万设计制图第二学期总结市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

设计制图第二学期设计制图第二学期期末总结期末总结第1页一、四杆机构一、四杆机构三种形式：曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆曲柄存在条件：1）L1+L4 L2+L3L1+L4=120,120,不然轻易发生不然轻易发生过载打滑过载打滑二、带传动二、带传动第5页影响带传递功率P原因:F、v 传递功率一定，带速与圆周力成反比.带传动应放在高速级，以降低圆周力，减小结构尺寸。kw第6页带中应力分析带中应力分析b1b212cmax最大应力在绕入小带轮紧边处最大应力在绕入小带轮紧边处拉应力拉应力离心拉应力离心拉应力弯曲应力弯曲应力限制最小基准直径d1限制带速第7页 弹性滑动是因为带有弹性弹性，且松紧边存在拉力差拉力差所产生，使 v Fi，带将沿轮面发生全方面滑动，叫过载打滑过载打滑。第8页失效形式失效形式：打滑和疲劳破坏。设计准则设计准则：在确保带不打滑前提下，含有一定疲劳强度和寿命。第9页渐开线齿廓压力角 基圆压力角=0分度圆压力角为标准值=20 齿廓上任一点法线与该点速度方向线所夹锐角KKrbONVKKrK三、齿轮三、齿轮第10页齿轮传动基本参数齿轮传动基本参数圆柱直齿圆柱斜齿 六个六个圆锥齿轮 六个六个蜗轮蜗杆 七个z z，m m，h ha a*,c,c*z z，法面，法面 m mn n，法面，法面n n，h ha a*,c,c*,(螺旋角螺旋角)z z，大端，大端 m m，h ha a*,c,c*,(节锥角节锥角)主平面上参数：主平面上参数：z z，m m，h ha a*,c,c*蜗杆分度圆导程角蜗杆分度圆导程角蜗轮螺旋角蜗轮螺旋角蜗杆指轴向模数与蜗杆指轴向模数与压力角压力角;蜗轮指端蜗轮指端面模数与压力角面模数与压力角第11页圆柱直齿圆柱斜齿圆锥齿轮蜗轮蜗杆正确啮合条件1=2 m1=m21=2 m1=m2 1=-2m1=m2 1=2两个齿轮锥距相等、锥顶重合第12页N1rb 范成法加工齿轮时刀具齿顶线超出N1,会将齿轮根部渐开线齿廓切去一部分，称为根切。第13页根切减弱齿根,降低重合度。处理方法：限制最少齿数（增大分度圆半径，改变N1点位置）移动刀具（正变位）当当当当 =20=20=20=20，h h h h*a a a a=1=1=1=1时，时，时，时，防止发生防止发生防止发生防止发生根切最少齿数根切最少齿数根切最少齿数根切最少齿数Z Z Z Zmin min min min=17=17=17=17。第14页齿轮传动失效形式：齿根折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损.齿轮按齿面硬度分类 软齿面 HBS 350 硬齿面 HBS 350第15页齿轮传动设计准则1.1.闭式传动闭式传动软齿面 按齿面齿面接触疲劳强度进行设计，再按齿根齿根弯曲疲劳强度进行校核；硬齿面 按弯曲强度进行设计，再按接触强度进行校核。2.2.开式传动开式传动 按弯曲强度进行设计，考虑磨损对轮齿强度减弱影响,将计算确定模数增大10%第16页接触强度验算公式：接触强度设计公式ZE 弹性系数ZH 节点系数K 载荷系数T1 小齿轮转矩 Nmmd 齿宽系数u 齿数比b 齿宽 mmd=b/d1b:大齿轮齿宽第17页弯曲强度验算公式弯曲强度设计公式Y YFSFS：复合齿形系数第18页齿轮传动齿轮传动受力分析圆柱直齿：Ft2Ft1Fr2Fr1F Ft1 t1 与主动轮转向与主动轮转向相反相反F Ft2t2 与从动轮转向与从动轮转向相同相同Fr1,Fr2Fr1,Fr2指向指向轮心轮心第19页Fx1Fr2Ft1Ft2Fx2Fr1n2n1圆柱斜齿和蜗杆传动-主动轮主动轮轴向力Fx1：右旋：右手四指弯曲方向表示转向，姆指方向为轴向力方向。第20页圆锥齿轮轴向力：指向大端F Fr1r1F Fx1x1F Fr2r2F Fx2x2第22页n2n1Ft1Fr1Fx1Fx2Ft2Fr2蜗杆传动蜗杆传动已知蜗杆转向和旋向,用左右手规则确定蜗轮转向：四指弯曲表示蜗杆转向，与拇指指向相反方向表示蜗轮节点处速度方向。第23页啮合画法(剖开)啮合区内齿顶圆画粗实线啮合区内从动轮齿顶线画虚线啮合区内齿顶圆画粗实线第24页啮合画法啮合画法 剖视图及外形图上啮合区画法与圆柱齿轮相剖视图及外形图上啮合区画法与圆柱齿轮相同，投影为圆视图基本上与单个圆锥齿轮画法相同，投影为圆视图基本上与单个圆锥齿轮画法相同，但被小齿轮挡住部分一律不画。同，但被小齿轮挡住部分一律不画。第25页节圆和节线相切，投影为圆视图上粗实线画蜗杆齿顶线和蜗轮外圆，齿根圆均不画第26页齿根园直径df2 分度园直径d2喉园直径da2外园直径de2第27页喉园a投影为圆视图上画蜗杆齿顶圆、齿根圆。蜗轮外圆、喉圆被档住部分不画。蜗杆节线与蜗轮节圆相切重合部分只画蜗杆第28页四、轮系m:外啮合次数惰轮惰轮对对传动比没有影响，仅影响从动轴转动方向。要求：要求：会求从动轮转速和转向。会求从动轮转速和转向。第29页1245678n8解：分别求解：分别求 i14、i58n123求从动轮转速求从动轮转速n8和转向。和转向。蜗轮转向为顺时针方向。蜗轮转向为顺时针方向。例例2：Z Z1 1=20,=20,Z Z2 2=20,Z=20,Z2 2=20,=20,Z Z3 3=25,Z=25,Z4 4=80=80，Z Z5 5=15,=15,Z Z6 6=15,=15,Z Z7 7=1,Z=1,Z8 8=40,=40,n n1 1=1000rpm=1000rpm第30页轴承按摩擦性质分为滑动轴承和滚动轴承两大类滑动轴承失效形式：磨损和胶合。限制比压限制比压p p预防轴瓦过分磨损预防轴瓦过分磨损限制限制pv pv 值即限制温升，预防胶合。值即限制温升，预防胶合。五、轴承第31页滚动轴承按结构分为向心、推力和向心推力轴承(看表18-2)6 3 1 5尺寸系列：宽度系列为0（省略）直径系列为37 2 2 0 C角接触球轴承=153 0 3 1 5圆锥滚子轴承5*推力球轴承第32页寿命与额定寿命寿命与额定寿命 L L：都与载荷相关：都与载荷相关 单个轴承点蚀时所转过总转数 一批轴承90不发生点蚀时转过总转数额定动载荷与当量动载荷：额定动载荷与当量动载荷：额定寿命为10106 6转时加在轴承上载荷(查表)径向力、轴向力复合作用下假想载荷失效形式：疲劳点蚀-寿命计算：塑性变形-静强度计算 滚动轴承第33页用小时（h）为单位寿命指数.球轴承=3.滚子轴承=10/3第34页 当轴承工作温度高于当轴承工作温度高于120120度时度时，会降，会降低轴承寿命，计入温度系数低轴承寿命，计入温度系数f fT T T T温度系数温度系数f fT T第35页向心轴承向心轴承推力轴承推力轴承向心角接触轴承向心角接触轴承当量动载荷f fP:P:载荷系数载荷系数*轴承轴向载荷计算轴承轴向载荷计算:见书见书P395396(P395396(松紧端判段松紧端判段)第36页 角接触轴承轴向载荷计算方法可归纳为：角接触轴承轴向载荷计算方法可归纳为：a)a)依据轴承类型、安装方式，确定轴承依据轴承类型、安装方式，确定轴承派生轴向力轴向力F FS1S1和和F FS2 S2 大小和方向；大小和方向；b)b)依据轴承依据轴承派生轴向力轴向力F FS1S1、F FS2S2和外加轴向和外加轴向F Fa a力协力指力协力指向，确定被向，确定被“压紧压紧”轴承和被轴承和被“放松放松”轴承。轴承。c)c)被被“压紧压紧”轴承轴向载荷等于除本身轴承轴向载荷等于除本身派生轴向力以外轴向力以外其余轴向力代数和。其余轴向力代数和。d)d)被被“放松放松”轴承轴向载荷只等于本身轴承轴向载荷只等于本身派生轴向力。轴向力。第37页已知：已知：已知：已知：Fr1 Fr1 Fr1 Fr1=6000=6000=6000=6000N N N N,Fr2 Fr2 Fr2 Fr2=N N N N 1 1 1 1、Fa Fa Fa Fa=3000=3000=3000=3000N N N N 2 2 2 2、Fa Fa Fa Fa=2520=2520=2520=2520N N N N 3 3 3 3、Fa Fa Fa Fa=N N N N解：查表解：查表解：查表解：查表15-12 15-12 15-12 15-12 得得得得 FsFsFsFs=0.63 =0.63 =0.63 =0.63 FrFrFrFr 派生轴向力：派生轴向力：派生轴向力：派生轴向力：S1S1S1S1=0.636000=3780=0.636000=3780=0.636000=3780=0.636000=3780N N N N S2S2S2S2=0.63=1260=0.63=1260=0.63=1260=0.63=1260N N N N 例题例题例题例题:一对一对一对一对7315731573157315角接触球轴承角接触球轴承角接触球轴承角接触球轴承=25=25=25=25度，计算派生轴度，计算派生轴度，计算派生轴度，计算派生轴向力和轴承所受轴向力向力和轴承所受轴向力向力和轴承所受轴向力向力和轴承所受轴向力。S2S1FaFr1Fr212第一个情况：第一个情况：第一个情况：第一个情况：Fa+S2Fa+S2=3000+1260=4260 =3000+1260=4260 S1S1=3780=3780N NFa1=Fa+S2Fa1=Fa+S2=4260=4260N N(紧边紧边）Fa2=S2Fa2=S2=1260N(=1260N(松边松边）第二种情况：第二种情况：第二种情况：第二种情况：Fa+S2Fa+S2=2520+1260=3780=2520+1260=3780=S1S1=3780=3780N N Fa1=S1Fa1=S1=3780=3780N NFa2=S2Fa2=S2=1260=1260N N 第三种情况：第三种情况：第三种情况：第三种情况：Fa+S2Fa+S2=+1260=3260 =+1260=3260 S1S1=3780=3780N NFa1=S1Fa1=S1=3780=3780N N(松边松边）Fa2=S1 FaFa2=S1 Fa=3780 =1700=3780 =1700N N(紧边紧边)第38页*滚动轴承配合滚动轴承配合滚动轴承是标准部件，内圈转，外圈固定.内圈与轴:基孔制，标注轴公差带代号。内圈与轴配合时，可采取js6,k6,n6。内圈转速越高、载荷越大、温度高，应选较紧配合。外圈与箱体孔:基轴制，标注孔公差带代号，孔采取H7，K7。60js6100K7第39页轴承固定方法两端固定支承两端固定支承:适合用于温度较低、伸缩较小短轴适合用于温度较低、伸缩较小短轴赔偿间隙画图赔偿间隙画图时，不画出。时，不画出。第40页垫片*轴系轴向位置调整轴系轴向位置调整 为了确保机器正常工作，轴上一些零件经过调整位置以到达工作所要求为了确保机器正常工作，轴上一些零件经过调整位置以到达工作所要求准确位置。比如在圆锥齿轮传动中要求两齿轮节锥顶重合于一点。其调整是利准确位置。比如在圆锥齿轮传动中要求两齿轮节锥顶重合于一点。其调整是利用轴承盖与套杯之间垫片组，用轴承盖与套杯之间垫片组，调整轴承轴向游隙调整轴承轴向游隙。利用套杯与箱孔端面之间垫。利用套杯与箱孔端面之间垫片组，片组，调整轴轴向位置调整轴轴向位置。第41页一端固定、一端游动支承一端固定、一端游动支承适合用于温度较高长轴适合用于温度较高长轴第42页六、轴按受载情况分为 转轴 心轴 传动轴第43页轴上零件固定小结：周向固定周向固定轴向固定轴向固定键联接键联接销联接销联接过盈配合过盈配合紧定螺钉紧定螺钉轴肩和轴环轴肩和轴环轴肩和轴环轴肩和轴环套筒套筒套筒套筒圆螺母（止退垫圈）圆螺母（止退垫圈）圆螺母（止退垫圈）圆螺母（止退垫圈）轴端挡圈轴端挡圈轴端挡圈轴端挡圈预防零件在预防零件在预防零件在预防零件在运转时产生运转时产生运转时产生运转时产生轴向移动轴向移动轴向移动轴向移动传递扭矩和传递扭矩和传递扭矩和传递扭矩和运动运动运动运动轴上零件轴上零件轴上零件轴上零件固定固定固定固定锥面锥面锥面锥面第44页1)周向固定：常采取键联接、销联接、过盈配合（轴承内圈）、紧定螺钉等固定形式。2 2、轴上零件定位与固定、轴上零件定位与固定周向固定：目是传递扭矩和运动。轴向固定：防止零件在运转时产生轴向移动。第45页周向固定平键联接平键联接花键联接花键联接第46页周向固定平键联接平键联接 键槽要布置在同一加工键槽要布置在同一加工键槽要布置在同一加工键槽要布置在同一加工直线上，尽可能选取同一规直线上，尽可能选取同一规直线上，尽可能选取同一规直线上，尽可能选取同一规格键槽截面尺寸格键槽截面尺寸格键槽截面尺寸格键槽截面尺寸第47页周向固定成形联接成形联接销联接销联接第48页周向固定紧定螺钉紧定螺钉第49页周向固定20n6过盈配合过盈配合20H7/n6第50页2)2)轴向固定轴向固定轴肩和轴环定位优点：简单可靠，能承受较大轴向力。优点：简单可靠，能承受较大轴向力。缺点：轴肩处因断面突变引发应力集中。缺点：轴肩处因断面突变引发应力集中。a(0.070.1)d+(12)mm,b1.4a第51页q套筒定位：套筒定位是利用位置已定零件来固定另一零件。套筒内径应比轴径大0.10.5mm（靠配合间隙实现）。q在装配时，不允许相关三个零件共面，故用套筒,圆螺母和轴端挡圈固定时，应将装零件轴段做得比零件轮毂短13mm，以确保能顶住零件端面。第52页弹簧挡圈 多用于轴中段固定滚动轴承，可防止使用较长套筒，但承受轴向力较小，轴上切槽尺寸精度要求较高。轴端挡圈用于轴端零件固定。当用轴肩、轴环、套筒、圆当用轴肩、轴环、套筒、圆螺母、轴端挡圈进行零件轴向定螺母、轴端挡圈进行零件轴向定位时，为确保轴向定位可靠，要位时，为确保轴向定位可靠，要求求L轴轴 L毂毂第53页轴向固定 轴端挡圈第54页圆螺母定位 可承受较大轴向力，多用于轴端处。为预防松脱，可配套使用圆螺母和止退垫圈，或使用双螺母。第55页轴向固定轴向固定 锥度定位锥度定位第56页估算最小轴径按许用弯曲应力校核轴径按许用弯曲应力校核轴径 -1b-1b：对称循环许用弯曲应力：对称循环许用弯曲应力 MpaMpa书P392公式（17-3）错第57页课堂练习习题20-10(a)第58页习题20-10(b)第59页习题20-10(c)第60页习题20-16(a)第61页第62页第63页习题20-16(b)第64页第65页X X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X XX X X X第66页长轴长轴第67页