机械中级职称培训班第三次课堂笔记.doc

第二章 键，花键，销2.1 键1 功能：键是一种联接标准零件，通常用于实现轴与轮毂之间的周向固定、传递转矩及其实现零件在轴上的固定或轴向滑动的导向。2 类型：平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接。3 平键连接：靠键侧面工作，靠键与键槽的侧面挤压传递力矩。平键分为普通平键、导向平键和滑键3种。普通平键用于静联接，导向平键和滑键用于动联接。4 强度校核：普通平键根据轴径查手册，长度按强度校核，其主要失效形式是工作面被压溃，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。对于导向平键联接和滑键联接，其主要失效形式是工作面的过度磨损。因此，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。2.2 花键1 组成：内花键和外花键2 定心外径定心：软齿面内径定心：硬齿面3 强度校核2.3 销连接1 功能：定位，连接，安全（超载切断）2 强度校核：剪切，挤压3 材料：35,45第三章 带传动3.1 组成：小带轮；大带轮；带。3.2 类型：平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。3.3 特点：1 传动比不稳定，打滑；2 平稳，过载保护。3.4 v型带结构：分拉伸、压缩和强力三层。3.5 名词解释1 节面：既不拉伸又不压缩中性层。2 节宽：3 基准直径：节宽对应的带轮直径，为传动比计算依据。4 基准长度：按基准直径计算的带长。3.6 v型带按截面分类：YZABCDE（从小到大）3.7 带的有效圆周力：3.8 带轮的张紧：必须有张紧装置（定期张紧，自动张紧，采用张紧轮）第四章 齿轮传动3.1 特点：效率高，寿命长，传动比稳定，结构紧凑。3.2 失效形式，设计准则1 失效形式：轮齿折断（弯曲强度），点蚀（疲劳强度），磨损，胶合，变形。2 设计准则： 对闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式是齿面点蚀，故按齿面接触疲劳强度进行设计计算，再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。 对开式硬齿面齿轮传动，主要失效形式表现为齿根弯曲疲劳折断，故按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，不进行齿面接触疲劳强度校核。将强度计算所求得的齿轮模数适当增大20-30%。3 齿轮时机参数选择（1）压力角：压力角越大，齿越厚。分度圆齿廓曲率越大，齿根越厚，抗弯和抗蚀强度越大。（2）齿数：齿数越大，传动比越稳定，同时齿轮啮合的齿数越高，一般选择20-40，直齿轮齿数必须大于17。（3）齿宽系数4 闭式传动的润滑：按齿轮圆周速度v15m/s，喷油；v15m/s，浸油，大齿轮2/3齿高。变速箱加油量：0.35-0.7 l/kw，箱底油深30-50 mm。5 齿轮传动正确啮合条件直齿轮：压力角相等，模数相等；斜齿轮：法向模数相等，螺旋角相等方向相反。6 蜗杆传动（1）标准参数：轴面和端面参数相等（2）涡轮杆传动特点：平稳无噪音，但相对滑动速度大，效率低，易发热。（3）主要失效形式：点蚀，齿根这段，胶合，磨损。涡轮杆采用优质碳素钢，合金钢。涡轮采用铜合金。涡轮杆机械性能远大于涡轮，校核主要针对涡轮。（4）设计准则：接触强度设计，弯曲强度校核，热平衡计算。第五章 轴5.1 轴的功能分类和设计1 轴的功能：轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。2 轴的分类：按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。3 轴的结构设计需要解决的问题：(1) 轴上零件装配：装配方案是预定出轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系，所以是进行轴结构设计的前提，决定着轴的基本形式。轴上零件的定位。为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除有游动或空转要求外，都必须进行轴向和周向（固）定位，以保证其准确的工作位置。(2) 轴上零件定位：为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除有游动或空转要求外，都必须进行轴向和周向（固）定位，以保证其准确的工作位置。(3) 各段直径和长度确定：有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。安装标准件（如滚动轴承、联轴器、密封圈等部位的轴径，应取相应标准值及所选配合的公差。为使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面擦伤，在配合轴段前应采用较小直径。为使与轴做过盈配合的零件易于装配，相配轴段的压入端应为锥度或在同一轴段的两个部位上采用不同的尺寸公差。确定各轴段长度时，应尽可能使结构紧凑，同时保证零件所需的装配或调整空间。轴的各段长度主要是根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙确定。为保证轴向定位可靠，与齿轮和联轴器等零件相配合部分的较段长度一般应比轮毅长度短23mm。(4) 提高轴强度的常用措施：为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并尽量不采用悬臂式支承形式，力求缩短支承跨距及悬臂长度。改进轴上零件结构以减小轴的载荷。为了提高轴的疲劳强度，应尽量减小应力集中源和降低应力集中的程度，改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度。(5) 轴的结构工艺性：工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件，并且生产率高，成本低。一般，轴的结构越简单，工艺性越好。因此，在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简化。为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出45倒角。需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽。需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽。为了减少装夹工件的时间，同一轴上不同轴段的键槽应布置（或投影）在轴的同一母线上。为了减少加工刀具种类和提高劳动生产率，轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同尺寸。4 轴的设计过程（讲的基本与此例相同）图示为一电动机通过一级直齿圆柱齿轮减速器带动带传动的简图。已知电动机功率为30KW,转速n=970r/min,减速器效率为0.92，传动比i=4,单向传动，从动齿轮分度圆直径d2=410mm,轮毂长度105mm,采用深沟球轴承。试设计从动齿轮轴的结构和尺寸。单级齿轮减速器简图解：（1）求输出轴的转速与输出功率。 n2=n1/i=970/4=242.5r/min P2=0.92*P1=0.92*30=27.6KW （2）选择轴的材料和热处理方法。 轴采用45钢正火处理。查表b=600MPa。 （3）估算轴的最小直径(4)轴的结构设计及绘制结构草图(5)按弯、扭组合作用验算轴的强度（6）键槽设计及其公差(7)确定轴的各处倒角、圆角，公差(8)绘制轴的工作图第六章 减速器的功能和选用1 功能：用来降低转速，加大扭矩。2 种类：速器有下述5种：齿轮减速器：主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器；蜗杆减速器：主要有圆柱蜗杆减速器、环面蜗杆减速器、锥蜗杆成速器和蜗杆一齿轮减速器；行星齿轮减速器；摆线针轮减速；谐波齿轮减速器。3 特点：（1）齿轮：按其运动简图的特点可分为展开式、同轴式和分流式等。展开式布局不对称，轴刚度大；同轴式入与出同一轴线，轴向宽度增大；分流是布局对称，受力合理，构件数多。(2) 蜗杆：上置，蜗杆主动件，转速高，搅油损失。 下置：转速低。 侧置：密封有问题，通常不用。第七章 调速器1 功能：随时改变传动比2 分类：塔轮式，滑移式，离合器。第八章 联轴器1 功能：联轴器是将两同心或钝角相交的传动轴联接在一起，以传输运动或扭矩的器件。2 分类：按联接性质分为刚性联接、弹性联接和万向联接。3 选择：（1）力矩：轴上的最大传递转矩T乘以安全系数确定计算转矩TCA。（2）最大转速（3）孔直径（4）偏差：轴向，径向，角度。4 特点（1） 刚性：同心度低，转速低，（2） 弹性：有弹性元件，无弹性元件，具有消除偏差的能力。第十章 制动器1功能：控制机构和机器减速或停止。2 种类：外抱式，内胀式，带式，盘式第十一章 弹簧1功能：控制运动，减震缓冲，储存能量，测力大小。2 类型：压缩弹簧，拉伸弹簧，扭转弹簧，异型弹簧，涡卷弹簧，蛇形弹簧，卡簧，挡圈，碟形弹簧，弹簧片，钢板弹簧等等。3 材料：优质弹簧钢，低锰弹簧钢。4 参数：中径，外径，旋绕比，细长比，自由高度，有效圈数，总圈数，节距，间距，展开长，螺旋角。普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式 参数名称及代号计算公式备注压缩弹簧拉伸弹簧中 径D2D2=Cd按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表取标准值内 径D1D1=D2-d外 径DD=D2+d旋绕比CC=D2/d压缩弹簧长细比bb=H0/D2b在15.3的范围内选取自由高度或长度H0H0pn+(1.52)d（两端并紧，磨平）H0pn+(33.5)d（两端并紧，不磨平）H0=nd+钩环轴向长度工作高度或长度H1,H2,HnHn=H0-nHn=H0+nn-工作变形量有效圈数n根据要求变形量按式（16-11）计算n2总圈数n1n1=n+(22.5)（冷卷）n1=n+(1.52) （YII型热卷）n1=n拉伸弹簧n1尾数为1/4,1/2,3/4整圈。推荐用1/2圈节 距pp=(0.280.5)D2p=d轴向间距=p-d展开长度LL=D2n1/cosLD2n+钩环展开长度螺旋角=arctg(p/D2)对压缩螺旋弹簧，推荐 =595 圆柱压缩弹簧特性曲线等节距的圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线为一直线，亦即压缩弹簧的最小工作载荷通常取为 Fmin=(0.10.5)Fmax；但对有预应力的拉伸弹簧(图)， FminF0，F0为使只有预应力的拉伸弹簧开始变形时所需的初拉力。弹簧的最大工作载荷Fmax，由弹簧在机构中的工作条件决定。但不应到达它的极限载荷，通常应保持Fmax0.8Flim。圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线第十二章 滑动、滚动轴承12.1 滑动轴承1应用范围：高度重载，有巨大冲击力，轴装置需要为剖分式，置于水或腐蚀性液体中。2 分类：按承载机理分为动压轴承：轴和轴承相互运动，油粘度，轴瓦间隙，形成的油膜。静压轴承：外部泵打入油膜。3 材料：轴承合金，铜合金，铝合金，铸铁。4 油槽开设原则：油槽轴向长度比轴承短，开在非承载区。12.2 滚动轴承1 组成： 滚动体，外套，内套，保持体。2 类型：轴承按其所能承受的载荷方向分为向心轴承和推力轴承。按其滚动体的种类分为球轴承和滚子轴承。滚子轴承又分为圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承。轴承按其工作时能否调心分为调心轴承、非调心轴承。3代号：滚动轴承的代号前置代号基本代号后置代号字母类型代号尺寸系列代号内径代号字母（或加数字）数字或字母宽度系列代号直径系列代号两位数字一位数字一位数字例如，滚动轴承代号N2210/P5。在基本代号中：N类型代号；22尺寸系列代号；10内径代号。后置代号：/P5精度等级代号。代号轴承类型代号轴承类型0123456双列角接触球轴承调心球轴承调心滚子轴承和推力调心滚子轴承圆锥滚子轴承双列深沟球轴承推力球轴承深沟球轴承78NUQJNA角接触球轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承（双列或多列用字母NN表示）外球面球轴承四件接触球轴承滚针轴承一般滚动轴承的类型代号轴承尺寸系列代号轴承宽度系列代号指的是内径相同的轴承，对向心轴承配有不同的宽度尺寸系列。轴承的宽度系列代号有8、0、1、2、3、4、5、6，宽度尺寸依次递增。对推力轴承配有不同的高度尺寸系列，代号有7、9、1、2，高度尺寸依次递增。在GB/T 27293规定有些型号中，宽度系列代号被省略。轴承的直径系列代号知内径相同的轴承配有不同的外径尺寸系列，其代号有7、8、9、0、1、2、3、4、5，外径尺寸依次递增。滚动轴承内径代号内径代号000102030199轴承内径d/mm10121517数字5前置代号前置代号用字母表示，如L表示可分离轴承的可分离内圈或外圈，代号表示LN207。后置代号 如接触角=15、25和40的角接触球轴承分别用C、AC和B表示内部结构的不同。代号表示如7210C、7210AC、7210B。 密封、防尘与外部形状变化代号。如“Z”表示轴承一面带防尘盖；N表示轴承外圈上有止动槽。如6210Z、6210N。 代号举例：30210表示圆锥滚子轴承，宽度系列代号为0，直径系列代号为2，内径为50mm，公差等级为0级，游隙为0组。 LN207/P63表示圆柱滚子轴承，外圈可分离，宽度系列代号为0（0在代号中省略），直径系列代号为2，内径为35mm，公差等级为6级，游隙为3组。4 滚动轴承失效形式：一般状况为疲劳，点蚀。对于不转动和低速摆动的，内套、外套、滚道和滚动体永久变形。5 额定寿命:在既定条件下工作的轴承，10%失效，90%完好，这时的寿命叫做额定寿命。6 额定动载：额定寿命下的载荷。7 选择因素：载荷大小，方向，转速，调心，安装与折断。第十三章 制图、公差13.1 制图1 图纸规格：0-5号2 图纸表示方法第一视角和第三视角视图两种画法的主要区别在于视图的配置关系不同。相同点在于都采用正投影法。3 剖视图种类：全剖，半剖，斜剖，旋转剖，复合剖，局部剖（剖面线不能和轮廓线重合，不能走空）30024典型标准件1 内外螺纹2 标注（1）普通螺纹粗牙：例M10-中径-外径-旋合长度 细牙：例M10*1.5-中径公差-外径公差。普通螺纹的尺寸由螺纹长度、螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成，其中螺纹标记一定要注在大径上。完整的螺纹标记如下：特征代号 公称直径 螺距 旋向 - 中径公差代号 顶径公差代号 旋合长度代号。普通螺纹的牙型代号为M，有粗牙和细牙之分，粗牙螺纹的螺距可省略不注；中径和顶径的公差带代号相同时，只标注一次；右旋螺纹可不注旋向代号，左旋螺纹旋向代号为LH；旋合长度为中型(N)时不注，长型用L表示，短型用S表示。 （3） 管螺纹螺纹类别标准编号特征代号标记示例螺纹副标记示例附注60密封管螺纹圆锥管螺纹(内外)GB/T 127162002NPTNPT6左旋时尾加“LH”圆柱内螺纹NPSCNPSC3/455非密封管螺纹GB/T 73072001GG11/2AG11/2ALH G11/2A外螺纹公差有A级和B级两种，内螺纹只