第六章常用机械零件的润滑.
合集下载
《机械制图》教案——第六章-标准件和常用件
授课题目
第六章 常用件与标准件
教学内容 （18 学时）
标准件：其结构参数已全部标准化，国家标准对其制定了代号和标记；常 用件：部分参数标准化，对常用件和标准件的画法都作了具体的规定。本章主 要介绍 螺纹 、螺纹紧固件、齿轮、键和销、滚动轴承及弹簧的规定画法、代 号和标记，为下一阶段绘制和阅读机械图打下基础。 1 螺纹及螺纹连接（6H） 2 销连接（2H） 3 键连接（2H） 4 齿轮（4H） 5 弹簧（2H） 6 滚动轴承（2H）
L1=bm:钢：bm=d 铸铁：bm=1.25d或 1.5d 铝：bm=2d 常见螺钉连接图：紧定螺钉常用于定位、防松而且受力较小的情况。
2.2.3 双头螺柱连接画法 双头螺柱连接常用的紧固件有双头螺柱、螺母、垫圈。
螺柱连接一般用于被连接件之一较厚，不适合加工成通孔，且要求连接力较大的情况。
§３键及其连接 3.1 键的作用
1、圆柱齿轮：用于传递两平行轴的运动； 2、圆锥齿轮：用于传递两相交轴的运动； 3、蜗轮、蜗杆：用于传递两相错且垂直轴的运动。 按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等。齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆 弧等，通常采用渐开线齿廓。 5.1 圆柱齿轮 (1)齿顶圆直径(da)是通过轮齿顶部的圆周直径。 (2)根圆直径(df)是通过轮齿根部的圆周直径 (3)分度圆直径(d) 在该圆的圆周上齿厚(s)和齿槽宽(e)相等(对标准齿轮而言)。 (4)齿距(p)在分度圆上，是两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮 s=e，p=s+e。 (5)齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf，齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径 向距离；齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。 (6)模数(m)：设齿轮的齿数为ｚ，则有ｄ＝ｐ/π*ｚ，令ｐ/π＝ｍ，则ｄ＝ｍｚ (7)压力角（α），在分度圆齿廓上的点 K 在齿轮转动时，它的运动方向和正压力方向所 夹的锐角，称为压力角，以α表示。我国标准规定α角为 20°。 (8)节圆(d′)：在中心的连线上，两齿廓的接触点，称为节点(p)。以 O1，O2 为圆心， 分别过节点ｐ所作的两个圆，称为节圆，两节圆相切，其直径分别用 d1′、d2′表示。 (9)传动比（I）：传动比是主动齿轮的转速与从动齿轮的转速之比。i=n1/n2=z2/z1 (10)中心距 a：两圆柱齿轮之间的最短距离。a=(d1’+ d2’) / 2=m ( z1+z2 ) / 2
第六章 常用件与标准件
教学内容 （18 学时）
标准件：其结构参数已全部标准化，国家标准对其制定了代号和标记；常 用件：部分参数标准化，对常用件和标准件的画法都作了具体的规定。本章主 要介绍 螺纹 、螺纹紧固件、齿轮、键和销、滚动轴承及弹簧的规定画法、代 号和标记，为下一阶段绘制和阅读机械图打下基础。 1 螺纹及螺纹连接（6H） 2 销连接（2H） 3 键连接（2H） 4 齿轮（4H） 5 弹簧（2H） 6 滚动轴承（2H）
L1=bm:钢：bm=d 铸铁：bm=1.25d或 1.5d 铝：bm=2d 常见螺钉连接图：紧定螺钉常用于定位、防松而且受力较小的情况。
2.2.3 双头螺柱连接画法 双头螺柱连接常用的紧固件有双头螺柱、螺母、垫圈。
螺柱连接一般用于被连接件之一较厚，不适合加工成通孔，且要求连接力较大的情况。
§３键及其连接 3.1 键的作用
1、圆柱齿轮：用于传递两平行轴的运动； 2、圆锥齿轮：用于传递两相交轴的运动； 3、蜗轮、蜗杆：用于传递两相错且垂直轴的运动。 按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等。齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆 弧等，通常采用渐开线齿廓。 5.1 圆柱齿轮 (1)齿顶圆直径(da)是通过轮齿顶部的圆周直径。 (2)根圆直径(df)是通过轮齿根部的圆周直径 (3)分度圆直径(d) 在该圆的圆周上齿厚(s)和齿槽宽(e)相等(对标准齿轮而言)。 (4)齿距(p)在分度圆上，是两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮 s=e，p=s+e。 (5)齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf，齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径 向距离；齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。 (6)模数(m)：设齿轮的齿数为ｚ，则有ｄ＝ｐ/π*ｚ，令ｐ/π＝ｍ，则ｄ＝ｍｚ (7)压力角（α），在分度圆齿廓上的点 K 在齿轮转动时，它的运动方向和正压力方向所 夹的锐角，称为压力角，以α表示。我国标准规定α角为 20°。 (8)节圆(d′)：在中心的连线上，两齿廓的接触点，称为节点(p)。以 O1，O2 为圆心， 分别过节点ｐ所作的两个圆，称为节圆，两节圆相切，其直径分别用 d1′、d2′表示。 (9)传动比（I）：传动比是主动齿轮的转速与从动齿轮的转速之比。i=n1/n2=z2/z1 (10)中心距 a：两圆柱齿轮之间的最短距离。a=(d1’+ d2’) / 2=m ( z1+z2 ) / 2
第6章轴系零部件.
上一页 下一页 返回
6. 2 滑动轴承
• 止推滑动轴承轴颈的常见形式如图6一19所示。当载荷较小时，可采 用空心端面止推轴颈(图6一19 ( a))和环形止推轴颈(图6一19 (b))， 当载荷较大时可采用多环形止推轴颈(图6一19(c))。多环形止推轴颈 不仅承载能力较大，而且能够承受双向轴向载荷。
上一页 返回
6.1 轴
• 6.1.1轴的作用
• 轴是组成机器的重要零件之一。用于支承做回转运动或摆动的零件， 使其有确定的工作位置。它的结构和尺寸是由被它支承的零件和支承 它的轴承的结构和尺寸决定的，轴是重要的非标准零件
• 6.1.2轴的分类
• 轴的分类方法很多。按照轴线形状，轴可分为直轴(图6一1)、曲轴(图 6一2)和挠性轴(图6-3);按照外形，轴可分为光轴(图6一1)和阶梯轴(图 6一4);按照心部结构，轴可分为实心轴和空心轴。
• 根据承受载荷的不同，轴可分为传动轴、心轴和转轴三种。
下一页 返回
6.1 轴
• 1.传动轴 • 只承受扭矩、不承受弯矩或受很小弯矩的轴。如图6一5所示为汽车的
传动轴。 • 2.心轴 • 通常指只承受弯矩而不承受扭矩的轴。心轴按其是否转动可分为转动
心轴和固定心轴。如图6-6(a)所示为车辆的转动心轴;如图6-6(b)所示 为自行车前轮的固定心轴。 • 3.转轴 • 既承受弯矩又承受扭矩的轴。转轴在各种机器中最为常见，如1 h.轮 轴。图6 -7所示齿轮减速器中的轴都是车专轴。
纹孔。
上一页 下一页 返回
6. 2 滑动轴承
• 整体式滑动轴承结构简单，成本低廉。但是摩擦表面磨损后，轴颈与 轴瓦之间的间隙无法调整，必须重新更换轴套。装拆时必需轴向移动 轴承或轴，给安装带来不便。这种轴承常用于低速轻载、间歇工作且 不需要经常装拆的场合。如手动机械、农业机械等。
6. 2 滑动轴承
• 止推滑动轴承轴颈的常见形式如图6一19所示。当载荷较小时，可采 用空心端面止推轴颈(图6一19 ( a))和环形止推轴颈(图6一19 (b))， 当载荷较大时可采用多环形止推轴颈(图6一19(c))。多环形止推轴颈 不仅承载能力较大，而且能够承受双向轴向载荷。
上一页 返回
6.1 轴
• 6.1.1轴的作用
• 轴是组成机器的重要零件之一。用于支承做回转运动或摆动的零件， 使其有确定的工作位置。它的结构和尺寸是由被它支承的零件和支承 它的轴承的结构和尺寸决定的，轴是重要的非标准零件
• 6.1.2轴的分类
• 轴的分类方法很多。按照轴线形状，轴可分为直轴(图6一1)、曲轴(图 6一2)和挠性轴(图6-3);按照外形，轴可分为光轴(图6一1)和阶梯轴(图 6一4);按照心部结构，轴可分为实心轴和空心轴。
• 根据承受载荷的不同，轴可分为传动轴、心轴和转轴三种。
下一页 返回
6.1 轴
• 1.传动轴 • 只承受扭矩、不承受弯矩或受很小弯矩的轴。如图6一5所示为汽车的
传动轴。 • 2.心轴 • 通常指只承受弯矩而不承受扭矩的轴。心轴按其是否转动可分为转动
心轴和固定心轴。如图6-6(a)所示为车辆的转动心轴;如图6-6(b)所示 为自行车前轮的固定心轴。 • 3.转轴 • 既承受弯矩又承受扭矩的轴。转轴在各种机器中最为常见，如1 h.轮 轴。图6 -7所示齿轮减速器中的轴都是车专轴。
纹孔。
上一页 下一页 返回
6. 2 滑动轴承
• 整体式滑动轴承结构简单，成本低廉。但是摩擦表面磨损后，轴颈与 轴瓦之间的间隙无法调整，必须重新更换轴套。装拆时必需轴向移动 轴承或轴，给安装带来不便。这种轴承常用于低速轻载、间歇工作且 不需要经常装拆的场合。如手动机械、农业机械等。
机械零件第六章
总目录
前一页
后一页
返 回
§6-2
花键联接
（一）花键联接的类型、特点和应用
组成： 由具有内花键的花键孔和具有外花键的花键轴构成。
总目录
前一页
后一页
返 回
特点： 优点： a）因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多 的齿与槽，故联接受力较为均匀； b）因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的 强度削弱较少； c）齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较 大的载荷； d）轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密 机器很重要； e）导向性好，这对动联接很重要； f） 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量。
dm d f
总目录
f
前一页
后一页
返 回
§6-3
（一）型面联接
无键联接
非圆截面柱体的型面联接 ： 由光滑非圆剖面的轴与相应的毂孔构成的联接
总目录
前一页
后一页
返 回
特点： 优点： 装拆方便、能保证良好的对中性；型接面上没有应 力集中源造成的影响；能比平键联接传递更大的转矩。 缺点： 加工复杂。所以实际中应用较少。
动联接时许用压 强[p]
钢
50
40
30
总目录
前一页
后一页
返 回
2.半圆键联接
2T 10 p [ ] p kld
3
（MPa）
注意:在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键。 这时应考虑键的合理布置。两个平键最好布置在沿周向相隔 180°；考虑到两个键上载荷分配的不均匀性,在进一步的强度 校核中只按1.5个键计算。
总目录
前一页
后一页
返 回
1.矩形花键： 按齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系 列，即轻系列和中系列。轻系列的承载能力较低，多用于静联 接或轻载联接；中系列用于中等载荷。
机械制图第六章 标准件和常用件-齿轮等
轮轴
注意：装配图中不标注尺寸。
注意：轮上键槽的底面与键不
接触，画出间隙，键与键槽的
其他表面都接触，画成一条直
线。
14
平键联结的装 配画法
15
2）半圆键 －其工作方式与联接方式与普通平键联接基本相同， 所以画法与平键基本相同。
16
半圆键联结的 装配画法
17
3）钩头楔键联接 钩头楔键的顶面有斜度，装配时需打入键槽内，它 依靠键的顶面和底面与键槽的挤压而工作，所以它 的顶面和底面与键槽接触，这些接触面在图中画成 一条线；键的侧面为非工作面，联接时与键槽的侧 面不接触，应画出间隙。
一、键及键联接
键的功用
用键将轴与轴上的传动件(如齿轮、皮带 轮等)联接在一起, 以传递扭矩。
键联接是先将键嵌入轴上的键槽内，再对
准轮毂上的键槽，把轴和键同时插入孔和槽内
，这样就可以使轴和轮一起转动。
轴
键
皮带轮
1
2
键的种类
3
4
5
6
键的标记 例：标记: 键16×100 GB1096-79 表示： 圆头普通平键(A)型 宽度=16mm 长度=100mm
35
尺寸系列代号(GB/T 272-93)
36
（3）右边的两位数字是内径代号－表示轴承 的公称直径。
当内径尺寸在20~480 mm范围内时，内径尺寸= 内径代号×5 如：轴承代号 6204
6——类型代号（深沟球轴承）。 2——尺寸系列（02）代号。 04——内径代号（内径尺寸=04×5=20mm）。
标记: 键16×10×100 GB1096-2003
在机械设计中，键要根据轴径大小按标准选取，不需 要单独画出其图样，但要正确标记。键的完整标记形式为：
第六章 机械零件设计和计算概论
???sk00??????kk应力集中系数应力集中系数尺寸系数尺寸系数表面状态系数表面状态系数第24页返回节目录返回节目录64机械零件的工艺性和标准化一工艺性零件的结构既能满足使用的要求又便于加工而且加工费用最少那么这种结构就是符合工艺性的
§6-1 机械零件的工作能力准则 §6-2 机械制造中常用材料及其选择 §6-3 许用应力和安全系数 §6-4 机械零件的工艺性和标准化
第 13 页
二、机械零件材料选用的原则
1、使用要求 2、工艺要求 3、经济性要求
第 14 页
返回节目录
§6-3 许用应力和安全系数
一、应力的分类
1、 静应力—— 不随时间变化或变化缓慢的应力。
2 、变应力—— 随时间变化的应力。
循环变应力—— 具有周期性的变应力。
1) 基本参数:
平均应力: 应力幅:
? ? [? ] ? ? lim ?
极限应力
S t 计算安全系数
S —— 安全系数：考虑到载荷、机械性能均匀性、
零件重要程度而选取的系数，S≥1 。
第6页
2、刚度准则 刚度——零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。
y ? [ y]
y——可以是挠度、偏转角或扭转角。
3、耐磨性准则 磨损性——作相对运动的零件其工作表面抵抗磨损的能力。
不发生破坏的最大应力值。
疲劳寿命（N）—— 材料疲劳失效前所经历的应力循环次数N。
疲劳曲线：应力循环特性一定时，材料的疲劳极限与 应力循环次数之间关系的曲线。
? ?N
有限寿命区
无限寿命区
??N
O
N
??
N0
N
第 23 页
N0 — 循环基数
? ? — 持久极限
§6-1 机械零件的工作能力准则 §6-2 机械制造中常用材料及其选择 §6-3 许用应力和安全系数 §6-4 机械零件的工艺性和标准化
第 13 页
二、机械零件材料选用的原则
1、使用要求 2、工艺要求 3、经济性要求
第 14 页
返回节目录
§6-3 许用应力和安全系数
一、应力的分类
1、 静应力—— 不随时间变化或变化缓慢的应力。
2 、变应力—— 随时间变化的应力。
循环变应力—— 具有周期性的变应力。
1) 基本参数:
平均应力: 应力幅:
? ? [? ] ? ? lim ?
极限应力
S t 计算安全系数
S —— 安全系数：考虑到载荷、机械性能均匀性、
零件重要程度而选取的系数，S≥1 。
第6页
2、刚度准则 刚度——零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。
y ? [ y]
y——可以是挠度、偏转角或扭转角。
3、耐磨性准则 磨损性——作相对运动的零件其工作表面抵抗磨损的能力。
不发生破坏的最大应力值。
疲劳寿命（N）—— 材料疲劳失效前所经历的应力循环次数N。
疲劳曲线：应力循环特性一定时，材料的疲劳极限与 应力循环次数之间关系的曲线。
? ?N
有限寿命区
无限寿命区
??N
O
N
??
N0
N
第 23 页
N0 — 循环基数
? ? — 持久极限
机械基础_第六章
1—轴端挡圈；2—带轮；3— 轴承盖；4—套筒；5—齿轮； 6—滚动轴承
减速器中轴的结构图
6.1.3 轴的结构及工艺
3. 轴的结构工艺性
（2）加工工艺性
1
轴的结构应尽量简单，在保证足够定位的情况下，应尽
量控制阶梯的数量，以减少加工的时间和应力集中。
2
轴上沿轴向有多个键槽时，应尽可能采用相同规格尺寸，
减速器中的齿轮轴 电动机输出轴
汽车传动轴
火车轮轴
自行车后轮轴
6.1 轴
6.1.1 轴的分类和作用
（2）根据形状分类
根据几何形状的不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性轴：
直轴：轴线呈直线的轴。根据外形不同，直轴又可分为光轴、阶梯轴和空心轴， 如下图所示。光轴各处直径相等，容易加工，但轴上零件定位困难；阶梯轴中各轴 段直径不同，轴上零件容易安装和定位。直轴通常为实心，有时为了减重或满足相 关结构要求，也可制成空心。 曲轴：各轴段相互平行但轴线不在一条直线上的轴。曲轴常用于往复式发动机 、内燃机及空气压缩机中，如下图所示。 挠性轴：具有良好的挠性，可将回转运动和转矩灵活地传递到空间任意位置。 挠性轴通常由多层钢丝分层卷绕而成，故又称钢丝挠性轴，多用于手持工具、医疗 器械中，如下图所示。
195
190 180
115 110
45
高、低温及腐蚀条 件下的轴
370
215
185
—
具有复杂外形的轴
6.1.2 轴的材料及毛坯和作用
1．碳素钢
碳素钢成本低廉，应力集中敏感度小，同时具有良好的机械强度，广泛用于 制造非重要或承受载荷较小的轴。常用的碳素钢轴材料有35，45，50等优质碳素 钢，可通过正火或调质等热处理方法来改善和提高它们的机械性能。轴也可用普 通碳素钢作材料，如Q235，Q255等，此时一般不需进行热处理。
减速器中轴的结构图
6.1.3 轴的结构及工艺
3. 轴的结构工艺性
（2）加工工艺性
1
轴的结构应尽量简单，在保证足够定位的情况下，应尽
量控制阶梯的数量，以减少加工的时间和应力集中。
2
轴上沿轴向有多个键槽时，应尽可能采用相同规格尺寸，
减速器中的齿轮轴 电动机输出轴
汽车传动轴
火车轮轴
自行车后轮轴
6.1 轴
6.1.1 轴的分类和作用
（2）根据形状分类
根据几何形状的不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性轴：
直轴：轴线呈直线的轴。根据外形不同，直轴又可分为光轴、阶梯轴和空心轴， 如下图所示。光轴各处直径相等，容易加工，但轴上零件定位困难；阶梯轴中各轴 段直径不同，轴上零件容易安装和定位。直轴通常为实心，有时为了减重或满足相 关结构要求，也可制成空心。 曲轴：各轴段相互平行但轴线不在一条直线上的轴。曲轴常用于往复式发动机 、内燃机及空气压缩机中，如下图所示。 挠性轴：具有良好的挠性，可将回转运动和转矩灵活地传递到空间任意位置。 挠性轴通常由多层钢丝分层卷绕而成，故又称钢丝挠性轴，多用于手持工具、医疗 器械中，如下图所示。
195
190 180
115 110
45
高、低温及腐蚀条 件下的轴
370
215
185
—
具有复杂外形的轴
6.1.2 轴的材料及毛坯和作用
1．碳素钢
碳素钢成本低廉，应力集中敏感度小，同时具有良好的机械强度，广泛用于 制造非重要或承受载荷较小的轴。常用的碳素钢轴材料有35，45，50等优质碳素 钢，可通过正火或调质等热处理方法来改善和提高它们的机械性能。轴也可用普 通碳素钢作材料，如Q235，Q255等，此时一般不需进行热处理。