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1、机械基础机械基础 常用机械传动机构常用机械传动机构 长武县职教中心职教中心长武县职教中心职教中心长武县职教中心职教中心长武县职教中心职教中心 尚东军尚东军尚东军尚东军 常用机械传动机构常用机械传动机构本章主要内容：本章主要内容：工件加工精度，包括加工尺寸精度和加工表面质量。（位工件加工精度，包括加工尺寸精度和加工表面质量。（位置精度通常由夹具保证）。置精度通常由夹具保证）。1.1.机械加工精度的概念；机械加工精度的概念；2.2.获得加工精度的方法；获得加工精度的方法；3.3.影响加工精度的因素；影响加工精度的因素；4.4.经济精度与经济表面粗糙度。经济精度与经济表面粗糙度。重点：重点：1.1.
2、影响加工精度的因素；影响加工精度的因素；2.2.获得加工精度的方法。获得加工精度的方法。难点：难点：影响加工精度的因素。影响加工精度的因素。5.1.1机器与机构机器与机构1.机器：机器：机器机器是人造的，各部分具有确定的运动关系，是人造的，各部分具有确定的运动关系，能实现功能转换或作有用机械功的实物组合。能实现功能转换或作有用机械功的实物组合。（1）机器的共同特征）机器的共同特征人工实物组合人工实物组合各运动实体具有确定的运动关系各运动实体具有确定的运动关系能实现功能转换或完成有用机械功能实现功能转换或完成有用机械功（2）机器的分类）机器的分类发动机发动机将非机械能转换为机械能的机器将非机械能
3、转换为机械能的机器如电如电动机、汽油机等动机、汽油机等工作机工作机利用机械能来做有用功的机器利用机械能来做有用功的机器如机床如机床等。等。很多机器是两者的综合。很多机器是两者的综合。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.1.1机器与机构机器与机构1.机器机器2.机构机构机构机构是由构件组合而成的。与机器相比，构件是由构件组合而成的。与机器相比，构件具有机器的前两个特征：具有机器的前两个特征：（1）人工实物组合（构件）；人工实物组合（构件）；（2）各运动实体（构件）具有确定的运动关系。各运动实体（构件）具有确定的运动关系。机械机械机器与机构的统称。机器与机构的统称。5.1机器和机械传动概
4、述机器和机械传动概述5.1.1机器与机构机器与机构1.机器机器2.机构机构3.构件与零件构件与零件（1）构件）构件组成机构的组合，构件是运动的最小组成机构的组合，构件是运动的最小单元。单元。（2）零件）零件组成构件，也机械加工制造的最小单组成构件，也机械加工制造的最小单元。同一构件的零件之间没有相对运动关系。元。同一构件的零件之间没有相对运动关系。（3）构件的分类）构件的分类固定构件固定构件机架机架运动构件运动构件运动构件相对于机架有确定的运动运动构件相对于机架有确定的运动关系。运动构件可分为主动件与从动件。关系。运动构件可分为主动件与从动件。如：内燃机曲柄滑块机构的主动件是活塞，从如：内燃机
5、曲柄滑块机构的主动件是活塞，从动件是曲柄。动件是曲柄。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述内燃机曲柄滑块机构内燃机曲柄滑块机构连杆构件连杆构件各连杆零件各连杆零件机械机械-机器机器-机构机构-构件构件-零件零件5.1.1机器与机构机器与机构1.机器机器2.机构机构3.构件与零件构件与零件4.机器的组成机器的组成（按各部分功能分）（按各部分功能分）（1）原动机部分）原动机部分为机器提供动力源，如电动机、空压机、内燃机等，通为机器提供动力源，如电动机、空压机、内燃机等，通常是传动的起点。常是传动的起点。（2）执行部分）执行部分机器直接完成工作的部分，通常是传动的终端。机器直接完成工作的部分，
6、通常是传动的终端。（3）传动部分）传动部分将机器中动力部分和工作部分连接在一起的中间环节，将机器中动力部分和工作部分连接在一起的中间环节，以实现距离传递、变速、变向、改变力矩等功能。以实现距离传递、变速、变向、改变力矩等功能。通常是若干机构：如带传动、齿轮及其它种种机构。通常是若干机构：如带传动、齿轮及其它种种机构。（4）操纵部分）操纵部分控制机器正常工作的装置。控制机器正常工作的装置。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.1.2运动副运动副机械原理：机械原理：研究机构是怎样完成运动和力的传递？研究机构是怎样完成运动和力的传递？运动副：运动副：使两构件直接触而以能产生一定相对运动的可动
7、使两构件直接触而以能产生一定相对运动的可动联接，并约束了不需要的某些运动。联接，并约束了不需要的某些运动。运动副元素：运动副元素：构件之间接触处的接触形式：点、线、面。构件之间接触处的接触形式：点、线、面。运动副类别：运动副类别：按两构件接触形式不同，分为低副、高副。按两构件接触形式不同，分为低副、高副。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.1.2运动副运动副5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.1.2运动副运动副1.低副低副两构件之间作面接触的运动副两构件之间作面接触的运动副转动副：转动副：两构件只能绕某一轴线做相对转动的运动副。两构件只能绕某一轴线做相对转动的运动副。移动副
8、：移动副：两构件只能作相对直线移动的运动副。两构件只能作相对直线移动的运动副。螺旋副：螺旋副：两构件只能绕轴线做相对螺旋运动的运动副。两构件只能绕轴线做相对螺旋运动的运动副。低副的特点：低副的特点：低副是面接触，接触面积大，承载力较大；制造比较简单；低副是面接触，接触面积大，承载力较大；制造比较简单；但摩擦较大，传动效率较低；且不能传递比较复杂的运动。但摩擦较大，传动效率较低；且不能传递比较复杂的运动。低副应用：低副应用：常用于铰链机构、滑块机构、螺旋机构等。常用于铰链机构、滑块机构、螺旋机构等。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.1.2运动副运动副1.高高副副2.高副高副两构件之间
9、作点接触或线接触的运动副两构件之间作点接触或线接触的运动副高副的特点：高高副的特点：高副是点或线接触，接触面积小，单位面积承载压力较高，副是点或线接触，接触面积小，单位面积承载压力较高，磨损大；制造比较复杂；但摩擦较小，传动效率较高；能传递比较复杂的运磨损大；制造比较复杂；但摩擦较小，传动效率较高；能传递比较复杂的运动。动。高副应用：高副应用：常用于传递比较复杂的齿轮机构、凸轮机构等。常用于传递比较复杂的齿轮机构、凸轮机构等。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.1.2运动副运动副1.低副低副2.高副高副3.低副机构和高副机构低副机构和高副机构两构件之间的可动连接不是低副就是高副机构。
10、两构件之间的可动连接不是低副就是高副机构。机构中，只要有一处是高副连接，整个机构就是高副机构。机构中，只要有一处是高副连接，整个机构就是高副机构。5.1机器和机械传动概述机器和机械传动概述5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.1机构的基本类型机构的基本类型机构类型：机构类型：把不同的构件，按一定的运动副联接起来，就能组成不同的把不同的构件，按一定的运动副联接起来，就能组成不同的机构。常用机构可分为：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、摩擦传动机构和机构。常用机构可分为：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、摩擦传动机构和螺旋传动机构。螺旋传动机构。5.2.2平面连杆机构的含义平面连杆机构的含义平面连杆机构平
11、面连杆机构由刚性构件用转动副或移动副相互联接而组成的，在同一由刚性构件用转动副或移动副相互联接而组成的，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。平面或相互平行的平面内运动的机构。5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.3铰链四杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构平面连杆机构中，用平面连杆机构中，用4个转个转动副（铰链）相联接而成的平面四杆机构。动副（铰链）相联接而成的平面四杆机构。铰链铰链5.2.4铰链四杆机构的组成铰链四杆机构的组成组成：组成：1个机架、个机架、2个连架杆（曲柄或摇杆）、个连架杆（曲柄或摇杆）、1个连杆。个连杆。机架：机架：相对固定不动的构件。相对固定不动的构件。连杆：连
12、杆：不与机架相连的杆。不与机架相连的杆。连架杆：连架杆：用铰链与机架相连的用铰链与机架相连的2根杆件。根杆件。曲柄：曲柄：能绕铰链轴线做整周连续旋转的连能绕铰链轴线做整周连续旋转的连架杆。架杆。摇杆：摇杆：只能绕铰链轴线在一定角度摆动的只能绕铰链轴线在一定角度摆动的连架杆。连架杆。5.2平面连杆机构平面连杆机构铰链四杆机构的类型：铰链四杆机构的类型：根据连架杆的不同根据连架杆的不同分为。分为。5.2平面连杆机构平面连杆机构一个曲柄一个曲柄二个曲柄二个曲柄无曲柄无曲柄5.2.5曲柄摇杆机构及其运动特性曲柄摇杆机构及其运动特性1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构两个连架杆中，具有一个曲柄和一摇杆的铰两个连
13、架杆中，具有一个曲柄和一摇杆的铰链四杆机构。链四杆机构。示例运动分析：示例运动分析：鄂式破碎机的曲柄连杆机构：主动件，曲柄。鄂式破碎机的曲柄连杆机构：主动件，曲柄。缝纫机踏板机构：主动件，摇杆（踏板）。缝纫机踏板机构：主动件，摇杆（踏板）。5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.5曲柄摇杆机构及其运动特性曲柄摇杆机构及其运动特性1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构2.曲柄摇杆机构的运动特性曲柄摇杆机构的运动特性（1）急回运动特性）急回运动特性主动件曲柄作匀速转动主动件曲柄作匀速转动时，从动件摇杆往返摆动一次速度不相等。时，从动件摇杆往返摆动一次速度不相等。急回特性系数急回特性系数K可以计算，可以计算，K
14、值越大，急值越大，急回特性越明显。回特性越明显。急回特性的应用急回特性的应用从动件摇杆往返一次速从动件摇杆往返一次速度不等，慢速用在工作行程，承受工作载荷，度不等，慢速用在工作行程，承受工作载荷，快速用在空行程，节省时间。快速用在空行程，节省时间。5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.5曲柄摇杆机构及其运动特性曲柄摇杆机构及其运动特性1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构2.曲柄摇杆机构的运动特性曲柄摇杆机构的运动特性（1）急回运动特性）急回运动特性（2）死点位置）死点位置曲柄摇杆机构中，若以摇杆作主动件，曲柄摇杆机构中，若以摇杆作主动件，曲柄为从动件时，每次在连杆与曲柄共线的曲柄为从动件时，每次在连杆
15、与曲柄共线的位置时，连杆不能带动曲柄转动。位置时，连杆不能带动曲柄转动。死点位置死点位置有有两个两个。例：推石磨例：推石磨解决死点的办法解决死点的办法用惯性（飞轮）或多组用惯性（飞轮）或多组错列。错列。应用：应用：夹紧机构、飞机起落架夹紧机构、飞机起落架5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.6双曲柄机构及其运动特性双曲柄机构及其运动特性双曲柄机构双曲柄机构两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构。两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构。示例运动分析：示例运动分析：公交车车门启闭机构公交车车门启闭机构火车头车轮火车头车轮5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.6曲柄摇杆机构及其运动特性曲柄摇杆机构及其运动特性1
16、.不等长双曲柄机构不等长双曲柄机构主动曲柄匀速转动，带动另一曲柄转动。主动曲柄匀速转动，带动另一曲柄转动。急回特性：急回特性：当主动曲柄匀速转动时，另一曲当主动曲柄匀速转动时，另一曲柄的转动在一周之内速度不相等。柄的转动在一周之内速度不相等。5.2平面连杆机构平面连杆机构振动筛振动筛5.2.6曲柄摇杆机构及其运动特性曲柄摇杆机构及其运动特性1.不等长双曲柄机构不等长双曲柄机构5.2平面连杆机构平面连杆机构2.平行双曲柄机构平行双曲柄机构两曲柄等长且平行，主、从曲柄转速相等。两曲柄等长且平行，主、从曲柄转速相等。运动不确定：多组错列运动不确定：多组错列5.2.6曲柄摇杆机构及其运动特性曲柄摇杆机
17、构及其运动特性1.不等长双曲柄机构不等长双曲柄机构2.平行双曲柄机构平行双曲柄机构5.2平面连杆机构平面连杆机构3.反向双曲柄机构反向双曲柄机构两曲柄等长但不平行，主、从曲柄转速相等。两曲柄等长但不平行，主、从曲柄转速相等。运动不确定运动不确定5.2.7双摇杆机构及其运动特性双摇杆机构及其运动特性双摇杆机构双摇杆机构两个连架杆中，没有曲柄，只能来回摆动的两个连架杆中，没有曲柄，只能来回摆动的的铰链四杆机构。的铰链四杆机构。5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.8铰链四杆机构各基本形式的形成条件铰链四杆机构各基本形式的形成条件前述：前述：铰链四杆机构有三种形式，根本区别是两个连架杆中曲柄的数铰链
18、四杆机构有三种形式，根本区别是两个连架杆中曲柄的数量。机构在什么情况下能组成这三种形式呢？量。机构在什么情况下能组成这三种形式呢？5.2平面连杆机构平面连杆机构一个曲柄一个曲柄二个曲柄二个曲柄无曲柄无曲柄1.铰链四杆机构中的曲柄存在条件铰链四杆机构中的曲柄存在条件（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。即即：“短短+长长其余两杆长之和其余两杆长之和”（2）连架杆与机架中必有一个是最短杆。连架杆与机架中必有一个是最短杆。上述两个条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在（只能是双摇杆上述两个条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存
19、在（只能是双摇杆机构）。机构）。5.2.8铰链四杆机构各基本形式的形成铰链四杆机构各基本形式的形成条件条件5.2平面连杆机构平面连杆机构2.铰链四杆机构铰链四杆机构3种基本类型的判别方法种基本类型的判别方法根据曲柄存在的条件，推论出铰链四杆机构根据曲柄存在的条件，推论出铰链四杆机构3种基本类型的判别方法。种基本类型的判别方法。（1）在）在“短短+长长其余两杆长之和其余两杆长之和”满足的前提下：满足的前提下：以最短杆为机架，则该机构为以最短杆为机架，则该机构为双曲柄机构双曲柄机构；以最短杆的相邻杆（有两根）为机架，则该机构为以最短杆的相邻杆（有两根）为机架，则该机构为曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构；以
20、最短杆的相对杆为机架，则该机构为以最短杆的相对杆为机架，则该机构为双摇杆机构双摇杆机构。（2）若）若“短短+长长其余两杆长之和其余两杆长之和”不满足：则无论以何杆为机架，都只不满足：则无论以何杆为机架，都只能是能是双摇杆机构双摇杆机构。一个曲柄一个曲柄曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构二个曲柄二个曲柄双曲柄机构双曲柄机构无曲柄无曲柄双摇杆机械双摇杆机械5.2.8铰链四杆机构各基本形式的形成条件铰链四杆机构各基本形式的形成条件5.2平面连杆机构平面连杆机构课堂练习：课堂练习：（1）判别右图中三个机构属于何判别右图中三个机构属于何种类型？种类型？（2）右图所示铰链四杆机构是右图所示铰链四杆机构是_。.曲柄摇
21、杆机构；曲柄摇杆机构；.双曲柄机构；双曲柄机构；.双摇杆机构。双摇杆机构。2.铰链四杆机构铰链四杆机构3种基本类型的判别方法种基本类型的判别方法（3）在右图所示铰链四杆机构中，以在右图所示铰链四杆机构中，以_杆或杆或_杆为机杆为机架，可以得到曲柄摇杆机构；若以架，可以得到曲柄摇杆机构；若以AB杆为机架，会得到杆为机架，会得到_机构；要想得到双摇杆机构，则应以机构；要想得到双摇杆机构，则应以_杆为机架。杆为机架。课堂作业：教材课堂作业：教材P.157，第，第2，3题。题。5.2.9其它常见的连杆机构其它常见的连杆机构铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化改变铰链四杆机构的某改变铰链四杆机构的某些结
22、构，可以演化为其它常见的连杆机构。些结构，可以演化为其它常见的连杆机构。1.曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构是曲柄摇杆机构的演化形式，由曲柄滑块机构是曲柄摇杆机构的演化形式，由曲柄、连杆、滑块、机架组成。曲柄、连杆、滑块、机架组成。示例运动分析：示例运动分析：内燃机：活塞（滑块）、缸体（机架）、连杆、内燃机：活塞（滑块）、缸体（机架）、连杆、曲轴（曲柄）组成，主动件：活塞，从动件：曲曲轴（曲柄）组成，主动件：活塞，从动件：曲轴。轴。5.2平面连杆机构平面连杆机构5.2.9其它常见的连杆机构其它常见的连杆机构1.曲柄滑块机构曲柄滑块机构2.偏心轮机构偏心轮机构若若曲柄滑块机构中的曲柄尺寸太小
23、，难于做出，曲柄滑块机构中的曲柄尺寸太小，难于做出，可用偏心轮解决。可用偏心轮解决。示例运动分析：示例运动分析：内燃机：活塞（滑块）、缸体（机架）、连杆、内燃机：活塞（滑块）、缸体（机架）、连杆、曲轴（曲柄）组成，主动件：活塞，从动件：曲曲轴（曲柄）组成，主动件：活塞，从动件：曲轴。轴。5.2平面连杆机构平面连杆机构在一些自动控制机构中，常采用凸轮机构来在一些自动控制机构中，常采用凸轮机构来实现。如内燃机中的气门控制凸轮机构。实现。如内燃机中的气门控制凸轮机构。5.3凸轮机构凸轮机构5.3.1凸轮机构的组成、特点凸轮机构的组成、特点1.凸轮机构的组成凸轮机构的组成凸轮机构应用示例：如内燃机中凸
24、轮机构应用示例：如内燃机中的气门控制凸轮机构、靠模车削机构。的气门控制凸轮机构、靠模车削机构。凸轮机构由凸轮、从动件、机架凸轮机构由凸轮、从动件、机架组成。组成。主动件：凸轮，作匀速转动；从主动件：凸轮，作匀速转动；从动件，按凸轮形状决定的规律运动。动件，按凸轮形状决定的规律运动。5.3凸轮机构凸轮机构5.3.1凸轮机构的组成、特点凸轮机构的组成、特点1.凸轮机构的组成凸轮机构的组成2.凸轮机构的特点及应用凸轮机构的特点及应用凸轮机构的特点：凸轮机构的特点：（1）凸轮机构用于从动件运动规律要求严格的场）凸轮机构用于从动件运动规律要求严格的场合；合；（2）凸轮机构可以高速启动，动作准确可靠；凸轮
25、机构可以高速启动，动作准确可靠；（3）凸轮机构是高副机构，易磨损，寿命低；）凸轮机构是高副机构，易磨损，寿命低；（4）凸轮机构制造和维修困难。）凸轮机构制造和维修困难。凸轮机构的用途：凸轮机构的用途：凸轮机构主要用于受力较小、要求从动件有凸轮机构主要用于受力较小、要求从动件有严格运动规律的各种控制机构。严格运动规律的各种控制机构。注意，凸轮机构的控制属于机械控制，结构复注意，凸轮机构的控制属于机械控制，结构复杂，磨损重，体积大，随着数控技术的发展，很多杂，磨损重，体积大，随着数控技术的发展，很多机械淘汰了机械控制。机械淘汰了机械控制。如数控车床淘汰了机械式的如数控车床淘汰了机械式的自动车床。自
26、动车床。5.3凸轮机构凸轮机构5.3.2凸轮机构的分类凸轮机构的分类按从动件的结构形式、运动方式不同，凸轮机按从动件的结构形式、运动方式不同，凸轮机构有不同的种类。构有不同的种类。1.按凸轮机构的形状分类按凸轮机构的形状分类盘形凸轮（典型）盘形凸轮（典型）移动凸轮移动凸轮圆柱凸轮圆柱凸轮5.3凸轮机构凸轮机构5.3.2凸轮机构的分类凸轮机构的分类1.按凸轮机构的形状分类按凸轮机构的形状分类2.按从动件的运动方式分类按从动件的运动方式分类移动从动件移动从动件摆动从动件摆动从动件5.3凸轮机构凸轮机构5.3.2凸轮机构的分类凸轮机构的分类1.按凸轮机构的形状分类按凸轮机构的形状分类2.按从动件的运
27、动方式分类按从动件的运动方式分类3.按从动杆端部的结构形式分类按从动杆端部的结构形式分类尖顶从动杆尖顶从动杆滚子从动杆滚子从动杆平底从动杆平底从动杆球底从动杆球底从动杆5.3凸轮机构凸轮机构5.3.3凸轮机构的有关参数凸轮机构的有关参数1.基圆半径基圆半径在盘状凸轮机构中，从动杆在最低位置时，尖顶所在的圆，其半径为基圆在盘状凸轮机构中，从动杆在最低位置时，尖顶所在的圆，其半径为基圆半径。凸轮的基圆半径大小，影响凸轮机构的尺寸大小和从动件受力状况。半径。凸轮的基圆半径大小，影响凸轮机构的尺寸大小和从动件受力状况。2.行程和转角行程和转角当凸轮按一定方向转过一个当凸轮按一定方向转过一个转角转角，从
28、动件就移动一个，从动件就移动一个位移位移s，当凸轮转当凸轮转过一个整转，从动件就移动一个过一个整转，从动件就移动一个行程行程h。的尺寸大小和从动件受力状况。的尺寸大小和从动件受力状况。5.4间隙运动机构间隙运动机构5.4.1间隙运动机构的含义、应用及常用类型间隙运动机构的含义、应用及常用类型1.间隙运动机构的含义及应用间隙运动机构的含义及应用间隙运动机构间隙运动机构把主动件的连续运动转换为把主动件的连续运动转换为从动件的周期性间歇运动。从动件的周期性间歇运动。典型应用典型应用牛头刨床间歇进给机构、电影放牛头刨床间歇进给机构、电影放映机卷片机构、自行车超越离合器等机构。映机卷片机构、自行车超越离
29、合器等机构。2.常用的间歇运动机构类型常用的间歇运动机构类型主要是棘轮机构主要是棘轮机构和槽轮机构两大类。和槽轮机构两大类。5.4间隙运动机构间隙运动机构5.4.2棘轮机构棘轮机构1.棘轮机构的组成棘轮机构的组成齿式棘轮机构齿式棘轮机构2.棘轮机构的类型棘轮机构的类型单动式单动式双动式双动式可变向式可变向式摩擦式摩擦式5.4间隙运动机构间隙运动机构5.4.3槽轮机构槽轮机构1.槽轮机构的组成槽轮机构的组成2.槽轮机构的应用槽轮机构的应用电影机卷片机构电影机卷片机构数控机床自动换刀机构数控机床自动换刀机构5.4间隙运动机构间隙运动机构其它种种间歇运动机构其它种种间歇运动机构5.4带传动带传动5.
30、4.1机械传动机械传动机械传动机械传动用来传递运动和动力的机械装置。用来传递运动和动力的机械装置。机械传动的类型：机械传动的类型：5.4带传动带传动5.4.2带传动的工作原理和传动比带传动的工作原理和传动比1.带传动的含义及组成带传动的含义及组成带传动是利用中间挠性件（传动带）与带轮带传动是利用中间挠性件（传动带）与带轮来传递动力的机械传动方式。来传递动力的机械传动方式。2.带传动的工作原理带传动的工作原理带传动带传动分为摩擦型传动和分为摩擦型传动和啮合啮合型传动；型传动；摩擦型传动靠带与带轮上接触面上的摩擦力摩擦型传动靠带与带轮上接触面上的摩擦力来传递运动和力来传递运动和力;啮合啮合型传动靠
31、带齿与带轮齿之间的型传动靠带齿与带轮齿之间的啮合啮合来实来实现传动现传动5.4带传动带传动5.4.2带传动的工作原理和传动比带传动的工作原理和传动比3.带传动的传动比带传动的传动比机械传动比机械传动比：主动轮与从动轮之转速之比。：主动轮与从动轮之转速之比。带传动的传动比带传动的传动比即：带传动的传动比与两带轮的直径比成反比。即：带传动的传动比与两带轮的直径比成反比。5.4带传动带传动5.4.2带传动的工作原理和传动比带传动的工作原理和传动比4.带传动的特点带传动的特点与其它传动相比与其它传动相比缺点：缺点：(1)传动的外廓尺寸较大；传动的外廓尺寸较大；(2需要张紧装置；需要张紧装置；(3)由于
32、带的滑动，不能保证固定不由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比（同步齿形带例外）；变的传动比（同步齿形带例外）；(4)带的寿命较短；带的寿命较短；(5)摩擦带传动效率较低摩擦带传动效率较低94%）。）。优点：优点：(1)适用于中心距较大的传动；适用于中心距较大的传动；(2)传动平稳无噪音，带具有良好的挠性，可缓和传动平稳无噪音，带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；冲击、吸收振动；(3)过载时带与带轮之间会出现打滑（同步齿形带过载时带与带轮之间会出现打滑（同步齿形带例外），避免了其它零件的损坏；例外），避免了其它零件的损坏；(4)结构简单、成本低廉。结构简单、成本低廉。潘存云教授研制5.4带
33、传动带传动5.4.2带传动的工作原理和传动比带传动的工作原理和传动比4.带传动的特点带传动的特点摩擦带与同步齿形带比较：摩擦带与同步齿形带比较：同步齿形带的带速、传动功率、效率都比摩擦同步齿形带的带速、传动功率、效率都比摩擦带高，且传动比准确；但无过载作用，成本较高。带高，且传动比准确；但无过载作用，成本较高。5.4带传动带传动5.4.3传动带、带传动的类型及应用传动带、带传动的类型及应用带传动的类型带传动的类型带传动按传动带不同可分为：带传动按传动带不同可分为：V带、带、平带、圆带和同步（齿形）带几类传动。平带、圆带和同步（齿形）带几类传动。主要应用主要应用：V带带，承载力强，带标准化大量生
34、产，承载力强，带标准化大量生产，应用广泛。应用广泛。同步带同步带：不打滑应用逐渐增多。：不打滑应用逐渐增多。1.平带平带平带形状为扁矩形，有接头。多用于传送带。平带形状为扁矩形，有接头。多用于传送带。2.V带带V带是无接头的，截面为梯形的环形带。带以两带是无接头的，截面为梯形的环形带。带以两侧面与相应带轮槽的侧面摩擦接触，而不与槽底接侧面与相应带轮槽的侧面摩擦接触，而不与槽底接触。触。5.4带传动带传动5.4.3传动带、带传动的类型及应用传动带、带传动的类型及应用1.平带平带2.V带带3.圆型带圆型带截面为圆形，只用于轻型传动，如缝纫机等。截面为圆形，只用于轻型传动，如缝纫机等。4.同步（齿形
35、）带同步（齿形）带带的内侧有齿形，用于要求传动比准确且平带的内侧有齿形，用于要求传动比准确且平稳的场合。稳的场合。5.4带传动带传动5.4.4平带传动平带传动1.平带传动的常用形式平带传动的常用形式2.平带传动的主要参数平带传动的主要参数（1）包角）包角 带与带轮接触圆弧所对的圆心带与带轮接触圆弧所对的圆心角。角。包角对传动的影响：包角对带传动的传包角对传动的影响：包角对带传动的传动能力影响很大。包角大，带与带轮的接触动能力影响很大。包角大，带与带轮的接触圆弧长，摩擦力大；包角过小（主要是小带圆弧长，摩擦力大；包角过小（主要是小带轮），带传动打滑失去传动能力。一般要求轮），带传动打滑失去传动能
36、力。一般要求平带的包角平带的包角150（2）带长）带长L平带带长是指带的内周长度。平带带长是指带的内周长度。平带的张紧平带的张紧防伸长打滑。防伸长打滑。开口式开口式 交叉式交叉式 半交叉式半交叉式5.4带传动带传动5.4.5V带传动带传动V带传动是目前最常用的带传动，承载力强，带传动是目前最常用的带传动，承载力强，带与带轮均标准化，是本节的重点。带与带轮均标准化，是本节的重点。1.V带的结构和类型带的结构和类型V带结构带结构包布层、包布层、强力层、强力层、胶料层。胶料层。帘布结构帘布结构强度高，承载力强，广泛应用；强度高，承载力强，广泛应用；绳芯结构绳芯结构柔性好，用于轻型结构。柔性好，用于轻
37、型结构。常用常用V带主要是普通带主要是普通V带。带。5.4带传动带传动5.4.5V带传动带传动2.普通普通V带的型号和主要参数带的型号和主要参数（1）普通）普通V带的型号带的型号Y YZ ZA AB BC CD DE E型号大，尺寸大，承载力强型号大，尺寸大，承载力强 型型 号号 Y Z A B C D E F 顶宽顶宽b 6 10 13 17 22 32 38 50节宽节宽 bd 5.3 8.5 11 14 19 27 32 42 高度高度 h 4 6 8 10.5 13.5 19 23.5 30 楔角楔角截面面积截面面积A/mm2 18 47 81 138 230 476 692 1173
38、 普通普通V带带的截面尺寸（的截面尺寸（GB11544 89）40 bbdh5.4带传动带传动5.4.5V带传动带传动2.普通普通V带的型号和主要参数带的型号和主要参数（1）普通）普通V带的型号带的型号（2）V带的主要参数带的主要参数中性层中性层基准长度基准长度（中性层长度、标准长度）（中性层长度、标准长度）槽角槽角40包角包角为保证传动能力，要求小带轮包角为保证传动能力，要求小带轮包角120bdhb5.4带传动带传动5.4.6带轮带轮1.带轮的组成带轮的组成实心式实心式腹板式腹板式孔板式孔板式轮辐式轮辐式5.4带传动带传动5.4.6带轮带轮1.带轮的组成带轮的组成2.带轮的安装带轮的安装带轮
39、与轴的配合带轮与轴的配合过渡配合过渡配合H7/k6周向固定周向固定键联接键联接轴向固定轴向固定带轮的对中带轮的对中直尺法、拉绳法直尺法、拉绳法带在带轮上的安装带在带轮上的安装先套大轮槽，再用旋具拨先套大轮槽，再用旋具拨入小轮槽中。入小轮槽中。5.4带传动带传动5.4.7普通普通V带传动的正确使用带传动的正确使用1.张紧轮的使用张紧轮的使用为保证带传动正常使用，安装传动带时要保持合适的为保证带传动正常使用，安装传动带时要保持合适的张紧力，以防止打滑或损坏传动带。正常使用期间，传动张紧力，以防止打滑或损坏传动带。正常使用期间，传动带因变形伸长，也会变松，也要考虑张紧。带因变形伸长，也会变松，也要考
40、虑张紧。张紧轮放在松边靠近张紧轮放在松边靠近大带轮处大带轮处V带张紧轮张紧带张紧轮张紧定期张紧定期张紧潘存云教授研制销轴销轴自动张紧自动张紧5.4带传动带传动5.4.8普通普通V带传动的正确使用带传动的正确使用1.张紧轮的使用张紧轮的使用2.V带正确的安装、调整、使用和维护带正确的安装、调整、使用和维护（1）带的型号和基准长度）带的型号和基准长度（2）带轮及带的安装要正确）带轮及带的安装要正确（3）传动带的张紧程度要适当）传动带的张紧程度要适当（4）定期检查传动带，对）定期检查传动带，对V带要成组更换带要成组更换（5）V带要有防护装置带要有防护装置5.6齿轮传动齿轮传动5.6.1齿轮传动齿轮传
41、动齿轮传动原理：齿轮传动原理：利用两齿轮轮齿的直接啮合，利用两齿轮轮齿的直接啮合，来传递运动和动力的。来传递运动和动力的。齿轮传动是高副机构。齿轮传动是高副机构。应用：应用：齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的一种机械传动形式。在工程、矿山、冶金、机床、一种机械传动形式。在工程、矿山、冶金、机床、仪器仪表等行业有广泛应用。仪器仪表等行业有广泛应用。5.6齿轮传动齿轮传动5.6.2齿轮传动的应用特点及分类齿轮传动的应用特点及分类1.齿轮传动的应用特点齿轮传动的应用特点（与其它传动比较）（与其它传动比较）（1）种类繁多，适用范围广种类繁多，适用范围广尺寸、功率、线速
42、度尺寸、功率、线速度（2）传动比精确、传动平稳、传动准确可靠。传动比精确、传动平稳、传动准确可靠。（3）传动效率高传动效率高（4）结构紧凑，传动比大，方便变速与变向。结构紧凑，传动比大，方便变速与变向。（5）齿轮制造、安装要求高。齿轮制造、安装要求高。（6）不宜直接用于两轴较大的场合不宜直接用于两轴较大的场合5.6齿轮传动齿轮传动5.6.2齿轮传动的应用特点及分类齿轮传动的应用特点及分类1.齿轮传动的应用特点齿轮传动的应用特点（与其它传动比较）（与其它传动比较）2.齿轮传动的常用类型齿轮传动的常用类型（1）按传动两齿轮轴的相对位置分）按传动两齿轮轴的相对位置分两轴平行：两轴平行：两轴相交两轴相
43、交两轴交错两轴交错5.6齿轮传动齿轮传动5.6.2齿轮传动的应用特点及分类齿轮传动的应用特点及分类2.齿轮传动的常用类型齿轮传动的常用类型（2）按齿轮分度曲面（形状）分）按齿轮分度曲面（形状）分圆柱齿轮圆柱齿轮圆锥齿轮圆锥齿轮齿条齿条（4）按齿轮工作条件分）按齿轮工作条件分开式齿轮开式齿轮闭式齿轮闭式齿轮（3）按齿轮齿轮形状分）按齿轮齿轮形状分直齿齿轮直齿齿轮斜齿齿轮斜齿齿轮曲线齿齿轮曲线齿齿轮5.6齿轮传动齿轮传动5.6.3标准直齿圆柱齿轮各部分名称和符号标准直齿圆柱齿轮各部分名称和符号（1）分度圆）分度圆d（2）齿项圆）齿项圆da（3）齿根圆）齿根圆df（4）齿距）齿距p（5）齿厚）齿厚s
44、（6）齿槽宽）齿槽宽w（7）齿项高）齿项高ha（8）齿根高）齿根高hf（9）齿全高）齿全高h（10）中心距）中心距a5.6齿轮传动齿轮传动5.6.4直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的基本参数1.齿数齿数2.模数模数齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即pz=d,式中式中z是自然数，是自然数，是无理数。为使是无理数。为使d为有理数的条件是为有理数的条件是p/为有理数，称为有理数，称之为模数。即：之为模数。即：m=p/单位：单位：mm模数的意义：模数的意义：模数的大小反映了齿距的大小，也及时反映了齿轮轮齿的大小、已标准化。模数的大小反映了齿距的大小，也及时反映了
45、齿轮轮齿的大小、已标准化。模数是齿轮几何尺寸计算时的一个基本参数。模数是齿轮几何尺寸计算时的一个基本参数。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，齿轮就越大，承载能力越强；齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，齿轮就越大，承载能力越强；分度圆直径相等的齿轮，模数越大，承载能力越强。分度圆直径相等的齿轮，模数越大，承载能力越强。5.6齿轮传动齿轮传动5.6.4直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的基本参数1.齿数齿数2.模数模数标准模数表标准模数表5.6齿轮传动齿轮传动5.6.4直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的基本参数1.齿数齿数2.模数模数3.压力角压力角在一对齿轮轮齿的啮合处，啮合点
46、运动方向线与受力方向线之间的夹角在一对齿轮轮齿的啮合处，啮合点运动方向线与受力方向线之间的夹角称为压力角，用称为压力角，用表示。渐开线齿廓上各点的压力角不相等，离基圆越远，压表示。渐开线齿廓上各点的压力角不相等，离基圆越远，压力角越大，基圆上的压力角力角越大，基圆上的压力角=0。对于渐开线齿轮，通常所说的压力角是指。对于渐开线齿轮，通常所说的压力角是指分度圆上的压力角。分度圆上的压力角。国标规定：国标规定：渐开线齿轮分度圆上的压力渐开线齿轮分度圆上的压力角角=20。5.6齿轮传动齿轮传动5.6.5标准直齿圆柱齿轮的计算标准直齿圆柱齿轮的计算1.外啮合直齿圆柱齿轮尺寸外啮合直齿圆柱齿轮尺寸标准直
47、齿轮：标准直齿轮：模数模数mP/,取标准值取标准值压力角压力角20齿数齿数Z，由传动比决定，由传动比决定齿顶高系数齿顶高系数ha*=1顶隙系数顶隙系数c*=0.255.6齿轮传动齿轮传动5.6.5标准直齿圆柱齿轮的计算标准直齿圆柱齿轮的计算1.外啮合直齿圆柱齿轮尺寸外啮合直齿圆柱齿轮尺寸名名称称代号代号计算公式计算公式备注备注模模数数齿形角齿形角齿齿数数mZ通过计算定出通过计算定出=20由传动比计算求得由传动比计算求得齿轮三要素齿轮三要素齿齿距距齿齿厚厚槽槽宽宽pSEp=mS=p/2=m/2e=s=p/2=m/2圆周方向四个参数圆周方向四个参数齿顶高齿顶高齿根高齿根高全齿高全齿高顶顶隙隙hah
48、fhCha=ha*m=mhf=(ha*+c*)m=1.25mh=ha+hf=2.25mc=c*m=0.25m齿轮径向四个参数齿轮径向四个参数分度圆径分度圆径齿顶圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿根圆直径ddadfd=mzda=d+2ha=m(z+2)df=d-2hf=m(z-2.5)四个直径四个直径中心距中心距aa=d1/2+d2/2=m(z1+z2)/2一个中心距一个中心距5.6齿轮传动齿轮传动5.6.5标准直齿圆柱齿轮的计算标准直齿圆柱齿轮的计算2.标准直齿圆柱齿轮的计算标准直齿圆柱齿轮的计算例例5.1：外啮合的一对标准直齿圆柱齿轮，齿数外啮合的一对标准直齿圆柱齿轮，齿数z1=20,z2=40,
49、模数模数m=4mm，试计算这、一对齿轮的分，试计算这、一对齿轮的分度圆直径度圆直径d、齿顶圆直径、齿顶圆直径da、齿根圆直径、齿根圆直径df。解：解：根据标准直齿圆柱齿轮的计算公式可得：根据标准直齿圆柱齿轮的计算公式可得：分度圆分度圆d1=mz142080mmd2=mz2440160mm齿顶圆齿顶圆da1=m(z1+2)4(202)88mmda2=m(z2+2)4(402)168mm齿根圆齿根圆df1=m(z1-2.5)4(202.5)70mmdf2=m(z2-2.5)4(402.5)150mm5.6齿轮传动齿轮传动5.6.5标准直齿圆柱齿轮的计算标准直齿圆柱齿轮的计算 例例1:已知一标准直齿
50、圆柱齿轮的齿数已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数Z=36Z=36，顶圆直径，顶圆直径d da a=304mm=304mm。试计算其分度圆直径，齿根圆直径，齿距以及齿高。试计算其分度圆直径，齿根圆直径，齿距以及齿高。缺少缺少m！da=m(z+2 ha*)m=da/(z+2ha*)=304/(36+2)=8mm5.6齿轮传动齿轮传动5.6.5标准直齿圆柱齿轮的计算标准直齿圆柱齿轮的计算 例例1计算结果计算结果名称名称应用公式应用公式齿轮齿轮Z分度圆直径分度圆直径d=mzd=288mmmm齿根圆直径齿根圆直径df=d+2hf=m(z-2.5)df=268mmmm齿距齿距p=mp=25.12mmmm齿高齿高