双曲柄[1]机构:两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构。由于连杆[2]与从动曲柄无共线情况,故无死点[3]位置。实际应用:火车轮联动机构,惯性筛机构。3.双摇杆机构:两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构。应用举例:铸造翻箱机构、鹤式起重机[4],汽车开门机构、摄影平台升降机。曲柄滑块机构的演变:导杆机构,摇块机构,定块机,双滑块机构。连杆机构设计的基本问题:机构选型-根据给定的运动要求选择机构的类型;尺度综合-确定各构件的尺度参数(长度尺寸)。③凸轮[5]机构的应用:实例:内燃机配气凸轮机构,自动机床进刀机构,自动车床凸轮机。特点:适当的设计凸轮廓线可实现各种运动规律、结构简单、紧凑;但易磨损,传力不大。凸轮机构的分类:1按凸轮的形状分,盘形,移动,圆柱。2按从动件形状分,尖顶,滚子,平底。根据从动件相对于机架的运动形式不同分:往复直动(偏置与对心)和摆动两种3按保持接触方法分:几何封闭的凸轮机构,力封闭的凸轮机构。基圆:r0为基圆半径。推程:从动件的移动距离AB’,δt称为推程运动角。远休:当凸轮继续转过δS角时,推杆[6]处于最高位置而静止不动,δS称为远休止角。回程:当凸轮继续转过δh角时,推杆由最高位置回到最低位置,δh称为回程运动角。近休:当凸轮继续转过δh’角时,推杆将处于最低位置静止不动,δh’称为近休止角。刚性冲击:机械的推杆在运动开始和终止的瞬间,因速度有突变,推杆在理论上将出现无穷大的加速度和惯性力,因而会使凸轮机构受到极大的冲击,这种冲击称为刚性冲击。避免:位移曲线和速度曲线必须连续;而为避免柔性冲击,加速度曲线也必须连续,尽量减小速度和加速度的最大值。等速运动规律在开始和终止的瞬间时,有刚性冲击。等速运动规律只适用于低速轻载及从动件质量较小的场合。在行程起点、中点和终点,存在加速度突变,但突变为有限值[7],引起的惯性力为有限值,在机构中产生有限冲击,称为柔性冲击。等加速等减速运动规律可用于中、低速轻载场合。关于凸轮机构的描述,以下正确的是________在凸轮机构中,基圆半径越大,则凸轮的尺寸________,其压力角________;在设计凸轮廓线时,应使凸轮的最大压力角________(大于,小于等于)许用压力角;凸轮的压力角________,对传动有利。凸轮机构常用运动规律中,等速运动规律会在机构中产生________冲击;等。加等减速运动规律会产生________冲击。⑤渐开线齿廓不能满足的是下列哪一个要求________下面关于齿轮分度圆和节圆的描述,不正确的是________渐开线内啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是________________________________连续传动条件是________________直齿圆锥齿轮的标准模数是指________的模数。齿轮传动[8]限制其最少齿数是因为________,直齿圆柱齿轮的最少齿数是________。一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是________一般参数的开式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是________为了有效地提高齿面接触强度,可________为了提高齿根弯曲强度,________设计一般闭式齿轮传动时,齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是________。设计开式齿轮传动时,在保证不根切的情况下,宜取较少齿数,其目的是________。对于闭式软齿面齿轮传动,在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下,齿数宜适当取多些,其目的是________齿轮机构的特点:可实现任意两轴间的运动及力传递,应用领域广,效率高,传动比准确,寿命长,安全可靠。齿廓啮合基本定律_(12)=(omega )_(1)/(omega )_(2)=(0)_(2)P/(O)_(1)P即互相啮合传动的一对齿轮的瞬时传动比,都与其连心线O1O2被其啮合在接触点处的公法线所分成的两段成反比。如果要求传动比为常数,则应使O2 C /O1C为常数。由于O2、O1为定点,故C必为一个定点,称C点为啮合节点。节圆:设想在C点放一只笔,则笔尖在两个齿轮运动平面内所留轨迹。凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。渐开线的形成和特性:发生线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被滚过的圆弧长度。渐开线上任意点的法线恒切于基圆。渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆半径相等的渐开线形状完全相同。渐开线上各点的压力角不相等。(啮合时K点正压力方向与K点速度方向所夹锐角)基圆以内无渐开线。分度圆:人为规定的计算基准圆。齿数:z模数:m模数的单位:mm,它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮,模数大,尺寸也大。分度圆压力角α,齿顶高系数ha*顶隙系数: c*一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。m1=m2 =m,α1=α2=200连续传动条件:为了保证连续传动,前一对轮齿到达B点时,后一对齿轮必须进入啮合。重合度系数AB/pb≥1无侧隙啮合条件:s1′-e 2′=0标准安装:两轮分度圆相切于节点P,此时二轮的节圆与分度圆重合。标准安装时中心距,用a表示。_(12)=(omega )_(1)/(omega )_(2)=(0)_(2)P/(O)_(1)P渐开线齿轮的切齿原理:仿形法(盘状铣刀、指状铣刀),范成法(齿轮插刀,齿条插刀,齿轮滚刀)根切:当齿数过少时,用范成法加工齿轮会将齿根部分渐开线齿廓切去。后果:①重合度ε↓,传动平稳性↓②齿根的抗弯强度↓,齿轮承载能力↓标准齿轮的优点:计算简单、互换性好。标准齿轮的缺点:①当z<zmin时,产生根切。但实际生产中经常要用到z<zmin的齿轮。②不适合a’≠a的场合。a’<a时,不能安装。当a’>a时,产生过大侧隙,且ε↓③小齿轮容易坏。原因:ρ小,滑动系数大,齿根薄。希望两者寿命接近。为避免根切,可径向移动刀具xm xm——移距x——为移距系数。齿轮的主要失效形式:1轮齿折断(疲劳折断,过载折断)2齿面点蚀——为表面疲劳破坏。部位:节线附近齿根面上。根源:齿面接触变应力。常见于闭式软齿面传动中。3.齿面胶合。部位:齿顶与齿根面。根源:重载下润滑、散热不良4.齿面磨损5.齿面塑性变形。根源:齿面材料较软,在摩擦力作用下发生塑性流动。措施:提高齿面硬度,采用较高粘度润滑油等。齿轮传动的设计准则1.闭式传动:主要失效形式为齿面点蚀和齿根疲劳折断。2.开式传动:主要失效形式为齿面磨损和磨损后折断。圆周力Ft:对主动轮,圆周力为阻力,方向与齿轮转向相反;对从动轮,圆周力为驱动力,方向与齿轮转向相同。径向力Fr:对外啮合,方向沿半径指向各自轮心;对内啮合,小轮指向轮心,大轮背离轮心。直齿轮啮合特点:沿整个齿宽同时进入或退出啮合,受力为突然加载或卸载,运动平稳性差,冲击、振动和噪声大。斜齿轮啮合特点:从一点开始接触,并从一点脱离接触,接触线长度由短变长,再由长变短,故ε大。因而加载、卸载过程是逐渐进行的,受力过程比较平缓。传动特点:优点:1)啮合性能好,传动平稳,冲击、振动、噪声较小;2)重合度大,承载能力大;3)不根切的最少齿数小,结构紧凑。缺点:工作中会产生轴向力,且β愈大,轴向力愈大。分度圆柱上的螺旋角为斜齿轮的螺旋角β。表示轮齿的倾斜程度。斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件。外啮合:mn1=mn2,an1=an2,β1= -β2 (即旋向相反)内啮合:mn1=mn2,an1=an2,β1=β2 (即旋向相同)端面:垂直于齿轮轴线的截面,t-t:mt、at、h*at、ct*法向:垂直于轮齿的方向,n-n:mn、an、h*nt、cn*齿轮轴,实心式齿轮,腹板式齿轮,孔板式齿轮轮辐式齿轮da=400~1000mm⑥在蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率越________,自锁性能越________。一般蜗杆头数常取________________________对滑动速度v≥4m/s的重要蜗杆传动,蜗杆的材料可选用________________进行________处理;蜗轮的材料可选用________对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,目的主要是为防止温升过高导致________计算蜗杆传动的传动比时,公式________是错误的。蜗杆传动中,轮齿的承载能力的计算主要针对________来进行的。在蜗杆传动中,若模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使________对于普通圆柱蜗杆传动,下列说法错误的蜗杆直径系数q越小________蜗杆传动及其类型:用于交叉轴间的传动,一般为Σ=900的减速传动。1.特点:传动平稳、振动噪音小、传动比大、结构紧凑,当γ<φv时有自锁性;滑动速度大,效率低,成本高2.类型:圆柱蜗杆:阿基米德,渐开线,法向直廊;圆弧蜗杆,锥蜗杆。主要参数:1.模数m和压力角α模数:m取标准值(中间平面)压力角:α=200,2.蜗杆分度圆直径d1、导程角γ和直径系数q为了减少刀具的型号,令:q=d1/m分度圆导程角γ_(12)=(omega )_(1)/(omega )_(2)=(0)_(2)P/(O)_(1)P正确啮合条件:在中间平面内,相当于齿轮与齿条的啮合传动。所以mx1=mt2=mαx1=αt2=αΣ=900时:γ1=β2传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆主动时,传动比i=n1/n2=z2/z1蜗杆头数z1=1~6,蜗轮齿数z2=29~70蜗杆分度圆:d1=mq螺旋角:β1=900-γ1标准中心距_(12)=(omega )_(1)/(omega )_(2)=(0)_(2)P/(O)_(1)P蜗轮的结构:整体式蜗轮,配合式,装配式蜗轮转向的判别。右旋蜗杆:伸出右手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的切向速度v2的方向与大拇指指向相反。蜗杆传动的计算载荷FncK—载荷系数Fn—法向载荷_(12)=(omega )_(1)/(omega )_(2)=(0)_(2)P/(O)_(1)P失效形式:蜗轮齿面胶合、点蚀和磨损。设计准则1)闭式传动。按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算——控制胶合。按蜗轮齿根弯曲疲劳强度进行校核计算——控制磨损。蜗杆轴强度、刚度计算。传动系统的热平衡计算──防止过热引起的失效。2)开式传动。按蜗轮齿根弯曲疲劳强度进行设计计算——防止磨损后折断。蜗杆轴强度、刚度计算润滑的主要目的在于减摩与散热。蜗杆传动的散热措施:1.加散热片以增大散热面积或在蜗杆轴端加装风扇以加速空气流通。2.加冷却管路或散热器冷却蜗轮蜗杆传动比i12=n1/n2=Z2/Z1⑦定轴轮系的传动比是指轮系中首、末两轮的角速度比。
双曲柄[1]机构:两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构。由于连杆[2]与从动曲柄无共线情况,故无死点[3]位置。实际应用:火车轮联动机构,惯性筛机构。3.双摇杆机构:两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构。应用举例:铸造翻箱机构、鹤式起重机[4],汽车开门机构、摄影平台升降机。
曲柄滑块机构的演变:导杆机构,摇块机构,定块机,双滑块机构。
连杆机构设计的基本问题:机构选型-根据给定的运动要求选择机构的类型;尺度综合-确定各构件的尺度参数(长度尺寸)。
③凸轮[5]机构的应用:实例:内燃机配气凸轮机构,自动机床进刀机构,自动车床凸轮机。特点:适当的设计凸轮廓线可实现各种运动规律、结构简单、紧凑;但易磨损,传力不大。
凸轮机构的分类:1按凸轮的形状分,盘形,移动,圆柱。2按从动件形状分,尖顶,滚子,平底。根据从动件相对于机架的运动形式不同分:往复直动(偏置与对心)和摆动两种3按保持接触方法分:几何封闭的凸轮机构,力封闭的凸轮机构。
基圆:r0为基圆半径。推程:从动件的移动距离AB’,δt称为推程运动角。远休:当凸轮继续转过δS角时,推杆[6]处于最高位置而静止不动,δS称为远休止角。回程:当凸轮继续转过δh角时,推杆由最高位置回到最低位置,δh称为回程运动角。近休:当凸轮继续转过δh’角时,推杆将处于最低位置静止不动,δh’称为近休止角。
刚性冲击:机械的推杆在运动开始和终止的瞬间,因速度有突变,推杆在理论上将出现无穷大的加速度和惯性力,因而会使凸轮机构受到极大的冲击,这种冲击称为刚性冲击。避免:位移曲线和速度曲线必须连续;而为避免柔性冲击,加速度曲线也必须连续,尽量减小速度和加速度的最大值。
等速运动规律在开始和终止的瞬间时,有刚性冲击。等速运动规律只适用于低速轻载及从动件质量较小的场合。在行程起点、中点和终点,存在加速度突变,但突变为有限值[7],引起的惯性力为有限值,在机构中产生有限冲击,称为柔性冲击。等加速等减速运动规律可用于中、低速轻载场合。
关于凸轮机构的描述,以下正确的是________
在凸轮机构中,基圆半径越大,则凸轮的尺寸________,其压力角________;在设计凸轮廓线时,应使凸轮的最大压力角________(大于,小于等于)许用压力角;凸轮的压力角________,对传动有利。
凸轮机构常用运动规律中,等速运动规律会在机构中产生________冲击;等。加等减速运动规律会产生________冲击。
⑤渐开线齿廓不能满足的是下列哪一个要求________
下面关于齿轮分度圆和节圆的描述,不正确的是________
渐开线内啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是________________________________连续传动条件是________________
直齿圆锥齿轮的标准模数是指________的模数。齿轮传动[8]限制其最少齿数是因为________,直齿圆柱齿轮的最少齿数是________。
一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是________一般参数的开式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是________
为了有效地提高齿面接触强度,可________为了提高齿根弯曲强度,________
设计一般闭式齿轮传动时,齿根弯曲疲劳强度计算主要针对的失效形式是________。设计开式齿轮传动时,在保证不根切的情况下,宜取较少齿数,其目的是________。
对于闭式软齿面齿轮传动,在传动尺寸不变并满足弯曲疲劳强度要求的前提下,齿数宜适当取多些,其目的是________
齿轮机构的特点:可实现任意两轴间的运动及力传递,应用领域广,效率高,传动比准确,寿命长,安全可靠。齿廓啮合基本定律即互相啮合传动的一对齿轮的瞬时传动比,都与其连心线O1O2被其啮合在接触点处的公法线所分成的两段成反比。如果要求传动比为常数,则应使O2 C /O1C为常数。由于O2、O1为定点,故C必为一个定点,称C点为啮合节点。节圆:设想在C点放一只笔,则笔尖在两个齿轮运动平面内所留轨迹。
凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。渐开线的形成和特性:发生线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被滚过的圆弧长度。渐开线上任意点的法线恒切于基圆。渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆半径相等的渐开线形状完全相同。渐开线上各点的压力角不相等。(啮合时K点正压力方向与K点速度方向所夹锐角)基圆以内无渐开线。
分度圆:人为规定的计算基准圆。
齿数:z模数:m模数的单位:mm,它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮,模数大,尺寸也大。分度圆压力角α,齿顶高系数ha*顶隙系数: c*一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。m1=m2 =m,α1=α2=200连续传动条件:为了保证连续传动,前一对轮齿到达B点时,后一对齿轮必须进入啮合。重合度系数AB/pb≥1无侧隙啮合条件:s1′-e 2′=0
标准安装:两轮分度圆相切于节点P,此时二轮的节圆与分度圆重合。标准安装时中心距,用a表示。渐开线齿轮的切齿原理:仿形法(盘状铣刀、指状铣刀),范成法(齿轮插刀,齿条插刀,齿轮滚刀)根切:当齿数过少时,用范成法加工齿轮会将齿根部分渐开线齿廓切去。后果:①重合度ε↓,传动平稳性↓②齿根的抗弯强度↓,齿轮承载能力↓标准齿轮的优点:计算简单、互换性好。标准齿轮的缺点:①当z<zmin时,产生根切。但实际生产中经常要用到z<zmin的齿轮。②不适合a’≠a的场合。a’<a时,不能安装。当a’>a时,产生过大侧隙,且ε↓③小齿轮容易坏。原因:ρ小,滑动系数大,齿根薄。希望两者寿命接近。为避免根切,可径向移动刀具xm xm——移距x——为移距系数。齿轮的主要失效形式:1轮齿折断(疲劳折断,过载折断)2齿面点蚀——为表面疲劳破坏。部位:节线附近齿根面上。根源:齿面接触变应力。常见于闭式软齿面传动中。3.齿面胶合。部位:齿顶与齿根面。根源:重载下润滑、散热不良4.齿面磨损5.齿面塑性变形。根源:齿面材料较软,在摩擦力作用下发生塑性流动。措施:提高齿面硬度,采用较高粘度润滑油等。齿轮传动的设计准则1.闭式传动:主要失效形式为齿面点蚀和齿根疲劳折断。2.开式传动:主要失效形式为齿面磨损和磨损后折断。
圆周力Ft:对主动轮,圆周力为阻力,方向与齿轮转向相反;对从动轮,圆周力为驱动力,方向与齿轮转向相同。径向力Fr:对外啮合,方向沿半径指向各自轮心;对内啮合,小轮指向轮心,大轮背离轮心。
直齿轮啮合特点:沿整个齿宽同时进入或退出啮合,受力为突然加载或卸载,运动平稳性差,冲击、振动和噪声大。斜齿轮啮合特点:从一点开始接触,并从一点脱离接触,接触线长度由短变长,再由长变短,故ε大。因而加载、卸载过程是逐渐进行的,受力过程比较平缓。传动特点:优点:1)啮合性能好,传动平稳,冲击、振动、噪声较小;2)重合度大,承载能力大;3)不根切的最少齿数小,结构紧凑。缺点:工作中会产生轴向力,且β愈大,轴向力愈大。
分度圆柱上的螺旋角为斜齿轮的螺旋角β。表示轮齿的倾斜程度。斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件。外啮合:mn1=mn2,an1=an2,β1= -β2 (即旋向相反)内啮合:mn1=mn2,an1=an2,β1=β2 (即旋向相同)
端面:垂直于齿轮轴线的截面,t-t:mt、at、h*at、ct*法向:垂直于轮齿的方向,n-n:mn、an、h*nt、cn*
齿轮轴,实心式齿轮,腹板式齿轮,孔板式齿轮轮辐式齿轮da=400~1000mm⑥在蜗杆传动中,蜗杆头数越少,则传动效率越________,自锁性能越________。一般蜗杆头数常取________________________
对滑动速度v≥4m/s的重要蜗杆传动,蜗杆的材料可选用________________进行________处理;蜗轮的材料可选用________
对闭式蜗杆传动进行热平衡计算,目的主要是为防止温升过高导致________计算蜗杆传动的传动比时,公式________是错误的。
蜗杆传动中,轮齿的承载能力的计算主要针对________来进行的。
在蜗杆传动中,若模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使________对于普通圆柱蜗杆传动,下列说法错误的蜗杆直径系数q越小________蜗杆传动及其类型:用于交叉轴间的传动,一般为Σ=900的减速传动。1.特点:传动平稳、振动噪音小、传动比大、结构紧凑,当γ<φv时有自锁性;滑动速度大,效率低,成本高2.类型:圆柱蜗杆:阿基米德,渐开线,法向直廊;圆弧蜗杆,锥蜗杆。
主要参数:1.模数m和压力角α模数:m取标准值(中间平面)压力角:α=200,2.蜗杆分度圆直径d1、导程角γ和直径系数q为了减少刀具的型号,令:q=d1/m分度圆导程角γ
正确啮合条件:在中间平面内,相当于齿轮与齿条的啮合传动。所以mx1=mt2=mαx1=αt2=αΣ=900时:γ1=β2传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆主动时,传动比i=n1/n2=z2/z1蜗杆头数z1=1~6,蜗轮齿数z2=29~70蜗杆分度圆:d1=mq螺旋角:β1=900-γ1标准中心距
蜗轮的结构:整体式蜗轮,配合式,装配式
蜗轮转向的判别。右旋蜗杆:伸出右手,四指顺蜗杆转向,则蜗轮的切向速度v2的方向与大拇指指向相反。
蜗杆传动的计算载荷FncK—载荷系数Fn—法向载荷
失效形式:蜗轮齿面胶合、点蚀和磨损。
设计准则1)闭式传动。按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算——控制胶合。按蜗轮齿根弯曲疲劳强度进行校核计算——控制磨损。蜗杆轴强度、刚度计算。传动系统的热平衡计算──防止过热引起的失效。2)开式传动。按蜗轮齿根弯曲疲劳强度进行设计计算——防止磨损后折断。蜗杆轴强度、刚度计算
润滑的主要目的在于减摩与散热。蜗杆传动的散热措施:1.加散热片以增大散热面积或在蜗杆轴端加装风扇以加速空气流通。2.加冷却管路或散热器冷却蜗轮蜗杆传动比i12=n1/n2=Z2/Z1
⑦定轴轮系的传动比是指轮系中首、末两轮的角速度比。
题目解答
答案
凸轮的基圆半径取得越大,其压力角将越小。 大 小 小于等于 越小 刚性 柔性 能保证实现连续传 任意一个齿轮都具有分度圆和节圆。 实际啮合线长 / 法向齿距大于 1 法向齿距大于 1 大端 有根切现象 17 齿面点蚀[9] 齿面磨粒磨损[10] 增大分度圆直径 可增大模数 齿面疲劳折断 增大模数,提高轮齿的弯曲强度 提高传动平稳性 低 好 1 , 2,4 45 号钢 调质后淬火 铸造锡青铜 润滑条件恶化 d2/d1 蜗轮齿根弯曲强度和齿面接触强度 传动效率降低,蜗杆刚度提高 则蜗杆刚度越大