【正文】 直齒圓柱齒輪傳動、外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動、外嚙合人字齒圓柱齒輪傳動、齒輪齒條傳動、內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動。 (2)齒輪傳動。同步帶傳動屬于嚙合帶傳動。摩擦帶傳動的主要失效形式是帶的磨損、疲勞破壞和打滑。平帶傳動結構簡單，傳動效率較高，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的場合應用較多；V帶傳動是應用最廣的帶傳動，在同樣的張緊力下，V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力；圓帶傳動的牽引能力較小，常用于儀器及低速、輕載、小功率的機器中；多楔帶傳動兼有平帶和V帶傳動的優(yōu)點，工作接觸面數(shù)多、摩擦力大、柔韌性好，用于結構緊湊而傳遞功率較大的場合。根據(jù)工作原理不同，帶傳動可分為摩擦帶傳動和嚙合帶傳動。 (1)帶傳動。 2．機械傳動 傳動裝置作為將動力機的運動和動力，傳遞或變換到工作機的中間環(huán)節(jié)，是大多數(shù)機器不可缺少的主要組成部分。 常用的操縱離合器有牙嵌式離合器、齒式離合器、銷式離合器、圓盤摩擦離合器、圓錐摩擦離合器和磁粉離合器等。 ◆離合器 離合器是實現(xiàn)兩軸的聯(lián)接并傳遞運動及轉矩的部件，其特點是在機器運轉中可根據(jù)需要隨時將兩軸分離或結合。 常用的剛性固定式聯(lián)軸器有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等；常用的剛性可移式聯(lián)軸器有牙嵌聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器、滾子鏈聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器和萬向聯(lián)軸器等。 聯(lián)軸器的類型較多，部分已標準化。 ③聯(lián)軸器與離合器。滾動體是滾動軸承的核心元件，其主要類型有球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子和滾針等。 ◆滾動軸承 滾動軸承工作時的摩擦性質(zhì)為滾動摩擦，具有摩擦阻力較小、啟動靈活、效率高、組合簡單、運轉精度較高、潤滑和密封方便、易于互換、使用及維護方便等優(yōu)點，在中速、中載和在一般工作條件下運轉的機械中應用廣泛。 軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料。軸承襯是為改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)和節(jié)省貴金屬而在其內(nèi)表面上澆注的減摩材料。滑動軸承的結構主要有整體式、剖分式和調(diào)位式等。為了減小摩擦、減輕磨損，通常應采用潤滑手段。根據(jù)軸承工作時的摩擦性質(zhì)，軸承可分為滑動軸承和滾動軸承兩類。 ②軸承。 根據(jù)軸線形狀的不同，軸還可分為直軸、曲軸和軟軸。 軸主要用于支承做回轉運動的零件，傳遞運動和動力，同時又受軸承支承，是機械中必不可少的重要零件。 (2)軸系零部件。 銷聯(lián)接主要用作裝配定位，也可用作聯(lián)接(傳遞不大的載荷)、防松以及安全裝置中的過載剪斷元件。兩者均已標準化?；ㄦI聯(lián)接為多齒工作，工作面為齒側面，其承載能力高，對中性和導向性能好，對軸和轂的強度削弱小，適用于載荷較大、對中性要求較高的靜聯(lián)接和動聯(lián)接。 ③花鍵聯(lián)接。 鍵聯(lián)接由鍵、軸與輪轂所組成，主要用來實現(xiàn)軸與軸上零件(如齒輪、聯(lián)軸器等)之間的周向固定，以傳遞轉矩；其中，有些鍵聯(lián)接還能實現(xiàn)軸向固定以傳遞軸向載荷；有些則能構成軸向動聯(lián)接。 螺紋聯(lián)接的防松措施按防松原理分為摩擦防松、機械防松、粘合防松和破壞螺紋副關系防松等方式。為當量摩擦角。螺紋(螺旋)副的效率為：式中，A為螺紋的升角}。 根據(jù)螺紋分布的位置，螺紋可分為外螺紋和內(nèi)螺紋。 根據(jù)螺旋線的數(shù)目，螺紋又可分為單線螺紋和多線螺紋。 根據(jù)螺旋線的繞行方向，螺紋可分為左旋螺紋和右旋螺紋兩種。 螺紋聯(lián)接是利用螺紋零件構成的一種應用極為廣泛的可拆聯(lián)接。力閉合(摩擦)聯(lián)接靠聯(lián)接中配合面間的作用力(摩擦力)來傳遞載荷，如受拉螺栓、過盈聯(lián)接等；形閉合(非摩擦)聯(lián)接通過聯(lián)接中零件的幾何形狀的相互嵌合來傳遞載荷，如平鍵聯(lián)接等；材料鎖合聯(lián)接利用附加材料分子間作用來傳遞載荷，如粘接、焊接等。允許多次裝拆無損于使用性能的聯(lián)接稱為可拆聯(lián)接，如螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接等；必須破壞聯(lián)接中的某一部分才能拆開的聯(lián)接稱為不可拆聯(lián)接，如焊接、鉚接和粘接等。被聯(lián)接件間能按一定運動形式作相對運動的聯(lián)接稱為動聯(lián)接，如花鍵、螺旋傳動等；被聯(lián)接件間相互固定、不能作相對運動的聯(lián)接稱為靜聯(lián)接，如螺紋聯(lián)接、普通平鍵聯(lián)接等。根據(jù)使用、結構、制造、裝配、維修和運輸?shù)确矫娴囊?，組成機器的各零件之間采用了各種不同的聯(lián)接方式。四、實驗原理 1．常用聯(lián)接件、軸系零部件 (1)聯(lián)接及聯(lián)接件。(2)了解潤滑裝置的類型、功用及應用場合等。 (6)了解摩擦輪傳動的類型、結構形式、工作原理、運動特性及失效形式等。 (4)了解鏈傳動的類型、結構形式、工作原理、運動特性及失效形式等。 (2)了解齒輪傳動的類型、常用材料、加工原理、結構形式、工作原理、受力分析及失效形式等。 (2)了解軸、軸承、聯(lián)軸器與離合器等軸系零部件的類型、結構特點、工作原理、裝配型式、常用材料、失效形式及應用場合等。(5)觀察了解機械零件的失效形式，掌握機械設計的基本準則。(3)了解常用潤滑劑及密封裝置的類型、工作原理和組成結構。實實驗一 機械設計結構展示與分析實驗(基本型)一、實驗目的(1)了解常用聯(lián)接件、軸系零部件的類型和結構，掌握其特點與應用。機械設計綜合實驗指導書及實驗報告作者：日期：機械設計綜合實驗指導書及實驗報告武寧寧2013年10月第一章 機械設計結構展示、分析與研究實驗 機械設計結構展示、分析與研究實驗是分析機械結構的基本實驗，它是了解機械發(fā)展歷史、提高機械結構設計能力以及進行機械結構創(chuàng)新性設計的重要實踐基礎。 “機械設計結構展示、分析與研究實驗”包括機械發(fā)展史、機械設計結構展示與分析、2大基本模塊，根據(jù)實驗要求不同又分為感知(認知)型實驗、基本型2種類型。(2)了解常用機械傳動的類型、工作原理、組成結構及失效形式。(4)觀察了解機械零部件的工作原理，加深與擴展理論教學內(nèi)容。二、實驗內(nèi)容與要求 1．常用聯(lián)接件、軸系零部件 (1)了解螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接的常用類型、結構形式、工作原理、受力情況、裝配方式、防松原理及方法、失效形式及應用場合等。 2．機械傳動 (1)了解各種帶傳動的類型、結構特點、工作原理、運動特性、張緊方法及失效形式等。 (3)了解蝸桿傳動的類型、常用材料、結構形式、工作原理、受力分析、自鎖現(xiàn)象及失效形式等。 (5)了解螺旋傳動的類型、結構形式、工作原理、運動特性及失效形式等。 3．潤滑劑及密封裝置 (1)了解潤滑劑的類型、功用性能參數(shù)及應用場合等。三、實驗裝置 實驗裝置采用青島理工大學臨沂校區(qū)機械基礎實驗教學示范中心機械展示廳陳列的機械設計陳列柜及實驗示范中心配備的各種零部件、機械裝置、現(xiàn)代機械產(chǎn)品：①聯(lián)接件；②軸；③滾動軸承；④滑動軸承；⑤潤滑與密封；⑥聯(lián)軸器與離合器；⑦帶傳動；⑧齒輪傳動；⑨蝸桿傳動；⑩鏈傳動；⑩螺旋傳動；⑥現(xiàn)代機械等。 機械是由各種不同的零件按一定的方式聯(lián)接而成的。 機械聯(lián)接按照機械工作時被聯(lián)接件間的運動關系，分為動聯(lián)接和靜聯(lián)接兩大類。 按照聯(lián)接件拆開的情況不同，聯(lián)接分為可拆聯(lián)接和不可拆聯(lián)接。 按照傳遞載荷的工作原理不同，聯(lián)接又可分為力閉合(摩擦)、形閉合(非摩擦)和材料鎖合的聯(lián)接形式。 ①螺紋聯(lián)接。 根據(jù)螺紋牙的形狀，螺紋可分為矩形、梯形、三角形和鋸齒形等。在機械中一般采用右旋螺紋。單線螺紋常用于聯(lián)接，多線螺紋常用于傳動。內(nèi)、外螺紋旋合組成的運動副稱為螺紋(螺旋)副?！籇。螺紋(螺旋)副的自鎖條件為：螺紋聯(lián)接件多為標準件，常用的有螺栓、雙頭螺柱、螺釘和緊定螺釘?shù)取? ②鍵聯(lián)接。 鍵聯(lián)接是標準件，其主要類型有：平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等幾大類。 花鍵聯(lián)接是由周向均布多個鍵齒的花鍵軸和具有相應鍵齒槽的輪轂孔相配合而組成的可拆聯(lián)接。 花鍵聯(lián)接按其齒的形狀不同，常用的有矩形花鍵和漸開線花鍵兩種。 ④銷聯(lián)接。 常用的銷聯(lián)接類型有：圓柱銷、圓錐銷、銷軸、帶孔銷、開口銷和安全銷等，其均已標準化。 ①軸。 根據(jù)所受的載荷的不同，軸可分為轉軸(同時承受彎矩和轉矩)、心軸(只承受彎曲，不傳遞轉矩)和傳動軸(主要承受轉矩；不承受或只承受較小彎矩)3類。直軸應用最廣，它包括外徑相同的光軸和各段直徑變化的階梯軸。 軸承是支承軸頸的部件，有時也用來支承軸上的回轉零件。 ◆滑動軸承 滑動軸承工作時的摩擦性質(zhì)為滑動摩擦，組成其摩擦副的運動形式為相對滑動，因此摩擦、磨損就成為滑動軸承中的主要問題。根據(jù)潤滑情況，滑動軸承分為完全潤滑(液體摩擦)軸承和非完全潤滑(非液體摩擦)軸承兩大類。 軸瓦是滑動軸承中直接與軸頸接觸的零件，其工作表面既是承載面又是摩擦面，是滑動軸承的核心零件。軸瓦的主要失效形式是磨損和膠合，此外還有疲勞破壞、腐蝕等。常用的軸承材料為：軸承合金(巴氏合金)、青銅、多孔質(zhì)金屬、鑄鐵、塑料等。 滾動軸承是標準件，其通常由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架構成。 滾動軸承的主要失效形式是點蝕、塑性變形和磨損，此外還有電腐蝕、銹蝕、元件破裂等。 ◆聯(lián)軸器 聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸使之一起回轉并傳遞轉矩的部件，其特點是只有在機器停機后用拆卸的方法才能實現(xiàn)兩軸分離。聯(lián)軸器按內(nèi)部是否包含彈性元件可分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器；按被聯(lián)接兩軸的相對位置及其變動情況又可分為固定式聯(lián)軸器和可移式聯(lián)軸器。 常用的彈性聯(lián)軸器有彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷齒式聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器、簧片聯(lián)軸器和彈簧聯(lián)軸器等。 離合器的類型較多，根據(jù)離合方法不同可分為操縱離合器和自動離合器兩大類；根據(jù)操縱方法不同又分為機械操縱離合器和液壓操縱離合器、氣壓操縱離合器和電磁操縱離合器；根據(jù)離合件的工作原理分為嵌合式離合器和摩擦式離合器。 常用的自動離合器有安全離合器、離心離合器以及超越離合器等。 常用的機械傳動類型有帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、鏈傳動、螺旋傳動和摩擦輪傳動等。 帶傳動是在兩個或多個帶輪間用帶作為撓性拉曳元件的傳動，工作時借助帶與帶輪間的摩擦力或嚙合來傳遞運動或動力j帶傳動一般由主動帶輪、從動帶輪和傳動帶輪組成。根據(jù)帶的截面形狀不同，摩擦帶傳動可分為平帶傳動、V帶傳動、圓帶傳動和多楔帶傳動等。摩擦帶傳動具有結構簡單、運轉平穩(wěn)、無沖擊和噪聲、緩沖吸振、過載保護、不能保持準確的傳動比(存在彈性滑動)、效率較低、壓軸力較大、制造安裝方便、成本低、適于遠距離傳動等特點。嚙合帶傳動依靠帶的凸齒與帶輪外緣上齒槽的嚙合，傳遞運動和動力。同步帶傳動有梯形齒和圓弧齒兩類，其兼有帶傳動和齒輪傳動的優(yōu)點，傳動效率高、吸振、傳動比準確，在汽車、機電工業(yè)中廣泛應用。 齒輪傳動是靠主動輪與從動輪輪齒之間的相互嚙合來傳動的，具有適用范圍廣、瞬時傳動比準確、結構緊湊、傳動效率高、可傳遞任意兩軸間的運動和動力、工作可靠、壽命長、制造費用較高、不適于中心距大的場合等特點，是機械傳動中應用最廣泛的一種傳動形式。用于相交軸的齒輪傳動類型有：直齒錐齒輪傳動、斜齒錐齒輪傳動、曲齒錐齒輪傳動。齒輪傳動的失效形式：輪齒折斷、齒面接觸疲勞磨損(齒面點蝕)、齒面膠合、齒面磨粒磨損、齒面塑性流動等。其次是鑄鐵、有色金屬及非金屬材料(塑料尼龍等)；常用的熱處理方法有整體淬火、表面淬火、滲碳淬火、氮化處理及正火和調(diào)質(zhì)等。蝸桿傳動用于傳遞交錯軸之間的運動和動力，通常兩軸在空間是相互垂直的。蝸桿傳動具有結構緊湊、重量輕、噪音小、工作平穩(wěn)(兼有斜齒輪與螺旋傳動的優(yōu)點)、沖擊振動小、傳動比大且準確、可以實現(xiàn)自鎖、滑動速度較大、效率較低、制造成本較高、加工較困難等特點，廣泛應用在機床、汽車、儀器、起重運輸機械、冶金機械以及其他機械制造部門中。圓柱蝸桿又可分為阿基米德蝸桿(ZA型)、漸開線蝸桿(ZI型)、法向直廓蝸桿(ZN型)等多種類型。在一般情況下蝸輪的強度較弱，失效主要發(fā)生在蝸輪上。蝸桿傳動的常用材料及其熱處理方式：制造蝸桿的常用材料為碳鋼和合金鋼，熱處理方式首選淬火或調(diào)質(zhì)(缺少磨削設備時)。(4)鏈傳動。鏈傳動一般由主動鏈輪、從動鏈輪和傳動鏈組成。根據(jù)工作性質(zhì)不同，鏈可分為傳動鏈、起重鏈和曳引鏈3種。鏈傳動的主要失效形式是鏈條元件的疲勞破壞、鉸鏈磨損、膠合、沖擊破壞、過載拉斷和鏈輪輪齒磨損等。螺旋傳動主要用來實現(xiàn)變回轉運動為直線運動，同時傳遞能量或力，也可用以調(diào)整零件的相互位置。螺旋傳動按螺紋副的摩擦情況分為滑動螺旋、滾動螺旋和靜壓螺旋；按其用途分為傳力螺旋傳動、傳導螺旋傳動和調(diào)整螺旋傳動3種類型。(6)摩擦輪傳動。摩擦輪傳動一般由主動摩擦輪、從動摩擦輪和機架組成。圓柱摩擦輪傳動又有圓柱平摩擦輪