【文章內(nèi)容簡介】 掌握滾子鏈傳動設(shè)計計算、熟悉鏈傳動的運(yùn)動特性（速度的不均勻性及動載荷）及應(yīng)用(二)知識目標(biāo)、特點(diǎn)和應(yīng)用3掌握滾子鏈傳動的失效形式教學(xué)內(nèi)容、張緊與潤滑教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)(一）重點(diǎn)滾子鏈傳動的失效形式和設(shè)計計算。(二)難點(diǎn)滾子鏈傳動的設(shè)計計算中參數(shù)的確定。教學(xué)方法與手段多媒體演示，結(jié)合實(shí)例分析。一、 概述鏈傳動的組成：主、從動鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤滑系統(tǒng)和張緊裝置等。 工作原理：（至少）兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動力和運(yùn)動。但非共軛曲線嚙合，靠三段圓?。ǎ┮恢本€嚙合。其磨損、接觸應(yīng)力沖擊均小，且易加工。二、傳動鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn) 滾子鏈的結(jié)構(gòu)滾子鏈由滾子、套筒、銷軸、外鏈板和內(nèi)鏈板組成。 套筒與內(nèi)鏈板、銷軸與外鏈板分別用過盈配合（壓配）；套筒與銷軸、滾子與套筒均采用間隙配合。參數(shù)：P—節(jié)距，b1—內(nèi)鏈板間距，C—板厚，d1—滾子直徑，d2—銷軸直徑，Pt—排距 滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn) 滾子鏈鏈輪 結(jié)構(gòu)：1）整體式 2）孔板式 3）組合式 材料： 主要要求：1）足夠的強(qiáng)度；2）足夠的耐磨性；3）耐沖擊。 常用材料：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼。 三、 鏈傳動的運(yùn)動特性 （m/s）平均傳動比 結(jié)論：鏈節(jié)在運(yùn)動中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。造成鏈運(yùn)動速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性波動。瞬時傳動比 四、滾子鏈傳動的設(shè)計計算鏈傳動的主要失效形式 滾子鏈的實(shí)用功率曲線 鏈傳動的設(shè)計計算已知：P，載荷性質(zhì)，工作條件，n1，n2 求ZZ2P，列數(shù)，a，潤滑方式等。五 鏈傳動的布置、張緊與潤滑 鏈傳動的布置 鏈傳動的張緊其目的不取決于工作能力，而會由垂度大小決定方法：①移動輪系，以增大中心距a，如a不能調(diào)時；②也可用張緊輪——注意張緊輪應(yīng)在靠近主動輪的從動邊上。不帶齒者可用夾布膠木制成。寬度比鏈輪約寬5mm，且直徑應(yīng)盡量與小輪直徑相近。鏈傳動的潤滑潤滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤滑良好否對承載能力與壽命大有影響。Ⅰ——人工定期；Ⅱ——滴油潤滑；Ⅲ——油浴或飛濺潤滑；Ⅳ——壓力噴油潤滑小結(jié)：1. 傳動鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)2. 鏈傳動的運(yùn)動特性3. 滾子鏈傳動的設(shè)計計算、張緊與潤滑思考題：鏈傳動和帶傳動相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？影響鏈傳動速度不均勻性的主要參數(shù)是什么？為什么？鏈傳動的主要失效形式有哪些？第十五講 齒輪（一）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)（二）知識目標(biāo)、特點(diǎn)及應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計算。難點(diǎn)：漸開線的形成及特性。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)（加動畫演示），結(jié)合教具，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、 齒輪傳動的特點(diǎn)及基本類型齒輪傳動的特點(diǎn)齒輪傳動的類型齒輪傳動的類型很多，按照齒輪軸線間相互位置、齒向和嚙合情況，齒輪傳動可分為如下圖。 齒輪傳動最基本的要求是傳動平穩(wěn)、傳動比保持恒定不變，同時要使傳動負(fù)載能力大，重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸合理。二、 漸開線齒輪的齒廓及傳動比 漸開線的形成 漸開線的性質(zhì) 漸開線方程 漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn) 。四線合一嚙合線、公法線、兩基圓的內(nèi)公切線、正壓力的作用線——四線合一。漸開線齒廓嚙合具有可分性。漸開線齒廓嚙合的嚙合角不變齒面的滑動三、 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計算 齒輪各部分的名稱和符號齒頂圓：連接各輪齒齒頂?shù)膱A，其直徑用da表示。齒槽：相鄰兩齒之間的空間。齒根圓：過齒槽底部連成的圓，其直徑用df表示。齒厚：任意直徑dk的圓周上，輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧長，用sk表示；齒槽寬：齒槽兩側(cè)齒廓之間的弧長，用表示；齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長，用pk表示。顯然，pk＝sk+ek。在直徑為dk的圓周長為pkz，同時又等于πdk，即 或 =m= 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸的計算齒頂高 齒根高 全齒高 式中 齒頂高系數(shù)。正常齒，；短齒，；頂隙系數(shù)。正常齒，；短齒。小結(jié)：齒輪傳動的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。漸開線的形成及特性。漸開線齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸的計算。作業(yè)與思考：漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有哪幾個？哪些是有標(biāo)準(zhǔn)的，其標(biāo)準(zhǔn)值為多少？為什么這些參數(shù)為基本參數(shù)？一個漸開線齒輪任意圓上的模數(shù)是否都一樣？通常我們說齒輪的模數(shù)指的是什么？齒距、法向齒距和基圓齒距是怎樣定義的？它們之間有什么關(guān)系？漸開線的形狀取決于什么？若兩個漸開線齒輪的模數(shù)和齒數(shù)分別相等，但壓力角不同 ，它們齒廓漸開線形狀是否相同？試準(zhǔn)確敘述分度圓和標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義。第十六講 齒輪（二）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)（二）知識目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：直齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件及連續(xù)傳動條件。難點(diǎn)：實(shí)際嚙合線段、理論嚙合線段的繪制。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)（加動畫演示），講授時聯(lián)系實(shí)際。一、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件1）兩齒輪的模數(shù)必須相等2）兩齒輪分度圓上的壓力角必須相等即， 根據(jù)正確嚙合條件，傳動比可改寫成 漸開線齒輪傳動的重合度重合度：B1B2與Pb的比值，用ε表示ε＝B1B2／Pb故連續(xù)傳動條件為ε＝B1B2／Pb≥1漸開線齒輪的無側(cè)隙嚙合外嚙合傳動1）標(biāo)準(zhǔn)安裝 （能實(shí)現(xiàn)無側(cè)隙嚙合）標(biāo)準(zhǔn)中心距：頂隙→標(biāo)準(zhǔn)值常數(shù)2）非標(biāo)準(zhǔn)安裝齒輪齒條嚙合二、 漸開線齒輪的加工方法齒輪的切齒方法就其原理來說可概括為仿形法和展成法兩種。仿形法展成法 （1）齒輪插刀 是一個齒廓為刀刃的外齒輪；（2）齒條插刀 是一個齒廓為刀刃的齒條（3）齒輪滾刀 像梯形螺紋的螺桿，軸向剖面齒廓為精確的直線齒廓，滾刀轉(zhuǎn)動時相當(dāng)于齒條在移動?？梢詫?shí)現(xiàn)連續(xù)加工，生產(chǎn)率高。三、 漸開線齒廓的根切與標(biāo)準(zhǔn)外嚙合齒輪的最小齒數(shù)根切現(xiàn)象 最小齒數(shù)四、 變位齒輪傳動 變位齒輪變位齒輪：在不改變被切齒輪齒數(shù)的情況下，改變刀具與輪呸的相對位置而達(dá)到不產(chǎn)生根切時切制的齒輪。最小變位系數(shù)當(dāng)α＝200，ha＝1時，xmin＝（17－z）／17X－變位系數(shù)，x0正變位；x0負(fù)變位；x=0零變位。變位齒輪的幾何尺寸和傳動的類型變位齒輪的幾何尺寸。變位齒輪傳動的類型（1）零傳動若一對齒輪的變位系數(shù)之和為零（x1＋x2=0），稱零傳動。（2）正傳動若一對齒輪的變位系數(shù)之和大于零（x1＋x2＞0），稱正傳動。z1+z2＜2zmin適用于實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距的情況，即a′＞a。（3）負(fù)傳動若一對齒輪的變位系數(shù)之和小于零（x1＋x2＜0＝，稱負(fù)傳動。z1+z22zmin第十七講 齒輪（四）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)，并進(jìn)行設(shè)計計算（二）知識目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：齒輪傳動的強(qiáng)度計算。難點(diǎn)：齒輪傳動的受力分析。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)，結(jié)合實(shí)際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、 齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則齒輪傳動：開式傳動、閉式傳動、半開式傳動 齒輪傳動的失效形式輪齒折斷1）疲勞折斷 輪齒是受一脈沖交變應(yīng)力，在輪齒根部的過渡圓角處發(fā)生疲勞裂紋而發(fā)生折斷。2）過載折斷 短時過載或強(qiáng)烈沖擊。疲勞點(diǎn)蝕膠合避免措施：采用有添加劑的抗膠合潤滑油；提高齒面硬度和降低粗糙度；齒面磨粒磨損齒面塑性變形 計算準(zhǔn)則1．開式齒輪傳動主要失效形式齒面磨損，當(dāng)磨損量過大，產(chǎn)生輪齒折斷。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒根彎曲強(qiáng)度計算。2．軟齒面閉式齒輪傳動主要實(shí)效形式是齒面點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕又與齒面接觸強(qiáng)度有關(guān)。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒面接觸強(qiáng)度計算，并驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度。3．硬齒面閉式齒輪或鑄鐵齒輪傳動主要失效形式是輪齒折斷。設(shè)計準(zhǔn)則：按齒根彎曲強(qiáng)度計算，并驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度。二、 齒輪的常用材料及許用應(yīng)力 齒輪材料的基本要求材料要求：齒面硬，齒芯韌、良好的加工工藝性及熱處理性能。 齒輪的常用材料及熱處理鍛鋼是制造齒輪的主要材料，%—%的碳素鋼或合金鋼。按輪齒表面硬度要求又可分為：HBS≤350和HBS350兩類。鑄鋼通常用于尺寸較大(一般d400～600㎜)、輪坯不宜鍛出的齒輪。鑄鐵 一般用于尺寸較大而低速的齒輪，并多采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵（如灰鐵HT300、球鐵QT450—5等）鑄造。非金屬材料常用的熱處理工藝有：調(diào)質(zhì)、正火（軟齒面）；表面淬火、滲碳淬火、滲氮（硬齒面） 許用應(yīng)力許用接觸力H按下式計算許用彎曲應(yīng)力可按下式計算三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算輪齒的受力分析法向壓力：齒輪嚙合傳動時，若忽略輪齒間的摩擦，則輪齒間存在著沿著法線方向的作用力，稱為法向壓力，用Fn表示，又稱名義載荷。 計算載荷 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算輪齒的彎曲強(qiáng)度校核公式為將齒寬系數(shù)代入上式，得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為（ 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算四、 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動 齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn) 斜齒圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算 斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件和重合度 當(dāng)量齒數(shù)zv=z/cos3β 斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計算輪齒的受力分析 力的大小： 力的方向：第十八講（齒輪五）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)能進(jìn)行齒輪傳動設(shè)計計算（二）知識目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)：齒輪設(shè)計計算。難點(diǎn)：齒輪傳動的受力分析。教學(xué)方法與手段采用多媒體教學(xué)，結(jié)合實(shí)際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一、 圓錐齒輪傳動 圓錐齒輪傳動概述。 直齒圓錐齒輪傳動 曲齒圓錐齒輪傳動 背錐和當(dāng)量齒數(shù)直齒圓錐齒輪幾何尺寸的計算直齒圓錐齒輪正確嚙合條件： m1=m2=m、α1=α2=α 分度圓的直徑： 兩輪的傳動比：。 直齒錐齒輪的強(qiáng)度計算受力分析 強(qiáng)度計算（1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度校核公式： Mpa設(shè)計公式 （mm）→取標(biāo)準(zhǔn)值齒形系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)YFa、YSa——按當(dāng)量齒數(shù)ZV=Z/cosδ查?。?）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式 Mpa 設(shè)計公式 （mm）二、 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑和效率齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．齒輪軸 當(dāng)齒輪齒根圓直徑與軸徑接近時,將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。 實(shí)體齒輪 當(dāng)齒輪齒頂圓直徑da200㎜時，齒輪與軸分別制造，制成鍛造實(shí)體齒輪。 腹板齒輪當(dāng)齒輪頂圓直徑da500㎜時，可制成鍛造腹板齒輪。 輪輻式齒輪當(dāng)齒輪頂圓直徑da500㎜時，可制成鑄造輪輻式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的齒輪常用鑄鋼或鑄鐵制造。 齒輪傳動的潤滑潤滑的作用：減少摩擦和磨損，降低噪聲幫助散熱和減少銹蝕等。閉式齒輪傳動的潤滑v≤12m／s時，通常采用浸油（油浴或油池）潤滑v＞12m／s時，采用噴油潤滑。 開式齒輪傳動的潤滑人工定期加油潤滑 齒輪傳動的效率二、 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算 設(shè)計參數(shù)的選擇傳動比i單級傳動i8；雙級傳動8i40。 多級傳動i40。齒數(shù)Z1齒寬系數(shù) 螺旋角ββ＝8o～15o 齒輪精度等級的選擇精度等級 1，2，3，…5，6，7，8，9，10，11，12 遠(yuǎn)等級 常用齒輪傳動的計算步驟齒輪傳動的計算步驟與傳動方式和齒面硬度有關(guān)。閉式齒輪傳動開式齒輪傳動小結(jié)：思考題：現(xiàn)有4個標(biāo)準(zhǔn)齒輪：1)m1=4mm, z1=25； 2)m2=4mm, z2=50； 3)m3=3mm, z3=60； 4)m4=, z4=40。 試問：1）哪兩個齒輪的漸開線形狀相同？2）哪兩個齒輪能正確嚙合？ 3）哪兩個齒輪能用同一把滾刀制造? 這兩個齒輪能否改成用同一把銑刀加工？第十九講 蝸桿傳動（一）教學(xué)目標(biāo)（一）能力目標(biāo)（二）知識目標(biāo)、類型及主要參數(shù)