机械基础第一章机械传动解读

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1、机械基础教案第一章机械传动【教学要求】1、熟悉机械传动的原理、类型特点、和应用的场合。2、了解级机械传动的基本参数。3、会计算传动比。4、了解机械传动的安装与维护措施。5、掌握渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法。6、掌握蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定。7、熟悉蜗杆传动的维护措施。8 认识螺纹连接的放松方法。9、掌握定轴轮系的传动路线和各轮轮向的判断和惰轮的应用。【教学目的】通过机械传动的学习掌握渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法、蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定、掌握蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定、

2、 定轴轮系的传动路线和各轮轮向的判断和惰 轮的应用。了解机械传动的安装与维护措施、会计算机械传动的传动比。熟悉机械传动 的原理、类型特点、和应用的场合。达到理论联系实际的效果。【教学重难点】1、渐开线标准直齿圆柱形齿轮的的基本参数和几何尺寸的计算方法、蜗杆传动的啮合条件和蜗杆传动中涡轮回转方向的判定2、定轴轮系的传动路线、机械传动的传动比计算。【学习概要】1、带传动2、链传动3、齿轮传动4、蜗杆传动5、涡轮传动6、轮系第一节带传动【教学重难点】1、带传动得的传动的原理、类型特点、和应用的场合;2、V带的传动参数；3、包角和传动比；【教学方法】本节内容主要以预习练习为主，辅助教师对习题讲解达到学

3、生掌握知识要点的目 的。【教学内容】一、带传动的概述1. 带传动的组成：主动轮 、从动轮、挠性带。2. 带传动的工作原理：以张紧在至少两个轮上的带作为中间挠性件，靠带与带轮接触面间产生的摩擦力（啮合力）来传递运动和（或）动力。3. 带传动的传动比i机构的传动比 机构中瞬时输入角速度与输出角速度的比值。带一传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转i12-速n2之比：n24、带传动的类型、特点及应用特点应用平带结构芮I单,芾轮帘II造 力區;平芾质疑且挠曲 性好佞动过打滑现 象宦动 匕匕不准确常用于高速、中距较 大、平行轴的交叉传动与 相緒轴的半交史传动Y芾承载緒力大 是平芾 的3倍，便用看命较长

4、一飯机橄早用 V 帘传动k结枸简单楓追方 便丄航拉强度貝“耐尼 孑卫 r jsj亡虫* ts用:fS. 度苗围广，易宝装 使 用寿命绘常用于包凝机S即刷机r 纺织机等机器中动同步带传动匕匕惟碉,借动平偏传动桔 度盲*结拘较复杂常用于数控机侏、纺织 机械等传动精度斐求较离、V带传动1、V带帘布芯箱构潅芯結构V带传动由一条或数条V带和V带带轮组成的摩擦传动2. V带带轮的结构2.1实心式2.2腹板式2.3孔板式2.4轮辐式3、V带传动的主要参数顶宽b: V带横截面中梯形轮廓的最大宽度中性层：V带绕带轮弯曲时，其长度和宽度保持不变的层面节宽bp：中性层的宽度高度h:梯形轮廓的高度相对高度h/bp :

5、带的宽度与其节宽之比3.1V带带轮的基准直径ddV带带轮的基准直径dd带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径3.2 V带传动的传动比iddi-主动轮基准直径，mmi12nid d2dd2-从动轮基准直径，mmn 2d dini-主动轮的转速，r/minn2从动轮的转速，r/min3.3包角带与带轮接触弧所对应的圆心角。包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。:iI80 - (dd2 ddi) 57.3a3.4中心距a中心距两带轮中心连线的长度3.5带速v带速太低，在传递功率一定时，所需圆周力增大，会引起打滑带速太高，离心力又会使带与带轮间的压紧程度减小，传动能力降低3.6 V带的根

6、数Z根数多，传递功率大。根数过多，受力会不均匀3、普通V带的标记中性层一带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面基准长度Ld 规定的张紧力下，沿V带中性层量得的周长，又称为 公称长度标记示例：5、V带传动的安装维护及张紧装置A1430115441997塑号 葩卅向测标准编号5.1V带传动的安装与维护 5.2V带传动的张紧装置三、新型带传动的应用1、同步带在A8汽车上的应用同步带传动是依靠同步带齿与同步带轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，从而使圆周速度同步（故称为同步带传动）。2、新型带传动技术在石油行业的应用同步带传动的组成同步带传动一般是由同步带轮和紧套在两轮上的同步带组成。同步带

7、内周有等距的横向 齿。【课后总结】第二节链传动【教学重难点】1、滚子链的主要参数。2、计算链传动的平均传动比。3、链传动的安装与维护。【教学方法】本节内容主要以预习练习为主，辅助教师对思考题讲解总结达到学生掌握知识要点 的目的。【教学内容】、链传动的概述链传动的组成主动链轮链条从动链轮-7 -机械基础教案-# -机械基础教案1. 链传动的传动比ni Z2il2 :压 Zini、n2主、从动轮的转速,Z1、Z2主、从动轮齿数 。r/min ；滚子链传动链-# -机械基础教案-# -机械基础教案输送链齿形链2、链条的类型3、链传动的应用特点传动比i7（2）蜗轮结构蜗轮常采用组合结构2、蜗杆的分类按

8、蜗杆形状（1）圆柱蜗杆传动按蜗杆螺旋线方向（1）左旋蜗杆按蜗杆头数（1）单头蜗杆轮皿轮齿轮o_i_轮虫铸進連按过遐配音连搖蚓栓（2）环面蜗杆传动（3）锥蜗杆传动（2）右旋蜗杆（2）多头蜗杆第四节蜗杆传动【教学重难点】1、蜗杆传动的主要参数和啮合条件。2、蜗杆传动中涡轮回转方向的判定方法。【教学方法】本节内容主要以预习练习为主，辅助教师对思考题讲解总结达到学生掌握知识要点的目的【教学内容】一、蜗杆传动的概述1、蜗杆传动的组成蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。（1）蜗杆结构：蜗杆通常与轴合为一体。3. 蜗杆传动的特点结构紧凑、单级传动比大(一般

9、达 8-80 )，承载能力大，传动平稳、噪声小，容易实 现自锁，但传动的效率低，通常用于功率不大或工作不连续的场合二、蜗杆传动的主要参数和啮合条件在蜗杆传动中，其几何参数及尺寸计算均以中间平面为准。 通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线 垂直的平面称为中间平面。1、蜗杆传动的主要参数1 .模数m齿形角a2 蜗杆分度圆导程角丫3. 蜗杆分度圆直径di和蜗杆直径系数q4. 蜗杆头数z1和蜗轮齿数z25. 蜗杆传动的传动比i(1)模数m齿形角a蜗杆的轴面模数nx1和蜗轮的端面模数m2相等，且为标准值。mxi = m2 = m蜗杆的轴面齿形角a xi和蜗轮的端面齿形角a t2相等，且为标准值a xi = a t2

10、 = a = 20(2) .蜗杆分度圆导程角丫指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间 的锐角。I11丫 =arctan(zi px / n di ) =arctan ( zim/ di)(3) 蜗杆分度圆直径di和蜗杆直径系数q 切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、 模数和其他参数必须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形 角与相配的蜗杆相同。为了使刀具标准化，限制滚刀的数目，对一定模数m的蜗杆的分度圆直径di作了规定，即规定了蜗杆直径系数 q，且q = d1/m。（4）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数Z1：根据蜗杆传动传动比和传动效率来选定，一般推荐选用z1 = 1、2、4、6。蜗轮齿数Z2:根据z1和传

11、动比i来确定。一般推荐Z2 = 2980。2、蜗杆传动的正确啮合条件1 在中间平面内，蜗杆的轴面模数 nx1和蜗轮的端面模数 m2相等。即：nx1=m22 .在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角a Xi和蜗轮的端面齿形角a t2相等。即:a Xi = a t23 蜗杆分度圆导程角丫1和蜗轮分度圆柱面螺旋角B2相等，且旋向一致。即： 丫 1= B 2三、蜗轮回转方向的判定1判断蜗杆或蜗轮齿的旋向右手法则：右手法则：手心对着自己，四指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与 右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之则为左旋。2、判断蜗轮的回转方向左、右手法则：左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表

12、示 蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方 向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向。四、蜗杆传动的失效形式和维护措施1、蜗杆传动的失效形式蜗杆传动与齿轮传动相似，失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿根折断等。-17 -机械基础教案一般开式传动的实效形式主要是润滑不良、 润滑不清洁造成的轮齿面磨损；润滑良好的 闭式传动的失效形式主要是涡轮齿面胶合。2、蜗杆传动的维护措施（1）润滑目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。润滑方式：油池润滑、喷油润滑。小结1 蜗杆传动的组成：蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。2蜗杆传动的类型和应用特点。3 蜗轮回转方向的判定方法

13、。4. 蜗杆传动的主要参数：模数m齿形角a、蜗杆分度圆导程角丫、蜗杆分度圆直径di、 蜗杆直径系数q、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2、及蜗轮分度圆柱面螺旋角B 2。5. 蜗杆传动的正确啮合条件。蜗杆传动的润滑及散热方式。-19 -机械基础教案-# -机械基础教案第五节螺旋传动【教学重难点】4、螺旋传动的工作原理、特点和应用的形式;5、螺纹连接的主要类型、防松方法；3、普通螺旋传动的移动距离、移动方向；【教学方法】本节内容主要以预习练习为主点的目的。【教学内容】一、螺纹的类型、特点及应用分类方式一：按螺纹牙型分类 三角形螺纹矩形螺纹分类方式二：按螺旋线的方向分类 右旋螺纹左旋螺纹分类方式三：按螺旋线

14、的线数分类 单线螺纹多线螺纹分类方式四：按螺旋线形成的表面分类内螺纹外螺纹二、螺纹联的主要类型、应用及结构 螺纹联接的联接零件大多已标准化，常用的有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。利用PP祥甫助教师对课堂讲解达到学生掌握知识要她斗 jy佝I应用幵li H1柱彌盯碎用沉*姒TC5松头内丸肃塀斬飪娥緊龙癖T粪型螺栓穿过两被麽按件上的通孔并加 摞母紧固，结构简笙，装拆方便，成 本低，应用广眨用于两被联接件 t均为通孔且有足 碾的装配空间的场 合-# -机械基础教案-21 -机械基础教案双头勰拄联播r11n双头螺柱的两端均有螺纹，螺纹 较短的一端靠螺纹尾的过盈而拧紧在 被联摟件之一的螺纹孔中，装上

15、另一 个襪鮒件后，加垫圈并用蝮境紧固 拆卸时，貝需拧下蝮母，固褫磁件 上的螺纹不易损坏用于縣魄限制 或被聯接件之一犬 不通孔并需经常拆 卸的场合.1两蝮母对顶拧黑绐幌 栓旋昔段施加一个附加 拉力而螺吗承受附加压 丈1 *从丽噌人幌纹捲融面 的辛檸阻丈I矩利用拧翳螺母时*弹 竟垫圈祓压平后产生的弹性力盛媾纹间（呆持一 走的摩隙阻力矩収秋蝮住訪松螺钉联接于厚旷接 用伐，底T孔的i翳富订联接丄T也h .4J_U 1 D 用件传範 接可转上的螺纹不易损坏三、螺纹联接的防松方法当承受振动、冲击、交变载荷或温度变化很大时，联接就有可能松脱。为了保证联接安全可靠，尤其是重要场合下的螺纹联接，应用时必须考虑防

16、松问题。螺纹联接常用的防松方法有利用摩擦力防松、机械元件防松和破坏螺纹副运动关 系三种形式。螺纹联接常用的防松方法形式图示及说明収头蛭柱旋入端蠟绽尾哥 过盈地挤A幌纹孔中影咸局 部横向张紧而产主的拿療丈I破坏蠟纹副运零系焊捋防松wi螺母拧紧后，将幌母和 蝮栓悍接在一起,防松可 n-但拆卸困难,且拆后 蝮统零件不能再使用帕冲防松螺母拧紧后，利用钾 或冲辺陂坏蝮栓端部的 蝮纹牙型，防松可靠， 但不扇拆卸粘结防松涂粘件剂一在旋合螺统间涂以粘结 剂，使螺纹副旋紧后粘合在 一起，防松可靠，且有密封 作用四、螺旋传动的应用形式1、普通螺旋传动应用形式螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动固定钳口螺杆&虎钳活动

17、 钳口盘 ：/I1-螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动螺杆回转，螺母作直线运动追期谯惴従调幣垃匿螺母回转，螺杆作直线运动2、双螺旋传动4W形螺母与开口鸽跖松II动毋展1盼松串联钢堂防松1幵口销芽过蝉回槽插将止动垫圏的一舌折蜗栓头部詁有d汛*使用人蝎.栓上的径向*肖孔中.穹后插 入锻联捋 件-1，朗时将 钢丝穿入小孔并盘紧-怯螺母、螺栓不能丰目X寸转预制孔中，冗舌得螺训陆止螺栓松脱，寒注意，母拧紧后再扔弯开贴晴钢鑿盘続的右向应是tfe顋栓在博.母的阳平面上.LU底紧的冇向防松螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动3 普通螺旋传动直线移动距离的计算L = NFhL 杆（螺母）移动距离，mm ；P

18、h 螺纹导程，mm【例1】 普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺 距为8mm若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动多 少距离？方向如何？i： I ：N回转周数，r ；【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆的转动，可使被调螺母产生左、右微量调节。设螺 旋副A的导程PhA为1mm右旋。要求螺杆按图示方向转动 一周，被调螺母向左移动 0.2mm求螺旋副B的导程PhB并 确定其旋向。小结1 .常用螺纹的类型、特点及应2 .普通螺纹的主要参数。3 .常用螺纹的螺纹标记。4.螺旋传动的工作原理、特点和应用形式。5 .普通螺旋传动和双螺旋传动的移动距离计算及移动件的移动方向判定第六节轮系【教学重难点】6、定轴轮系的传

19、动路线和各轮转向的判定方法;7、惰轮的应用；3、定轴轮系的传动比；【教学方法】本节内容主要以预习练习为主，利用PPTffl助教师对课堂讲解达到学生掌握知识要 点的目的。【教学内容】、轮系分类及其应用特点轮系由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统1、轮系的分类定轴轮系 当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变，也称普通轮系 .周转轮系行星轮系有一个中心轮的转速为零的周转 轮系。轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于 机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几 何轴线转动。行星轮一一同时与中心轮和齿圈啮合，既作自转 又作公转的齿轮。行星架支承行星轮的构件。中心轮一一位于中心位置且绕

20、轴线回转的内齿轮或外齿轮。差动轮系一一中心轮的转速都不为零的周转轮系-25 -机械基础教案-# -机械基础教案3 混合轮系在轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系2、轮系的应用特点（1）可获得很大的传动比一对齿轮传动的传动比不能过大（一般 i 12 =3 5 , i maxc8）,而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工 作的要求。（2）可作较远距离的传动两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮的结构尺寸必然很大，导致传动机构庞大。（3）可以方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构（4）可以实现运动的合成与分解采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个运动， 或将一个运动分解为两个独立

21、的运动。见：汽车后桥差速 器1. 3中心轮-# -机械基础教案二、定轴轮系传动比计算1、定轴轮系中各轮转向的判断当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末轮（或首轮）的转向 也就确定了，齿轮转向可以用标注箭头的方法表示。圆柱齿轮啮合一外啮合转向用画箭头的方法表示，主、从动轮转向相反时，两箭头指 向相反。圆柱齿轮啮合一内啮合 主、从动轮转向相同时，两箭头指向相同-# -机械基础教案-27 -机械基础教案锥齿轮啮合传动两箭头指向相背或相向啮合点。蜗杆啮合传动两箭头指向按第五章讲过的规定标注轮系中各齿轮轴线相互平行 时，其任意级从动轮的转向可 以通过在图上依次标注箭头来 确定，也可以通过数外啮合齿 轮的对

22、数来确定。若外啮合齿轮的对数是偶数，则首轮与末轮的转向相同；若为奇数，则转 向相反。轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆或齿轮齿条时，只能用标注箭 头的方法表示。2、传动比（1）传动路线两级齿轮传动装置【例1】分析如图所示轮系传动路线。（2）.传动比计算轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比，也 等于轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有 主动齿轮齿数的连乘积之比。Tik1)m各级齿轮副中从动齿轮 各级齿轮副中主动齿轮齿数的连乘积齿数的连乘积【例2】如图所示轮系，已知各齿轮齿数及 n1转向, 求i 19并判定n9转向。-# -机械基础教案【例 3】已知 z1=24, z2=28, z3=20, z4=60

23、, z5=20, z6=20, z7=28,齿轮 1为主动件。分析该轮系的传动路线 并求传动比i 17；若齿轮1转向已知， 试判定齿轮7的转向。3、惰轮的应用-# -机械基础教案-# -机械基础教案在轮系中既是从动轮又是主动轮，对总传动比毫无影响，但却起到了改变齿轮副中从动轮回转方向的作用，像这样的齿轮称为惰轮。惰轮惰轮常用于传动距离稍远和需要改变转向的场合。I-# -机械基础教案定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算1、任意从动齿轮的转速计算1kn1 z2z4z6zknkz1 Z3Z5zk -1虹=片壬4亠i 1 kz 2 z 4 z6z k-# -机械基础教案【例 4】已知：z1=26, z2=51, z3 =42,z4=29, z5=49, z6=36, z7=56, z8=43, z9=30, z10=90,轴 I 的转速nl = 200 r/min。试求当轴川上的三联齿轮分别与轴U上的三个齿轮啮合时，轴W的三种转速。小结1 轮系的概念及分类。2 轮系的应用特点。3. 定轴轮系中各轮转向的判断。4. 定轴轮系的传动比计算。5. 定轴轮系中任意从动轮转速的计算-# -