常见的机械零部件及机械加工设备

1、内蒙古科技大学机械工程学院Inner Mongolia University of science and technology College of Mechanical and Engineering 机械零部件及机械加工设备授课者:闫洪波内蒙古科技大学机械工程学院机械工程导论10/7/20221亿维讯培训（提高班）机械：由一些标准或者非标准零部件构成的用来传递能量、力或者运动的装置。是机构和机器的总称。3.1 概述第三章 常见的机械零部件及机械加工设备机械是物体的组合。物体必须实现相互的、单一的、确定的运动。把施加的能量转变为最有用的形式，或转变为有效的机械功。 10/7/20222亿维

2、讯培训（提高班）正如电气工程师在完成电路时，就要对电阻、电容以及晶体管等元件进行选型一样，机械工程师要熟练掌握不同类型的零部件（齿轮、带、轴、轴承）各自的功能作用。机械工程导论机械零件：组成机械的基本制造单元。机械部件：为完成同一功能而组合在一起 协同工作的零件族。10/7/20223亿维讯培训（提高班）常见的机械零部件轴齿轮齿条轴承机械工程导论10/7/20224亿维讯培训（提高班）轴承：用于支撑轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度，减轻轴与轴承间的摩擦和磨损。滚动轴承轴承滑动轴承二者相比，滚动轴承具有传动灵活、摩擦阻力小、效率高、润滑简便、易于互换等优点。应用广泛。缺点是抗冲击能力差，高速运转

3、时有噪音，工作寿命不及液体摩擦滑动轴承。机械工程导论3.2 滚动轴承10/7/20225亿维讯培训（提高班）3.2.1 滚动轴承的结构滚动体保持架内圈外圈滚动体机械工程导论10/7/20226亿维讯培训（提高班）3.2.2 滚动轴承受力轴(shaft)轴向力(Thrust force)径向力(Radial force)轴承座(Transmission housing)内圈(Inner race)-旋转外圈(Outer race)-静止机械工程导论10/7/20227亿维讯培训（提高班）滚动轴承主要类型有：球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、滚针轴承等。3.2.3 滚动轴承分类机械工

4、程导论10/7/20228亿维讯培训（提高班）球形、柱形与锥形滚动体轴承的区别：线接触，承载力大点接触，承载力小机械工程导论 轴承中滚子的轴线平行则为柱型，轴线相交则为锥形。圆柱形轴承单向承载，要么承受轴向载荷要么承受径向载荷，而锥形轴承适用于同时承受径向和轴向载荷的情况。汽车前轮轴承一般都是锥形滚子轴承。10/7/20229亿维讯培训（提高班）机械工程导论推力球轴承：主要承受轴向载荷。承受双向轴向载荷双列单列只能承受单向轴向载荷10/7/202210亿维讯培训（提高班） 密封的目的3.2.4 滚动轴承密封机械工程导论10/7/202211亿维讯培训（提高班）机械工程导论 当能量从一台机器上输

5、出到另一台机器时，我们应该怎样联接输出轴和输入轴呢？1）理想联接2）刚性联接3）柔性联接3.3 柔性联轴器10/7/202212亿维讯培训（提高班）机械工程导论联轴器是各种机械传动中常用的部件，通常有两个半联轴器及联接件组成。其作用是用来联接两根轴，使两轴一同回转并传递转矩。10/7/202213亿维讯培训（提高班）机械工程导论常用联轴器10/7/202214亿维讯培训（提高班）机械工程导论齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。直齿圆柱齿轮是

6、最基本，最简单、且使用最多的齿轮。3.4 齿轮10/7/202215亿维讯培训（提高班）机械工程导论按照轮齿的位置3.4.1 直齿圆柱齿轮外齿轮内齿轮齿轮的内外啮合形式10/7/202216亿维讯培训（提高班）机械工程导论齿轮加工刀具齿轮齿形的加工方法：1）成形法(也叫仿形法)： 利用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法，如铣齿。2）展成法： 利用齿轮刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法，如滚齿和插齿（用滚刀和插刀加工）。10/7/202217亿维讯培训（提高班）机械工程导论 直齿圆柱齿轮相关术语：10/7/202218亿维讯培训（提高班）AK渐开线B发生线渐开线Ak

7、的展角O基圆rb 机械工程导论3.4.2 渐开线齿廓的啮合特点10/7/202219亿维讯培训（提高班）机械工程导论AK渐开线基圆：rb发生线：n-nK ：渐开线AK段的展角1）形成当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹。渐开线方程 渐开线的形成及其特性10/7/202220亿维讯培训（提高班）机械工程导论）特性弧长等于线段的长度；渐开线上任一点的法线必与基圆相切；在同样半径的基圆上所得渐开线完全相同,基圆半径不同，所得渐开线曲率半径也不同；同一基圆形成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等；基圆内无渐开线。10/7/202221亿维讯培训（提高班）机械工程导论3.4

8、.3 直齿圆柱齿轮的主要参数齿轮的主要参数）模数mdkkdk(k/)z m/pm d = mz10/7/202222亿维讯培训（提高班）机械工程导论）压力角分度圆上的压力角用表示。压力角：一对齿轮啮合时，在分度圆上啮合点的法线方向，与该点的瞬时速度方向所夹的锐角，称为压力角。标准齿轮的压力角为20GB1356-88规定标准值=20某些场合：=14.5、15、22.5、25。10/7/202223亿维讯培训（提高班）机械工程导论3.4.4 直齿圆柱齿轮其它参数齿顶圆da ：齿顶圆柱面 与端平面的交线齿根圆df ：齿根圆柱面 与端平面的交线齿厚s：分度圆上轮齿两 侧齿廓间的弧度称 为齿厚齿槽宽e：

9、分度圆上齿槽 两侧齿廓间的弧长齿距p：相邻两齿同侧齿 廓间的弧长ps+e。1-齿顶圆 2-分度圆 3-齿根圆10/7/202224亿维讯培训（提高班）机械工程导论3.4.5 标准齿条z 2、齿廓在不同高度上的齿距均相等，但齿厚和槽宽各 不相同。 p=m，分度线（齿条中线）：s=e3、尺寸计算：同标准齿轮一样1、齿廓不同高度上的压力角均相等，且等于齿廓的倾斜角，此角称为齿形角，标准值为 =20齿条：10/7/202225亿维讯培训（提高班）机械工程导论10/7/202226亿维讯培训（提高班）机械工程导论3.4.6 圆锥齿轮传动概述直齿圆锥齿轮传动中有五对圆锥：分度圆锥，齿顶圆锥，齿根圆锥，基圆

10、锥，节圆锥直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的 回转运动，其轮齿分布在圆锥体上。用轴交角来表示两回转轴线间的位置关系，多取90 。10/7/202227亿维讯培训（提高班）机械工程导论直齿圆锥齿轮的齿廓、背锥和当量齿数(1)齿廓曲线 一个圆平面S与一个基圆锥切于直线OC，圆平面半径与基圆锥锥距 R 相等，且圆心与锥顶重合。当圆平面绕圆锥作纯滚动时，该平面上任一点B将在空间展出一条渐开线AB。渐开线必在以O 为中心、锥距 R 为半径的球面上，成为球面渐开线。10/7/202228亿维讯培训（提高班）球面渐开线不能展开成平面渐开线，需用近似曲线替代背锥展开当量齿轮 rvOOO大端齿廓背锥机械工程导论

11、（2）背锥和当量齿数10/7/202229亿维讯培训（提高班）当量齿轮直径 当量齿轮齿数齿宽系数 FR=b / R机械工程导论10/7/202230亿维讯培训（提高班）机械工程导论齿数Z，大端模数m，大端压力角a，大端分度圆直径d，分度圆锥角d,大端齿顶圆直径da，顶锥角da，齿顶高ha，大端齿根圆直径df，根锥角df，齿根高hf，锥距R，齿宽b，齿顶角qa，齿根角qf，直齿圆锥齿轮的传动比，当90时：i12= n1/n2=z2/z1=tgd2=ctgd1标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸10/7/202231亿维讯培训（提高班） 3.3.5 斜齿圆柱齿轮传动机械工程导论基圆柱，发生面S，KK与NN有

12、夹角b渐开线螺旋面 b基圆柱上的螺旋角渐开线螺旋面齿廓的特点：与基圆柱相切的平面与齿廓曲面的交线为斜直线（与NN交角b ）；端面（垂直于齿轮轴线的面）与齿廓曲面的交线为渐开线；与基圆柱同轴的圆柱面与渐开线螺旋面的交线为一螺旋线。10/7/202232亿维讯培训（提高班）优点： 重合度大，传动平稳，承载能力高比直齿轮小，机构更紧凑制造成本与直齿轮相当广泛应用于高速、重载传动中 缺点：有轴向力 机械工程导论平行轴斜齿轴传动的主要优缺点10/7/202233亿维讯培训（提高班）交错轴斜齿轮传动简介b2b1S交错轴斜齿轮传动又称螺旋齿轮传动，由两个配对斜齿轮组成的交错轴间的齿轮传动。机械工程导论10/

13、7/202234亿维讯培训（提高班）机械工程导论 蜗轮蜗杆传动1、蜗杆传动及其特点优点： 传动比大，机构紧凑。传动平稳、无噪音。反行程时可自锁。缺点： 轮齿间相对滑动速度较大，易磨损。效率低（最高70%）成本较高 蜗杆：钢，蜗轮：青铜。 10/7/202235亿维讯培训（提高班）机械工程导论按蜗杆形状分： 普通圆柱蜗杆机构 环面蜗杆机构 锥蜗杆机构 渐开线圆柱蜗杆延伸渐开线蜗杆 （法向直廓圆柱蜗杆）2、蜗杆传动的类型简介普通圆柱蜗杆机构 圆弧圆柱蜗杆机构 阿基米德圆柱蜗杆 10/7/202236亿维讯培训（提高班）机械工程导论3.5 带传动和链传动10/7/202237亿维讯培训（提高班）3.

14、5.1 带传动1）按传动原理分：（1）摩擦带传动：靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等；（2）啮合带传动：靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。机械工程导论10/7/202238亿维讯培训（提高班） 2）按传动带的截面形状分（1）平带：平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。结构简单、带轮易制造、传递功率小。（2）V 带： 截面形状为梯形，两侧面为工作表面。传递功率大(普通V带、窄V带）机械工程导论10/7/202239亿维讯培训（提高班）机械工程导论FN = FQV带传力大 F= FN= FQv平带：V带：FQFNFN FQvFQ结论：平带和V带的承载

15、能力分析10/7/202240亿维讯培训（提高班） 兼有平带弯曲应力小和V带摩擦力大等优点。多用于传递 动力较大、结构紧凑的场合。工作面：侧面机械工程导论10/7/202241亿维讯培训（提高班）机械工程导论（4）圆形带：横截面为圆形。只用于小功率传动。牵引能力小。常用于仪器、家用器械、人力机械中10/7/202242亿维讯培训（提高班）机械工程导论能够保证准确的传动比，传动比i12，适应带速范围广，同步齿形带的带速为40-50m/s，传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。（5）齿形带（同步带）：10/7/202243亿维讯培训（提高班）齿形带机械工程导论10/7/202244亿维讯

16、培训（提高班）（6）齿孔带：机械工程导论10/7/202245亿维讯培训（提高班）机械工程导论输送带传动带3）按用途分：（1）传动带传递动力用（2）输送带输送物品用。10/7/202246亿维讯培训（提高班）机械工程导论四、带传动的应用 摩擦带传动适用于要求传动平稳、传动比要求不准确、中小功率的远距离传动。10/7/202247亿维讯培训（提高班）机械工程导论链传动由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递动力。3.5.2 链传动链传动的形式链传动广泛应用于工况较为恶劣、传动比精度要求不是很高的农业、矿业、冶金、起重、运输、石油、化工

17、、森工和环卫机械及摩托车中。 10/7/202248亿维讯培训（提高班）1）传动链的结构链条类型 齿形链滚子链机械工程导论10/7/202249亿维讯培训（提高班）销轴与外链板铆牢，分别称为内外链节。内外链节构成一个铰链。当链条啮入啮出时，内外链节作相对转动。同时滚子沿链轮链齿滚动，可减少链条与轮齿的磨损。内外链板均做成8字形，以减轻重量，并保持各横截面的强度大致相等。滚子链的组成：滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。 套筒与销轴、滚子与套筒均为间隙配合销轴滚子外链板套筒内链板内链板紧压在套筒两端，称为内链节 10/7/202250亿维讯培训（提高班）特点：与带传动相比1.没有弹性滑动和打滑，能

18、保持准确的平均传动比；2.需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承 的摩擦损失 ；3.结构紧凑；4.能在高温，有油污等恶劣环境下工作；与传齿轮动相比5.制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单；缺点： 瞬时转速和瞬时传动比不是常数，传动的平稳性 较差，有一定的冲击和噪声。应用： 广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机 床及摩托车中。机械工程导论2）链传动的特点和应用10/7/202251亿维讯培训（提高班）机床（machine tool）：是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为”工作母机”或”工具机”，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。 3.6 机床加工机械工程导论10/7/202252亿维讯培训（提高班）机床按加工方式或加工对象可分为：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。每类中又按其结构或加工对象分为若干组，每组中又分为若干型。 机械工程导论10/7/202253亿维讯培训（提高班）机械工程导论按机床工作精度分类：1. 普通机床：包括普通车床、钻床、