米制锥螺纹的牙型角α=60°,螺纹分布在锥度为1:16的圆锥管壁上，用于气体或液体管路系统依靠螺纹密封的连接螺纹(水和煤气管道用管螺纹除外)。矩形螺纹的牙型为正方形，α=0°,其传动效率高，但牙根强度低，螺纹副磨损后的间隙难以修复和补偿，使传动精度降低，因此逐渐被梯形螺纹所代替。梯形螺纹的牙型为等腰梯形，α=30°,其传动效率略低于矩形螺纹，但牙根强 度高，工艺性和对中性好，可补偿磨损后的间隙，是最常用的传动螺纹。锯齿形螺纹的牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角β₁=3°,非工作面的牙侧角β₂=30°,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，用于单向受力的传动中。
三 、螺纹连接的主要类型及应用
螺纹连接由连接件和被连接件组成，表5-3列出了螺纹连接的主要类型、构造、特点及应用，以及主要尺寸关系。
螺纹紧固件分A 、B 、C三个精度等级。A 级精度最高，用于重要连接； B 级精度次之； C 级精度多用于一般的连接。
四、螺纹连接的拧紧与防松
1. 螺纹连接的拧紧及控制
螺纹连接在承受工作载荷之前一般需要拧紧，这种连接称为紧连接；不需要拧紧的连接称为松连接。拧紧可提高连接的紧密性、紧固性和可靠性。拧紧力矩T'用来克服螺纹副及螺母支承面上的摩擦力矩。拧紧时螺栓所受拉力F '称为预紧力。实验表明，对M10~M48 的粗牙普通螺纹，无润滑时，有近似公式： T¹≈0.2F'd (5-3)
式中： T' 拧紧力矩， N·mm；
F'—— 预紧力，N；d—— 螺纹连接件的公称直径， mm；
预紧力过大，螺纹牙可能被剪断而滑扣；预紧力过小，紧固件可能松脱，被连 接件可能出现滑移或分离。因此，有必要在拧紧螺栓时控制拧紧力矩，从而控制预 紧力。采用指针式测力矩扳手或预置式定力矩扳手(图5-20)控制拧紧力矩的方法 精度较高。目前控制预紧力较多采用电动扳手，使用呆扳手可以在一定程度上控制拧紧力矩，而使用可以调整的活扳手则难以控制拧紧力矩。
为了使被连接件均匀受压，互相贴合紧密、连接牢固，装配时要根据螺栓实际 分布情况，按一定的顺序分几次(常为2次或3次)逐步拧紧，如图5-21所示， 而拆卸的顺序与装配时恰好相反，也要分次进行。
对于铸锻焊件等的粗糙表面，应加工成凸台、沉头座或采用球面垫圈，支承面 倾斜时应采用斜面垫圈，如图5-22所示。这样可使螺栓轴线垂直于支承面，避免 螺栓承受偏心载荷。图中尺寸E 要保证扳手所需活动空间。
2. 螺纹连接的防松措施
连接螺纹常为单线螺纹，满足自锁条件，螺纹连接在拧紧后一般不会松动。但 是，在变载荷、冲击、振动作用下，都会使预紧力减小，摩擦力降低，导致螺纹副 相对转动，使螺纹连接松动，因此必须采取防松措施。
常用的防松措施有三种：① 摩擦防松 使螺纹副中产生不随外力变化的正压力，以形成阻止螺纹副相对转动的摩擦力的方法称为摩擦防松，如图5-23所示。对顶螺母防松效果较好，金 属锁紧螺母效果次之，弹簧垫圈效果较差。这种方法适用于机械外部静止构件的连 接以及防松要求不严格的场合。
② 锁住防松 利用各种止动件机械地限制螺纹副相对转动的方法称为锁住防 松，如图5-24所示。这种方法可靠，但装拆麻烦，适用于机械内部运动构件的连 接以及防松要求较高的场合。
③ 不可拆防松 在螺纹副拧紧后，采用端铆、冲点、焊接、胶接等措施使螺纹 … 连接不可拆的方法称为不可拆防松，如图5-25所示。这种方法简单可靠，适用于装配后不再拆卸的连接。
5 . 4弹性连接
一 、弹 簧 的 类 型
受载后产生变形，卸载后通常立即恢复原有形状和尺寸的零件称为弹性零件。 机械中各种类型的弹簧都是弹性零件。图5-26所示的车架和车轮主要是依靠装在 它们之间的弹性零件实现连接的。这种依靠弹性零件实现被连接件在有限相对运动 时仍保持固定联系的动连接称为弹性连接
二 、弹性连接的功用
① 缓冲吸振 改善被连接件的工作平稳性，如蛇形弹簧联轴器上的弹簧及各种
车辆上的悬挂弹簧。
② 控 制 运 动 适 应 被 连 接 件 的 工 作 位 置 变 化 ， 如 离 心 离 合 器 中 的 弹 簧 及 内 燃 机
上的气门弹簧 。
③ 储能输能 提供被连接件运动所需动力，如机械式钟表中的发条弹簧。
④ 测量载荷 标志被连接件所受外力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧。
第三课（连接与紧固 联轴器与离合器）
联轴器与离合器主要用于连接两轴，使其共同回转以传递运动和转矩。机器工 作时，联轴器只能保持两轴的接合状态，而离合器却可随时完成两轴的接合或分离。
一、常用联轴器
联轴器所连接的两轴，由于制造和安装误差、受载变形和机座下沉等原因，可 能产生轴线的轴向、径向、角向或综合偏移(图5-27)。因此，要求联轴器在传递 运动和转矩的同时，还应具有一定范围的补偿轴线偏移、缓冲吸振的能力。据此可 以将联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
1. 刚性联轴器
刚性联轴器结构简单、制造容易、承载能力大、成本低，但没有补偿轴线偏移 的能力，适用于载荷平稳、转速稳定、两轴对中良好的场合。
① 凸缘联轴器 如图5-28所示，凸缘联轴器 (GY、GYS 型)由两个带有凸缘
的半联轴器分别用键与两轴连接，然后用螺栓将它们连接成一体，以实现两轴连接。GY 型由铰制孔用螺栓对中，装拆方便，传递转矩较大； GYS 型采用普通螺栓连接，靠对中桦对中，制造成本低，但装拆时轴需做轴向移动。
② 套筒联轴器 如图5-29所示，套筒联轴器 (GT型)利用公共套简和键、销等连接两轴，径向尺寸
小，转动惯量也小，可用于启动频繁和速度常变化的传动。
2.无弹性元件的挠性联轴器
挠性联轴器具有补偿轴线偏移的能力，适用于载荷和转速有变化及两轴有偏移 的场合。无弹性元件的挠性联轴器靠本身动连接的可移功能补偿轴线偏移。
① 滑块联轴器如图5-30所示，滑块联轴器 (HH 型)由两个与轴用键连接 的半联轴器和中间滑块组成，中间滑块的两面有互成90°的径向凸榫，半联轴器的 端面有径向凹槽，利用凸榫与凹槽相互嵌合构成移动副，可补偿径向偏移和角偏移， 但转动时滑块有较大的离心惯性力。滑块联轴器结构简单、径向尺寸小，适用于两 轴径向位移较大的低速、无冲击和载荷较大的场合。
② 齿式联轴器 如图5-31 所示，齿式联轴器 (CZ 型)由两个带外齿的轮毂分 别与主、从动轴相连接，两个带内齿的凸缘用螺栓紧周，利用内外齿啮合实现两轴 连接。齿式联轴器外廓尺寸紧凑、传递转矩大，可补偿综合偏移，但成本较高，适 用于重载、启动频繁和经常正反转的场合。
③ 万向联轴器万向联轴器 (WS 型)上与主、从动轴相连的叉形件与十字轴分 别构成转动副，允许有较大的角偏移。图5-32所示的单万向联轴器，主动轴叉以等角 速度w, 回转时，从动轴叉的角速度o₂ 将发生周期性变化，引起动载荷。为使w₁=u₃一般将两个单万向联轴器成对使用，组成双万向联轴器(图5-33),且应满足三个条 件：①主、从动轴与中间轴夹角α₁= a₃,② 中间轴两端的叉形件应共面，③主、从 动轴与中间轴的轴线应共面。万向联轴器径向尺寸小，适用于连接夹角较大的两轴。
上述无弹性元件的挠性联轴器中，各运动副应保持良好的润滑条件，以减轻磨损。
3. 非金属弹性元件的挠性联轴器
靠弹性元件的弹性变形及阻尼作用来补偿轴线偏移、缓冲吸振的联轴器称为弹性元件的挠性联轴器。其中，弹性元件为非金属材料的挠性联轴器主要有：① 弹性套柱销联轴器 如图5-34所示，弹性套柱销联轴器 (LT 型 ) 上 有 锥 端
的柱销固定于半联轴器，柱销上套装的橡胶弹性套伸入半联轴器上的孔中，实现两 轴的连接。弹性套柱销联轴器制造方便，适用于启动频繁的高中速轴的中小转矩传 动。但由于弹性套易磨损，所以为便于更换，要留有装拆柱销的空间尺寸。
② 弹性柱销联轴器 如图5-35所示，弹性柱销联轴器 (LX 型)利用置于半联 轴器凸缘孔中的尼龙柱销实现两轴连接。为防止柱销滑出设有挡板。弹性柱销联器适用于启动及换向频繁的转矩较大的中低速轴。
4.金属弹性元件的挠性联轴器
如图5-36所示，蛇形弹簧联轴器 (JS 型)由两个带外齿圈的半联轴器和置于 其齿间的一组蛇形板簧组成。每个齿圈上有50~100个齿，齿间的弹簧有1~3层。
为便于安装分成6~8段。蛇形板簧用外壳罩住。以蛇形弹簧联轴器为代表的金属弹性元件的挠性联轴器，补偿偏移能力强，适 用于大功率的机械传动
二、 联轴器的选用
根据工作载荷的大小和性质、转速高低、两轴相对偏移的大小、环境状况、装 拆维护和经济性等方面的因素，选择合适的联轴器类型。例如，在载荷平稳、转速 恒定、低速的场合，刚性大的短轴可选用刚性联轴器，刚性小的长轴可选用无弹性 元件的挠性联轴器。在载荷多变、高速回转、频繁启动、经常反转和两轴不能保证 严格对中的场合，可选用弹性元件的挠性联轴器。
三、常用离合器离合器可以根据需要使两轴接合或分离，以满足机器变速、换向、空载启动、
过载保护等方面的要求。离合器应当接合迅速、分离彻底、动作准确、调整方便。
1.嵌合式离合器
嵌合式离合器是利用特殊形状的牙、齿、键等相互嵌合来传递转矩的。图5-39
所示为牙嵌式离合器，左半离合器固定在主动轴上，右半离合器用导向型平键或花键
与从动轴构成动连接，并借助操纵机构轴向移动，使两半离合器端面的爪牙相互嵌合 或分离。为便于两轴对中，设有对中环。牙嵌式离合器的牙形有三角形、矩形、梯形 等。三角形牙易接合，但强度低，用于轻载；矩形牙嵌入与脱开难，牙磨损后无法补 偿；梯形牙强度高，牙磨损后能自动补偿，冲击小，应用广。牙数x一般取3~60。牙 数多，接合容易但受载不均，故转矩大时牙数宜少；要求接合时间短时牙数宜多。
嵌合式离合器结构简单，主、从动轴能同步回转，外形尺寸小，传递转矩大， 在嵌合时有刚性冲击，适用于停机或低速时接合。
2. 摩擦式离合器
摩擦式离合器利用摩擦副的摩擦力传递转矩。图5-40所示为多片圆盘摩擦离合器，左半离合器固定在主动轴上，右半离合器固定在从动轴上。外摩擦片组与内 摩擦片组构成类似花键的连接。借助操纵机构向左移动锥形圆环，使压板压紧交替 安放的内外摩擦片组，则两轴接合；若向右移动锥形圆环，则两轴分离。
这种多片式离合器分离性差、散热不好、各片受力不均，但径向尺寸小、传递 转矩大。还有一种单片式离合器，分离彻底，散热良好，但径向尺寸大。
摩擦式离合器接合平稳，冲击与振动较小，有过载保护作用，但在离合过程中， 主、从动轴不能同步回转，外形尺寸大，适用于在高速下接合，而主、从动轴同步 要求低的场合。
第四课（机构与运动 平面四杆机构）
运动形式与转化
一 、构件的运动特征
在机构中，每个构件的平面运动都可以用运动类型、运动路径和速度特性这三 个特征进行描述。
① 运动类型 构件可以进行转动、移动、摆动等 ② 运动路径 构件可以沿X 、Y 、Z轴方向或者其他方向运动 ③ 速度特性 构件的速度特性按速度方向可以分为单向运动和双向运动，按速 度的持续性可以分为连续运动和间歇运动，按照速率的变化特性可以分为匀速运动 和变速运动。
为了便于分析，可以采用特定的符号表示上述构件的运动特征
二、机构的运动转换功能
根据构件的运动特征，可以对机构输人构件和输出构件之间的运动转换关系进行描述，揭示出机构的运动转换功能
图6-1所示为日常生活中使用的单折叠伞，当需要打开伞时，向上推动滑块， 伞的内撑架便驱动伞面撑架绕A 点顺时针转动，伞面打开。在开伞过程中，滑块是 输入构件，输入的是移动；伞面撑架是输出构件，输出的是转动。收伞时，在伞面 撑架的驱动下，经过伞的内撑架向下推动滑块，伞面收拢。在收伞过程中，伞面撑 架是输入构件，输入的是转动；滑块是输出构件，输出的是移动。由此可见，开伞 和收伞的过程完成了转动与移动这两种运动形式间的转换。
将此例抽象成一般形式，即为图6-2所示的含一个移动副的四杆机构。构件1 可以围绕Z 轴单向或双向连续转动；构件3沿机架4上的导路(X 轴方向)双向匀 速或变速移动；构件2的运动是平面一般运动(合成运动),其上点P 的运动轨迹 如图中双点画线所示。此机构最常见的运动转换功能有三种，见表6-2。其中，两 个矩形框中的符号表示基本功能，由左框符号表示的运动形式转换为右框符号表示 的运动形式。
平面四杆机构
平面连杆机构是由若干构件和低副组成的平面机构
一 、铰链四杆机构的形式
在图6-3所示的铰链四杆机构中，与机架4相连 的构件1和3称为连架杆，不与机架相连的构件2称 为连杆。连架杆相对于机架能整周转动的称为曲柄，不能整周转动的称为摇杆。
根据两连架杆中曲柄的数目可将铰链四杆机构分 为三种基本形式：
1.曲柄摇杆机构
两连架杆分别为曲柄和摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构(图6-3)。它可 将主动曲柄的连续转动转换为从动摇杆的往复摆动，也可将主动摇杆的往复摆动转换为从动曲柄的连续转动
2. 双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。主动曲柄等速转动，从动 曲柄一般为变速转动
（1）连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等且转 向相同的双曲柄机构称为平行四边形机构(图6-7)。 该机构的从动曲柄与主动曲柄转速相同，连杆做平动，常用于多个平行轴间的传动
（2）连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等但转向 相反的双曲柄机构称为逆平行四边形机构(图6-9)。 该机构的从动曲柄做变速转动，连杆做平面运动，可 代替椭圆齿轮机构
3. 双摇杆机构
两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。它可将主动摇杆的往复摆 动经连杆转变为从动摇杆的往复摆动
二、铰链四杆机构类型的判定
铰链四杆机构中是否存在曲柄取决于各构件长度之间的关系。分析表明，连架杆成为曲柄必须满足下列两条件：
① 最长杆与最短杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(简称杆长和条件);
② 连架杆与机架两者之一为最短杆(简称最短杆条件)。 ·
如果满足杆长和条件，铰链四杆机构的形式取决于最短杆：以最短杆作为连架 杆，得到曲柄摇杆机构；以最短杆作为机架，得到双曲柄机构；以最短杆作为连杆， 得到双摇杆机构。如果不满足杆长和条件，铰链四杆机构为双摇杆机构。
例题： 已知各构件的尺寸如图6-13所示，若分别以构件AB、BC、CD、DA 为机架，相应得到何种机构?
解 AB 为最短杆， BC 为最长杆，因lᴀm+ Z=800mm+1300mm=2100mm 1000mm+1200mm=2200mm, 所以满足杆 长和条件。 若 以AB为机架，即以最短杆为机架，两 连架杆均为曲柄，因此得到双曲柄机构； 若以BC 或 DA为机架，即以最短杆为连 架杆，因此得到曲柄摇杆机构； 若以 CD 为机架，即以最短杆为连杆，因此得到双摇杆机构。 三 、含有 一 个移动副的四杆机构 1. 曲柄滑块机构 如图6-14所示，构件3与机架4用移动副相连，又与连杆2用转动副相连，构件3称为滑块。由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构称为曲柄滑块机构。滑块上转动副中心的移动导路线通过曲柄转动中心的称为对心曲柄滑块机构(图6-14a); 与曲柄 转动中心有偏心距e 的称为偏置曲柄滑块机构(图6-14b)。H 为滑块行程。 曲柄滑块机构可将主动滑块的往复直线运动经连杆转换为从动曲柄的连续转动 应用于内燃机中；也可将主动曲柄的连续转动经连杆转变为从动滑块的往复直线运 动，应用于往复式气体压缩机、往复式液体泵等机械中 2.摇杆滑块机构 若将图6-14a 中的滑块3作为机架， BC 杆成为绕铰链C 摆动的摇杆，AC 杆成 为滑块做往复移动，就得到摇杆滑块机构，如图6-15所示，常用于图6-16所示的 手摇唧筒或双作用式水泵等机械中。 3. 曲柄摇块机构 若将图6- 14a中的连杆 BC 作为机架，滑块只能绕 C 点摆动，就得到曲柄摇块 机构，如图6-17所示，常用于图6-18所示的吊车等摆动缸式气、液动机构中。 4. 导杆机构 若将图6- 14a 中的构件AB 作为机架，构件BC 成为曲柄，构件3沿连架杆4(又称导杆)移动并做平面运动，就得到曲柄导杆机构，如图6-19所示。若l₁ ≤l₂, 导杆4能整周转动，则称为曲柄转动导杆机构(图6-19a), 常与其他构件组合，用 于插床及回转泵等机械中。若l₁>l₂, 导杆4只能摆动，则称为曲柄摆动导杆机构 (图6-19b), 常与其他构件组合，用于牛头刨床和插床等机械中。 四、平面四杆机构的基本特性 1.急回特性 对于插床、刨床等单向工作的机械，为了缩短刀具非切削时间，提高生产率， 要求刀具快速返回。某些平面四杆机构能实现这一要求。在图6-20所示的曲柄摇杆机构中，设曲柄AB 为主动件，以等角速度w₁ 顺时针转动；摇杆 CD为从动件，向右摆动为工作行程，向左摆动为返回行程。当曲柄转至AB, 时，连杆位于B,C₁, 与曲柄共线，摇杆处于左极限位置C₁D; 当曲柄由AB,转过(180°+0)到达AB₂时，连杆位于B₂C₂, 与曲柄的延长线共线，摇杆则向右摆动ψ角，到达右极限位置C₂D, 完成了工作行程。工作行程所用时 因为180°+θ>180°-0,即t₁>tz₂,所以摇杆的v₂ >v₁。当主动件等速转动时，做往复 运动的从动件在返回行程中的平均速度大于在工作行程中的平均速度的特性称为急回 特性。急回特性的程度可用v₂ 和v,的比值K 来表达，K 称为行程速度变化系数，即 可见，行程速度变化系数与θ有关。θ是从动件摇杆处于两极限位置时，相应的曲柄位置线所夹的锐角，称为极位夹角。若θ>0°,则K>1, 机构具有急回特性； 若θ=0°,则K=1, 机构无急回特性。θ越大，急回特性越明显，但机构的传动平稳 性下降。通常取 K=1.2~2.0。 2. 压力角与传动角 在图6-21 所示的曲柄摇杆机构中，主动件曲柄经连杆传递到从动件摇杆上点C 的力F, 与受力点运动速度v。之间所夹锐角α称为机构在该位置的压力角。压力角 α的余角γ称为传动角。压力角α和传动角y 在机构运动过程中是变化的。显然，压力角α越小或传动角γ越大，对机构的传动越有利；而α越大或γ越小，会使转动副中的压力增大，磨损加剧，降低机构的传动效率。因此，压力角不能太 大或传动角不能太小，规定工作行程中的最小传动角γ≥40°~50°。分析表明，对于 K>1 的机构，当直线C,C₂ 与 AD 的交点在线段AD范围外时，工作行程中的γan一般出现在摇杆处于右极限位置，即工作行程的终了位置。 3. 死点位置 如图6-22所示，若曲柄摇杆机构以摇杆为主动件，而曲柄为从动件，当机构 处于图中双点画线所示的两个位置之一时，由于摇杆处于极限位置，连杆与曲柄共 线，摇杆经连杆传递到曲柄上的作用力刚好通过曲柄回转中心，y=0°, 所以无法使 曲柄转动，出现“顶死”现象，机构的这个位置称为死点位置。死点位置常使机构 从动件无法运动或出现运动不确定现象。为了使机构能顺利通过死点，可以在曲柄 上安装飞轮，利用惯性闯过死点位置。工程上也利用死点位置满足特殊要求，如 图6-23所示的飞机起落架机构及折叠式家具、夹具等机构，就利用死点位置获得可 靠的工作状态。 第五课（机构与运动 凸轮机构） 凸轮机构 1. 凸轮机构是由具有一定轮廓或凹槽的凸轮、从动件和机架所组成的高副机构。 2. 类型： 按照凸轮的形状分 ① 盘形凸轮 ② 移动凸轮 ③ 圆柱凸轮 二. 凸轮机构的传力特性： 图6-32所示为一尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构在推程某一位置的受力情况，如果不考虑摩擦，凸轮给予从动件的推力F 应沿着接触点A 的公法线nn 方向，它与从动件在该点的速度v 的方向所夹的锐角α称为凸轮在点A 的压力角。在工作E 过程中，从动件与凸轮轮廓上各点接触时，因为其所受的推力F 的方向是变化的， 所以凸轮轮廓上各点的压力角也是不相同的。推力F 可以分解为沿从动件速度方向的分力F, 和垂直于速度方向的分力F₂: F₁=Fcosα (推动从动件运动的有效分力) F₂=Fsin α(增大摩擦力的有害分力) 显然，α越小， F₁ 越 大 ，F₂ 越小， 传力特性越好；反之，α越大，F, 越小， F₂ 越大，导路中侧压力越大，摩擦阻力 越大，凸轮转动越困难。当压力角α增大 到一定程度，有效分力不足以克服摩擦阻 力时，无论凸轮对从动件的推力有多大， 从动件都不能运动，这种现象称为自锁。 由以上分析可以看出，从改善传力特 性、提高效率的角度出发，希望压力角越 小越好。但是压力角越小，凸轮基圆半径 越大，从而使机构尺寸增大。因此，从使 机构尺寸紧凑的角度考虑，希望压力角越大越好。通常希望凸轮机构既有较好的传力特性，又具有紧凑的结构尺寸。压力角 的一般选择原则为；在传力许可的条件下，尽量取较大的压力角。为了使机构能顺利工作，规定了压力角的许用值[α],应使α≤[a]。根据实践经验，推程的许用压力角：移动从动件[α]≤30°,摆动从动件[a]≤45°。回程时，传力已不是主要问题，而主要考虑减小凸轮尺寸，可取[α]≤70°~80°。 三. 凸轮机构运动分析 凸轮机构中从动件的运动是由凸轮轮廓曲线决定的。 一定轮廓曲线的凸轮能够 驱动从动件按照一定的规律运动；反之，从动件的不同运动规律要求凸轮具有不同 的轮廓曲线。因此，凸轮机构的设计一般是根据工作要求选择或设计从动件的运动 规律，再根据从动件的运动规律设计凸轮的轮席曲线。 从动件的运动规律是指从动件的位移s、速度v 和加速度a 随时间l 的变化规 律。当凸轮匀速转动时，其转角8与时间t成正比(8=ol), 因此从动件的运动规律 也可以用从动件的位移、速度、加速度随凸轮转角变化的规律来描述，即s=s(8), n=p(8),a=a(8)。 通常把从动件的s、v、a随 t或δ变化的直角坐标曲线称为从动 件的运动线图，它直观地描述了从动件的运动规律。现以图6-33a 所示的对心尖顶 移动从动件盘形凸轮机构为例进行运动分析。 以凸轮轮廓最小向径r 为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r.称为基圆半径。 从动件在图中处于即将上升的起始位置，其尖顶与凸轮在点A 接触。当凸轮以匀 角速度w, 顺时针转动δ₀ 时，凸轮轮廓 AB段推动从动件以一定的运动规律上升到 最高位置B', 这个过程称为推程，从动件移动的距离h 称为升程，对应的凸轮转角称为升程角。当凸轮继续转过6,时，凸轮轮廓BC 段直径不变，故从动件停 在最远处不动，相应的凸轮转角6.称为远休止角。当凸轮继续转动δ时，凸轮轮廓 CD段直径逐渐减小，从动件在重力或弹簧力作用下，紧密接触凸轮轮廓，从而以一定的运动规律回到起始位置，这个过程称为回程，转角δ称为回程角。当 凸轮继续转过8,时，凸轮轮廓 DA段直径不变，因此从动件停留在起始位置不动， 凸轮转角8;称为近休止角。当凸轮继续转动时，从动件重复上述运动。以直角坐 标系的横坐标表示时间t 或凸轮转角δ,以纵坐标表示从动件位移s, 以从动件的初始位置作为其位移的零点，作出s-8 线图，如图6-33b 所示，称为从动件的位移线图。 四 、平面凸轮轮廓曲线的绘制 现以对心尖顶移动从动件盘形凸轮(图6 - 36a) 为例说明凸轮轮廓曲线的绘制 方法。设已选定从动件运动规律为：从动件推程为匀速运动，升程角为δ,升程为 h, 远休止角为8,回程为等加速等减速运动，回程角为δ,近休止角为8;。凸轮轮 廓绘制步骤如下： ① 确定凸轮回转方向和基圆半径。设a 为顺时针转动，基圆半径为r。 ② 选取长度比例尺μ(m/mm), 作出从动件位移线图，如图6-36b 所示。 ③将位移线图上的升程角δ和回程角δ、各分成若十等份1、2、3等，过各等分 点作垂线，分别与位移线图相交于1'、2'、3'等，则11′、22'、33'等就是从动件对应于凸 轮各转角时的位移。 ④ 用同样的长度比例尺μ(m/mm), 以 0 为 圆 心 、r,为半径作基圆，如图6- 36a 所示，基圆与从动件导路的交点 B。就是从动件尖顶的初始位置。 ⑤从 OB₀ 开始，沿-w 的方向取角度δ₀ 、8,、δ,和8,并将它们各分成与位移线图相同的等份，得各等分点B{、Bi、B;等 ， 连 接OB;、OBL、OB; 等，并延长得各径 向线 。 ⑥ 在各径向线上量取 B{B₁=11'、B;B₂=22'、B;B₃=33 '等，得B₁ 、B₂、B, 等 点 ， 将 B₀ 、B₁ 、B₂ 、B₃ 等点连接成光滑曲线，即得所要求的凸轮轮廓曲线。 第六课（机构与运动 其他机构） 一、棘轮机构 1. 结构与类型 棘轮机构(图6-37)由摇杆(主动件)、棘爪、棘轮(从动件)、止回棘爪、弹簧及机架等组成。当摇杆顺时针摆动时，它带动棘爪推动棘轮转过一定的角度，此时止回棘爪在棘轮的齿背上滑过；当摇杆逆 时针摆动时，止回棘爪阻止棘轮逆时针转动，此时棘爪在棘轮的齿背上滑过。这样，在摇杆连续摆动时，棘轮便单向间歇转动。 2. 特点与应用 齿啮式棘轮机构的特点是结构简单紧凑、制造方便、运动可靠、转角准确且可 在一定范围内有级调节，但噪声、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。 摩擦式棘轮机构靠棘爪与棘轮之间的摩擦力传动，其特点是可无级调节摩擦轮 的转角，运动平稳，无噪声。但会出现打滑现象，使转角精度不高，适用于低速轻 载的场合。 3. 转角与转向的调节 棘轮机构的转角可以采用下述方法调节：①改变摇杆摆角，如改变图6-38a 中 曲柄的长度，即可改变摇杆的摆角，从而调节棘轮每次转过的转角。②在棘轮上加 遮板，如图6-38b 所示，改变遮板位置以遮住棘爪行程的部分棘齿，从而改变棘爪 推动棘轮的实际转角。 4. 主要参数 齿啮式棘轮机构的主要参数有： (1)棘轮齿数 棘轮齿数z 可根据所要求的棘轮最小转角δ来确定，即δ≥2π/z, 则 (6-4) 一般轻载时，齿数z 可取多一些，最多可达250齿；载荷较大时，齿数z 应取少 一 些，通常取8~25齿。 (2)棘轮齿距 P 棘轮齿距 P 是棘轮相邻两齿齿顶圆上对应点之间的弧长。 (3)棘轮模数m 与齿轮类似，棘轮也以模数 m 来衡量棘齿的大小，即 m=P/π (6-5) 常用标准模数有1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、 10mm 等。 (4)棘轮齿面倾角φ 棘轮齿面与径向线的夹角φ称为齿面倾角。为使棘爪在推动棘轮的过程中始 终紧触齿面且能顺利滑向齿根，必须使棘轮齿面倾角φ大于棘爪与棘轮间的摩擦 角p, 一般取φ=20°。 例题 牛头创床横向进给机构中的丝杠，其导程Ph=6mm, 要求最小进给量为0. 2mm, 求棘轮的最少齿数 z ？ 解 若棘爪每次拨过一个齿，则棘轮的最小转角为 由 式 ( 6 - 4 ) 得： 二、槽轮机构 三、螺旋机构 第七课（传动与维护 带传动） 7.1 带传动 一 、带传动的类型与特点 带传动由主动带轮、传动带和从动带轮组成，工作时靠传动带与带轮之间产生 的摩擦力或啮合作用来传递运动和动力。 1. 带传动的类型 (1) 平带传动 带的横截面呈矩形，靠带的内表而与带轮外缘间的摩擦力传递动力。平带已标准化，适用于两轴中心距较大的场合。 （2）V带传动 带的横截面呈倒梯形，靠带两侧面与带轮的轮槽之间产生的摩 擦力来传递动力，在相同的初拉力条件下， V 带传递的功率是平带的3倍，因此 V 带应用最广。 (3)同步带传动 带的内表面有梯形或圆形齿，靠带与带轮之间的啮合来传动， 也称为齿形带传动。同步带传动主要应用于高速、高精度的中小功率传动中。 2. 带传动的特点： ① 带具有弹性，能起缓冲、吸振的作用，传动平稳，噪声小。② 摩擦传动发生过载时，带会在带轮上打滑，起到安全保护的作用。③ 结构简单，成本低，无须润滑，维护方便，适用于中心距较大的传动。④ 带传动效率可达92%～93%⑤ 摩擦传动存在弹性滑动现象，不能保证准确的传动比，使用寿命短。 二 、V 带与带轮 1.V 带结构 普通V 带包括包边V 带、普通切边V 带、有齿切边V 带、底胶夹布切边V 带 等四种形式，其结构如图7-5所示。普通 V 带主要由顶胶、强力层(聚酯纤维线 绳，起承载作用)及底胶组成。普通 V带是无接头的环形带，是标准件。按横截面尺寸从小到大分为Y 、Z、A 、B 、C 、D 、E七种型号。横截面积越大，传递的功率越大。Y 、Z 型主要用于办 公设备和洗衣机等家用电器。如某家用波轮洗衣机选用Z 型带，带长405mm。 2. 带轮的结构 带轮的结构取决于带轮基准直径 d₂ 的大小，为使V 带与轮槽紧密接触，轮 槽楔角φ应小于V 带的楔角(40°),如图7-6所示。 ① 当 d₄≤150mm 时，可制成实心式，如图7-8所示。 ②当 d=150~450mm 时，可制成腹板式，或制成孔板式，如图7-9所示。③ 当 d₄ >450mm 时，可制成椭圆轮辐式，如图7-10所示。 3. 带轮的常用材料 带轮常用的材料有灰铸铁、钢、铝合金和工程塑料 三、带传动的传动比 在带传动中，主动带轮的转速与从动带轮的转速之比称为带传动的传动比，用 i₁表示。如果不考虑带与带轮间弹性滑动因素的影响，传动比计算公式可以用主、 从动带轮基准直径来表示： 式中： n₁、n₂—— 主、从动带轮转速， r/min; d d1 、 dd2 主、从动带轮基准直径， mm 。 （通常，带传动的单级传动比≤5。） 例题： 例7 - 1 某车床的电动机转速为1440r/min, 主动带轮的基准直径为125mm, 从动带轮的转速为804r/min, 求从动带轮的基准直径。 解 ： d=i₂d=1.79×125mm=223.75mm 取标准值，dm=224mm。 四、带传动的失效形式 因此超载打滑和疲劳撕裂是摩擦带传动的主要失效形式。 五、带传动的维护与安装 1,带传动的张紧与安装 传动带进入主动带轮的一侧为紧边，从主动带轮出来的一侧为松边。为了增大 传动带的摩擦力， 一般安排带传动的下边为紧边，上边为松边。 (1)带传动的张紧方法 ①调整中心距。 ②安装张紧轮。 (2)带传动的安装与维护① 安 装V 带时，先将中心距缩小后将带套入，然后慢慢调整中心距，直至张紧。正确的检查方法是用大拇指在每条带中部施加20N 左右的垂直压力，下沉量10~15mm 为宜，如图7-13所示。 ② 安装时，主动带轮与从动带轮的轮槽要对正，两轮的轴线要保持平行，如 图7-14所示，左图所示为两带轮安装的正确位置，右图所示为错误位置。 ③ 新旧不同的V 带不能同时使用。更换V 带时，为保证相同的初拉力，应更 换全部V 带。 ④ V 带断面在轮槽中应有正确的位置， V 带外缘应与轮外缘平齐，如图7-15 所示。若高出太多，会减少接触面；若陷得太深，则不能达到设计的传动 能力。 2. 带传动的安全与防护 ① 带传动必须安装安全保护罩，不允许传动件外露。如出现带或带轮外露，或 零件松动、胶带撕裂，必须立即停车检查，以免发生伤害。 ② 安装或拆卸V 带时，绝不允许直接用手拨撬V 带，以防夹手。 ③ 带轮在轴端应有固定装置，以防带轮脱轴。 第八课（传动与维护 链传动） 链传动 一 、链传动的组成、结构与特点 1. 链传动的组成 如图7-16所示，链传动由主动链轮、链条和从动链轮组成。 2. 链条的结构 如图7-17所示，滚子链条由若干内链节和外链节依次铰接而成 3. 链传动的特点 链传动是一种啮合传动，与带传动相比，具有下列特点： ① 没有弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确。 ② 承载能力大，能在高温、潮湿、污染等恶劣条件下工作。 ③ 开式链传动的效率可达90%~93%。 ④ 传动的平稳性差，有噪声，容易脱链。 二、链传动的传动比 由于链条是可以曲折的挠性体，每一链节为刚性体，传动时绕在链轮上的链段 折成正多边形的一部分，多边形的边长上各点的运动速度并不相等，所以链传动的 传动比是指平均链速的传动比。链传动的传动比是主动链轮的转速与从动链轮的转速之比，也是从动链轮的齿数与主动链轮的齿数之比： 式中： n₁、n₃ 主、从动链轮的转速， r/min; … Z1、z₂—— 主、从动链轮的齿数。 例题： 例7-2 自行车大链轮与踏板相连，为主动轮，转速n₁=63 t/min,齿 数z=46,小链轮为从动轮，其齿数z=18。 求①链传动的传动比i1₂ ;② 小链轮的转速n₂ 解 ①链传动的传动比为： 传动比<1,为增速传动。 ②小链轮的转速为 三 、链传动的安装与维护 1. 链传动的合理布置 ① 两轴线应平行，两链轮的回转平面应在同一铅垂面内 ② 链传动布置时，应使紧边在上、松边在下③ 两链轮中心的连线最好是水平或与水平面的夹角小于45°。尽量避免垂直布置，以防链节磨损后链条伸长造成链轮与链条脱链。④ 离地面高度不足2m 的链传动必须安装防护罩；在通道上方时，链传动的下方必须有防护挡板，以防链条断裂时落下伤人。 2. 链传动的维护 链传动的润滑是影响其传动工作能力和寿 命的重要因素之一，润滑良好可减少链条和链轮的磨损 3. 链传动的张紧 链传动张紧的目的是避免在链条垂度过大时产生啮合不良和振动。张紧的方法 很多，最常见的是移动链轮以增大两轮的中心距。当中心距不可调时，可设置张紧 轮或在链条磨损变长后取掉一个或两个链节。 第九课（传动与维护 齿轮传动） 齿轮传动 一 、齿轮传动的组成、类型与特点 齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮和机架组成，如图7-23所示，它依靠两齿轮 的轮齿啮合传递运动和动力，是应用最广泛的机械传动。 2.齿轮传动的类型 3. 齿轮传动的特点 ① 能保证恒定的传动比，传递运动准确，传动平稳。 ② 传动效率高， 一般可达96%~99%,工作可靠，寿命长。 ③ 适用的功率、速度和尺寸范围大。传递功率可以从很小至上万千瓦，速度最 高可达300m/s, 齿轮直径可以从几毫米至二十多米。 ④ 制造齿轮需要专门的设备，且制造、安装精度要求较高，成本高。 二 、渐开线齿轮 能保证恒定传动比传动的齿轮齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧曲线，目前渐开 线齿廓应用最为广泛。 如图7-25所示，当一直线在圆周上做纯滚动时，该直线上任一点的轨迹称为 该圆的渐开线，这个圆称为基圆；该直线为渐开线的发生线，两条反向的渐开线构 成齿轮的齿廓。 1. 渐开线齿轮各部分的名称 齿轮上每个凸起的部分称为轮齿，图7-26所示为直齿圆柱外齿轮的部分轮齿，相邻两轮齿之间的空间称为齿槽，直齿圆柱外齿轮各部分的名称和符号见表7-2。 2. 直齿圆柱齿轮的基本参数 直齿圆柱齿轮的基本参数是齿轮各部分几何尺寸计算的依据，主要有齿数z 、 模数 m、压力角α、齿顶高系数 h; 和顶隙系数c'。 ① 齿数z 齿轮圆周上轮齿的总数。 ② 模数m 将分度圆上齿距p 与无理数π的比值规定为标准值，称为齿轮模 数，用 m 表示，单位为 mm, 即m=p/π或 p=mm(7-3) 由此可知，m 越 大 ，p 越大，轮齿也就越大，齿轮的承载能力越强；反之，轮 齿越小，齿轮的承载能力越弱。由于πd=pz, 可得分度圆直径d=mz 。 图7-27所示 为两个齿数相同 (z=16) 而模数不同的齿轮的比较，图7-28所示为分度圆直径相 同 (d=72mm) 的4种不同齿数、模数的齿轮的比较。 模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数。由于π是无理数，给齿轮的设计、制造 及检测带来不便。为此，我国已规定了标准模数系列，见表7-3。 ③压力角α 压力角是物体运动方向与受力方向所夹的锐角。齿轮压力角 是指渐开线齿廓在分度圆上的压力角，压力角已标准化，我国规定标准压力角 α=20°。 ④齿顶高系数h: 、 顶隙系数c’ 正常齿制齿顶高系数 h²=1, 顶隙系数 c=0.25。 3.齿轮传动的传动比及几何尺寸计算 (1)齿轮传动的传动比 式中：n₁、n₂——主、从动齿轮的转速； z₁、x₂——主、从动齿轮的齿数。 (2)外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 标准齿轮是指分度圆上的齿厚s等于齿槽宽e, 且 m、α、h;、c*为标准值的齿轮，正常齿制h=1,c*=0.25 。 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式见表7-4。 当一对标准直齿圆柱齿轮的分度圆相切时称为标准安装。标准安装的中心距称 为标准中心距，用a 表示。 例题： 已知一对标准直齿圆柱齿轮的m=3mm,z₁=24,z₂=71,α=20°, 试求其几何尺寸。 解 ： h*=1, c*=0.25 d₁=mz₁=3mm×24=72mm;d₂=mz₂=3mm×71=213 d=m(z₁+2)=3mm×(24+2)=78mm;da=m(z₂+2)=3mm×(71+2)=219 dn=m(z₁-2.5)=3mm×(24-2.5)=64.5mm da=m(z₂-2.5)=3mm×(71-2.5)=205.5mm d=d₁cosα=72mm×cos 20°=67.66mm;d₁₂=d₂cosα=213mm×cos 20°=200.15mm p=πm=3.14×3mm=9.42mm h=h₂=m=3 mm hn=ha=1.25m=1.25×3mim=3.75mm h₁=h₂=2.25m=2.25×3mm=6.75 mm a=m(z₁+z₂)/2=3mmx(24+71)/2=142.5mm 例题： 一对标准直齿圆柱齿轮传动，大齿轮已损坏。已知小齿轮齿数z₁=24, 齿顶圆直径d=130mm, 两齿轮传动的标准中心距a=225mm 。 试计算这对齿轮的传动比和大齿轮的主要几何尺寸。 解： 4. 直齿圆柱齿轮正确啮合的条件 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为：两齿轮的模数必须 相等，两齿轮分度圆上的压力角必须相等且等于标准值，即 m₁=m₂=m α₁=α₂=α 三、圆柱齿轮的结构及材料 1. 圆柱齿轮的结构 常见的圆柱齿轮结构有以下几种。 ① 齿轮轴 对于直径较小的钢制圆柱齿轮，当齿轮的齿顶圆直径小于轴孔直径 的 2 倍 ， 或 齿 根 圆 至 键 槽 底 部 的 距 离 小 于 ( 2 ~ 2 . 5 )m 时，应将齿轮和轴制成 一体 称为齿轮轴，如图7 - 31 所示。 ② 实体齿轮 当齿顶圆直径 d,≤200mm时，齿轮与轴分别制造，齿轮为实体结构，如图7-32所示。 ③ 腹板式齿轮 当齿顶圆直径 d.=200~500mm 时，采用腹板式结构，如图7-33所示。 ④ 轮辐式齿轮 当 齿 顶 圆 直 径 d₄>500 mm 时，采用轮辐式结构，如图7 - 34 所示。 第十课（传动与维护 蜗杆传动） 一、蜗杆传动的类型与特点 蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成，如图7-50所示。蜗杆传动只能以蜗杆为主动件，蜗轮为从动件，传递空间交错轴间的运 动和动力，交错角一般为90°。 1. 蜗杆传动的类型 蜗杆传动按照蜗杆的形状分为 圆柱蜗杆传动 和 圆弧面蜗杆 传动。 此外，蜗杆也有右旋、左旋之分，如图7-53 所示， 一般都采用右旋；有单头和多头，单头蜗杆主要用于传动比较大的场合，要求自锁的传动必须采用单头蜗杆，多头蜗杆主要用于传动比不大和要求效率较高的场合。 2. 蜗杆传动的特点 (1)结构紧凑，能获得较大传动比 一 般情况下，蜗杆传动的传动比i=28~80。 (2)传动平稳，噪声小 由于蜗杆齿连续不断地与蜗轮齿啮合，所以传动平稳，没有冲击，噪声小。 (3)容易实现自锁， (4)效率较低，发热量较大 一般蜗杆传动的效率为0.7~0.9,具 有自锁特性的蜗杆的传动效率小于0.5。 (5)成本较高 三、蜗杆传动的传动比与几何尺寸计算 1. 蜗杆传动的传动比 3. 蜗轮转向的判断 在蜗杆传动中，由于蜗杆为主动件，其转向是已知的。蜗轮的转向可由蜗杆的转向和螺旋线方向用左、右手定则来判断。即左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，弯曲四指表示蜗杆转向，大拇指的相反方向即为蜗轮啮合点圆周速度v₂ 的方向，如 图7-59所示。由此便确定了蜗轮的转向n₂。 4. 蜗杆传动的正确啮合条件 蜗轮分度圆上的螺旋角也用β表示。在蜗杆传动中，由于两轴交错成90°,所 以蜗轮的螺旋角β等于蜗杆的导程角γ,且旋向相同。 第十一课（传动与维护 齿轮系与减速器） 由一系列齿轮组成的传动装置称为齿轮系。减速器是位于动力部分和执行部分 之间的独立而封闭的传动装置，以确定的传动比实现减速并增大转矩。 一、齿轮系的组成与类型 1. 定轴齿轮系 在运转中，所有齿轮的几何轴线相对于机架的位量都固定的齿轮系称为定轴齿轮系 2. 行星齿轮系 在运转中，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机 架的位置是变化的，且绕某一固定轴线回转，这样的 齿轮系称为行星齿轮系。 二、 齿轮系的传动特点 1. 获得大的传动比 2.实现变速、换向传动 三 、定轴齿轮系传动比的计算 第十二课（轴与轴承） 轴 一 、轴的结构与特点 轴是支承回转运动零部件(如齿轮、蜗轮等)的重要零件，是机械运动的主要 零件。 1.轴的结构 如图8-1所示，轴的结构主要包括：轴颈——被支承的部分，安装轴承处；轴 头——安装轮毂部分；轴身——连接轴颈和轴头部分；轴肩 横截面尺寸变化的 部分。 2. 轴 的 分 类 (1)按承受的载荷分 按承受的载荷可将轴分为心轴、转轴和传动轴三种。 ① 心轴工作时仅承受弯矩而不传递转矩，如自行车轮轴(图8-2)和轨道车辆 轮轴及滑轮轴(图8-3)。 ②转轴工作时既承受弯矩又承受转矩，如减速器中的转轴(图8-4)。 ③ 传动轴只传递转矩而不承受弯矩，如汽车中连接变速箱与后桥之间的轴 (2)按轴线形状分 根据轴线形状的不同，轴又可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。 ① 直轴 直轴的各段具有同一回转轴线，各横截面相等的是光轴 ② 曲轴 用来将回转运动转变为往复直线运动 ③ 挠性钢丝轴 由几层紧贴在一起的钢丝构成，可将扭矩(扭转及旋转)灵活地传到任意位置。 二 、轴的材料 由于轴工作时产生的应力多为变应力，所以轴的失效多为疲劳损坏，因此轴的 笔 记 材料应具有足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的切削加工性能等。 轴的主要材料是优质碳素结构钢和合金结构钢。 三 、轴的受力分析 轴的受力不在同一个平面，属于空间力系 四 、影响轴结构的因素 轴的结构取决于下面几个因素： ① 轴的毛坯种类； ② 轴上作用力的大小及其分布情况； ③ 轴上零件的位置、配合性质及其连接固定的方法； ④ 轴的加工方法、装配方法以及其他特殊要求。 滑动轴承 轴承是用来支承轴及轴上回转零件的部件。根据工作时摩擦性质的不同，轴承 分为滑动轴承和滚动轴承两大类 滑动轴承是工作时轴承和轴颈的支承面间形成直接或间接滑动摩擦的轴承 1. 滑动轴承的分类 根据所承受载荷的方向，滑动轴承可分为径向滑动轴承、推力滑动轴承两大类。 根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为整体式和对开式两类。 轴瓦是滑动轴承中的重要零件，它的结构设计是否合理对滑动轴承性能影响很 大。常用的轴瓦有整体式和剖分式两种结构。 三、滑动轴承材料 滑动轴承材料应满足以下要求： ① 减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。 ② 耐磨性：材料具有较好的耐磨损性能。 ③ 抗胶黏性：材料具有较好的耐热性与抗黏附性。 · ④ 摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的 能力。 ⑤ 嵌入性：材料能容纳硬质颗粒嵌入，能减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨 损的性能。 ⑥ 磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的摩擦表面形状 2,常用的滑动轴承材料 (1)铸造锡基轴承合金(锡基巴氏合金) (2)铸造铅基轴承合金(铅基巴氏合金) (3)铸造铝基轴承合金 四 、滑动轴承的安装与维护 ① 滑动轴承安装时要保证轴颈在轴承孔内转动灵活、平稳。 ② 轴瓦与轴承座孔要贴实，轴瓦剖分面要高出轴承座接合面0.05~0.1mm, 以 …… 便压紧。整体式轴瓦压入时要防止偏斜，并用紧定螺钉固定。 ③ 注意油路畅通，油路与油槽接通。刮研时油槽两边点子要软，以便形成油膜，两端点子均匀，以防漏油。 ④滑动轴承使用过程中要经常检查润滑状况，防止轴瓦过度发热。遇有发热 (一般在60℃以下为正常)、冒烟以及异常振动、声响等要及时检查并采取措施。 滚动轴承 一 、滚动轴承的结构与材料 滚动轴承一般山内圈、外圈、滚动体和保持架组成 二 、滚动轴承的分类 1.按滚动体的形状分类 ① 球轴承 滚动体为球，极限转速较高，摩擦系数较小，承载能力较弱，制造 精度便于控制。 ② 滚子轴承 滚动体为滚子，极限转速较低，摩擦系数较大，承载能力较强 制造精度难以控制 滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成 1. 基本代号 基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。滚 动轴承基本代号由滚动轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。 (1)类型代号 滚动轴承类型代号用数字或大写拉丁字母表示，部分滚动轴承的类型代号见表8-2。 (2)尺寸系列代号 滚动轴承尺寸系列代号由滚动轴承的宽度系列代号(对向心轴承)或高度系列 代号(对推力轴承)和直径系列代号组合而成。 宽度(或高度)系列代号在左，指直径系列相同的轴承有各种不同的宽度(或高度);一位数字按8、0、1、2、3、4、5、6的顺序，对应的宽度尺寸依次递增。 直径系列代号在右，指相同内径的液动轴承有各种不同的外径， 一位数字按7、8、9、0、1、2、3、4、5的顺序，对应的外径尺寸依次递增。 (3)内径代号 滚动轴承内径为10~480mm, 其内径代号见表8-3。 例如，调心滚子轴承，宽度系列代号为3,直径系列代号为2,内径为40mm, 普通公差等级，其代号为23208 2,前置代号、后置代号 前置代号、后置代号是轴承在结构、尺寸、公差及技术要求等有改变时，在其 基本代号左右添加的补充代号，其排列及含义见表8-4。 三、滚动轴承的安装与维护 安装滚动轴承时，勿直接锤击轴承端面和非受力面，应以压块、套筒或其他安 装工具(工装)使轴承均匀受力，切勿通过滚动体传递动力安装 四、滚动轴承常见的失效形式 1. 疲劳点蚀 2. 塑性变形 3. 磨粒磨损、黏着磨损 第十三课（润滑与密封） 摩擦与磨损 摩擦是两相五接触的物体有相对运动或相对运动趋势时，在接触处产生阻力的现象 磨损是摩擦体接触表面的材料在相对运动中由丁机械作用，或伴有化学作川而 产生的不断损耗的现象 一 、机械中的摩擦 1. 干摩擦 摩擦面不加润滑剂时的摩擦称为干摩擦 2. 边界摩擦 在摩擦刷间施加润滑剂后，使摩擦副的表而吸附一层假薄的润滑剂膜，这种摩 擦状态称为边界摩擦 3. 液体摩擦 在摩擦副间施加润滑剂后，摩擦副的表面被 一 层具有 一 定压力和厚度的润滑膜完全隔开时的摩擦称为液体摩擦 4. 混合摩擦 兼有干摩擦、边界摩擦和液体摩擦中两种摩擦状态以上的一种摩擦状态称为混合摩擦 二 、机械中的磨损 ① 黏着磨损 ② 磨粒磨损 ③ 表面疲劳磨损 ④ 腐蚀磨损 2. 磨损过程 ① 磨合阶段(图9-2a 中 0a 段 ) ② 稳定磨损阶段(图9-2a 中 ab 段 ) ③ 剧烈磨损阶段(图9-2a中 bc 段) 机械的润滑 润滑是向承载的两摩擦表面之间注人润滑剂，以降低摩擦阻力和减缓磨损的技术措施。 一、润滑状态 将呈现流体润滑、弹性流体动力润滑、边界润滑和混合润滑四种润滑状态。为避免干摩擦，摩擦副至少应保证处于边界润滑或混合润 滑状态，实现流体润滑是最佳状态。 1,流体润滑 “面接触”的两摩擦表面被一层有足够厚度、足够压力的连续油膜完全隔开的 润滑状态称为流体润滑。如果油的压力由油泵提供，则称为流体静力润滑；如果油 的压力是在满足若干条件后由润滑油自身产生，则称为流体动力润滑 二 、润滑剂 1. 润滑剂的分类及选用 用于润滑、冷却和密封机械摩擦部分的物质称为润滑剂。 润滑剂分矿物性润滑剂(如机械油)、植物性润滑剂(如蓖麻油)和动物性润 滑剂(如牛脂) (1)润滑油的主要性能指标： ① 黏度 ② 黏度指数 ③ 油性 ④ 极压性能 ⑤ 闪点 ⑥凝 点 3.润滑脂 润滑脂是润滑油(占70%～90%)与稠化剂、添加剂等的膏状混合物。 (1)润滑脂的主要性能指标： ① 锥人度 将质量为150g 的标准圆锥体放入25℃的润滑脂试样中，经5s 后沉入的深度称为该润滑脂的锥入度，以1/10mm 为单位。润滑脂按锥入度由大至小分为0~9号共10个牌号。号数越大，锥人度越小，润滑脂越稠。常用的为0~ 4号。 ②滴 点 在规定的加热条件下，润滑脂从标准量杯的孔口滴下第一滴油时的温度称为滴点。滴点决定润滑脂的最高使用温度， 一般应高于使用温度20~30℃。 (2)润滑脂的特点 (3)选用润滑脂的原则 三、润滑方法与润滑装置 1. 油润滑的方法和润滑装置 ① 手工加油润滑 ② 滴油润滑 ③ 油环润滑 ④ 油浴和飞溅润滑 ⑤ 喷油润滑 ⑥ 压力强制润滑 四、 润滑系统的管理 1. 设 备 润 滑 系 统 管 理 的 任 务 2.润滑系统管理的“五定” ① 定点 ② 定质 ③ 定量 ④ 定期 ⑤ 定人 机械的密封 一、泄漏及危害 二 、密封及类型 1. 接触式密封 (1)毡圈密封 (2)唇形密封圈密封 (3)机械密封 2. 非接触式密封 (1)缝隙沟槽密封 (2)曲路密封 环境保护与安全防护 一 、绿色设计的理念 绿色设计的原则被公认为“3R” 的原则，即： redue 少量化设计原则 reuse——再利用设计原则 recycle——资源再生设计原则 1.绿色设计的材料选择 一般情况下，选择的材料要满足使用要求、工艺性要求及经济性要求 2. 考虑拆卸回收的设计 3.考虑产品包装的设计 二 、安全设计理念 1. 机械事故的故障树 2. 安全设计的基本原则 (1)结构的安全设计 三 、环境保护与安全防护措施 1. 机械振动与噪声的抑制 ① 减振 ② 减振沟 ③ 消声器 ④ 消除噪声源 ⑤ 减少噪声干扰 2. 机械“三废”的减少及回收 在机械生产中，难免会产生废气、废液与固体废弃物，合称“三废”。要采取 有效的环保措施减少“三废”。 3. 机械安全防护措施 第十四课（液压传动？） 第十五课（气压传动？）