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齿轮材料齿轮材料常用齿轮材料常用齿轮材料常用齿轮材料常用齿轮材料优质碳素钢优质碳素钢合金结构钢合金结构钢铸钢、铸铁铸钢、铸铁设计：潘存云轮齿的失效形式轮齿的失效形式轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式设计：潘存云一般发生在齿根处，严重过载突然断裂、疲劳折断。潘存云教授研制设计：潘存云 轮齿的失效形式轮齿的失效形式轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式齿面点蚀齿面点蚀齿面胶合齿面胶合齿面磨损齿面磨损从动齿从动齿主动齿主动齿齿面塑性变形齿面塑性变形从动齿从动齿主动齿主动齿从动齿从动齿主动齿主动齿从动齿从动齿主动齿主动齿设计：潘存云轮齿的失效形式轮齿的失效形式轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式齿面点蚀齿面点蚀齿面胶合齿面胶合齿面磨损齿面磨损措施：措施：1.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度2.改善润滑条件改善润滑条件磨粒磨损磨粒磨损跑合磨损跑合磨损跑合磨损、磨粒磨损。轮齿的失效形式轮齿的失效形式轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式齿面点蚀齿面点蚀齿面胶合齿面胶合高速重载传动中，常因啮合区温度升高而引起润滑失效，致使齿面金属直接接触而相互粘连。当齿面向对滑动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。措施：措施： 1.提高齿面硬度提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度3.增加润滑油粘度增加润滑油粘度低速4.加抗胶合添加剂加抗胶合添加剂高速轮齿的失效形式轮齿的失效形式轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式齿面接触应力按脉动循环变化当超过疲劳极限时，表面产生微裂纹、高压油挤压使裂纹扩展、微粒剥落。点蚀首先出现在节线处，齿面越硬，抗点蚀能力越强。软齿面闭式齿轮传动常因点蚀而失效。齿面点蚀齿面点蚀1 1 概述概述一、传动概述一、传动概述机器：动力机传动装置工作机电传动液、气传动机械传动摩擦传动：(力闭合)啮合传动：(形闭合)齿轮传动、链传动、蜗杆传动等带传动二、二、带传动带传动概述概述1、组成及工作原理123n2n1 两个或多个带轮间用带作为挠性拉曳零件的传动。带张紧在两轮上，主动轮转Ff 带运动Ff从动轮转动：摩擦传动2、类型 根据截面形状分胶帆布平带、编织带、高速带。整卷出售、接头无接头1）平带 结构简单，带轮也容易制造，在传动中心距较大的场合应用较多。普通V带宽V 带 应用最广的带传动，在同样的张紧力下，带传动较平带传动能产生更大的摩擦力。2）V带窄V带 兼有平带和V带的优点，工作接触面数多，摩擦力大，柔韧性好，用于结构紧凑而传递功率较大的场合。解决多根V带长短不一而受力不均。3）多楔带汽车发动机 啮合传动，兼有带传动和齿轮传动的优点吸振、i 准确，在汽车、打印机中广泛应用。4）同步带6 61键连接和花键连接键连接和花键连接作用：作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩或实现零件的轴向固定或移动。或实现零件的轴向固定或移动。一、键连接的类型一、键连接的类型类型：类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。平键、半圆键、楔键、切向键等。1. 平键平键连接连接工作面工作面特点：特点：定心好、装拆方便定心好、装拆方便。种类种类普通平键普通平键薄型平键薄型平键导向平键导向平键滑键滑键间隙间隙潘存云教授研制潘存云教授研制轴轴普通普通平键平键结构结构 单圆头单圆头(C型型)圆头圆头(A型型)平头平头(B型型)普通平键应用最广。普通平键应用最广。A型型B型型C型型1)1)普通平键联接普通平键联接 用于轴毂间无轴向相对滑动的静连接。用于轴毂间无轴向相对滑动的静连接。对于尺寸大的键，宜用紧定螺对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固定在轴上；钉固定在轴上；单圆头键（单圆头键（C C型）型）：轴上的键槽：轴上的键槽用端铣刀铣出，常用在端部。用端铣刀铣出，常用在端部。轮毂上的键槽一般用插刀或拉轮毂上的键槽一般用插刀或拉刀加工而成刀加工而成. .起键螺孔起键螺孔3）导向平键（）导向平键（导向平键和滑键都用于轮毂需作轴向移动的动连接。）导向平键和滑键都用于轮毂需作轴向移动的动连接。）零件可以在轴上移动，构成动连接。零件可以在轴上移动，构成动连接。滑移距离较大时，平键过长，制造困难，故可采用滑键。结构特点：结构特点：长度较长，需用螺钉固定。长度较长，需用螺钉固定。为便于装拆，制有起键螺孔。为便于装拆，制有起键螺孔。潘存云教授研制固定螺钉固定螺钉潘存云教授研制潘存云教授研制起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉4）滑键）滑键双钩头滑键双钩头滑键结构特点：结构特点：两端有钩头，键固定在轮毂上，键短，槽长。两端有钩头，键固定在轮毂上，键短，槽长。潘存云教授研制潘存云教授研制单圆钩头滑键单圆钩头滑键结构特点：结构特点：单圆钩头，嵌入轮毂中。单圆钩头，嵌入轮毂中。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制6-2 花键连接花键连接销连接销连接作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。按用途分按用途分类类型型定位销定位销潘存云教授研制按形状分按形状分定位销：定位销：用来固定零件之间的相用来固定零件之间的相对位置，它是组合加工和装配时对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件。通常不受载荷的重要辅助零件。通常不受载荷或只受很小的载荷，故不作强度或只受很小的载荷，故不作强度校核计算，其直径按结构确定，校核计算，其直径按结构确定，数目一般不少于数目一般不少于2 2个。个。潘存云教授研制潘存云教授研制销连接销连接作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。按用途分按用途分类类型型定位销定位销安全销安全销连接销连接销按形状分按形状分圆柱销圆柱销圆锥销圆锥销特点：特点：有有1:501:50的锥的锥度，可反复度，可反复多次拆装。多次拆装。螺母锁紧螺母锁紧抗冲击抗冲击拆装拆装方便方便用于用于盲孔盲孔潘存云教授研制三、螺纹连接的类型三、螺纹连接的类型螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型eaal1 1l1 1可承受横向载荷。螺纹余留长度螺纹余留长度l1 铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓静载荷静载荷l1=(0.30.5)d;变载荷变载荷l1=0.75d;冲击载荷或弯曲载荷冲击载荷或弯曲载荷l1 d;铰制孔用螺栓铰制孔用螺栓l1 d;螺纹伸出长度螺纹伸出长度a=(0.20.3)d; 螺栓轴线到被连接件边缘的螺栓轴线到被连接件边缘的距离距离e=d+(36) mm用于经常拆装易磨损之处。潘存云教授研制潘存云教授研制d潘存云教授研制d孔与螺杆之孔与螺杆之间留有间隙间留有间隙潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型螺钉连接螺钉连接座端拧入深度座端拧入深度H，当螺孔材料为：，当螺孔材料为：ae ee e双头螺柱连接双头螺柱连接 连接件厚，允许拆装。钢或青铜钢或青铜 H=d;铸铁铸铁 H=(1.251.5)d铝合金铝合金 H=(1.52.5)d螺纹孔深度螺纹孔深度 H1=H+(22.5)P;钻孔深度钻孔深度 H2=H1+(0.51)d;参数参数l1 、e、a与螺栓相同与螺栓相同 l1 1l1 1H HH HH H1 1H H1 1H H2 2H H2 2结构简单，省了螺母，不宜经常拆装，以免损坏螺孔而修复困难。5 52螺纹连接的类型及标准连接件螺纹连接的类型及标准连接件d潘存云教授研制螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型螺钉连接螺钉连接双头螺柱连接双头螺柱连接紧定螺钉连接紧定螺钉连接紧定螺钉紧定螺钉5 52螺纹连接的类型及标准连接件螺纹连接的类型及标准连接件潘存云教授研制轴是机械中的重要零件，其功用是支承转动零件及传递运动和动力；而将轴和轴上零件进行周向固定并传递转矩的零件是键；轴承是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损；联轴器和离合器是联接不同机构中的两根轴，使它们一起回转并传递转矩。 轴的分类和应用特点 1.轴的类型（1）根据轴的功用和承载情况分类 心轴 承受弯矩，不传递转矩的轴。如自行车前轮轴(图1)。心轴有固定心轴和转动心轴。 传动轴 以传递转矩为主，不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴。如汽车变速箱与后桥之间的传动轴(图2)。 转轴 既传递转矩，又承受弯矩的轴。如齿轮减速器的输出轴（图3）。 （2）根据轴心线形状分类 直轴 用于一般机械中。按外形又可分为光轴和阶梯轴(图5)。 曲轴 往复式机械中的专用零件。可将旋转运动转换为往复直线运动或作相反的运动转换(图6)。 挠性轴 也叫软轴。可将回转运动和动力灵活地传送到不同的位置 (如图4)。 图1 自行车前轮轴 图2 汽车变速箱与后桥之间的传动轴 图3 齿轮减速器的输出轴 图4 挠性轴图5 光轴和阶梯轴图6 曲轴常用轴的结构 机械中常用的轴大多为直轴，最简单是光轴，但在实际使用中，轴上总需安装零件，所以轴常做成阶梯形，即轴被加工成几段，相邻段的直径不同，中间轴段的直径比两端轴段的直径大。在考虑轴的结构时，应满足三方面的要求，即：(1) 轴的受力合理，以利于提高轴的强度和刚度；（2）安装在轴上的零件，要能牢固而可靠的相对固定(轴向、周向固定)；(3)轴上结构应便于加工、便于装拆和调整，并尽量减少应力集中.1轴向固定目的是保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。常见的轴向固定形式有：轴肩、轴环、弹性挡圈、螺母、套筒、轴端挡圈、圆锥面和紧定螺钉等可起到轴向固定，见表9.5。2周向定位和固定作用和目的是为了保证零件传递转矩和防止零件与轴产生相对转动。实际使用时，常采用键、花键、销、紧定螺钉、过盈配合、非圆轴等结构均可起到周向定位和固定的作用，见表9.6。3轴的结构工艺性 轴的结构应具有良好的加工和装配工艺性能。设计时可从以下几方面考虑：(1)形状应简单，以便于加工，轴的台阶尽量少，台阶越多，加工工艺越复杂，成本也越高。(2)磨削轴径和定位轴肩时，应留有砂轮越程槽；轴上切制螺纹时，应留有退刀槽。轴上沿长度方向开有几个键槽时，应将它们安排在同一母线上，且槽宽尽可能统一。(3)轴的结构设计应满足轴上零件装拆方便的要求，一般设计成二头细，中间粗。同一轴上所有圆角半径和倒角的大小尽可能一致，以减少加工时刀具的数目。(4)滚动轴承轴向固定的轴肩高度应低于轴承内圈高度，以便于滚动轴承的拆卸。轴承轴承是支承机器转动或摆动零、部件的零件。其功用是支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度和减少轴与支承间的摩擦和磨损。轴承按照工作时摩擦性质不同，可分为滑动轴承和滚动轴承(图19和图20)。滑动轴承适用于高速、高精度、重载和有较大冲击的场合，也应用于不重要的低速机器中。滚动轴承具有摩擦阻力小，易起动，适用范围广，轴向尺寸小，润滑和维修方便，应用广泛。 按照轴承受力方向的不同，轴承可分为三种形式：承受径向力的向心轴承(图9.19a、图9.20a)；承受轴向力的推力轴承(图9.19b、图9.20b)；同时承受径向力和轴向力的向心推力滑动轴承(图9.19c)和角接触滚动轴承（图9.20c)。 滑动轴承1滑动轴承类型及结构(1)整体式向心滑动轴承整体式向心滑动轴承结构 如图9.21所示，它是由轴承座1、轴瓦2和紧定螺钉3组成。这种轴承已标准化。整体式滑动轴承具有结构简单，成本低廉，刚度大，但轴颈只能从端部装入，安装和检修不方便，且工作表面磨损后无法调整轴承与轴颈的间隙，间隙过大时，需更换轴瓦。通常只用于轻载、低速及间歇性工作的机器设备中，如绞车、手动起重机等。 整体式轴瓦的结构 又称轴套，可分为内孔表面光滑和纵向带油槽两种(图9.22)。轴瓦与轴承采用过盈配合压紧，以实现永久性或半永久性的装配。 滑动轴承(2)剖分式向心滑动轴承剖分式向心滑动轴承（又称对开式滑动轴承） 如图9.23所示，它由剖分轴瓦、轴承座、轴承盖、拉紧螺栓等组成。轴承座与轴承盖的剖分面做成阶梯形的配合止口，以便定位。可在剖分面间放置几片很薄的调整垫片，以便安装时或磨损后调整轴承的间隙