緒

論機械基礎（少學時）（第二版）緒

論一、機械機械是機器與機構的總稱3D打印機汽車數控機床

挖掘機1．機器與機構

機器是一種用來變換或傳遞運動、能量、物料與信息的實物組合，各運動實體之間具有確定的相對運動，可以代替或減輕人們的勞動，完成有用的機械功或將其他形式的能量轉換為機械能緒

論臺

鉆緒

論緒

論

機構是具有確定相對運動的實物組合，是機器的重要組成部分塔式帶輪傳動機構緒

論鉆頭升降機構2．零件、部件與構件（1）機器是由若干個零件裝配而成的。零件是機器及各種設備中最小的制造單元（3）機器是由若干個運動單元組成，這些運動單元稱為構件。構件可以是一個零件，也可以是幾個零件的剛性組合（2）部件是機器的組成部分，是由若干個零件裝配而成的緒

論拆卸器緒

論二、運動副運動副：兩構件接觸而形成的可動連接1．低副（1）轉動副緒

論（2）移動副（3）螺旋副緒

論2．高副（1）滾動輪接觸（2）凸輪接觸（3）齒輪接觸緒

論三、機構運動簡圖機構運動簡圖：能表達機構運動的簡化圖形自卸卡車翻斗的機構運動簡圖緒

論機構運動簡圖的圖形符號舉例緒

論緒

論第1章機械傳動機械基礎（少學時）（第二版）第

1

章機械傳動§1—2鏈傳動§1—1帶傳動§1—4齒輪傳動§1—3螺旋傳動第

1

章機械傳動§1—5蝸輪蝸桿傳動§1—6輪系帶傳動是機械傳動中重要的傳動形式之一。在汽車、家用電器、辦公設備、機械工程中得到廣泛應用第

1

章機械傳動§1—1帶傳動§1—1帶傳動1．帶傳動的組成1—帶輪（主動輪）2—帶輪（從動輪）3—撓性帶一、帶傳動概述2．帶傳動的工作原理

帶傳動是依靠帶與帶輪接觸面間的摩擦力（或嚙合力）來傳遞運動和動力的拉力大的一邊稱為緊邊拉力小的一邊稱為松邊§1—1帶傳動3．帶傳動的傳動比

i機構的傳動比：機構中瞬時輸入角速度與輸出角速度的比值§1—1帶傳動4．帶傳動的類型、特點與應用§1—1帶傳動V帶傳動是由一條或數條V帶和V帶輪組成的摩擦傳動，靠V帶的兩側面與輪槽側面壓緊產生的摩擦力進行動力傳遞二、V帶傳動§1—1帶傳動（1）V帶的結構V帶由包布、頂膠、抗拉體和底膠四部分組成簾布芯結構

繩芯結構1．V帶§1—1帶傳動（2）普通V帶的橫截面尺寸1）頂寬b頂寬b：帶橫截面中梯形輪廓的最大寬度2）節寬bp帶長度和寬度均保持不變的面層稱為中性層，中性層的寬度稱為節寬bp§1—1帶傳動3）高度h高度h：梯形輪廓的高度5）楔角α楔角α：帶的兩側面所夾的銳角，其值為40°§1—1帶傳動（3）V帶的材料1）包布層：含氯丁二烯的棉、聚酯纖維織物2）頂膠和底膠：天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠和丁腈膠3）抗拉體：聚酯線繩，也有采用芳綸與鋼絲§1—1帶傳動（1）V帶輪的結構1—輪輻2—輪轂3—輪緣§1—1帶傳動2．V帶輪（2）帶輪槽角

φV帶輪的槽角φ取32°、34°、36°、38°小V帶輪輪槽角小，大V帶輪的輪槽角大（3）V帶輪的基準直徑

ddV帶輪的基準直徑dd：帶輪上與所配V帶的節寬bp相對應處的直徑§1—1帶傳動（4）V帶輪的典型結構1）實心式V帶輪2）腹板式V帶輪§1—1帶傳動3）孔板式V帶輪4）輪輻式V帶輪§1—1帶傳動（5）V帶輪材料（1）普通V帶輪通常用灰鑄鐵制造（2）帶速較高時可采用鑄鋼（3）功率較小的傳動可采用鑄造鋁合金或工程塑料§1—1帶傳動3．V帶傳動的主要參數（1）V帶傳動的傳動比

i

§1—1帶傳動（2）小帶輪的包角α1小V帶輪的包角α1≥120°（3）中心距a中心距a：兩帶輪中心連線的長度兩帶輪中心距一般在0.7～2倍的（dd1+dd2）范圍內§1—1帶傳動（4）帶速

v帶速v一般取5～25m/s

帶速太低，所需圓周力大，容易引起打滑；帶速太高，離心力又會使帶與帶輪間的壓緊程度減小，傳動能力降低（5）V帶的根數

Z

根數越多，傳遞功率越大。但為使各V帶受力均勻，V帶的根數不宜過多V帶的根數通常應小于7§1—1帶傳動4．普通V帶傳動的應用特點（1）普通V帶傳動的優點1）結構簡單，制造、安裝精度要求不高，使用維護方便，適用于兩軸中心距較大的場合2）傳動平穩，噪聲低，有緩沖吸振作用3）過載時，傳動帶會在帶輪上打滑，可以防止零件的損壞，起安全保護作用§1—1帶傳動（2）普通V帶傳動的缺點1）不能保證準確的傳動比2）外廓尺寸大，傳動效率低§1—1帶傳動5．V帶傳動的安裝維護（1）安裝V帶時，應縮小中心距后將帶套入，再慢慢調整中心距使帶達到合適的張緊程度。用大拇指能將帶按下15mm左右，則張緊程度合適§1—1帶傳動（2）兩帶輪的軸線應相互平行，兩帶輪輪槽的對稱平面應重合，其偏角誤差應小于20′理想位置

允許位置§1—1帶傳動（3）V帶在輪槽中應有正確的位置正確

錯誤錯誤§1—1帶傳動（4）V帶在使用過程中應定期檢查并及時調整。不同類型、不同新舊的V帶不能同組使用（5）應給帶傳動裝置加裝防護罩（6）普通V帶的使用溫度宜在50℃以下。（7）安裝V帶時切忌用工具硬撬§1—1帶傳動6．V帶傳動的張緊裝置（1）調整中心距1）轉動調節螺釘，可使電動機移動2）轉動調節螺母，可使擺架繞小軸轉動§1—1帶傳動3）靠電動機及擺架的重力使電動機繞小軸擺動（2）張緊輪

張緊輪應置于松邊內側且靠近大帶輪處§1—1帶傳動知識鏈接窄V帶傳動（1）楔角α為40°，

相對高度約為0.9（2）頂面呈弧形，兩側

面呈凹形（3）彎曲后側面變直，與輪槽更好貼合（4）傳動能力大、效率高、結構緊湊、壽命長§1—1帶傳動同步帶傳動通過傳動帶內表面上等距分布的橫向齒與帶輪上的相應齒槽嚙合來傳遞運動§1—1帶傳動三、同步帶傳動（1）同步帶工作面上帶有齒，用鋼絲繩或玻璃纖維繩作抗拉體，以聚氨酯或橡膠作為基體,外層覆以齒布（高耐磨織物）同步帶§1—1帶傳動1．同步帶（2）同步帶有單面帶（單面有齒）和雙面帶（雙面有齒）兩種類型。雙面帶有對稱齒（DA）和交錯齒（DB）§1—1帶傳動同步帶齒形（1）同步帶輪有梯形齒同步帶輪和圓弧齒同步帶輪§1—1帶傳動2．同步帶輪（3）同步帶輪常用材料鋁合金、鋼、鑄鐵、不銹鋼、尼龍、銅、橡膠、POM聚甲醛塑料（賽鋼），其中45鋼、鋁合金最常見（2）帶輪分為有擋圈和無擋圈兩種§1—1帶傳動（1）具有恒定的傳動比，用于精密傳動設備（2）傳動平穩，具有緩沖、減振能力，噪聲低（3）傳動效率可達0.98，節能效果明顯（4）傳動比范圍大，一般可達1∶10，線速度可達50m/s，具有較大的功率傳遞范圍，可從幾瓦到幾百千瓦（5）傳動機構比較簡單，維護保養方便，維護費用低（6）結構緊湊，適宜于多軸傳動（7）不需潤滑，無污染，可在不允許有污染和惡劣環境下工作§1—1帶傳動3．同步帶傳動的特點及應用§1—2鏈傳動第

1

章機械傳動

鏈傳動主要用于傳遞運動和動力，也可用于物料輸送。傳動鏈主要有套筒滾子鏈和齒形鏈，使用最廣泛的是套筒滾子鏈§1—2鏈傳動

鏈輪上制有特殊齒形的齒，通過鏈輪輪齒與鏈條的嚙合來傳遞運動和動力一、鏈傳動概述1．鏈傳動及其傳動比z1n1＝z2n2n1、n2——主、從動鏈輪的轉速，r/minz1、z2——主、從動鏈輪的齒數§1—2鏈傳動（1）優點1）能保證準確的平均傳動比2）傳動功率大3）傳動效率高，一般可達0.95～0.984）可用于兩軸中心距較大的場合5）能在低速、重載和高溫條件下，以及粉塵、淋水、淋油等不良環境中工作6）作用在軸和軸承上的力小2．鏈傳動的應用特點§1—2鏈傳動（2）缺點（1）瞬時傳動比變化，瞬時鏈速度不是常數，會產生動載荷和沖擊，不宜用于要求精密傳動的機械上（2）鏈條磨損后，鏈條節距變大，鏈條容易脫落（3）工作時有噪聲（4）對安裝和維護要求較高（5）無過載保護作用§1—2鏈傳動單排鏈

雙排鏈

三排鏈

二、套筒滾子鏈與鏈輪1．套筒滾子鏈§1—2鏈傳動（1）套筒滾子鏈的結構1）銷軸與外鏈板、套筒與內鏈板間是過盈配合2）銷軸與套筒、滾子與套筒間是間隙配合3）滾子與鏈輪相對滾動單排滾子鏈1—內鏈板2—外鏈板3—銷軸4—套筒5—滾子§1—2鏈傳動雙排滾子鏈§1—2鏈傳動（2）滾子鏈的主要參數1）節距節距：鏈條相鄰兩銷軸中心線之間的距離2）節數鏈條的節數：每一根鏈條節的總數3）鏈條速度鏈條速度不宜過大，一般不大于15m/s§1—2鏈傳動單排

雙排

三排2．套筒滾子鏈鏈輪§1—2鏈傳動（1）齒形一般由三段圓弧組成（2）小鏈輪齒數一般應大于17，大鏈輪齒數一般應小于120（3）鏈輪材料可采用灰鑄鐵、低碳鋼、中碳鋼、低碳合金鋼、中碳合金鋼等。齒面一般都經過熱處理§1—2鏈傳動（1）鏈的松緊度要適宜（2）鏈輪裝在軸上應沒有擺動和歪斜（3）鏈輪齒面磨損到一定程度后應及時翻面使用。鏈輪磨損嚴重后，應同時更換新鏈和新鏈輪（4）拆去鏈節必須為偶數。鎖緊片的開口應朝著運動的相反方向（5）應及時加注潤滑油3．鏈傳動的維護保養§1—2鏈傳動齒形鏈傳動知識鏈接（1）齒形鏈由齒鏈板和導板交替疊加，用鉸鏈連接（2）平穩性好、傳動速度快、噪聲較小、承受沖擊性能較好（3）結構復雜、裝拆困難、質量較大、易磨損、成本較高（4）主要用在高速、重載、低噪聲、大中心距的場合§1—2鏈傳動§1—3螺旋傳動第

1

章機械傳動螺旋傳動將主動件的回轉運動轉變為從動件的直線運動旋轉固定手柄9，通過固定絲桿8與固定座7之間的螺旋傳動使絲桿上移，將桌虎鉗夾緊在桌面上旋轉夾緊手柄1，使夾緊螺桿2旋轉，通過螺旋傳動使活動鉗身5向左移動，從而夾緊工件§1—3螺旋傳動圓柱面上一動點繞圓柱軸線作等速轉動的同時，又沿圓柱母線作等速直線運動，形成的復合運動軌跡一、螺紋的形成1．螺旋線§1—3螺旋傳動左旋螺旋線看見部分自右向左升高右旋螺旋線可見部分自左向右升高2．螺旋線的旋向§1—3螺旋傳動某一平面圖形沿圓柱（或圓錐）表面上的螺旋線運動，形成的具有相同斷面的連續凸起和溝槽稱為螺紋3．螺紋的形成§1—3螺旋傳動內螺紋：在圓柱（或圓錐）內表面上形成的螺紋外螺紋：在圓柱（或圓錐）外表面上形成的螺紋§1—3螺旋傳動1．螺紋大徑螺紋大徑：與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑，外螺紋大徑用d表示，內螺紋大徑用D表示二、螺紋的主要幾何參數§1—3螺旋傳動2．螺紋小徑螺紋小徑：與外螺紋牙底或內螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑，外螺紋小徑用d1表示，內螺紋小徑用D1表示§1—3螺旋傳動3．螺紋中徑螺紋中徑：一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。外螺紋中徑用d2表示，內螺紋中徑用D2表示4．公稱直徑公稱直徑：代表螺紋規格大小的直徑。除管螺紋外，公稱直徑是指螺紋的大徑§1—3螺旋傳動5．螺紋的線數沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋§1—3螺旋傳動6．螺距螺距：螺紋相鄰兩牙之間兩對應點的軸向距離，用P表示7．導程導程：同一條螺旋線上相鄰兩牙之間兩對應點的軸向距離，用Ph表示導程Ph=螺距P§1—3螺旋傳動8．旋向右旋螺桿旋入螺孔時沿順時針旋轉；左旋螺桿旋入螺孔時沿逆時針旋轉（1）螺紋旋判別方法一當螺紋軸線豎直放置時，右旋螺紋的可見部分自左向右升高，左旋螺紋的可見部分則自右向左升高§1—3螺旋傳動（1）螺紋旋判別方法二1）伸出右手（或左手），手心對著自己，把螺紋放在手心上2）四指的指向與螺紋軸線方向相同3）右旋螺紋的旋向和右手大拇指的指向相同，左旋螺紋的旋向和左手大拇指的指向相同§1—3螺旋傳動9．螺紋升角

螺紋升角是指在螺紋中徑的圓柱面上，螺紋的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角，用φ表示§1—3螺旋傳動10．牙型角與牙側角

在螺紋牙型上，兩相鄰牙側間的夾角稱為牙型角，用α表示

在螺紋牙型上，一個牙側與垂直于螺紋軸線的平面間的夾緊稱為牙側角，用β1或β2表示§1—3螺旋傳動三、螺紋的種類常見螺紋的種類、特征代號和牙型§1—3螺旋傳動§1—3螺旋傳動

普通螺紋的牙型角為60°，分為粗牙普通螺紋和細牙普通螺紋1．普通螺紋一般連接多用粗牙普通螺紋細牙普通螺紋用于薄壁零件或使用粗牙對強度有較大影響的零件，也常用于受沖擊、振動或交變載荷情況下的連接和微調裝置的調整機構§1—3螺旋傳動2．管螺紋1）非密封管螺紋2）密封的管螺紋非密封管螺紋的內螺紋和外螺紋都是圓柱螺紋包括兩種形式：圓錐內螺紋與圓錐外螺紋連接圓柱內螺紋與圓錐外螺紋連接管螺紋用于管路的連接§1—3螺旋傳動3．傳動螺紋（1）梯形螺紋梯形螺紋的牙型為等腰梯形，牙型角為30°梯形螺紋牙根強度高，螺旋副對中性好，加工工藝性好§1—3螺旋傳動（2）鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋工作面的牙側角為3°，非工作面的牙側角為30°（3）矩形螺紋矩形螺紋牙型為正方形，牙厚等于螺距的1/2§1—3螺旋傳動

單動螺旋傳動是指螺栓或螺母有一件不動，另一件既旋轉又移動四、普通螺旋傳動的形式1．單動螺旋傳動

螺桿作回轉運動的同時做上、下運動（1）螺母固定不動，螺桿回轉并作直線運動§1—3螺旋傳動（2）螺桿固定不動，螺母回轉并作直線運動

螺桿連接在底座上固定不動，螺母回轉并作上升或下降的直線移動§1—3螺旋傳動2．雙動螺旋傳動雙動螺旋傳動是指螺桿和螺母都做運動的螺旋傳動1）螺桿回轉，螺母作直線運動轉動手柄，螺桿與手柄一起旋轉，使活動鉗身（螺母）作橫向往復運動§1—3螺旋傳動2）螺母回轉，螺桿作直線運動螺母作回轉運動，螺桿帶動觀察鏡向上或向下移動§1—3螺旋傳動（1）左旋螺紋用左手判斷，右旋螺紋用右手判斷（2）彎曲四指，指向與螺桿或螺母回轉方向相同（3）大拇指與螺桿軸線方向一致（4）若為單動，大拇指的指向即為螺桿或螺母的運動方向；若為雙動，則與大拇指指向相反的方向即為螺桿或螺母的運動方向五、普通螺旋傳動運動方向的判定1．判別方法§1—3螺旋傳動（1）單動螺旋傳動

螺桿相對固定鉗身回轉并做直線運動，屬于單動螺旋傳動。螺紋的旋向為右旋，用右手法則判別。當螺桿順時針旋轉時，螺桿向右運動2．應用舉例§1—3螺旋傳動（2）雙動螺旋傳動

絲杠作旋轉運動，溜板沿導軌作直線運動。屬于螺桿回轉，螺母作直線運動的雙動螺旋傳動，用右手法則判別。螺桿順時針旋轉時，開合螺母向拇指反方向運動，即向左移動§1—3螺旋傳動L=NPhL——螺桿（螺母）移動距離，mm；

N——回轉周數，r；

Ph——螺紋導程，mm六、普通螺旋傳動直線移動距離的計算§1—3螺旋傳動例

已知左旋雙線螺桿的螺距為8mm，若螺桿按圖示方向回轉兩周，螺母移動多少距離？方向如何？解：L=NPh=NPn

=2×8×2=32

mm

用左手法則，四指與螺桿轉向相同。螺桿回轉，螺母移動，屬雙動螺旋傳動。大拇指反方向為螺母移動方向。螺母向右移動§1—3螺旋傳動滾珠螺旋傳動當螺桿或螺母轉動時，滾動體在螺紋滾道內滾動，螺桿與螺母間為滾動摩擦優點：摩擦阻力小、摩擦損失小、傳動效率高、

傳遞運動平穩、運動靈敏缺點：結構復雜、外形尺寸較大、制造技術要求

高，成本較高知識鏈接§1—3螺旋傳動

齒輪傳動是利用齒輪副來傳遞運動和（或）動力的一種機械傳動，可以用來傳遞空間任意兩軸間的運動，而且傳動準確可靠，效率高第

1

章機械傳動§1—4齒輪傳動（1）兩軸平行一、齒輪傳動概述1．齒輪傳動的常用類型§1—4齒輪傳動§1—4齒輪傳動（2）兩軸不平行§1—4齒輪傳動n1z1=n2z2齒輪傳動的傳動比：n1、n2——主、從動齒輪的轉速，r/minz1、z2——主、從動齒輪的齒數2．齒輪傳動的傳動比§1—4齒輪傳動1）能保證瞬時傳動比恒定，工作可靠性高，傳遞運動準確2）傳遞功率和圓周速度范圍較寬，傳遞功率可高達5×104kW，圓周速度可達300m/s3）結構緊湊，可實現較大的傳動比4）傳動效率高，使用壽命長，維護簡便（1）優點3．齒輪傳動的應用特點§1—4齒輪傳動1）運轉過程中有振動、沖擊和噪聲2）對齒輪的安裝要求較高3）不能實現無級變速4）不適用于中心距較大的場合（2）缺點§1—4齒輪傳動1．漸開線齒廓二、外嚙合直齒圓柱齒輪傳動（1）漸開線動直線AB沿一固定圓作純滾動，此動直線AB上任意一點K的運動軌跡CD稱為該圓的漸開線§1—4齒輪傳動（2）漸開線齒廓的嚙合特性1）能保證瞬時傳動比的恒定，保證了傳動的平穩性，減小了振動和沖擊2）即使兩輪的實際中心距與設計的中心距稍有改變，其瞬時傳動比仍能保持不變§1—4齒輪傳動2．漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱§1—4齒輪傳動§1—4齒輪傳動（1）壓力角壓力角：齒廓上某點所受正壓力方向（即齒廓上該點法向）與速度方向線之間所夾的銳角3．漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數分度圓上的壓力角α=20°§1—4齒輪傳動（2）齒數

z齒數z：一個齒輪的輪齒總數（3）模數

mm＝p/π模數：齒距p除以圓周率π所得的商m的單位為mm§1—4齒輪傳動4．外嚙合標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算§1—4齒輪傳動§1—4齒輪傳動例

一對標準直齒圓柱齒輪，z1=20，z2=32，m=10。試計算d、da、df、s、db和a解§1—4齒輪傳動5．漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件（1）兩齒輪的模數必須相等，即m1=m2（2）兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等，即α1=α2§1—4齒輪傳動內嚙合直齒圓柱齒輪三、其他齒輪傳動簡介1．內嚙合直齒圓柱齒輪傳動§1—4齒輪傳動內嚙合直齒圓柱齒輪的特點：（1）齒頂圓＜分度圓，

齒根圓＞分度圓（2）齒廓是內凹的，齒

厚和齒槽寬分別對

應于外嚙合齒輪的

齒槽寬和齒厚（3）齒頂圓必須大于基圓§1—4齒輪傳動

當要求齒輪傳動軸平行，回轉方向一致，且傳動結構緊湊時，可采用內嚙合直齒圓柱齒輪傳動§1—4齒輪傳動齒輪齒條傳動可以將齒輪的回轉運動轉換為齒條的往復直線運動，或將齒條的往復直線運動轉換為齒輪的回轉運動齒條就像一個直徑無限大的齒輪2．齒輪齒條傳動§1—4齒輪傳動（1）齒條的齒廓是直線，壓力角為20°（2）齒條上各齒的同側齒廓互相平行§1—4齒輪傳動（1）斜齒圓柱齒輪的形成

漸開線直齒圓柱齒輪的齒廓是發生面在基圓柱上作純滾動時，面上任意一條與基圓柱母線NN′平行的直線KK′的運動軌跡3．斜齒圓柱齒輪傳動§1—4齒輪傳動斜齒圓柱齒輪的齒廓發生面上的直線KK′不是與基圓柱母線NN′平行，而是成一個夾角βb直線KK′所形成的一個螺旋形的漸開線曲面稱為漸開線螺旋面。βb稱為基圓柱上的螺旋角§1—4齒輪傳動（2）斜齒圓柱齒輪的主要參數1）斜齒圓柱齒輪的螺旋角斜齒圓柱齒輪的螺旋角：分度圓柱面與齒廓相交的螺旋線的螺旋角，用β表示β越大，輪齒傾斜程度越大，因而傳動平穩性越好，但軸向力也越大§1—4齒輪傳動2）模數Pn＝Ptcosβmn＝mtcosβ斜齒圓柱齒輪的法向模數為標準值3）壓力角壓力角取標準值，即αn=20°§1—4齒輪傳動4）旋向將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋§1—4齒輪傳動（3）斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件1）兩齒輪法向模數相等，即：mn1=mn2=m2）兩齒輪法向壓力角相等，即：αn1=αn2=α3）兩齒輪螺旋角相等、旋向相反，即：β1=－β2§1—4齒輪傳動（4）斜齒圓柱齒輪傳動的嚙合性能1）同時嚙合的輪齒數量多，重合度大，承載能力高2）輪齒上的載荷逐漸增加，又逐漸卸掉。承載和卸載平穩，沖擊、振動和噪聲小3）產生軸向力，增大了摩擦損失§1—4齒輪傳動直齒錐齒輪用于兩軸相交時的傳動，大端參數為標準值直齒錐齒輪傳動正確嚙合的條件：（1）兩齒輪的大端模數相等，m1=m2=m（2）兩齒輪的壓力角相等，α1=α2=α4．直齒錐齒輪傳動§1—4齒輪傳動（1）齒輪軸圓柱齒輪

錐齒輪四、齒輪的結構、材料和潤滑1．齒輪的結構§1—4齒輪傳動（2）實體式齒輪圓柱齒輪

錐齒輪§1—4齒輪傳動（３）腹板式齒輪圓柱齒輪

錐齒輪§1—4齒輪傳動（4）輪輻式齒輪§1—4齒輪傳動1）齒面具有足夠的硬度和耐磨性2）齒心具有足夠的韌性3）具有良好的冷、熱加工的工藝性（1）對齒輪材料的基本要求2．齒輪常用材料及熱處理§1—4齒輪傳動1）常用材料為優質碳素結構鋼、合金結構鋼、鑄鋼、鑄鐵和非金屬材料2）齒輪結構尺寸較大時用鑄鋼3）開式低速傳動齒輪用灰鑄鐵或球墨鑄鐵4）低速重載齒輪選用綜合性能較好的鋼材5）高速齒輪選用齒面硬度高的材料6）受沖擊載荷的齒輪選用韌性好的材料7）高速、輕載而又要求低噪聲的齒輪傳動，用非金屬材料、如夾布膠木、尼龍（2）常用的齒輪材料§1—4齒輪傳動主要有表面淬火、滲碳淬火、滲氮、調質、正火等（3）鋼制齒輪的熱處理方法§1—4齒輪傳動3．齒輪傳動的潤滑（1）開式齒輪傳動的潤滑采用人工定期潤滑，可采用油潤滑或脂潤滑§1—4齒輪傳動油池潤滑

噴油潤滑（2）閉式齒輪傳動的潤滑1）v＜12m/s時，多采用油池潤滑2）v＞12m/s時，應采用噴油潤滑§1—4齒輪傳動

蝸輪蝸桿傳動主要用于傳遞空間垂直交錯兩軸間的運動和動力

蝸輪蝸桿傳動傳動比大、結構緊湊第

1

章機械傳動§1—5蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動是用來傳遞空間互相垂直而不相交的兩軸間的運動或動力的傳動機構一、蝸輪蝸桿傳動概述§1—5蝸輪蝸桿傳動（1）只有一個或幾個螺旋齒的斜齒輪就是蝸桿（3）阿基米德蝸桿的軸向齒廓是直線，法向齒廓為漸開線（2）蝸桿的類型很多，如阿基米德蝸桿、法向直廓蝸桿、漸開線蝸桿、錐面包絡圓柱蝸桿和圓弧圓柱蝸桿1．蝸桿§1—5蝸輪蝸桿傳動（1）與蝸桿組成交錯軸齒輪副且輪齒沿著齒寬方向呈內凹弧形的斜齒輪稱為蝸輪（2）蝸輪一般在滾齒機上用與蝸桿形狀和參數相同的滾刀或飛刀加工而成2．蝸輪§1—5蝸輪蝸桿傳動（1）結構緊湊，工作平穩（2）無噪聲、沖擊和振動?。?）能得到很大的單級傳動比（4）可實現自鎖3．蝸輪蝸桿傳動的特點§1—5蝸輪蝸桿傳動中平面：通過蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面二、蝸輪蝸桿傳動的主要參數§1—5蝸輪蝸桿傳動1．模數m蝸桿的軸向模數mx1和蝸輪的端面模數mt2相等，且為標準值mx1＝mt2＝m蝸桿的軸向壓力角αx1和蝸輪的端面壓力角αt2相等，且為標準值αx1＝αt2＝α＝20°2．壓力角α§1—5蝸輪蝸桿傳動3．蝸桿頭數z1和蝸輪齒數z2蝸桿頭數z1=1、2、4、6蝸輪齒數z2＝29～804．蝸輪蝸桿傳動的傳動比in1——蝸桿轉速n2——蝸輪轉速z1——蝸桿頭數z2——蝸輪齒數5．蝸桿蝸輪的旋向蝸桿有左旋和右旋，蝸輪也有左旋和右旋§1—5蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪回轉方向的判定1．判斷蝸桿或蝸輪齒的旋向右旋蝸輪

左旋蝸輪右手定則：手心對著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向，若齒向與右手拇指指向一致，則為右旋，反之為左旋右旋蝸桿

左旋蝸桿

§1—5蝸輪蝸桿傳動2．判斷蝸輪的回轉方向左、右手定則：左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，四指彎曲與蝸桿的回轉方向相同，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點的線速度方向§1—5蝸輪蝸桿傳動（1）蝸桿結構四、蝸輪蝸桿的結構、材料及潤滑1．蝸輪蝸桿的結構§1—5蝸輪蝸桿傳動（2）蝸輪結構鑄造連接

過盈配合連接

螺栓連接§1—5蝸輪蝸桿傳動

高速、重載時用15Cr、20Cr并滲碳淬火，或45鋼、40Cr淬火；低速、輕載時用45鋼并調質處理蝸輪的輪齒常用鑄造錫青銅、鑄造鋁青銅和灰鑄鐵等，輪芯可采用灰鑄鐵或45鋼等（1）蝸桿材料（2）蝸輪的材料2．蝸輪蝸桿傳動的常用材料§1—5蝸輪蝸桿傳動

蝸輪蝸桿傳動的潤滑方式主要有油池潤滑和噴油潤滑（1）潤滑的主要目的潤滑的主要目的是減摩與散熱，以提高蝸輪蝸桿傳動的效率，防止膠合及減少磨損（２）蝸輪蝸桿傳動的潤滑方式3．蝸輪蝸桿傳動的潤滑§1—5蝸輪蝸桿傳動

為滿足機器的功能要求和實際工作需要，所采用的多對相互嚙合齒輪組成的傳動系統稱為輪系三級齒輪減速器第

1

章機械傳動§1—6輪

系一、輪系的分類1．定軸輪系

輪系運轉時，各齒輪的幾何軸線位置均相對固定不變§1—6輪

系2．周轉輪系輪系運轉時，至少有一個齒輪的幾何軸線的位置是不固定的，并且繞另一個齒輪的固定軸線轉動行星輪系差動輪系1—內齒輪2—行星輪3—外齒輪§1—6輪

系行星輪系差動輪系1—內齒輪2—行星輪3—外齒輪行星輪系：有一個中心輪的轉速為零的周轉輪系差動輪系：中心輪的轉速都不為零的周轉輪系§1—6輪

系3．混合輪系混合輪系：既有定軸輪系又有行星輪系的輪系§1—6輪

系知識鏈接齒輪在軸上的固定方式§1—6輪

系二、輪系的應用特點1．可獲得很大的傳動比§1—6輪

系2．可做較遠距離的傳動§1—6輪

系3．可以方便地實現變速要求§1—6輪

系4．可以方便地實現變向要求§1—6輪

系

若外嚙合齒輪的對數是偶數，則首輪與末輪的轉向相同；若為奇數，則轉向相反三、定軸輪系中各輪轉向的判斷§1—6輪

系若輪系中含有錐齒輪、蝸輪蝸桿或齒輪齒條時，只能用標注箭頭的方法判斷旋向§1—6輪

系1．傳動路線分析運動和動力由軸Ⅰ經軸Ⅱ傳到軸Ⅲ四、定軸輪系的傳動比§1—6輪

系例

分析輪系的傳動路線，并判斷軸Ⅵ的旋向解§1—6輪

系該輪系中含有錐齒輪，所以用標注箭頭的方法判斷軸Ⅵ的旋向§1—6輪

系2．傳動比計算定軸輪系總傳動比：§1—6輪

系例

已知各齒輪齒數及n1轉向，求i19，并判定軸Ⅵ轉向解i19為正值，表明首輪與末端的轉向相同§1—6輪

系例

z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28。分析傳動路線，求傳動比i17，判定轉向解（1）分析該傳動路線§1—6輪

系（2）計算傳動比i17結果為負值，說明從動輪7與主動輪1轉向相反§1—6輪

系第

1

章機械傳動第2章

常用機構機械基礎（少學時）（第二版）§2—2凸輪機構§2—1平面連桿機構§2—3間歇運動機構§2—4變速與換向機構第

2

章

常用機構平面連桿機構：由一些剛性構件用轉動副或移動副相互連接而成，在同一平面或相互平行的平面內運動的機構第

2

章

常用機構§2—1平面連桿機構平面連桿機構構件的形狀多種多樣，不一定為桿狀，但從運動原理來看，均可用等效的桿狀構件替代§2—1平面連桿機構四桿機構：具有四個構件（包括機架）的機構平面鉸鏈四桿機構（鉸鏈四桿機構）：構件間以四個轉動副相連的平面四桿機構一、鉸鏈四桿機構的組成§2—1平面連桿機構1．機架：固定不動的構件42．連桿：不與機架直接相連

的的構件24．曲柄：能繞固定軸做整周旋轉運動的連架桿3．連架桿：與機架相連的構件1、35．搖桿：能繞固定軸在一定角度（小于180°）范圍內擺動的連架桿§2—1平面連桿機構二、鉸鏈四桿機構的類型1．曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構：鉸鏈四桿機構的兩個連架桿中，其中一個是曲柄，另一個是搖桿§2—1平面連桿機構電動機帶動主動曲柄AB回轉時，從動搖桿CD做往復擺動，利用搖桿的延長部分實現刮水動作汽車刮水器§2—1平面連桿機構2．雙曲柄機構雙曲柄機構：鉸鏈四桿機構中兩連架桿均為曲柄（1）不等長雙曲柄機構不等長雙曲柄機構：兩曲柄長度不等的雙曲柄機構通常主動曲柄做等速轉動，從動曲柄做變速轉動§2—1平面連桿機構主動曲柄AB做勻速轉動，從動曲柄CD作變速轉動，通過構件CE使篩子產生變速直線運動慣性篩§2—1平面連桿機構（2）平行雙曲柄機構平行雙曲柄機構：連桿與機架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉向相同的雙曲柄機構§2—1平面連桿機構托盤天平由兩組對邊等長的桿組成，A、D為固定點，CB與C′B′始終保持鉛垂位置托盤天平§2—1平面連桿機構3．雙搖桿機構雙搖桿機構：兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機構雙搖桿機構飛機起落架機構1—主動搖桿2—連桿3—機輪4—從動搖桿5—機翼§2—1平面連桿機構曲柄滑塊機構：具有一個曲柄和一個滑塊的平面四桿機構三、鉸鏈四桿機構的演化1．曲柄滑塊機構§2—1平面連桿機構內燃機活塞承受燃氣壓力在氣缸內作直線運動，通過連桿轉換成曲軸的旋轉運動，并由曲軸對外輸出動力§2—1平面連桿機構導桿機構是通過取曲柄滑塊機構的不同構件作為機架而獲得的曲柄滑塊機構

轉動導桿機構構件1對滑塊4起導向作用，稱為導桿2．導桿機構§2—1平面連桿機構（1）轉動導桿機構l3＞l2，桿3和導桿1均能做整周旋轉運動（2）擺動導桿機構l3＜l2，桿3做整周轉動，導桿1做往復擺動§2—1平面連桿機構牛頭刨床主運動機構主動件BC（曲柄）作等速回轉，從動件導桿AC作往復擺動，帶動滑枕做往復直線運動§2—1平面連桿機構若將曲柄滑塊機構中的滑塊固定不動，就得到固定滑塊機構

滑塊3作為機架固定不動，BC作為曲柄繞C點轉動，導桿AC做往復移動3．固定滑塊機構§2—1平面連桿機構手壓抽水機1—手柄（連桿）2—曲柄3—唧筒（滑塊）4—導桿扳動手柄1，使活塞桿4（導桿）在唧筒3（活塞）內上下移動§2—1平面連桿機構將曲柄滑塊機構的連桿BC作為機架，滑塊只能繞C點擺動，就得到了曲柄搖塊機構4．曲柄搖塊機構§2—1平面連桿機構吊車升降機構

液壓缸的缸體相當于搖塊，活塞桿相當于搖桿。當液壓油推動活塞桿向上移動時，使起重臂AB繞B點旋轉，吊鉤上升，吊起重物§2—1平面連桿機構（1）最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和（2）連架桿和機架中必有一桿是最短桿四、鉸鏈四桿機構的基本性質1．曲柄存在的條件§2—1平面連桿機構（1）曲柄搖桿機構連架桿之一為最短桿LAD+LAB≤LBC+LCD§2—1平面連桿機構（2）雙曲柄機構LAD+LAB≤LBC+LCD機架為最短桿§2—1平面連桿機構（3）雙搖桿機構LAD+LAB≤LBC+LCD連桿為最短桿LAD+LAB＞LBC+LCD不論哪個桿為機架，都無曲柄存在§2—1平面連桿機構2．急回特性

§2—1平面連桿機構（1）曲柄搖桿機構的死點位置死點位置：搖桿CD為主動件，當搖桿擺動到極限位置C1D或C2D時，連桿BC與從動曲柄AB共線3．死點位置§2—1平面連桿機構（2）曲柄滑塊機構的死點位置死點位置：當以滑塊為主動件時，如果連桿與從動曲柄共線，則機構同樣處于死點位置§2—1平面連桿機構內燃機上的飛輪死點位置將使機構的從動件出現卡死或運動不確定現象在曲柄上安裝了一個飛輪，以增加曲柄的慣性，從而克服死點位置§2—1平面連桿機構利用了死點的自鎖性折疊桌腿的收放機構飛機起落架機構§2—1平面連桿機構

當凸輪1回轉時，其輪廓迫使推桿2往復擺動，從而使閥桿4往復移動1—凸輪2—推桿3—彈簧4—閥桿第

2

章

常用機構§2—2凸輪機構凸輪機構是由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成的高副機構一、凸輪機構概述1．凸輪機構的組成及應用盤形凸輪

移動凸輪§2—2凸輪機構（1）優點

結構簡單緊湊，工作可靠，設計適當的凸輪輪廓曲線可使從動件獲得任意預期的運動規律（2）缺點凸輪與從動件（桿或滾子）之間以點或線接觸，不便于潤滑，易磨損，只適用于傳力不大的場合2．凸輪機構的特點§2—2凸輪機構1．盤形凸輪2．移動凸輪從動件做往復直線運動或往返擺動從動件可做往復直線運動或往返擺動二、凸輪的類型§2—2凸輪機構3．圓柱凸輪4．端面圓柱凸輪從動件做直線移動或擺動從動件移動或擺動§2—2凸輪機構三、從動件端部形狀1．尖頂從動件2．滾子從動件能準確實現任意的運動規律，構造最簡單，但易磨損凸輪與從動件為滾子接觸，利于潤滑§2—2凸輪機構3．平底從動件4．曲面從動件

易于形成楔形油膜，潤滑較好

可避免因安裝位置偏斜或不對中而造成的表面應力過大和磨損增大§2—2凸輪機構凸輪回轉時，從動件作“升—?！怠！钡倪\動循環四、凸輪機構工作過程1．升2．停3．降4．?！?—2凸輪機構從動件位移曲線五、從動件常用的運動規律§2—2凸輪機構1．等速運動規律從動件由靜止開始，然后以速度v上升運動，會產生一次突然沖擊；從動件上升到最高點立即轉為下降運動，會再次產生強烈沖擊§2—2凸輪機構2．等加速、等減速運動規律凸輪順時針轉動時，從動件等加速上升（h/2）后變為等減速運動上升（h/2），到達全升程最高點時上升的速度為零，而后轉入回程§2—2凸輪機構知識鏈接凸輪常用材料

在低速、中小載荷等一般場合下，凸輪材料常采用45鋼、40Cr，并進行表面淬火（硬度為40～50HRC）。也可采用15鋼、20Cr、20CrMnTi，并進行滲碳淬火（硬度為56～62HRC）§2—2凸輪機構第

2

章

常用機構§2—3間歇運動機構一、棘輪機構

主動搖桿逆時針擺動時，驅動棘爪使棘輪轉動；主動搖桿順時針擺動時，止回棘爪阻止棘輪轉動1．棘輪機構的組成和工作原理§2—3間歇運動機構2．常見棘輪機構1）單動式棘輪機構

主動件朝某一方向擺動時，推動棘輪轉動；反向擺動則無法驅動棘輪轉動（1）外嚙合齒式棘輪機構§2—3間歇運動機構2）雙動式棘輪機構直棘爪

鉤頭棘爪主動件往復擺動，兩棘爪交替帶動棘輪朝同一方向作間歇運動3）可變向棘輪機構如果將棘爪翻轉，則棘輪反向轉動§2—3間歇運動機構（2）內嚙合棘輪機構主動輪逆時針轉動時，棘爪推動棘輪轉動；主動輪順時針轉動時，棘爪在棘輪上滑過1—彈簧2—棘輪

3—棘爪4—主動輪§2—3間歇運動機構3．棘輪機構的應用實例（1）牛頭刨床工作臺的間歇移動機構§2—3間歇運動機構（2）自行車上的飛輪機構

當鏈條帶動鏈輪轉動時，棘齒通過棘爪帶動后軸轉動，驅動自行車前行；當腳不蹬踏板時，鏈輪不動，棘爪在棘輪齒背上滑過§2—3間歇運動機構二、槽輪機構1．槽輪機構的組成和工作原理圓銷3未進入徑向槽時，槽輪的內凹鎖止弧被撥盤1的外凸鎖止弧卡住，槽輪不動。圓銷3進入槽輪徑向槽后，鎖止弧松開。槽輪受圓銷3驅使而轉動1—主動撥盤2—從動槽輪3—圓銷§2—3間歇運動機構2．槽輪機構的常見類型及特點（1）單圓銷外槽輪機構

主動撥盤每回轉一周，圓銷撥動槽輪運動一次，且槽輪與主動撥盤的轉向相反。槽輪靜止不動的時間很長§2—3間歇運動機構（2）雙圓銷外槽輪機構

主動撥盤每回轉一周，槽輪運動兩次，槽輪與主動撥盤的轉向相反§2—3間歇運動機構（3）內嚙合槽輪機構

主動撥盤勻速轉動一周，槽輪間歇地轉過一個槽口，槽輪與主動撥盤的轉向相同§2—3間歇運動機構槽輪機構的缺點轉角的大小受槽數限制，不能調節。在槽輪轉動的始末位置處，機構存在沖擊現象槽輪機構的優點結構簡單，轉位方便，工作可靠，傳動平穩性好，能準確控制槽輪轉角有級變速機構是在輸入轉速不變的條件下，使輸出軸獲得一定的轉速級數第

2

章

常用機構一、變速機構在輸入轉速不變的條件下，使輸出軸獲得不同轉速的傳動裝置稱為變速機構1．有級變速機構§2—4變速與換向機構（1）塔輪變速機構塔帶輪變速機構：通過移換帶的位置可使軸Ⅱ得到3級不同的轉速塔輪變速機構有塔帶輪變速機構、塔齒輪變速機構和塔鏈輪變速機構§2—4變速與換向機構（2）滑移齒輪變速機構1）雙聯滑移齒輪變速2）三聯滑移齒輪變速§2—4變速與換向機構車床主軸變速箱傳動系統軸Ⅳ的轉速共有3×2×2＝12級§2—4變速與換向機構（3）離合式齒輪變速機構固定在軸Ⅰ上的兩個齒輪與空套在軸Ⅱ上的兩個齒輪保持嚙合狀態，雙向離合器的中間滑塊向左或向右移動并與齒輪上的半離合器結合§2—4變速與換向機構（4）掛輪變速機構在模數相同時，要求配換的各對掛輪的齒數和應相等§2—4變速與換向機構掛輪變速機構的缺點變速麻煩，調整齒輪費時費力。主要用于不需要經常變速的場合掛輪變速機構的優點結構簡單、緊湊。用較少的齒輪可獲得較多的變速級數§2—4變速與換向機構有級變速機構的特點1）可以實現在一定轉速范圍內的分級變速2）變速可靠、傳動比準確、結構緊湊3）但高速回轉時不夠平穩，變速時有噪聲§2—4變速與換向機構（1）滾子平盤式無級變速機構若將滾子沿軸向移動，R2改變，傳動比也隨之改變i=R2/R12．無級變速機構§2—4變速與換向機構（2）分離錐輪式無級變速機構軸向同步移動錐輪1a和2b，可改變傳動半徑的大小，從而實現無級變速§2—4變速與換向機構無級變速機構變速的優點結構簡單，過載時傳動單元間打滑，可避免損壞機器，傳動平穩，無噪聲，易于平緩連續地變速機械無級變速機構變速的缺點不能保證準確的傳動比，傳動效率較低，外形尺寸較大，變速范圍較小§2—4變速與換向機構換向機構是在輸入軸轉向不變的條件下，可使輸出軸轉向改變的機構二、換向機構§2—4變速與換向機構三星輪換向機構利用惰輪來實現換向惰輪2參與嚙合，從動齒輪4與主動齒輪1轉向相同惰輪2、3參與嚙合，從動輪4與主動輪1轉向相反1．三星輪換向機構§2—4變速與換向機構（1）離合器錐齒輪換向機構當離合器向左移動與輪4接合時，從動軸的轉向與輪4相同；當離合器向右移動與輪2接合時，從動軸的轉向與輪2相同1—主動錐齒輪2、4—從動錐齒輪3—離合器2．離合錐齒輪換向機構§2—4變速與換向機構（2）滑移錐齒套換向機構向左或向右滑移錐齒輪套，從動軸上左右兩個錐齒輪分別與主動軸上錐齒輪的左右側輪齒嚙合，實現換向§2—4變速與換向機構制作：王希波第

2

章

常用機構機械基礎（少學時）（第二版）第3章

常用連接與零部件§3—2鍵、銷及其連接§3—1螺紋連接§3—3軸承§3—4軸§3—5聯軸器、離合器和制動器第

3

章

常用連接與零部件§3—1螺紋連接一、螺紋連接件1．六角頭螺栓螺栓

GB/T5780

M12×50表示：C級六角頭螺栓，規格尺寸（螺紋大徑d）為12mm，螺栓桿身長度l為50mm第

3

章

常用連接與零部件§3—1螺紋連接2．雙頭螺柱螺柱

GB/T

899

M12×50表示：雙頭螺柱，規格尺寸（螺紋大徑d）為12mm，公稱長度l

為50mm§3—1螺紋連接3．開槽圓柱頭螺釘螺釘GB/T65M12×50表示：開槽圓柱頭螺釘，規格尺寸（螺紋大徑d）為12mm，公稱長度l為50mm§3—1螺紋連接4．十字槽沉頭螺釘螺釘GB/T819.1M6×20表示：十字槽沉頭螺釘，規格尺寸（螺紋大徑d）為6mm，公稱長度l為20mm§3—1螺紋連接5．內六角圓柱頭螺釘螺釘GB/T70.1M10×35表示：內六角圓柱頭螺釘，規格尺寸（螺紋大徑d）為10mm，公稱長度l為35mm§3—1螺紋連接6．開槽錐端緊定螺釘螺釘GB/T71M6×15表示：開槽錐端緊定螺釘，規格尺寸（螺紋大徑d）為6mm，公稱長度l為15mm§3—1螺紋連接7．六角螺母螺母GB/T6170M12表示：A級Ⅰ型六角螺母，規格尺寸（螺紋大徑d）為12mm§3—1螺紋連接8．六角開槽螺母螺母GB/T6179M16表示：C級Ⅰ型六角開槽螺母，規格尺寸（螺紋大徑d）為16mm§3—1螺紋連接9．平墊圈墊圈GB/T9510表示：平墊圈C級，公稱尺寸（與其配套使用的螺栓或螺母的螺紋大徑d）為10mm§3—1螺紋連接10．彈簧墊圈墊圈GB/T9310表示：標準型彈簧墊圈，公稱尺寸（與其配套使用的螺栓或螺母的螺紋大徑d）為10mm§3—1螺紋連接二、螺紋連接的類型和應用1．螺栓連接

螺栓穿過兩被連接件上的通孔并加螺母緊固。結構簡單，裝拆方便，成本低，應用廣泛

用于兩被連接件上均為通孔且有足夠的裝配空間的場合§3—1螺紋連接2．雙頭螺柱連接雙頭螺柱的兩端均有螺紋，被連接件上的螺紋不易損壞用于受結構限制或被連接件之一為不通孔并需經常拆卸的場合§3—1螺紋連接3．螺釘連接螺釘（或螺栓）穿過一個被連接件上的通孔而直接擰入另一個被連接件的螺紋孔內并緊固。若經常拆卸，被連接件上螺紋易損壞用于被連接件之一較厚，不便加工通孔，且不必經常拆卸的連接§3—1螺紋連接4．緊定螺釘連接

緊定螺釘擰入一個被連接件上的螺紋孔并用其端部頂緊另一個被連接件用于固定兩被連接件的相互位置，并可傳遞不大的力或轉矩§3—1螺紋連接（1）雙螺母防松（2）彈簧墊圈防松三、螺紋連接的防松1．摩擦防松§3—1螺紋連接（1）開口銷防松（2）止動墊圈防松（3）串聯鋼絲防松正確錯誤2．機械防松§3—1螺紋連接（1）焊接防松（2）鉚接防松防松可靠，拆卸困難，拆后螺紋連接件不能再用用于低強度螺栓、不拆卸的場合3．破壞螺紋防松§3—1螺紋連接（3）沖點防松（4）黏結防松防松性能一般，只適用低強度緊固件防松可靠，有密封作用§3—2鍵、銷及其連接一、鍵連接1．平鍵連接（1）普通型平鍵連接第

3

章

常用連接與零部件§3—2鍵、銷及其連接

普通型平鍵的兩側面是工作表面，連接時與鍵槽接觸，鍵的頂端與孔上的鍵槽頂面之間有間隙普通型平鍵的材料通常選用45鋼。當輪轂為有色金屬或非金屬時，鍵可用20鋼或Q235鋼制造（2）導向型平鍵連接鍵與輪轂槽采用間隙配合§3—2鍵、銷及其連接（3）滑鍵連接側面為工作面，對中性好，拆裝方便，鍵長不受滑動距離的限制鉤頭滑鍵連接

圓柱頭滑鍵連接§3—2鍵、銷及其連接2．半圓鍵連接（1）工作面是鍵的兩側面（2）可用于錐形軸與輪轂的連接（3）對軸的強度削弱較大§3—2鍵、銷及其連接3．花鍵連接（1）多齒傳遞載荷，承載能力高（2）花鍵的齒淺，對軸的強度削弱較?。?）對中性及導向性好（4）加工需用專用設備，成本高§3—2鍵、銷及其連接矩形花鍵連接漸開線花鍵連接矩形花鍵定心精度高、定心穩定性好、應力集中較小、承載能力較大漸開線花鍵制造精度較高、齒根強度高、應力集中小、承載能力大、定心精度高§3—2鍵、銷及其連接4．楔鍵連接楔鍵上下表面是工作表面；兩側面為非工作面普通型楔鍵連接

鉤頭型楔鍵連接§3—2鍵、銷及其連接銷連接主要用于定位，也可用于連接定位

連接

二、銷連接§3—2鍵、銷及其連接1．圓柱銷2．內螺紋圓柱銷主要用于定位，也可用于連接主要用于定位，也可用于連接§3—2鍵、銷及其連接3．圓錐銷4．內螺紋圓錐銷多用于經常拆卸場合，定位精度比圓柱銷高螺孔用于拆卸，可用于盲孔§3—2鍵、銷及其連接5．開尾圓錐銷6．螺尾錐銷末端可稍張開，避免松脫拆裝方便，定位精度比圓柱銷高，能自鎖§3—2鍵、銷及其連接銷的材料常選用35鋼或45鋼，并經熱處理達到一定硬度銷起定位作用時一般不承受載荷，使用的數目不少于兩個通常對銷孔的精度要求較高，一般需要鉸制§3—2鍵、銷及其連接（1）滾動軸承的結構滾動軸承將滑動摩擦變為滾動摩擦球軸承

滾子軸承第

3

章

常用連接與零部件一、滾動軸承§3—3軸承1．滾動軸承的結構、類型和標記§3—3軸承滾動體球

圓柱滾子

圓錐滾子

球面滾子

滾針保持架深溝球軸承用保持架

圓錐滾子軸承用保持架§3—3軸承（2）滾動軸承的類型滾動軸承向心軸承徑向接觸軸承主要承受徑向載荷，有些可承受較小的軸向載荷向心角接觸軸承能同時承受徑向載荷和軸向載荷推力軸承軸向接觸軸承只能承受軸向載荷推力角接觸軸承主要承受軸向載荷，也可承受較小的徑向載荷§3—3軸承常用滾動軸承的類型和特性§3—3軸承§3—3軸承§3—3軸承軸承名稱軸承代號標準編號標記示例:滾動軸承6208GB/T276—2013（3）滾動軸承的標記深溝球軸承，6208是滾動軸承的代號，查閱GB/T276—2013可得：軸承的寬度B=18mm、內徑d=40mm、外徑D=80mm§3—3軸承2．滾動軸承的軸向固定（1）軸承內圈的軸向固定§3—3軸承（2）軸承外圈的軸向固定§3—3軸承（1）滾動軸承的潤滑1）潤滑脂潤滑

適用于軸頸圓周速度不大于5m/s的滾動軸承潤滑，潤滑脂的填充量一般為軸承空間的1/3～2/32）潤滑油潤滑

適用于軸頸圓周速度和工作溫度較高的場合，有浸油潤滑、滴油潤滑和噴霧潤滑3）固體潤滑有石墨、二硫化鉬（MoS2）等，在重載或高溫下使用3．滾動軸承的潤滑與密封§3—3軸承（2）滾動軸承的密封1）接觸式密封§3—3軸承2）非接觸式密封§3—3軸承二、滑動軸承滑動軸承是指在滑動摩擦下工作的軸承1．常用滑動軸承徑向滑動軸承是指承受徑向載荷的滑動軸承，主要有整體式徑向滑動軸承和剖分式徑向滑動軸承§3—3軸承（1）整體式徑向滑動軸承1—油杯2—整體軸瓦3—緊定螺釘4—軸承座§3—3軸承（2）剖分式徑向滑動軸承1—軸承蓋2—上軸瓦3—下軸瓦4—軸承座§3—3軸承（1）整體式軸瓦卷制軸瓦整體軸瓦

整體軸瓦

2．軸瓦的結構§3—3軸承（2）對開式軸瓦

剖分面上開有軸向油槽，軸瓦由單層材料或多層材料制成§3—3軸承常用的軸瓦材料有軸承合金、銅合金、鑄鐵及非金屬材料、粉末冶金材料等3．軸瓦的材料§3—3軸承4．滑動軸承的潤滑常用的潤滑方式有油潤滑和脂潤滑（1）旋套式油杯用于潤滑油潤滑。轉動旋套，使旋套孔與杯體注油孔對正時可用油壺或油槍注油。不注油時，旋套壁遮擋杯體注油孔§3—3軸承（2）旋套式油杯

用于潤滑油潤滑。轉動旋套，使旋套孔與杯體注油孔對正時可用油壺或油槍注油。不注油時，旋套壁遮擋杯體注油孔§3—3軸承（2）壓配式油杯

用于潤滑油潤滑或潤滑脂潤滑。將鋼球壓下可注潤滑油（潤滑脂）（3）旋蓋式油杯

用于潤滑脂潤滑。定期旋轉杯蓋，可將潤滑脂擠入軸承內§3—3軸承（4）油環潤滑

軸旋轉時，靠摩擦力帶動油環轉動，將潤滑油帶至軸頸處進行潤滑（5）壓力潤滑利用油泵將壓力潤滑油送入軸承進行潤滑§3—3軸承§3—4軸1．軸的結構1—密封圈2—透蓋3—滾動軸承4—軸5—齒輪6—箱體7—悶蓋第

3

章

常用連接與零部件§3—4軸（5）軸環給軸上零件軸向定位的環狀圓柱凸臺（1）軸頸軸上被支承的部位（2）軸頭安裝輪轂的部位（3）軸身連接軸頸和軸頭的部位（4）軸肩軸徑變化處形成的環形面二、軸上零件的固定1．軸上零件的軸向固定（1）圓螺母固定可靠、拆裝方便，可承受較大的軸向力，能調整軸上零件之間的間隙§3—4軸（2）軸肩與軸環應使r＜R，或r＜C。結構簡單、定位可靠，能承受較大軸向力§3—4軸（3）套筒結構簡單、定位可靠，適用于軸上零件間距離較短的場合，當軸的轉速很高時不宜采用§3—4軸（4）軸端擋圈工作可靠、結構簡單，可承受劇烈振動和沖擊載荷。應采取止動墊片、防轉螺釘等防松措施§3—4軸（5）彈性擋圈

結構簡單緊湊、拆裝方便，只能承受很小的軸向力。需要在軸上切槽，這將引起應力集中§3—4軸（6）軸端擋板結構簡單，常用于心軸上零件的固定和軸端固定§3—4軸結構簡單，同時起周向固定作用，但承載能力較低，且不適用于高速場合（7）緊定螺釘與擋圈§3—4軸（8）圓錐面

能消除軸與輪轂間的徑向間隙，拆裝方便，可兼做周向固定。常與軸端擋圈聯合使用，實現零件的雙向固定§3—4軸2．軸上零件的周向固定（1）平鍵連接

加工容易、拆裝方便，但軸向不能固定，不能承受軸向力§3—4軸（2）花鍵連接

接觸面積大、承載能力強、對中性和導向性好，適用于載荷較大、定心要求高的靜、動連接。加工工藝較復雜，成本較高§3—4軸（3）銷連接軸向、周向都可以固定，常用做安全裝置。不能承受較大載荷，銷孔對軸的強度有削弱作用§3—4軸（4）緊定螺釘連接結構簡單，不能承受較大載荷，只適用于輔助連接§3—4軸（5）過盈配合連接

同時有軸向和周向固定作用，對中精度高，選擇不同的配合有不同的連接強度。不適用于重載和經常拆裝的場合§3—4軸聯軸器在機器停車后用拆卸方法才能把兩軸分離或連接離合器在機械運轉中可使兩軸結合或分離制動器主要用來降低機械運動速度或使機械停止運轉第

3

章

常用連接與零部件聯軸器用于連接兩根不同機器或部件的軸1—離心式水泵2、4—聯軸器3—減速器5—電動機一、聯軸器（1）凸緣聯軸器凸緣聯軸器

有對中榫凸緣聯軸器1．剛性聯軸器（2）套筒聯軸器用平鍵連接套筒和軸

用圓錐銷相連套筒和軸（1）滑塊聯軸器1、7—軸2、6—平鍵3、5—半聯軸器4—滑塊2．無彈性元件撓性聯軸器（2）齒式聯軸器1—注油孔2—有內齒的外殼3—有外齒的套筒（1）彈性柱銷聯軸器1—半聯軸器2—彈性柱銷3—擋板3．有彈性元件撓性聯軸器（2）彈性套柱銷聯軸器1—左半離合器2—右半離合器3—導向鍵

4—滑環5—對中環6—緊定螺釘7—平鍵二、離合器1．牙嵌離合器常用牙嵌離合器的牙型三角形

梯形

矩形牙嵌離合器只能在停車或低速轉動時才能進行接合1—主動軸2—主動摩擦盤3—滑動摩擦盤4—從動摩擦盤5—導向型平鍵6—螺釘7—滑環8—普通型平鍵2．單圓盤摩擦式離合器1—主動軸2—轂輪3—壓板4—外摩擦片5—內摩擦片6—外殼7—調節螺母8—滑環9—曲臂壓桿10—內套筒11—從動軸3．多片摩擦式離合器外摩擦片

內摩擦片1．外摩擦片4隨主動軸1轉動2．內摩擦片5隨從動軸11轉動3．內、外摩擦片可沿軸向移動4．滑環8左移，曲臂壓桿9將內、外摩擦片壓在一起5．滑環8右移，曲臂壓桿9由彈簧片頂起，內、外摩擦片分離

力F

作用時，利用杠桿機構收緊閘帶而抱住制動輪，靠閘帶與制動輪間的摩擦力制動1．帶式制動器1．彈簧3通過制動臂5使閘瓦塊2壓緊在制動輪1上2．松閘器6通電，利用電磁作用把頂柱頂起3．推桿4帶動制動臂5外張，使閘瓦塊2與制動輪1松脫2．外抱塊式制動器第

3

章

常用連接與零部件機械基礎（少學時）（第二版）§4—2氣壓傳動§4—1液壓傳動1．液壓傳動的基本原理液壓千斤頂利用柱塞、缸體等元件，通過壓力油將機械能轉換為液壓能，再轉換為機械能§4—1液壓傳動一、液壓傳動概述§4—1液壓傳動1—杠桿手柄2—小缸體3—小活塞4、7—單向閥5—吸油管6、10—管道8—大活塞9—大缸體11—截止閥12—油箱（1）小活塞吸油

小活塞上移，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，單向閥4打開，通過吸油管5從油箱吸油1—杠桿手柄2—小缸體3—小活塞4、7—單向閥5—吸油管6、10—管道8—大活塞9—大缸體11—截止閥12—油箱（2）小活塞壓油小活塞下移，小缸體下腔壓力升高，單向閥4關閉，單向閥7打開，下腔油液經管道6輸入大缸體9下腔，使大活塞8上移

再次吸油時，單向閥7關閉，大缸體9中油液不能倒流§4—1液壓傳動1—杠桿手柄2—小缸體3—小活塞4、7—單向閥5—吸油管6、10—管道8—大活塞9—大缸體11—截止閥12—油箱（3）大活塞泄油

打開截止閥11，大缸體下腔油液通過管道10、截止閥11流回油箱、大活塞8下移§4—1液壓傳動

液壓傳動以壓力油為工作介質，通過動力元件（油泵）將原動機的機械能轉換為壓力油的壓力能；再通過控制元件，借助執行元件（液壓缸或液壓馬達）將壓力能轉換為機械能，驅動負載實現直線或回轉運動；通過控制元件對壓力和流量的調節，可以調定執行元件的力和速度液壓傳動的工作原理§4—1液壓傳動2．液壓傳動系統的組成（1）動力部分

動力部分將原動機輸出的機械能轉換為油液的壓力能（液壓能）。動力元件為液壓泵（2）執行部分

執行部分將液壓泵輸入的油液壓力能轉換為帶動機構工作的機械能。執行元件有液壓缸和液壓馬達§4—1液壓傳動（3）控制部分控制部分用來控制和調節油液的壓力