中职机械基础课件PPT.ppt 512页

'机械基础 开篇绪论 一、课程概述1．课程性质机械类专业的一门专业基础课。2．课程内容包括机械传动、常用机构、轴系零件和液压与气动等方面的基础知识。3．课程任务学以致用。 二、机器、机构、机械、构件和零件 1．机器与机构机器——人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息，从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。常见机器的类型及应用机构——具有确定相对运动的构件的组合，它是用来传递运动和力的构件系统。汽油机传动机构 机器与机构的区别 2．机器的组成机器各组成部分的作用 3．零件与构件零件——机器及各种设备的基本组成单元。构件——机构（由许多具有确定的相对运动的构件组成的）中的运动单元体。零件与构件 机械、机器、机构、构件、零件之间的关系零件构件机构机器（制造单元）（运动单元）（传递、转变运动形式）（利用机械能做功或实现能量转换）机械 本章小结1．机器、机构的特征及异同点。2．构件与零件的概念。3．机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。4．机器的组成。 第五章连接§5－1键连接与销连接§5－2螺纹连接§5－3弹性连接§5－4联轴器与离合器 §5－1键连接与销连接一、键连接作用：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩。分类：键连接松键连接紧键连接平键连接半圆键连接花键连接楔键连接切向键连接 （一）平键连接（二）半圆键连接（三）花键连接（四）楔键和切向键连接 （一）平键连接靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。特点：分类：普通平键导向平键滑键 1．普通平键分解图装配图断面图 A型B型C型 平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。普通平键的规格采用b×L标记截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm） 普通平键的标记：键型　　键宽×键长　　标准号键16100GB/T1096－2003表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。键B18100GB/T1096－2003表示键宽为18mm，键长为100mm的B型普通平键。键C18100GB/T1096－2003表示键宽为18mm，键长为100mm的C型普通平键。 2．导向平键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。比普通平键长紧定螺钉固定在键槽中键与轮毂槽采用间隙配合键上设有起键螺孔 3．滑键特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。滑键固定在轮毂上轮毂带动滑键作轴向移动键长不受滑动距离限制 （二）半圆键连接工作面为键的两侧面，有较好的对中性可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度适用于锥形轴与轮毂的连接键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接 （三）花键连接花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。外花键内花键多齿承载，承载能力高齿浅，对轴的强度削弱小对中性及导向性能好加工需专用设备，成本高 矩形花键连接渐开线花键连接 （四）楔键和切向键连接1．楔键普通楔键钩头楔键楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速的场合。 2．切向键切向键一组切向键两组切向键由一对具有1:100斜度的楔键沿斜面拼合而成，上下两工作面互相平行，轴和轮毂上的键槽底面没有斜度。 二、销连接固定零件间的相对位置，或作为组合加工和装配时的辅助零件用于轴与毂的连接或其他零件的连接用作安全装置中的过载剪断零件 （一）圆柱销1．普通圆柱销传递横向力传递转矩 2．内螺纹圆柱销 （二）圆锥销1．普通圆锥销 2．带螺纹圆锥销大端带螺尾内螺纹小端带螺尾 小结1．键连接的功用及类型。2．平键连接的特点和种类。3．半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。4．销连接的功用及销的类型。 §5－2螺纹连接1螺纹的种类和应用2普通螺纹的主要参数3螺纹的代号标注4螺旋传动的应用形式 螺旋传动应用举例 （一）按螺纹牙型分类及其应用（二）按螺旋线方向分类及其应用（三）按螺纹线的线数分类及其应用（四）按螺旋线形成的表面分类一螺纹的种类和应用 （一）按螺纹牙型分类及其应用三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹 （二）按螺旋线方向分类及其应用右旋螺纹左旋螺纹 （三）按螺纹线的线数分类及其应用单线螺纹多线螺纹 （四）按螺旋线形成的表面分类内螺纹外螺纹 二普通螺纹的主要参数普通螺纹的主要参数 螺距P——相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。导程Ph——同一条螺旋线上的相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离。Ph＝ZP 三螺纹的代号标注普通螺纹的代号标注1．细牙螺纹的每一个公称直径对应着数个螺距，因此必须标出螺距值，而粗牙普通螺纹不标螺距。2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合长度S三种，中等旋合长度N不标注。4．公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号，两者一致时则只标注一个公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。 梯形螺纹的代号标注1．单线螺纹只标注螺距，多线螺纹标注螺距和导程。2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹用LH表示。3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N两种，中等旋合长度N不标注。4．公差带代号中，螺纹只标注中径公差带代号。内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。5．内、外螺纹配合的公差带代号中，前者为内螺纹公差带代号，后者为外螺纹公差带代号，中间用“/”分开。 管螺纹的代号标注1．管螺纹尺寸代号不再称作公称直径，也不是螺纹本身的任何直径尺寸，只是一个无单位的代号。2．管螺纹为英制细牙螺纹，其公称直径近似为管子的内孔直径，以英寸为单位。3．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。4．非螺纹密封管螺纹的外螺纹的公差等级有A、B两级，A级精度较高；内螺纹的公差等级只有一个，故无公差等级代号。5．内、外螺纹配合在一起时，内、外螺纹的标注用“/”分开，前者为内螺纹的标注，后者为外螺纹的标注。 四螺旋传动的应用形式（一）普通螺旋传动（二）差动螺旋传动（三）滚珠螺旋传动简介 （一）普通螺旋传动普通螺旋传动——由螺杆和螺母组成的简单螺旋副实现的传动。 1．普通螺旋传动的应用形式螺母固定不动，螺杆回转并作直线运动 螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动 螺杆回转，螺母作直线运动 螺母回转，螺杆作直线运动 2．普通螺旋传动直线移动方向的判定螺母（螺杆）不动，螺杆（螺母）回转并移动 螺杆（螺母）回转，螺母（螺杆）移动 3．普通螺旋传动直线移动距离的计算L=NPhL——螺杆（螺母）移动距离，mmN——回转周数，rPh——螺纹导程，mm 【例1】普通螺旋传动中，已知左旋双线螺杆的螺距为8mm，若螺杆按图示方向回转两周，螺母移动了多少距离？方向如何？解题过程 （二）差动螺旋传动1．差动螺旋传动原理差动螺旋传动——由两个螺旋副组成的使活动的螺母与螺杆产生差动（即不一致）的螺旋传动。 2．差动螺旋传动活动螺母移动距离的计算及方向的确定（1）差动螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相同。L=N（Ph1－Ph2）结果为正，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同结果为负，活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 （2）复式螺旋传动：螺杆上两螺纹（固定螺母与活动螺母）旋向相反。L=N（Ph1＋Ph2）活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相同螺杆移动方向按普通螺旋传动螺杆移动方向确定 【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆的转动，可使被调螺母产生左、右微量调节。设螺旋副A的导程PhA为1mm，右旋。要求调整螺杆按图示方向转动一周，被调螺母向左移动0.2mm，求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向。解题过程 （三）滚珠螺旋传动简介 小结1．常用螺纹的类型、特点及应用。2．普通螺纹的主要参数。3．常用螺纹的螺纹标记。4．螺旋传动的工作原理、特点和应用形式。5．普通螺旋传动和差动螺旋传动的移动距离计算及移动件移动方向的判定。6．滚珠螺旋传动的应用特点。 §5－4联轴器、离合器和制动器1联轴器的结构、特点及应用2离合器的结构、特点及应用3制动器的结构、特点及应用 一、联轴器的结构、特点及应用作用：机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。刚性联轴器挠性联轴器 刚性联轴器凸缘联轴器套筒联轴器 挠性联轴器挠性联轴器 二、离合器的结构、特点及应用作用：连接两轴，使其一起转动并传递转矩。在机器的运转过程中可以随时进行接合或分离。也可用于过载保护等。啮合式圆盘摩擦式离合器应用举例 常用离合器啮合式离合器1、2—半离合器3—对中环4—滑环 齿形离合器 摩擦式离合器1—主动轴2—主动盘3—从动盘4—从动轴5—滑环 超越式离合器1—星轮2—外圈3—滚柱4—弹簧 三、制动器的结构、特点及应用作用：利用摩擦力矩来降低机器运动部件的转速或使其停止回转。闸带式内涨式外抱块式制动器应用举例 常用制动器闸带式制动器 内涨式制动器1、8－销轴2、7－制动蹄3－摩擦片4－泵5－弹簧6－制动轮 外抱块式制动器1—制动轮2—闸瓦块3—主弹簧4—制动臂5—推杆6—松闸器 小结1．联轴器的结构、特点及应用。2．离合器的结构、特点及应用。3．联轴器和离合器的主要功用及区别。4．制动器的结构、特点及应用。 第六章常用机构§6－1构件、运动副与平面机构§6－2平面四杆机构§6－3凸轮机构§6－4间歇运动机构 一、运动副的概念及应用特点火车§6－1构件、运动副与平面机构 1．运动副运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。（1）低副——两构件之间作面接触的运动副。转动副移动副螺旋副低副及其应用 （2）高副——两构件之间作点或线接触的运动副。滚动轮接触凸轮接触齿轮接触高副及其应用 2．运动副的应用特点单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损制造和维修困难能传递较复杂的运动低副特点：单位面积压力较小，较耐用，传力性能好摩擦损失大，效率低不能传递较复杂的运动高副特点： 3．低副机构与高副机构低副机构——机构中所有运动副均为低副的机构。高副机构——机构中至少有一个运动副是高副的机构。 连杆机构应用举例 §6－2平面四杆机构平面连杆机构——由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的,在同一平面或相互平行平面内运动的机构。作用：实现某些较为复杂的平面运动，在生产和生活中广泛用于动力的传递或改变运动形式。 港口起重机吊运货物是利用平面连杆机构中的双摇杆机构实现的 铲土机为了保证铲斗平行移动，防止泥土流出，采用了平面连杆机构 四杆机构——最常用的平面连杆机构，具有四个构件（包括机架）的低副机构。平面铰链四杆机构——构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。 铰链四杆机构：四根杆均用转动副连接。滑块四杆机构：杆件间的连接，除了转动副以外，构件3与4使用移动副连接。 一、铰链四杆机构的组成与分类机架：固定不动的构件4。连杆：不与机架直接相连的构件2。连架杆：与机架相连的构件1、3。曲柄摇杆 1、曲柄摇杆机构2、双曲柄机构3、双摇杆机构曲柄——与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件。摇杆——与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件。曲柄机构 1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆。曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构的应用剪板机雷达汽车雨刷缝纫机踏板 2、双曲柄机构双曲柄机构——铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄。类型：①不等长双曲柄机构②平行双曲柄机构③反向双曲柄机构 不等长双曲柄机构两曲柄长度不等的双曲柄机构。不等长双曲柄机构 平行双曲柄机构连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相同的双曲柄机构。平行双曲柄机构 反向双曲柄机构连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相反的双曲柄机构。反向双曲柄机构 双曲柄机构的应用惯性筛天平汽车车门启闭 3、双摇杆机构铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。机构两极限位置：B1C1DC2B2A双摇杆机构 二、铰链四杆机构的基本性质1、曲柄存在条件2、急回特性3、死点位置 一、曲柄存在条件1．最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。2．连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 铰链四杆机构三种基本类型的判别方法曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆 双曲柄机构的条件：机架为最短杆 双摇杆机构的条件：连杆为最短杆当最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。 二、急回特性极位夹角——摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用θ表示。急回特性：空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。急回特性 机构的急回特性可用行程速比系数K表示：极位夹角θ越大，机构的急回特性越明显。 三、死点位置摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1AB1。摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A。死点位置 死点位置的利用工件夹紧后，BCD成一直线，撤去外力F之后，机构在工件反弹力T的作用下，处于死点位置。即使反弹力很大工件也不会松脱，使夹紧牢固可靠。 三、铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构二、导杆机构 一、曲柄滑块机构曲柄滑块机构是具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构，是由曲柄摇杆机构演化而来的。曲柄滑块机构的演化偏心轮机构 双曲滑块机构的应用内燃机气缸内燃机气缸 冲压机 滚轮送料机 二、导杆机构导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。摆动导杆机构移动导杆机构曲柄摇块机构 摆动导杆机构牛头刨床主运动机构摆动导杆机构 移动导杆机构手动抽水机构移动导杆机构 曲柄摇块机构自卸汽车卸料机构曲柄摇块机构 小结1．铰链四杆机构的基本类型。2．铰链四杆机构的各构件的名称。3．铰链四杆机构基本形式的判定。4．铰链四杆机构的基本特性。5．导杆机构类型与应用。 §6－3凸轮机构1、凸轮机构概述2、凸轮机构的分类与特点3、凸轮机构工作过程及从动件运动规律 凸轮机构应用举例 凸轮机构概述内燃机配气机构内燃机配气机构 自动车床走刀机构自动车床走刀机构 靠模车削机构靠模车削机构 凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆动。1－凸轮2－从动件3－机架凸轮机构示意 凸轮机构的分类与特点一、凸轮机构的分类二、凸轮机构的应用特点 一、凸轮机构的分类按形状分按从动件端部形状和运动形式分盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮尖顶从动件滚子从动件平底从动件 尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构盘形凸轮平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构 移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构移动凸轮 圆柱凸轮机构圆柱凸轮自动车床走刀机构 二、凸轮机构的应用特点优点：结构简单紧凑，工作可靠，设计适当的凸轮轮廓曲线，可使从动件获得任意预期的运动规律。缺点：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触，不便于润滑，易磨损。应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、仪表、控制机构和调节机构中。 凸轮机构工作过程及从动件运动规律一、凸轮机构工作过程二、从动件常用的运动规律 一、凸轮机构工作过程凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停”的运动循环。凸轮机构工作过程 二、从动件常用运动规律位移线图 1．等速运动规律从动件上升（或下降）的速度为一常数。等速运动规律2．等加速等减速运动规律从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动。等加速等减速运动规律 等加速等减速运动规律位移曲线画法 本章小结1．凸轮机构的类型及其应用特点。2．凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点。 其他常用机构变速机构换向机构间歇机构 一、有级变速机构二、无级变速机构变速机构变速机构——在输入转速不变的条件下，使输出轴获得不同转速的传动装置。 一、有级变速机构有级变速机构——在输入转速不变的条件下，使输出轴获得一定的转速级数。滑移齿轮变速机构塔齿轮变速机构倍增速变速机构拉键变速机构 滑移齿轮变速机构 塔齿轮变速机构1－主动轴2－导向键3－中间齿轮支架4－中间齿轮5－拨叉6－滑移齿轮7－塔齿轮8－从动轴9、10－离合器11－丝杠12－光杠齿轮13－光杠 倍增速变速机构 拉键变速机构1－弹簧键2－从动套筒轴3－主动轴4－手柄轴 二、无级变速机构无级变速机构——依靠摩擦来传递转矩，适量地改变主动件和从动件的转动半径，使输出轴的转速在一定的范围内无级变化。滚子平盘式无级变速机构锥轮－端面盘式无级变速机构分离锥轮式无级变速机构 滚子平盘式无级变速机构1－滚子2－平盘 锥轮－端面盘式无级变速机构1－锥轮2－端面盘3－弹簧4－齿条5－齿轮6－支架7－链条8－电动机 分离锥轮式无级变速机构1－电动机2、4－锥轮3－杠杆5－从动轴6－支架7－螺杆8－主动轴9－螺母10－传动带 换向机构换向机构——在输入轴转向不变的条件下，可改变输出轴转向的机构。三星轮换向机构离合器锥齿轮换向机构 三星轮换向机构1－主动齿轮2、3－惰轮4－从动齿轮 离合器锥齿轮换向机构1－主动锥齿轮2、4－从动锥齿轮3－离合器 间歇机构间歇机构——能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的周期性运动或停歇。一、棘轮机构二、槽轮机构三、不完全齿轮机构 一、棘轮机构棘轮机构分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。1．齿式棘轮机构工作原理1—摇杆2—棘爪3—弹簧4—棘轮5—弹簧6—止回棘爪7—曲柄齿式棘轮机构 2．齿式棘轮机构的常见类型及特点外啮合式内啮合式外啮合式棘轮机构内啮合式 3．齿式棘轮机构转角的调节棘轮的转角θ大小与棘爪每往复一次推过的齿数k有关：k——棘爪每往复一次推动的齿数z——棘轮的齿数 （1）改变棘爪的运动范围 （2）利用覆盖罩 4．摩擦式棘轮机构简介1－偏心楔块（棘爪）2－棘轮3－止回棘爪靠偏心楔块（棘爪）和棘轮间的楔紧所产生的摩擦力来传递运动。特点：转角大小的变化不受轮齿的限制，在一定范围内可任意调节转角，传动噪声小，但在传递较大载荷时易产生滑动。 二、槽轮机构1．槽轮机构的组成和工作原理1－拨盘2—圆销3—槽轮槽轮机构 2．槽轮机构类型和特点单圆销外槽轮机构双圆销外槽轮机构内啮合槽轮机构特点：结构简单，转位方便，工作可靠，传动的平稳性好，能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽数z的限制，不能调节，且在槽轮转动的始末位置处存在冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不适用于高速。槽轮机构的类型和特点 三、不完全齿轮机构主动齿轮作连续转动，从动齿轮作间歇运动的齿轮传动机构。特点：结构简单，工作可靠，传递力大，但工艺复杂，从动轮在运动的开始与终止位置有较大冲击，一般用于低速、轻载的场合。不完全齿轮机构 本章小结1．机械式变速机构的有级变速机构、无级变速机构的类型和工作原理。2．机械式换向机构的常用类型和工作原理。3．棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的常见类型和工作原理。 第七章机械传动§7－1带传动§7－2链传动§7－3齿轮传动§7－4蜗杆传动§7－5齿轮系与减速器 机械传动的分类 带传动应用举例§7－1带传动一、带传动的组成与原理二、带传动的类型 一、带传动的组成与原理摩擦型带传动啮合型带传动1—带轮（主动轮）2—带轮（从动轮）3—挠性带 2．带传动的工作原理以张紧在至少两轮上的带作为中间挠性件，靠带与带轮接触面间产生的摩擦力（啮合力）来传递运动和（或）动力。 3．带传动的传动比i机构的传动比——机构中瞬时输入速度与输出速度的比值。带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比： 二、带传动的类型带传动摩擦型带传动啮合型带传动：同步带传动圆带传动平带传动V带传动普通V带传动窄V带传动多楔带传动 一、V带及带轮二、V带传动的主要参数三、普通V带的标记与应用特点四、V带传动的安装维护及张紧装置V带传动 一、V带及带轮V带传动——由一条或数条V带和V带带轮组成的摩擦传动。V带V带带轮 二、V带传动的主要参数1．普通V带的截面尺寸顶宽b中性层节宽bp高度h相对高度h/bp 2．V带带轮的基准直径ddV带带轮的基准直径dd——带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径。 3．V带传动的传动比idd1——主动轮基准直径，mmdd2——从动轮基准直径，mmn1——主动轮的转速，r/minn2——从动轮的转速，r/min 4．小带轮的包角α1包角——带与带轮接触弧所对应的圆心角。包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触弧的长短。 5．中心距a中心距——两带轮中心连线的长度。 6．带速v带速太低，传动尺寸大而不经济带速太高，离心力又会使带与带轮间的压紧程度减少，传动能力降低7．V带的根数Z根数多，传递功率大根数过多，受力会不均匀 三、普通V带的标记与应用特点1．普通V带的标记中性层——V带绕带轮弯曲时，其长度和宽度均保持不变的层面。基准长度Ld——在规定的张紧力下，沿V带中性层量得的周长，又称为公称长度。 标记示例： 2．普通V带传动的应用特点优点：结构简单，制造、安装精度要求不高，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的场合传动平稳，噪声低，有缓冲吸振作用在过载时，传动带在带轮上打滑，可以防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。缺点：不能保证的准确的传动比外廓尺寸大，传动效率低 四、V带传动的安装维护及张紧装置1．V带传动的安装与维护2．V带传动的张紧装置V带传动的安装与维护V带传动的张紧装置 一、同步带传动的特点二、同步带传动的应用同步带传动简介 一、同步带传动的特点准确的传动比传动效率高传动比大允许带速高制造较贵 二、同步带传动的应用 本章小结1．带传动的组成。2．带传动的工作原理。3．普通V带的结构。4．普通V带传动的主要参数。5．普通V带传动的标记及应用特点。6．带传动的安装维护及常用张紧装置。7．窄V带和同步带传动的一般概念。 §7－2链传动一、链传动概述二、链传动的类型 链传动应用举例 一、链传动及其传动比1．链传动的组成1－主动链轮2－链条3－从动链轮 2．链传动的传动比n1、n2——主、从动轮的转速，r/minz1、z2——主、从动轮齿数 二、链传动的应用特点i≤6，低速传动时i可达10a≤6m，最大中心距可达15m传动功率P＜100kWv≤15m/s，高速时可达20～40m/s 二、链传动类型传动链输送链起重链滚动链齿形链1、滚子链（套筒滚子链）2、齿形链简介 （一）滚子链（套筒滚子链）1．滚子链的结构内链板外链板销轴套筒滚子 1－内链板2－外链板3－销轴4－套筒5－滚子 2．滚子链主要参数（1）节距——链条的相邻两销轴中心线之间的距离，以符号P表示。链的节距越大，承载能力越强，但链传动的结构尺寸也会相应增越大，传动的振动、冲击和噪声也越严重。 滚子链的承载能力和排数成正比，但排数越多，各排受力越不均匀，所以排数不能过多。双排滚子链三排滚子链 （2）节数——滚子链的长度用节数来表示。链节数应尽量选取偶数。开口销弹簧夹过渡链节 3．滚子链的标记链号－排数－整链链节数标准编号08A－1－88GB/T1243－1997标准编号链节数为88节单排链号为08A（节距为12.70mm） （二）齿形链简介由一组带有齿的内外链板左右交错排列，用铰链连接而成。外链板内链板 CL08－22.5W－60GB/T10855－1997链号为CL08（节距为12.70mm）链宽导向形式链节数为60节标准编号齿形链标记示例 本节小结1．链传动的组成：主动链轮、从动链轮和链条。2．链传动的应用特点。3．链传动的传动比计算。4．套筒滚子链的结构、标记及接头形式。5．齿形链的应用。 §7－3齿轮传动1齿轮传动的类型及应用2渐开线齿廓3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算4其他齿轮传动简介5渐开线齿轮失效形式 齿轮传动应用举例 1、齿轮传动的常用类型2、齿轮传动的应用一、齿轮传动的类型及应用齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。 1、齿轮传动常用类型两轴平行两轴不平行按轮齿方向按啮合情况直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮传动常用类型 2、齿轮传动的应用（1）传动比n1、n2——主、从动轮的转速，r/minz1、z2——主、从动轮齿数齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数之反比。 （2）应用特点①能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确可靠②传递的功率和圆周速度范围较宽③结构紧凑、可实现较大的传动比④传动效率高，使用寿命长⑤维护简便优点 ①运转过程中有振动、冲击和噪声②齿轮安装要求较高③不能实现无极变速④不适宜用在中心距较大的场合（2）缺点 1、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求2、渐开线的形成及性质3、渐开线齿轮啮合特性二、渐开线齿轮 1、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求传动平稳承载能力强 2、渐开线的形成及性质动直线沿着一固定的圆作纯滚动时，此动直线上任一点K的运动轨迹CK称为渐开线，该圆称为渐开线的基圆，其半径以rb表示，直线称为渐开线的发生线。 渐开线齿轮——以同一个基圆上产生的两条反向渐开线为齿廓的齿轮。 渐开线齿廓的性质：①发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长②渐开线上任意一点的法线必切于基圆③渐开线的形状取决于基圆的大小④渐开线上各点的曲率半径不相等⑤渐开线上各点的齿形角（压力角）不等⑥渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线 3、渐开线齿廓啮合特性（1）能保持瞬时传动比的恒定（2）具有传动的可分离性 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称2、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数3、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算4、直齿圆柱内齿轮简介三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称齿轮上各部分名称 2、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数①标准齿轮的齿形角α②齿数z③模数m④齿顶高系数ha*⑤顶隙系数c* （1）标准齿轮的齿形角α 齿形角——在端平面上，过端面齿廓上任意点K的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角，用α表示。K点的齿形角为αK。渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，K点离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角α=0°。分度圆压力角——齿廓曲线在分度圆上的某点处的速度方向与曲线在该点处的法线方向（即力的作用线方向）之间所夹锐角，也用α表示。 （2）齿数z一个齿轮的轮齿总数。（3）模数m齿距p除以圆周率π所得的商，即m＝p/π。模数已经标准化。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。 （4）齿顶高系数ha*对于标准齿轮，规定ha=ha*m。ha*称为齿顶高系数。我国标准规定：正常齿ha*＝1。（5）顶隙系数c*当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相抵触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有一定的径向间隙，称为顶隙，用c表示。对于标准齿轮，规定c＝c*m。c*称为顶隙系数。我国标准规定：正常齿c*＝0.25。 3、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 一对齿轮传动时，齿轮节圆上的齿厚与齿槽宽之差称为齿侧间隙。一对相互啮合的标准齿轮，其模数相等，故两轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等，因此，当分度圆与节圆重合时，可满足无齿侧间隙的条件。这种安装称为标准安装。标准安装时的中心距称为标准中心距。标准中心距 4、直齿圆柱内齿轮简介直齿圆柱内齿轮直齿圆柱内齿轮传动 ①内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆②内齿轮的齿廓是内凹的，其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽和齿厚③为了使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆 *5、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件（1）正确啮合条件①pb1=pb2②模数相等③分度圆上的齿形角相等 （2）连续传动条件前一对轮齿尚未结束啮合，后继的一对轮齿已进入啮合状态。 1.仿形法仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过3600/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。6、渐开线齿轮的切削加工与根切现象 仿形法之盘铣 1、加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓形状与m、z、α有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮，故齿形通常是近似的。表中列出了1-4号圆盘铣刀加工齿轮的齿数范围。2、加工不连续，生产效率低，不宜用于批量生产。这种方法适用于单件生产而且精度要求不高的齿轮加工。仿形法特点： 2.范成法范成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种：（1）齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮；（2）齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条；（3）齿轮滚刀 像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可以实现连续加工，生产率高。 齿轮插刀 齿条插刀 齿条插刀插齿 齿轮滚刀 用范成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工，这给生产带来了很大的方便，因此范成法得到了广泛的应用。 根切现象用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。 如图所示为齿条插刀加工标准外齿轮的情况，齿条插刀的分度线与齿轮的分度圆相切。要使被切齿轮不产生根切，刀具的齿顶线不得超过极限啮合点N。标准外啮合齿轮不根切的最小齿数被切齿轮的模数和压力角与刀具的相同，所以是否会产生根切取决于被切齿轮齿数的多少。 齿轮不发生根切的最少齿数1、正常齿制齿轮不发生根切的最少齿数2、短齿制齿轮不发生根切的最少齿数 齿轮传动的失效主要是轮齿的失效。其失效形式有：轮齿像一悬臂梁，受载后齿根部分产生的弯曲应力最大。当该应力值超过材料的弯曲疲劳极限时，齿根处产生疲劳裂纹，又因为齿根过渡部分存在着应力集中，使裂纹不断扩展致整个轮齿断裂。三、齿轮的失效形式1.轮齿折断1）疲劳折断2）过载折断由于突然过载、强烈冲击、严重磨损及安装制造误差等也会造成轮齿折断。 提高轮齿抗折断能力的措施：增大齿根圆角半径，消除加工刀痕以降低齿根应力集中；增大轴及支承物的刚度以减轻局部过载的程度；对轮齿进行表面处理以提高齿面硬度，保持芯部的韧性等。疲劳折断过载折断 2.齿面点蚀：轮齿工作时,齿面接触处产生很大的接触应力，脱离啮合后接触应力消失，对齿面某一固定点来说它受到的接触应力是周期变化的脉动循环应力。当这种接触应力超过了轮齿材料的接触疲劳极限时，齿面产生裂纹，裂纹扩展致使表层金属微粒脱落，形成一些浅坑(小麻点)，这种现象称为齿面点蚀。点蚀是闭式传动常见的失效形式。由于轮齿在节线附近啮合时，同时啮合的齿对数少，且齿面间相对滑动速度小，润滑油膜不易形成，所以点蚀首先出现在靠近节线的齿根上。 提高齿面抗点蚀能力的主要措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度。 高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度高，润滑油膜被破坏，齿面间会发生粘接在一起的现象，在轮齿表面沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合。防止胶合的措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；限制油温。3.齿面胶合 轮齿在啮合过程中存在相对滑动,致使齿面间产生摩擦、磨损。当金属微粒、砂粒、灰尘等硬质磨粒进入轮齿间时引起磨粒磨损。齿面磨损使渐开线齿廓破坏，齿厚减薄，致使侧隙增大而引起冲击和振动。严重时会因齿厚减薄使强度降低而导致轮齿折断。4.齿面磨损 避免齿面磨损的主要措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；采用清洁的润滑油。闭式齿轮传动中,只要经常注意润滑油的更换和清洁,一般不会发生磨粒磨损，所以齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式，并且在开式齿轮传动中,由于磨损速度较快,通常齿面还来不及达到点蚀的程度,就引起磨粒磨损,因此点蚀现象一般不会发生。 重载且摩擦力很大时，齿面较软的轮齿表面就会沿摩擦力方向产生塑性变形。主动齿轮齿面所受摩擦力背离节线，齿面在节线附近下凹；从动齿轮齿面所受摩擦力指向节线，齿面在节线附近上凸。防止塑性变形的措施：提高齿面硬度；增大润滑油粘度。5.齿面塑性变形 齿面硬、齿芯韧。(1)齿面应有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；(2)齿芯应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷：(3)应有良好的加工工艺性能及热处理性能．使之便于加工且便于提高其力学性能。最常用的齿轮材料是锻钢、铸钢．此外还有铸铁及一些非金属材料等。对齿轮材料的基本要求齿轮的结构与材料 锻钢因具有强度高、韧性好、便于制造、便于热处理等优点，大多数齿轮都用锻钢制造。(1)软齿面齿轮：齿面硬度<350HBS，常用中碳钢和中碳合金钢，如45钢、40Cr、35SiMn等材料，进行调质或正火处理。这种齿轮适用于强度、精度要求不高的场合，轮坯经过热处理后进行插齿或滚齿，生产便利、成本较低。   在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次敷比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。1．锻钢(2)硬齿面齿轮 硬齿面齿轮的齿面硬度>350HBS，常用的材料为中碳钢或中碳合金钢经表面淬火处理。若采用低碳钢或低碳合金钢，需渗碳淬火。 低速、轻载场合的齿轮可以制成铸铁齿坯。当尺寸大于500mmm时可制成大齿圈，或制成轮辐式齿轮。2．铸钢当齿轮的尺寸较大(大于400一600mm)而不便于锻造时，可用铸造方法制成铸钢齿坯，再进行正火处理以细化晶粒。3．铸铁4．非金属材料常用的有夹布胶木、工程塑料等。适用于高速轻载、精度要求不高的场合。 齿轮的结构结构设计主要确定齿轮的轮缘、轮毂及腹板（轮辐）的结构形式和尺寸大小。结构设计通常要考虑齿轮的几何尺寸、材料、使用要求、工艺性及经济性等因素，确定适合的结构型式，再按设计手册荐用的经验数据确定结构尺寸。齿轮结构形式有以下四种：1.齿轮轴2.实心齿轮3.辐板式齿轮4.轮辐式齿轮 2.实心齿轮当齿顶圆直径da≤200mm或高速传动且要求低噪声时，可采用上图一的实心结构。实心齿轮和齿轮轴可以用热轧型材或锻造毛坯加工。1.齿轮轴当齿轮的齿根圆到键槽底面的距离e很小，如圆柱齿轮e≤2.5mn(下图一a)，圆锥齿轮的小端e≤1.6m(下图一b)，为了保证轮毂键槽足够的强度，应将齿轮与轴作成一体，形成齿轮轴，如下图二所示。 3.辐板式齿轮对于齿顶圆直径da≤500mm时，可采用辐板式结构，以减轻重量、节约材料。通常多选用锻造毛坯，也可用铸造毛坯及焊接结构。有时为了节省材料或解决工艺问题等，而采用组合装配式结构，如过盈组合和螺栓联结组合。过盈、螺栓联接组合 4.轮辐式齿轮对于齿顶圆直径da>500mm时，采用轮辐式结构。受锻造设备的限制，轮辐式齿轮多为铸造齿轮。轮辐剖面形状可以采用椭圆形（轻载）、十字形（中载）、及工字形（重载）等。 1、斜齿圆柱齿轮传动2、直齿圆锥齿轮传动3、齿轮齿条传动四其他齿轮传动简介 一、斜齿圆柱齿轮传动1．斜齿圆柱齿轮的形成直齿轮齿廓的形成 当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为渐开线螺旋面。βb称为基圆柱上的螺旋角。 2．斜齿轮传动的啮合性能齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长传动平稳、冲击、振动和噪音较小适用于高速重载的场合 3．斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸端面：垂直于齿轮轴线的平面，用t作标记法面：与轮齿齿线垂直的平面，用n作标记。β：斜齿圆柱齿轮螺旋角 判别方法：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋。 4．斜齿圆柱齿轮正确啮合条件法面模数（法向齿距除以圆周率π所得的商）相等，即mn1=mn2=m法面齿形角（法平面内，端面齿廓与分度圆交点处的齿形角）相等，即αn1=αn2=α螺旋角相等、旋向相反，即β1=-β2 二、直齿圆锥齿轮传动以大端的参数作为标准参数。应满足的条件：大端端面模数相等大端齿形角相等 三、齿轮齿条传动斜齿条直齿条 1．齿条齿轮的齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处，齿轮上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条。 齿条的主要特点：齿廓上各点的法线相互平行。传动时，齿条作直线运动，且速度大小和方向均一致。齿条齿廓上各点的齿形角均相等，且等于齿廓直线的倾斜角，标准值α为20º不论在分度线上、齿顶线上，还是在与分度线平行的其他直线上，齿距均相等，模数为同一标准值。 2．齿轮齿条传动v=n1πd1=n1πmz1L=πd1=πmz1v—齿条的移动速度，mm/minn1—齿轮的转速，r/mind1——齿轮分度圆直径，mmm——齿轮的模数，mmz1——齿轮的齿数L—齿轮每回转一周齿条的移动距离 一、齿面点蚀二、齿面磨损三、齿面胶合四、齿面塑变五、轮齿折断5渐开线齿轮失效形式失效——齿轮传动过程中，若轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常的工作能力。 四、塑性变形当齿轮的齿面较软，在重载情况下，可能使表层金属沿着相对滑动方向发生局部的塑性流动，出现塑性变形。 五、轮齿折断轮齿折断是开式传动和硬齿面闭式传动的主要失效形式之一。 本节小结1．齿轮传动的类型及特点。2．渐开线性质及渐开线齿轮啮合特性。3．渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基本参数、几何尺寸计算及正确啮合条件。4．斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮齿形特点及正确啮合条件。5．齿轮齿条传动的特点。6．齿轮的失效形式、失效原因和预防措施。 §7－4蜗杆传动1蜗杆传动概述2蜗杆传动的主要参数和啮合条件3蜗杆传动的应用特点 蜗杆传动应用举例 一、蜗杆传动的组成二、蜗杆的分类三、蜗轮回转方向的判定1蜗杆传动概述 一、蜗杆传动的组成蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并传递运动和动力。蜗杆蜗轮 1．蜗杆结构蜗杆通常与轴合为一体。 2．蜗轮结构蜗轮常采用组合结构。 二、蜗杆的分类按蜗杆形状按蜗杆螺旋线方向按蜗杆头数圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动左旋蜗杆右旋蜗杆单头蜗杆多头蜗杆 三、蜗轮回转方向的判定1．判断蜗杆或蜗轮的旋向右手法则：手心对着自己，四指顺着蜗杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与右手拇指指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之则为左旋。 2．判断蜗轮的回转方向左、右手法则：左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向。 一、蜗杆传动的主要参数二、蜗杆传动的正确啮合条件2蜗杆传动的主要参数和啮合条件在蜗杆传动中，其几何参数及尺寸计算均以中间平面为准。通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为中间平面。 一、蜗杆传动的主要参数1．模数m、齿形角α2．蜗杆分度圆导程角γ3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 1．模数m、齿形角α蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等，且为标准值。蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等，且为标准值。αx1＝αt2＝α＝20°mx1＝mt2＝m 2．蜗杆分度圆导程角γ指蜗杆分度圆柱螺旋线的切线与端平面之间的锐角。tanγ=pxz1/πd1=z1m/d1 3．蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q切制蜗轮的滚刀，其分度圆直径、模数和其他参数必须与该蜗轮相配的蜗杆一致，齿形角与相配的蜗杆相同。为了使刀具标准化，限制滚刀的数目，对一定模数m的蜗杆的分度圆直径d1作了规定，即规定了蜗杆直径系数q，且q=d1/m。 4．蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆头数z1：根据蜗杆传动传动比和传动效率来选定，一般推荐选用z1=1、2、4、6。蜗轮齿数z2：根据z1和传动比i来确定。一般推荐z2=29～80。 二、蜗杆传动的正确啮合条件1．在中间平面内，蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等。即：mx1＝mt22．在中间平面内，蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等。即：αx1＝αt23．蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2相等，且旋向一致。即：γ1＝β2 一、蜗杆传动的润滑二、蜗杆传动的散热3蜗杆传动的应用特点结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。 一、蜗杆传动的润滑目的：减摩与散热，以提高蜗杆传动的效率，防止胶合及减少磨损。润滑方式：油池润滑、喷油润滑。 二、蜗杆传动的散热风扇冷却蛇形水管冷却压力喷油冷却 本节小结1．蜗杆传动的组成：蜗杆（主动件）、蜗轮（从动件）。2．蜗杆传动的类型和应用特点。3．蜗轮回转方向的判定方法。4．蜗轮蜗杆传动的主要参数：模数m、齿形角α、蜗杆直径系数q、蜗杆导程角γ、蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2及蜗轮螺旋角β2。5．蜗杆传动的正确啮合条件。6．蜗杆传动润滑及散热方式。 §7－5齿轮系与减速器1轮系分类及其应用特点2定轴轮系传动比计算3定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 轮系应用举例 一、轮系的分类二、轮系的应用特点1轮系分类及其应用特点轮系——由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统。 一、轮系的分类1．定轴轮系2．周转轮系3．混合轮系 1．定轴轮系当轮系运转时，所有齿轮的几何轴线位置相对于机架固定不变，也称普通轮系。定轴轮系 2．周转轮系轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线相对于机架的位置是不固定的，而是绕另一个齿轮的几何轴线转动。周转轮系 3．混合轮系在轮系中，既有定轴轮系又有周转轮系。 二、轮系的应用特点1．可获得很大的传动比2．可作较远距离的传动3．可以方便地实现变速和变向要求4．可以实现运动的合成与分解 1．可获得很大的传动比一对齿轮传动的传动比不能过大（一般i12=3~5，imax≤8），而采用轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作的要求。 2．可作较远距离的传动两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮的结构尺寸必然很大，导致传动机构庞大。 3．可以方便地实现变速和变向要求滑移齿轮变速机构 利用中间轮变向机构 4．可以实现运动的合成与分解采用行星轮系，可以将两个独立的运动合成为一个运动，或将一个运动分解为两个独立的运动。 一、定轴轮系中各轮转向的判断二、传动比三、惰轮的应用2定轴轮系传动比计算 一、定轴轮系中各轮转向的判断当首轮（或末轮）的转向为已知时，其末轮（或首轮）的转向也就确定了，表示方法可以用标注箭头的方法来确定。 圆柱齿轮啮合－外啮合转向用画箭头的方法表示，主、从动轮转向相反时，两箭头指向相反。 圆柱齿轮啮合－内啮合主、从动轮转向相同时，两箭头指向相同。 锥齿轮啮合传动两箭头指向相背或相向啮合点。 锥齿轮啮合传动两箭头指向按第五章讲过的规定标注。 对于轮系中各齿轮轴线相互平行时，其任意级从动轮的转向可以通过在图上依次画箭头来确定，也可以数外啮合齿轮的对数来确定，若齿轮的啮合对数是偶数，则首轮与末轮的转向相同；若为奇数，则转向相反。 轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条，只能用画直箭头的方法表示。 二、传动比1．传动路线 【例1】分析如图所示轮系传动路线。解题过程 2．传动比计算轮系的传动比等于首轮与末轮的转速之比，也等于轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有主动齿轮齿数的连乘积之比。 【例2】如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i19和判定n9转向。解题过程 【例3】已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齿轮1为主动件。分析该机构的传动路线；求传动比i17；若齿轮1转向已知，试判定齿轮7的转向。解题过程 三、惰轮的应用在轮系中既是从动轮又是主动轮，对总传动比毫无影响，但却起到了改变齿轮副中从动轮回转方向的作用，像这样的齿轮称为惰轮。惰轮常用于传动距离稍远和需要改变转向的场合。 一、任意从动齿轮转速计算二、轮系末端是螺旋传动的计算三、轮系末端是齿条传动的计算3定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算 一、任意从动齿轮转速计算（不考虑齿轮旋转方向） 【例4】已知：z1=26，z2=51，z3=42，z4=29，z5=49，z6=36，z7=56，z8=43，z9=30，z10=90，轴Ⅰ的转速nI=200r/min。试求当轴Ⅲ上的三联齿轮分别与轴Ⅱ上的三个齿轮啮合时，轴Ⅳ的三种转速。解题过程 二、轮系末端是螺旋传动的计算v——螺母的移动速度，mm/minL——输入轴I每回转一周，螺母（砂轮架）的移动距离，mm 【例5】z1=28，z2=56，z3=38，z4=57，丝杆为Tr50×3。当手轮回转速度n1=50r/min，回转方向如图所示，试计算砂轮架移动速度，并判断砂轮架移动方向。解题过程 三、轮系末端是齿条传动的计算v——齿轮沿齿条的移动速度，mm/minL——输入轴I每回转一周，齿轮沿齿条的移动距离，mm 滑移齿轮变速机构 倍增速变速机构 本节小结1．轮系概念及分类。2．轮系的应用特点。3．定轴轮系中各轮转向的判断。4．定轴轮系的传动比计算。5．定轴轮系中任意从动轮转速的计算。6．定轴轮系中末端是螺旋传动的计算。7．定轴轮系中末端是齿条传动的计算。 第八章支承零部件§8－1轴§8－2滑动轴承 §8－1轴 轴的用途和分类一、用途支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。 按轴线形状按承载情况直轴曲轴挠性钢丝软轴（简称挠性轴）心轴传动轴转轴按轴线形状分类二、分类按承载情况分类 转轴的结构轴颈：用于装配轴承的部分轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部分轴身：连接轴头与轴颈的部分轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。 轴的结构应满足三方面的要求：轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中便于轴上零件的安装与拆卸一、轴上零件的固定二、轴上常见的工艺结构 一、轴上零件的固定1．轴上零件的轴向固定目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。2．轴上零件的周向固定目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。轴上零件的轴向固定轴上零件的周向固定 二、轴上常见的工艺结构结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，并且能提高生产率，降低成本。轴上常见的工艺结构 轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角大小一致和圆角半径相同，以便于加工。轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。有关轴的工艺结构应注意问题： 小结1．轴的用途和分类。2．转轴的结构要求。3．轴上零件的轴向固定与周向固定。4．轴的结构工艺性。 §8－1轴承滚动轴承滑动轴承 滚动轴承一、滚动轴承的结构二、滚动轴承的类型三、滚动轴承的代号四、滚动轴承类型的选择五、滚动轴承的安装、润滑与密封六、滚动轴承的公差与配合 一、滚动轴承的结构 滚动体 滚动体保持架 二、滚动轴承的类型调心球轴承调心滚子轴承推力调心滚子轴承圆锥滚子轴承双列深沟球轴承推力球轴承深沟球轴承角接触球轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承常用滚动轴承 三、滚动轴承的代号不同尺寸带防尘盖结构 滚动轴承代号的构成 1．基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。轴承类型代号尺寸系列代号内径代号 轴承类型代号 尺寸系列代号宽（高）度系列代号：表示内、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。直径系列代号：表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。由两位数字组成，前一位数字为宽（高）度系列代号，后一位数字为直径系列代号。 宽度系列示意图对于向心轴承用宽度系列代号，代号有8、0、1、2、3、4、5和6，宽度尺寸依次递增；对于推力轴承用高度系列代号，代号有7、9、1和2，高度尺寸依次递增。 直径系列示意图直径系列代号有7、8、9、0、1、2、3、4和5，其外径尺寸按序由小到大排列。在轴承代号中，轴承类型代号和尺寸系列代号以组合代号的形式表达。在组合代号中，轴承类型代号“0”省略不表示；除3类轴承外，尺寸系列代号中的宽度系列代号“0”省略不表示。 内径代号一般由两位数字表示，并紧接在尺寸系列代号之后标写。内径d≥10mm的滚动轴承内径代号 2．前置代号和后置代号轴承代号的补充，只有在轴承的结构形状、尺寸、公差、技术要求等有所改变时才使用，一般情况下可部分或全部省略，其详细内容请查阅《机械设计手册》中相关标准规定。 3．滚动轴承代号示例 四、滚动轴承类型的选择轴承所受载荷的大小方向和性质轴承的转速调心性能要求经济性因素 五、滚动轴承的安装、润滑与密封1．滚动轴承的轴向固定一般情况下，滚动轴承的内圈装在被支承轴的轴颈上，外圈装在轴承座（或机座）孔内。滚动轴承安装时，对其内、外圈都要进行必要的轴向固定，以防止运转中产生轴向窜动。轴承内圈的轴向固定轴承外圈的轴向固定 2．滚动轴承的润滑目的：减少摩擦阻力、降低磨损、缓冲吸振、冷却和防锈。脂润滑油润滑固体润滑 3．滚动轴承的密封目的：防止灰尘、水份、杂质等侵入轴承和阻止润滑剂的流失。接触式密封非接触式密封毛毡圈密封皮碗密封间隙密封曲路密封：径向、轴向 接触式密封毛毡圈密封皮碗密封 非接触式密封间隙密封曲路密封：径向曲路密封：轴向 六、滚动轴承的公差与配合轴颈常用公差带与滚动轴承内孔配合的轴颈直径选取基孔制中轴的公差带 与滚动轴承外孔配合的外壳孔孔径选取基轴制中孔的公差带外壳孔常用公差带 滚动轴承配合的图样标注轴承内孔与轴的配合只注轴的公差带代号。轴承外径与外壳孔的配合只注外壳孔的公差带代号。 滑动轴承一、滑动轴承的结构特点二、滑动轴承的润滑 一、滑动轴承的结构特点径向滑动轴承（承受径向载荷）止推滑动轴承（承受轴向载荷）径向止推滑动轴承（承受径向载荷和轴线载荷）优点：运转平稳可靠，径向尺寸小，承载能力大，抗冲击能力强，能获得很高的旋转精度，可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。常用滑动轴承的结构特点 二、滑动轴承的润滑目的：减少工作表面间的摩擦和磨损，冷却、散热、防锈蚀及减振等作用。常用滑动轴承润滑方式 小结1．轴承的功用及分类。2．滚动轴承的结构组成。3．滚动轴承的代号。4．滚动轴承类型的选择。5．滚动轴承的密封。6．滑动轴承的类型、结构、特点及润滑。7．轴瓦的结构。 第十四章液压传动§14－1液压传动的基本原理及组成§14－2液压传动系统的压力与流量§14－3液压动力元件§14－4液压执行元件§14－5液压控制元件§14－6液压辅助元件§14－7液压系统基本回路§14－8液压传动系统应用实例 一、液压传动的基本原理二、液压传动系统的组成三、液压元件的图形符号四、液压传动的应用特点§14－1液压传动的基本原理及组成 一、液压传动的基本原理液压千斤顶的工作原理1一杠杆手柄2一泵体（油腔）3—排油单向阀4一吸油单向阀5一油箱6、7、9、10一油管8—放油阀11一液压缸（油腔）12—重物 1．泵吸油过程泵吸油过程 2．泵压油和重物举升过程泵压油和重物举升 3．重物落下过程重物落下 二、液压传动系统的组成动力部分执行部分控制部分辅助部分液压传动系统的组成 三、液压元件的图形符号GB/T786.1—1993《液压气动图形符号》1一杠杆2一活塞3—泵4一单向阀5一单向阀6一油箱7－放油阀8—活塞缸9－柱塞液压千斤顶工作原理简化结构示意图 四、液压传动的应用特点易于获得很大的力和力矩调速范围大，易实现无级调速质量轻，体积小，动作灵敏传动平稳，易于频繁换向易于实现过载保护便于采用电液联合控制以实现自动化液压元件能够自动润滑，元件的使用寿命长液压元件易于实现系列化、标准化、通用化传动效率较低液压系统产生故障时，不易找到原因，维修困难为减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高 一、压力的形成及传递二、流量和平均流速三、压力损失及其与流量的关系四、液压油的选用§14－2液压传动系统的压力与流量 一、压力的形成及传递1．压力的概念油液的压力是由油液的自重和油液受到外力作用所产生的。压强——油液单位面积上承受的作用力，在工程中习惯称为压力。 2．液压系统压力的建立活塞被压力油推动的条件： 3．液压系统及元件的公称压力额定压力——液压系统及元件在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高工作压力。过载——工作压力超过额定压力。额定压力应符合公称压力系列。 4．静压传递原理（帕斯卡原理）静止油液压力的特性：静止油液中任意一点所受到的各个方向的压力都相等，这个压力称为静压力油液静压力的作用方向总是垂直指向承压表面密闭容器内静止油液中任意一点的压力如有变化，其压力的变化值将传递给油液的各点，且其值不变。这称为静压传递原理，即帕斯卡原理 5．静压传递原理（帕斯卡原理）在液压传动中的应用液压系统中的压力取决于负载 【例1】液压千斤顶的压油过程中，柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2，压油时，作用在活塞1上的力F1=5.78×103N。试问柱塞泵油腔3内油液压强p1为多大？液压缸能顶起多重的重物？解题过程 二、流量和平均流速1．流量流量——单位时间内流过管道某一截面的液体体积。 2．平均流速流量平均流速一种假想的均布流速 3．液流的连续性液流连续性原理——理想液体在无分支管路中作稳定流动时，通过每一截面的流量相等。液体在无分支管路中作稳定流动时，流经管路不同截面时的平均流速与其截面面积大小成反比。 【例2】液压千斤顶压油过程中，柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4m2，液压缸活塞2的面积A2=9.62×10-4m2，管路4的截面积A4=1.3×10-5m2。活塞1下压速度v1为0.2m/s，试求活塞2的上升速度v2和管路内油液的平均流速v4。解题过程 三、压力损失及其与流量的关系由静压传递原理可知，密封的静止液体具有均匀传递压力的性质，即当一处受到压力作用时，其各处的压力均相等由于流动液体各质点之间以及液体与管壁之间的相互摩擦和碰撞会产生阻力，这种阻碍油液流动的阻力称为液阻液阻增大，将引起压力损失增大，或使流量减小 四、液压油的选用牌号←黏度黏度——液体黏性的大小。为了减少漏损，在使用温度、压力较高或速度较低时，应采用黏度较大的油。为了减少管路内的摩擦损失，在使用温度、压力较高低或速度较高时，应采用黏度较小的油。 一、液压泵工作原理二、液压泵的类型及图形符号三、常用液压泵四、液压泵的比较与选择§14－3液压动力元件液压泵——液压系统的动力元件，它把电动机或其他原动机输出的机械能转换成液压能的装置。其作用是向液压系统提供压力油。 一、液压泵工作原理1－偏心轮2－柱塞3－泵体4－弹簧5、6－单向阀液压泵工作原理 二、液压泵的类型及图形符号1．液压泵的类型按结构：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵按输油方向：单向泵、双向泵按输出流量：定量泵、变量泵按额定压力：低压泵、中压泵、高压泵 2．液压泵的图形符号单向定量泵双向定量泵单向变量泵双向变量泵 三、常用液压泵1．齿轮泵：外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵齿轮泵工作原理 2．叶片泵：单作用式叶片泵和双作用式叶片泵双作用式叶片泵工作原理图叶片泵工作原理 3．柱塞泵：径向柱塞泵（淘汰）和轴向柱塞泵1－配流盘2－缸体3－柱塞4－斜盘 4．螺杆泵：转子式容积泵和回转式容积泵单螺杆泵结构 螺杆泵工作原理图 四、液压泵的比较与选择 一、液压缸类型及图形符号二、液压缸典型结构§14－4液压执行元件液压缸——液压系统中的执行元件，将液压能转换为直线（或旋转）运动形式的机械能，输出运动速度和力，结构简单，工作可靠。 一、液压缸类型及图形符号单作用液压缸双作用液压缸组合液压缸液压缸的类型及符号 二、液压缸典型结构1．活塞式液压缸双作用双活塞杆式液压缸双作用单活塞杆式液压缸 双作用双活塞杆式液压缸缸体固定式1－缸体2－活塞3－活塞杆4－工作台 活塞杆固定式 双作用双活塞杆式液压缸的工作特点1）液压缸两腔的活塞杆直径d和活塞有效作用面积A通常相等。当左、右两腔相继进入压力油时，若流量qv及压力p相等，则活塞（或缸体）往返运动的速度（v1与v2）及两个方向的液压推力（F1与F2）相等。2）缸体固定的其工作台往复运动范围为活塞有效行程的3倍，占地面积较大，常用于小型设备；活塞杆固定的工作台往复运动的范围为活塞有效行程的2倍，占地面积较小，常用于中、大型设备。 双作用单活塞杆式液压缸结构特点：活塞的一端有杆，而另一端无杆，活塞两端的有效作用面积不等。实现机床的较大负载，但慢速工作进给和空载时快速退回。 缸体固定活塞杆固定（活塞杆带动工作台移动）（缸体带动工作台移动） 双作用单活塞杆式液压缸的工作特点1）工作台往复运动速度不相等。2）活塞两方向的作用力不相等。工作台慢速运动时，活塞获得的推力大；工作台作快速运动时，活塞获得的推力小。3）可作差动连接。双作用单活塞杆式液压缸工作特点 2．其他液压缸简介柱塞式液压缸伸缩缸齿条活塞缸 柱塞式液压缸特点：1）缸体内壁与柱塞不接触，不需要精加工。因此，行程较长时，宜采用柱塞式液压缸。2）柱塞常做成空心的，可以减轻重量，防止柱塞下垂（水平放置时），降低密封装置的单面磨损。 成对使用的柱塞式液压缸：得到大行程的双向运动。柱塞缸 伸缩缸又称多级缸，由两级或多级活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活塞就是后一级活塞缸的缸筒。收缩后液压缸的总长较短，结构紧凑，适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合。伸缩缸 齿条活塞缸由带有齿条杆的双活塞缸和齿轮齿条机构所组成，活塞的往复移动经齿轮齿条机构变成齿轮轴的往复转动。多用于自动线、组合机床等的自动转位或分度机构中。齿条杆小齿轮 3．液压缸的密封包括固定件的静密封和运动件的动密封。常用的密封方法：间隙密封密封圈密封 间隙密封依靠运动件之间很小的配合间隙来保证密封的。摩擦力小，内泄漏量大，密封性能差且加工精度要求高，只适用于低压、运动速度较快的场合。 密封圈密封密封圈通常是用耐油橡胶压制而成，它通过本身的受压弹性变形来实现密封。1－前端盖2－活塞3－缸体4－后端盖a－动密封b－静密封 支承环密封环压环 4．液压缸的缓冲目的：防止活塞在行程终了时，由于惯性力的作用与端盖发生撞击，影响设备的使用寿命。原理：当活塞将要达到行程终点，接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的的运动速度，从而减小和避免对活塞的撞击。 5．液压缸的排气液压系统中的油液如果混有空气将会严重地影响工作部件的平稳性，为了便于排除积留在液压缸内的空气，油液最好从液压缸的最高点进入和排出。对运动平稳性较高的液压缸，常在两端装有排气塞。 一、方向控制阀二、压力控制阀三、流量控制阀§14－5液压控制元件控制阀——为了控制与调节液流的方向、压力和流量，以满足工作机械的各种要求，就要用控制阀。控制阀又称液压阀，简称阀。 一、方向控制阀控制油液流动方向的阀。单向阀换向阀 1．单向阀作用：保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反方向流动。直通式直角式 符号压力油从进油口p1流入，从出油口p2流出。反向时，因油口p2一侧的压力油将阀芯紧压在阀体上，使阀口关闭，油流不能流动。 结构原理图图形符号1－控制活塞2－顶杆3－阀芯4－阀体5－弹簧 2．换向阀换向阀的结构和工作原理电磁铁断电状态电磁铁通电状态1－阀体2－复位弹簧3－阀芯4－电磁铁5－衔铁 换向阀的分类按阀芯在阀体的工作位置数和换向阀所控制的油口通路数分，换向阀有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通、三位五通等类型。不同的位数和通数，是由阀体上不同的沉割槽和阀芯上台肩组合形成的。 换向阀的符号表示一个换向阀的完整符号应具有工作位置数、通口数和在各工作位置上阀口的连通关系、控制方法以及复位、定位方法等。三位四通电磁换向阀 位：指阀与阀的切换工作位置数，用方格表示。一位二位三位 位与通：“通”指阀的通路口数，即箭头“↑”或封闭符号“⊥”与方格的交点数。三位阀的中格、两位阀画有弹簧的一格为阀的常态位。常态位应绘出外部连接油口（格外短竖线）的方格。二位二通（常开）二位三通二位四通 二位五通三位四通三位五通 换向阀常用的控制方式符号 三位换向阀的中位机能三位换向阀的阀芯在阀体中有左、中、右三个工作位置。中间位置可利用不同形状及尺寸的阀芯结构，得到多种不同的油口连接方式。三位换向阀在常态位置（中位）时各油口的连通方式称为中位机能。 型号：OP、A、B、T四个通口全部封闭，液压缸闭锁，液压泵不卸荷。 型号：HP、A、B、T四个通口全部相通，液压缸活塞呈浮动状态，液压泵卸荷。 型号：Y通口P封闭，A、B、T三个通口相通，液压缸活塞呈浮动状态，液压泵不卸荷。 型号：PP、A、B三个通口相通，通口T封闭，液压泵与液压缸两腔相通，可组成差动回路。 型号：M通口P、T相通，通口A、B封闭，液压缸闭锁，液压泵卸荷。 二、压力控制阀用来控制液压系统中的压力，或利用系统中的压力的变化来控制其它液压元件的动作，简称压力阀。工作原理：利用作用于阀芯上液压力与弹簧力相平衡的原理。溢流阀减压阀顺序阀压力继电器 1．溢流阀溢流和稳压作用，保持液压系统的压力恒定限压保护作用，防止液压系统过载作用：分类：直动式溢流阀先导式溢流阀 （1）直动式溢流阀PT1－阀体2－阀芯3－弹簧4－调压螺杆 （2）先导式溢流阀PT1－主阀弹簧2－主阀芯3－阻尼孔4－先导阀5－调压弹簧 2．减压阀直动型减压阀先导型减压阀作用：降低系统某一支路的油液压力，使同一系统有两个或多个不同压力。减压原理：利用压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值。缝隙愈小，压力损失愈大，减压作用就愈强。分类： （1）直动型减压阀1－调压螺栓　2－调压弹簧　3－阀芯　4－阀体 （2）先导式减压阀1－主阀芯2－主阀阀体3－主阀弹簧4－锥阀5－先导阀阀体6－调压弹簧7－调压螺帽a－轴心孔b－阻尼孔c、d－通孔 3．顺序阀作用：利用液压系统中的压力变化来控制油路的通断，从而实现某些液压元件按一定的顺序动作。分类：直动型顺序阀先导型顺序阀内控式外控式结构和工作原理控制油路连接方式 （1）直动型顺序阀 （2）先导型顺序阀1－调节螺母2－调压弹簧3－锥阀4－主阀弹簧　5－主阀芯 4．压力继电器一种将液压信号转变为电信号的转换元件。当控制流体压力达到调定值时，它能自动接通或断开有关电路，使相应的电气元件（如电磁铁、中间继电器等）动作，以实现系统的预定程序及安全保护。一般压力继电器都是通过压力和位移的转换使微动开关动作，借以实现其控制功能。常用的压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式等，其中以柱塞式最为常用。 1－柱塞2－限位挡块3－顶杆4－调节螺杆5－微动开关6－调压弹簧液压柱塞式压力继电器 三、流量控制阀作用：控制液压系统中液体的流量，简称流量阀。原理：流量阀是通过改变阀口过流断面积来调节通过阀口的流量，从而控制执行元件运动速度的控制阀。分类：节流阀调速阀 1．节流阀 节流阀常用节流口形式 2．调速阀由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。1－减压阀阀芯2－节流阀阀芯3－溢流阀 一、过滤器二、蓄能器三、油管和管接头四、油箱§14－6液压辅助元件 一、过滤器作用：保持油的清洁。安装在液压泵的吸油管路上或液压泵的输出管路上以及重要元件的前面。通常情况下，泵的吸油口装粗过滤器，泵的输出管路上与重要元件之前装精过滤器。 二、蓄能器储存压力油的一种容器，可以在短时间内供应大量压力油，补偿泄漏以保持系统压力，消除压力脉动与缓和液压冲击等。 三、油管和管接头1．油管常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管等。固定元件间的油管常用钢管和铜管，有相对运动的元件之间一般采用软管连接。 2．管接头用于油管与油管、油管与液压元件间的连接。管接头的类型及特点 四、油箱作用：除了用于储油外，还起散热及分离油中杂质和空气的作用。在机床液压系统中，可以利用床身或底座内的空间作油箱。精密机床多采用单独油箱。 液压泵卧式安置的油箱1－电动机2－联轴器3－液压泵4－吸油管5－盖板6－油箱体7－过滤器8－隔板9－回油管10－加油口11－控制阀连接板12－液位计 一、方向控制回路二、压力控制回路三、速度控制回路四、顺序动作控制回路§14－7液压系统基本回路液压基本回路——由某些液压元件和附件所构成的能完成某种特定功能的回路。 一、方向控制回路在液压系统中，控制执行元件的起动、停止（包括锁紧）及换向的回路。1．换向回路2．锁紧回路 1．换向回路采用二位四通电磁换向阀的换向回路 采用三位四通手动换向阀的换向回路 2．锁紧回路采用O型中位机能三位四通电磁换向阀的锁紧回路 采用液控单向阀的锁紧回路1、2－液控单向阀 二、压力控制回路利用压力控制阀来调节系统或系统某一部分的压力的回路。压力控制回路可以实现调压、减压、增压、卸荷等功能。1．调压回路2．减压回路3．增压回路4．卸荷回路 1．调压回路功用：使液压系统整体或某一部分的压力保持恒定或不超过某个数值。调压功能主要由溢流阀完成。采用溢流阀的调压回路 2．减压回路功用：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。减压功能主要由减压阀完成。1－溢流阀2－减压阀3－单向阀采用减压阀的减压回路 3．增压回路功用：使系统中局部油路或个别执行元件的压力得到比主系统压力高得多的压力。采用增压液压缸的增压回路 4．卸荷回路功用：使液压泵驱动电动机不频繁启闭，让液压泵在接近零压的情况下运转，以减少功率损失和系统发热，延长泵和电动机的使用寿命。 二位二通换向阀构成的卸荷回路三位四通换向阀构成的卸荷回路 三、速度控制回路控制执行元件运动速度的回路，一般是采用改变进入执行元件的流量来实现的。速度控制回路调速回路速度换接回路定量泵的节流调速回路变量泵的容积调速回路容积节流复合调速回路进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路 1．调速回路用于调节工作行程速度的回路。进油节流调速回路回油节流调速回路变量泵的容积调速回路 进油节流调速回路将节流阀串联在液压泵与液压缸之间。泵输出的油液一部分经节流阀进入液压缸的工作腔，泵多余的油液经溢流阀流回油箱。由于溢流阀有溢流，泵的出口压力pB保持恒定。调节节流阀通流截面积，即可改变通过节流阀的流量，从而调节液压缸的运动速度。 回油节流调速回路将节流阀串接在液压缸与油箱之间。调节节流阀流通面积，可以改变从液压缸流回油箱的流量，从而调节液压缸运动速度。 变量泵的容积调速回路依靠改变液压泵的流量来调节液压缸速度的回路。液压泵输出的压力油全部进入液压缸，推动活塞运动。改变液压泵输出油量的大小，从而调节液压缸运动速度。溢流阀起安全保护作用。该阀平时不打开，在系统过载时才打开，从而限定系统的最高压力。 2．速度换接回路使不同速度相互转换的回路。液压缸差动连接速度换接回路短接流量阀速度换接回路串联调速阀速度换接回路并联调速阀速度换接回路 液压缸差动连接速度换接回路利用液压缸差动连接获得快速运动的回路。液压缸差动连接时，当相同流量进入液压缸时，其速度提高。图示用一个二位三通电磁换向阀来控制快慢速度的转换。 短接流量阀速度换接回路采用短接流量阀获得快慢速运动的回路。图示为二位二通电磁换向阀左位工作，回路回油节流，液压缸慢速向左运动。当二位二通电磁换向阀右位工作时（电磁铁通电），流量阀（调速阀）被短接，回油直接流回油箱，速度由慢速转换为快速。二位四通电磁换向阀用于实现液压缸运动方向的转换。 串联调速阀速度换接回路采用串联调速阀获得速度换接的回路。图示为二位二通电磁换向阀左位工作，液压泵输出的压力油经调速阀A后，通过二位二通电磁换向阀进入液压缸，液压缸工作速度由调速阀A调节；当二位二通电磁换向阀右位工作时（电磁铁通电），液压泵输出的压力油通过调速阀A，须再经调速阀B后进入液压缸，液压缸工作速度由调速阀B调节。 并联调速阀速度换接回路采用并联调速阀获得速度换接的回路。两工作进给速度分别由调速阀A和调速阀B调节。速度转换由二位三通电磁换向阀控制。 四、顺序动作控制回路实现系统中执行元件动作先后次序的回路。采用两个单向顺序阀的压力控制顺序动作回路 一、机械手液压传动系统二、数控车床液压系统§14－8液压传动系统应用实例图14－76图14－77 本章小结1．液压系统的基本原理和液压传动系统的组成。2．液压系统的流量和压力的有关概念和相关计算。3．液压泵的类型及工作原理。4．液压缸的常见类型及特点，运动速度及输出推力的计算，结构上的特点。5．液压控制阀的功用、种类、工作原理及特点。6．液压辅助元件的种类及其工作原理、特点。7．方向控制回路中换向回路和锁紧回路的应用，简单的方向控制回路。8．压力控制回路中调压、减压、增压、卸荷等功能的应用，简单的方向控制回路。 9．常用调速回路，包括进油节流调速回路、回油节流调速回路、变量泵的容积调速回路的特点及应用。10．常用速度换接回路，包括液压缸差动连接速度换接回路、短接流量阀速度换接回路、串联调速阀速度换接回路、并联调速阀速度换接回路的特点及应用。11．顺序动作控制回路的应用及分析。12．一些简单的液压传动系统图。 第十五章气压传动§15－1气压传动的工作原理及应用特点§15－2气压传动常用元件简介 一、气压传动的工作原理及组成二、气压传动的应用特点三、气压传动和液压传动的区别§15－1气压传动的工作原理及应用特点 一、气压传动的工作原理及组成气动系统工作时要经过压力能与机械能之间的转换，其工作原理是利用空气压缩机使空气介质产生压力能，并在控制元件的控制下，把气体压力能传输给执行元件，而使执行元件（气缸或气马达）完成直线运动和旋转运动。1－机罩2－气缸3－节流阀4－手动换向阀 气压传动系统 二、气压传动的应用特点1．优点（1）工作介质是空气，排放方便，不污染环境，经济性好。（2）空气的黏度小，便于远距离输送，能源损失小。（3）气压传动反应快，维护简单，不存在介质维护及补充问题，安装方便。（4）蓄能方便，可用储气筒获得气压能。（5）工作环境适应性好，允许工作温度范围宽。（6）有过载保护作用。 2．缺点（1）由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性较差。（2）工作压力较低。（3）工作介质无润滑性能，需设润滑辅助元件。（4）噪声大。 三、气压传动和液压传动的区别 一、气源装置及气动辅助元件二、气缸三、气压控制阀§15－2气压传动常用元件简介 一、气源装置及气动辅助元件1—空气压缩机2—冷却器3—除油器4—阀门5—压力计6、11—储气罐7、8—干燥器9—加热器10—空气过滤器 1．空气压缩机把电动机输出的机械能转换成气体压力能。气压源及图形符号 2．气动辅助元件使空气压缩机产生的压缩空气得以经过净化、减压、降温及稳压等处理，供给控制元件及执行元件，保证气压传动系统正常工作。常用气动辅助元件 二、气缸常用于实现往复直线运动。双作用单活塞杆气缸及图形符号 1．方向控制阀控制压缩空气的流动方向和气流通断的一种阀。2．压力控制阀3．流量控制阀通过改变阀的流通面积来实现流量控制的元件。三、气压控制阀控制和调节压缩空气压力、流量和流向的控制元件。 1．方向控制阀单向阀只能使气流沿一个方向流动，不允许气流反向倒流。 换向阀利用换向阀阀芯相对阀体的运动，使气路接通或断开，从而使气动执行元件实现启动、停止或变换运动方向。二位三通电磁换向阀二位三通气控换向阀 2．压力控制阀减压阀将从储气罐传来的压力调到所需的压力，减小压力波动，保持系统压力的稳定。 减压阀通常安装在过滤器之后，油雾器之前。在生产实际中，常把这三个元件做成一体，称为气源三联件（气动三大件）。 顺序阀依靠回路中压力的变化来控制执行机构按顺序动作的压力阀。 溢流阀溢流阀在系统中起过载保护作用，当储气罐或气动回路内的压力超过某气压溢流阀调定值时，溢流阀打开向外排气。当系统的气体压力在调定值以内时，溢流阀关闭；而当气体压力超过该调定值时，溢流阀打开。 3．流量控制阀排气节流阀安装在气动元件的排气口处，调节排入大气的流量，以此控制执行元件的运动速度。它不仅能调节执行元件的运动速度，还能起到降低排气噪声的作用。 单向节流阀气流正向流入时，起节流阀作用，调节执行元件的运动速度；气流反向流入时，起单向阀作用。正向流入 本章小结1．气压传动的工作原理。2．气压传动系统的组成。3．气压传动的应用特点。4．气压传动和液压传动的区别。5．气压传动常用元件。'