江苏省对口单招机械专业全册概念资料.docx

1、江苏省对口单招机械专业全册概念资料绪论部分零 绪论1.周朝人利用卷筒原理制作轮轳。2.晋朝的记里鼓车应用了齿轮传动和轮系。3.机碓和水碾应用了凸轮原理。4.机器是人为实体的组合，人为实体间具有确定的相对运动，能减轻人的劳力，完成有用的机械功并实现能量转换。5.机构是人为实体的组合，人为实体间具有确定的相对运动。6.机构是用来传递运动和力的构件系统。 各运动实体间具有确定相对的运动，但不能做机械功，也不能实现能量转换。7.机器和机构的本质区别是否能实现能量的转换8.如不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动观点来看，机器和机构二者没有区别，而将他们的总称为机械。9.机器一般由动力部分、工作部分和

2、传动部分三部分组成。机器可以分为发动机和工作机。10.构件是机构中的运动单元体，也就是互相之间能做相对运动的物体。11.在机械中运用最多的是刚性构件 。12.一个构件可以是不能拆开的单一整体，也可以是几个相互之间没有相对运动的物体组合而成。13.构件按其运动状况，可以分为固定构件和运动构件。14.运动构件可以分为主动件和从动件两种。15.零件是构件的组成称部分，是加工制造单元体。16.构件可以是单一的零件（如曲轴既是零件也是构件），也可以是由若干零件连接而成的刚性结构。17运动副是两构件直接接触组成的可动连接并具有相对运动。18.根据运动副的接触形式不同，运动副可以分为低副和高副。19.低副可

3、以分为转动副、移动副和螺旋副。20.高副可以分为滚动轮接触、凸轮接触、齿轮接触。21.低副接触形式为面接触，高副接触形式为点线接触。22.机构中只要有一个高副就是高副机构。23.机构中所有运动副均为低副的机构成为低副机构24. 运动副的应用及特点（1）低副特点：承受载受荷时的单位面积压力小，但低副是滑动摩擦，摩擦损失大，因而效率低，故低副不能传递较复杂的运动。（2）高副特点：承受载受荷时的单位面积压力大，两构件接触容易磨损，制造和维修困难，但高副能传递较复杂的运动。25.现代工业中主要应用的传动方式有机械传动、液压传动、气动传动和电气传动四种。机械传动是最基本的传动方式。26.能用来传动运动和

4、动力的机械装置叫做机械传动装置。27.机械传动可分为摩擦传动和啮合传动。28.按运动副接触方式可分为直接接触传动和有中间挠性件传动两种。29.中间挠性件（带）为转动副。30.单缸内燃机1.图中1 2 3 4 5为构件。2.主动件是活塞，工作中会产生死点现象，所以要在从动件上安装飞轮越过。3.曲轴兼有曲柄和轴功能，常用球墨铸铁材料制造。1-汽缸；2-活塞；3连杆；4-曲轴；5-轴承1和2 移动副 3和4 转动副2和3 转动副 4和5 转动副第一章 摩擦轮传动和带传动一、摩擦轮传动1.摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和力的一种机械传动。2.摩擦力矩小于阻力矩，两轮接触处会产生滑

5、移现象，这种现象称为“打滑”。3. 【增大摩擦力方法】：1 增大正压力。2 增大摩擦指数。措施：将一个摩擦轮用钢或铸铁材料制造（通常将轮面较软的轮作为主动轮），将另一个摩擦轮工作表面粘上一层软石膏棉、皮革、橡胶布等材料。4.【摩擦轮传动传动比】：瞬时输入的速度与输出地速度之比。主动轮转速与从动轮转速之比。i= = = （i5）5.轮线速度公式： V1= V2=6.摩擦轮 内接中心距a= 外接中心距a=7.摩擦轮转速和直径成反比8.从动轮转速与主动轮回转半径成正比。8.摩擦轮传动特点1 结构简单，维修方便，适用于两轴中心距较近的场合。2 传动时噪声小，运转中可以变速、变向。3 过载时两轮接触时会

6、产生打滑。防止薄弱零件损坏，起安全保护作用。4 两轮处有产生打滑的可能，所以不能保持准确的传动比。5 传动效率低，不宜传递较大的转矩，主要用于高速、小功率转动场合。9.摩擦轮传动可分为两轴平行和两轴相交两类。10.两轴平行的摩擦轮传动可分为外接圆柱式摩擦轮传动和内接圆柱式摩擦轮传动。(两轮转向相同或相反) 两轴相交的摩擦轮传动多为圆锥形。分为外接圆锥式和内接圆锥式。（转向投靠头尾靠尾）11.棍子平盘式无级变速机构计算公式 n1=n2 n2=n1 二、带传动1.带传动是由带与带轮组成传递运动或动力的传动。2.带传动分为摩擦传动和啮合传动。3.带是中间挠性件。常用带有V带传动和平带传动。4.带的传

7、动比就是带轮角速度之比。i= v=wr(回转半径) w=2n15.平带接口形式： 开口传动 两轴线平行 转向相反 交叉传动 两轴线平行 转向相反半交叉传动 两轴线空间交错 角度传动 两轴线相交 6.包角指带与带轮接触弧所对的圆心角。(150)7.大带轮包角总比小带轮包角大，因此只需验算小带轮上的包角是否合格。8.平带包角计算公式：180-60(150)9.带长计算公式： L=2a+（D2+D1）+10.实际使用中，按上式计算所得带长还需考虑平带在带轮上的张紧量、悬垂量和平带接头量.11.受小带轮包角和带传动外廓尺寸的限制,平带传动比i5.12.平带主要类型：皮革平带、帆布芯平带、编织平带和复合

8、平带，其中帆布芯平带应用最广泛。13.主要接头方式：胶合、缝合、铰链带扣式。14.当传动速度高于25m/s时可应用轻而薄的高速平带，传动功率较小时可采用编织平带。15.带传动类型：V带传动、宽V带传动、窄V带传动和半宽V带传动。V带传动：1. V带传动是由一条或数条V带和V带轮组成的摩擦轮传动。2. V带是无接头的环形带。3. V带安装在相应的轮槽内，仅与轮槽两侧面接触，不与底面接触4. V带的横截面为等腰梯形。5. V带结构分为帘布芯结构和线绳结构。6. V带有伸张层、强力层、压缩成、包布层组成。7. V带常采用线绳结构，线绳结构比较柔软，抗弯曲疲劳性能较好，但拉伸强度低，仅适用于载荷不大、

9、小直径、转速较高的场合。8. 包布层用帆布制成，对V带起保护作用。9. V带的楔角为40。10. 普通V带分为Y,Z,A,B,C,D,E七种。 常用型号为A,B,C三种。11. 在带中保持原长度不变的任意一条周线叫做V带的节线。12. 由全部节线构成的面叫做节面。13. 带的高度与其节宽之比叫做带的相对高度h/bp。14. 普通V带相对高度为0.7；窄V带相对高度为0.9；半宽V带相对高度为0.5；宽V带相对高度为03.15. 基准直径：轮槽基准宽度处带的直径。16. 为什么规定带轮的基准直径？ 答：基准直径不能太小，基准直径越小，传动时带在带轮上弯曲变形越严重，弯曲应力越大。因此，对各型号的

10、普V带带轮都规定有最小直径。 17. 选槽角原则：小轮取小值，大轮取大值。18. 带轮槽角常取38，34，36。19. V带传动比i7。20. 带的基准长度指V带中性层长度。21. V带的基准长度计算公式：L=2a+（D2+D1）+22. V带包角计算公式：180-57.3(120)23. 在相同条件下，普通V带的传动能力是平带传动能力的3倍。24. 选择带轮的步骤：计算功率+主动轮转速选择带型号小带轮直径计算传动比确定从动轮直径验算包角、带速、中心距。25. 普通V带的带速限制在5m/s-25m/s.26. V带的线速度越大，V带作圆周运动时，所产生的离心力增大，使V带拉长，V带与带轮间的压

11、力减小，导致摩擦减小，从而降低了传动时的有效圆周力（摩擦力或拉力差）。27. 选择V带时型号和基准长度不要搞错。28. 安装带轮时，各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的V形槽的对称平面应重合，误差不得超过20。29. V带张紧要适当。过松，不能保证足够的张紧力，传动时易打滑；过紧带的张紧力增大，传动中磨损加剧，减小带的使用寿命。30. V带安装后，用大拇指按下15mm左右，张紧程度合适。31. 当一组V带中，有一根V带损坏，应一组同时更换，使一组V带中各V带的实际长度相等，以使各根V带传动时受力均匀。32.V带传动必须安装防护罩。33.V带传动结构简单，使用维护方便，适用于两轴中心距较大的传动

12、场合；带传动能吸振、缓冲，所以传动平稳，噪声低。34.带传动因弹性滑动，所以不能保持准确的传递动比。35.带的外廓尺寸大，传动效率低。36.调整中心距的张紧方法有定期张紧和自动张紧。37.定期张紧适用于水平传动或接近水平传动。自动张紧多用于小功率传动中。38.张紧轮是为改变带轮的包角或控制带的张紧力而压在带上的随动轮。39.张紧方法：类型张紧位置原因平带松边外侧靠小带轮处增大小带轮包角，提高带的传动能力。V带松边内侧靠大带轮处避免使V带受双向弯曲并且使小带轮包角减小过多平带和V带易混淆点： 平带（i5） 带传动 i不准确 原因：带的弹性滑动 V带 (i7)摩擦轮传动 i准确 原因：摩擦轮传动时

13、打滑所致2.包角大小摩擦力大小传动功率大小3.效率=100%4.带的使用寿命和弯曲应力有关。 5.机构：具有确定相对的 构件：具有相对运动6.包角过小可采取增大中心距、控制传动比、使用张紧轮。7.平带指内周长度 V带指基准长度8.带传动中，松边（绕出主动轮的一边）在上，紧边（绕入主动轮一边）在下。9.带轮的材料根据带速来确定。低速（15m/s） 工程塑料 中速（15m/s-45m/s） 铸铁 高速（45m/s） 铸钢10.带轮的结构根据带轮的直径确定。 实心式（150mm） 孔板式（150mm-400mm） 轮辐式（450m/）第二章 螺旋传动1-1螺纹的种类1.根据螺纹旋向不同，顺时针旋入的

14、螺纹称为右旋螺纹，逆时针旋入的螺纹称为左旋螺纹。2.螺旋传动可分为静联接和动联接两种。 机械防松: 开口销、止动垫圈3. 螺纹防松原理 摩擦防松：双螺母、弹簧垫圈 粗牙螺纹4.按螺纹的螺距不同 细牙螺纹 连接牙型：三角形螺纹5.根据螺纹的作用不同 传动牙型：梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹6.连接螺纹多为三角形，而且多用单线螺纹，因为三角形螺纹摩擦力大，强度高，自锁性好。7.应用最广的是普通螺纹，其牙型角为60。一般连接用粗牙普通螺纹。细牙螺纹用于薄壁零件会使用对强度有较大影响的零件，也常用于受冲击、振动或载荷交变的连接和微调机构中。8.粗牙螺纹代号：M12（1.75mm）、M16(2mm)、M

15、20（2.5mm）、M24(3mm).9. 管螺纹牙型角为55，分为非螺纹密封和用螺纹密封两种。10.梯形螺纹：牙型角=30，牙根强度高，螺旋副对中性好，加工工艺好，效率略低于矩形螺纹。 锯齿形螺纹：牙型角=0，承载牙侧角为3，非承载牙侧角为30。效率高、牙根强度高，广泛用于单向受力传动机构。 矩形螺纹：传动效率高，对中精度低，牙根强度低，制造较困难。11.管螺纹的公称直径指螺纹的孔径。12.普通螺纹的主要参数有：大径，小径、中径、螺距、导程、牙型角、螺纹升角。13.螺距（P）指相邻两牙在中径线上对应两点间的距离。导程（Ph）指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应亮点的轴向距离。牙型角（）指

16、在螺纹牙型上，两牙侧间的夹角。牙侧角指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线的夹角。（普侧30，梯侧15）14.普通螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和旋合长度代号组成。15.螺纹公差带代号包括中径公差带代号、顶径公差带代号。2-2螺旋传动的应用形式1.螺旋传动是利用螺旋副来传递运动或动力的一种机械传动。2.优点：螺旋具有结构简单，工作连续、平稳，承载能力大，传动精度高。 缺点：摩擦损失大，传动效率低。3.常用螺旋传动有普通螺旋传动、差动螺旋传动、滚珠螺旋传动。4.应用形式： 母静 杆即转又移 （台虎钳、螺旋压力机、千分尺、手摇千斤顶） 杆静 母即转又移 （刀架传动系统）杆转 母移 （机床溜

17、板箱机构）母转 杆移 （观察镜螺旋调整装置）5.移动方向判定：一静一动（移动方向为拇指指向） 双动（移动方向为拇指方向）6. L=NPh (L：螺杆或螺母移动方向，N回转圈数，Ph螺纹导程)7. V=nPh (V:螺杆移动速度，n：转速，Ph:螺纹导程)8.由两个螺旋副组成的使活动螺母与螺杆产生差动的螺旋传动称为差动螺旋传动。9.螺杆上两螺纹旋向相同时，活动螺母移动距离减小。当机架上固定螺母导程大于活动螺母的导程时，活动螺母移动方向与螺杆方向相同；当机架上固定螺母的导程小于活动螺的导程时，活动螺母移动方向与螺杆移动方向相反；当两螺纹导程相等时，活动螺母不动。 10.L=N（Ph1Ph2）方向相

18、同（-）L0，方向相反（+）L0活动螺母与螺杆移向相反11.在普通螺旋传动中，由于螺杆与螺母的牙侧间的相对运动是滑动摩擦，因此阻力大，摩擦损失严重，效率低。12.滚珠螺旋传动摩擦阻力小、传动效率高、传动时运动稳定、动作灵敏，但外形尺寸大，制造技术高，成本较高。第三章 链传动和齿轮传动 1. 链传动是由链条和具有特殊齿形的链轮组成的传递运动或动力的传动。2. 链传动是由中间挠性件（链条）的啮合传动。3. i=（i6）4. 链节是组成链条的基本结构单元。设计给定的节距称为基本节距（公称直径）5. 单位时间内，两轮转过的节点齿数相等。6. 链条根据用途不同可分为：传动链、输送链、曳引链三种。7. 链

19、传动失效形式为脱链、断链、铰链磨损。8. 滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒、滚子组成。 套筒、内链板 销轴、套筒9. 过盈配合 间隙配合 外链板、销轴 套筒、滚子10. 当承受载荷较大、传递功率较大时，可使用多排练。最多4 排11. 过渡链接抗拉强度较低，因此尽量不采用。12. 链条的接头形式有：开口销、弹性锁片、过渡链节三类。 开口销 连接链接（偶数）13.链接 弹性锁片（自行车链条） 过渡链节（奇数） 14.环行链节数为奇数。15.齿形链根据导向形式分为内导式和外导式。与滚子链比较，齿形链传动平稳，传动速度高，承受冲击性能好，噪声小，但结构复杂，比压大，易磨损。16.链传动特点： 能保证

20、准确的平均传动比。 传递功率达，张紧力小。 传动效率高，一般可达0.950.98 可在低速、钟仔和高温条件下工作。 瞬时传动比不稳定，故不能用在精密传动。 链条铰链磨损后，节距变大，导致脱链。 适用于两轴平行、中心距较远、传递功率较大且平均传动比准确、不宜采用带传动或齿轮传动场合。3-2齿轮传动的类型和应用特点 1.齿轮副是高副2.齿轮副传动比不宜过大，否则使结构尺寸变大。3.齿轮副优点：能保持瞬时传动比（啮合齿轮的基圆半径为定值）传动功率和速度范围大传动效率高，一般可达0.940.98齿轮副缺点：制造和安装精度要求高，工作时有噪声。齿轮齿数为整数，不能实现无级变速不适用于中心距较大场合4.

21、i=（圆柱齿轮副i8，圆锥齿轮副i8）5.从传递运动和动力两个方面来考虑，齿轮传动应满足传动平稳、承载能力要大两个基本条件。6.根据齿形线形状不同，可分为直齿轮传动、斜齿轮传动和曲线齿轮传动。根据齿轮传动工作条件不同，可分为闭式齿轮传动和开式齿轮传动。根据齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动。33渐开线齿廓1.在平面上，一条直线沿着一个固定的圆做纯滚动时，此动直线上一点的轨迹，称为缘的渐开线。渐开线六点性质发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上杯滚过的一段弧长。渐开线上任意一点的法线必定与基圆相切。渐开线上各点的曲率半径不相等 。渐开线的新装取决于基圆的大小。基圆内无渐开

22、线。基圆上各点的曲率半径不等。2.曲率半径：渐开线上某一点与基圆切点间的距离3.向径：齿廓中基圆中心到齿廓上任意一点的距离4.曲率半径都在圆上。5.齿顶圆上的齿形角最大 。 6.基圆上曲率半径为0。7.齿形角（压力角）：齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角。8.cosk= (k:分度圆齿形角)9. cos= (齿根)，cos= (齿顶半径)，cos= ( 分度圆半径)10.对于同一基圆的渐开线，基圆半径rb是常量。11.齿形角越小，传动越有力，通常采用基圆附近的一段渐开线作为齿轮的齿廓曲线。 齿顶圆da=m(z+2)=d+2ha12四圆 齿根圆df=m(z-2.5)=d-2h

23、f 分度圆d=mz 基圆 db=mz*cos13越靠近基圆，齿形角越小。 基圆上齿形为0。14分度圆上的齿形角为20，齿顶圆齿形角20。15一个齿轮没有节点、节圆和啮合线。16渐开线齿廓啮合时具有能保持传动比的恒定、具有传动的可分离性（中心距可分离性）。中心距发生变化时，传动比不变。名称代 号 计算公式 模数 mm=p/=d/z 齿形角=20齿数 z由i确定分度圆直径 dd=mz齿顶圆直径 dada=m(z+2.5)=d+2ha齿根圆直径 dfdf=m(z-2.5)=d-2hf基圆直径 dbdb=d*cos =200.94齿距 pP=m齿厚 sS=p/2=m/2槽宽 ee=p/2=m/2齿顶高

24、 haha=m=ham齿根高 hfhf=( ha+ c)齿高 hh=2.25m= ha/ hf齿宽 b中心距 aa=m(z1+z2)17中心距变大后，两轮节圆半径增大，啮合角因理论啮合线变陡而增大、变长。但平稳性降低。18齿轮传动时，节点P处两轮线速度相等。3-4直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算1.分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。2.直齿圆柱齿轮 ha=1,c=0.25 df=m(z-2.5) 3. da=m(z+2) 正常齿制：ha=1,c=0.25 da=m(z+1.6) 短齿制：ha=0.8,c=0.3 df=m(z-2.2) 4.模数的大小反映了齿距的大小，也就反映了轮齿的大小。模数越

25、大，轮齿所能承受的载荷就大；反之模数越小，轮齿越小，齿轮所能承受的载荷越小。5.渐开线圆柱齿轮常用模数第一系列：1.25、1.5、2.5、4. 第二系列：1.75、2.25 。6.齿形角指受力方向与该点的速度方向所夹的锐角。7.齿形角变小，基圆变大，顶宽根瘦，传动能力降低。 齿形角变大，基圆变小，顶尖根瘦，传动能力提高。 8.为使一个齿轮的齿顶面不致与另一个齿轮的槽底面相抵触，轮齿hf应大于齿顶高ha。9.标准直齿圆柱齿轮几何计算： 10.外啮合：da=m(z-2) df=m(z+2.5) a=m(z2-z1)/2 11.非标准中心距情况下的啮合角计算：acos=acos12.内齿轮的齿廓曲线

26、是渐开线，但内齿轮的齿廓是内凹的。内齿轮的齿厚相当于槽宽，内齿轮的槽宽相当外齿轮的齿厚。. 内齿轮的齿顶圆在他的分度圆之内，齿根圆在他的分度圆之外。 为了使内齿轮齿顶两侧齿廓全部为渐开线，齿顶圆必须大于齿轮的基圆。13.齿轮副的正确啮合条件：pb1=pb2 m1=m2 1=214齿轮副的连续传动条件：13-5斜齿轮1.斜齿轮基圆恒定角称为基圆螺旋角，用b表示。一般取8 30，常取8 15 。2.斜齿轮的特点：传动平稳，承载能力高（接触线长度不同）。 传动时产生轴向力 不能用作变速滑移齿轮3.传动平稳，连续性好，承载能力高，适用于高速、大功率传动。4. ha=1 c=0.255.法向模数(mn)

27、为国家标准值，所以标准值在法向平面内。6.端面模数（mt）法面模数（mn）7.标准斜齿轮计算公式：名称 计算公式法向mmn=pn/=m端面mmt= mn/cosdd= mn/ coshaha= mnhfhf=1.25mhda= 2.25mdada= mn(z/cos +2)dfdf= mn(z/cos-2.5)db db=d*cos20= mn/ cos *208内啮合中心距：a=9.斜齿轮正确啮合条件：（外啮合）：mn1= mn2 n1=n2 1=-2（内啮合）：mn1= mn2 直齿圆锥齿轮传动1.直齿圆锥齿轮用于相交轴齿轮传动，两轴交角通常为90。2.大端模数采用标准模数，法向齿形角=2

28、0。齿顶高等于模数，齿高等于2.2m的直齿圆锥齿轮称为标准直尺锥齿轮。3. ha=1 c=0.24.直齿圆锥齿轮啮合条件： 两轮大端模数相等 m1=m2 两齿轮齿形角相等 1=2 齿轮齿条传动1.由直齿条与直齿圆柱齿轮组成的运动副称为齿条副。2.齿条移动速度公式：v= n1d1= n1mz13.齿条移动距离公式：L=d1=mz=Nd=Nmz 补充部分：齿轮受力分析 3-6 齿轮根切现象、最少齿数和变位齿轮 1.仿形法（成型法）生产效率低，分度的累计误差大，加工后的齿轮精度不高，主要用于单件修配。2.展成法（范成法）可使用同一把刀具做出同一模数和齿形角而齿数不等的齿轮。但必须在专用的齿轮加工机床

29、，因此成本较高。适用于成批、大量生产。二、根切现象和最小齿数1.原因：刀具齿顶线与啮合线交点超过节线啮合点，因此发生根切。2.正常齿制Z17、短齿制Z14会发生根切现象。 三、变位齿轮1.当Z17，用展成法加工的齿轮会产生根切现象；用仿形法加工的齿轮，在传动时存在齿根干涉现象。2.通过改变齿条刀具与齿坯相对位置而展成加工出来的齿轮称为变位齿轮。变位齿轮是非标准齿轮。正变位齿轮（Lr）：齿根变瘦、齿顶高变大、齿根高减小、全齿高不变、齿厚增大、槽宽较小。 模数不变、齿形角不变，分度圆直径不变。负变位齿轮(Lr)：齿厚减小、槽宽增大、齿距不变。 齿顶高增大、齿根高增大、全齿高不变。4.负变位易产生根切，齿根变瘦。 如何避免根切？ 答：采用正变位。5.径向系数是径向变位量除以模数的商。6.高度变为齿轮传动（a=a）：实际中心距等于标准中心距。高度变为齿轮传动与标准中心距相比，主要是