天博体育平台-首页
电话:0632-66889777

天博体育平台产品

常见的机械零部件及机械加工设备

文章来源:未知时间:2020-07-23 点击:

  常见的机械零部件及机械加工设备_机械/仪表_工程科技_专业资料。内蒙古科技大学机械工程学院《机械工程导论》 机械零部件及机械加工设备 授课者:闫洪波 内蒙古科技大学机械工程学院 Inner Mongolia University of science and

  内蒙古科技大学机械工程学院《机械工程导论》 机械零部件及机械加工设备 授课者:闫洪波 内蒙古科技大学机械工程学院 Inner Mongolia University of science and technology College of Mechanical and Engineering 2015/9/2 亿维讯培训(提高班) 1 第三章 常见的机械零部件及机械加工设备 3.1 概述 ? 机械:由一些 标准或者非标 准零部件构成 的用来传递能 量、力或者运 动的装置。是 机构和机器的 总称。 ? 机械是物体的组合。 ? 物体必须实现相互的、 单一的、确定的运动。 ? 把施加的能量转变为最 有用的形式,或转变为 有效的机械功。 ? 正如电气工程师在完成电路 时,就要对电阻、电容以及 晶体管等元件进行选型一样, 机械工程师要熟练掌握不同 类型的零部件(齿轮、带、 轴、轴承)各自的功能作用。 机械零件:组成机械的基本制造单元。 机械部件:为完成同一功能而组合在一起 协同工作的零件族。 机械工程导论 常见的机械零部件 轴 齿轮齿条 轴承 机械工程导论 二者相比,滚动轴 承具有传动灵活、 ?轴承:用于支撑轴及轴上零件,并保持轴的 旋转精度,减轻轴与轴承间的摩擦和磨损。 摩擦阻力小、效率 高、润滑简便、易 滚动轴承 于互换等优点。应 轴 用广泛。缺点是抗 承 冲击能力差,高速 滑动轴承 运转时有噪音,工 作寿命不及液体摩 擦滑动轴承。 机械工程导论 3.2 滚动轴承 3.2.1 滚动轴承的结构 滚动体 保持架 内圈 滚动体 外圈 机械工程导论 3.2.2 滚动轴承受力 径向力(Radial force) 轴承座 轴(shaft) 轴向力 (Thrust force) (Transmission housing) 内圈(Inner race)-旋转 外圈(Outer race)-静止 机械工程导论 3.2.3 滚动轴承分类 ? 滚动轴承主要类型有:球轴承、圆柱滚子轴 承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、滚针轴承 等。 机械工程导论 球形、柱形与锥形滚动体轴承的区别: 点接触,承载力小 线接触,承载力大 轴承中滚子的轴线平行则为柱型,轴线相交则 为锥形。圆柱形轴承单向承载,要么承受轴向载荷 要么承受径向载荷,而锥形轴承适用于同时承受径 向和轴向载荷的情况。汽车前轮轴承一般都是锥形 滚子轴承。 机械工程导论 推力球轴承:主要承受轴向载荷。 双列 承受双向轴向载荷 单列 只能承受单向轴向载荷 机械工程导论 3.2.4 滚动轴承密封 密封的目的 机械工程导论 3.3 柔性联轴器 当能量 从一台机器 上输出到另 1)理想联接 一台机器时, 2)刚性联接 我们应该怎 3 )柔性联接 样联接输出 轴和输入轴 呢? 机械工程导论 联轴器是各种 机械传动中常 用的部件,通 常有两个半联 轴器及联接件 组成。其作用 是用来联接两 根轴,使两轴 一同回转并传 递转矩。 机械工程导论 常 用 联 轴 器 机械工程导论 3.4 齿轮 ? 齿轮的用途很广,是各种机械设备中 的重要零件,如机床、飞机、轮船及 日常生活中用的手表、电扇等都要使 用各种齿轮。 ? 齿轮的种类很多,有圆柱直齿轮、圆 柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、 螺旋伞齿轮、蜗轮等。 ? 直齿圆柱齿轮是最基本,最简单、且 使用最多的齿轮。 机械工程导论 3.4.1 直齿圆柱齿轮 按照轮齿的位置 外齿轮 内齿轮 齿轮的内外啮合形式 机械工程导论 齿轮齿形的加工方法: 1)成形法(也叫仿形法): 利用与被切齿轮齿槽形 状完全相符的成形铣刀切出 齿形的方法,如铣齿。 2)展成法: 利用齿轮刀具与被动齿 轮的相互啮合运动而切出齿 形的加工方法,如滚齿和插 齿(用滚刀和插刀加工)。 机械工程导论 齿轮加工刀具 直齿圆柱齿轮相关术语: 机械工程导论 3.4.2 渐开线齿廓的啮合特点 发生线 K B ?k rb O A 基圆 机械工程导论 渐开线)形成 当一直线n-n沿一个圆的圆周作 纯滚动时,直线上任一点K的轨 迹。 AK——渐开线 基圆:rb 发生线:n-n θK :渐开线AK段的展角 vK t K ?K n Fn B rb ?K A ?K O t rK rb ? rK ? ? cos ? K 渐开线方程 ? ? ?? K ? inv? K ? tg? K ? ? K 机械工程导论 n 2)特性 ? 弧长AN等于线段KN的长度; ? 渐开线上任一点的法线必与基圆相切; ? 在同样半径的基圆上所得渐开线完全相同, 基圆半径不同,所得渐开线曲率半径也不同; ? 同一基圆形成的任意两条反向渐开线间的公 法线长度处处相等; ? 基圆内无渐开线 直齿圆柱齿轮的主要参数 1)模数m ? πdk=PkZ ? dk=(Pk/π)z ? m=P/π ? p=πm ? d = mz 齿轮的主要参数 机械工程导论 2)压力角 ? 分度圆上的压力角用α 表示。 ? 压力角α:一对齿轮啮 合时,在分度圆上啮合 点的法线方向,与该点 的瞬时速度方向所夹的 锐角,称为压力角。标 准齿轮的压力角为20° ? GB1356-88规定标准值 α=20° ? 某些场合:α=14.5°、 15°、22.5°、25°。 机械工程导论 3.4.4 直齿圆柱齿轮参数 齿顶圆da :齿顶圆柱面 与端平面的交线 齿根圆df :齿根圆柱面 与端平面的交线 齿厚s:分度圆上轮齿两 侧齿廓间的弧度称 为齿厚 齿槽宽e:分度圆上齿槽 两侧齿廓间的弧长 齿距p:相邻两齿同侧齿 廓间的弧长p=s+e。 1-齿顶圆 2-分度圆 3-齿根圆 机械工程导论 3.4.5 标准齿条 齿条: z→∞ 1、齿廓不同高度上的压 力角均相等,且等于齿廓 的倾斜角,此角称为齿形 角,标准值为α =20° 2、齿廓在不同高度上的齿距均相等,但齿厚和槽 宽各 不相同。 p=пm,分度线(齿条中线、尺寸计算:同标准齿轮一样 机械工程导论 机械工程导论 3.4.6 圆锥齿轮传动概述 直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的 回转运动,其轮齿分布在圆锥体上。 直齿圆锥齿轮传动中有五对圆锥: 分度圆锥,齿顶圆锥,齿根圆锥, 基圆锥,节圆锥 用轴交角?来表示两回 转轴线间的位置关系, 多取Σ=90° 。 机械工程导论 直齿圆锥齿轮的齿廓、背锥和当量齿数 (1)齿廓曲线 一个圆平面S与一个基 圆锥切于直线OC,圆平面 半径与基圆锥锥距 R 相等, 且圆心与锥顶重合。当圆 平面绕圆锥作纯滚动时, 该平面上任一点B将在空间 展出一条渐开线AB。渐开 线必在以O 为中心、锥距 R 为半径的球面上,成为 球面渐开线。 机械工程导论 (2)背锥和当量齿数 球面渐开线不能展开成平面渐开线,需用近似曲线替代 大端齿廓 O rv O O’ 背锥 背锥展开——当量齿轮 机械工程导论 当量齿轮直径 dV ? d m / cos ? ? d m u2 ?1 u O b 球面渐开线 R 当量齿轮齿数 ZV ? dV Z ? mm cos ? 背锥 mn ? m(1 ? 0.5? R ) 齿宽系数 FR=b / R O 机械工程导论 标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸 齿数Z, 大端模数m, 大端压力角a, R 大端分度圆直径d, f 分度圆锥角d, b 大端齿顶圆直径da, a 顶锥角da, 齿顶高ha, 大端齿根圆直径df, df 根锥角df, d 齿根高hf, da 锥距R, 齿宽b, 直齿圆锥齿轮的传动比, 齿顶角qa, 当Σ=90°时:i12= n1/n2=z2/z1=tgd2=ctgd1 齿根角qf, 机械工程导论 h ha f 3.3.5 斜齿圆柱齿轮传动 基圆柱, 发生面S, KK与NN有夹角βb 渐开线螺旋面 βb—基圆柱上的螺旋 角 渐开线螺旋面齿廓的特点: ①与基圆柱相切的平面与齿廓曲面的 交线为斜直线(与NN交角βb ); ②端面(垂直于齿轮轴线的面)与齿 廓曲面的交线为渐开线; ③与基圆柱同轴的圆柱面与渐开线螺 旋面的交线为一螺旋线。 机械工程导论 ?平行轴斜齿轴传动的主要优缺点 优点: ①重合度大,传动平稳,承载能力高 F F ②比直齿轮小,机构更紧凑 ? ③制造成本与直齿轮相当 广泛应用于高速、重载传动中 缺点: 有轴向力 Fx 1 Fx ? F sin ? ? ? 8? ~ 15? 机械工程导论 交错轴斜齿轮传动简介 交错轴斜齿轮传动又称螺旋齿轮传动,由两 个配对斜齿轮组成的交错轴间的齿轮传动。 b1 S b2 机械工程导论 蜗轮蜗杆传动 1、蜗杆传动及其特点 优点: ①传动比大,机构紧凑。 ②传动平稳、无噪音。 ③反行程时可自锁。 缺点: ①轮齿间相对滑动速度较大,易磨损。 ②效率低(最高70%) ③成本较高 蜗杆:钢,蜗轮:青铜。 机械工程导论 2、蜗杆传动的类型简介 阿基米德圆柱蜗杆 渐开线圆柱蜗杆 延伸渐开线蜗杆 (法向直廓圆柱蜗杆) 按蜗杆形状分: 普通圆柱蜗杆 机构 普通圆柱蜗杆机构 圆弧圆柱蜗杆机构 环面蜗杆机构 锥蜗杆机构 机械工程导论 3.5 带传动和链传动 机械工程导论 3.5.1 带传动 1)按传动原理分: (1)摩擦带传动:靠传动带与带轮间的摩擦力 实现传动,如V带传动、平带传动等; (2)啮合带传动:靠带内侧凸齿与带轮外缘上 的齿槽相啮合实现传动,如同步带传动。 机械工程导论 2)按传动带的截面形状分 (1)平带:平带的截面形状为矩形,内表面为工 作面。结构简单、带轮易制造、传递功率小。 (2)V 带: 截面 形状为梯形,两侧 面为工作表面。传 递功率大(普通V带、 窄V带) 机械工程导论 平带和V带的承载能力分析 平带: FN = FQ V带:F?= μFN= μFQ FN FQ FN 结论: ∵μ<μv ∴ μ F Q<μ vF Q 机械工程导论 ∴V带传力大 工作面: 侧面 兼有平带弯曲应力小和V带摩擦力大等优点。 多用于传递 动力较大、结构紧凑的场合。 机械工程导论 (4)圆形带:横截面为圆形。只用于小功率传动。 牵引能力小。常用于仪器、家用器械、人力机械中 机械工程导论 (5)齿形带(同步带): 能够保证准确的传动比,传动比i≤12, 适应带速范围广,同步齿形带的带速为4050m/s,传递功率可达200KW,效率高达98%-99%。 机械工程导论 齿形带 机械工程导论 (6)齿孔带: 机械工程导论 3)按用途分: (1)传动带—传递动力用 (2)输送带—输送物品用。 传动带 机械工程导论 输送带 四、带传动的应用 摩擦带传 动适用于要求 传动平稳、传 动比要求不准 确、中小功率 的远距离传动。 机械工程导论 3.5.2 链传动 ? 链传动由装在平行轴上的 主、从动链轮和绕在链轮 上的环形链条所组成,以 链作中间挠性件,靠链与 链轮轮齿的啮合来传递动 力。 ? 链传动广泛应用于工况较 为恶劣、传动比精度要求 不是很高的农业、矿业、 冶金、起重、运输、石油、 化工、森工和环卫机械及 摩托车中。 链传动的形式 机械工程导论 1)传动链的结构 链条 滚子链 类型 齿形链 机械工程导论 滚子链的组成:滚子、套筒、销轴、内链板、外链板。 套筒与销轴、滚子与 销轴 套筒均为间隙配合 滚子 内链板紧压在套筒 两端,称为内链节 套筒 内链板 外链板 销轴与外链板铆牢,分别称为内 外链节。 内外链节构成一个铰链。当链条 啮入啮出时,内外链节作相对转 动。同时滚子沿链轮链齿滚动, 可减少链条与轮齿的磨损。内外 链板均做成8字形,以减轻重量, 并保持各横截面的强度大致相等。 2)链传动的特点和应用 特点:与带传动相比 1.没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比; 2.需要的张紧力小,作用在轴上的压力小,可减少轴承 的摩擦损失 ; 3.结构紧凑; 4.能在高温,有油污等恶劣环境下工作;与传齿轮动相比 5.制造和安装精度较低,中心距较大时其传动结构简单; 缺点: 瞬时转速和瞬时传动比不是常数,传动的平稳性 较差,有一定的冲击和噪声。 应用: 广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机 床及摩托车中。 机械工程导论 3.6 机床加工 ? 机床(machine tool):是将金属毛坯加工成 机器零件的机器,它是制造机器的机器,所以 又称为”工作母机”或”工具机”,习惯上简 称机床。 ? 一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床 等。 机械工程导论 ? 机床按加工方式或加工对象可分为:车床、 钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加 工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、 拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。每 类中又按其结构或加工对象分为若干组,每 组中又分为若干型。 机械工程导论 按机床工作精度分类: 1. 普通机床:包括普通车床、钻床、镗床、铣床、 刨插床等。 2. 精密机床:包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工 机床和其他各种精密机床。 3. 高精度机床:包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨 床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度 机床等。 机械工程导论 ? 现代机械制造中加工机械零件的方法很多: 除切削加工外,还有铸造、锻造、焊接、冲 压、挤压等,但凡属精度要求较高和表面粗 糙度要求较细的零件,一般都需在机床上用 切削的方法进行最终加工。 ? 在一般的机器制造中,机床加工的工作量占 机器总制造工作量的40%-60%,机床在国民 经济现代化的建设中起着重大作用。 机械工程导论 机床未来的发展趋势 ? 进一步应用电子计算机技术、新型伺服驱动 元件、光栅和光导纤维等新技术,简化机械 结构,提高和扩大自动化工作的功能,使机 床适应于纳入柔性制造系统工作;提高功率 主运动和进给运动的速度,相应提高结构的 动、静刚度以适应采用新型刀具的需要,提 高切削效率;提高加工精度并发展超精密加 工机床,以适应电子机械、航天等新兴工业 的需要;发展特种加工机床,以适应难加工 金属材料和其他新型工业材料的加工。 机械工程导论 本章小结 ? 本章通过对机械零部件和机床进行了简 要的概述,使同学们对轴类零件、齿轮类零 件的一些基本性能、相关参数以及专业术语 作了介绍。为后续的课程学习奠定了一定基 础。 机械工程导论

首页
电话
联系我们 sitemap地图 sitemap地图