【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？ 如何對(duì)帶傳動(dòng)進(jìn)行張緊與維護(hù)？第十四講 鏈傳動(dòng)教學(xué)目標(biāo) (一）能力目標(biāo)掌握滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、熟悉鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性（速度的不均勻性及動(dòng)載荷）及應(yīng)用(二)知識(shí)目標(biāo)、特點(diǎn)和應(yīng)用3掌握滾子鏈傳動(dòng)的失效形式教學(xué)內(nèi)容、張緊與潤(rùn)滑教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)(一）重點(diǎn)滾子鏈傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)計(jì)算。(二)難點(diǎn)滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)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(dòng)的組成：主、從動(dòng)鏈輪、鏈條、封閉裝置、潤(rùn)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(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。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(dòng)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 （m/s）平均傳動(dòng)比 結(jié)論：鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性波動(dòng)。瞬時(shí)傳動(dòng)比 四、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算鏈傳動(dòng)的主要失效形式 滾子鏈的實(shí)用功率曲線 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：P，載荷性質(zhì)，工作條件，n1，n2 求ZZ2P，列數(shù)，a，潤(rùn)滑方式等。五 鏈傳動(dòng)的布置、張緊與潤(rùn)滑 鏈傳動(dòng)的布置 鏈傳動(dòng)的張緊其目的不取決于工作能力，而會(huì)由垂度大小決定方法：①移動(dòng)輪系，以增大中心距a，如a不能調(diào)時(shí)；②也可用張緊輪——注意張緊輪應(yīng)在靠近主動(dòng)輪的從動(dòng)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(dòng)的潤(rùn)滑潤(rùn)滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤(rùn)滑良好否對(duì)承載能力與壽命大有影響。Ⅰ——人工定期；Ⅱ——滴油潤(rùn)滑；Ⅲ——油浴或飛濺潤(rùn)滑；Ⅳ——壓力噴油潤(rùn)滑小結(jié)：1. 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)2. 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性3. 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、張緊與潤(rùn)滑思考題：鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？影響鏈傳動(dòng)速度不均勻性的主要參數(shù)是什么？為什么？鏈傳動(dòng)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(shí)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(jì)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(dòng)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(dòng)的特點(diǎn)及基本類型齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的類型齒輪傳動(dòng)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(dòng)可分為如下圖。 齒輪傳動(dòng)最基本的要求是傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比保持恒定不變，同時(shí)要使傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jì)算 齒輪各部分的名稱和符號(hào)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(zhǎng)，用sk表示；齒槽寬：齒槽兩側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)，用表示；齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)，用pk表示。顯然，pk＝sk+ek。在直徑為dk的圓周長(zhǎng)為pkz，同時(shí)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(jì)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(dòng)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(jì)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(gè)？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(gè)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(gè)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(shí)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(dòng)的正確嚙合條件及連續(xù)傳動(dòng)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(dòng)畫演示），講授時(shí)聯(lián)系實(shí)際。一、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 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(dòng)比可改寫成 漸開線齒輪傳動(dòng)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(dòng)條件為ε＝B1B2／Pb≥1漸開線齒輪的無(wú)側(cè)隙嚙合外嚙合傳動(dòng)1）標(biāo)準(zhǔn)安裝 （能實(shí)現(xiàn)無(wú)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(lái)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(gè)齒廓為刀刃的外齒輪；（2）齒條插刀 是一個(gè)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(dòng)時(shí)相當(dāng)于齒條在移動(dòng)。可以實(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(dòng) 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(duì)位置而達(dá)到不產(chǎn)生根切時(shí)切制的齒輪。最小變位系數(shù)當(dāng)α＝200，ha＝1時(shí)，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(dòng)的類型變位齒輪的幾何尺寸。變位齒輪傳動(dòng)的類型（1）零傳動(dòng)若一對(duì)齒輪的變位系數(shù)之和為零（x1＋x2=0），稱零傳動(dòng)。（2）正傳動(dòng)若一對(duì)齒輪的變位系數(shù)之和大于零（x1＋x2＞0），稱正傳動(dòng)。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(dòng)若一對(duì)齒輪的變位系數(shù)之和小于零（x1＋x2＜0＝，稱負(fù)傳動(dòng)。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(jì)計(jì)算（二）知識(shí)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(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算。難點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)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(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪傳動(dòng)：開式傳動(dòng)、閉式傳動(dòng)、半開式傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)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(shí)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(rùn)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(jì)算準(zhǔn)則1．開式齒輪傳動(dòng)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(jì)準(zhǔn)則：按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算。2．軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)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(jì)準(zhǔn)則：按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)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(dòng)主要失效形式是輪齒折斷。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)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(jì)算許用彎曲應(yīng)力可按下式計(jì)算三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算輪齒的受力分析法向壓力：齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，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(jì)算載荷 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)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(jì)公式為（ 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算四、 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn) 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)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(jì)算輪齒的受力分析 力的大?。? 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(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（二）知識(shí)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)：齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算。難點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)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(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng)概述。 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 曲齒圓錐齒輪傳動(dòng) 背錐和當(dāng)量齒數(shù)直齒圓錐齒輪幾何尺寸的計(jì)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(dòng)比：。 直齒錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算受力分析 強(qiáng)度計(jì)算（1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度校核公式： Mpa設(shè)計(jì)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查取（2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式 Mpa 設(shè)計(jì)公式 （mm）二、 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑和效率齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．齒輪軸 當(dāng)齒輪齒根圓直徑與軸徑接近時(shí),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(shí)，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(shí)，可制成鍛造腹板齒輪。 輪輻式齒輪當(dāng)齒輪頂圓直徑da500㎜時(shí)，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(dòng)的潤(rùn)滑潤(rùn)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(dòng)的潤(rùn)滑v≤12m／s時(shí)，通常采用浸油（油浴或油池）潤(rùn)滑v＞12m／s時(shí)，采用噴油潤(rùn)滑。 開式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑人工定期加油潤(rùn)滑 齒輪傳動(dòng)的效率二、 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇傳動(dòng)比i單級(jí)傳動(dòng)i8；雙級(jí)傳動(dòng)8i40。 多級(jí)傳動(dòng)i40。齒數(shù)Z1齒寬系數(shù) 螺旋角ββ＝8o～15o 齒輪精度等級(jí)的選擇精度等級(jí) 1，2，3，…5，6，7，8，9，10，11，12 遠(yuǎn)等級(jí) 常用齒輪傳動(dòng)的計(jì)算步驟齒輪傳動(dòng)的計(jì)算步驟與傳動(dòng)方式和齒面硬度有關(guān)。閉式齒輪傳動(dòng)開式齒輪傳動(dòng)小結(jié)：思考題：現(xiàn)有4個(gè)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(gè)齒輪的漸開線形狀相同？2）哪兩個(gè)齒輪能正確嚙合？ 3）哪兩個(gè)齒輪能用同一把滾刀制造? 這兩個(gè)齒輪能否改