機(jī)械基礎(chǔ)（第七版）緒論一、機(jī)械

機(jī)械是指利用力學(xué)原理組成的各種裝置。1．機(jī)器與機(jī)構(gòu)（1）機(jī)器

機(jī)器是人們根據(jù)某種使用要求而設(shè)計制造的能執(zhí)行機(jī)械運動的裝置，用來完成特定的功能。常見機(jī)器的類型及應(yīng)用

臺式鉆床（臺鉆）是一種常用的孔加工機(jī)器。

機(jī)器一般都由動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分、控制部分、支承部分及輔助部分等組成。機(jī)器各組成部分的作用及應(yīng)用機(jī)器各組成部分的作用及應(yīng)用（2）機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)是具有確定相對運動的實物組合，是機(jī)械的重要組成部分。2．零件、部件與構(gòu)件

零件：組成機(jī)械的每一個單獨加工單元。

部件：由若干裝配在一起的零件所組成。構(gòu)件：機(jī)構(gòu)中的運動單元體。二、運動副

運動副：兩個構(gòu)件直接接觸組成的可動連接。1．低副

兩構(gòu)件之間為面接觸的運動副稱為低副。（1）轉(zhuǎn)動副

運動副分為低副和高副。（2）移動副（3）螺旋副低副的特點：（1）承受載荷時因單位面積壓力較小，故傳力性能好，較耐用；（2）低副是滑動摩擦，摩擦損失大，因而效率低；（3）不能傳遞較為復(fù)雜的運動。2．高副兩構(gòu)件之間為點或線接觸的運動副稱為高副。（1）凸輪副（2）齒輪副高副的特點：（1）承受載荷時的單位面積壓力較大，兩構(gòu)件接觸處容易磨損；（2）制造和維修困難；（3）能傳遞較復(fù)雜的運動。三、機(jī)構(gòu)運動簡圖

機(jī)構(gòu)運動簡圖：僅用簡單的線條和符號來代表構(gòu)件和運動副，并按一定比例表示各構(gòu)件、運動副的相對位置和運動關(guān)系的圖形。（1）機(jī)架（2）桿、軸1．常用構(gòu)件的機(jī)構(gòu)運動簡圖用圖形符號（3）構(gòu)件組成部分的永久連接（4）組成部分與軸（桿）的固定連接（5）構(gòu)件是轉(zhuǎn)動副的一部分（6）機(jī)架是轉(zhuǎn)動副的一部分（7）構(gòu)件是移動副的一部分（8）連接轉(zhuǎn)動副的滑塊2．常用運動副的機(jī)構(gòu)運動簡圖用圖形符號1）固定鉸鏈（1）轉(zhuǎn)動副2）活動鉸鏈（2）移動副1）滑塊固定2）滑塊不固定（3）螺旋副§1-1帶傳動的組成、工作原理和類型§1-2V帶傳動§1-3同步帶傳動§1-4實訓(xùn)——調(diào)節(jié)臺式鉆床轉(zhuǎn)速第一章

帶傳動第一章

帶傳動帶傳動是機(jī)械傳動中重要的傳動形式之一。帶傳動的組成、

工作原理和類型一、帶傳動的組成帶傳動：由帶和帶輪組成傳遞運動和動力的傳動。§1-1二、帶傳動的工作原理帶傳動依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力（或嚙合力）傳遞運動和動力。三、帶傳動的傳動比傳動比（速比）：始端主動輪與末端從動輪的角速度或轉(zhuǎn)速的比值。四、帶傳動的類型、特點與應(yīng)用

帶傳動可分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動。

摩擦型帶傳動分為平帶傳動、V帶傳動和多楔帶傳動等。

嚙合型帶傳動主要是指同步帶傳動。1．平帶傳動2．V帶傳動3．多楔帶傳動4．同步帶傳動V帶傳動

V帶傳動是由一條或數(shù)條V帶和V帶輪組成的摩擦傳動。§1-2一、V帶、V帶輪的組成和主要參數(shù)1．V帶的組成和橫截面主要參數(shù)（1）V帶的組成

V帶是橫截面為等腰梯形或近似等腰梯形的傳動帶，其工作面為兩側(cè)面，帶與輪槽底面不接觸。1）包邊V帶2）普通切邊V帶?3）壓縮層夾布切邊V帶4）有齒切邊V帶（2）V帶橫截面主要參數(shù)1）頂寬W。

2）節(jié)寬Wp。3）高度T。

4）相對高度T/Wp。5）楔角。2．V帶輪的組成和主要幾何參數(shù)（1）V帶輪的組成（2）V帶輪的主要幾何參數(shù)1）基準(zhǔn)寬度Wd

和有效寬度We

V帶輪的基準(zhǔn)寬度Wd是槽形輪廓上與所配用V帶的節(jié)面處于同一位置的寬度，與V帶的節(jié)寬一致。

V帶輪的有效寬度We是指輪槽兩直側(cè)邊的最外端的寬度，即輪槽的頂寬。2）基準(zhǔn)直徑dd

和有效直徑de

V帶輪的基準(zhǔn)直徑dd是指輪槽基準(zhǔn)寬度處帶輪的直徑。V帶輪的有效直徑de是指輪槽有效寬度處帶輪的直徑。3）槽角α槽角α是指輪槽橫截面兩側(cè)邊的夾角。二、V帶和V帶輪的型號、尺寸及材料1．V帶的型號、尺寸及標(biāo)記（1）V帶的型號和橫截面尺寸普通V帶的橫截面尺寸窄V帶的橫截面尺寸（2）V帶的基準(zhǔn)長度Ld和有效長度LeV帶的基準(zhǔn)長度Ld是指V帶在規(guī)定的張緊力下，位于測量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度。V帶的有效長度Le是指V帶在規(guī)定的張緊力下，位于測量帶輪有效直徑上的周線長度。普通V帶的基準(zhǔn)長度系列（3）V帶的標(biāo)記

V帶的標(biāo)記由型號、基準(zhǔn)長度和標(biāo)準(zhǔn)編號三部分組成。

普通V帶的標(biāo)記示例：基準(zhǔn)寬度制窄V帶的標(biāo)記：有效寬度制窄V帶的標(biāo)記：2．V帶輪的槽型、尺寸及結(jié)構(gòu)（1）V帶輪的槽型及尺寸普通V帶輪的輪槽橫截面尺寸（2）V帶輪的基準(zhǔn)直徑dd和有效直徑de

普通V帶輪和基準(zhǔn)寬度制窄V帶輪以基準(zhǔn)直徑dd

作為設(shè)計帶輪的公稱直徑，有效寬度制窄V帶輪則以有效直徑de作為設(shè)計帶輪的公稱直徑。普通V帶輪基準(zhǔn)直徑系列（3）普通V帶輪的槽角α

普通V帶和窄V帶的楔角皆為40°，但安裝在V帶輪上后，V帶彎曲程度不同會使其楔角產(chǎn)生不同的變化。V帶橫截面尺寸小或V帶輪基準(zhǔn)直徑dd小的V帶傳動中，V帶變形嚴(yán)重，對應(yīng)的V帶輪的槽角應(yīng)小，反之槽角應(yīng)大。（4）V帶輪的結(jié)構(gòu)形式1）實心式V帶輪2）腹板式V帶輪3）孔板式V帶輪4）輪輻式V帶輪3．V帶和V帶輪的材料V帶的包布、頂布和底布一般采用含氯丁二烯的棉、聚酯纖維織物等材料。頂膠、底膠及緩沖膠可采用天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠和丁腈橡膠等材料?？估w多為聚酯線繩，也有采用芳綸與鋼絲等材料的。

普通V帶輪通常用灰鑄鐵制造，帶速較高時可采用鑄鋼，功率較小的傳動可采用鑄造鋁合金或工程塑料等。三、V帶傳動的主要參數(shù)1．V帶傳動的傳動比iV帶傳動的傳動比i≤7，常用2～7。2．小V帶輪的包角θ1帶輪的包角是指帶與帶輪接觸弧所對應(yīng)的圓心角。小V帶輪的包角α1≥120°3．中心距C中心距C是兩帶輪中心連線的長度。兩帶輪中心距一般為兩帶輪基準(zhǔn)直徑之和（dd1＋dd2）的70%～200%。4．帶速v帶速v一般取5～25m/s。5．V帶的根數(shù)ZV帶的根數(shù)一般取2～5根，最多不超過10根四、普通V帶傳動的應(yīng)用特點1．普通V帶傳動的優(yōu)點（1）結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝精度要求不高，使用維護(hù)方便，適用于兩軸中心距較大的場合。（2）V帶具有良好的彈性和撓性，可吸收振動并緩和沖擊，從而使傳動平穩(wěn)、噪聲小。（3）過載時V帶會在帶輪上打滑，可以防止零件損壞，起安全保護(hù)作用。2．普通V帶傳動的缺點（1）由于有彈性滑動存在，故不能保證準(zhǔn)確的傳動比，傳動效率較低（η=0.85～0.95）。（2）帶傳動的外廓尺寸大，帶的壽命較短。（3）張緊力會產(chǎn)生較大的壓軸力，使軸和軸承受力較大。（4）不宜在高溫、油污、易燃易爆及有腐蝕介質(zhì)的場合下工作。五、V帶傳動的安裝與維護(hù)

1．套裝V帶時不得強(qiáng)行撬入，應(yīng)將中心距縮小，待V帶進(jìn)入輪槽后再進(jìn)行張緊。在中等中心距的V帶傳動中，一般以拇指能將V帶按下15mm左右時的張緊程度為合適。

2．安裝V帶輪時，兩帶輪的軸線應(yīng)互相平行，兩帶輪輪槽的對稱平面應(yīng)重合，其偏角誤差應(yīng)小于20′。3．V帶的型號與V帶輪要一致。4．V帶在使用過程中應(yīng)定期檢查并及時調(diào)整。若發(fā)現(xiàn)一組帶中有疲勞撕裂（裂紋）等現(xiàn)象，應(yīng)及時更換所有V帶。不同類型、不同新舊的V帶不能同組使用。5．為保證安全生產(chǎn)和V帶的清潔，應(yīng)給帶傳動裝置加裝防護(hù)罩。6．V帶不宜與酸、堿、油等介質(zhì)接觸，工作溫度一般不應(yīng)超過60℃，以防帶過快老化。六、V帶傳動的張緊方法1．調(diào)整中心距2．采用張緊輪同步帶傳動同步帶傳動是嚙合型帶傳動?！?-3一、同步帶1．同步帶的結(jié)構(gòu)

同步帶是具有等距橫向齒的環(huán)形傳動帶，一般由齒布、帶齒、芯繩和帶背四部分組成。2．同步帶的類型

常用的同步帶有梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶。

同步帶按齒的分布情況分為單面齒同步帶（單面有齒）和雙面齒同步帶（雙面有齒）兩種類型。

雙面齒同步帶又分為對稱雙面齒同步帶（型式代號為DA）和交錯雙面齒同步帶（型式代號為DB）。二、同步帶輪梯形齒

圓弧齒無擋圈同步帶輪有擋圈同步帶輪三、同步帶傳動的主要參數(shù)1．同步帶的主要參數(shù)

當(dāng)帶垂直其底邊彎曲時，在帶中保持原長度不變的任意一條周線稱為節(jié)線。（1）節(jié)線長Lp

在規(guī)定的張緊力下，帶的縱截面上相鄰兩齒對稱中心線的直線距離稱為帶齒節(jié)距Pb。（2）帶齒節(jié)距Pb

帶背面的橫向尺寸稱為帶寬bs

。（3）帶寬bs2．同步帶輪的主要參數(shù)（1）節(jié)徑d

節(jié)圓是指帶輪上與帶的節(jié)線重合的圓，其直徑稱為節(jié)徑d。（2）節(jié)距Pb

節(jié)圓上相鄰兩齒，同側(cè)齒面間的弧長稱為節(jié)距Pb。四、同步帶的標(biāo)記

周節(jié)制梯形齒同步帶的標(biāo)記由長度代號、型號、寬度代號組成。

對于雙面齒同步帶，應(yīng)在最前面表示出型式代號DA或DB。五、同步帶傳動的特點及應(yīng)用

1．同步帶與帶輪工作時無相對滑動，傳動準(zhǔn)確，具有恒定的傳動比。

2．傳動平穩(wěn)，帶具有緩沖、減振能力，噪聲低。

3．傳動效率非常高（η=0.98～0.995），節(jié)能效果明顯。

4．傳動比較大（一般情況下，i≤10），線速度可達(dá)50m/s，具有較大的功率傳遞范圍，可從幾瓦到幾百千瓦。

5．傳動機(jī)構(gòu)比較簡單，維護(hù)保養(yǎng)方便，維護(hù)費用低。

6．結(jié)構(gòu)緊湊，適宜于多軸傳動。

7．不需要潤滑，無污染，因此可在不允許有污染及工作環(huán)境較為惡劣的場合下正常工作。

同步帶傳動的缺點是帶與帶輪價格較高，對制造、安裝要求高。實訓(xùn)——調(diào)節(jié)臺式鉆床轉(zhuǎn)速

通過實訓(xùn)進(jìn)一步了解V帶傳動的特點，學(xué)會V帶的安裝和張緊方法，掌握臺式鉆床轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法?！?-4一、實訓(xùn)目的二、任務(wù)描述1．了解臺式鉆床的結(jié)構(gòu)和工作原理。

2．規(guī)范調(diào)整V帶的位置和調(diào)整主軸與電動機(jī)之間的中心距。三、實訓(xùn)設(shè)備及工具臺式鉆床、旋具及其他鉗工常用工具。四、實訓(xùn)過程1．調(diào)小V帶輪中心距（1）拉下空氣開關(guān)，切斷臺式鉆床的電源，并在開關(guān)的操縱手柄上懸掛“禁止合閘”警示牌，確保操作安全。（2）逆時針旋轉(zhuǎn)臺式鉆床防護(hù)罩的固定螺母，卸下螺母及墊圈。（3）取下防護(hù)罩。（4）松開電動機(jī)安裝座兩邊的緊固手柄。（5）雙手向內(nèi)推動電動機(jī)，調(diào)小兩V帶輪的中心距。若導(dǎo)向柱因銹蝕等原因移動不靈活時，可將木塊墊在電動機(jī)安裝座上，用錘子輕輕敲擊木塊移動電動機(jī)。2．調(diào)整V帶位置（1）左手用工具向上撬動從動帶輪的V帶，右手順時針旋轉(zhuǎn)主動帶輪，使從動帶輪上的V帶自由滑入上一級輪槽。（2）右手用工具向上撬動主動帶輪的V帶，左手逆時針旋轉(zhuǎn)從動帶輪，使主動帶輪上的V帶自由滑入上一級輪槽。3．張緊V帶（1）松開電動機(jī)安裝座兩邊的緊固手柄。（2）兩手用力向外拉電動機(jī)，然后擰緊緊固手柄。（3）檢查V帶的張緊程度是否符合要求，若不符合要求，則需再次調(diào)整，直至符合要求。（4）裝上防護(hù)罩。（5）裝上墊圈。（6）擰緊螺母。4．試車

檢查無誤后接通電源，啟動臺式鉆床進(jìn)行試運轉(zhuǎn)。五、實訓(xùn)注意事項1．在調(diào)整V帶前要確保已經(jīng)切斷電源。2．在調(diào)整V帶時要選用合適的工具，操作要規(guī)范，防止損傷V帶及帶輪。3．在調(diào)整V帶輪中心距時，如果用手無法推動電動機(jī)，切忌用錘子直接敲擊電動機(jī)安裝座，可墊上木塊敲擊。4．調(diào)整結(jié)束，要將防護(hù)罩安裝好后再接通電源進(jìn)行試車?！?-1鏈傳動概述§2-2滾子鏈傳動第二章

鏈傳動第二章

鏈傳動鏈傳動是指通過鏈條將主動鏈輪的運動和動力傳遞到從動鏈輪的一種傳動形式。鏈傳動概述一、鏈傳動的組成及工作原理鏈傳動由分裝在兩平行軸上的鏈輪和繞于兩鏈輪上的鏈條所組成。它通過鏈輪輪齒與鏈節(jié)相嚙合而傳遞運動和動力。§2-1在鏈傳動中，單位時間內(nèi)主動鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)z1n1

與從動鏈輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)z2n2相等。即：或主動鏈輪的轉(zhuǎn)速n1與從動鏈輪的轉(zhuǎn)速n2之比稱為鏈傳動的傳動比，表達(dá)式為：鏈傳動的傳動比二、鏈傳動的特點鏈傳動具有撓性傳動和嚙合傳動的雙重性。因此，它在一定程度上兼有帶傳動和齒輪傳動的特性。（1）與齒輪傳動相比較的優(yōu)點

1）可以發(fā)揮撓性傳動的優(yōu)勢，非常方便地實現(xiàn)中心距較大和多軸傳動。

2）制造、安裝精度要求略低，便于制造和安裝。1．鏈傳動的優(yōu)點（2）與摩擦型帶傳動相比較的優(yōu)點

1）沒有彈性滑動，平均傳動比保持恒定。

2）承載能力較強(qiáng)，傳動功率大，傳動效率高（η=0.95～0.98），工作更為可靠。

3）適應(yīng)工作環(huán)境條件寬，能在低速、重載和高溫條件下，以及油污、酸污等不良環(huán)境中工作。

4）張緊力小，作用在軸上的載荷較小。

（1）由于鏈節(jié)是多邊形運動，所以瞬時傳動比是變化的，鏈的瞬時速度不是常數(shù)，傳動中的動載荷會產(chǎn)生振動、沖擊和噪聲，因此不宜用于要求精密傳動的機(jī)械上。

（2）鏈條的鉸鏈磨損后使鏈條節(jié)距變大，傳動中鏈條容易脫落。2．鏈傳動的缺點

（3）鏈節(jié)與鏈輪進(jìn)入嚙合時造成沖擊與噪聲。

（4）為了減小鏈條的磨損，鏈傳動對潤滑條件要求嚴(yán)格，潤滑油容易造成污染。

（5）無過載保護(hù)作用。滾子鏈傳動一、滾子鏈常用的滾子鏈主要有單排鏈、雙排鏈和三排鏈。§2-21．滾子鏈的結(jié)構(gòu)單排滾子鏈由內(nèi)鏈板4、外鏈板2、銷軸1、套筒3、滾子5等組成。滾子鏈接頭處一般可用彈簧鎖片或開口銷鎖定。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，鏈接頭需采用過渡鏈節(jié)。2．滾子鏈的主要參數(shù)及標(biāo)示（1）節(jié)距鏈條相鄰兩銷軸軸線之間的距離稱為節(jié)距，用符號P表示。（2）節(jié)數(shù)鏈節(jié)是組成鏈條的最小單元，鏈條的節(jié)數(shù)是指每一根鏈條中鏈節(jié)的總數(shù)，滾子鏈的長度與節(jié)數(shù)有關(guān)。（3）鏈條速度鏈條速度不宜過大，一般要求鏈條速度不大于15m/s。（4）滾子鏈的標(biāo)記滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，其標(biāo)記形式為：鏈號-排數(shù)。二、滾子鏈鏈輪滾子鏈鏈輪要與滾子鏈配套，其種類分為單排、雙排和多排等。為保證傳動平穩(wěn)，減少沖擊和動載荷，小鏈輪齒數(shù)不宜過少，一般應(yīng)大于等于17。大鏈輪齒數(shù)也不宜過多，通常大鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)小于120。三、鏈傳動的潤滑鏈傳動的潤滑十分重要，對高速重載的鏈傳動更為重要。良好的潤滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長鏈條的使用壽命。鏈傳動的潤滑方式主要有手工潤滑、滴油潤滑、浸油潤滑、飛濺潤滑和噴油潤滑等。1．手工潤滑手工潤滑是指用刷子向鏈條刷油或用油壺向鏈條上注油。加油量和頻率應(yīng)保證能有效防止鏈條過熱或鉸鏈部位因潤滑不足出現(xiàn)氧化變色。2．滴油潤滑使用滴油潤滑裝置將潤滑油施加在鏈條內(nèi)表面上。滴油量和頻率應(yīng)以能有效防止鏈條鉸鏈部位因潤滑不足出現(xiàn)氧化變色為原則，同時滴油時必須注意不能讓鏈條運動時產(chǎn)生的氣流將油滴吹偏。3．浸油潤滑鏈條低邊要浸入油池中運行，一般浸油深度為6~12mm。4．飛濺潤滑旋轉(zhuǎn)甩油盤將油甩起并濺到鏈條上。通常在鏈箱上設(shè)置一個濺油潤滑用的油池。甩油盤的直徑應(yīng)使油盤邊緣處的線速度大于3m/s，鏈條在油位以上運轉(zhuǎn)。5．噴油潤滑由油泵提供一個連續(xù)的油流施加到鏈條上。潤滑油對準(zhǔn)鏈條的松邊，均勻地噴在鏈條的內(nèi)側(cè)表面上。四、鏈傳動的維護(hù)與保養(yǎng)1．鏈的松緊度要適宜，太緊會增加功率消耗，軸承容易磨損；太松則容易使鏈跳動和脫鏈。一般應(yīng)保證鏈提起或壓下的距離為兩鏈輪中心距的2%～3%。2．鏈輪裝在軸上應(yīng)沒有擺動和歪斜。在同一傳動組件中，兩個鏈輪的對稱平面應(yīng)位于同一平面內(nèi)，如果兩輪偏移過大容易產(chǎn)生脫鏈及加速鏈與鏈輪的磨損。3．鏈輪齒面磨損到一定程度后應(yīng)及時翻面使用（指可調(diào)面使用的鏈輪），以延長使用壽命。鏈輪磨損嚴(yán)重后，應(yīng)同時更換新鏈和新鏈輪，以保證良好的嚙合。4．當(dāng)鏈條磨損造成鏈條伸長但并不嚴(yán)重時，可調(diào)整中心距（鏈輪中心距可調(diào)整時），以改善嚙合狀態(tài)，預(yù)防跳鏈和脫鏈。新鏈過長或經(jīng)使用伸長后難以調(diào)整中心距時，可拆去部分鏈節(jié)，但必須為偶數(shù)。接頭鏈節(jié)的銷軸應(yīng)從鏈輪背面穿過，彈簧鎖片（或開口銷）安裝在外面，彈簧鎖片的開口應(yīng)朝著運動的相反方向。5．鏈傳動機(jī)構(gòu)在工作中應(yīng)及時加注潤滑油。潤滑油必須進(jìn)入滾子和套筒的間隙，以改善工作條件，減少磨損?！?-1螺紋的基本知識§3-2螺紋標(biāo)記§3-3螺紋連接§3-4螺旋傳動第三章

螺紋連接和螺旋傳動螺紋的應(yīng)用非常廣泛，在機(jī)械設(shè)備及工、夾、量具上隨處可見。第三章

螺紋連接和螺旋傳動偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心機(jī)構(gòu)由螺桿3、螺母5、連接手柄（偏心軸）2組成，螺桿和螺母通過螺紋連接為一體。鉗口板的連接兩塊鉗口板3用十字槽沉頭螺釘2分別連接在固定鉗身1和活動鉗身4上。螺紋的基本知識一、螺旋線的概念螺旋線是指沿著圓柱（或圓錐）表面運動點的軌跡?！?-1二、螺紋的形成在圓柱或圓錐表面上，具有相同牙型（如三角形、梯形、鋸齒形等）、沿螺旋線連續(xù)凸起的牙體稱為螺紋。在圓柱（或圓錐）外表面上形成的螺紋稱為外螺紋，在圓柱（或圓錐）內(nèi)表面上形成的螺紋稱為內(nèi)螺紋。常見螺紋的種類、特征代號和牙型連接螺紋01普通螺紋02管螺紋三、螺紋的種類傳動螺紋01梯形螺紋02鋸齒形螺紋03矩形螺紋四、螺紋的主要幾何參數(shù)1．大徑螺紋的大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。2．小徑螺紋的小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑。四、螺紋的主要幾何參數(shù)3．中徑4．公稱直徑螺紋的中徑是指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。公稱直徑是指代表螺紋規(guī)格大小的直徑。除管螺紋外，公稱直徑是指螺紋的大徑。5．線數(shù)螺紋的線數(shù)是指螺紋的螺旋線數(shù)量。沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋。7．導(dǎo)程6．螺距螺距是指相鄰兩牙體上的對應(yīng)牙側(cè)與中徑線（中徑圓柱的母線）相交兩點間的軸向距離。導(dǎo)程是指最鄰近的兩同名牙側(cè)（處在同一螺旋面上的牙側(cè)）與中徑線相交兩點間的軸向距離。8．旋向螺紋旋向分右旋、左旋兩種。判別螺紋旋向的左右手法則:（1）伸出右手（或左手），手心對著自己，把螺桿放在手心上。（2）四指的指向與螺紋軸線方向相同。（3）右旋螺紋的旋向和右手拇指的指向相同，左旋螺紋的旋向和左手拇指的指向相同。9．升角與螺旋角螺紋的升角又稱導(dǎo)程角，是指在螺紋中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角，用φ表示。10．牙型角與牙側(cè)角在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)間的夾角稱為牙型角，用α表示。在螺紋牙型上，一個牙側(cè)與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角稱為牙側(cè)角，用β1或β2表示。五、常用螺紋的結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用1．普通螺紋（1）粗牙普通螺紋（2）細(xì)牙普通螺紋2．管螺紋（1）55°非密封管螺紋（2）55°密封管螺紋3．傳動螺紋（1）梯形螺紋（2）鋸齒形螺紋（3）矩形螺紋五、常用螺紋的結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用1．普通螺紋（1）粗牙普通螺紋（2）細(xì)牙普通螺紋2．管螺紋（1）55°非密封管螺紋（2）55°密封管螺紋3．傳動螺紋（1）梯形螺紋（2）鋸齒形螺紋（3）矩形螺紋螺紋標(biāo)記一、普通螺紋的標(biāo)記普通螺紋的完整標(biāo)記由特征代號、尺寸代號、公差帶代號及其他有必要做進(jìn)一步說明的信息組成。§3-21．特征代號普通螺紋的特征代號用字母“M”表示。2．尺寸代號（1）單線螺紋的尺寸代號單線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×螺距”。（2）多線螺紋的尺寸代號多線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×Ph導(dǎo)程P螺距”3．公差帶代號公差帶代號包括中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號兩部分。中徑公差帶代號在前，頂徑公差帶代號在后。若中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號相同，只需標(biāo)注一個公差帶代號。公差帶代號由表示公差等級的數(shù)值和表示公差帶位置的字母（內(nèi)螺紋用大寫字母，外螺紋用小寫字母）組成。普通螺紋不標(biāo)注公差帶代號的情況種類公稱直徑≤1.4mm公稱直徑≥1.6mm內(nèi)螺紋公差帶代號5H6H外螺紋公差帶代號6h6g4．旋合長度代號普通螺紋的旋合長度有短旋合長度（S）、長旋合長度（L）和中等旋合長度（N）三種。5．旋向代號右旋螺紋不標(biāo)注旋向代號。對于左旋螺紋，應(yīng)在旋合長度代號之后標(biāo)注“LH”，并與旋合長度代號之間用“-”分開。示例：解釋螺紋標(biāo)記“M12-7g-L-LH”的含義。解：特征代號“M”表示普通螺紋。

尺寸代號“12”表示螺紋公稱直徑為12mm，沒標(biāo)注導(dǎo)程和螺距說明是單線粗牙普通螺紋。

公差帶代號“7g”表示外螺紋中徑和頂徑公差帶代號皆為7g。

旋合長度代號“L”表示長旋合長度。

旋向代號“LH”表示左旋。二、梯形螺紋和鋸齒形螺紋的標(biāo)記梯形螺紋和鋸齒形螺紋的標(biāo)記相同，由特征代號、尺寸代號、公差帶代號、旋合長度代號和旋向代號等組成。1．特征代號梯形螺紋的特征代號用“Tr”表示，鋸齒形螺紋的特征代號用“B”表示。2．尺寸代號尺寸代號由“公稱直徑×導(dǎo)程（P螺距）”組成。若為單線螺紋，可只標(biāo)出螺距；若為多線螺紋，則應(yīng)同時標(biāo)注導(dǎo)程和螺距。3．公差帶代號梯形螺紋的公差帶代號僅包含中徑公差帶代號。公差帶代號由公差等級數(shù)字和公差帶位置字母（內(nèi)螺紋用大寫字母，外螺紋用小寫字母）組成。螺紋尺寸代號與公差帶代號間用“-”分開。表示內(nèi)、外螺紋配合時，內(nèi)螺紋公差帶代號在前，外螺紋公差帶代號在后，中間用斜線分開。4．旋合長度代號為確保傳動的平穩(wěn)性，旋合長度不宜太短，所以規(guī)定中沒有短旋合長度。中等旋合長度的螺紋不標(biāo)注旋合長度代號“N”。對于長旋合長度的螺紋，應(yīng)在公差帶代號后標(biāo)注旋合長度代號“L”,旋合長度代號與公差帶代號之間用“-”分開。5．旋向代號右旋梯形螺紋不標(biāo)注旋向代號。若為左旋梯形螺紋，應(yīng)在旋合長度代號之后標(biāo)注“LH”，并與旋合長度代號之間用“-”分開。示例：解釋螺紋標(biāo)記“Tr24×10（P5）-8e-L-LH”的含義。解：特征代號“Tr”表示梯形螺紋。

尺寸代號“24×10（P5）”表示公稱直徑為24mm、導(dǎo)程為10mm、螺距為5mm、雙線螺紋。

公差帶代號“8e”表示中徑的公差帶代號為8e的外螺紋。

旋合長度代號“L”表示長旋合長度。

旋向代號“LH”表示左旋。三、管螺紋的標(biāo)記1．55°非密封管螺紋的標(biāo)記55°非密封管螺紋的標(biāo)記由特征代號、尺寸代號、公差等級代號和旋向代號組成。（1）特征代號55°非密封管螺紋的特征代號用字母G表示。（2）尺寸代號55°非密封管螺紋的尺寸代號用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分?jǐn)?shù)或整數(shù)表示，它只是一個表示螺紋尺寸特征的代號，不是管螺紋的任何尺寸。（3）公差等級代號內(nèi)螺紋的公差等級只有一級，所以不標(biāo)注公差等級代號。外螺紋的公差等級分為A、B兩級，需要標(biāo)注公差等級代號。（4）旋向代號右旋55°非密封管螺紋不標(biāo)注旋向代號。左旋內(nèi)螺紋應(yīng)在尺寸代號后面加注“LH”，中間沒有其他符號。左旋外螺紋應(yīng)在公差等級代號后面加注“LH”，并在公差等級代號與公差帶代號之間用“-”分開。（5）螺紋副的標(biāo)注表示螺紋副時，僅需標(biāo)注外螺紋的標(biāo)記代號。2．55°密封管螺紋的標(biāo)記55°密封管螺紋的標(biāo)記一般由特征代號、尺寸代號和旋向代號組成。55°密封管螺紋不標(biāo)注公差等級代號。（1）特征代號圓柱內(nèi)螺紋的特征代號用“Rp”表示，與圓柱內(nèi)螺紋配合的圓錐外螺紋的特征代號用字母“R1”表示；圓錐內(nèi)螺紋的特征代號用“Rc”表示，與圓錐內(nèi)螺紋配合的圓錐外螺紋的特征代號用“R2”表示。（2）尺寸代號55°密封管螺紋的尺寸代號只是一個表示螺紋尺寸特征的代號。（3）旋向代號右旋55°密封管螺紋不標(biāo)注旋向代號。當(dāng)螺紋為左旋時，應(yīng)在尺寸代號后面加注“LH”，中間沒有其他符號。（4）螺紋副的標(biāo)注螺紋的特征代號為“Rp/R1”或“Rc/R2”，前面為內(nèi)螺紋的特征代號，后面為外螺紋的特征代號，中間用斜線分開。螺紋連接§3-3螺紋連接是指通過螺紋構(gòu)成的連接，多為可拆卸連接。螺紋連接具有結(jié)構(gòu)簡單、連接可靠、裝拆方便等優(yōu)點。一、螺紋緊固件1．六角頭螺栓3．開槽圓柱頭螺釘2．雙頭螺柱5．十字槽沉頭螺釘4．開槽沉頭螺釘7．開槽錐端緊定螺釘6．內(nèi)六角圓柱頭螺釘9．六角開槽螺母8．六角螺母11．彈簧墊圈10．平墊圈二、螺紋連接的類型和應(yīng)用1．螺栓連接用于兩被連接件上均為通孔且有足夠裝配空間的場合。2．雙頭螺柱連接用于受結(jié)構(gòu)限制或被連接件之一為不通孔并需經(jīng)常拆卸的場合。3．螺釘連接用于被連接件之一較厚，不便加工通孔，且不必經(jīng)常拆卸的連接。4．緊定螺釘連接用于固定兩被連接件的相互位置，并可傳遞不大的力或轉(zhuǎn)矩。二、螺紋連接的類型和應(yīng)用1．螺紋連接的預(yù)緊螺紋連接在裝配時一般都需要擰緊螺栓、螺母、雙頭螺柱或螺釘?shù)?，即對螺紋連接進(jìn)行預(yù)緊。預(yù)緊的目的，一方面是防止螺紋連接松動；另一方面是可以使被連接件接合面之間摩擦力增大，以提高傳遞載荷的能力。但預(yù)緊力不能過大，過大則會損傷螺桿?？刂坡菁y連接預(yù)緊力的方法2．螺紋連接的防松（1）摩擦防松摩擦防松是指使螺旋副中有不隨連接載荷而變的壓力，始終有摩擦力防止其相對轉(zhuǎn)動。1）雙螺母防松2）彈簧墊圈防松（2）機(jī)械防松機(jī)械防松是用金屬元件鎖住螺旋副，使其不能做相對轉(zhuǎn)動。1）開口銷防松2）止動墊圈防松3）串聯(lián)鋼絲防松（3）破壞螺紋防松破壞螺紋防松是指將螺栓和螺母上的螺紋通過焊接、鉚接、沖點或用黏結(jié)劑粘接等使螺栓和螺母連為一體。1）焊接防松2）鉚接防松3）沖點防松4）粘接防松螺旋傳動§3-4螺旋傳動是利用螺桿（絲杠）和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動。螺旋傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，工作連續(xù)、平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)，傳動精度高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械和儀器中。一、普通螺旋傳動1．普通螺旋傳動的形式由一個螺桿和一個螺母組成的簡單螺旋副實現(xiàn)的傳動稱為普通螺旋傳動。（1）單動螺旋傳動單動螺旋傳動是指螺桿或螺母有一件不動，另一件既旋轉(zhuǎn)又移動的普通螺旋傳動。1）螺母固定不動，螺桿旋轉(zhuǎn)并做直線運動2）螺桿固定不動，螺母旋轉(zhuǎn)并做直線運動（2）雙動螺旋傳動雙動螺旋傳動是指螺桿和螺母都做運動的普通螺旋傳動。1）螺桿原位旋轉(zhuǎn)，螺母做直線運動2）螺母原位旋轉(zhuǎn)，螺桿做直線運動2．普通螺旋傳動運動方向的判定左、右手法則：1）左旋螺紋用左手判斷，右旋螺紋用右手判斷。2）彎曲四指，其指向與螺桿（或螺母）旋轉(zhuǎn)方向相同。3）拇指指向與螺桿軸線方向一致。4）若為單動，拇指的指向即為螺桿（或螺母）的移動方向；若為雙動，與拇指指向相反的方向即為螺桿（或螺母）的移動方向。（1）普通螺旋傳動運動方向的判定方法1）單動螺旋傳動運動方向的判定（2）普通螺旋傳動運動方向的判定示例2）雙動螺旋傳動運動方向的判定3．普通螺旋傳動直線移動距離的計算普通螺旋傳動中，螺桿（螺母）相對于螺母（螺桿）每旋轉(zhuǎn)一周，螺桿（螺母）就移動一個導(dǎo)程的距離。螺桿（螺母）移動距離L等于旋轉(zhuǎn)周數(shù)N與導(dǎo)程Ph的乘積：二、差動螺旋傳動1．差動螺旋傳動的種類差動螺旋傳動是指由兩個導(dǎo)程或（和）旋向不同的螺旋副組成的傳動。根據(jù)傳動中兩螺旋副的旋向，差動螺旋傳動可分為旋向相同的差動螺旋傳動和旋向相反的差動螺旋傳動兩種形式。（1）旋向相同的差動螺旋傳動旋向相同的差動螺旋傳動是指螺桿上兩段螺紋旋向相同而螺距不同的差動螺旋傳動。（2）旋向相反的差動螺旋傳動旋向相反的差動螺旋傳動是指螺桿（或螺母）上兩螺紋旋向相反的傳動。緊繩器緊繩器2．差動螺旋傳動螺母移動距離計算及方向判斷旋向相同的差動螺旋傳動的螺紋旋向相同，所以螺桿相對于固定螺母（機(jī)架）的移動方向與活動螺母相對螺桿的移動方向相反?；顒勇菽傅囊苿泳嚯x：當(dāng)兩段螺紋旋向相反時，活動螺母的移動距離為：3．差動螺旋傳動的應(yīng)用舉例（1）微調(diào)鏜刀頭（2）銑床快速夾緊裝置三、滑動螺旋副的材料及熱處理不經(jīng)熱處理的螺桿可選Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼，或選45、50等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。重要傳動，要求耐磨性高的螺桿，可選40Cr、65Mn等合金鋼并進(jìn)行淬火熱處理，或選合金滲碳鋼20CrMnTi進(jìn)行滲碳后淬火熱處理以提高耐磨性。精密的螺旋傳動，要求螺桿熱處理后要有較好的尺寸穩(wěn)定性，可選用合金工具鋼CrWMn并進(jìn)行淬火熱處理，或選用高級優(yōu)質(zhì)合金調(diào)質(zhì)鋼38CrMoAlA并進(jìn)行滲氮熱處理。螺母材料要求較高時，可選用鑄造錫青銅ZCuSn10P1和ZCuSn5Pb5Zn5；低速重載時，可選用鑄造鋁青銅ZCuAl9Mn2、ZCuAl10Fe3或鑄造黃銅ZCuZn38；輕載低速時可選用球墨鑄鐵。四、滑動螺旋傳動的潤滑小型輕載的滑動螺旋傳動可采用低黏度的L-AN全損耗系統(tǒng)用油。中型或載荷較重的滑動螺旋傳動應(yīng)采用一般黏度的L-AN全損耗系統(tǒng)用油或渦輪機(jī)油；大型、重載的滑動螺旋傳動應(yīng)采用大黏度（黏度等級在100以上）的齒輪油。加油方便的小型機(jī)械的滑動螺旋傳動，采用手澆或滴油潤滑；有外露部分的滑動螺旋傳動，直接向螺桿（或螺母）加油潤滑；不能靠自然流入進(jìn)行潤滑的滑動螺旋傳動，則需采用加壓給油的方式進(jìn)行潤滑。立式車床中的滑動螺旋傳動，其表面壓力高達(dá)10MPa，所以必須選用黏度大、抗磨性好的導(dǎo)軌油。精密機(jī)床中的滑動螺旋傳動要求長期保持其精度、較小的溫升和較大的摩擦因數(shù)，宜選用黏度小及抗磨性好的軸承油或液壓油。五、滾動螺旋傳動1．滾動螺旋傳動的工作原理在螺旋傳動的螺桿和螺母間的螺旋滾道中置入滾動體（一般為鋼球），就構(gòu)成了滾動螺旋傳動，又稱為滾珠絲杠副。2．滾動螺旋傳動的防護(hù)與潤滑（1）滾動螺旋傳動的防護(hù)滾動螺旋傳動應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑等污物進(jìn)入，必須裝有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露，則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩；如果滾珠絲杠副處于隱蔽位置，則可采用密封圈防護(hù)，密封圈裝在螺母的兩端。工作中應(yīng)安裝避免碰擊防護(hù)裝置，防護(hù)裝置損壞后應(yīng)及時更換。（2）滾動螺旋傳動的潤滑潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類。潤滑油一般為全損耗系統(tǒng)用油，潤滑脂可采用鋰基潤滑脂。潤滑脂一般加在螺旋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，潤滑油則經(jīng)過殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。滾珠絲杠上的潤滑脂應(yīng)每半年更換一次。更換時，首先清洗絲杠上的舊潤滑脂，然后涂上新的潤滑脂。3．滾動螺旋傳動的特點及應(yīng)用與普通螺旋傳動相比，滾動螺旋傳動具有摩擦阻力小、摩擦損失小、傳動效率高、傳遞運動平穩(wěn)、運動靈敏等優(yōu)點。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸較大，制造技術(shù)要求高，因此成本也較高。滾動螺旋傳動目前主要應(yīng)用于精密傳動的數(shù)控機(jī)床，以及自動控制裝置、升降機(jī)構(gòu)、精密測量儀器、車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等對傳動精度要求較高的場合?！?-1齒輪傳動概述§4-2直齒圓柱齒輪傳動§4-3其他齒輪傳動簡介§4-4齒輪的失效、材料與熱處理§4-5齒輪的結(jié)構(gòu)與齒輪傳動的潤滑第四章

齒輪傳動齒輪是一個有齒構(gòu)件，它與另一個有齒構(gòu)件通過其共軛齒面的相繼嚙合，從而傳遞運動和動力。第四章

齒輪傳動齒輪傳動概述一、齒輪傳動的常用類型齒輪傳動有多種類型，常用的幾種類型有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動、人字齒圓柱齒輪傳動、直齒錐齒輪傳動等。§4-1齒輪傳動的常用類型直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動直齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動交錯軸斜齒圓柱齒輪傳動二、齒輪傳動的傳動比齒輪互相嚙合時，主動齒輪1的輪齒逐個推動從動齒輪2的輪齒使從動齒輪轉(zhuǎn)動，從而將主動齒輪的運動和動力傳遞給從動齒輪。當(dāng)主動齒輪轉(zhuǎn)過一個齒時，從動齒輪也轉(zhuǎn)過一個齒，且單位時間內(nèi)主動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)與從動齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)應(yīng)相等。齒輪傳動的傳動比是主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。三、齒輪傳動的應(yīng)用特點1．優(yōu)點（1）能保證瞬時傳動比恒定，工作可靠性高，傳遞運動準(zhǔn)確。（2）傳遞功率和圓周速度范圍較寬。（3）結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)較大的傳動比。（4）傳動效率高，使用壽命長，維護(hù)簡便。2．缺點（1）運轉(zhuǎn)過程中有振動、沖擊和噪聲。（2）對齒輪的安裝精度要求較高。（3）不能實現(xiàn)無級變速。（4）不適用于中心距較大的場合。直齒圓柱齒輪傳動一、漸開線齒廓（1）傳動要平穩(wěn)。（2）承載能力要強(qiáng)?！?-21．齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求2．漸開線的形成在平面上，一條直線AB沿著一固定圓的外側(cè)做純滾動時，此直線上一點K的軌跡CD稱為圓的漸開線。形成漸開線的“基本圓”稱為基圓，半徑用rb表示；直線AB稱為發(fā)生線。漸開線的性質(zhì)：（1）發(fā)生線AB沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長，即NK=

。（2）N點是發(fā)生線AB沿基圓滾動時的瞬時速度中心，發(fā)生線KN是漸開線在K點的法線。發(fā)生線始終與基圓相切，漸開線上任一點的法線必與基圓相切。3．壓力角漸開線上某點的法線（正壓力方向線）與該點的速度方向線所夾的銳角αK稱為漸開線在該點的壓力角。4．漸開線齒廓的嚙合特性以同一個基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪就是漸開線齒輪。（1）能保證瞬時傳動比恒定，保證傳動的平穩(wěn)性，振動和沖擊較小。（2）齒輪在嚙合過程中，即使兩齒輪的實際中心距與設(shè)計的中心距稍有改變，其瞬時傳動比仍能保持不變，從而保證齒輪在實際工作中，因制造、安裝誤差或軸承磨損而導(dǎo)致齒輪的中心距產(chǎn)生微小改變時，仍能保持良好的傳動性能。漸開線齒廓嚙合時具有以下特性：二、漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱齒頂曲面位于齒根曲面之外的齒輪稱為外齒輪。齒頂曲面位于齒根曲面之內(nèi)的齒輪稱為內(nèi)齒輪。齒輪上凸起的部分稱為輪齒。1．輪齒輪齒兩側(cè)形狀相同而方向相反的漸開線輪廓稱為齒廓。2．齒廓齒輪上相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽。在端平面的任意圓周上，同一齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒槽寬（ek）。3．齒槽與齒槽寬在端平面的任意圓周上，同一個輪齒的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒厚（sk）。4．齒厚各輪齒頂部所連成的圓稱為齒頂圓，其直徑用da表示。5．齒頂圓各齒槽底部所連成的圓稱為齒根圓，其直徑用df表示。6．齒根圓在齒頂圓與齒根圓之間規(guī)定了一個圓，作為計算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，該圓稱為分度圓，其直徑用d表示。7．分度圓在端平面的任意圓周上，兩個相鄰的同側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒距，用pk表示。8．齒距齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒頂高，用ha表示。9．齒頂高齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高，用hf表示。10．齒根高齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用h表示。11．齒高齒輪的有齒部位沿分度圓柱面的母線方向度量的寬度稱為齒寬，用b表示。12．齒寬三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)齒輪輪齒的總數(shù)稱為齒數(shù)，用z表示。1．齒數(shù)齒距p除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)（m），單位mm。2．模數(shù)漸開線圓柱齒輪模數(shù)齒輪的模數(shù)越大，輪齒就越大，輪齒的抗彎曲能力也越強(qiáng)，承載能力也越強(qiáng)。模數(shù)與輪齒大小的關(guān)系3．壓力角齒輪的壓力角一般是指分度圓上的壓力角。齒廓形狀與壓力角密切相關(guān)，故分度圓上的壓力角也稱為齒形角。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的壓力角為20°，在某些特殊場合也允許采用其他值。4．齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*齒頂高h(yuǎn)a=ha*m，ha*稱為齒頂高系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的ha*=1。相互嚙合的兩齒輪的齒頂與齒根之間應(yīng)留有一定的徑向間隙c，c=c*m，c*稱為頂隙系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的c*=0.25。四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪是指模數(shù)m、壓力角α、齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c*都取標(biāo)準(zhǔn)值的直齒圓柱齒輪。漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的幾何尺寸計算公式五、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動1．直齒圓柱齒輪傳動的類型及應(yīng)用兩外齒輪相互嚙合的傳動稱為外嚙合齒輪傳動。一個內(nèi)齒輪與一個外齒輪嚙合的傳動稱為內(nèi)嚙合齒輪傳動。2．漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件（1）兩齒輪的模數(shù)必須相等，即m1=m2。（2）兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等，即α1=α2。3．齒側(cè)間隙齒輪嚙合傳動時，為了在嚙合齒廓之間形成潤滑油膜，避免因輪齒摩擦發(fā)熱膨脹而卡死，齒廓之間必須留有間隙，此間隙稱為齒側(cè)間隙，簡稱側(cè)隙。4．直齒圓柱齒輪傳動的特點（1）相比斜齒圓柱齒輪，直齒圓柱齒輪制造工藝簡單，生產(chǎn)成本低。（2）傳動時不會產(chǎn)生軸向力，對軸承要求簡單。（3）直齒圓柱齒輪用于平行軸間的傳動，齒輪進(jìn)入與退出嚙合時沿著齒寬同時進(jìn)行，容易產(chǎn)生沖擊、振動和噪聲，傳動平穩(wěn)性較差，不適用于高速傳動的場合。例有一對外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)z1=20，z2=32，模數(shù)m=10mm。計算d、da、df、s、a。解外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪尺寸計算結(jié)果其他齒輪傳動簡介一、斜齒圓柱齒輪傳動§4-3直齒圓柱齒輪齒廓的形成斜齒圓柱齒輪齒廓的形成1．斜齒圓柱齒輪齒廓的形成斜齒圓柱齒輪的齒廓在形成時，發(fā)生面上的直線KK′不是與基圓柱母線NN′平行，而是成一個夾角βb，直線KK′的運動軌跡形成了一個螺旋形的空間曲面（稱為漸開線螺旋面），βb稱為基圓柱上的螺旋角。2．斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)（1）螺旋角斜齒圓柱齒輪分度圓柱面展開后，其螺旋線成為一直線，該直線與軸線的夾角即斜齒圓柱齒輪的螺旋角，用β表示。（2）模數(shù)斜齒圓柱齒輪法向模數(shù)與端面模數(shù)的關(guān)系：（3）壓力角斜齒圓柱齒輪的法向壓力角αn和端面壓力角αt也是不同，法向壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值，αn=20°。（4）旋向斜齒圓柱齒輪輪齒的旋向分為左旋和右旋。將齒輪軸線豎直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋。3．斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件（1）兩齒輪法向模數(shù)相等，即mn1=mn2=m。（2）兩齒輪法向壓力角相等，即αn1=αn2=α。（3）兩齒輪螺旋角相等、旋向相反，即β1=-β2。4．斜齒圓柱齒輪傳動的特點（1）傳動平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)。（2）傳動時產(chǎn)生軸向力。（3）不能用作滑移變速齒輪。二、齒輪齒條傳動齒條是指在一個面上具有一系列相同等距離齒的平板或直桿，可以看作直徑無窮大的外圓柱齒輪。齒條分為直齒條和斜齒條。齒輪齒條傳動可以將齒輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為齒條的直線運動，或?qū)X條的直線運動轉(zhuǎn)換為齒輪的旋轉(zhuǎn)運動。三、直齒錐齒輪傳動錐齒輪是指分度曲面為圓錐面的齒輪，其類型有直齒錐齒輪、曲線齒錐齒輪和斜齒錐齒輪等。直齒錐齒輪用于兩軸相交時的傳動，兩軸間的交角可以任意，在實際中多采用兩軸互相垂直的傳動形式。直齒錐齒輪正確嚙合的條件：1．兩齒輪的大端模數(shù)相等，即m1=m2=m。2．兩齒輪的壓力角相等，即α1=α2=α。齒輪的失效、

材料與熱處理一、齒輪的失效齒輪工作過程中，因過載、磨損或疲勞損傷等發(fā)生破壞而失去正常工作能力的現(xiàn)象稱為齒輪的失效。齒輪失效主要發(fā)生在輪齒上，輪齒失效主要有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形等。§4-41．輪齒折斷輪齒折斷有兩種情況。一種是疲勞折斷，這是彎曲交變應(yīng)力作用的結(jié)果。另一種是過載折斷，這是由于沖擊載荷過大、短時間嚴(yán)重過載，或輪齒磨損嚴(yán)重變薄導(dǎo)致強(qiáng)度不足而引起的輪齒折斷。（1）選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)和齒寬。（2）在使用中避免意外的嚴(yán)重過載和沖擊。（3）對齒根表面進(jìn)行噴丸或碾壓等強(qiáng)化處理，以提高齒根的強(qiáng)度。（4）增大齒根過渡圓角半徑和降低齒根表面粗糙度值，以降低齒根的應(yīng)力集中。防止輪齒折斷的措施：2．齒面點蝕輪齒嚙合過程中，接觸面間產(chǎn)生脈動循環(huán)接觸應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過輪齒表層材料的疲勞極限時，齒面就會產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋。封閉在裂紋中的潤滑油，在壓力作用下產(chǎn)生楔擠作用使裂紋不斷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致表層金屬小片狀剝落，出現(xiàn)凹坑，形成麻點狀剝傷，這種現(xiàn)象稱為齒面點蝕。（1）提高潤滑油的黏度或采用適宜的添加劑，使嚙合齒面間形成較厚的、牢固的油膜，以增大其承載面積。（2）降低齒面的表面粗糙度值，提高齒形精度和進(jìn)行精跑合，以改善齒面的接觸情況。（3）提高齒面硬度以增大輪齒的疲勞極限等。防止齒面點蝕的措施：3．齒面膠合齒面膠合是指在重載傳動中，相嚙合齒面的金屬在壓力作用下直接接觸而發(fā)生黏著，并隨著齒面的相對運動，使金屬從齒面上撕落而引起的一種破壞形式。齒面膠合有熱膠合和冷膠合。（1）對低速齒輪傳動應(yīng)采用黏度較大的潤滑油。（2）對于高速齒輪傳動，則應(yīng)采用含抗膠合劑的潤滑油。（3）降低表面粗糙度值和提高齒面硬度也能增強(qiáng)抗膠合能力。防止齒面膠合的措施：4．齒面磨損齒面磨損是指在齒輪嚙合傳動過程中，輪齒接觸表面上的材料出現(xiàn)摩擦損耗的現(xiàn)象。由于灰塵、硬屑粒等進(jìn)入齒面間而引起的磨粒磨損也是難以避免的。提高齒面硬度，減小表面粗糙度值，齒輪副采用合適的材料組合，改善潤滑條件和工作條件（如采用閉式傳動等）。減少齒面磨損的措施：5．齒面塑性變形齒面塑性變形是指硬度較低的軟齒面齒輪在低速重載時，由于齒面壓力過大，在摩擦力作用下，齒面金屬產(chǎn)生塑性流動而失去原來的齒形。塑性變形后，主動齒輪沿著分度線形成凹溝，從動齒輪沿著分度線形成凸棱。防止齒面塑性變形的措施有選用黏度較大的潤滑油，提高齒面硬度，避免頻繁啟動和過載等。開式齒輪傳動的主要失效形式為齒面磨損和輪齒折斷，閉式齒輪傳動的主要失效形式為齒面點蝕和齒面膠合。二、齒輪常用材料由輪齒的失效形式可知，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點蝕、抗膠合及抗塑性變形能力。理想的齒輪材料應(yīng)保證齒面硬度高、齒心韌性好，同時還具有良好的力學(xué)性能和熱處理性能。適用于制造齒輪的材料有很多，常用的有鍛鋼、鑄鋼和鑄鐵。1．鍛鋼鍛鋼韌性好、耐沖擊，還可通過熱處理改善其力學(xué)性能，提高齒面的硬度，故最適于制造齒輪。除尺寸過大或結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜只宜鑄造外，一般齒輪毛坯均由鍛鋼制成。常用鍛鋼是含碳量為0.15%～0.6%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，如45、40Cr、35SiMn、20Cr、20CrMnTi、12Cr2Ni4A、35CrMo和38CrMoAlA等。2．鑄鋼鑄鋼的耐磨性及強(qiáng)度均較好，常用于尺寸較大、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜不易鍛造的齒輪。常用于制造齒輪的材料有ZG310-570和ZG340-640等。3．鑄鐵鑄鐵的塑性、韌性、耐磨性和抗沖擊性能都較差，但其抗膠合、抗點蝕的能力較好鑄鐵齒輪常用于對強(qiáng)度要求不高，但要求耐磨的場合。常用于制造齒輪的材料有QT500-7、QT600-3、HT200、HT300等。三、齒輪的熱處理1．表面淬火表面淬火一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，由于齒面接觸強(qiáng)度高、耐磨性好，而輪齒心部未淬硬，齒輪仍有較高的韌性，故能承受一定的沖擊載荷。表面淬火的方法有高頻淬火和火焰淬火等。2．滲碳后淬火滲碳后淬火用于含碳量為0.15%～0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，滲碳后淬火可使齒面硬度達(dá)56～62HRC，齒面接觸強(qiáng)度高、耐磨性好，而輪齒心部仍保持較高的韌性，常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動。3．調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度一般為210～280HBW，因硬度不高，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。4．正火正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善力學(xué)性能和切削性能。強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。5．滲氮滲氮是一種化學(xué)熱處理。滲氮后不再進(jìn)行其他熱處理，齒面硬度可達(dá)60～62HRC。因滲氮處理溫度低，齒的變形小，因此適用于難以磨齒的場合，如內(nèi)齒輪。齒輪的結(jié)構(gòu)與

齒輪傳動的潤滑一、齒輪的結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)不同齒輪可分為齒輪軸、實心式齒輪、腹板式齒輪和輪輻式齒輪等?！?-51．齒輪軸對于直徑較小的鋼制齒輪，若其齒根圓直徑與軸徑相差不大時，應(yīng)將齒輪與軸制成一體，稱為齒輪軸。2．實心式齒輪當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da≤200mm，且齒根圓到鍵槽底部的徑向距離e>2.5mm，可采用實心式結(jié)構(gòu)。3．腹板式齒輪當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da=200～500mm時，可采用腹板式結(jié)構(gòu)。腹板式圓柱齒輪腹板式錐齒輪4．輪輻式齒輪當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da>500mm時，可采用輪輻式結(jié)構(gòu)。二、齒輪傳動機(jī)構(gòu)的潤滑齒輪在嚙合時會產(chǎn)生摩擦和磨損，造成動力損耗，而使傳動效率降低，因此齒輪的潤滑十分重要。潤滑不僅可以減少齒輪傳動嚙合時所產(chǎn)生的摩擦、磨損和動力損耗，提高傳動效率，還可以起到冷卻、防銹、降低噪聲、改善齒輪工作狀況、延緩輪齒失效、延長齒輪使用壽命等作用。1．齒輪傳動機(jī)構(gòu)的潤滑方式開式齒輪傳動及低速、輕載、不是很重要的閉式齒輪傳動，通常采用人工定期潤滑，潤滑劑可采用潤滑油或潤滑脂。（1）一般閉式齒輪傳動的潤滑方式根據(jù)齒輪圓周速度v的大小而定。當(dāng)v<12m/s時多采用油池潤滑。（2）當(dāng)多級傳動中低速級大齒輪浸油深度合適，而高速級大齒輪未能浸入油中時，可采用帶油輪給高速級大齒輪供油。（3）當(dāng)v≥12m/s時，由于圓周速度大，齒輪攪油劇烈，且黏附在齒面上的油易被甩掉，不能形成合適的潤滑油膜，應(yīng)采用噴油潤滑。2．齒輪潤滑油的選擇（1）齒輪的載荷是選擇潤滑油的主要依據(jù)。輕負(fù)荷的齒輪可選用抗氧防銹齒輪油，負(fù)荷較大、滑移較大的齒輪（如斜齒輪）可選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油，重負(fù)荷又有強(qiáng)烈沖擊的齒輪應(yīng)選用重負(fù)荷工業(yè)齒輪油。（2）速度高的選用黏度小的潤滑油，速度低的選用黏度大的潤滑油。（3）循環(huán)潤滑要求潤滑油的流動性好，宜選用黏度小的潤滑油。對人工間歇加油的裝置，則應(yīng)采用黏度大一些的潤滑油，以免迅速流失。（4）的潤滑油要同時滿足齒輪與其他潤滑對象的潤滑性能要求，且不得與其他潤滑對象的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。必須經(jīng)常檢查齒輪傳動潤滑系統(tǒng)的狀況。采用油池