的端面。為蝸輪的端面。n蝸桿傳動的設計計算蝸桿傳動的設計計算以中間平面為準。以中間平面為準。在中間平面上可看成直齒在中間平面上可看成直齒齒條與漸開線齒輪嚙合。齒條與漸開線齒輪嚙合。中間平面中間平面第第51頁頁8Index3Up:First18:031 、蝸桿傳動的模數(shù)、蝸桿傳動的模數(shù) m 和齒形角和齒形角。2212121tatatammmPPP蝸桿傳動正確嚙合條件蝸桿傳動正確嚙合條件第第52頁頁8Index3Up:First1

29、8:03n蝸桿頭數(shù)：是指組成蝸桿螺紋線的數(shù)量蝸桿頭數(shù)：是指組成蝸桿螺紋線的數(shù)量Z1，通常取為：通常取為：1，2，4, 6（若要得到大傳動比，可?。ㄈ粢玫酱髠鲃颖?，可取Z11，但此時傳動效，但此時傳動效率低；率低；Z1越大傳動效率越高，但加工越困難。）越大傳動效率越高，但加工越困難。）n 蝸輪齒數(shù)蝸輪齒數(shù) Z2= i Z1，一般取，一般取Z2=2680（Z2過少易根切，過多會使結構尺寸過大，蝸桿長過少易根切，過多會使結構尺寸過大，蝸桿長度增加，導致蝸桿剛度降低，影響嚙合精度。）度增加，導致蝸桿剛度降低，影響嚙合精度。）n傳動比：傳動比：1221ZZnni第第53頁頁8Index3Up:Firs

30、t18:03在蝸桿傳動中，作用在齒面上的法向作用力在蝸桿傳動中，作用在齒面上的法向作用力Fn可分解為三個分力：圓周力可分解為三個分力：圓周力Ft、徑向力、徑向力Fr 和軸向力和軸向力Fa（圖（圖8-54）。）。第第54頁頁8Index3Up:First18:03當蝸桿為主動件時（一般情況均是如此）當蝸桿為主動件時（一般情況均是如此）蝸桿上的蝸桿上的圓周力圓周力 Ft1 的方向與蝸桿齒在嚙合點的運動方的方向與蝸桿齒在嚙合點的運動方向向 n1 相反；相反；蝸輪上的蝸輪上的圓周力圓周力 Ft2 的方向與蝸輪齒在嚙合點的運動方的方向與蝸輪齒在嚙合點的運動方向向 n2 相同；相同；徑向力徑向力 Fr 的

31、方向在蝸桿、蝸輪上都是由嚙合點分別指的方向在蝸桿、蝸輪上都是由嚙合點分別指向軸心。向軸心。軸向力軸向力 Fa 由由主動件左右手定則主動件左右手定則來判斷，也可按照來判斷，也可按照Fa1與與 Ft2方向相反，方向相反， Ft1與與 Fa2的方向相反判斷。的方向相反判斷。第第55頁頁8Index3Up:First18:03蝸桿傳動受力分析示例蝸桿傳動受力分析示例第第56頁頁8Index3Up:First18:03n圖示傳動中，蝸桿傳動為標準傳動：圖示傳動中，蝸桿傳動為標準傳動：m=5mm，d1=50mm，Z1=3(右旋右旋)，Z240；標準斜齒輪傳；標準斜齒輪傳動：動：mn=5mm，Z3=20，Z

32、4=50，要求使軸，要求使軸II的軸的軸向力相互抵消，不計摩擦，蝸桿主動，試求：向力相互抵消，不計摩擦，蝸桿主動，試求：(1) 斜齒輪斜齒輪3、4的螺旋線方向。的螺旋線方向。(2) 螺旋角螺旋角 的大小。的大小。 2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第58頁頁8Index3Up:First18:03n帶傳動的主要幾何參數(shù)：帶傳動的主要幾何參數(shù)：帶輪直徑帶輪直徑D1和和D2，中心距，中心距a，帶長度帶長度L，包角，包角。各參數(shù)間。各參數(shù)間的關系如圖的關系如圖7-12所示。其近似所示。其近似幾何關系為幾何關系為第第59頁頁8Index3Up:First18:03n靜止時，帶兩邊的拉力

33、相等且等于張緊力靜止時，帶兩邊的拉力相等且等于張緊力F0（見圖（見圖a）;傳動時，由于傳動時，由于帶與輪面間摩擦力的作用，帶兩邊的拉力就不再相等（圖帶與輪面間摩擦力的作用，帶兩邊的拉力就不再相等（圖7-13）。即）。即將繞進主動輪的一邊，拉力由將繞進主動輪的一邊，拉力由F0增到增到 F1，稱為緊邊拉力，而另一邊帶，稱為緊邊拉力，而另一邊帶的拉力由的拉力由F0減為減為F2 ,稱為松邊拉力。兩邊拉力之差為稱為松邊拉力。兩邊拉力之差為 F1 - F2= Ft nFt 即為帶傳動所能傳遞的有效圓周力，稱為即為帶傳動所能傳遞的有效圓周力，稱為有效拉力有效拉力。其值等于沿任。其值等于沿任一個帶輪的接觸弧上

34、摩擦力的總和。一個帶輪的接觸弧上摩擦力的總和。第第60頁頁8Index3Up:First18:03n預緊力預緊力F0 ：n小輪包角小輪包角 ：n摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)f ：0FmaxtFF0越大越好嗎？越小呢？f摩擦系數(shù)取值橡膠 鋼橡膠 鑄鐵4 . 0f8 . 0fmaxtFmaxtF第第61頁頁8Index3Up:First18:03n帶傳動工作時的應力有：由緊邊和松邊拉力所產(chǎn)生的應力；由離心力帶傳動工作時的應力有：由緊邊和松邊拉力所產(chǎn)生的應力；由離心力產(chǎn)生的應力以及由于帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的應力。產(chǎn)生的應力以及由于帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的應力。第第62頁頁8Index3Up:First18:03n帶工

35、作時所受總應力即為上述三種應力之和。帶工作時所受總應力即為上述三種應力之和。n帶中的應力為變應力，其最大應力為：帶中的應力為變應力，其最大應力為：max=1+b1+cn此最大應力發(fā)生在帶緊邊進人小帶輪處。此最大應力發(fā)生在帶緊邊進人小帶輪處。n帶工作時，如果最大應力超過帶的許用應力，帶將產(chǎn)生疲帶工作時，如果最大應力超過帶的許用應力，帶將產(chǎn)生疲勞破壞。勞破壞。n三種應力中以彎曲應力三種應力中以彎曲應力b1對傳動帶的壽命影響最大。為控對傳動帶的壽命影響最大。為控制彎曲應力制彎曲應力b1不致過大，則小帶輪直徑不宜過小不致過大，則小帶輪直徑不宜過小帶傳動失效形式帶傳動失效形式1：帶的疲勞破壞帶的疲勞破壞

36、第第63頁頁8Index3Up:First18:031）定義：）定義：帶工作時，隨著有效拉力增加，滑動角增加，靜帶工作時，隨著有效拉力增加，滑動角增加，靜角減小?；瑒咏窃黾拥秸麄€包角時，帶的有效拉力達到最大角減小?；瑒咏窃黾拥秸麄€包角時，帶的有效拉力達到最大值，帶開始沿著帶輪滑動，此時稱為帶的值，帶開始沿著帶輪滑動，此時稱為帶的打滑打滑。2）產(chǎn)生的原因：）產(chǎn)生的原因：外載荷增加，使得外載荷增加，使得 Fe=FecFfmax3）特點：）特點：可以避免的?？梢员苊獾?。4）后果：）后果：帶的磨損急劇增加、噪聲和嚴重發(fā)熱，從動輪的帶的磨損急劇增加、噪聲和嚴重發(fā)熱，從動輪的轉速急劇下降，直至傳動失效。轉

37、速急劇下降，直至傳動失效。帶傳動失效形式帶傳動失效形式2：帶的打滑帶的打滑帶傳動的打滑帶傳動的打滑有何用途？有何用途？第第64頁頁8Index3Up:First18:03n在帶傳動中，若小帶輪為主動輪，則帶的最在帶傳動中，若小帶輪為主動輪，則帶的最大拉應力發(fā)生在帶的什么位置？大拉應力發(fā)生在帶的什么位置？n什么是摩擦型帶傳動中的彈性滑動現(xiàn)象？可什么是摩擦型帶傳動中的彈性滑動現(xiàn)象？可否避免？它對帶傳動有何影響？否避免？它對帶傳動有何影響？ 2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第66頁頁8Index3Up:First18:03 軸主要由軸主要由軸頸軸頸、軸頭軸頭和和軸身軸身三部分組成，

38、軸上被支承的部分叫做三部分組成，軸上被支承的部分叫做軸頸軸頸，安裝輪毅部分叫做，安裝輪毅部分叫做軸頭軸頭，聯(lián)接軸頸和軸頭的部分叫做，聯(lián)接軸頸和軸頭的部分叫做軸身軸身。軸的結構設計的主要要求：軸的結構設計的主要要求：1 1、滿足使用要求：、滿足使用要求：、周向固定；、周向固定；、軸向固定。、軸向固定。2 2、良好的結構工藝性：、良好的結構工藝性：、加工工藝性；、加工工藝性；、裝配工藝性。、裝配工藝性。3 3、提高軸的疲勞強度：、提高軸的疲勞強度：、改進軸的結構形狀；、改進軸的結構形狀；、改善軸的表面狀態(tài)。、改善軸的表面狀態(tài)。第第67頁頁8Index3Up:First18:03（）、定位與固定要求

39、）、定位與固定要求1）軸上零件的軸向固定）軸上零件的軸向固定(1)軸肩固定軸肩固定第第68頁頁8Index3Up:First18:03rCC軸肩圓角半徑倒角軸肩高arRR軸肩圓角半徑圓角半徑軸肩高a第第69頁頁8Index3Up:First18:03(2)套筒固定套筒固定(3)圓螺母固定圓螺母固定第第70頁頁8Index3Up:First18:03（1 1）鍵固定鍵固定第第71頁頁8Index3Up:First18:03第第72頁頁8Index3Up:First18:03n指出下圖軸系結構中的錯誤，畫出正確的結構設指出下圖軸系結構中的錯誤，畫出正確的結構設計圖計圖(注：軸承支承型式為兩端固定，其潤滑方式注：軸承支承型式為兩端固定