1、University of Science and Technology of China8Index3Up:First第第2 2頁(yè)頁(yè)設(shè)計(jì)精密機(jī)械時(shí)應(yīng)滿足的基本要求設(shè)計(jì)精密機(jī)械時(shí)應(yīng)滿足的基本要求1 1功能要求功能要求：設(shè)計(jì)精密機(jī)械時(shí)首先應(yīng)滿足它的功能要求。：設(shè)計(jì)精密機(jī)械時(shí)首先應(yīng)滿足它的功能要求。2 2可靠性要求可靠性要求：要使精密機(jī)械在一定的時(shí)間內(nèi)和一定的使用條件下有效地實(shí)現(xiàn)：要使精密機(jī)械在一定的時(shí)間內(nèi)和一定的使用條件下有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，則要求其工作安全可靠，預(yù)期的功能，則要求其工作安全可靠，操作維修方便操作維修方便。為此，零件應(yīng)具有一。為此，零件應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等工作能

2、力。定的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等工作能力。3 3精度要求精度要求：精度是精密機(jī)械的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證精密機(jī)械：精度是精密機(jī)械的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證精密機(jī)械正常工作時(shí)所要求的精度。正常工作時(shí)所要求的精度。4 4經(jīng)濟(jì)性要求經(jīng)濟(jì)性要求：組成精密機(jī)械的零、部件能最經(jīng)濟(jì)的被制造出來(lái)，這就要求零：組成精密機(jī)械的零、部件能最經(jīng)濟(jì)的被制造出來(lái)，這就要求零件件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、工藝性好，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省材料、工藝性好，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸和標(biāo)準(zhǔn)件。5 5外觀要求外觀要求：設(shè)計(jì)精密機(jī)械時(shí)應(yīng)使其造型美觀大方、色澤柔和。：設(shè)計(jì)精密機(jī)械時(shí)應(yīng)使其造型美觀大方、色澤柔和。8In

3、dex3Up:First第第3 3頁(yè)頁(yè) 強(qiáng)度： 強(qiáng)度是零件抵抗強(qiáng)度是零件抵抗外載荷外載荷作用的能力。強(qiáng)度不足時(shí)，零件將發(fā)生斷裂或作用的能力。強(qiáng)度不足時(shí)，零件將發(fā)生斷裂或產(chǎn)生塑性變形，使零件喪失工作能力而失效。產(chǎn)生塑性變形，使零件喪失工作能力而失效。 剛度： 剛度是反映零件在載荷作用下抵抗剛度是反映零件在載荷作用下抵抗彈性變形彈性變形的能力。的能力。 穩(wěn)定性： 在變載荷作用下，零件將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，如果零件的固有頻率與載荷在變載荷作用下，零件將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，如果零件的固有頻率與載荷的頻率相同時(shí)，將發(fā)生共振。一般情況下，共振將使零件喪失工作能的頻率相同時(shí)，將發(fā)生共振。一般情況下，共振將使零件喪失工作

4、能力而失效。力而失效。8Index3Up:First第第4 4頁(yè)頁(yè)maxminminmaxminmax22ram8Index3Up:First第第5 5頁(yè)頁(yè) 在穩(wěn)定和理想的工作條件下，作用在零件上在穩(wěn)定和理想的工作條件下，作用在零件上的載荷稱為的載荷稱為名義載荷名義載荷。 為了提高零件的工作可靠性，必須考慮影響為了提高零件的工作可靠性，必須考慮影響零件強(qiáng)度的各種因素，如零件的變形、工作零件強(qiáng)度的各種因素，如零件的變形、工作阻力的變動(dòng)、工作狀態(tài)的不穩(wěn)定等。為計(jì)人阻力的變動(dòng)、工作狀態(tài)的不穩(wěn)定等。為計(jì)人上述因素，將名義載荷乘以某些系數(shù)，作為上述因素，將名義載荷乘以某些系數(shù)，作為計(jì)算時(shí)采用的載荷，此載

5、荷稱為計(jì)算時(shí)采用的載荷，此載荷稱為計(jì)算載荷計(jì)算載荷。8Index3Up:First第第6 6頁(yè)頁(yè)變應(yīng)力下的強(qiáng)度 疲勞破壞疲勞破壞 在變應(yīng)力作用下，零件的一種失效形式將是在變應(yīng)力作用下，零件的一種失效形式將是疲勞斷裂疲勞斷裂，這種失效，這種失效形式不僅與變應(yīng)力的大小有關(guān)，也與應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)有關(guān)。表面形式不僅與變應(yīng)力的大小有關(guān)，也與應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)有關(guān)。表面無(wú)缺陷的金屬材料的疲勞斷裂過(guò)程可分為兩個(gè)階段，無(wú)缺陷的金屬材料的疲勞斷裂過(guò)程可分為兩個(gè)階段，第一階段是第一階段是在變應(yīng)力的作用下，零件材料表面開始滑移而形成初始裂紋在變應(yīng)力的作用下，零件材料表面開始滑移而形成初始裂紋；第第二階段是在變應(yīng)力作用下初

6、始裂紋擴(kuò)展以致斷裂二階段是在變應(yīng)力作用下初始裂紋擴(kuò)展以致斷裂。實(shí)際上，由于實(shí)際上，由于材料具有晶界夾渣、微孔以及機(jī)械加工造成的表面劃傷、裂紋等材料具有晶界夾渣、微孔以及機(jī)械加工造成的表面劃傷、裂紋等缺陷，材料的疲勞斷裂過(guò)程只經(jīng)過(guò)第二階段缺陷，材料的疲勞斷裂過(guò)程只經(jīng)過(guò)第二階段。零件上的圓角、凹。零件上的圓角、凹槽、缺口等造成的應(yīng)力集中也會(huì)促使零件表面裂紋的生成和擴(kuò)展。槽、缺口等造成的應(yīng)力集中也會(huì)促使零件表面裂紋的生成和擴(kuò)展。 8Index3Up:First第第7 7頁(yè)頁(yè) 提高零件的疲勞強(qiáng)度措施提高零件的疲勞強(qiáng)度措施 應(yīng)用屈服極限高和細(xì)晶粒組織的材料；應(yīng)用屈服極限高和細(xì)晶粒組織的材料； 零件截面形

7、狀的變化應(yīng)平緩，以減小應(yīng)力集中；零件截面形狀的變化應(yīng)平緩，以減小應(yīng)力集中； 改善零件的表面質(zhì)量，如減小表面粗糙度，進(jìn)行表面改善零件的表面質(zhì)量，如減小表面粗糙度，進(jìn)行表面強(qiáng)化處理（表面噴丸、表面輾壓）等；強(qiáng)化處理（表面噴丸、表面輾壓）等； 減少材料的冶金缺陷，如采用真空冶煉，使非金屬夾減少材料的冶金缺陷，如采用真空冶煉，使非金屬夾雜物減少。雜物減少。8Index3Up:First第第8 8頁(yè)頁(yè) 由表面接觸應(yīng)力引起零件的破壞形式由表面接觸應(yīng)力引起零件的破壞形式疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下，接觸表面產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下，接觸表面產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致表層小塊金屬剝落

8、，這種失效形式稱為展導(dǎo)致表層小塊金屬剝落，這種失效形式稱為疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕將使零件表面失去正確的形狀，降低工作精度，引起點(diǎn)蝕將使零件表面失去正確的形狀，降低工作精度，引起附加動(dòng)載荷，產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并降低零件的使用壽命附加動(dòng)載荷，產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并降低零件的使用壽命。8Index3Up:First第第9 9頁(yè)頁(yè)提高表面接觸強(qiáng)度措施提高表面接觸強(qiáng)度措施1.增大接觸處的綜合曲率半徑增大接觸處的綜合曲率半徑，以降低接觸應(yīng)力；，以降低接觸應(yīng)力；2.提高接觸表面的硬度，以提高接觸疲勞極限；提高接觸表面的硬度，以提高接觸疲勞極限；3.提高零件表面的加工質(zhì)量，以改善接觸情況；提高零件表面的加工質(zhì)量，以

9、改善接觸情況；4.采用粘度較大的潤(rùn)滑油，以減緩疲勞裂紋的擴(kuò)展。采用粘度較大的潤(rùn)滑油，以減緩疲勞裂紋的擴(kuò)展。 8Index3Up:First第第1010頁(yè)頁(yè) 表面磨損強(qiáng)度零件的表面形狀和尺寸在摩擦的條件下逐漸表面磨損強(qiáng)度零件的表面形狀和尺寸在摩擦的條件下逐漸改變的過(guò)程稱為改變的過(guò)程稱為磨損磨損，當(dāng)磨損量超過(guò)允許值時(shí)，即產(chǎn)生失，當(dāng)磨損量超過(guò)允許值時(shí)，即產(chǎn)生失效。效。 引起磨損的原因，一種是由于硬質(zhì)微粒落人兩接觸表面間引起磨損的原因，一種是由于硬質(zhì)微粒落人兩接觸表面間而引起的，另一種是兩接觸表面在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中相互刮削作而引起的，另一種是兩接觸表面在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中相互刮削作用而引起的。用而引起的。 磨損會(huì)降

10、低零件的強(qiáng)度，增大接觸面間的摩擦，降低傳動(dòng)磨損會(huì)降低零件的強(qiáng)度，增大接觸面間的摩擦，降低傳動(dòng)效率和零件的工作精度。但磨損并非都有害，如跑合、研效率和零件的工作精度。但磨損并非都有害，如跑合、研磨都是有益的磨損。磨都是有益的磨損。8Index3Up:First第第1111頁(yè)頁(yè) 從零件開始工作到磨損量從零件開始工作到磨損量超過(guò)允許值而失效的超過(guò)允許值而失效的整個(gè)工作期間，可以分為整個(gè)工作期間，可以分為三個(gè)階段三個(gè)階段（圖（圖1-6）。）。8Index3Up:First第第1212頁(yè)頁(yè)1.充分潤(rùn)滑摩擦表面，使接觸表面部分或全部脫離接觸；充分潤(rùn)滑摩擦表面，使接觸表面部分或全部脫離接觸；2.定期清洗或更

11、換潤(rùn)滑劑；定期清洗或更換潤(rùn)滑劑；3.采用適當(dāng)?shù)拿芊庋b置；采用適當(dāng)?shù)拿芊庋b置；4.合理選擇摩擦表面材料。對(duì)于一對(duì)相互摩擦的零件，為合理選擇摩擦表面材料。對(duì)于一對(duì)相互摩擦的零件，為了避免其中比較貴重的零件過(guò)早磨損，常把另一零件的了避免其中比較貴重的零件過(guò)早磨損，常把另一零件的摩擦表面選用減摩材料制造，以減小摩擦阻力。常用的摩擦表面選用減摩材料制造，以減小摩擦阻力。常用的減摩材料有巴氏合金、青銅、某些牌號(hào)的鑄鐵和塑料等；減摩材料有巴氏合金、青銅、某些牌號(hào)的鑄鐵和塑料等；5.用熱處理、電鍍、熔鍍等方法提高接觸表面的耐磨性；用熱處理、電鍍、熔鍍等方法提高接觸表面的耐磨性；6.合理減小摩擦表面的粗糙度，以

12、改善摩擦面的接觸情況。合理減小摩擦表面的粗糙度，以改善摩擦面的接觸情況。8Index3Up:First第第1313頁(yè)頁(yè) 由于影響磨損的因素很多，如載荷的大小和性質(zhì)、相對(duì)滑由于影響磨損的因素很多，如載荷的大小和性質(zhì)、相對(duì)滑動(dòng)速度、潤(rùn)滑和冷卻條件等，所以很難建立起有充分理論動(dòng)速度、潤(rùn)滑和冷卻條件等，所以很難建立起有充分理論基礎(chǔ)的抗磨損強(qiáng)度計(jì)算方法。通常根據(jù)摩擦表面的壓強(qiáng)基礎(chǔ)的抗磨損強(qiáng)度計(jì)算方法。通常根據(jù)摩擦表面的壓強(qiáng)p和與摩擦功成正比的和與摩擦功成正比的pv值，近似地判斷零件的抗磨損強(qiáng)度，值，近似地判斷零件的抗磨損強(qiáng)度，即令即令p和和pv的計(jì)算值滿足下列條件：的計(jì)算值滿足下列條件：pp , pv

13、pv v接觸表面的相對(duì)滑動(dòng)速度接觸表面的相對(duì)滑動(dòng)速度(m/s)； p許用壓強(qiáng)許用壓強(qiáng)(N/mm2)； pv許用許用pv值。值。University of Science and Technology of China8Index3Up:First第第1515頁(yè)頁(yè) 零件的零件的，包括尺寸、形狀及位置參數(shù)等。，包括尺寸、形狀及位置參數(shù)等。 加工后，零件的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)其理想?yún)?shù)的變加工后，零件的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)其理想?yún)?shù)的變動(dòng)量，稱為動(dòng)量，稱為； 而實(shí)際幾何參而實(shí)際幾何參數(shù)近似于理想幾何參數(shù)的程度數(shù)近似于理想幾何參數(shù)的程度，稱，稱為為； 零件的加工零件的加工誤差誤差愈小，則其幾何愈小，則其幾何精度精

14、度愈高。愈高。8Index3Up:First第第1616頁(yè)頁(yè)1) 1) 誤差與精度誤差與精度 零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想零件幾何參數(shù)零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想零件幾何參數(shù)相符合的程相符合的程度度，稱為加工精度（簡(jiǎn)稱精度）。它們中間的差值稱為誤差。，稱為加工精度（簡(jiǎn)稱精度）。它們中間的差值稱為誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低，故精度可用誤差來(lái)加工誤差的大小反映了加工精度的高低，故精度可用誤差來(lái)表示。表示。誤差是零件加工過(guò)程中實(shí)際產(chǎn)生的誤差是零件加工過(guò)程中實(shí)際產(chǎn)生的2) 2) 零件幾何參數(shù)誤差的種類零件幾何參數(shù)誤差的種類 （1 1）尺寸誤差：實(shí)際尺寸與理想尺寸之差；）尺寸誤差：實(shí)際

15、尺寸與理想尺寸之差； （2 2）形狀誤差：實(shí)際形狀與理想形狀之差；）形狀誤差：實(shí)際形狀與理想形狀之差； （3 3）位置誤差：實(shí)際位置與理想位置之差。）位置誤差：實(shí)際位置與理想位置之差。8Index3Up:First第第1717頁(yè)頁(yè)公差是零件幾何參數(shù)允許的變化范圍。公差是零件幾何參數(shù)允許的變化范圍。可分為：可分為：1 1、尺寸公差：零件尺寸允許的變動(dòng)范圍；、尺寸公差：零件尺寸允許的變動(dòng)范圍；2 2、形狀公差：零件幾何要素的形狀允許的變動(dòng)范圍；、形狀公差：零件幾何要素的形狀允許的變動(dòng)范圍；3 3、位置公差：零件幾何要素的位置允許的變動(dòng)范圍。、位置公差：零件幾何要素的位置允許的變動(dòng)范圍。公差是產(chǎn)品設(shè)

16、計(jì)時(shí)給定的公差是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)給定的8Index3Up:First第第1818頁(yè)頁(yè)一、軸與孔孔與軸的基本特征表現(xiàn)為包容和被包容的關(guān)系，孔與軸的基本特征表現(xiàn)為包容和被包容的關(guān)系，即孔為包容面，軸為被包容面。即孔為包容面，軸為被包容面。8Index3Up:First第第1919頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第2020頁(yè)頁(yè)在公差與配合圖解（簡(jiǎn)稱公差帶在公差與配合圖解（簡(jiǎn)稱公差帶圖）中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直圖）中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，稱為線，稱為零線零線。 通常用零線來(lái)表示基本尺寸。通常用零線來(lái)表示基本尺寸。公差帶公差帶：在公差帶圖中，由代表：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的上、

17、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域，稱為尺寸公差帶。一個(gè)區(qū)域，稱為尺寸公差帶。8Index3Up:First第第2121頁(yè)頁(yè) 配合配合：是指基本尺寸相同、相互結(jié)合的孔和軸公：是指基本尺寸相同、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。差帶之間的關(guān)系。 機(jī)器中，不同孔和軸的配合有不同的松緊要求。機(jī)器中，不同孔和軸的配合有不同的松緊要求。松緊程度用間隙和過(guò)盈的大小表示。松緊程度用間隙和過(guò)盈的大小表示。 所謂所謂間隙間隙或或過(guò)盈過(guò)盈，就是孔的尺寸與軸的尺寸代數(shù)，就是孔的尺寸與軸的尺寸代數(shù)差，此差值為正時(shí)是間隙；為負(fù)時(shí)是過(guò)盈。差，此差值為正時(shí)是間隙；為負(fù)時(shí)是過(guò)盈。 配合分類：配合分類：間隙配合、過(guò)盈配合、過(guò)渡配

18、合間隙配合、過(guò)盈配合、過(guò)渡配合8Index3Up:First第第2222頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第2323頁(yè)頁(yè) 基本偏差的代號(hào)基本偏差的代號(hào)用用21個(gè)字母和個(gè)字母和7個(gè)雙寫字母表示，個(gè)雙寫字母表示，共共28個(gè)代號(hào)。個(gè)代號(hào)。8Index3Up:First第第2424頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第2525頁(yè)頁(yè)形狀與位置誤差對(duì)零件和產(chǎn)品功能的影響形狀與位置誤差對(duì)零件和產(chǎn)品功能的影響8Index3Up:First第第2626頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第2727頁(yè)頁(yè)1獨(dú)立原則（獨(dú)立原則（IP） 獨(dú)立原則是指圖樣上給定的每一個(gè)尺寸和形狀、位且要獨(dú)立原則是指圖樣上給定的每一個(gè)尺

19、寸和形狀、位且要求均是獨(dú)立的，應(yīng)分別滿足要求的公差原則。求均是獨(dú)立的，應(yīng)分別滿足要求的公差原則。 8Index3Up:First第第2828頁(yè)頁(yè)（1）包容要求）包容要求 包容要求是指實(shí)際要素應(yīng)遵守其最大實(shí)體邊界，包容要求是指實(shí)際要素應(yīng)遵守其最大實(shí)體邊界，其局部實(shí)際尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸的一種其局部實(shí)際尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸的一種公差要求。公差要求。 采用包容要求的單一要素應(yīng)在其尺寸極限偏差采用包容要求的單一要素應(yīng)在其尺寸極限偏差或公差帶代號(hào)后加注符號(hào)或公差帶代號(hào)后加注符號(hào)“ ”，見圖，見圖3-21a E8Index3Up:First第第2929頁(yè)頁(yè) 包容要求包容要求 軸的實(shí)際表面必須在最大

20、實(shí)體邊界內(nèi)，該邊界軸的實(shí)際表面必須在最大實(shí)體邊界內(nèi)，該邊界尺寸為尺寸為 dM150mm，其局部實(shí)際尺寸不得小于，其局部實(shí)際尺寸不得小于dL149.96mm（圖（圖c、d）；當(dāng)軸徑均為）；當(dāng)軸徑均為dM150mm時(shí)，時(shí)，其允許的形狀誤差為零（圖其允許的形狀誤差為零（圖b）；當(dāng)軸徑均為）；當(dāng)軸徑均為dL149.96mm時(shí)，其允許的形狀誤差可達(dá)到最大值時(shí)，其允許的形狀誤差可達(dá)到最大值0.04mm，即等于尺寸公差（圖即等于尺寸公差（圖d）。）。 8Index3Up:First第第3030頁(yè)頁(yè) 最大實(shí)體要求是指被測(cè)實(shí)際要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大最大實(shí)體要求是指被測(cè)實(shí)際要素的實(shí)際輪廓應(yīng)遵守其最大實(shí)體實(shí)效邊

21、界，當(dāng)其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許實(shí)體實(shí)效邊界，當(dāng)其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差值超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的公差值的一種其形位誤差值超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的公差值的一種要求。要求。 最大實(shí)體要求僅適用于中心要素，且保證裝配互換的場(chǎng)所。最大實(shí)體要求僅適用于中心要素，且保證裝配互換的場(chǎng)所。 最大實(shí)體要求的符號(hào)為最大實(shí)體要求的符號(hào)為“ ”。當(dāng)應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，應(yīng)。當(dāng)應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，應(yīng)在被測(cè)要素形位公差框格中的公差值后標(biāo)注符號(hào)在被測(cè)要素形位公差框格中的公差值后標(biāo)注符號(hào)“ ”，見圖見圖3-22a；當(dāng)應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)應(yīng)在形位公差框格內(nèi)的；當(dāng)應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)應(yīng)在形位公差框格內(nèi)的基準(zhǔn)字

22、母代號(hào)后標(biāo)注符號(hào)基準(zhǔn)字母代號(hào)后標(biāo)注符號(hào)“ ”，如，如 t A 。 MMMMM8Index3Up:First第第3131頁(yè)頁(yè) 圖圖3-22a表示軸表示軸 200-0.3的軸線直線度公差采用最大實(shí)體的軸線直線度公差采用最大實(shí)體要求。當(dāng)被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線直線度公要求。當(dāng)被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，其軸線直線度公差為圖樣上的給定值差為圖樣上的給定值0.1mm（圖（圖 3-22c）。）。 該軸應(yīng)滿足下列要求：實(shí)際尺寸應(yīng)在該軸應(yīng)滿足下列要求：實(shí)際尺寸應(yīng)在19.720mm范圍內(nèi)；實(shí)際輪廓不得超出最大實(shí)體實(shí)效邊界，即范圍內(nèi)；實(shí)際輪廓不得超出最大實(shí)體實(shí)效邊界，即dfe不不大于大于dMV（dMV=

23、dMt（200.1）mm=20.1mm）；）；當(dāng)該軸處于當(dāng)該軸處于LMC時(shí)，其軸線直線度誤差允許達(dá)到最大值，時(shí)，其軸線直線度誤差允許達(dá)到最大值，即等于圖樣給出值即等于圖樣給出值0.1mm與軸的尺寸公差與軸的尺寸公差0.3mm之和之和0.4mm（圖（圖3-22b）。）。 8Index3Up:First第第3232頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第3333頁(yè)頁(yè)表面粗糙度的概念表面粗糙度的概念表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和表面粗糙度是指加工表面上具有較小間距和“峰峰”、“谷谷”所組成的微觀幾何形狀特性。一般它是由所組成的微觀幾何形狀特性。一般它是由所采用的加工方法和其他因素形成的。表面粗

24、糙度直所采用的加工方法和其他因素形成的。表面粗糙度直接影響零件的接影響零件的配合性質(zhì)配合性質(zhì)、疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度、耐磨性耐磨性、抗腐蝕抗腐蝕性以及密封性等使用性能性以及密封性等使用性能，也影響外觀質(zhì)量。因此，也影響外觀質(zhì)量。因此，表面粗糙度也是評(píng)定零件和產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，因表面粗糙度也是評(píng)定零件和產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)合理給出零件的粗糙度要求。此，設(shè)計(jì)中應(yīng)合理給出零件的粗糙度要求。 表面越粗糙，表面粗糙度越大。表面越粗糙，表面粗糙度越大。8Index3Up:First第第3434頁(yè)頁(yè)niiaynR11 Ra的值越大，則表面越粗糙。的值越大，則表面越粗糙。 Ra能客觀地反映表能客觀地

25、反映表面微觀幾何形狀誤差，但因受到計(jì)量器具功能的面微觀幾何形狀誤差，但因受到計(jì)量器具功能的限制，不宜用做過(guò)于粗糙或太光滑表面的評(píng)定參限制，不宜用做過(guò)于粗糙或太光滑表面的評(píng)定參數(shù)。數(shù)。dxylRla018Index3Up:First第第3535頁(yè)頁(yè)1）表面粗糙度的基本特征代號(hào)為：）表面粗糙度的基本特征代號(hào)為： 用去除材料的方法（如車、銑、磨用去除材料的方法（如車、銑、磨等）獲得的表面；等）獲得的表面； 用不去除材料的方法（如鑄、鍛等）用不去除材料的方法（如鑄、鍛等）獲得的表面；獲得的表面； 基本符號(hào)，若單獨(dú)使用則無(wú)意義。基本符號(hào)，若單獨(dú)使用則無(wú)意義。8Index3Up:First第第3636頁(yè)頁(yè)

26、 表面粗糙度在圖樣上標(biāo)表面粗糙度在圖樣上標(biāo)注方法：例如，在同一注方法：例如，在同一圖樣上，每一表面一般圖樣上，每一表面一般只標(biāo)注一次代只標(biāo)注一次代 符符 號(hào)，號(hào)，并盡可能靠近有關(guān)的尺并盡可能靠近有關(guān)的尺寸線，當(dāng)?shù)匚华M小或不寸線，當(dāng)?shù)匚华M小或不便標(biāo)注時(shí)，可引出標(biāo)注，便標(biāo)注時(shí)，可引出標(biāo)注，如圖如圖3-27a3-27a所示；中心孔所示；中心孔的工作表面，鍵槽工作的工作表面，鍵槽工作面，倒角、圓角的表面面，倒角、圓角的表面粗糙度代號(hào)，可以簡(jiǎn)化粗糙度代號(hào)，可以簡(jiǎn)化標(biāo)注，如圖標(biāo)注，如圖3-27b3-27b所示。所示。University of Science and Technology of China

27、8Index3Up:First第第3838頁(yè)頁(yè) 運(yùn)動(dòng)副 自由度 運(yùn)動(dòng)副：高副：約束1個(gè)自由度，點(diǎn)、線接觸。低副：約束2個(gè)自由度，面接觸。8Index3Up:First第第3939頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第4040頁(yè)頁(yè) F3n2PLPH 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：只有當(dāng)原動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)才具有確定的運(yùn)動(dòng)。8Index3Up:First第第4141頁(yè)頁(yè)直線機(jī)構(gòu)直線機(jī)構(gòu) 計(jì)算錯(cuò)誤的原因：計(jì)算錯(cuò)誤的原因：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題舉例舉例直線機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算直線機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 解解 n 7，pL 6，pH 0 F 3n 2pL pH 3 7 2 6

28、9錯(cuò)誤的結(jié)果！錯(cuò)誤的結(jié)果！12345678ABCDEF兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副8Index3Up:First第第4242頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第4343頁(yè)頁(yè) 平面機(jī)構(gòu)的高副低代平面機(jī)構(gòu)的高副低代 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)保持不變，代替機(jī)構(gòu)和原機(jī)構(gòu)的自由度、瞬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)保持不變，代替機(jī)構(gòu)和原機(jī)構(gòu)的自由度、瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度必須完全相同。時(shí)速度和瞬時(shí)加速度必須完全相同。 高副低代的最簡(jiǎn)單方法是用高副低代的最簡(jiǎn)單方法是用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)構(gòu)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)構(gòu)件來(lái)代替一個(gè)高副件來(lái)代替一個(gè)高副。 8Index3Up:First第第4444頁(yè)頁(yè) 桿組：從動(dòng)件系統(tǒng)可分解為若干個(gè)不可再分的、自從動(dòng)件系統(tǒng)可分解為若

29、干個(gè)不可再分的、自由度為零的運(yùn)動(dòng)鏈由度為零的運(yùn)動(dòng)鏈。 機(jī)構(gòu)組成原理：按照桿組的觀點(diǎn)，任何機(jī)構(gòu)都可按照桿組的觀點(diǎn)，任何機(jī)構(gòu)都可以用零自由度的桿組依次聯(lián)接到原動(dòng)件和機(jī)架上去的以用零自由度的桿組依次聯(lián)接到原動(dòng)件和機(jī)架上去的方法來(lái)組成方法來(lái)組成。8Index3Up:First第第4545頁(yè)頁(yè) 設(shè)桿組由設(shè)桿組由n個(gè)構(gòu)件和個(gè)構(gòu)件和pL個(gè)平面低副所組成，個(gè)平面低副所組成，那么它們之間必滿足下述條件：那么它們之間必滿足下述條件：F=3n-2PL=0 或或 2PL=3n 由于構(gòu)件數(shù)由于構(gòu)件數(shù)n和運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)副pL數(shù)必須是整數(shù)，故數(shù)必須是整數(shù)，故滿足上述條件的最簡(jiǎn)單桿組為：滿足上述條件的最簡(jiǎn)單桿組為： n=2，P

30、L=3。級(jí)桿組級(jí)桿組。 n=4，pL=6。級(jí)桿組。級(jí)桿組。 n=6，pL=9。級(jí)桿組級(jí)桿組。 8Index3Up:First第第4646頁(yè)頁(yè)University of Science and Technology of China8Index3Up:First第第4848頁(yè)頁(yè) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) a) 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) b) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) c)8Index3Up:First第第4949頁(yè)頁(yè) 1）最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之和應(yīng)）最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之和應(yīng)其他兩其他兩桿長(zhǎng)度之和稱為桿長(zhǎng)條件。桿長(zhǎng)度之和稱為桿長(zhǎng)條件。 2）連架桿或機(jī)架之一為最短桿。）連架桿或機(jī)架之一為最短桿。abcd該

31、機(jī)構(gòu)中構(gòu)件該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件a最短，最短，構(gòu)件構(gòu)件a能否整周回轉(zhuǎn)？能否整周回轉(zhuǎn)？8Index3Up:First第第5050頁(yè)頁(yè) 力力F與與Vc之間的夾之間的夾角稱為角稱為 連桿與從動(dòng)件軸連桿與從動(dòng)件軸線之間所夾銳角線之間所夾銳角來(lái)判斷四桿機(jī)構(gòu)來(lái)判斷四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能的好的傳動(dòng)性能的好壞，壞，角稱為角稱為8Index3Up:First第第5151頁(yè)頁(yè)1.極位夾角極位夾角當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在兩當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在兩相應(yīng)位置所夾的角相應(yīng)位置所夾的角。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角ADabdBBCC8Index3Up:First第第5252頁(yè)頁(yè)當(dāng)曲柄

32、等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動(dòng)件往當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。Dabd1B2B1C2Cccab12A主動(dòng)件主動(dòng)件a a21ABAB 時(shí)間：時(shí)間：1t轉(zhuǎn)角：轉(zhuǎn)角：1運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)：從動(dòng)件從動(dòng)件c c21DCDC 1t12ABAB 時(shí)間：時(shí)間：2t轉(zhuǎn)角：轉(zhuǎn)角：2運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)：12DCDC 2t從動(dòng)件從動(dòng)件c c的平的平均角速度：均角速度：:DCDC2113t:DCDC1223t 1111180t1122-180t21tt 33 8Index3Up:First第第5353頁(yè)頁(yè)K-K-機(jī)構(gòu)從動(dòng)桿行程速度變化系數(shù)；機(jī)構(gòu)從動(dòng)桿行

33、程速度變化系數(shù)；-極位夾角，即曲柄在兩極限位極位夾角，即曲柄在兩極限位置時(shí)所夾銳角，也等于導(dǎo)桿的擺角置時(shí)所夾銳角，也等于導(dǎo)桿的擺角。8Index3Up:First第第5454頁(yè)頁(yè) 所謂死點(diǎn)位置就所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者動(dòng)角等于零或者壓力角等于壓力角等于90時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。置。 Dabd1B2B1C2CccabABC8Index3Up:First第第5555頁(yè)頁(yè) 圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法8Index3Up:First第第5656頁(yè)頁(yè) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 已知：已知：CD桿長(zhǎng)，擺角桿長(zhǎng)，擺角及及K。計(jì)算計(jì)算180(K-1)/

34、(K+1)；任取一點(diǎn)任取一點(diǎn)D，作等腰三角形，腰長(zhǎng)為，作等腰三角形，腰長(zhǎng)為CD，夾角為，夾角為；作作C2PC1C2，作，作C1P使使C2C1P=90-,交于交于P；作作PC1C2的外接圓，則的外接圓，則A點(diǎn)必在此點(diǎn)必在此圓上。圓上。選定選定A，設(shè)曲柄為，設(shè)曲柄為a，連桿為，連桿為b，則，則 AC1=a+b，AC2=b-a，故有：故有：a=(AC1AC2)/2以以A為圓心，為圓心，AC2為半徑作弧交于為半徑作弧交于E，得：得：a=EC1/2 b=AC1-EC1/28Index3Up:First第第5757頁(yè)頁(yè) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知已知K，滑塊行程，滑塊行程H，偏距，偏距e。計(jì)算計(jì)算180

35、(K-1)/(K+1)；作作C1C2H；作射線作射線C1O 使使C2C1O=90-，作射線作射線C2O使使C1C2O=90-。以以O(shè)為圓心，為圓心，C1O為半徑作圓。為半徑作圓。作偏距線作偏距線e，交圓弧于，交圓弧于A，即為所，即為所求。求。以以A為圓心，為圓心，AC1為半徑作弧交于為半徑作弧交于E，得：，得： a=EC2/2 ， b=AC2-EC2/2University of Science and Technology of China8Index3Up:First第第5959頁(yè)頁(yè) 凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：只要凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)是：只要凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)合理，便可使從動(dòng)件接任意給定的

36、規(guī)律運(yùn)動(dòng)，合理，便可使從動(dòng)件接任意給定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。 其其缺點(diǎn)缺點(diǎn)是：凸輪輪廓曲線加工比較困難，與是：凸輪輪廓曲線加工比較困難，與從動(dòng)件為高副接觸，壓強(qiáng)大、易磨損，故凸從動(dòng)件為高副接觸，壓強(qiáng)大、易磨損，故凸輪機(jī)構(gòu)一般多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)中。輪機(jī)構(gòu)一般多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)中。8Index3Up:First第第6060頁(yè)頁(yè)尖頂從動(dòng)件尖頂從動(dòng)件Knife-edge follower滾子從動(dòng)件滾子從動(dòng)件Roller follower平底從動(dòng)件平底從動(dòng)件Flat-face follower8Index3Up:First第第6161頁(yè)頁(yè)rb

37、h s s s s DD0B0B sO ,t360基圓基圓 基圓半徑基圓半徑rb推程推程推程角推程角 升距升距h遠(yuǎn)停遠(yuǎn)停遠(yuǎn)停角遠(yuǎn)停角 s回程回程回程角回程角 近停近停近停角近停角 sB 位移曲線位移曲線8Index3Up:First第第6262頁(yè)頁(yè) 等速運(yùn)動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)8Index3Up:First第第6363頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第6464頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第6565頁(yè)頁(yè) 直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓（直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓（）8Index3Up:First第第6666頁(yè)頁(yè)rbOs 1 3 5 7 8 60 120 90 90 60 120 1 2 90 A90 9

38、 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 1. 對(duì)心尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)對(duì)心尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑rb，凸輪，凸輪角速度角速度 和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線計(jì)該凸輪輪廓曲線。 選比例尺選比例尺 l，作位移曲線和作位移曲線和基圓基圓rb。 等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。3 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 13 14 1413121110915

39、確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。曲線。8Index3Up:First第第6767頁(yè)頁(yè)rbOA 2. 對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑rb，滾子半徑滾子半徑rr、凸輪角速度、凸輪角速度 和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。該凸輪輪廓曲線。 選比例尺選比例尺 l，作位移曲線和作位移曲線和基圓基圓rb。設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 等分位移曲線及反向等分各等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，

40、確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。的從動(dòng)件的位置。理論輪廓曲線理論輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線s 1 3 5 7 8 60 120 90 90 9 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 60 120 1 2 90 90 3 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 13 14 1413121110915確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件滾子中心在確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件滾子中心在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。 將各點(diǎn)連接成一條光滑曲線。將各點(diǎn)連接成一條光滑曲線。 作滾子圓族及滾子圓族的內(nèi)作滾子圓族及滾子圓族的內(nèi)( (外外)

41、)包絡(luò)線。包絡(luò)線。8Index3Up:First第第6868頁(yè)頁(yè)rbOA 3. 對(duì)心平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)對(duì)心平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑rb，角速度，角速度 和從和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。 選比例尺選比例尺 l，作位移曲線和作位移曲線和基圓基圓rb。設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 等分位移曲線及反向等分等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。s 1 3 5 7 8 60 120 90 90 9 1113151 3 5 7 8

42、 9 11 13 12 14 10 60 120 1 2 90 90 3 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 13 14 1413121110915 確定反轉(zhuǎn)后平底與導(dǎo)路中心確定反轉(zhuǎn)后平底與導(dǎo)路中心線的交點(diǎn)線的交點(diǎn)A在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置及及 作平底直線族及平底直線作平底直線族及平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。族的內(nèi)包絡(luò)線。8Index3Up:First第第6969頁(yè)頁(yè)rcrrrcrr rc刀具中心軌跡刀具中心軌跡理論輪廓曲線理論輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線b)刀具直徑小于滾子直徑刀具直徑小于滾子直徑刀具中心軌跡刀具中心軌跡實(shí)際輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線a)刀具直徑

43、大于滾子直徑刀具直徑大于滾子直徑刀具中心軌跡計(jì)算刀具中心軌跡計(jì)算 用數(shù)控機(jī)床加工凸輪以及在凸輪磨床上磨削凸輪時(shí)，通用數(shù)控機(jī)床加工凸輪以及在凸輪磨床上磨削凸輪時(shí)，通常需要給出刀具中心的直角坐標(biāo)值。常需要給出刀具中心的直角坐標(biāo)值。 ( (一一) ) 滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu) rr理論輪廓曲線理論輪廓曲線rc rr8Index3Up:First第第7070頁(yè)頁(yè)( (二二) )平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu) 平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪既可以用砂輪的端面磨削，的凸輪既可以用砂輪的端面磨削，也可以用銑刀、砂輪或鉬絲的外圓也可以用銑刀

44、、砂輪或鉬絲的外圓加工。加工。用砂輪的端面加工凸輪用砂輪的端面加工凸輪 cos)(sin)(bAbAsrysrx刀具中心的直角坐標(biāo)方程刀具中心的直角坐標(biāo)方程rbsBA rbOxy 8Index3Up:First第第7171頁(yè)頁(yè) 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)不僅要滿足從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)不僅要滿足從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且還要求傳動(dòng)時(shí)受力情況良好，以使機(jī)而且還要求傳動(dòng)時(shí)受力情況良好，以使機(jī)構(gòu)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，因此需要正確選擇凸輪機(jī)構(gòu)的壓運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，因此需要正確選擇凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、基圓半徑及滾子半徑。力角、基圓半徑及滾子半徑。8Index3Up:First第第7272頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第7373

45、頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第7474頁(yè)頁(yè) 基圓半徑基圓半徑rb減小時(shí)，將使壓減小時(shí)，將使壓力角力角變大；反之，壓力角變大；反之，壓力角減小。減小。8Index3Up:First第第7575頁(yè)頁(yè)三三、從動(dòng)件滾子半徑及平底寬度的確定、從動(dòng)件滾子半徑及平底寬度的確定 1. 滾子半徑的確定滾子半徑的確定 rr a rr 0結(jié)論結(jié)論對(duì)于外凸輪廓，要保證凸輪正常工作，應(yīng)使對(duì)于外凸輪廓，要保證凸輪正常工作，應(yīng)使 min rr。 輪廓失真輪廓失真 a rr rr arr 0輪廓正常輪廓正常輪廓變尖輪廓變尖內(nèi)凹輪廓內(nèi)凹輪廓 a rr rr a rr輪廓正常輪廓正常外凸輪廓外凸輪廓 a 理論輪廓曲線理論

46、輪廓曲線 實(shí)際輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線 rrrrrr8Index3Up:First第第7676頁(yè)頁(yè) 3. 平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的失真現(xiàn)象平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的失真現(xiàn)象 Orbrb解決措施解決措施增大基圓半徑增大基圓半徑rbUniversity of Science and Technology of China8Index3Up:First第第7878頁(yè)頁(yè)1 1 傳動(dòng)帶具有撓性和彈性，可吸收振動(dòng)和緩和沖擊，使傳傳動(dòng)帶具有撓性和彈性，可吸收振動(dòng)和緩和沖擊，使傳動(dòng)平穩(wěn)噪音小；動(dòng)平穩(wěn)噪音小；2 2 當(dāng)過(guò)載時(shí)當(dāng)過(guò)載時(shí), ,傳動(dòng)帶與帶輪之間可發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而不損傷其傳動(dòng)帶與帶輪之間可發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而不損傷其它零件它

47、零件, ,起過(guò)載保護(hù)作用；起過(guò)載保護(hù)作用；3 3 適合于主、從動(dòng)軸間中心距較大的傳動(dòng)；適合于主、從動(dòng)軸間中心距較大的傳動(dòng)；4 4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)都較方便；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)都較方便；5 5 傳動(dòng)比不穩(wěn)定、效率較低，傳動(dòng)功率一般傳動(dòng)比不穩(wěn)定、效率較低，傳動(dòng)功率一般P50kW、線速、線速度度v=525(40)m/s、 傳動(dòng)比傳動(dòng)比35(10)；8Index3Up:First第第7979頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第8080頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第8181頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第8282頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第8383頁(yè)頁(yè)8

48、Index3Up:First第第8484頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第8585頁(yè)頁(yè) 帶速一般限制在帶速一般限制在 525m/s范圍內(nèi)，帶速過(guò)高時(shí)，范圍內(nèi)，帶速過(guò)高時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力；當(dāng)傳遞功率一定，帶速過(guò)將產(chǎn)生較大的離心力；當(dāng)傳遞功率一定，帶速過(guò)低將引起力的增大，使得帶的根數(shù)增多。低將引起力的增大，使得帶的根數(shù)增多。max8Index3Up:First第第8686頁(yè)頁(yè) 按式按式(7-11)可算出小帶輪包角可算出小帶輪包角 1 。 1過(guò)小，帶容過(guò)小，帶容易在帶輪上打滑。在普通易在帶輪上打滑。在普通 v 帶傳動(dòng)中，通常應(yīng)使帶傳動(dòng)中，通常應(yīng)使 1 120，特殊情況下允許，特殊情況下允許

49、1 90。如。如1 較較小，應(yīng)增大小，應(yīng)增大 a 或采用張緊輪。或采用張緊輪。21118057.3DDaUniversity of Science and Technology of China8Index3Up:First第第8888頁(yè)頁(yè) 特點(diǎn)：傳動(dòng)比穩(wěn)定；傳動(dòng)精度高；尺寸小；特點(diǎn)：傳動(dòng)比穩(wěn)定；傳動(dòng)精度高；尺寸小；結(jié)構(gòu)緊湊；傳動(dòng)效率高；壽命長(zhǎng)；但制造和結(jié)構(gòu)緊湊；傳動(dòng)效率高；壽命長(zhǎng)；但制造和安裝精度要求高；費(fèi)用高。安裝精度要求高；費(fèi)用高。 傳遞運(yùn)動(dòng)、傳遞功率。傳遞運(yùn)動(dòng)、傳遞功率。8Index3Up:First第第8989頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第9090頁(yè)頁(yè) P點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn) 為

50、使齒輪瞬時(shí)傳動(dòng)比保持恒為使齒輪瞬時(shí)傳動(dòng)比保持恒定定：不論兩齒廓在任何位置：不論兩齒廓在任何位置接觸，過(guò)接觸點(diǎn)（嚙合點(diǎn)）接觸，過(guò)接觸點(diǎn)（嚙合點(diǎn)）的公法線必須與兩齒輪的連的公法線必須與兩齒輪的連心線交于一定點(diǎn)心線交于一定點(diǎn) P。這是這是齒齒廓嚙合的基本定律廓嚙合的基本定律。1222122111O NO PiO NO P8Index3Up:First第第9191頁(yè)頁(yè)在任意圓上在任意圓上 rk齒槽寬齒槽寬 ek齒厚齒厚 SK齒距齒距 PK=eK+SK模數(shù)模數(shù) mk=pk/分度圓，分度圓，r，d，s，e，p (計(jì)算、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)計(jì)算、設(shè)計(jì)基準(zhǔn))齒厚：齒厚：P=s+e分度圓直徑：分度圓直徑：d=mz ， m為

51、標(biāo)準(zhǔn)值為標(biāo)準(zhǔn)值壓力角：壓力角：cos=r=rb b/r/r， =20=20， =15=15；齒頂高齒頂高 ha：ha=ha*m； 齒根高齒根高 hf：hf=(C*+ha*)m， C* 頂隙系數(shù)；頂隙系數(shù)； 齒全高齒全高 h：h=ha+hf m1，時(shí)，時(shí)，ha*=1，C*=0.25； m1,，時(shí)，時(shí)， ha*=1，C*=0.35；基節(jié)基節(jié)基圓上的周節(jié)（齒距）基圓上的周節(jié)（齒距）Pb=Pcos正常齒標(biāo)準(zhǔn)25.0c , 1*ah短齒標(biāo)準(zhǔn)3.0c ,8.0*ah8Index3Up:First第第9292頁(yè)頁(yè)8Index3Up:First第第9393頁(yè)頁(yè)模數(shù)的量綱 mm ，確定模數(shù)m實(shí)際上就是確定周節(jié)p

52、,也就是確定齒厚和齒槽寬e。模數(shù)m越大，周節(jié)p越大，齒厚s和齒槽寬e也越大。u推論，模數(shù)越大，輪齒的抗彎強(qiáng)度越大。pm 這是一組齒數(shù)相同，這是一組齒數(shù)相同，模數(shù)不同的齒輪。模數(shù)不同的齒輪。確定模數(shù)的依據(jù)確定模數(shù)的依據(jù)u根據(jù)輪齒的抗彎強(qiáng)度選擇齒輪的模數(shù)模數(shù)的意義模數(shù)的意義8Index3Up:First第第9494頁(yè)頁(yè) 正確嚙合條件正確嚙合條件8Index3Up:First第第9595頁(yè)頁(yè)1.2與m 無(wú)關(guān)，隨z1,z2及ha*的增大而增大。8Index3Up:First第第9696頁(yè)頁(yè) 齒輪嚙合過(guò)程中，有兩對(duì)齒同時(shí)嚙合和只有一對(duì)齒輪嚙合過(guò)程中，有兩對(duì)齒同時(shí)嚙合和只有一對(duì)齒嚙合情形，若齒嚙合情形，若

53、=1.25=1.25，在齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)基節(jié)在齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)基節(jié)Pb的時(shí)間的時(shí)間T內(nèi)，內(nèi)， 有有25%的時(shí)間是兩對(duì)齒嚙合，的時(shí)間是兩對(duì)齒嚙合，75%的時(shí)間是一對(duì)齒嚙合，這就是重合度的意義。的時(shí)間是一對(duì)齒嚙合，這就是重合度的意義。 若若=1.64=1.64，兩對(duì)齒占兩對(duì)齒占64%，一對(duì)占，一對(duì)占36%。 重合度不僅是齒輪傳動(dòng)的連續(xù)性條件，而且是衡重合度不僅是齒輪傳動(dòng)的連續(xù)性條件，而且是衡量齒輪承載能力和傳動(dòng)平穩(wěn)性的重要指標(biāo)。量齒輪承載能力和傳動(dòng)平穩(wěn)性的重要指標(biāo)。8Index3Up:First第第9797頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第9898頁(yè)頁(yè) 8Index3Up:First第第9999頁(yè)頁(yè)

54、標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在下列主要缺點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在下列主要缺點(diǎn)：1 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)必須大于或標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)必須大于或等于最少齒數(shù)；等于最少齒數(shù)；2 標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適用于實(shí)際中心標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適用于實(shí)際中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距的場(chǎng)合；距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距的場(chǎng)合；3 一對(duì)互相嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，一對(duì)互相嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，小齒輪的齒根厚度小于大齒輪小齒輪的齒根厚度小于大齒輪的齒根厚度，抗彎能力有明顯的齒根厚度，抗彎能力有明顯差別。差別。 8Index3Up:First第第100100頁(yè)頁(yè)變位齒輪的齒形變化變位齒輪的齒形變化 8Index3Up:First第第101101頁(yè)頁(yè)xmmahMN *1xmmhmza *sin 22 22

55、1sin*zhxa 221sin*minzhxa 不根切的最小變位系數(shù)：不根切的最小變位系數(shù)：8Index3Up:First第第102102頁(yè)頁(yè)變位齒輪的應(yīng)用變位齒輪的應(yīng)用只要合理地選擇變位系數(shù)，只要合理地選擇變位系數(shù)， 變位齒輪的承載能力可比標(biāo)準(zhǔn)齒變位齒輪的承載能力可比標(biāo)準(zhǔn)齒輪提高輪提高20以上，而制造變位齒輪又不需要特殊的機(jī)床、刀以上，而制造變位齒輪又不需要特殊的機(jī)床、刀具和工藝方法，因此，在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量擴(kuò)大變位具和工藝方法，因此，在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量擴(kuò)大變位齒輪的應(yīng)用。變位齒輪的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面：齒輪的應(yīng)用。變位齒輪的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面：1、避免輪齒根切、避免輪齒

56、根切為使齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當(dāng)為使齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當(dāng)z 的正傳動(dòng)時(shí)，可以提高齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)的正傳動(dòng)時(shí)，可以提高齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，若適當(dāng)選擇變位系數(shù)度，若適當(dāng)選擇變位系數(shù)x x1 1, ,x x2 2，還能大幅度降低滑動(dòng)系數(shù)，還能大幅度降低滑動(dòng)系數(shù)，提高齒輪的耐磨損和抗膠合能力。提高齒輪的耐磨損和抗膠合能力。變位齒輪的應(yīng)用變位齒輪的應(yīng)用8Index3Up:First第第104104頁(yè)頁(yè) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 傳動(dòng)平穩(wěn)傳動(dòng)平穩(wěn) 沖擊小沖擊小 噪音小噪音小 幾何尺寸幾何尺寸 當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù) 正確嚙合條件正確嚙合條件 重疊系數(shù)重疊系數(shù)8In

57、dex3Up:First第第105105頁(yè)頁(yè)齒寬齒寬B B 和螺旋角和螺旋角增大時(shí)都可使斜齒輪傳動(dòng)的重合度增大。增大時(shí)都可使斜齒輪傳動(dòng)的重合度增大。增大后會(huì)使軸向力增大，造成軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，因此，增大后會(huì)使軸向力增大，造成軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，因此，角角不宜過(guò)大。不宜過(guò)大。斜齒輪：斜齒輪：158 人字齒輪：人字齒輪：4015 8Index3Up:First第第106106頁(yè)頁(yè) 輪齒折斷輪齒折斷 齒面的點(diǎn)蝕齒面的點(diǎn)蝕 齒面磨損齒面磨損 齒面膠合齒面膠合8Index3Up:First第第107107頁(yè)頁(yè)1 1、輪齒的折斷、輪齒的折斷增大齒根過(guò)渡曲線半徑、降低表面粗糙度值、采用表面強(qiáng)增大齒根過(guò)渡曲線半徑、

58、降低表面粗糙度值、采用表面強(qiáng)化處理（如噴丸、輾壓）等，都有利于提高輪齒的抗疲勞化處理（如噴丸、輾壓）等，都有利于提高輪齒的抗疲勞折斷能力。折斷能力。8Index3Up:First第第108108頁(yè)頁(yè)2 2、齒面疲勞點(diǎn)蝕、齒面疲勞點(diǎn)蝕提高齒面的硬度和降低表面粗糙度值，在許可范圍內(nèi)采用最提高齒面的硬度和降低表面粗糙度值，在許可范圍內(nèi)采用最大的移距系數(shù)和大的移距系數(shù)和 x=x1+x2 （增大齒輪傳動(dòng)的綜合曲率半徑）（增大齒輪傳動(dòng)的綜合曲率半徑），以及增大潤(rùn)滑油粘度與減小動(dòng)載荷等，都可提高齒面的接，以及增大潤(rùn)滑油粘度與減小動(dòng)載荷等，都可提高齒面的接觸疲勞強(qiáng)度。觸疲勞強(qiáng)度。8Index3Up:First

59、第第109109頁(yè)頁(yè)3 3、齒面磨損、齒面磨損對(duì)于閉式傳動(dòng)，減輕或防止磨損的主要措施有：對(duì)于閉式傳動(dòng)，減輕或防止磨損的主要措施有： 提高提高齒面硬度；齒面硬度； 降低齒面粗糙度值；降低齒面粗糙度值； 注意潤(rùn)滑油的清注意潤(rùn)滑油的清潔和定期更換；潔和定期更換； 采用角度變位齒輪傳動(dòng)，以減輕齒面采用角度變位齒輪傳動(dòng)，以減輕齒面滑動(dòng)等。對(duì)于開式傳動(dòng)，應(yīng)特別注意環(huán)境清潔，減少磨粒滑動(dòng)等。對(duì)于開式傳動(dòng)，應(yīng)特別注意環(huán)境清潔，減少磨粒（硬屑）的侵人。（硬屑）的侵人。8Index3Up:First第第110110頁(yè)頁(yè)4 4、齒面膠合、齒面膠合防止或減輕齒面膠合的主要措施有：防止或減輕齒面膠合的主要措施有： 選用

60、抗膠合性能好選用抗膠合性能好的齒輪副材料；的齒輪副材料； 材料相同時(shí)，使大、小齒輪保持適當(dāng)硬材料相同時(shí)，使大、小齒輪保持適當(dāng)硬度差；度差； 提高齒面硬度和降低表面粗糙度值；提高齒面硬度和降低表面粗糙度值； 采用抗采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油；膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油； 合理的選擇齒輪參數(shù)或進(jìn)行變位合理的選擇齒輪參數(shù)或進(jìn)行變位等。等。8Index3Up:First第第111111頁(yè)頁(yè)齒輪材料齒輪材料選擇齒輪材料時(shí)應(yīng)綜合考慮如下基本要求：選擇齒輪材料時(shí)應(yīng)綜合考慮如下基本要求：* *齒面有足夠的硬度；齒面有足夠的硬度；* *輪芯有足夠的強(qiáng)度和韌性；輪芯有足夠的強(qiáng)度和韌性；* *具有良好的機(jī)械加工和熱處理工藝性