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中等职业教育“十一五”规划教材 机械设计基础 杨立平 主编 科 学 出 版 社
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项目一 机械设计概论 1.1 机械设计方法与基础 1.2 平面机构运动简图
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1.1机械设计方法与基础 1.机械的构成 知识1 动力部分—用于驱动整机完成预定功能 传动部分—将动力的运动和动力传递到执行部分
执行部分—其功能是直接完成机械预定的动作或任务 控制部分—主要用于控制上述三部分 逻辑关系图 原动部分 传动部分 执行部分 控制部分
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1.1机械设计方法与基础 2.机械相关概念 知识1 (1)机器 具有三个共同的特征:人为地将各个实物进行有机的
组合;各实物之间具有确定的相对运动;可代替人类或减轻人类 的劳动体能 (2)机构 与机器具有基本相同的特点,唯一的区别是机构不具 备机器的第三个特征(代替或减轻人类的劳动) (3)机械 机器与机构的统称 (4)构件 组成机构的各个相对运动部分,它是运动的最小单元 (5)零件 是制造的最小单元
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1.1机械设计方法与基础 1.零件的主要失效形式和设计准则 2.机器总体设计的基本要求 知识2
失效—机械两件不能正常工作或达不到设计要求的状况 设计准则包括:强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性 性准则、热平衡准则 2.机器总体设计的基本要求 预定功能要求、经济性能要求、可靠性与安全性要求、 工艺性要求
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1.1机械设计方法与基础 1.常用材料的选择 2.机构与工艺性分析 知识3 (1)铸造零件的工艺性 (2)锻造零件的工艺性
(3)切削加工零件的工艺性 拔模斜度与铸造园角 工件局部面不垂直加工时装夹需要转过一个角度
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1.1机械设计方法与基础 知识3 不同零件同一种几何 形状尺寸的不合理性
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1.1机械设计方法与基础 知识3 要求一次加工完成的典型结构 孔的各种工艺结构 中心孔结构
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1.2平面机构运动简图 简图的意义: 知识1 在运动机构的设计中,通常将具有一定形状的构件相互
连接的结构,用简单的线条、符号等表示出来,以便能 够直观地反映出构件之间的相对运动关系与相互位置关 系,使研究的问题尽量简化
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1.2平面机构运动简图 1.平面运动副 —两构件直接接触并且可相对运动的连接。平面结构中的运动副 知识2 称为平面运动副
低副—两构件之间以面接触构成的运动副 高副—若组成运动副的两构件之间以点或线接触的连接称高副 运动副的特性: 低副的压强小,摩擦力也小; 高副的压强大,摩擦力也大。 转动副 移动副
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1.2平面机构运动简图 2.平面机构运动简图 知识2 运动简图的绘制步骤 (1)根据机构组成和运动情况分析并找出机架、原动件和从动件
(2)从原动件开始,沿构件的传动顺序,分析构件间的相对运动 性质,确定构件、运动副的类型和数量 (3)根据机构实际尺寸,选择适当比例尺。确定运动副之间的相 对位置,用构件和运动副规定符号绘制出机构运动简图
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项目二 机械传动机构 2.1 平面连杆机构 2.2 凸轮机构 2.3 带传动机构 2.4 链传动机构 2.5 齿轮传动机构
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2.1平面连杆机构 1.曲柄摇杆机构 知识1 机加工中所用的牛头刨床的水平进刀机构 牛头刨床水平进刀机构 1、2-齿轮 3-连杆 4摇杆
1、2-齿轮 3-连杆 4摇杆 5-棘轮 6-丝杠 7-机架
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2.1平面连杆机构 2.双曲柄机构 知识1 功能:将主动曲柄的等速转动转变成从动曲柄的变速转动
应用:惯性筛和铲土机、车门(反平行四边形机构) 类型:一般双曲柄机构;平行四边形机构(正、反平行四边形机构) 惯性筛机构 AB、CD-曲柄 BC、CE-连杆 AD-机架 F-筛子
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2.1平面连杆机构 3.双摇杆机构 知识1 两个连架杆均为摇杆的机构;如飞机的起落架 飞机起落架 1-轮子 2-连杆 3-主动摇杆
1-轮子 2-连杆 3-主动摇杆 4-机翼 5从动摇杆
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2.1平面连杆机构 1.运动形式和运动副的转化 知识2 (1)曲柄滑块机构 对心和偏心之分;应用于活塞连杆发动机、制 冷压缩机和压力机
右图-压力机 左图-活塞连杆组
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2.1平面连杆机构 知识2 (2)转动摇杆机构 该机构是从双曲柄机构转化而来;该机构的形 成条件是L1<L2
(3)曲柄摇块机构 该机构是从曲柄摇杆机构转化而来的 (4)定块机构 该机构是由双摇杆机构转变而来;应用于压水机 定块机构 曲柄摇块机构 转动导杆机构
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2.1平面连杆机构 2.铰链四杆机构性质 知识2 (1)四杆机构运动轨迹的形成 曲柄存在的充分必要条件:①组成四杆机构中最短杆件与最长杆件
之和应大于其他两杆件之和(长度和条件) ②与机架相邻的两构件之一必须为最短杆件(最短构件条件) 四杆机构类型判断方法:根据机构各组成杆件的尺寸,首先计算出 是否满足长度和条件,如不满足则为双摇杆机构;若满足再看以那 一个构件为机架。其中以最短杆为机架得双曲柄机构;以最短杆对 面杆件为机架,得双摇杆机构;以最短杆件相邻的两构件之一为几 架,得曲柄摇杆机构
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2.1平面连杆机构 知识2 (2)四杆机构特性与相关参数 ①机构的死点位置 在曲柄摇杆机构中,以曲柄为主动件,曲柄与连
杆两次共线时则为机构的极限位置;若以摇杆为主动件则此时的位 置称为死点位置 死点位置的特性:机构处于死点位置时从动件(曲柄)则无法运动 或运动方向不确定,想通过死点位置则应通过惯性力才可以 ②压力角与传动角 压力角:研究对象点速度方向与力方向之间的夹角,用α表示 传动角:力与法向力之间的夹角,用γ表示 两者的关系: α + γ=900 注意:传动角是有用的角度,希望该角越大越好
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2.1平面连杆机构 知识2 曲柄摇杆机构的特殊位置 四杆机构传力性分析
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2.1平面连杆机构 知识2 (3)急回特性与形成速比系数 ①急回特性 摇杆向前时的运动速度快于回程时的速度;
②形成速比系数 是反映机构急回特性程度的参数,用K表示 K=(1800+θ)/(1800-θ) θ—连杆与曲柄两次共线时所形成的夹角 有无急回特性的判断:只要θ>0,则有急回,角度越大则急回程 度越显著
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2.1平面连杆机构 1.四杆机构涉及的力学问题 知识3 (1)高副的力分析 (2)低副的受力分析 转动副受力分析 (3)压杆失稳与应力集中
①压杆失稳 承受压力的直杆是细长杆件,则可能出现不能保持压 杆原有直线平衡状态而突然变弯的现象,该现象称压杆失稳 ②应力集中 由于截面的突然变化而产生的应力局部增大的现象 转动副受力分析 移动副受力分析
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2.1平面连杆机构 2.金属构件的材料 知识3 (1)金属材料的硬度 金属材料抵抗其他更硬的物体压入其表面 的能力,材料对局部塑性变形的抗力
硬度的分类与测量方法: ①布氏硬度与测量方法 ②洛氏硬度与测量方法 ③维氏硬度与测量方法 (2)金属材料的热处理 将固态钢,通过不同方式的加热、保温和 冷却,改变钢内组织结构,从而达到改善钢的性能的工艺方法 常用的热处理方法:退火、正火、淬火、回火(高、中和低温回火) 表面淬火、化学热处理、
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2.1平面连杆机构 3.四杆机构的设计计算 知识3 白口铸铁 (3)常用的工程材料 灰铸铁 ①铸铁 含碳量>2.07%的铁碳合金称为铸铁
球墨铸铁 可锻铸铁 (3)常用的工程材料 ①铸铁 含碳量>2.07%的铁碳合金称为铸铁 ②碳素钢 含碳量<2.11%的铁碳合金称为钢 ③合金钢 ④有色金属 包括铜、铝、镁、铅、锌等 3.四杆机构的设计计算 (1)按给定连杆位置设计四杆机构的基本原理 (2)按给定行程速比系数设计四杆机构 低碳钢 中碳钢 高碳钢
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2.2凸轮机构 1.应用示例 2.凸轮机构的组成与特点 知识1 主动件凸轮、从动件、机架;特点是高低副兼而有之 3.凸轮机构的基本类型
(1)按凸轮的形状分类 盘形凸轮、移动凸轮、圆柱形凸轮 (2)按从动件端部结构分类 尖顶从动件、滚子从动件、平底 从动件 圆柱凸轮 盘形凸轮 移动凸轮
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2.2凸轮机构 1.等速运动规律 2.等加速等减速运动规律 3.简谐运动规律 知识2 凸轮以等角速度回转时,从动件上升或下降的速度为常数;
运动特性有冲击 2.等加速等减速运动规律 该运动规律是加速度为常数,从动件前半程为等加速度运动,后半 程为等减速度;运动特性:有柔性冲击 3.简谐运动规律 运动特性:无冲击
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2.2凸轮机构 1.对心尖顶从动件盘形凸轮轮廓设计 2.对心滚子从动件盘形凸轮机构设计 3.凸轮机构设计时参数的确定 知识3
已知条件:凸轮基圆半径,工作转向,从动件的运动规律(各 角度段),起始点位置。 采用的方法:反转法,即设计取点按照与凸轮工作转向相 反的顺序进行 2.对心滚子从动件盘形凸轮机构设计 已知条件:除上述外,还应知道滚子半径 3.凸轮机构设计时参数的确定 (1)压力角和凸轮的自锁 从动件与凸轮接触点为研究对象,该 点速度方向法向力方向之间的锐角
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2.2凸轮机构 知识3 压力角越大,则有害分力越大,摩擦阻力越大,当达到一定程度则
不论作用在从动件上的作用力有多大,都不能推动从动件运动,既 出现了自锁。 一般推程时的许用压力角: 移动从动件300~400;摆动从动件400~500。回程为700~800 (2)基圆半径的选择 基圆半径应尽可能的小,可机构尺寸减小, 但半径小压力角会增大传力性能下降。通常设计时按照经验公式 rb>(0.8~1)ds 。 ds—凸轮轴的直径 (3)滚子半径的选择 滚子半径凸轮理论轮廓线最小曲线半径有关 应满足ρ= ρ0min-rT; ρ0min—最小曲线半径
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2.2凸轮机构 知识3 应满足ρ—凸轮实际轮廓的曲率半径;rT—滚子半径 三种情况:
Ρ0min> rT则ρ >0,实际轮廓为平滑曲线,工作正常 Ρ0min= rT则ρ =0,实际轮廓出现尖点,易磨损,后出现运动规律 改变的现象。 Ρ0min< rT则ρ <0,实际轮廓线是两条相交的包络线,加工时将 被切除,即工作出现失真
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2.2凸轮机构 知识3 理论廓线曲率半径与滚子半径的关系 凸轮机构压力角
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2.2凸轮机构 4.凸轮材料与基本结构 知识3 (1)凸轮与滚子材料 凸轮常用材料:低速轻载为40和45钢,进
行调质处理;中速轻载为45和40Cr钢,进行表面淬火;中速中载为 20和20Cr钢,进行表面渗碳处理;高速重载GCr15进行淬火和低温 回火 (2)凸轮基本结构 凸轮与轴的连接方式 凸轮与轴的键连接
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2.2凸轮机构 知识3 凸轮轴的结构形式
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2.3带传动机构 1.带传动的基本作用 2.带传动的类型 知识1 减速或增速;调速和增大转矩
(1)平皮带(摩擦型) 截面为矩形;包括普通平皮带、编制平皮 带和高速环行平皮带 (2)V型皮带(摩擦型) 截面为等腰梯形,工作面为两侧面;包括 普通、窄、宽、联组、齿形、大楔角等类型 (3)多楔带 在绳芯结构平带基体下接有若干纵向三角形楔的环行 带 (4)圆带
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2.3带传动机构 知识1 摩擦型传动带的类型
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2.3带传动机构 3.带传动的特点 4.V带的结构与标准 知识1 传动平稳,缓冲无噪音;出现过载由于打滑,可对电机起保护作用
机构简单,可实现大中心距传动。 4.V带的结构与标准 已经标准化,制成无接头环行;工作面为侧面,其夹角为400。 基本结构如图:
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2.3带传动机构 知识1 常用参数的含义: 顶宽b-带最上端的宽度 截面宽度bp-将带饶在带轮上产生弯距,外层受拉,内层受压。中间
有一个层即不受拉也不受压,称为中性层也叫节面。节面的宽度为 节宽 基准宽度bd-该参数为带轮参数,处于V带截面同一位置的槽形宽度。 基准宽度所处的带轮直径称基准直径 基准长度Ld-V带位于带轮基准直径上的周线长度,该值已经标准化 几何尺寸如图:
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2.3带传动机构 1.带轮设计常用参数 2.带传动受力分析 知识2 (1)传动比 i=n1/n2 n1-主动轮转速 n2-从动轮转速
(2)圆周速度 (3)传动功率 (4)传动转矩 (5)传动效率 2.带传动受力分析 (1)初拉力 带工作前两边所受到的大小相等的力,用F0表示 (2)有效拉力 紧边与松边拉力差称为有效拉力,用Fe表示 (3)离心力 当带转动时,带的质量将引起离心力,用Fc表示 (4)最大有效拉力
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2.3带传动机构 知识2 工作时带的受力情况 带传动初拉力
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2.3带传动机构 3.带所受到的应力分析 知识2 (1)拉应力 带传动中拉力产生应力,用σ1和σ2表示
(2)弯曲应力 由于V绕经小带轮时受弯所产生的一种应力,用 σb表示 (3)离心拉应力 带在绕经带轮做圆周运动产生的离心力将在带 的全长产生离心拉应力,用σc表示 (4)总应力 将上述3种力合起来就是总应力;最大应力点在紧边 带与小带轮相切的A点处
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2.3带传动机构 知识2 带的内应力分布情况
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2.3带传动机构 1.带传动的失效与设计准则 2.普通V带的设计计算步骤 3.带轮结构 如图所示 知识3 失效形式-打滑和疲劳断裂
设计准则-在保证不打滑的条件下,具有一定的抗疲劳强度和寿命 2.普通V带的设计计算步骤 (1)选择V带型号 (2)确定带轮的基准直径 (3)确定中心距和带的基准长度 (4)确定V带的根数 (5)计算单根V 带的初拉力 (6)计算带作用在轴上的力 3.带轮结构 如图所示
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2.3带传动机构 知识3
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2.3带传动机构 知识4 1.带传动的安装 先将中心距缩小,将带套在带轮上后漫漫拉紧,不允许用金属棒撬 带轮的平行度 带的张紧度
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2.3带传动机构 知识4 2.带传动的维护与检查 (1)调整中心距 如图所示 带轮中心距的调整
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2.3带传动机构 知识4 (2)采用张紧轮 如图所示 采用张紧轮
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2.4链传动机构 1.滚子链的结构与标准 知识1 (1)结构 内链板与套筒采用过盈配合,如图所示 滚子链的结构 1-内链板 2-套筒
1-内链板 2-套筒 3-滚子 4-外链板 5-销轴
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2.4链传动机构 2.链轮的结构 知识1 (2)标准 分A、B两种系列;A用于重载、高速或重要传动;B用于 一般传动。
标记:链号、系列、排数、节数、国标号等,如节距p=15.875mm、 A系列、双排、50节的滚子链标记为: 10A—2×50GB—243.1—83 2.链轮的结构 如图所示 齿槽形状
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2.4链传动机构 1.滚子链的传动比 2.参数的选择 3.链传动的设计计算 知识2 (1)平均传动比 该项传动比恒定不变
(2)瞬时传动比 呈周期性变化 2.参数的选择 (1)链轮齿数 v在0.6~3m/s,Z1≥7; v在3~8m/s,Z1≥21 (2)链条节距 节距越大则承载能力大 (3)中心距和链的节数 中心距过小,总链节数减少;中心距过大 松边抖动过大 3.链传动的设计计算
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2.5齿轮传动机构 1.齿轮传动的基本类型 知识1 (1)平行轴齿轮传动 (2)相交轴齿轮传动 (3)交错轴齿轮传动
根据齿轮传动的工作条件,可分为如下几种: (1)闭式齿轮传动 (2)开式齿轮传动
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2.5齿轮传动机构 知识1
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2.5齿轮传动机构 2.齿轮几何参数与基本特性 知识1 (1)几何与基本参数 (2)基本特性 啮合传动比恒定; 正确啮合条件:
连续传动的条件:重合度大于1 标准中心距: 和可分性: m1=m2=m α1=α2=α 齿轮各部分名称
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2.5齿轮传动机构 1.定轴轮系传动比计算 知识2 组成轮系的各个轴的位置是固定不动的轮系 传动比公式: 2.周转轮系
组成轮系中至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮的固定轴线回转 周转轮系 定轴轮系
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2.5齿轮传动机构 3. 轮系的基本功用 知识2 (1)传递相距较远的两轴之间的运动 (2)实现变速运动 (3)实现换向运动
(4)实现分路传动 (5)获得大的传动比 (6)实现运动的合成与分解 实现换向 实现变速
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2.5齿轮传动机构 知识2 实现分路传动 实现大传动比 加法机构
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项目三 轴系组件设计 3.1 销与键连接 3.2 齿轮设计基础 3.3 轴的设计基础 3.4 轴承 3.5 联轴器与离合器
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3.1销与键连接 知识1 销与键连接的作用有所不同, 销—用于固定零件之间的相对位置,即定位作用;也可以进行轴与
轮毂之间的连接;还可充当安全装置中的过载剪断元件。如图所示 键—主要是用来轴和轴上零件之间的周向固定,以传递转矩;有些 可以兼做轴向固定或导向作用。 定位销 连接销 安全销
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3.1销与键连接 1.销与件的基本类型 知识2 (1)销 按形状不同可分:圆柱销、圆锥销和异形销
(2)键 按其在连接中的松紧程度可分:松键和紧键;花键 松键 紧键 平键 契键 半圆键 切向键 普通平键连接
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3.1销与键连接 2.键的性能与材料 3.键的选择计算 知识2 (1)平键连接 工作面为两侧面;主要包括:普通平键、薄型平键 导向平键和滑键
(2)半圆键连接 工作面为两侧面,可自行调整,用于轻栽连接; 对轴有强度上的削弱 (3)楔键连接 定心精度低,工作面为上下面。分A、B两种形式 (4)切向键连接 (5)花键连接 齿侧面是工作面。承载能力高,定心和导向性很好 可分为:矩形和渐开线型两种 3.键的选择计算 (1)选择尺寸 (2)强度校核
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3.1销与键连接 知识2 滑键连接 导向平键 半圆键
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3.1销与键连接 知识2 楔键连接 切向键连接
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3.1销与键连接 知识2 矩形 矩形花键 渐开线花键 花键连接
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3.2齿轮设计基础 1.直齿圆柱齿轮常用的材料 2.齿轮的许用应力 3.齿轮常见的失效形式 知识1
(1)钢 采用优质碳素结构钢、合金钢和铸钢。锻钢制造的齿轮有 两类: 软齿面齿轮—齿面硬度小于350HBS 硬齿面齿轮—齿面硬度大于350HBS (2)铸铁 (3)非金属材料 2.齿轮的许用应力 3.齿轮常见的失效形式 (1)齿面磨损 (2)齿面胶合
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3.2齿轮设计基础 4.齿轮的设计准则 知识1 (3)塑性变形 (4)齿面疲劳 由于力的反复作用,在表面和次表面产生内应力而 导致齿面损伤
(5)轮齿折断 由于齿轮的交变应力超过了超过了材料的疲劳极限 4.齿轮的设计准则 软齿面闭式齿轮传动—按齿面接触疲劳强度进行计算来确定齿轮参 数和尺寸,然后验算齿轮弯曲强度 硬齿面闭式齿轮传动—按弯曲疲劳强度计算,确定齿轮的参数和尺 寸,然后验算轮齿接触疲劳强度 开式齿轮传动—按弯曲疲劳强度计算,确定齿轮的参数和尺寸
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3.2齿轮设计基础 5.标准直齿圆柱齿轮传动强度计算 知识1 (1)受力分析 (2)计算载荷 (3)齿面接触疲劳强度计算
(4)齿轮弯曲疲劳强度计算 (5)主要参数的选择 齿轮齿数、模数、齿数比、齿宽系数
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3.2齿轮设计基础 知识1
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3.2齿轮设计基础 知识1
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3.2齿轮设计基础 知识1 直齿圆柱齿轮受力分析
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3.2齿轮设计基础 知识1 齿形系数线
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3.2齿轮设计基础 1.斜齿圆柱齿轮的主要参数与几何尺寸 2.斜齿轮的当量齿轮概念 3.强度计算 知识2
与斜齿轮法面齿形相同的直齿圆柱齿轮,称为斜齿轮的当量齿轮 3.强度计算 直齿与斜齿啮合线比较
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3.2齿轮设计基础 知识2 渐开线齿面的形成 斜齿圆柱齿轮分度圆柱展开
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3.2齿轮设计基础 1.基本知识 2.当量齿轮与当量齿数 知识3 (1)背锥 圆锥齿轮的轴剖面,三角形OAB代表其分度圆锥。过大端
上的A点作球面的切线O1A与其轴线相交于O1点,设想以OO1为轴,O1A 为母线作一个圆锥,与该圆锥齿轮的大端球面相切,则三角AO1B所代 表的圆锥称为该圆锥齿轮的背锥 (2)当量齿数 将齿轮带齿形的背锥展开成平面,则成为扇形齿轮, 其齿数为当量齿数
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3.2齿轮设计基础 知识3 背锥与当量齿轮 圆锥齿轮的背锥
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3.2齿轮设计基础 1.蜗轮蜗杆传动类型 知识4 按蜗杆齿廓曲线的形状可分为如下3种: (1)阿基米德圆柱蜗杆 (2)渐开线圆柱蜗杆
(3)法向直廓圆柱蜗杆 按蜗杆螺旋线的旋向分: 右旋和左旋 按蜗杆头数的不同分: 单头、双头和多头
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3.2齿轮设计基础 2.蜗轮蜗杆传动的特点 3.蜗轮蜗杆传动的主要参数 知识4
结构紧凑,传动比大,传动平稳无噪声,传动效率为70 % ~80%。 有自锁时,效率为0.5以下 3.蜗轮蜗杆传动的主要参数 (1)模数与压力角 (2)分度圆直径与蜗杆直径系数 (3)蜗杆分度圆导程角和蜗轮分度圆螺旋角 (4)蜗杆头数与蜗轮齿数 (5)传动比 (6)蜗杆传动的中心距 a=(d1+d2)/2=m(q+z2)/2 (7)正确啮合条件 mx=mt αx=αt γ=β
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3.2齿轮设计基础 知识4 蜗轮蜗杆几何尺寸
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3.2齿轮设计基础 4. 蜗杆传动的主要失效形式 5.蜗轮蜗杆常用的材料 知识4 齿面疲劳点蚀,疲劳折断,磨损与胶合
表3-8蜗轮蜗杆常用材料 相对滑动速度vs/m.s-1 蜗轮材料 蜗杆材料与热处理 ≤25 ZCuSn10Pb1 20CrMnTi 渗碳淬火:56~62HRC 20Cr 渗碳淬火:56~62HRC ≤12 ZCuSn5PbZn5 45 高频淬火:40~50HRC 40Cr 高频淬火:50~55HRC ≤10 ZCuAl10Fe3 ZcuZn38Mn2Pb2 45高频淬火:40~50HRC ≤2 HT150 HT200 45调质:220~250HBS
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3.2齿轮设计基础 知识5 1. 圆柱齿轮结构 (1)齿轮轴
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3.2齿轮设计基础 知识5 (2)盘状齿轮 (3)腹板式齿轮 (4)轮辐式齿轮 腹板式齿轮 实心结构齿轮 轮辐式齿轮
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3.2齿轮设计基础 2. 圆锥齿轮的结构 知识5 (1)实体齿轮和齿轮轴 (2)腹板式齿轮 (3)加强筋腹板式齿轮 齿轮轴 带加强筋的腹板式
腹板式锥齿轮
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3.2齿轮设计基础 知识5 3. 蜗轮蜗杆的结构 (1)整体式 (2)轮箍式 (3)螺纹连接式 (4)镶铸式 蜗杆结构
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3.2齿轮设计基础 1. 确定传动方案时考虑的因素 知识6 大功率、高速度、长期工作的机器,宜采用齿轮传动。
低速大传动比可用单级蜗杆传动或多级齿轮传动,也可采用带和齿 轮组合传动。 带传动多用于平行轴传动,齿轮可用于各种方向的轴线传动,蜗杆常 用于空间垂直的交错轴传动。 带传动可缓冲吸振;闭式齿轮和蜗杆传动可用于高温、潮湿、粉尘、 易燃及爆燃的场合。 有自锁要求时宜采用螺旋传动或蜗杆传动。 改变运动形式的结构应布置在运动系统的末端或低速端
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3.2齿轮设计基础 2. 常见传动机构的性能比较 知识6 特点 平带 传动 V带传动 齿轮传动 蜗杆传动 螺旋传动 常用功率/ kw 小
(≤30) 中 (≤100) 大 最大达60000 (≤50) 单级传动比 常用值 (最大值) 2~4 (6) (15) 圆柱齿轮 3~5 (10) 锥齿轮 2~3 (6~10) 7~40 (80) — 传动效率 0.92~0.98 0.90~0.96 开式传动:0.9~0.96 闭式传动:0.95~0.99 0.5~0.7 自锁: 0.4~0.45 滑动螺旋:0.3~0.6 滚动螺旋:0.85~0.93 许用圆周 速度/m.s-1 ≤25 ≤25~30 6级精度直齿≤18 6级精度非直齿≤36 5级精度达100 ≤15~50
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3.2齿轮设计基础 知识6 外廓尺寸 大 小 传动精度 低 高 工作平稳性 好 一般 自锁能力 无 有 使用寿命 短 长 中等 缓冲吸
机构 3.2齿轮设计基础 知识6 外廓尺寸 大 小 传动精度 低 高 工作平稳性 好 一般 自锁能力 无 有 使用寿命 短 长 中等 缓冲吸 振能力 差 制造及安 装精度 低高 环境适应性
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3.3轴的设计基础 1. 轴的基本知识 知识1 (1)作用 支承旋转零件,并保持确定的工作位置。 (2)类型 按承载方式分:
心轴—只承受弯曲而传递转矩 传动轴—只传递转矩而不承受弯矩或主要 以传递转矩而弯矩很小 转轴—既承受弯矩又传递转矩 心轴
85
3.3轴的设计基础 知识1 传动轴 转轴
86
3.3轴的设计基础 知识1 按轴线的形状不同分: 直轴、曲轴和铙性轴 曲轴 铙性轴 直轴
87
3.3轴的设计基础 知识2 1. 轴的结构工艺性 a-键槽布置及300导向锥面 b-砂轮越程槽 C-螺纹退刀槽
88
3.3轴的设计基础 知识2 2. 轴上零件的定位与固定要求 (1)轴向定位和固定 锥面定位 圆螺母与止动垫圈固定 轴肩轴环定位 套筒固定
89
3.3轴的设计基础 知识2 双圆螺母固定 弹性挡圈固定 轴端挡圈固定
90
3.3轴的设计基础 知识2 (2)周向固定 紧定套固定 过盈配合轴孔端结构尺寸
91
3.3轴的设计基础 3. 轴的结构设计 知识2 (1)选择轴的材料 根据传递功率、转速等选择合适的材料和热处 理方法
(2)估算轴的直径 按所求轴的扭转强度初算直径,若有键槽则应 增加4%(直径) (3)初定轴的结构 结构应与联轴器、齿轮、轴承、箱体等与之配 合的机构相适应 (4)绘制轴的各种图 (5)确定危险截面并进行强度校核
92
3.3轴的设计基础 知识2
93
3.3轴的设计基础 1.尺寸精度 知识3 (1)基准的选择 (2)公差等级的选择 齿轮精度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 轴的尺 寸精度 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 孔的尺
94
3.3轴的设计基础 2.形状与位置精度 知识3 内容 公差项目 相应符号 公差等级 对工作性能的影响 形状公差
与转动零件轴孔、轴承孔相配合的圆柱面的圆柱孔 表图1 IT7~IT8 影响传动零件、轴承与轴的配合松紧及对中性 位置公差 与传动零件及轴承相配合的圆柱面相对于轴线的径向全跳动 表图2 IT6~IT8 影响传动件和轴承的运转偏心 与齿轮、轴承定位的端面相对于轴心线的端面圆跳动 表图3 IT6~IT7 影响齿轮和轴承的定位及受载的均匀性 键槽对轴中心线的对称度 表图4 IT8~IT9 影响键受载的均匀性及装拆的难易程度
95
3.3轴的设计基础 知识3 轴的形位公差项目与标注
96
3.3轴的设计基础 3.表面粗糙度 知识3 轴的表面粗糙度Ra推荐值 ●与传动件及联轴器等轮毂相配合的表面,取1.6~3.2
●与传动件及联轴器相配合的轴肩端面,取6.3 ~3.2 ●与滚动轴承相配合的外圆柱表面,取0.8 ~ 1.6
97
3.4轴承 知识1 1.向心滑动轴承 (1)整体式向心滑动轴承
98
3.4轴承 知识1 (2)剖分向心滑动轴承
99
3.4轴承 知识1 (3)调心式滑动轴承 当轴承的宽度B较大时(B/d>1.5)应采用该 种轴承
100
3.4轴承 知识1 1.推力滑动轴承 重要用于承受轴向载荷,主要类型见图 a-实心 b-单环 c-空心 d-多环
101
3.4轴承 1. 滑动轴承的摩擦状态分析 知识2 (1)干摩擦 微观凸峰直接接触,中间不存在任何润滑剂
(2)边界摩擦状态 两摩擦表面被吸附于表面的边界隔开 (3)液体摩擦状态 两摩擦表面被一液体层隔开,表面凸峰不直接 接触 (4)混合摩擦状态 处于干摩擦、边界摩擦、液体摩擦间混合状态 的摩擦 a-干摩擦 b-边界摩擦 c-液体摩擦 d-混合摩擦
102
3.4轴承 2. 滑动轴承的主要失效形式 知识2 (1)磨损 轴与轴承相对运动时,由轴上较硬的物体或硬质颗粒切
削或刮擦作用引起轴承表面材料的脱落、损伤,从而破坏摩擦表面 (2)胶合
103
3.4轴承 1.滑动轴承的材料 2.轴瓦结构 知识3 锡基轴承合金、铅基轴承合金、铜基轴承合金、黄铜、铝合金、粉 末冶金、非金属材料
(1)轴瓦与轴承衬的构造 整体式和剖分式 轴承衬预制的沟槽 轴瓦的结构
104
3.4轴承 知识3 (2)油孔、油沟与油室 油沟的形式,如图
105
3.4轴承 知识4 1.滚动轴承的结构与类型 ●整体结构如图所示 ●滚动体形状如图所示 滚动轴承基本结构 滚动体形状
106
3.4轴承 知识4 (1)0类(双列角接触球轴承)的结构 (2)1类(调心球轴承)的结构 (3)2类(调心滚子和推力调心滚子轴承)的结构
(4)3类(圆锥滚子轴承)的结构 (5)4类(双列深沟球轴承)的结构 (6)5类(推力和双向推力球轴承)的结构 (7)6类(深沟球轴承)的结构 (8)7类(角接触球轴承)的结构 (9)8类(推力滚子轴承)的结构 (10)N类(圆柱滚子轴承)的结构
107
3.4轴承 知识4
108
3.4轴承 2.滚动轴承类型的选择 3.滚动轴承的代号 知识4 选择时应考虑如下因素: (1)载荷的大小、方向和性质 (2)轴承的转速
由前置代号、基本代号、后置代号构成 (1)基本代号 由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成 (2)前置代号 表示成套轴承的分部件,用字母表示 (3)后置代号 共分8组,是轴承在结构形状、尺寸公差、技术要求 等方面改变时的补充代号
109
3.4轴承 1.滚动轴承的失效形式与设计准则 3.滚动轴承精度等级与配合选择 知识5 (1)疲劳点蚀 是主要失效形式 (2)塑性变形
(3)磨损 在润滑不良、多尘和酸、碱等环境下工作,会加速各滚 动体之间的磨损与腐蚀 2.滚动轴承的寿命计算 (1)基本额定寿命 轴承中任一元件上首次出现疲劳点蚀前的总转 数或在一定转速下的工作小时数 (2)基本额定动载荷与基本额定静载荷 (3)当量动载荷与当量静载荷 3.滚动轴承精度等级与配合选择 (1)轴承的精度等级P2、P4、P5、P6、P0等级别。依次降低
110
3.4轴承 4.轴承部件的固定 知识5 (2)公差配合的选择 应遵循的原则: ●轴承套圈与载荷方向的关系 ●载荷的大小 ●轴承游隙
●轴承的尺寸 ●公差等级的协调 4.轴承部件的固定 (1)轴向固定 内圈 轴向固定常用方法, 如图所示 a-轴肩固定 b-弹性挡圈和轴肩固定 c-轴端挡圈和轴肩固定 d-锁紧螺母与轴肩固定 e-开口圆锥紧定套和锁紧螺母在光轴上固定锥孔轴承内圈
111
3.4轴承 知识5 外圈轴向固定常用的方法如图所示 a-用轴承端盖固定 b-用弹性挡圈凸台固定 c-用止动环嵌入轴承外圈 d-用盖和凸台固定
112
3.4轴承 知识5 (2)轴承的支承形式 ●两端单向固定
113
3.4轴承 知识5 ●一端固定一端游动
114
3.4轴承 知识5 5.轴承部件的调整 (1)轴向间隙的调整 (2)轴承游隙的调整
115
3.4轴承 知识5 a-增加金属垫片 b-磨窄某一套圈宽度 C-利用预紧力
116
3.4轴承 知识5 6.轴承的装拆 轴承的拆卸 轴承的安装 便于拆卸的结构
117
3.4轴承 7.滚动轴承的润滑和密封 知识5 (1)滚动轴承的润滑 目的是减少摩擦和磨损,还有吸振、降温、 防锈等作用 (2)滚动轴承的密封
●接触式密封 适用于轴径圆周速度小于4~5m/s,工作温度小于900 的场合 ●非接触式密封 接触式密封结构
118
3.4轴承 知识5 a-间隙式密封 b-迷宫式密封 c-毡圈和组合式密封
119
3.5联轴器与离合器 知识1 1.联轴器连接误差与类型 (1)连接误差 a-轴向位移 b-径向位移 c-偏角位移 d-综合位移
120
3.5联轴器与离合器 知识1 (2)类型 弹性联轴器和刚性联轴器 ●固定刚性联轴器 套筒联轴器 凸缘联轴器
121
3.5联轴器与离合器 知识1 ●可移式刚性联轴器 十字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器 十字滑块联轴器 十字滑块联轴器
122
3.5联轴器与离合器 知识1 万向联轴器
123
3.5联轴器与离合器 知识1 ●弹性联轴器 弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器 弹性套柱销联轴器
124
3.5联轴器与离合器 知识1 2.离合器的类型与结构特性 (1)牙嵌式离合器 (2)摩擦离合器 单片式和多片式两种类型
125
1-主动轴 2-外套筒 3-外摩擦片 4-内摩擦片 5-圆形螺母
3.5联轴器与离合器 知识1 多片圆盘摩擦离合器 1-主动轴 2-外套筒 3-外摩擦片 4-内摩擦片 5-圆形螺母 6-内套筒 7-滑环 8-曲柄压杆 9-从动轴 单片圆盘摩擦离合器
126
a-外摩擦片 b-内摩擦片 c-碟形内摩擦片
3.5联轴器与离合器 知识1 摩擦片的结构形式 a-外摩擦片 b-内摩擦片 c-碟形内摩擦片
127
3.5联轴器与离合器 知识1 (3)电磁离合器 利用 电磁原理操纵离合器可 动部分移动来实现离合 a-基本结构 b-外摩擦片
1-外套筒 2-衔铁 3-外摩擦片 4-内摩擦片 5-衔铁 6-线圈 7-内套筒
128
3.5联轴器与离合器 知识1 (4)安全离合器 在其传递的转矩达到某一定值时能自动脱离,具 有过载保护作用;分为牙嵌式和滚珠式两种
滚珠式安全离合器 1-主动轮 2-从动轮 3-外套筒 4-螺母 牙嵌式安全离合器
129
3.5联轴器与离合器 1.联轴器的标注方法 2.联轴器的选择 知识2 (1)类型选择 两轴能严格对中时,可选择固定式联轴器;若两轴
联轴器型号=(主动端:)轴孔形式代号键槽形式代号轴孔直径×轴孔配合长度 (从动端:)轴孔形式代号键槽形式代号轴孔直径×轴孔配合长度 2.联轴器的选择 (1)类型选择 两轴能严格对中时,可选择固定式联轴器;若两轴 偏斜较大时可选用移式联轴器 (2)尺寸选择 联轴器的尺寸与被连接轴的直径、转矩和转速有关 一般以计算转矩为依据 Tc=KT T-联轴器传递的公称转矩,N.m K-工作情况系数,具体值查表3.17
130
项目四 螺纹设计基础 4.1 螺纹连接与传动基础 4.2 螺纹连接设计基础
131
4.1螺纹连接与传动基础 1.基本知识 知识1 (1)螺纹类型与主要参数 按牙型不同分为:普通螺纹、管螺纹、
矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿型螺纹等 主要参数 大径(d)—螺纹最大直径,公称直径 小径(d1)—螺纹的最小直径 中径(d2)—螺纹轴向截面内,牙型上沟槽和凸起宽度相等处的假 想圆柱直径 螺距(P)—螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 导程(S)—在同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的 轴向距离 螺旋升角、牙型角、
132
4.1螺纹连接与传动基础 知识1
133
4.1螺纹连接与传动基础 知识1
134
4.1螺纹连接与传动基础 2.螺纹连接类型 知识1 (2)螺纹标注 包括:螺纹代号、螺纹公差代号、螺纹旋合长度
螺纹代号:包括牙型代号、公称直径、螺距和旋向组成 2.螺纹连接类型 (1)螺栓连接 分普通和配合连接两种 (2)双头螺柱连接 (3)螺钉连接 (4)紧定螺钉连接
135
4.1螺纹连接与传动基础 知识1 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接
136
4.1螺纹连接与传动基础 3.螺纹连接件 知识1 (1)螺栓 (2)双头螺柱 (3)螺母 (4)连接螺钉和紧定螺钉 (5)垫圈
双头螺柱的形式 螺栓的形式
137
4.1螺纹连接与传动基础 知识1
138
4.1螺纹连接与传动基础 知识1
139
4.1螺纹连接与传动基础 知识1 垫圈的形式 紧定螺钉形式
140
4.1螺纹连接与传动基础 1.螺旋传动的类型和应用 2.滚动螺旋传动的结构特点 知识1 (1)调整螺旋 螺杆转动并移动、螺母移动
(2)传力螺旋 一般为螺母固定,螺杆转动并移动 (3)传导螺旋 螺杆转动、螺母移动 2.滚动螺旋传动的结构特点 按钢球返回装置不同分:内循环与内循环
141
4.1螺纹连接与传动基础 知识1 滚动返回装置
142
4.2螺纹连接设计基础 1.普通螺栓的选择 知识1 (1)松连接 工作时只承受轴向工作载荷 (2)紧连接 承受横向和轴向两类工作载荷只分
松螺栓连接 受横向载荷连接
143
4.2螺纹连接设计基础 知识1 承受轴向载荷的连接
144
4.2螺纹连接设计基础 知识1 2.配合螺栓的选择 (1)剪切与剪切强度 (2)挤压与和挤压强度 铰制孔用螺栓受剪切分析
145
4.2螺纹连接设计基础 知识1 螺栓的挤压形成
146
4.2螺纹连接设计基础 1.摩擦力防松 2.机械防松 3.其他防松的方法 知识2 (1)弹簧垫圈防松 (2)对顶螺母防松
(3)尼龙圈锁紧螺母 2.机械防松 (1)六角开槽螺母加开口销 (2)圆螺母止动垫圈 (3)带舌止动垫圈 3.其他防松的方法 摩擦力防松
147
4.2螺纹连接设计基础 知识2 机械防松结构
148
4.2螺纹连接设计基础 知识2 冲点与黏合防松
149
项目五 机械零件制造基础 5.1 零件加工设备 5.2 零件加工设备
150
5.1零件加工设备 知识1 1.机床的运动 机床的运动分为:表面成形运动和辅助运动 车削外圆表面所需的运动
151
5.1零件加工设备 2.机床的分类与型号 知识1 (1)机床的分类 ●按照加工刀具和用途方式分为
车床、镗床、齿轮加工机床、磨床、铣床、拉床、特种加工机床等 ●按加工精度分 相对精度等级和绝对精度等级 ●按使用范围分 通用、专门化和专用机床 ●按自动化程度分 受动机床、机动机床、半自动机床和自动机床 ●按机床机构布局形式分 立式、卧式和龙门式
152
5.1零件加工设备 知识1 (2)机床型号标注含义 □□□□□□×□/□□ 左起第一位是分类代号,用阿拉伯数字表示。
左起第二位是类别代号,用汉语拼音字母表示。 左起第三位是通用特性结构特性代号,用汉语拼音字母表示。 左起第四位是组、系代号,用阿拉伯数字表示。 左起第五位是主参数或设计顺序号,用阿拉伯数字表示。 左起第六位是第二主参数,用阿拉伯数字表示。 左起第七位是重大改进顺序号,用汉语拼音字母表示。 左起第八位是同一机床的变型代号,用阿拉伯数字表示。 左起第九位是企业代号,用汉语拼音字母表示。
153
5.1零件加工设备 知识2 1.车床 (1)CA6140卧式车床的组成,如图
154
5.1零件加工设备 知识2 (2)CA6140卧式车床的主要技术参数 床身上最大工件回转直径为400mm。
主轴前端锥孔的锥度是莫氏6号。 主轴转速:正转(24级)是10~1400r/min;反转(12级)是 14~1580r/min。 车削螺纹范围:普通螺纹螺距(44种标准螺距) 1~192mm;英制螺纹螺距(20种标准螺距) 2~24牙/英寸;模数螺纹(39种标准螺距) 0.25~48mm;径节螺纹(37种标准螺距) 1~96牙/英寸;
155
5.1零件加工设备 知识2 进给量:纵向64级;一般进给量0.08~1.59mm/r;小进给量
0.028 ~0.054mm/r ;加大进给量1.71~6.33mm/r。横向64级; 一般进给量0.04~0.79mm/r;小进给量0.014~0.027mm/r;加 大进给量0.86~3.16mm/r。 主电动机功率/转速为7.5kW,1450r/min。 快速电动机功率/转速0.25kW,2800r/min。 尾座顶尖套锥孔锥度为莫氏5号。 机床工作精度: 圆度为0.002~0.005mm;精车端面平面度为 0.05~0.01mm;表面粗糙度Ra为3.2~0.8μm。
156
5.1零件加工设备 知识2 2.磨床 (1)外圆磨床 ●基本结构 如图 外圆磨床
157
5.1零件加工设备 知识2 ●用途与运动 万能外圆磨床具有下列运动: 磨外圆时砂轮的旋转主运动v; 磨内孔时砂轮的旋转主运动v/;
工件的圆周进给运动vw; 工件的往复纵向进给运动fa; 砂轮的横向进给运动fr。 此外,机床还具有两个辅助运动:为装卸和测量工件方便所 需的砂轮架横向快速进退运动,装卸工件时尾架套筒的伸缩运动。
158
5.1零件加工设备 知识2 (2)外圆表面的磨削方法 中心磨和无心磨 在中心磨床上磨削外圆,包括在卧式外圆磨床或万能外圆磨床上磨
外圆。磨削时以工件两端中心孔定位。大型的轴在磨削时,应使用 中心架,常见的磨削方法有:纵磨、横磨、综合磨和深磨 纵磨 横磨
159
5.1零件加工设备 知识2 复合磨削法 深磨法
160
5.1零件加工设备 知识2 无心磨削示意图
161
5.1零件加工设备 知识2 3.刨床与插床 以刨刀的直线往复运动为主运动以方向与之垂直的工件的间歇 运动为进给运动 (1)龙门刨床
162
5.1零件加工设备 知识2 (2)牛头刨床 (3)插床 牛头刨床
163
5.1零件加工设备 知识2 4.铣床 主要功能如图所示 (a)铣平面 (b)铣台阶 (c)铣槽 (d)铣形成槽 (e)铣螺旋槽
164
5.1零件加工设备 知识2 (f)切断 (g)铣凸轮 (h)立铣刀铣平面 (i)铣成形面 (j)铣齿轮 (k)组合铣刀铣台阶
165
5.1零件加工设备 知识2 万能工具铣床
166
5.1零件加工设备 知识2 5.齿轮滚齿机 主要构成如图所示
167
5.1零件加工设备 6.数控机床 知识2 (1)普通数控机床 普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个
工序上实现数字控制的自动化机床,如数控铣床、数控车床、数控 钻床、数控磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程 度上还不够完善,刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。 (2)加工中心 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。 它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起,零件在一 次装夹后,可以将其大部分加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺 纹等多工序加工。 (3)点控制系统 (4)电位直线控制系统 (5)轮廓控制系统
168
5.1零件加工设备 知识2 轮廓控制系统加工 数控钻床加工示意图 数控铣床加工示意图
169
5.1零件加工设备 知识2 (1)加工中心的特点 (2)加工中心的基本构成 基础部件、主抽部件、数控系统、自动 换刀系统 、辅助装置
(3)加工中心的分类 ●按照机床形态分类有: 卧式加工中心、立式加工中心、龙门式加工中心 、万能加工中心 ●按换刀形式分类有: 带刀库、机械手的加工中心 、无机械手的加工中心、转塔刀库式 加工中心
170
5.2零件加工介绍 知识1 1.仿形法 齿轮的仿形加工如图所示 a盘状铣刀 b指状铣刀
171
5.2零件加工介绍 2.展成法 知识1 齿轮的展成加工是利用一对齿轮或齿条与齿轮相互啮合时,其共轭 齿廓互为包络线的原理来切齿的,如图所示
齿轮插齿加工
172
5.2零件加工介绍 知识1 滚刀切齿
173
5.2零件加工介绍 知识2 键槽的加工根据形状的不同,可采用不同的方法 a圆头平键加工 b方头平键加工
174
项目六 机械维修基础 6.1 机械维修基本知识 6.2 维修基本方法与手段
175
6.1机械维修基本知识 知识1 机器维修保养的目的 延长机器的使用寿命、便于规范管理、提高工效减少维修成本
176
6.1机械维修基本知识 1.状态修 知识2 所谓状态修是指:机器或设备不进行计划性的维修,基本上短期
内无修理计划。它的特点是在使用使或工作过程中,随时出现故 障随时进行维修。该种维修的缺点是突发性强,对机器的正常使 用影响很大,降低使用效率。事实上任何机器设备都不是绝对的 状态修,如自行车是典型的状态修,基本上是出现故障后,再进 行维修。但实际上自行车的三套轴(前、中、后),每年应进行 一次拆卸、清洗、更换油脂、检查轴瓦和滚珠等修理。只不过是 没有成文的计划而已。
177
6.1机械维修基本知识 2.计划修 知识2 所有工程机械设备都有自己的维修计划,很多设备在出厂前由厂
家指定出修理规范与计划要求,也有一些设备,使用厂家针对具 体的使用特点制定出使用维修计划和要求。 典型的设备有:汽车、机床、内燃机车、船舶、飞机等。这些机 器设备都有严格的维修计划和规范,要求在使用时必须严格执行 否则将有可能出现人身伤亡事故。
178
6.2维修基本方法与手段 1.维修计划的制定 知识1 (1)汽车的维修保养计划 (2)铣床的一级保养
一级保养是指以机床操作者为主,维修人员配合,对设备进行的 较全面的维护和保养。 ①铣床一级保养的内容和要求 铣床一般运转500h左右应进行一次 一级保养。一级保养的内容和要求见表6-1。 ②铣床一级保养的方法与步骤 首先要切断铣床外接电源,以防触 电或造成人身及设备事故;用棉纱或软布擦洗床身各部,包括横 梁、挂架、各个导轨、主轴锥孔;主轴端面、拨块后尾等,并修 光毛刺。
179
清洗台虎钳、分度头等附件,并进行润滑、涂防锈油;清洁整理工具箱内外及机床周围环境,做到合理、整洁、有序
保养内容 基本要求 机床外观 擦洗铣床的各表面、防护罩及死角,应清洁无油垢;检查铣床外部应无缺件,如手柄胶木球、紧固螺钉等,缺损应及时修配 进给系统 清洗工作台纵、横向丝杠和升降台丝杠、螺母;保证工作台各润滑表面无毛刺、无划伤,且表面清洁;调整导轨镶条、丝杠和螺母,使其之间的间隙适当;丝杠与工作台两端轴承间隙适当 专用零件 清洗横梁、挂架、立铣头,使其表面清洁无油垢,并对立铣头内部清洁;更换润滑脂 润滑系统 清洗并检查各油孔、油杯、油线、油毡、油路、油标等,均应齐全、清洁,油路畅通,油标醒目,油质、油量均符合要求 冷却系统 清洗并检查冷却泵、过滤网、切削液(箱)等,要清洁,无铁屑及沉淀的杂物,冷却管路应牢固、畅通、清洁、无泄漏 电器系统 断电清扫,使电动机、电器箱内外无积尘、油垢;检查蛇皮管无脱落,接地牢固、可靠,照明设备齐全、清洁 其他 清洗台虎钳、分度头等附件,并进行润滑、涂防锈油;清洁整理工具箱内外及机床周围环境,做到合理、整洁、有序
180
6.2维修基本方法与手段 2.维修指标 知识1 设备维修主要的内容还包括维修的具体尺寸、精度、修复状态
等指标的规定。下面就现场中的一些零件的尺寸和要求等作简 单介绍。 以压缩机的各种组件为例,说明其尺寸的维修要求。 气缸内拉伤深度为0.30mm,拉伤长度为50mm时即为维修极限尺 寸,超过该数值不再维修;气缸直径的尺寸,高压缸原形尺寸 为mm,低压缸原形尺寸为mm。维修极限尺寸分别为90.34mm和 115.34mm;活塞销与活塞销孔的过盈量:原形为-0.008~0.03mm, 维修极限为0~0.03mm;轴承内圈与轴套的配合过盈量,维修极限 尺寸为0.003~0.032mm。径向间隙的维修极限尺寸为 0.012~0.029mm。轴承外圈与座孔配合过盈量的维修极限尺寸为 -0.023~0.012mm;滑动轴承轴瓦与轴的工作接触面积应达到85%。
181
6.2维修基本方法与手段 1.拆卸 2.清洗 知识2 根据设备的维修规程要求,拆卸与之相对应的零部件。拆卸时应
遵循“先上后下,先内后外”的原则。以确保整个过程的安全与合 理性。 2.清洗 将拆卸下来的部件擦干净,用煤油或柴油进行清洗,同时检查是 否有损伤,如果有极限以内尺寸的损伤,则应进行修理,尺寸恢 复后方可使用。在维修时应避免再损伤现象,特别象气缸、轴承 等精密配件,更应格外注意。
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6.2维修基本方法与手段 3.装配与调试 知识2 (1)装配工艺过程 装配是按照一定的技术要求,将若干零件装
成一个组件或部件,或将若干零件、部件装成一个机械的工艺过 程。装配工艺过程包括装配、调整、检测和试验等工作,其工作 量在机械制造总工作量中所占的比例较大。 (2)装配方法 为了保证装配的精度要求,机械制造中常采用 以下四种装配方法之一完成。 互换装配法 、分组装配法 、调整装配法 、修配装配法 (3)键销联接的装配 键是用来联接轴和轴上的零件(如齿轮、 带轮等),通过键能够传递转矩。 平键联接件的装配、楔键联接件的装配、花键联接件的装配 (4)销联接的装配
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6.2维修基本方法与手段 知识2 (5)轴承间隙的调整 以X6132卧式铣床主轴承间隙的调整为例说明其过程与方法,如图 所示。
在维修过程中,如果铣床的主轴轴承间隙调整不当,则铣床主轴在 运转时就会出现径向圆跳动和端面圆跳动超差,导致铣削时出现振 动、拖刀、让刀等现象,严重时甚至出现烧坏轴承、卡死主轴的故 障,故在工作中发现主轴温升过高、转动声音不正常或跳动过大 时,应及时进行调整。
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6.2维修基本方法与手段 知识2
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