机械基础中职课件

机械基础中等职业学校第1页绪论第2页一、课程概述1．课程性质机械类专业一门专业基础课。2．课程内容

包括机械传动、常用机构、轴系零件和液压与气动等方面基础知识。3．课程任务学以致用。第3页二、机器、机构、机械、构件和零件第4页1．机器与机构

机器——人们根据使用要求而设计一种执行机械运动装置，用来变换或传递能量、物料与信息，从而替代或减轻人类体力劳动和脑力劳动。常见机器类型及应用

机构——具有确定相对运动构件组合，它是用来传递运动和力构件系统。汽油机传动机构第5页机器与机构区分第6页2．机器组成机器各组成部分作用第7页3．零件与构件

零件——机器及多种设备基本组成单元。

构件——机构（由许多具有确定相对运动构件组成）中运动单元体。零件与构件第8页机械、机器、机构、构件、零件之间关系零件构件机构机器（制造单元）（运动单元）（传递、转变运动形式）（利用机械能做功或实现能量转换）机械第9页三、运动副概念及应用特点火车第10页1．运动副

运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动可动连接。

（1）低副——两构件之间作面接触运动副。

转动副移动副螺旋副低副及其应用第11页

（2）高副——两构件之间作点或线接触运动副。

滚动轮接触凸轮接触齿轮接触高副及其应用第12页2．运动副应用特点

单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损制造和维修困难能传递较复杂运动低副特点：

单位面积压力较小，较耐用，传力性能好摩擦损失大，效率低不能传递较复杂运动高副特点：第13页3．低副机构与高副机构

低副机构——机构中所有运动副均为低副机构。

高副机构——机构中最少有一种运动副是高副机构。第14页四、机械传动分类第15页本章小结

1．机器、机构特性及异同点。2．构件与零件概念。3．机械、机器、机构、构件、零件之间关系。4．机器组成。5．运动副概念及其分类。6．高副、低副应用特点。7．机械传动分类。第16页第一章带传动

§1－1带传动组成、原理和类型§1－2V带传动§1－3同步带传动介绍第17页带传动应用举例第18页一、带传动组成与原理二、带传动类型§1－1带传动组成、原理和类型第19页一、带传动组成与原理摩擦型带传动啮合型带传动1—带轮（积极轮）2—带轮（从动轮）3—挠性带第20页2．带传动工作原理

以张紧在最少两轮上带作为中间挠性件，靠带与带轮接触面间产生摩擦力（啮协力）来传递运动和（或）动力。第21页3．带传动传动比i

机构传动比——机构中瞬时输入速度与输出速度比值。带传动传动比就是积极轮转速n1与从动轮转速n2之比：第22页二、带传动类型带传动摩擦型带传动啮合型带传动：同步带传动圆带传动平带传动V带传动一般V带传动窄V带传动多楔带传动第23页一、V带及带轮二、V带传动主要参数三、一般V带标识与应用特点四、V带传动安装维护及张紧装置§1－2V带传动第24页一、V带及带轮

V带传动——由一条或数条V带和V带带轮组成摩擦传动。V带V带带轮第25页二、V带传动主要参数1．一般V带截面尺寸

顶宽b

中性层节宽bp

高度h

相对高度h/bp第26页2．V带带轮基准直径dd

V带带轮基准直径dd——带轮上与所配用V带节宽bp相对应处直径。第27页3．V带传动传动比i

dd1——积极轮基准直径，mmdd2——从动轮基准直径，mmn1——积极轮转速，r/minn2——从动轮转速，r/min第28页4．小带轮包角α1

包角——带与带轮接触弧所对应圆心角。包角大小反应了带与带轮轮缘表面间接触弧长短。第29页5．中心距a

中心距——两带轮中心连线长度。第30页6．带速v

带速太低，传动尺寸大而不经济带速太高，离心力又会使带与带轮间压紧程度减少，传动能力减少7．V带根数Z

根数多，传递功率大根数过多，受力会不均匀第31页三、一般V带标识与应用特点1．一般V带标识

中性层——V带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变层面。

基准长度Ld——在要求张紧力下，沿V带中性层量得周长，又称为公称长度。第32页标识示例：第33页2．一般V带传动应用特点长处：构造简单，制造、安装精度要求不高，使用维护方便，适用于两轴中心距较大场所传动平稳，噪声低，有缓冲吸振作用在过载时，传动带在带轮上打滑，能够避免薄弱零件损坏，起安全保护作用。缺陷：不能确保精确传动比外廓尺寸大，传动效率低第34页四、V带传动安装维护及张紧装置1．V带传动安装与维护2．V带传动张紧装置V带传动安装与维护V带传动张紧装置第35页一、同步带传动特点二、同步带传动应用§1－3同步带传动介绍第36页一、同步带传动特点精确传动比传动效率高传动比大允许带速高制造较贵第37页二、同步带传动应用第38页本章小结

1．带传动组成。2．带传动工作原理。3．一般V带构造。4．一般V带传动主要参数。5．一般V带传动标识及应用特点。6．带传动安装维护及常用张紧装置。7．窄V带和同步带传动一般概念。第39页第二章螺旋传动

§2－1螺纹种类和应用§2－2一般螺纹主要参数§2－3螺纹代号标注§2－4螺旋传动应用形式第40页第41页螺旋传动应用举例第42页一、按螺纹牙型分类及其应用二、按螺旋线方向分类及其应用三、按螺纹线线数分类及其应用四、按螺旋线形成表面分类§2－1螺纹种类和应用第43页一、按螺纹牙型分类及其应用三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹第44页二、按螺旋线方向分类及其应用右旋螺纹左旋螺纹第45页三、按螺纹线线数分类及其应用单线螺纹多线螺纹

第46页四、按螺旋线形成表面分类内螺纹外螺纹第47页§2－2一般螺纹主要参数一般螺纹主要参数第48页

螺距P——相邻两牙在中径上对应两点间轴向距离。

导程Ph——同一条螺旋线上相邻两牙在中径上对应两点间轴向距离。Ph＝ZP第49页§2－3螺纹代号标注一般螺纹代号标注1．细牙螺纹每一种公称直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值，而粗牙一般螺纹不标螺距。

2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表达。

3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合长度S三种，中等旋合长度N不标注。

4．公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号，二者一致时则只标注一种公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。第50页梯形螺纹代号标注1．单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。

2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表达。

3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N两种，中等旋合长度N不标注。

4．公差带代号中，螺纹只标注中径公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。

5．内、外螺纹配合公差带代号中，前者为内螺纹公差带代号，后者为外螺纹公差带代号，中间用“/”分开。第51页管螺纹代号标注1．管螺纹尺寸代号不再称作公称直径，也不是螺纹本身任何直径尺寸，只是一种无单位代号。

2．管螺纹为英制细牙螺纹，其公称直径近似为管子内孔直径，以英寸为单位。

3．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表达。

4．非螺纹密封管螺纹外螺纹公差等级有A、B两级，A级精度较高；内螺纹公差等级只有一种，故无公差等级代号。

5．内、外螺纹配合在一起时，内、外螺纹标注用“/”分开，前者为内螺纹标注，后者为外螺纹标注。第52页§2－4螺旋传动应用形式一、一般螺旋传动二、差动螺旋传动三、滚珠螺旋传动介绍第53页一、一般螺旋传动

一般螺旋传动——由螺杆和螺母组成简单螺旋副实现传动。第54页1．一般螺旋传动应用形式

螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动第55页

螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动第56页

螺杆回转，螺母作直线运动第57页

螺母回转，螺杆作直线运动第58页2．一般螺旋传动直线移动方向判定

螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动第59页

螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动第60页3．一般螺旋传动直线移动距离计算L=NPh

L——螺杆（螺母）移动距离，mmN——回转周数，rPh——螺纹导程，mm第61页

【例1】

一般螺旋传动中，已知左旋双线螺杆螺距为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多少距离？方向如何？解题过程第62页二、差动螺旋传动1．差动螺旋传动原理

差动螺旋传动——由两个螺旋副组成使活动螺母与螺杆产生差动（即不一致）螺旋传动。第63页2．差动螺旋传动活动螺母移动距离计算及方向确定

（1）差动螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相同。L=N（Ph1－Ph2）成果为正，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同成果为负，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反螺杆移动方向按一般螺旋传动螺杆移动方向确定第64页

（2）复式螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相反。L=N（Ph1＋Ph2）活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同螺杆移动方向按一般螺旋传动螺杆移动方向确定第65页

【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆转动，可使被调螺母产生左、右微量调整。设螺旋副A导程PhA为1mm，右旋。要求调整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导程PhB并确定其旋向。解题过程第66页三、滚珠螺旋传动介绍第67页本章小结

1．常用螺纹类型、特点及应用。

2．一般螺纹主要参数。

3．常用螺纹螺纹标识。

4．螺旋传动工作原理、特点和应用形式。

5．一般螺旋传动和差动螺旋传动移动距离计算及移动件移动方向判定。

6．滚珠螺旋传动应用特点。第68页第三章链传动

§3－1链传动陈说§3－2链传动类型第69页链传动应用举例第70页一、链传动及其传动比二、链传动应用特点§3－1链传动概述第71页一、链传动及其传动比1．链传动组成1－积极链轮2－链条3－从动链轮第72页2．链传动传动比n1、n2——主、从动轮转速，r/minz1、z2——主、从动轮齿数第73页二、链传动应用特点i≤6，低速传动时i可达10a≤6m，最大中心距可达15m

传动功率P＜100kWv≤15m/s，高速时可达20～40m/s第74页§3－2链传动类型传动链输送链起重链滚动链齿形链一、滚子链（套筒滚子链）二、齿形链介绍第75页一、滚子链（套筒滚子链）1．滚子链构造

内链板外链板销轴套筒滚子第76页1－内链板2－外链板3－销轴4－套筒5－滚子第77页2．滚子链主要参数

（1）节距——链条相邻两销轴中心线之间距离，以符号P表达。

链节距越大，承载能力越强，但链传动构造尺寸也会对应增越大，传动振动、冲击和噪声也越严重。第78页

滚子链承载能力和排数成正比，但排数越多，各排受力越不均匀，因此排数不能过多。双排滚子链三排滚子链第79页

（2）节数——滚子链长度用节数来表达。链节数应尽可能选用偶数。

开口销弹簧夹过渡链节第80页3．滚子链标识链号－排数－整链链节数标准编号08A－1－88GB/T1243－1997标准编号链节数为88节单排链号为08A（节距为12.70mm）第81页二、齿形链介绍

由一组带有齿内外链板左右交错排列，用铰链连接而成。外链板内链板第82页CL08－22.5W－60GB/T10855－1997链号为CL08（节距为12.70mm）链宽导向形式链节数为60节标准编号齿形链标识示例第83页本章小结

1．链传动组成：积极链轮、从动链轮和链条。

2．链传动应用特点。

3．链传动传动比计算。

4．套筒滚子链构造、标识及接头形式。

5．齿形链应用。第84页第四章齿轮传动

§4－1齿轮传动类型及应用§4－2渐开线齿廓§4－3渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸计算§4－4其他齿轮传动介绍§4－5渐开线齿轮失效形式第85页齿轮传动应用举例第86页一、齿轮传动常用类型二、齿轮传动应用§4－1齿轮传动类型及应用

齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和（或）动力一种机械传动。第87页一、齿轮传动常用类型两轴平行两轴不平行按轮齿方向按啮合情况直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮传动常用类型第88页二、齿轮传动应用1．传动比n1、n2——主、从动轮转速，r/minz1、z2——主、从动轮齿数

齿轮传动传动比是积极齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数之反比。第89页2．应用特点能确保瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动精确可靠传递功率和圆周速度范围较宽构造紧凑、可实现较大传动比传动效率高，使用寿命长维护简便（1）长处第90页运转过程中有振动、冲击和噪声齿轮安装要求较高不能实现无极变速不宜用在中心距较大场所（2）缺陷第91页一、齿轮传动对齿廓曲线基本要求二、渐开线形成及性质三、渐开线齿轮啮合特性§4－2渐开线齿廓第92页一、齿轮传动对齿廓曲线基本要求

传动平稳承载能力强第93页二、渐开线形成及性质

动直线沿着一固定圆作纯滚动时，此动直线上任一点K运动轨迹CK称为渐开线，该圆称为渐开线基圆，其半径以rb表达，直线称为渐开线发生线。第94页

渐开线齿轮——以同一种基圆上产生两条反向渐开线为齿廓齿轮。第95页渐开线齿廓性质：发生线在基圆上滚过线段长等于基圆上被滚过弧长渐开线上任意一点法线必切于基圆渐开线形状取决于基圆大小渐开线上各点曲率半径不相等渐开线上各点齿形角（压力角）不等渐开线起始点在基圆上，基圆内无渐开线第96页三、渐开线齿廓啮合特性

能保持瞬时传动比恒定具有传动可分离性第97页一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称二、渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数三、外啮合标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算四、直齿圆柱内齿轮介绍§4－3渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸计算

第98页一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称齿轮上各部分名称第99页二、渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数

标准齿轮齿形角α

齿数z

模数m

齿顶高系数ha*

顶隙系数c*

第100页1．标准齿轮齿形角α

第101页

齿形角——在端平面上，过端面齿廓上任意点K径向直线与齿廓在该点处切线所夹锐角，用α表达。K点齿形角为αK。渐开线齿廓上各点齿形角不相等，K点离基圆越远，齿形角越大，基圆上齿形角α=0°。

分度圆压力角——齿廓曲线在分度圆上某点处速度方向与曲线在该点处法线方向（即力作用线方向）之间所夹锐角，也用α表达。第102页2．齿数z

一种齿轮轮齿总数。3．模数m

齿距p除以圆周率π所得商，即m＝p/π。

模数已经标准化。齿数相等齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。第103页4．齿顶高系数ha*

对于标准齿轮，要求ha=ha*m。ha*称为齿顶高系数。我国标准要求：正常齿ha*＝1。5．顶隙系数c*

当一对齿轮啮合时，为使一种齿轮齿顶面不与另一种齿轮齿槽底面相抵触，轮齿齿根高应大于齿顶高，即应留有一定径向间隙，称为顶隙，用c表达。

对于标准齿轮，要求c＝c*m。c*称为顶隙系数。我国标准要求：正常齿c*＝0.25。第104页三、外啮合标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算名称代号计算公式齿形角α标准齿轮为20°齿数z通过传动比计算确定模数m通过计算或构造设计确定齿厚ss=p/2=πm/2齿槽宽e

e=p/2=πm/2齿距pp=πm基圆齿距pbpb=pcosα=πmcosα齿顶高haha=ha*m=m第105页名称代号计算公式齿根高hfhf=(ha*+c*)m=1.25m齿高hh=ha+hf=2.25m分度圆直径dd=mz齿顶圆直径dada=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径df

df=d-hf=m(z-2.5)基圆直径

dbdb=dcosα标准中心距

aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2第106页四、直齿圆柱内齿轮介绍直齿圆柱内齿轮直齿圆柱内齿轮传动第107页内齿轮齿顶圆不大于分度圆，齿根圆大于分度圆内齿轮齿廓是内凹，其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮齿槽和齿厚为了使内齿轮齿顶齿廓所有为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆第108页*五、渐开线直齿圆柱齿轮传动正确啮合条件和连续传动条件1．正确啮合条件pb1=pb2

模数相等分度圆上齿形角相等第109页2．连续传动条件

前一对轮齿尚未结束啮合，后继一对轮齿已进入啮合状态。第110页一、斜齿圆柱齿轮传动二、直齿圆锥齿轮传动三、齿轮齿条传动§4－4其他齿轮传动介绍

第111页一、斜齿圆柱齿轮传动1．斜齿圆柱齿轮形成直齿轮齿廓形成第112页

当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成一种螺旋形渐开线曲面，称为渐开线螺旋面。

βb称为基圆柱上螺旋角。第113页2．斜齿轮传动啮合性能齿接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动轮齿上载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长传动平稳、冲击、振动和噪音较小适用于高速重载场所第114页3．斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸端面：垂直于齿轮轴线平面，用t作标识法面：与轮齿齿线垂直平面，用n作标识。β：斜齿圆柱齿轮螺旋角第115页

鉴别办法：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋。第116页4．斜齿圆柱齿轮正确啮合条件法面模数（法向齿距除以圆周率π所得商）相等，即m

n1=m

n2=m法面齿形角（法平面内，端面齿廓与分度圆交点处齿形角）相等，即αn1=αn2=α螺旋角相等、旋向相反，即β1=-β2第117页二、直齿圆锥齿轮传动以大端参数作为标准参数。应满足条件：

大端端面模数相等大端齿形角相等第118页三、齿轮齿条传动斜齿条直齿条第119页1．齿条

齿轮齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处，齿轮上基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条。第120页齿条主要特点：齿廓上各点法线互相平行。传动时，齿条作直线运动，且速度大小和方向均一致。齿条齿廓上各点齿形角均相等，且等于齿廓直线倾斜角，标准值α为20º无论在分度线上、齿顶线上，还是在与分度线平行其他直线上，齿距均相等，模数为同一标准值。第121页2．齿轮齿条传动v=n1πd1=n1πmz1

L=πd1=πmz1

v—齿条移动速度，mm/minn1—齿轮转速，r/mind1——齿轮分度圆直径，mmm——齿轮模数，mmz1——齿轮齿数L—齿轮每回转一周齿条移动距离第122页一、齿面点蚀二、齿面磨损三、齿面胶合四、齿面塑变五、轮齿折断§4－5渐开线齿轮失效形式

失效——齿轮传动过程中，若轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常工作能力。第123页一、齿面点蚀点蚀多发生在接近节线齿根面上。第124页二、齿面磨损齿面磨损是开式齿轮传动主要失效形式。第125页三、齿面胶合高速和低速重载齿轮传动，容易发生齿面胶合。第126页四、塑性变形

当齿轮齿面较软，在重载情况下，也许使表层金属沿着相对滑动方向发生局部塑性流动，出现塑性变形。第127页五、轮齿折断

轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动主要失效形式之一。第128页本章小结

1．齿轮传动类型及特点。

2．渐开线性质及渐开线齿轮啮合特性。

3．渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基本参数、几何尺寸计算及正确啮合条件。

4．斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮齿形特点及正确啮合条件。

5．齿轮齿条传动特点。

6．齿轮失效形式、失效原因和预防措施。第129页第五章蜗杆传动

§5－1蜗杆传动概述§5－2蜗杆传动主要参数和啮合条件§5－3蜗杆传动应用特点第130页蜗杆传动应用举例第131页一、蜗杆传动组成二、蜗杆分类三、蜗轮回转方向判定§5－1蜗杆传动概述第132页一、蜗杆传动组成

蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般由蜗杆（积极件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。蜗杆蜗轮第133页1．蜗杆构造蜗杆一般与轴合为一体。第134页2．蜗轮构造蜗轮常采取组合构造。第135页二、蜗杆分类按蜗杆形状按蜗杆螺旋线方向按蜗杆头数圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动左旋蜗杆右旋蜗杆单头蜗杆多头蜗杆第136页三、蜗轮回转方向判定1．判断蜗杆或蜗轮旋向右手法则：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。第137页2．判断蜗轮回转方向左、右手法则：左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表达蜗杆回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方向相反方向即为蜗轮上啮合点线速度方向。第138页一、蜗杆传动主要参数二、蜗杆传动正确啮合条件§5－2蜗杆传动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平面称为中间平面。第139页一、蜗杆传动主要参数1．模数m、齿形角α

2．蜗杆分度圆导程角γ

3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q

4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2

第140页1．模数m、齿形角α

蜗杆轴面模数mx1和蜗轮端面模数mt2相等，且为标准值。蜗杆轴面齿形角αx1和蜗轮端面齿形角αt2相等，且为标准值。αx1＝αt2＝α＝20°mx1＝mt2＝m第141页2．蜗杆分度圆导程角γ

指蜗杆分度圆柱螺旋线切线与端平面之间锐角。tanγ=px

z1/πd1=z1m/d1

第142页3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q

切制蜗轮滚刀，其分度圆直径、模数和其他参数必须与该蜗轮相配蜗杆一致，齿形角与相配蜗杆相同。为了使刀具标准化，限制滚刀数目，对一定模数m蜗杆分度圆直径d1作了要求，即要求了蜗杆直径系数q，且q=d1/m。第143页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和传动比i来确定。一般推荐z2=29～80。第144页二、蜗杆传动正确啮合条件1．在中间平面内，蜗杆轴面模数mx1和蜗轮端面模数mt2相等。即：mx1＝mt22．在中间平面内，蜗杆轴面齿形角αx1和蜗轮端面齿形角αt2相等。即：αx1＝αt23．蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2相等，且旋向一致。即：γ1＝β2

第145页一、蜗杆传动润滑二、蜗杆传动散热§5－3蜗杆传动应用特点

构造紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大单级传动比。第146页一、蜗杆传动润滑

目标：减摩与散热，以提升蜗杆传动效率，避免胶合及减少磨损。

润滑方式：油池润滑、喷油润滑。第147页二、蜗杆传动散热风扇冷却蛇形水管冷却压力喷油冷却第148页本章小结

1．蜗杆传动组成：蜗杆（积极件）、蜗轮（从动件）。

2．蜗杆传动类型和应用特点。

3．蜗轮回转方向判定办法。

4．蜗轮蜗杆传动主要参数：模数m、齿形角α、蜗杆直径系数q、蜗杆导程角γ、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮螺旋角β2。

5．蜗杆传动正确啮合条件。

6．蜗杆传动润滑及散热方式。第149页第六章轮系

§6－1轮系分类及其应用特点§6－2定轴轮系传动比计算§6－3定轴轮系中任意从动齿轮转速计算第150页轮系应用举例第151页一、轮系分类二、轮系应用特点§6－1轮系分类及其应用特点

轮系——由一系列互相啮合齿轮组成传动系统。第152页一、轮系分类1．定轴轮系2．周转轮系3．混合轮系第153页1．定轴轮系

当轮系运转时，所有齿轮几何轴线位置相对于机架固定不变，也称一般轮系。定轴轮系第154页2．周转轮系

轮系运转时，最少有一种齿轮几何轴线相对于机架位置是不固定，而是绕另一种齿轮几何轴线转动。周转轮系第155页3．混合轮系

在轮系中，现有定轴轮系又有周转轮系。第156页二、轮系应用特点1．可取得很大传动比2．可作较远距离传动3．能够方便地实现变速和变向要求4．能够实现运动合成与分解第157页1．可取得很大传动比

一对齿轮传动传动比不能过大（一般i12

=3~5，imax≤8），而采取轮系传动能够取得很大传动比，以满足低速工作要求。第158页2．可作较远距离传动

两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮构造尺寸必然很大，造成传动机构庞大。第159页3．能够方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构第160页利用中间轮变向机构第161页4．能够实现运动合成与分解

采取行星轮系，能够将两个独立运动合成为一种运动，或将一种运动分解为两个独立运动。第162页一、定轴轮系中各轮转向判断二、传动比三、惰轮应用§6－2定轴轮系传动比计算第163页一、定轴轮系中各轮转向判断

当首轮（或末轮）转向为已知时，其末轮（或首轮）转向也就确定了，表达办法能够用标注箭头办法来确定。第164页圆柱齿轮啮合－外啮合

转向用画箭头办法表达，主、从动轮转向相反时，两箭头指向相反。第165页圆柱齿轮啮合－内啮合

主、从动轮转向相同步，两箭头指向相同。第166页锥齿轮啮合传动

两箭头指向相背或相向啮合点。第167页锥齿轮啮合传动

两箭头指向按第五章讲过要求标注。第168页

对于轮系中各齿轮轴线互相平行时，其任意级从动轮转向能够通过在图上依次画箭头来确定，也能够数外啮合齿轮对数来确定，若齿轮啮合对数是偶数，则首轮与末轮转向相同；若为奇数，则转向相反。第169页

轮系中具有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条，只能用画直箭头办法表达。第170页二、传动比

1．传动路线第171页

【例1】分析如图所示轮系传动路线。解题过程第172页2．传动比计算

轮系传动比等于首轮与末轮转速之比，也等于轮系中所有从动齿轮齿数连乘积与所有积极齿轮齿数连乘积之比。第173页

【例2】如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i19和判定n9转向。解题过程第174页【例3】已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齿轮1为积极件。分析该机构传动路线；求传动比i17；若齿轮1转向已知，试判定齿轮7转向。解题过程第175页三、惰轮应用

在轮系中既是从动轮又是积极轮，对总传动比毫无影响，但却起到了变化齿轮副中从动轮回转方向作用，像这样齿轮称为惰轮。

惰轮常用于传动距离稍远和需要变化转向场所。第176页一、任意从动齿轮转速计算二、轮系末端是螺旋传动计算三、轮系末端是齿条传动计算§6－3定轴轮系中任意从动齿轮转速计算第177页一、任意从动齿轮转速计算（不考虑齿轮旋转方向）第178页

【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转速nI=200r/min。试求当轴Ⅲ上三联齿轮分别与轴Ⅱ上三个齿轮啮合时，轴Ⅳ三种转速。解题过程第179页二、轮系末端是螺旋传动计算

v——螺母移动速度，mm/min

L——输入轴I每回转一周，螺母（砂轮架）移动距离，mm第180页

【例5】z1=28，z2=56，z3=38，z4=57，丝杆为Tr50×3。当手轮回转速度n1=50r/min，回转方向如图所示，试计算砂轮架移动速度，并判断砂轮架移动方向。解题过程第181页三、轮系末端是齿条传动计算

v

——齿轮沿齿条移动速度，mm/min

L——输入轴I每回转一周，齿轮沿齿条移动距离，mm第182页本章小结

1．轮系概念及分类。

2．轮系应用特点。

3．定轴轮系中各轮转向判断。

4．定轴轮系传动比计算。

5．定轴轮系中任意从动轮转速计算。

6．定轴轮系中末端是螺旋传动计算。

7．定轴轮系中末端是齿条传动计算。第183页第七章平面连杆机构

§7－1平面连杆机构特点§7－2铰链四杆机构组成与分类§7－3铰链四杆机构基本性质§7－4铰链四杆机构演化第184页连杆机构应用举例第185页§7－1平面连杆机构特点

平面连杆机构——由某些刚性构件用转动副和移动副互相连接而组成,在同一平面或互相平行平面内运动机构。作用：

实现某些较为复杂平面运动，在生产和生活中广泛用于动力传递或变化运动形式。第186页

港口起重机吊运货物是利用平面连杆机构中双摇杆机构实现第187页

铲土机为了确保铲斗平行移动，避免泥土流出，采取了平面连杆机构第188页

四杆机构——最常用平面连杆机构，具有四个构件（包括机架）低副机构。

平面铰链四杆机构——构件间用四个转动副相连平面四杆机构，简称铰链四杆机构。第189页

铰链四杆机构：四根杆均用转动副连接。

滑块四杆机构：杆件间连接，除了转动副以外，构件3与4使用移动副连接。第190页§7－2铰链四杆机构组成与分类机架：固定不动构件4。连杆：不与机架直接相连构件2。连架杆：与机架相连构件1、3。

曲柄摇杆第191页一、曲柄摇杆机构二、双曲柄机构三、双摇杆机构

曲柄——与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转构件。摇杆——与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动构件。曲柄机构第192页一、曲柄摇杆机构

曲柄摇杆机构——铰链四杆机构两个连架杆中，其中一种是曲柄，另一种是摇杆。曲柄摇杆机构第193页曲柄摇杆机构应用剪板机雷达汽车雨刷缝纫机踏板第194页二、双曲柄机构

双曲柄机构——铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄。

类型：

不等长双曲柄机构平行双曲柄机构反向双曲柄机构第195页

不等长双曲柄机构两曲柄长度不等双曲柄机构。不等长双曲柄机构第196页

平行双曲柄机构

连杆与机架长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相同双曲柄机构。平行双曲柄机构第197页

反向双曲柄机构

连杆与机架长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相反双曲柄机构。反向双曲柄机构第198页双曲柄机构应用惯性筛天平汽车车门启闭第199页三、双摇杆机构

铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。机构两极限位置：B1C1DC2B2A双摇杆机构第200页§7－3铰链四杆机构基本性质一、曲柄存在条件二、急回特性三、死点位置第201页一、曲柄存在条件1．最短杆与最长杆长度之和不大于或等于其他两杆长度之和。

2．连架杆和机架中必有一杆是最短杆。第202页铰链四杆机构三种基本类型鉴别办法

曲柄摇杆机构条件：连架杆之一为最短杆第203页

双曲柄机构条件：机架为最短杆第204页

双摇杆机构条件：连杆为最短杆

当最长杆与最短杆长度之和大于其他两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。第205页二、急回特性

极位夹角——摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹锐角，用θ表达。

急回特性：空回行程时平均速度大于工作行程时平均速度。急回特性第206页机构急回特性可用行程速比系数K表达：极位夹角θ越大，机构急回特性越显著。第207页三、死点位置

摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)共线位置C1A

B1。

摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)共线位置C2B2A。死点位置第208页死点位置利用

工件夹紧后，BCD成始终线，撤去外力F之后，机构在工件反弹力T作用下，处于死点位置。虽然反弹力很大工件也不会松脱，使夹紧牢靠可靠。第209页第210页§7－4铰链四杆机构演化一、曲柄滑块机构二、导杆机构第211页一、曲柄滑块机构

曲柄滑块机构是具有一种曲柄和一种滑块平面四杆机构，是由曲柄摇杆机构演化而来。曲柄滑块机构演化偏心轮机构第212页双曲滑块机构应用

内燃机气缸内燃机气缸第213页

冲压机第214页

滚轮送料机第215页二、导杆机构

导杆是机构中与另一运动构件组成移动副构件。连架杆中最少有一种构件为导杆平面四杆机构称为导杆机构。

摆动导杆机构移动导杆机构曲柄摇块机构第216页

摆动导杆机构牛头刨床主运动机构摆动导杆机构第217页

移动导杆机构手动抽水机构移动导杆机构第218页

曲柄摇块机构自卸汽车卸料机构曲柄摇块机构第219页本章小结

1．铰链四杆机构基本类型。

2．铰链四杆机构各构件名称。

3．铰链四杆机构基本形式判定。

4．铰链四杆机构基本特性。

5．导杆机构类型与应用。第220页第八章凸轮机构

§8－1凸轮机构概述§8－2凸轮机构分类与特点§8－3凸轮机构工作过程及从动件运动规律第221页凸轮机构应用举例第222页§8－1凸轮机构概述内燃机配气机构内燃机配气机构第223页自动车床走刀机构自动车床走刀机构第224页靠模车削机构靠模车削机构第225页

凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律直线往复运动（直动）或摆动。1－凸轮2－从动件3－机架凸轮机构示意第226页§8－2凸轮机构分类与特点一、凸轮机构分类二、凸轮机构应用特点第227页一、凸轮机构分类按形状分按从动件端部形状和运动形式分盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮尖顶从动件滚子从动件平底从动件第228页尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构

盘形凸轮平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构第229页移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构

移动凸轮第230页圆柱凸轮机构

圆柱凸轮自动车床走刀机构第231页二、凸轮机构应用特点

长处：构造简单紧凑，工作可靠，设计合适凸轮轮廓曲线，可使从动件取得任意预期运动规律。

缺陷：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触，不便于润滑，易磨损。

应用：多用于传力不大场所，如自动机械、仪表、控制机构和调整机构中。第232页§8－3凸轮机构工作过程及从动件运动规律一、凸轮机构工作过程二、从动件常用运动规律第233页一、凸轮机构工作过程

凸轮机构中最常用运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停”运动循环。凸轮机构工作过程第234页二、从动件常用运动规律位移线图第235页1．等速运动规律

从动件上升（或下降）速度为一常数。等速运动规律2．等加速等减速运动规律

从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动。等加速等减速运动规律第236页等加速等减速运动规律位移曲线画法第237页本章小结

1．凸轮机构类型及其应用特点。

2．凸轮机构从动件常用运动规律工作特点。第238页第九章其他常用机构

§9－1变速机构§9－2换向机构§9－3间歇机构第239页第240页一、有级变速机构二、无级变速机构§9－1变速机构

变速机构——在输入转速不变条件下，使输出轴取得不一样转速传动装置。第241页一、有级变速机构

有级变速机构——在输入转速不变条件下，使输出轴取得一定转速级数。

滑移齿轮变速机构塔齿轮变速机构倍增速变速机构拉键变速机构第242页

滑移齿轮变速机构第243页

塔齿轮变速机构1－积极轴2－导向键3－中间齿轮支架4－中间齿轮5－拨叉6－滑移齿轮7－塔齿轮8－从动轴9、10－离合器11－丝杠12－光杠齿轮13－光杠第244页

倍增速变速机构第245页

拉键变速机构1－弹簧键2－从动套筒轴3－积极轴4－手柄轴第246页二、无级变速机构

无级变速机构——依靠摩擦来传递转矩，适量地变化积极件和从动件转动半径，使输出轴转速在一定范围内无级变化。

滚子平盘式无级变速机构锥轮－端面盘式无级变速机构分离锥轮式无级变速机构第247页

滚子平盘式无级变速机构1－滚子2－平盘第248页

锥轮－端面盘式无级变速机构1－锥轮2－端面盘3－弹簧4－齿条5－齿轮6－支架7－链条8－电动机第249页

分离锥轮式无级变速机构1－电动机2、4－锥轮3－杠杆5－从动轴6－支架7－螺杆8－积极轴9－螺母10－传动带第250页§9－2换向机构

换向机构——在输入轴转向不变条件下，可变化输出轴转向机构。

三星轮换向机构离合器锥齿轮换向机构第251页

三星轮换向机构1－积极齿轮2、3－惰轮4－从动齿轮第252页

离合器锥齿轮换向机构1－积极锥齿轮2、4－从动锥齿轮3－离合器第253页§9－3间歇机构

间歇机构——能够将积极件连续运动转换成从动件有规律周期性运动或停歇。一、棘轮机构二、槽轮机构三、不完全齿轮机构第254页一、棘轮机构棘轮机构分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。1．齿式棘轮机构工作原理1—摇杆2—棘爪3—弹簧4—棘轮5—弹簧6—止回棘爪7—曲柄齿式棘轮机构第255页2．齿式棘轮机构常见类型及特点

外啮合式内啮合式外啮合式棘轮机构内啮合式第256页3．齿式棘轮机构转角调整

棘轮转角θ大小与棘爪每往复一次推过齿数k有关：k——棘爪每往复一次推进齿数z——棘轮齿数第257页（1）变化棘爪运动范围第258页（2）利用覆盖罩第259页4．摩擦式棘轮机构介绍1－偏心楔块（棘爪）2－棘轮3－止回棘爪

靠偏心楔块（棘爪）和棘轮间楔紧所产生摩擦力来传递运动。特点：转角大小变化不受轮齿限制，在一定范围内可任意调整转角，传动噪声小，但在传递较大载荷时易产生滑动。第260页二、槽轮机构1．槽轮机构组成和工作原理1－拨盘2—圆销3—槽轮槽轮机构第261页2．槽轮机构类型和特点

单圆销外槽轮机构双圆销外槽轮机构内啮合槽轮机构

特点：构造简单，转位方便，工作可靠，传动平稳性好，能精确控制槽轮转角。但转角大小受到槽数z限制，不能调整，且在槽轮转动始末位置处存在冲击，伴随转速增加或槽轮槽数减少而加剧，故不适用于高速。槽轮机构类型和特点第262页三、不完全齿轮机构

积极齿轮作连续转动，从动齿轮作间歇运动齿轮传动机构。

特点：构造简单，工作可靠，传递力大，但工艺复杂，从动轮在运动开始与终止位置有较大冲击，一般用于低速、轻载场所。不完全齿轮机构第263页本章小结

1．机械式变速机构有级变速机构、无级变速机构类型和工作原理。

2．机械式换向机构常用类型和工作原理。

3．棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构常见类型和工作原理。第264页第十章轴

§10－1轴用途和分类§10－2转轴构造第265页第266页§10－1轴用途和分类一、用途

支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。第267页按轴线形状按承载情况直轴曲轴挠性钢丝软轴（简称挠性轴）心轴传动轴转轴按轴线形状分类二、分类按承载情况分类第268页§10－2转轴构造轴颈：用于装配轴承部分轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）部分

轴身：连接轴头与轴颈部分轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化部分。第269页轴构造应满足三方面要求：

轴上零件要有可靠周向固定与轴向固定轴应便于加工和尽可能避免或减小应力集中便于轴上零件安装与拆卸一、轴上零件固定二、轴上常见工艺构造第270页一、轴上零件固定1．轴上零件轴向固定

目标：确保零件在轴上有确定轴向位置，避免零件作轴向移动，并能承受轴向力。2．轴上零件周向固定目：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。轴上零件轴向固定轴上零件周向固定第271页二、轴上常见工艺构造

构造工艺性——轴构造形式应便于加工、便于轴上零件装配和便于使用维修，并且能提升生产率，减少成本。轴上常见工艺构造第272页轴构造和形状应便于加工、装配和维修。阶梯轴直径应当是中间大，两端小，方便于轴上零件装拆。轴端、轴颈与轴肩（或轴环）过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽也许使倒角大小一致和圆角半径相同，方便于加工。轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽也许统一，并布置在同始终线上，以利加工。有关轴工艺构造应注意问题：第273页本章小结

1．轴用途和分类。

2．转轴构造要求。

3．轴上零件轴向固定与周向固定。

4．轴构造工艺性。第274页第十一章键、销及其连接

§11－1键连接§11－2销连接第275页第276页§11－1键连接作用：

实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间周向固定，并传递运动和扭矩。分类：键连接松键连接紧键连接平键连接半圆键连接花键连接楔键连接切向键连接第277页一、平键连接二、半圆键连接三、花键连接四、楔键和切向键连接第278页一、平键连接

靠平键两侧面传递转矩，键两侧面是工作面，对中性好；键上表面与轮毂上键槽底面留有间隙，方便装配。特点：分类：

一般平键导向平键滑键第279页1．一般平键分解图装配图断面图第280页A型B型C型第281页

平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选用键类型和尺寸。一般平键规格采取b×L标识截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）第282页一般平键标识：键型键宽×键长标准号键16

100GB/T1096－2023

表达键宽为16mm，键长为100mmA型一般平键。键B18

100GB/T1096－2023

表达键宽为18mm，键长为100mmB型一般平键。键C18

100GB/T1096－2023

表达键宽为18mm，键长为100mmC型一般平键。第283页2．导向平键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。

比一般平键长紧定螺钉固定在键槽中键与轮毂槽采取间隙配合键上设有起键螺孔第284页3．滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。

滑键固定在轮毂上轮毂带动滑键作轴向移动键长不受滑动距离限制第285页二、半圆键连接

工作面为键两侧面，有较好对中性可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度适用于锥形轴与轮毂连接键槽对轴强度削弱较大，只适用于轻载连接第286页三、花键连接

花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布多种键齿互相啮合而成连接。外花键内花键

多齿承载，承载能力高齿浅，对轴强度削弱小对中性及导向性能好加工需专用设备，成本高第287页矩形花键连接渐开线花键连接第288页四、楔键和切向键连接1．楔键一般楔键钩头楔键

楔键与键槽两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向轴向力。用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速场所。第289页2．切向键切向键一组切向键两组切向键

由一对具有1:100斜度楔键沿斜面拼合而成，上下两工作面互相平行，轴和轮毂上键槽底面没有斜度。第290页§11－2销连接固定零件间相对位置，或作为组合加工和装配时辅助零件用于轴与毂连接或其他零件连接用作安全装置中过载剪断零件第291页一、圆柱销1．一般圆柱销传递横向力传递转矩第292页2．内螺纹圆柱销第293页二、圆锥销1．一般圆锥销第294页2．带螺纹圆锥销大端带螺尾内螺纹小端带螺尾第295页本章小结

1．键连接功用及类型。

2．平键连接特点和种类。

3．半圆键连接、花键连接、楔键连接特点。

4．销连接功用及销类型。第296页第十二章轴承

§12－1滚动轴承§12－2滑动轴承第297页第298页§12－1滚动轴承一、滚动轴承构造二、滚动轴承类型三、滚动轴承代号四、滚动轴承类型选择五、滚动轴承安装、润滑与密封六、滚动轴承公差与配合第299页一、滚动轴承构造第300页滚动体第301页滚动体保持架第302页二、滚动轴承类型

调心球轴承调心滚子轴承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角接触球轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承常用滚动轴承第303页三、滚动轴承代号不一样尺寸带防尘盖构造第304页滚动轴承代号组成

第305页1．基本代号表达轴承基本类型、构造和尺寸。

轴承类型代号尺寸系列代号内径代号第306页

轴承类型代号第307页

尺寸系列代号

宽（高）