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机械设计结构展示与分析


3.链传动的特点
链传动结构紧凑; 作用在轴上的载荷小; 承载能力较大; 效率较高(一般可达96%97%); 能保持准确的平均传动比等优点; 链传动对安装精度要求较高; 工作时有振动和冲击; 瞬时速度不均匀等现象。
4.链传动的应用
链传动适用于两轴相距较远,要求平均传动 比不变但对瞬时传动比要求不严格,工作环境恶 劣(多油、多尘、高温)等场合。
摩擦传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的摩擦力, 便拖动从动轮一起转动,并传递动力(平带和V带传动)。
啮合传动:当主动轮转动时,由于带和带轮间的啮合,便 拖动从动轮一起转动,并传递动力(同步带传动)。
2.带传动的类型
平带传动,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。
V带传动,在一般机械传动中应用最广的带传动 是,在同样的张紧力下,V带传动较平带传动能产生 更大的摩擦力。
(2)链传动
(3)齿轮传动
(4)蜗杆传动
(5)螺旋传动
(6)轴
(7)滑动轴承
(8)滚动轴承
(9)润滑剂
(10)密封
(11)联轴器
(12)离合器
(13)工艺性介绍 (14)联接
1.3 展示及分析
1.3.1 机械传动 1.3.2 轴系零部件 1.3.3 联 接
1.3.1 机械传动
传动装置在机械中的作用
4.V带传动
(1) V带的结构
(2) V带的类型
按照带的截面高度h与其节宽bp的比值不同,V带又分为:
V带
普通V带 窄V带 半宽V带
bp/h1.4 bp/h1.03~1.1
宽V带
(3) 普通V带的型号
普通V带截面尺寸(摘自GB11544-89)
(单位:mm)
型号
Y
Z
A
B
C
D
E
节宽bp 5.3
5.链的类型
传动链
链 起重链
滚子链 齿形链
牵引链
6.滚子链 (1)滚子链的结构
链节的组成:
外链板2 销轴3 过盈配合
间隙配合 间隙配合
内链板1 过盈配合
套筒4 滚子5
多排链
(2)联接链节 链条的接头处的固定形式有:
用开口销固定, 多用于大节距链
弹簧卡片固定, 多用于小节距链
7.齿形链 齿形链又称无声链,它是一组链齿板铰接而
优点:结构简单,径向尺寸小。适用于两轴径向偏 移较大、低速无冲击的场合。
十字轴万向联轴器
属可移式刚性联轴器。由两个叉形接头和一个 十字轴组成。利用叉形接头与十字轴之间构成的转 动副,使被联接的两轴线能成任意角度 ,一般 可 达35°~45°。
齿式联轴器
属可移式刚性联轴器。由两个带有内齿及凸 缘的外套筒和两个带有外齿的内套筒所组成。
2.滚动轴承 (1)滚动轴承的特点:
摩擦阻力小、起动快;
效率高(=0.980.99);
润滑和维护方便、易于互换; 运转精度高; 轴承组合结构较简单; 是标准件,选用方便;
(2)滚动轴承的典型结构
有些结构可以没有内圈、外圈或保持架,但决不 能没有滚动体。
特殊结构的轴承 带轴承座的滚动轴承
带密封盖的滚动轴承
(4)齿轮齿条传动
特点与应用: 齿条相当于一个半径为无限大的齿轮,可以
变旋转运动为直线运动或相反 。
(5)内啮合圆柱齿轮传动
特点与应用: 两齿轮转向相同,重合度大,轴间距离小,
结构紧凑,效率较高,多用于轮系 。
(6)直齿圆锥齿轮传动
特点与应用: 两轴线相交,制造和安装简便,传动平稳性
较差,承载能力较低,用于速度较低(<5m/s),
以把直线运动变换为旋转运动。
3.螺旋传动的类型 (1)传力螺旋 (2)传导螺旋 (3)调整螺旋
1.3.2 轴系零部件

1.轴的功用 支承回转零件及传递运动和动力。
2.轴的分类 (1)按照承受载荷的不同,轴可分为: 心轴─只承受弯矩的轴,如火车车轮轴。
转轴─同时承受弯矩和扭矩的轴,如减速器的轴。 传动轴─只承受扭矩的轴,如汽车的传动轴。
滚动体的形状
联轴器
1.联轴器联接的两轴,只有在运动停止后经过拆卸
才能彼此分开。 分类: 刚性联轴器、弹性联轴器
2.常用联轴器
凸缘联轴器
属固定式刚性联轴器。由两个带凸缘的半 联轴器用螺栓联接而成,半联轴器用键与两轴 相联接。
用凸肩和凹槽对中
径向轴承 止推轴承 按工作表面间的摩擦状态分 非液体摩擦轴承 液体摩擦轴承 干摩擦轴承
(2)径向滑动轴承的结构形式 整体式径向滑动轴承
轴承座
轴套 紧定螺钉
优点:结构简单,制造方便,成本低廉。 缺点:滑动表面摩损后轴承间隙过大无法调整。 应用:多用于低速、轻载或间隙工作的机器中 。
对开式径向滑动轴承
8.5
11
14
19
27
32
顶宽b
6
10 13 17 22 32 38
高度h 4.0 6.0 8.0
11
14
19
25
楔角
40°
5.带传动的主要失效形式 平带和V型带传动的失效形式为打滑和疲劳破坏。
链传动
1.链传动的组成 链传动由主动链轮、从动链轮和绕在两轮
上的一条闭合链条所组成。
2.链传动的工作原理 靠链条与链轮齿之间的啮合来传递运动和动力。
实验1 机械设计结构展示与分析
1.1 实验目的
1) 了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结 构及失效形式;
2) 了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式; 3) 了解常用的润滑剂及密封装置; 4) 了解常用紧固联接件的类型。
1.2 实验器材
机械设计结构展示与分析实验室陈列的各
种装置和零部件:
(1)带传动
把原动机的运动参数、运动形式和动力参 数变换为工作机所需的运动参数、运动形式和 动力参数。
传动的分类
按其工作原理,传动可以分为机械传动、 流体传动(液压传动和气压传动)及电力传动 (交流电力及直流电力传动)。
常用的机械传动的类型:带传动,链传动, 齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,螺旋传动 。
带传动
1.带传动的工作原理
用铰制孔螺栓对中
优点: 结构简单,价格低廉,能传递较大的转矩,
但不具有位移补偿功能。
应用要求: 由于不能补偿两轴线的相对位移,也不能缓
冲减振,故只适用于两轴能严格对中、载荷平稳 的场合。即对被连接的两轴对中性要求高。
滑块联轴器 属可移式刚性联轴器。由两个具有径向通槽的
半联轴器和一个具有相互垂直凸榫的十字滑块组成。
齿轮齿条传动
齿
内啮合圆柱齿轮传动


直齿圆锥齿轮传动

斜齿圆锥齿轮传动
两轴线不平行 曲齿圆锥齿轮传动
交错轴斜齿轮传动
圆柱蜗杆传动
(1)外啮合直齿圆柱齿轮传动
特点与应用: 结构简单,两齿轮转向相反。轮齿与轴线平
行,工作时无轴向力,重合度较小,传动平稳性 较差,承载能力较低,多用于速度较低的传动, 尤其适用于变速箱的换档齿轮 。
螺柱 轴承盖 轴承座
上轴瓦 下轴瓦
优点:装拆方便,可以用减少剖分面处的垫片厚 度来调整轴承间隙。
缺点:结构复杂,制造费用较高。 应用:应用广泛。
调心式径向滑动轴承
轴承盖 轴瓦
轴承座 B
调隙式径向滑动轴承 应用:常用于一般用途的机床主轴上。
(3)轴瓦结构 整体式
整体轴套
卷制轴套结构
剖分式轴瓦 轴瓦油沟形状
弹性柱销联轴器
与弹性套柱销联轴器比较,其特点:弹性柱 销联轴器利用弹性柱销,如尼龙柱销,将两半联 轴器联接在一起,柱销形状一端为柱形,另一端 制成腰鼓形,以增大角度位移的补偿能力。
梅花形弹性联轴器
结构简单费用较低,具有良好的补偿位移和 减震能力。
离合器
1.离合器的功用与分类
功用: 可根据需要方便的使两轴接合或分离,以满足
(2)按轴线形状分——直轴、曲轴和软轴 直轴——
光轴
阶梯轴
曲轴—— 软轴——
轴承
轴承的功用 (1)支承轴及轴上零件,并保持轴的旋转精度; (2)同时减小转动的轴与支承之间的摩擦和磨损。
轴承的分类 按照按摩擦性质可分为:
轴承
滚动轴承 滑动轴承
1.滑动轴承 (1)滑动轴承的分类 按其承受载荷方向不同分
多楔带传动兼有平带传动和V带传动的优点,柔 韧性好、摩擦力大,主要用于传递大功率而结构要求 紧凑的场合。
同步带传动是一种啮合传动,具有的优点是:无 滑动,能保证固定的传动比;带的柔韧性好,所用带 轮直径可较小。
3. 带传动的特点 优点:
运转平稳、噪声小并有吸振、缓冲作用; 具有过载保护作用; 结构简单,制造,安装及维护均较方便。 缺点: 效率低(一般平带传动0.96;V带传动0.95); 外形尺寸大,带的寿命较短; 不宜用于易燃易爆场合; 不能保证准确的传动比。
机器变速、换向、空载起动、过载保护等方面的要 求。
分类: 操纵离合器 、自动离合器
2.常用联轴器
操纵式牙嵌离合器
由两个端面上有牙的半离合器组成,一个半 离合器固定在主动轴上,另一个半离合器用导键 或花键与从动轴联接,并通过操纵机构使其作轴 向移动,从而起到离合作用。
静力折断:短期过载、过大冲击。 疲劳折断:弯曲变应力的作用。
(2)齿面点蚀
齿轮啮合时,齿面间会产生脉动循环变化的接触应力。 在这种变应力的反复作用下,首先产生疲劳裂纹,最后导 致齿面金属小块剥落,形成小凹坑。这种小凹坑还会不断 增多或扩展成大凹坑,这种现象称为齿面点蚀
(3)齿面胶合
在高速重载的齿轮传动中,由于齿面压力大,相对滑 动速度高,摩擦发热而产生局部瞬时高温,如散热条件不 好,导致油膜破裂,齿面金属直接接触,发生瞬时点焊 (粘结)。当齿面相对运动时,强度较弱的齿面金属会被 撕落形成与滑动方向一致的沟痕,这就是齿面胶合现象。
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