軸承選用分析

第一章緒論重點(diǎn)：機(jī)械，機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)概念及學(xué)科中的位置。難點(diǎn)：學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的重要性。講授提示與方法：回顧機(jī)械工程的發(fā)展歷程，注重機(jī)械系統(tǒng)的整體性，提高學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的認(rèn)知程度。1.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)在機(jī)械工程科學(xué)中的地位及作用一、機(jī)械工程科學(xué)機(jī)械工程科學(xué)的定義：機(jī)械工程科學(xué)是研究機(jī)械產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的性能、設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ)理論與技術(shù)的科學(xué)。機(jī)械工程科學(xué)的組成：P1圖1.11）機(jī)械學(xué)：機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程（核心部分）；2）機(jī)械制造：機(jī)械制造過(guò)程（基礎(chǔ)部分）。機(jī)械學(xué)所包含的內(nèi)容：P3圖1.5二、機(jī)械、機(jī)械系統(tǒng)、系統(tǒng)機(jī)械：關(guān)于機(jī)械的定義，目前尚無(wú)嚴(yán)格的定論，一般可歸納為：1）須由兩個(gè)以上的零、部件組成；2）這些零、部件的運(yùn)動(dòng)部件，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求作確定的運(yùn)動(dòng)；3）將外來(lái)的能源轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫臋C(jī)械功?！九e例】 機(jī)械產(chǎn)品：汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床、鐘表??系統(tǒng)：是指具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成的一個(gè)整體。即由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素組成的具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的整體都是系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)：由若干個(gè)零、部件及裝置組成的，彼此間有機(jī)聯(lián)系，并能完成特定功能的系統(tǒng)，稱(chēng)之為機(jī)械系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)具有下述特性：1）目的性：完成特定的功能2）相關(guān)性與整體性：1）相關(guān)性：各構(gòu)成要素之間是相互聯(lián)系的2）整體性：評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)的好與壞要看該系統(tǒng)的整體功能3）環(huán)境的適應(yīng)性：系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境變化和干擾有良好適應(yīng)性三、機(jī)械系統(tǒng)的組成：P4圖1.6動(dòng)力系統(tǒng)：為系統(tǒng)提供能源（動(dòng)力源）執(zhí)行系統(tǒng)：是系統(tǒng)的執(zhí)行輸出部分傳動(dòng)系統(tǒng)：把運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力由動(dòng)源傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)操縱、控制系統(tǒng)：使前三者協(xié)調(diào)動(dòng)作和運(yùn)行支承系統(tǒng)：支承和聯(lián)系各機(jī)件潤(rùn)滑、冷卻與密封系統(tǒng)：四、機(jī)械系統(tǒng)的地位與作用幾乎任何產(chǎn)品都離不開(kāi)機(jī)械系統(tǒng)，它涉及到社會(huì)的各領(lǐng)域。1.2機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)、基本原則及要求一、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)及設(shè)計(jì)類(lèi)型：機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)：是開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品和改造老產(chǎn)品。最終目的是為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)高效、價(jià)廉物美的機(jī)械產(chǎn)品，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)類(lèi)型：1）全創(chuàng)新設(shè)計(jì)2）適應(yīng)性設(shè)計(jì)3）變異性設(shè)計(jì)二、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及要求設(shè)計(jì)的基本原則和法規(guī)：1）需求原則2）信息原則3）系統(tǒng)原則4）優(yōu)化、效益原則設(shè)計(jì)要求：1）功能要求2）適應(yīng)性要求3）可靠性要求4）生產(chǎn)能力要求5）使用經(jīng)濟(jì)性要求6）成本要求三、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)生過(guò)程P10圖1.12產(chǎn)品策化 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 產(chǎn)品生產(chǎn) 產(chǎn)品銷(xiāo)售 產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn) 產(chǎn)品報(bào)廢回收1.3機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)介一、機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法靜態(tài)的半理論半經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是一種廣義的設(shè)計(jì)和分析科學(xué)方法學(xué)的簡(jiǎn)稱(chēng)，其實(shí)質(zhì)是科學(xué)方法論在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。（1） 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特征1）時(shí)域特征2）哲理特征3）質(zhì)量特征4）目標(biāo)與手段特征（2） 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的主要內(nèi)容信息方法、系統(tǒng)論方法、控制論方法、優(yōu)化方法、對(duì)應(yīng)論方法、智能論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法、突變論方法、藝術(shù)論方法等。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的比較二、機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)史直覺(jué)設(shè)計(jì)階段經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比設(shè)計(jì)階段傳統(tǒng)設(shè)計(jì)階段（定性設(shè)計(jì)階段）現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段）P14圖1.13三、發(fā)展方向及前沿技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)并行工程設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)快速設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)工業(yè)設(shè)計(jì)[作業(yè)題與思考題]什么是機(jī)械工程科學(xué)？它由那幾個(gè)部分組成？機(jī)械的基本特征有哪些？什么叫機(jī)械系統(tǒng)？它有哪些主要組成部分？什么是系統(tǒng)？它有哪些特征？機(jī)械系統(tǒng)有哪些種設(shè)計(jì)類(lèi)型？機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)有哪些基本設(shè)計(jì)原則和法規(guī)？機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足哪些設(shè)計(jì)要求？機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有哪些區(qū)別？機(jī)械設(shè)計(jì)可以分為哪幾個(gè)發(fā)展階段？第二章 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)重點(diǎn)：功能原理設(shè)計(jì)的基本概念，主要設(shè)計(jì)參數(shù)及其確定方法。難點(diǎn)：各主要設(shè)計(jì)參數(shù)的特點(diǎn)及所適用場(chǎng)合。講授提示與方法 ：強(qiáng)調(diào)總體設(shè)計(jì)在機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用中的重要性，強(qiáng)化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟； 充分利用多媒體課件， 多以實(shí)例說(shuō)明解釋各概念和各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)?？傮w設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，外觀造型等具有決定性意義。內(nèi)容包括：功能原理設(shè)計(jì)、總體布局、主要技術(shù)參數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。2.1機(jī)械系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì)一、功能的定義及其分類(lèi)功能：是系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)的任務(wù)， 或者說(shuō)是系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)化能量、 運(yùn)動(dòng)或其它物理量的特性?；蚍Q(chēng)：指輸入、輸出量之間的因果關(guān)系。功能的分類(lèi)：基本功能必要功能功能 附加功能非必要功能二、功能原理設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)功能原理設(shè)計(jì)：是針對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要功能提出一些原理性的構(gòu)思。【例2.1】剪草機(jī)P17圖2.1【例2.2】平板玻璃制造P17圖2.2功能原理方案設(shè)計(jì)的任務(wù)：針對(duì)某一確定的功能要求，去尋求一些物理效應(yīng)并借助某些作用原理來(lái)求得一些實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的解法原理。主要工作內(nèi)容：構(gòu)思能實(shí)現(xiàn)功能目標(biāo)的新的解法原理。盡可能多地提出創(chuàng)新構(gòu)思。比較后擇優(yōu)。工作步驟：P18圖2.3分析 綜合 評(píng)價(jià)決策功能原理設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：1）功能原理設(shè)計(jì)是用一種新的物理效應(yīng)來(lái)代替舊的物理效應(yīng)，使所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作原理發(fā)生根本變化。（2）功能原理設(shè)計(jì)中往往要引入某種新技術(shù)、新材料、新工藝??，但首先要求設(shè)計(jì)人員有一種新想法、新構(gòu)思。（3） 功能原理設(shè)計(jì)的系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)的變化。三、功能原理設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法－－“黑箱法”“黑箱法”是根據(jù)系統(tǒng)的輸入、輸出關(guān)系來(lái)研究實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能目標(biāo)的一種方法，即根據(jù)系統(tǒng)的某種輸入及要求獲得某種輸出的功能要求，從中尋找出某種物理效應(yīng)或原理來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入－輸出之間的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的解決辦法，從而推求出“黑箱”的功能結(jié)構(gòu)，使“黑箱”逐漸變成“灰箱”、“白箱”的一種方法。“黑箱法”原理：P19圖2.6用“黑箱法”與輸入量、輸出量及周?chē)h(huán)境的信息聯(lián)系。了解系統(tǒng)（產(chǎn)品）的功能、特性，進(jìn)一步探索系統(tǒng)的機(jī)理與功能。注意的問(wèn)題：1）突出必要功能和基本功能。（摒棄附加功能和非必要功能）。2）輸入、輸出量的內(nèi)容：1）物料流：材料、毛坯、半成品、成品、液體、氣體等。2）能量流：電能、光能、機(jī)械能、熱能等。3）信息流：數(shù)據(jù)、測(cè)量值、控制信號(hào)、波形等。3）擺脫具體的設(shè)計(jì)對(duì)象。（按系統(tǒng)功能和三大流的描述來(lái)簡(jiǎn)化問(wèn)題）【例圖】自行車(chē)功能原理系統(tǒng)圖P18圖2.4【例圖】車(chē)床“黑箱”示意圖P19圖2.5四、功能元、功能結(jié)構(gòu)功能元：只能直接從技術(shù)效應(yīng)（物理效應(yīng)、數(shù)學(xué)效應(yīng)等）及邏輯關(guān)系中找到可以滿(mǎn)足功能要求的最小單位?？偣δ芊止δ??基本功能單元（功能元）（1）物理功能元：輸入、輸出量（能量、物料、信號(hào)流）的基本物理動(dòng)作。P20表2.1（2）數(shù)學(xué)功能元：機(jī)械傳動(dòng)中的數(shù)學(xué)關(guān)系。P21表2.2（3）邏輯功能元：主要用信息和控制系統(tǒng)中。P21表2.3功能結(jié)構(gòu)：P22圖2.7功能的分解和組合關(guān)系稱(chēng)為功能結(jié)構(gòu)。1）功能結(jié)構(gòu)示意圖：2）以功能元為基礎(chǔ)，組合成功能結(jié)構(gòu)的方式有三種基本類(lèi)型：串聯(lián)結(jié)構(gòu)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)（又稱(chēng)環(huán)狀結(jié)構(gòu)）。P22圖2.8（3）功能結(jié)構(gòu)圖的繪制步驟：P23圖2.10注意問(wèn)題：需逐漸完善系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，不是一次完成，要隨設(shè)計(jì)不斷修改?！纠?.3】材料拉伸試驗(yàn)機(jī)的功能結(jié)構(gòu)圖P23圖2.9五、功能元（分功能）求解功能元是功能結(jié)構(gòu)圖中最基本的單位，每個(gè)功能元都要找出相應(yīng)的技術(shù)、物理效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。功能元的求解方法：1. 參考有關(guān)資料、專(zhuān)刊或產(chǎn)品求解法（利用所學(xué)知識(shí)類(lèi)比） ；2. 利用各種創(chuàng)造性方法以開(kāi)闊思想去探討求解法（新構(gòu)思） ；利用設(shè)計(jì)目錄求解法（把各種機(jī)構(gòu)綜合成表）P24~25圖2.11、12、13【例

2.4】設(shè)計(jì)手動(dòng)訂書(shū)打孔機(jī)設(shè)計(jì)要求：手柄旋轉(zhuǎn)、打孔針直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)、桿件數(shù)目為求解步驟：第一步：確定總功能第二步：總功能分解第三步：查目錄求解 P25圖2.13

4個(gè)、省力。第四步：增力機(jī)構(gòu)P25圖2.12第五步：繪制原理方案圖P26圖2.14六、系統(tǒng)（產(chǎn)品）原理方案的綜合各功能元的局部解合理地組合，就可以得到一個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)原理解。組合的方法可以用形態(tài)矩陣法（模幅箱法——利用形態(tài)方法建立） 。形態(tài)矩陣法（模幅箱法）：把每個(gè)（系統(tǒng)的）功能元和所對(duì)應(yīng)的各解分別作為縱、橫坐標(biāo)，列出“功能求解矩陣”，然后從每個(gè)功能元中取一個(gè)對(duì)應(yīng)解進(jìn)行組合，以構(gòu)成系統(tǒng)解的方法。【例2.5】試設(shè)計(jì)露天礦開(kāi)采挖掘機(jī)的原理方案求解步驟：第一步：總功能轉(zhuǎn)換關(guān)系——“黑箱法”P(pán)26圖2.15第二步：總功能分解（1）分解依據(jù)P27圖2.16（2）總功能分解P27圖2.17第三步：建立功能結(jié)構(gòu)圖P28圖2.18（1）輸入、輸出關(guān)系（2）建立一級(jí)功能結(jié)構(gòu)圖（3）建立二級(jí)功能結(jié)構(gòu)圖第四步：尋找原理解和原理解組合P28表2.4組合方案數(shù)=3323124434=10368方案1為履帶式正鏟機(jī)械挖掘機(jī)(A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1)方案2為輪胎式正鏟液壓挖掘機(jī)(A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2)根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)功率的要求可知，在能量傳遞與分配過(guò)程中，采用鏈傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)是不相容的，應(yīng)去掉。故組合方案數(shù)=332312434=5184。在眾多的方案中，進(jìn)行定性篩選，然后進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)，最后決策最佳方案。相容性：兩種功能或結(jié)構(gòu)比較后的可行性分析結(jié)果。（1）相容性矩陣P29表2.5（2）選擇表P30表2.6、2.7七、功能原理設(shè)計(jì)舉例【例2.6】瓶蓋整列裝置的原理方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：把一堆不規(guī)則放置的瓶蓋整列成口朝上的位置逐個(gè)輸出。瓶蓋的形狀和尺寸見(jiàn)圖 2.19。瓶蓋質(zhì)量為 m=10g；整列速度 100個(gè)/分鐘；能量為壓氣（壓力 0.6Mpa）；其余功能要求見(jiàn)表 2.8。求解步驟：第一步：明確任務(wù)要求第二步：功能分析（1） 總功能 P32圖一（2） 總功能分解 P32圖二第三步：功能元求解 P32表2.9第四步：功能元組合 P33圖2.20解的方案數(shù)： N=8×6×6×3×7=6048種第五步：評(píng)價(jià)與決策 P33表2.10

220V交流和高2.2結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)和原則結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)及重要性1）結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)：是將原理方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化，即繪制結(jié)構(gòu)總圖。（2） 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的重要性：滿(mǎn)足功能要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，降低產(chǎn)品成本等。工作包括兩個(gè)方面，即“質(zhì)”的設(shè)計(jì)和“量”的設(shè)計(jì)。所謂“質(zhì)”的設(shè)計(jì)是指“定形”設(shè)計(jì)，有系統(tǒng)的定形和零部件的定形。這部分工作對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有決定性意義?！傲俊钡脑O(shè)計(jì)則指選擇材料、確定尺寸和零部件進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì)等。結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)原則1）明確原則：包括功能明確、工作情況明確和結(jié)構(gòu)的工作原理明確。2）簡(jiǎn)單原則：在滿(mǎn)足使用要求（總功能）的前提下，盡量使整機(jī)，部件和零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且數(shù)目少。同時(shí)具有簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)便、簡(jiǎn)明、簡(jiǎn)易、減少等多重含義。3）安全可靠原則：包括構(gòu)件的可靠性、功能的可靠性、工作安全性和環(huán)境安全性。二、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)步驟P35圖2.22初步設(shè)計(jì)：1）設(shè)計(jì)要求2）主要功能載體的初步設(shè)計(jì)主要功能載體：完成主要功能的構(gòu)件。3）按比例繪制主要結(jié)構(gòu)草圖4）檢查主、輔功能載體結(jié)構(gòu)5）設(shè)計(jì)結(jié)果初評(píng)及選擇詳細(xì)設(shè)計(jì)：1）各功能載體的詳細(xì)設(shè)計(jì)（2）補(bǔ)充、完善結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)草圖（3）對(duì)完善的結(jié)構(gòu)總體草圖進(jìn)行審核（4）進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)3. 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的完善和審核：主要對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（是否達(dá)到目標(biāo)）方法：優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、專(zhuān)家系統(tǒng)使用、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)等。三、總體布置設(shè)計(jì)

。就是確定機(jī)械系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相對(duì)位置關(guān)系及相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，使總系統(tǒng)具有一個(gè)協(xié)調(diào)完善的造型。考慮問(wèn)題：設(shè)計(jì)內(nèi)容、人——機(jī)關(guān)系、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、對(duì)外界環(huán)境的影響（性能、操作、觀察、調(diào)整、控制、防護(hù)等）。總體布置設(shè)計(jì)的基本要求：1）功能合理2）結(jié)構(gòu)緊湊、層次清晰、比例協(xié)調(diào)3）充分考慮產(chǎn)品的系列化及發(fā)展機(jī)械系統(tǒng)總體布置的基本類(lèi)型：1）按工作機(jī)構(gòu)的空間幾何位置可分為：1）平面式2）空間式2）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布置方向可分為：1）平式2）直立式3）傾斜式4）圓弧式（3） 按原動(dòng)機(jī)與機(jī)架的相對(duì)位置可分為：1）前置式2）中置式3）后置式（4） 按工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可分為：1）轉(zhuǎn)式2）直線(xiàn)式3）振動(dòng)式5）按機(jī)架（或機(jī)殼）的形式可分為：1）整體式2）剖分式3）組合式4）單柱式（開(kāi)式）5）龍門(mén)式（閉式）6）懸臂式 P37圖2.23四、總體（主要）參數(shù)的確定總體參數(shù)是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)的依據(jù)。性能參數(shù)（生產(chǎn)能力）：機(jī)械系統(tǒng)的理論生產(chǎn)能力是指設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力——在單位時(shí)間內(nèi)完成的產(chǎn)品數(shù)量，亦可以稱(chēng)之為機(jī)械系統(tǒng)的生產(chǎn)率。設(shè)加工一個(gè)工件或裝備一個(gè)組件所需的循環(huán)時(shí)間為T(mén) tg tf式中：T——機(jī)械系統(tǒng)的一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間或稱(chēng)工作周期時(shí)間，常用單位有小時(shí)、分鐘等；tg－－工作時(shí)間；tf－－輔助工作時(shí)間。則機(jī)械系統(tǒng)的生產(chǎn)率 Q為11QtgtfT生產(chǎn)率Q的單位由工件的計(jì)量和計(jì)時(shí)單位而定，常用的單位有件/小時(shí)、米/分鐘、米2/分鐘、米3/小時(shí)、千克/分鐘等。尺寸參數(shù)：尺寸參數(shù)主要是指影響機(jī)械性能和工作范圍的主要結(jié)構(gòu)尺寸和作業(yè)位置尺寸。如：外形尺寸、主要部件尺寸、工作行程、加工范圍等?！纠?.10】確定顎式破碎機(jī)鉗角P41圖2.29運(yùn)動(dòng)參數(shù)：1）最高、最低轉(zhuǎn)速：1）最高轉(zhuǎn)速：nmax1000vmax(r/min)dmin2）最低轉(zhuǎn)速：nmin1000vmin(r/min)dmax3）變速范圍：Rnnmaxnmin【例2.11】P42表2.11（2）轉(zhuǎn)速數(shù)列：n1，n2，n3??，nj，nj1，??，nZ（按等比數(shù)列分級(jí)）1）轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z2）公比值:nj1njn1nminn2n1n3n2n12nZnZ1Z1nmaxn1nmaxZ1則變速范圍：Rnn1Z1nminn13）轉(zhuǎn)速損失率： n njn nja. 相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率： An最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率：Amaxlimnnjnj1njnj1nnj1nnj1nj1Amax(11)100%【例2.12】（3）標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列：轉(zhuǎn)速是由小到大遞增的，所以應(yīng)大于1，并規(guī)定最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率不超過(guò)50%，則相應(yīng)公比不應(yīng)大于2，故1<2。1）標(biāo)準(zhǔn)公比：1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和22）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列：P45表2.12（4）公比的選用：從使用性能方面考慮，公比最好選得小一些，以便減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失。但公比越小，級(jí)數(shù)就越多，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。1）對(duì)于一般生產(chǎn)率要求較高的普通設(shè)備，減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率是主要的，所以公比取得較小，如=1.26或=1.41等。2）有些小型機(jī)械系統(tǒng)希望簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，此時(shí)公比可取得大些，如=1.58或=2等。3）對(duì)于自動(dòng)機(jī)床，減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率的要求更高，常取=1.12或=1.26?！纠啃涂纵喪脚欧N器P45圖2.30動(dòng)力參數(shù)動(dòng)力參數(shù)是指電動(dòng)機(jī)的額定功率、液壓缸的牽引力、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)、伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩等。P46圖2.321）動(dòng)力參數(shù)確定得過(guò)大導(dǎo)致機(jī)器笨重、浪費(fèi)能源和材料2）動(dòng)力參數(shù)確定得過(guò)小則不能滿(mǎn)足使用要求學(xué)生自學(xué)：P46~52電機(jī)學(xué)中的內(nèi)容五、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的基本原理任務(wù)分配原理：1）一個(gè)載體完成一個(gè)功能2）一個(gè)載體承擔(dān)多個(gè)功能3）多個(gè)載體共同承擔(dān)一個(gè)功能穩(wěn)定性原理：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指當(dāng)出現(xiàn)干擾使系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變恢復(fù)穩(wěn)定的效應(yīng)。P53圖2.34、圖2.35合理力流原理：1）力傳遞特點(diǎn)：力流不會(huì)中斷，力線(xiàn)不會(huì)消失，從一處傳入從另一處傳出。（2）內(nèi)力與外力P53圖2.36、圖2.37（3）按力的情況合理選擇結(jié)構(gòu)P53圖2.37、P54圖2.38、圖2.39（4）避免應(yīng)力集中P55圖2.40自補(bǔ)償原理：通過(guò)選擇系統(tǒng)零部件及其在系統(tǒng)中配置來(lái)自行實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)功能的相互支承的作用，稱(chēng)為自補(bǔ)償。（1）自增強(qiáng)P55圖2.41（2）自平衡P55圖2.42（3） 自保護(hù)5. 變形協(xié)調(diào)原理：使兩零件的連接處在外載荷作用下所產(chǎn)生的變形方向且使其相對(duì)變形量盡可能小。 P56圖2.436. 力平衡原理：

（從應(yīng)力分布圖來(lái)看） 相同，力平衡的目的就是通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，使這些無(wú)用的力在其產(chǎn)生處就部分或全部平衡掉，以減輕或消除不良影響。如人字齒輪的使用。等強(qiáng)度原理：對(duì)于同一個(gè)零件來(lái)說(shuō)，各處應(yīng)力相等，各處壽命相同，稱(chēng)為等強(qiáng)度原理。按等強(qiáng)度原理設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，材料可以得到充分利用，從而減輕了重量，降低了成本。P56圖2.44六、軟固體物料自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)計(jì)舉例原始資料：（1） 產(chǎn)品本機(jī)的包裝對(duì)象是圓臺(tái)形柱狀軟固體物料， 見(jiàn)圖2.45。（2） 包裝材料采用厚度為 0.008mm的金色鋁箔卷筒紙。（3） 關(guān)于自動(dòng)機(jī)包裝能力的要求根據(jù)給定生產(chǎn)定額每班產(chǎn) 750㎏，折算后自動(dòng)包裝機(jī)正常生產(chǎn)率為采用無(wú)級(jí)調(diào)速自動(dòng)包裝機(jī)的生產(chǎn)率可調(diào)范圍是 70~130塊/分鐘。

120塊/分鐘。包裝工藝的確定：1）整體錐形模腔：粘模、破紙2）彈性的鉗物料機(jī)械手夾子：工藝性好包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)：回轉(zhuǎn)式多工位自動(dòng)機(jī)型送料分料頂料、接料抄紙轉(zhuǎn)位開(kāi)手、出料供紙剪紙P57圖2.46、圖2.47P58圖2.48、圖2.494.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)P59圖2.505.工作循環(huán)圖P59圖2.51[作業(yè)題與思考題]什么是機(jī)械系統(tǒng)的功能？功能可分為哪幾類(lèi)？什么是功能原理設(shè)計(jì)？包括有哪些重要設(shè)計(jì)步驟？“黑箱法”設(shè)計(jì)有什么優(yōu)點(diǎn)？什么是功能元？機(jī)械設(shè)計(jì)中有哪些基本功能元？什么是功能結(jié)構(gòu)？繪制功能結(jié)構(gòu)圖有何功用？功能結(jié)構(gòu)（以功能元為基準(zhǔn)，組合成的）有哪幾種基本類(lèi)型？什么是功能元（分功能）的求解？什么是原理解的相容性？相容性的求解方法有哪幾種？相容性可分成哪幾種情況？為什么要進(jìn)行結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)？它有哪些設(shè)計(jì)原則？總體布置設(shè)計(jì)有哪些基本要求？常用的有哪幾種分類(lèi)形式？總體（主要）參數(shù)包括有哪幾類(lèi)？（及基本概念）T、Q、n（nmax、nmin）、Z、Rn、Amax、 、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)有哪幾種基本原理？它們各是什么內(nèi)容？什么是任務(wù)分配原理？它有哪幾種情況？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？什么是自補(bǔ)償原理？它有哪幾種情況？有一搖臂鉆床，最大鉆孔直徑40mm，vmax=50m/min，vmin=4m/min，求：nmax、nmin

、

、Z及列出各級(jí)轉(zhuǎn)速。16.某機(jī)械設(shè)備，

nmin

=45r/min，

=1.41，

Z=12，求：

Rn，nmax

及列出它的轉(zhuǎn)速數(shù)列。第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：轉(zhuǎn)速圖的定義，轉(zhuǎn)速圖擬定方法和原則，擴(kuò)大變速范圍方法，齒輪齒數(shù)的確定，功率扭矩特性，傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：擬定轉(zhuǎn)速圖的方法和步驟，設(shè)備的功率扭矩特性和傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的求解方法，無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。講授提示與方法：引入實(shí)例講解轉(zhuǎn)速圖所表示內(nèi)容和含義，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定原則“口訣”結(jié)合實(shí)例講授轉(zhuǎn)速圖的擬定方法和步驟，注重講解傳動(dòng)齒輪齒數(shù)配齒表的使用特點(diǎn)，比較設(shè)備功率扭矩特性特點(diǎn)和調(diào)速電動(dòng)機(jī)功率扭矩特性關(guān)系講解無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和特點(diǎn)；講授中充分利用多媒體課件。傳動(dòng)鏈：動(dòng)源+傳動(dòng)件+執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)+傳動(dòng)件+執(zhí)行系統(tǒng)外聯(lián)傳動(dòng)鏈：傳動(dòng)鏈兩端件之間無(wú)嚴(yán)格的傳動(dòng)比要求的傳動(dòng)鏈。主要保證：運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈：傳動(dòng)鏈兩端件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比要求的傳動(dòng)鏈。主要保證：傳動(dòng)的準(zhǔn)確性。3.1傳動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型和組成一、傳動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型及其應(yīng)用按動(dòng)源分：1）電動(dòng)機(jī)2）液壓驅(qū)動(dòng)3）氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)4）內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)按執(zhí)行件的被驅(qū)動(dòng)數(shù)目分：1）獨(dú)立驅(qū)動(dòng)2）集中驅(qū)動(dòng)3）聯(lián)合驅(qū)動(dòng)按傳動(dòng)裝置的類(lèi)型分：1）機(jī)械式2）液壓式3）氣動(dòng)式4）電氣式5）組合式按變速的形式分：1）無(wú)級(jí)變速2）有級(jí)變速3）定比傳動(dòng)（一） 無(wú)級(jí)變速和有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)是指執(zhí)行件的轉(zhuǎn)速（或速度）能在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的傳動(dòng)系統(tǒng)。特點(diǎn)：1）可以獲得執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的任何速度2）可在運(yùn)動(dòng)中變速，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化3）結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜（工藝性差，成本高）種類(lèi)：1）機(jī)械無(wú)級(jí)變速主要依靠摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。類(lèi)型：鋼球式，寬帶式，錐碗式等。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，使用維修方便，效率高。存在轉(zhuǎn)速損失（磨擦中的彈性滑動(dòng)），調(diào)速精度低，力值小。2）液壓無(wú)級(jí)變速利用油液為介質(zhì)，改變供油量來(lái)無(wú)級(jí)調(diào)速。特點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)載荷大，換向平穩(wěn)。（3） 電氣無(wú)級(jí)變速是通過(guò)變換電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。包括：直流并激電動(dòng)機(jī)，交流變頻電動(dòng)機(jī)，直流伺服電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電機(jī)等。特點(diǎn)：機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但電氣控制部分成本高（尤其是大功率下） 。有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)是指執(zhí)行件的轉(zhuǎn)速（或速度）在一定范圍內(nèi)有級(jí)變化的傳動(dòng)系統(tǒng)。特點(diǎn)：功率大，變速范圍寬，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，轉(zhuǎn)速損失較大。結(jié)構(gòu)類(lèi)型：滑移齒輪，交換齒輪（掛輪） ，交換皮帶輪等。 P127圖4.13.固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng)P128圖4.2是指執(zhí)行件僅能獲得某一固定轉(zhuǎn)速（或速度）的傳動(dòng)系統(tǒng)。（二）獨(dú)立和聯(lián)合驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)是指各執(zhí)行件分別由獨(dú)立動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。特點(diǎn)：傳動(dòng)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)，可減少各傳動(dòng)鏈間的振動(dòng)影響。適用場(chǎng)合：較大載荷，較高精度，執(zhí)行件距離遠(yuǎn)。（1）機(jī)械系統(tǒng)只有一個(gè)執(zhí)行件P128圖4.3（2）機(jī)械系統(tǒng)有多個(gè)運(yùn)動(dòng)不相關(guān)的執(zhí)行件P128圖4.4（3）數(shù)控機(jī)械系統(tǒng)P129圖4.5集中驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)是指多個(gè)執(zhí)行件由一個(gè)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。特點(diǎn)：動(dòng)源少，便于傳動(dòng)件之間的聯(lián)系，傳動(dòng)系統(tǒng)集中。適用場(chǎng)合：（1）執(zhí)行件間有嚴(yán)格傳動(dòng)比要求——內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈P130圖4.7（2）各執(zhí)行件間運(yùn)動(dòng)有順序或協(xié)調(diào)的要求——自動(dòng)設(shè)備P131圖4.83）各執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立聯(lián)合驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)兩個(gè)（多個(gè)）動(dòng)源經(jīng)各自的傳動(dòng)鏈聯(lián)合驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行件。適用場(chǎng)合：低速，重載，大功率，執(zhí)行件少且慣性大。二、傳動(dòng)系統(tǒng)的組成變速裝置，定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，開(kāi)停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換和安全保護(hù)裝置。（一）變速裝置改變動(dòng)力源的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。1.交換齒輪變速P130圖4.7特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（無(wú)操縱機(jī)構(gòu)），軸向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，交換（變速）不方便，剛度低，潤(rùn)滑差（懸臂安裝）。場(chǎng)合：不經(jīng)常變速的情況2.滑移齒輪變速P127圖4.1特點(diǎn)：變速方便，但不能在運(yùn)動(dòng)中變速，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。場(chǎng)合：經(jīng)常變速的情況。3.離合器變速P132圖4.10特點(diǎn)：接合平穩(wěn)，可在運(yùn)動(dòng)中變速，傳遞大轉(zhuǎn)矩，（用斜齒，人字齒輪），結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜。場(chǎng)合：大轉(zhuǎn)矩，運(yùn)動(dòng)中變速。注意問(wèn)題：減小離合器尺寸，避免出現(xiàn)超速現(xiàn)象。4.上述變速方式的組合P130圖4.7嚙合器變速1）普通嚙合器：無(wú)同步過(guò)程2）同步嚙合器：P133圖4.11特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)中的大載荷變速。（二） 起停和換向裝置基本要求：省力（操作） ，安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能傳遞足夠的動(dòng)力。機(jī)械系統(tǒng)的工況1）不需要換向且起動(dòng)不頻繁如：自動(dòng)電阻裝帽機(jī)P131圖4.8（2）需要換向但起動(dòng)不頻繁如：龍門(mén)起重機(jī)P128圖4.23）需要換向且起動(dòng)頻繁如：普通車(chē)床動(dòng)力源的類(lèi)型1）電動(dòng)機(jī)：允許在負(fù)載下起動(dòng)，可以正反轉(zhuǎn)，但起動(dòng)電流大，反接制動(dòng)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便。2）內(nèi)燃機(jī)：不充許在負(fù)載下起動(dòng)，不能制動(dòng)和換向。特點(diǎn)：功率大，不需要電源。起停和換向裝置的結(jié)構(gòu)1）齒輪：P134圖4.12摩擦離合器P134圖4.13鋼球摩擦離合器2）齒輪換向機(jī)構(gòu)：P35圖4.14（三）制動(dòng)裝置作用：使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)能夠迅速停止。基本要求：工作可靠，操縱方便，制動(dòng)迅速平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，磨損小，散熱好。場(chǎng)合：頻繁起動(dòng)和換向，慣性大的機(jī)件，安全性要求高的設(shè)備。P136圖4.16（四） 安全保護(hù)裝置作用：防止過(guò)載而損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（件）注意：摩擦副過(guò)載“打滑” ，有保護(hù)功能。1. 銷(xiāo)釘安全聯(lián)軸器 P137圖4.172. 鋼珠安全離合器 P137圖4.18摩擦安全離合器P135圖4.13、P135圖4.193.2傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)一、有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1.轉(zhuǎn)速圖（1）轉(zhuǎn)速圖P140圖4.21可以表達(dá)主軸每一級(jí)轉(zhuǎn)速是通過(guò)哪些傳動(dòng)副得到的，這些傳動(dòng)副之間的關(guān)系如何，各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速等等。1）軸線(xiàn)：是用來(lái)表示軸的一組間距相等的豎線(xiàn)。2）轉(zhuǎn)速線(xiàn)：是一組間距相等的水平線(xiàn)，用它來(lái)表示轉(zhuǎn)速的對(duì)數(shù)坐標(biāo)。3）轉(zhuǎn)速點(diǎn)：是指在軸線(xiàn)上畫(huà)的圓點(diǎn)， 用它來(lái)表示該軸所具有的轉(zhuǎn)速值。4）傳動(dòng)線(xiàn)：是指軸線(xiàn)間轉(zhuǎn)速點(diǎn)的連線(xiàn)，它表示相應(yīng)傳動(dòng)副及其傳動(dòng)比值。（2）轉(zhuǎn)速圖分析P140圖4.21、P138圖4.20i1:i2:...:ipi1:xi:...:(pi1)xi1）從轉(zhuǎn)速圖中可以看出主軸各轉(zhuǎn)速下的傳動(dòng)路線(xiàn)。2）從轉(zhuǎn)速圖中可以看出每個(gè)傳動(dòng)組數(shù)，及每個(gè)傳動(dòng)組中的傳動(dòng)副數(shù)、級(jí)數(shù)。3）傳動(dòng)組的級(jí)比和級(jí)比指數(shù)：級(jí)比：一個(gè)傳動(dòng)組（變速組）內(nèi)相鄰傳動(dòng)副傳動(dòng)比的比值，用xi表示。級(jí)比指數(shù)：級(jí)比xi的指數(shù)xi稱(chēng)為級(jí)比指數(shù)，或傳動(dòng)特性指數(shù)。4）基本組和擴(kuò)大組：1的傳動(dòng)組?；窘M：傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)為傳動(dòng)組i.級(jí)比指數(shù)：x01傳動(dòng)副數(shù)：P03擴(kuò)大組：在基本組已經(jīng)起作用的基礎(chǔ)上，起到了再將轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)增加的作用的變速組稱(chēng)為擴(kuò)大組。同理第一次起擴(kuò)大作用的稱(chēng)為第一擴(kuò)大組，第二次起擴(kuò)大作用的稱(chēng)為第二擴(kuò)大組，依此類(lèi)推第i次起擴(kuò)大作用的變速組稱(chēng)為第i個(gè)擴(kuò)大組。傳動(dòng)組級(jí)比指數(shù)：x1x0P03傳動(dòng)副數(shù)：P12傳動(dòng)組i. 級(jí)比指數(shù)：x2 x1P1 6傳動(dòng)副數(shù)：P223）變速組的變速范圍1）變速組的變速范圍：變速組內(nèi)最大傳動(dòng)比imax與最小傳動(dòng)比imin之比，稱(chēng)為變速組的變速范圍r即imaxrimin2）任一變速組的變速范圍：rixi(pi1)基本組的變速范圍：r0x0(p01)1(31)21.41第一擴(kuò)大組的變速范圍：r1x1(p11)3(21)2.81.41第二擴(kuò)大組的變速范圍：r2x2(p21)6(21)81.413）變速范圍關(guān)系：Rnr0r1r2......rn二、結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)1.結(jié)構(gòu)網(wǎng)：表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系，而不表示傳速值的線(xiàn)圖。P143圖4.222.結(jié)構(gòu)式：zpaxapbxbpcxc...pixi綜合分析：1）可以看出傳動(dòng)鏈的組成和傳動(dòng)順序；2）可以看出各傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)；3）可以看出擴(kuò)大順序。三、轉(zhuǎn)速圖的擬定已知條件：設(shè)備類(lèi)型、級(jí)數(shù)、公比、各級(jí)轉(zhuǎn)速和電機(jī)轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)步驟：確定傳動(dòng)組數(shù)、各傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式擬定轉(zhuǎn)速圖【例4.1】P143解：1. 確定轉(zhuǎn)速數(shù)列查表P45表2.12查得：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400r/min確定傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)方案：（1）12=3×4（2）12=4×33）12=3×2×2（4）12=2×3×2（5）12=2×2×3原則一：“前多后少”，傳動(dòng)副多的傳動(dòng)組放置在前面，即在盡可能的高速位置，可使結(jié)構(gòu)緊湊。3.寫(xiě)結(jié)構(gòu)式或畫(huà)結(jié)構(gòu)網(wǎng)（1）結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式P144圖4.23原則二：“升2降4”11）主運(yùn)動(dòng)鏈：最小傳動(dòng)比： imin4最大傳動(dòng)比： imax 2斜齒輪：imax 2.5變速范圍：imaxxn(pn1)8rmaximin1i進(jìn)2.82）進(jìn)給傳動(dòng)鏈：rmax145檢查方法：檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組（因?yàn)槠渌膫鲃?dòng)組的變速范圍較?。?。【查看】P144圖4.23（1）方案：a、b、c、drn1.416(21)8rmax，可以選用（2）方案：e、frn1.414(31)16rmax，不可用原則三：“前密后疏”即：基本組和擴(kuò)大組的排列順序：應(yīng)盡可能使擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致，使結(jié)構(gòu)緊湊?！静榭础縋144圖4.23選定：12 31 23 26擬定轉(zhuǎn)速圖1）動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：2）中間傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速：原則四：“早升晚降”P(pán)146圖4.24.圖4.25即：前級(jí)傳動(dòng)組盡可能設(shè)計(jì)在較高速位置，而較低的輸出轉(zhuǎn)速應(yīng)設(shè)計(jì)在后級(jí)傳動(dòng)組實(shí)現(xiàn)，從而使得結(jié)構(gòu)緊湊。原則四的變化：“早降晚升”P(pán)147圖4.26圖4.27即：為使得噪聲小，傳動(dòng)振動(dòng)小，中間軸轉(zhuǎn)速應(yīng)取得低些，但結(jié)構(gòu)尺寸會(huì)有所增大。四、分級(jí)變速的幾種特殊情況具有交換齒輪的傳動(dòng)鏈1）交換齒輪的傳動(dòng)比：設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)分布2）優(yōu)點(diǎn)：減少交換齒輪的數(shù)目3）缺點(diǎn)：升速傳動(dòng)比高（且在高速下），噪聲高，振動(dòng)大。具有多速異步電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈（1）750/1500r/min（8/4級(jí)）1500/3000r/min（4/2級(jí)）ri1500221.2631.4127502）1000/1500r/min（6/4級(jí)）ri15001.5（在設(shè)計(jì)中一般不用）1000（3） 750/1500/3000r/min（8/4/2級(jí)）ri3000441.2661.4147501.412分析：情況（1）1.41：821222482221241.26：12312326122331261.263情況（2）1.41：12213226123221261.412(31)1.26：18313329183331291.263(31)注意：1）公比應(yīng)為ri的整數(shù)方根2）把第一擴(kuò)大組提到基本組之前優(yōu)點(diǎn)：減少傳動(dòng)組數(shù)，簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)：1）高速下功率不能完全輸出如：750/1500r/min，7.5/10kW2）擴(kuò)大組在前，不適合“前密后疏”的原則具有公用齒輪的傳動(dòng)鏈公用齒輪：既是前一傳動(dòng)組的被動(dòng)齒輪，又是后一傳動(dòng)組的主動(dòng)輪優(yōu)點(diǎn)：減少齒輪數(shù)目，減少軸向尺寸缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)中不易實(shí)現(xiàn)，徑向尺寸可能增大具有雙公比（混合公比）的傳動(dòng)鏈如：82122241.2682322241.58兩端的公比值大，相對(duì)速度損失率比較大，不常用優(yōu)點(diǎn)：可減少轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)注意問(wèn)題：1）基本組的級(jí)指數(shù)x應(yīng)為奇數(shù)，否則會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速重復(fù)2）Z’=8為實(shí)際級(jí)數(shù)z1Z=10為理論計(jì)算級(jí)數(shù)， Rn某些結(jié)構(gòu)上的原因引起轉(zhuǎn)速圖的變化摩擦片離合器如：CA6140（1）結(jié)構(gòu)式： 21 32(31 23)，（2）電機(jī)：先降后升注意：（1）軸向尺寸（2）摩擦片轉(zhuǎn)速（ 3）摩擦片徑向尺寸大（齒輪大）五、擴(kuò)大變速系統(tǒng)調(diào)速范圍的辦法如果最后一個(gè)擴(kuò)大組由二個(gè)傳動(dòng)副組成，則：rnz/2rn81.4161.268（1）1.41，Z=12級(jí)Rnz11.411145（2）1.26，Z=18級(jí)Rnz11.261750例如：普通車(chē)床，Rn140~200，某些新型設(shè)備Rn0，擴(kuò)大變速范圍的方法有以下幾種：轉(zhuǎn)速重合即：增加一個(gè)傳動(dòng)組1.26：Z3133292927級(jí)，重復(fù)中間9級(jí)轉(zhuǎn)速R1.2626407n缺點(diǎn)：會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速重復(fù)2.背輪機(jī)構(gòu)（回曲機(jī)構(gòu)）P148圖4.28極限傳動(dòng)比：iminZ1Z3111Z2Z44416注意問(wèn)題：1）合上離合器：應(yīng)使背輪機(jī)構(gòu)脫離傳動(dòng)，防止背輪轉(zhuǎn)速升高，導(dǎo)致振動(dòng)和噪聲增大，發(fā)熱。2）如果主軸箱與變速箱間用皮帶傳動(dòng)，應(yīng)盡可能提高皮帶所傳遞的最低轉(zhuǎn)速，防止尺寸過(guò)大。采用分支傳動(dòng)24 21 32 (1 26 26) 可以看作是“并聯(lián)”優(yōu)點(diǎn)：高速下，短傳動(dòng)鏈具有機(jī)械效率高，振動(dòng)小，精度高。采用混合公比擴(kuò)大范圍小六、齒輪齒數(shù)的確定：確定齒輪齒數(shù)要注意的問(wèn)題：（1）轉(zhuǎn)速誤差：n'n10(1)%n式中：n’——實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速n——標(biāo)準(zhǔn)（理論）轉(zhuǎn)速2）齒數(shù)和Sz不宜過(guò)大：Sz≤100-1201）防止尺寸過(guò)大2）降低齒面線(xiàn)速度（3）齒數(shù)和Sz不宜過(guò)小：1）根切的問(wèn)題Zmin≥18-202）保證輪鼓強(qiáng)度a≥2mP149圖4.30（4）三聯(lián)滑移齒輪的滑移干涉P149圖4.31齒輪齒數(shù)的確定（1） 相同模數(shù)傳動(dòng)組 查表P150表4.1（2）不同模數(shù)傳動(dòng)組七、齒輪的布置與排列1.基本要求（1）滑移省力盡可能使小齒輪塊滑動(dòng)。（2）防止滑移干涉必須使嚙合齒輪完全脫離嚙合后，另一個(gè)齒輪進(jìn)入嚙合。P154圖4.331）雙聯(lián)滑移齒輪塊P154圖4.34（左圖）2）三聯(lián)滑移齒輪塊P154圖4.35（上排左圖）（3） 變速操縱方便1）盡量靠近“前”箱面（操作位置）2）兩相鄰變速組的滑移齒輪放在同一根軸上一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)齒輪的排列（1）雙聯(lián)滑移齒輪塊P154圖4.34（2）三聯(lián)滑移齒輪塊P154圖4.35縮短軸向尺寸的方法1）采用窄式排列2）三聯(lián)齒輪塊“一分為二”（3）兩個(gè)傳動(dòng)組統(tǒng)一安排P154圖4.36八、計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定1.設(shè)備的功率和轉(zhuǎn)矩特性：（1）功率扭矩特性曲線(xiàn)P155圖4.382）計(jì)算轉(zhuǎn)速：傳遞最大功率的最低轉(zhuǎn)速。設(shè)備主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速值1）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：nmax（工作在恒功率段）。2）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：P156表4.2【例4.3】P157圖4.39注意的問(wèn)題：若計(jì)算轉(zhuǎn)速（主軸）在二轉(zhuǎn)速之間1）安全角度考慮：取小值2）材料發(fā)展的角度：取大值轉(zhuǎn)速圖的進(jìn)一步分析1）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2）恒扭矩設(shè)備的計(jì)算轉(zhuǎn)速3）高傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的方法九、無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.直流和交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的功率扭矩特性P158圖4.40（1）調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率區(qū)間：1）直流并激電動(dòng)機(jī)：Rpnmax2~4nr2）交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)：Rpnmax3~5nr式中：nr——額定轉(zhuǎn)速（2） 注意的問(wèn)題：1）用于恒扭矩設(shè)備：恒扭矩段較寬，可以適用。2）旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：要擴(kuò)大電動(dòng)機(jī)的恒功率區(qū)間。擴(kuò)大恒功率區(qū)間方法：利用有級(jí)變速擴(kuò)大恒功率區(qū)間。（1） 有級(jí)變速公比 u與電動(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速范圍 Rp相等【例

可以有效利用電機(jī)功率。4.4】P158 P159圖欲設(shè)計(jì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。 主軸的最高轉(zhuǎn)速

n主

max=4000r/min

，最低轉(zhuǎn)速為

30r/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速為nj=145r/min，最大切削功率為5.5kW。擬采用交流調(diào)頻主軸電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速nr=1500r/min，最高轉(zhuǎn)速nmax=4500r/min，試擬定有級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)并選擇電動(dòng)機(jī)的功率和型號(hào)。解：主軸要求的恒功率調(diào)速范圍為Rnpnimax400027.6nj145電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍為Rpnmax45003nr1500令uRp3則：RnpruRpz1RpzuulgRnplg27.63（級(jí)）Zlg3lguP出6.57.3kW，選7.5kW。電機(jī)功率：P0.75（2）有級(jí)變速公比u大于電機(jī)恒功率調(diào)速范圍Rp電機(jī)功率增大（浪費(fèi)），但可以簡(jiǎn)化機(jī)械變速機(jī)構(gòu)?！纠?.5】P159P160圖4.42欲設(shè)計(jì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。主軸的最高轉(zhuǎn)速n主max=4000r/min，最低轉(zhuǎn)速為30r/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速為nj=145r/min，最大切削功率為5.5kW。擬采用交流調(diào)頻主軸電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速nr=1500r/min，最高轉(zhuǎn)速nmax=4500r/min，為了簡(jiǎn)化變速箱和操縱機(jī)構(gòu)，改串聯(lián)的滑移齒輪為雙聯(lián)，試設(shè)計(jì)其傳動(dòng)系統(tǒng)，并選擇電動(dòng)機(jī)功率。解：主軸要求的恒功率調(diào)速范圍為Rnpnimax400027.6nj145電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍為Rpnmax45003nr1500因?yàn)椋篟npruRpuz1Rp所以：uRnp(21)27.6z1Rp9.23最大輸出功率 ：P160圖4.421）76/44：4000~1330r/min2）30/90：773~257r/minP出6.5P7.3kW0.75電機(jī)功率：P7.3150012.6，選15kW。870u小于電機(jī)恒功率調(diào)速范圍Rp（3）有級(jí)變速公比連續(xù)工作變速區(qū)間較寬，有利于設(shè)備工作，但機(jī)械變速裝置較復(fù)雜。【例4.6】P160圖4.43見(jiàn)【例4.5】，恒功率連續(xù)切削： n主 500~2000r/min解：主軸要求的恒功率調(diào)速范圍為Rnpnimax400027.6nj145電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍為Rpnmax45003nr1500因?yàn)椋篟npruRpuz1Rp所以：uRnp(41)27.6z1Rp2.13最大輸出功率 ：1）76/44：4000~1330r/min2）54/66：1900~630r/min3）34/86：900~300r/min4）19/101：425~145r/min（4） 注意問(wèn)題：1）變速箱有不同的公比，級(jí)數(shù)Z（通常為2、3、4級(jí)），功率——形成系列化；2）變速箱，操作機(jī)構(gòu)，潤(rùn)滑系統(tǒng)已由專(zhuān)門(mén)廠(chǎng)家生產(chǎn)。機(jī)械無(wú)級(jí)變速器1）機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的類(lèi)型（機(jī)械特性）1）恒功率型2）恒轉(zhuǎn)矩型3）變功率變轉(zhuǎn)矩型（2） 擴(kuò)大恒功率的方法：加機(jī)械有級(jí)變速RnpRpru或ruRnpP161圖4.44左圖Rp考慮到摩擦副的滑動(dòng)，應(yīng)使u略小于Rp值，取值：u(0.94~0.96)Rp又因?yàn)椋簉 Z 1u u

lgruZ 1lg u則：Zlgru1P161圖4.44右圖lg(0.94~0.96)Rp【例4.7】P1623.3內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則一、誤差的來(lái)源各傳動(dòng)件的制造和裝配誤差，因受力和因溫度變化而產(chǎn)生的變形等都影響傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度。包括：傳動(dòng)件的徑向和軸向跳動(dòng)，（P163圖4.46圖4.47）齒輪和蝸輪的齒形誤差，周節(jié)誤差和周節(jié)累積誤差（P162圖4.45），絲杠，螺母和蝸桿的半角誤差，導(dǎo)程誤差和導(dǎo)程累積誤差等。二、誤差的傳遞規(guī)律P164圖4.49ⅣⅢi2Ⅱi1Ⅰ滾刀動(dòng)力輸入：Ⅴi4i3ⅥⅦi6Ⅷ工作臺(tái)i5ix主軸誤差：i4的誤差4：4i3i2i1i3的誤差3：3i2i1i2的誤差2：2i1i1的誤差1：1工作臺(tái)的誤差：i5的誤差5：5ixi6ix的誤差x：xi6i6的誤差6：6三、提高傳動(dòng)精度的措施和內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則縮短傳動(dòng)鏈采用降速傳動(dòng)P164圖4.49右側(cè)轉(zhuǎn)速圖合理分配各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比合理選擇傳動(dòng)件合理確定傳動(dòng)副的精度6.采用校正裝置P166圖4.50[作業(yè)題與思考題]內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈與外聯(lián)傳動(dòng)鏈有何區(qū)別？傳動(dòng)系統(tǒng)由哪些部分組成？什么是基本組，什么是擴(kuò)大組？4. 我們把級(jí)比指數(shù)為 1的傳動(dòng)組稱(chēng)為基本組，是否基本組的級(jí)比指數(shù)一定等于 1？什么叫級(jí)比指數(shù)？轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)有哪些原則，進(jìn)給傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)具有什么特點(diǎn)？擴(kuò)大變速范圍的方法有哪些？什么叫計(jì)算轉(zhuǎn)速？試?yán)L制出設(shè)備的功率—扭矩特性曲線(xiàn)？提高計(jì)算轉(zhuǎn)速有哪些措施？利用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)具有什么樣的特點(diǎn)？提高傳動(dòng)精度有哪些方法和措施？（內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)原則）試擬定6級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)式。13.某車(chē)床其輸出轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) z=18級(jí)，最高轉(zhuǎn)速 nmax=1400r/min，公比 =1.26。試計(jì)算nmin，Rn值，并繪轉(zhuǎn)速圖，配置各齒輪齒數(shù)，計(jì)算各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。14.某車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)如下圖所示，

試計(jì)算

nmax

，nmin，Rn，Z的值，并繪出轉(zhuǎn)速圖，求出各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。15.有一高速升降臺(tái)銑床， nmin=45r/min， =1.41，Z=12，試寫(xiě)出它的轉(zhuǎn)速數(shù)列。按下圖所示傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪制轉(zhuǎn)速圖。17.有一普通車(chē)床， nmax=1600r/min，擬定其轉(zhuǎn)速圖。

nmin=31.5r/min，取 =1.26，n電=1440r/min。用于成批生產(chǎn)的車(chē)床，主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列為45、63、90、125、180、250、355、500，為簡(jiǎn)化構(gòu)造采用雙速電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為1440/720r/min，畫(huà)出該車(chē)床的轉(zhuǎn)速圖與傳動(dòng)系統(tǒng)圖。第四章 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：執(zhí)行軸，執(zhí)行軸支承，執(zhí)行軸傳動(dòng)件，執(zhí)行軸組件計(jì)算，普通滑動(dòng)導(dǎo)軌，普通滑動(dòng)導(dǎo)軌計(jì)算。難點(diǎn)：執(zhí)行軸組件的計(jì)算，滑動(dòng)導(dǎo)軌計(jì)算中力學(xué)模型簡(jiǎn)化過(guò)程和疊加。講授提示與方法：引入工程力學(xué)中彈性模量、慣性矩、角應(yīng)變、強(qiáng)度和剛度等相關(guān)概念，考慮實(shí)際工作中的摩擦、發(fā)熱、受力、變形和振動(dòng)等因素影響，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)實(shí)例分項(xiàng)分析、比較和總結(jié)（或經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo)和計(jì)算） ，得出結(jié)論。4.1執(zhí)行系統(tǒng)的組成、功能及分類(lèi)執(zhí)行系統(tǒng)：是指在系統(tǒng)中能直接完成預(yù)期工作任務(wù)的子系統(tǒng)。一、執(zhí)行系統(tǒng)的組成：是由執(zhí)行末端件和與之相聯(lián)接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。執(zhí)行末端件：是直接與工作對(duì)象接觸并完成一定工作（夾持、移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等）或在工作對(duì)象上完成一定動(dòng)作（切削、鍛壓、清洗等）的零部件。2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：P60圖3.1、3.2是為執(zhí)行末端件提供所需的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。二、執(zhí)行系統(tǒng)的功能：實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式或運(yùn)動(dòng)規(guī)律變換的功能（主要功能）1）預(yù)期固定軌跡或簡(jiǎn)單可調(diào)軌跡2）勻速運(yùn)動(dòng)（平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)）與非勻速運(yùn)動(dòng)（平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)）的變換3）連續(xù)運(yùn)動(dòng)與間歇式的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)的變換P62圖3.4【例3.2】2. 實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、聯(lián)鎖和檢測(cè)等的功能 P63圖3.5【例3.3】1）運(yùn)動(dòng)的離合或開(kāi)停2）換向、超越或反向止動(dòng)3）聯(lián)鎖、過(guò)載保護(hù)、安全制動(dòng)4）鎖止、定位、夾壓等5）測(cè)量、放大、比較、顯示、記錄、運(yùn)算等實(shí)現(xiàn)程序控制的功能P63圖3.5、P64圖3.7【例3.4】實(shí)現(xiàn)施力功能P64圖3.8【例3.5】三、執(zhí)行系統(tǒng)的分類(lèi)：1.按執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的不同要求可分為：P65表3.1（1）動(dòng)作型（2）動(dòng)力型（3）動(dòng)作——?jiǎng)恿π?.按執(zhí)行系統(tǒng)所完成的任務(wù)可分為：（1）單一型（2）相互獨(dú)立型3）相互聯(lián)系型按執(zhí)行末端件的運(yùn)動(dòng)形式可分為：1）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)2）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)：P66表3.2執(zhí)行系統(tǒng)的常用機(jī)構(gòu)性能特點(diǎn)：P66表3.34.2執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求：保證設(shè)計(jì)時(shí)提出的功能目標(biāo)足夠的使用壽命和強(qiáng)度各執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、配合協(xié)調(diào)。一、執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（一）執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)的組成及基本要求執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)的組成：由執(zhí)行軸、傳動(dòng)件（齒輪、帶輪等）、支承（軸承、調(diào)整元件等）和密封件、固定元件（螺釘、螺母等）等組成?！纠?.6】P60圖3.1【例3.7】P60圖3.9執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求：1）旋轉(zhuǎn)精度：是指裝配后，在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)（手動(dòng)或低速機(jī)動(dòng)）的條件下，主軸安裝工件或刀具部位（相對(duì)）的徑向和軸向跳動(dòng)及角度擺動(dòng)。運(yùn)動(dòng)精度：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下（工作轉(zhuǎn)速）的旋轉(zhuǎn)精度值。（2）靜剛度：是指機(jī)械系統(tǒng)或零部件抵抗靜態(tài)外載荷引起變形的能力。彎曲剛度：K=F/N/mP71圖3.12扭轉(zhuǎn)剛度：KTTTLNm2/radQ/LQ注意：絕大多數(shù)執(zhí)行軸用彎曲剛度來(lái)衡量，在有套筒卸載條件下采用扭轉(zhuǎn)剛度衡量，如：鉆、鏜等。3）抗振性：是指主軸受交變載荷時(shí)，能夠平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動(dòng)的能力。振動(dòng)：自激振動(dòng)和受迫振動(dòng)。影響因素：靜剛度、質(zhì)量分布和阻尼（特別是主軸前軸承的阻尼） 。4）溫升和熱變形：溫升使主軸組件的形狀和位置發(fā)生畸變。改變各執(zhí)行件的位置改變主軸的幾何位置改變軸承的間隙 P71表3.4改變潤(rùn)滑條件（5） 耐磨性：是指其長(zhǎng)期保持原始精度的能力。即精度保持性。部位：軸承、錐孔、定心軸頸等。（二） 執(zhí)行軸（主軸）執(zhí)行軸（主軸）的尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）外部形狀：1）階梯軸P60圖3.12）一般結(jié)構(gòu)形狀P69圖3.10（2） 中空結(jié)構(gòu)：通過(guò)棒料，取出頂尖，裝拉桿（刀盤(pán)、自動(dòng)卡盤(pán)等）等（3） 主軸頭部結(jié)構(gòu)：裝刀具或夾具，頂尖P72表3.5作用：定位、夾緊、傳遞扭矩。材料和熱處理：模量

幾何形狀和尺寸一定時(shí)，主軸的剛度取決于材料的彈性模量 E，各種鋼材的彈性E的差別甚微小，故剛度不是選材的依據(jù)。（1） 無(wú)特殊要求：優(yōu)質(zhì)中碳鋼： 45#或60#調(diào)質(zhì)HB220~250 有耐磨要求處，高頻淬硬 HRC50~60（2） 精密機(jī)械：希望淬火處的應(yīng)力小，變形小40Cr、45MnB等中碳合金鋼20Cr、16MnCr5、12CrNi2A 等低碳合金鋼（3） 高耐磨要求：滲氮鋼（38CrMoAlA ）氮化處理（HRC69~72）HV1100~1200 P74表3.63. 主軸的技術(shù)要求：

P75表3.7說(shuō)明：1）主軸精度：比傳動(dòng)軸高1~2級(jí)2）精度等級(jí)：普通級(jí)（P5），精密級(jí)（P4），高精度級(jí)（P2）3）公差帶：IT3/2等（三） 執(zhí)行軸組件（主軸組件）主軸組件的布局1）主軸支承的配置形式：是指主軸軸承的配置、組合及布置1）推力支承位置的選擇 P77表3.92）常見(jiàn)的主軸配置形式 P76表3.83）二支承與三支承的使用特點(diǎn)： 前中為主 前后為主a．剛度 接近合理跨距 K上升 跨距下降 K上升b．軸承 前后主支承用同級(jí) 前高后低（P4、P5）c．工藝性 要求高 不易加工 要求低 成本低d．結(jié)論 使用性能較好 使用性能低些工藝性差 工藝性好、成本低4）主軸軸承配置形式的一般原則：a．適應(yīng)剛度和承載能力的要求圓柱和圓錐滾子軸承（線(xiàn)接觸）高于球軸承（點(diǎn)接觸）b．適應(yīng)轉(zhuǎn)速的要求極限轉(zhuǎn)速不能太高，有一定要求，轉(zhuǎn)速特別高，可用無(wú)內(nèi)環(huán)軸承。c．適應(yīng)精度的要求軸承成身的精度軸承的配置形式d．適應(yīng)結(jié)構(gòu)的要求主軸直徑大，結(jié)構(gòu)緊湊多用輕型、特輕型、采用二代一P80圖3.17多軸（主軸）機(jī)床采用滾針軸承（無(wú)內(nèi)環(huán)）。2）傳動(dòng)件的布置：1）傳動(dòng)方式：主要取決于 n、Rn和平穩(wěn)性的要求。a．齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，且轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩較大， 但受齒形誤差影響。 速度不高。v≤12~15m/s（n≤2000~2500r/min）精度：一般為 IT6，高的為 IT5（螺旋角β≤15~20度）材料：中碳合金鋼，高頻淬火低碳合金鋼，滲碳淬硬b．皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性高，但帶易拉長(zhǎng)和磨損。v≤30m/s,三角帶、多楔帶、同步齒形帶等v>30m/s，需用平皮帶v≤35m/s 橡膠帶v≤40m/s 皮革帶v>40m/s 絲織帶c．內(nèi)聯(lián)原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)無(wú)傳動(dòng)彎矩，主軸彎曲變形小，不受速度限制，可以變速。異步電機(jī)：轉(zhuǎn)速不高，無(wú)變速要求中頻電機(jī)：f=200~2500Hz，n=60f=12000~144000r/min注意：砂輪磨床中，砂輪速度要小于65m/s變速方法：多速電機(jī)、變化電源頻率空氣蝸輪和油蝸輪：用于速度高，扭矩小的場(chǎng)合2.

2）主軸傳動(dòng)件的布置： P78圖3.15a．傳動(dòng)力F在前支承外側(cè)適用場(chǎng)合：重載設(shè)備b．傳動(dòng)力F在前支承內(nèi)側(cè)，與外載荷 P同向適用場(chǎng)合：主軸剛度較高c．傳動(dòng)力F在前支承內(nèi)側(cè)，與外載荷 P反向適用場(chǎng)合：前支承剛度較高主軸軸承和主軸滾動(dòng)軸承的選擇（1） 軸承的選擇： P79表3.101）滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)能力強(qiáng)、可以預(yù)緊，提高軸承剛度、滾動(dòng)磨損小，功耗小，發(fā)熱小、潤(rùn)滑條件要求低。2）滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)精度高、抗振性好、工作平穩(wěn)、徑向尺寸小、承載能力大（面接觸）。3）選用原則：a．能用滾動(dòng)軸承不用滑動(dòng)軸承；b．為提高抗振性和平穩(wěn)性，采用前滑后滾；c．滑動(dòng)軸承的使用要求抗振性高，加工精度高，表面粗糙度低的場(chǎng)合。2）主軸滾動(dòng)軸承的選型：主要根據(jù)精度、剛度和轉(zhuǎn)速來(lái)選擇。1）球軸承： P80圖3.17、圖3.16e2）雙列圓柱滾子軸承： P80圖3.16ab3）圓錐滾子軸承：a．單列圓錐b．雙列圓錐 P81圖3.18ac．空心圓錐軸承 P81圖3.18bc4）60角接觸軸承 P80圖3.16cd（3） 主軸滾動(dòng)軸承的剛度：1）預(yù)緊：使軸承與滾動(dòng)體在無(wú)載荷時(shí)產(chǎn)生的過(guò)盈量。a．目的：提高軸承的剛度。b．方法：P預(yù) P載c．注意：預(yù)緊要適當(dāng)。預(yù)緊力過(guò)大：磨損，發(fā)熱嚴(yán)重預(yù)緊力過(guò)小：剛度不足d．彈性變形（ ）與載荷（P）的關(guān)系2）零間隙時(shí)軸承的變形：a．點(diǎn)接觸的球軸承：徑向：軸向：

0.436Qr2m)r3(cosdb0.436Qr2m)a3(sindbb．線(xiàn)接觸的滾子軸承：徑向：軸向：

0.077Qr0.9(m)rla0.8cos0.077Qr0.9(m)ala0.8sin式中： ——接觸角( )db——球徑(mm)la——滾子的有效長(zhǎng)度（ mm）Qr、Qa——一個(gè)滾動(dòng)體的徑向和軸向載荷（ N）3）零間隙時(shí)軸承的剛度：a．點(diǎn)接觸的球軸承：徑向：KrdFr1.183Frdb(iZ)2cos5(N/m)dr軸向：KadFa3.343FadbZ2sin5(N/m)dab．線(xiàn)接觸的滾子軸承：徑向：KrdFr3.39Fr0.1la0.8(iZ)0.9cos1.9(N/m)dr軸向：KadFa14.43Fa0.1la0.8Z0.9sin1.9(N/m)da4）有預(yù)緊力時(shí)的載荷軸向：FaFaeFao徑向：FrFreFaocot式中：Fae、Fre——軸向、徑向外載荷（N）；Fao——預(yù)緊力（N），見(jiàn)軸承廠(chǎng)樣本；α——接觸角（度）。【例3.8】（4） 主軸滾動(dòng)軸承的精度與配合1）外載荷的影響：a．外載荷方向不變：內(nèi)圈跳動(dòng)對(duì)軸的影響大。b．外載荷方向變化：外圈跳動(dòng)對(duì)軸的影響大。2）軸承的精度等級(jí)：P2（UP）P4（SP）P5P6P0ABCDEG3）誤差影響分析：P85圖3.20結(jié)論：前軸承影響大，后軸承影響小。4）軸承精度的選擇：前支承軸承精度比后支承高一級(jí)，或選同級(jí)。前軸承后軸承應(yīng)用普通級(jí)P5P5、P6普車(chē)、鉆、銑、自動(dòng)、六角精密級(jí)P4、P2P4、P5臥鏜、磨、螺紋磨高精密級(jí)P2P2（P4）坐標(biāo)鏜、數(shù)控、高精度螺紋磨5）主軸滾動(dòng)軸承的預(yù)緊和調(diào)整方法：6）主軸滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)速：決定軸承速度性能的是速度因子1）速度因子： dmn

mmr/min）式中：dm——軸承中徑n——轉(zhuǎn)速2）極限轉(zhuǎn)速：是指單個(gè)軸承在一定條件下的轉(zhuǎn)速。P92表3.163）速度系數(shù)：P92表3.17速度系數(shù)×速度因子（7） 主軸滾動(dòng)軸承的壽命：1）發(fā)生磨損降低精度：一個(gè)精度等級(jí)（更換新軸承）場(chǎng)合：載荷相對(duì)較小的情況2）表層疲勞發(fā)生點(diǎn)蝕：重載、接近或超過(guò)極限轉(zhuǎn)速場(chǎng)合：高速或重載【例3.9】（四）執(zhí)行軸（主軸）組件的計(jì)算主軸組件的設(shè)計(jì)和計(jì)算步驟：第一步：根據(jù)已有的統(tǒng)計(jì)資料，初選主軸直徑；第二步：選擇主軸的跨距；第三步：選擇軸承組合、確定主軸結(jié)構(gòu)；第四步：驗(yàn)算（靜剛度、穩(wěn)定性、臨界轉(zhuǎn)速等）；第五步：修改和定型。1.主軸直徑的初選：（1）主軸形狀車(chē)、銑、鏜、鉆：階梯軸（粗—細(xì)）P86圖3.22磨床砂輪主軸：兩端細(xì)，中間粗P75圖（表3.7中）2）軸徑D：階梯軸：前軸徑：D1后軸徑：D2=（0.7~0.9）D1中粗軸：D1=D2主軸懸伸量a的確定：是指主軸前端到前支承徑向力（反力）作用點(diǎn)之間的距離，減小懸伸量，有利于提高主軸組件的剛度和抗振性。3.主軸最佳跨距的選擇：P101圖3.371）受力分析：在小變形下，為彈性階段，以線(xiàn)性考慮，可分別計(jì)算其變形量。1）軸承為剛體、主軸為彈性體P101圖3.37aysFa(l1)FalFaF(la)3EIa3EIa3EI3EICsys(la)F3EI2）主軸為剛體、軸承為彈性體P101圖3.37byzyzAyzBA(1a)BaRAll因?yàn)椋篈RAF(1a)KAlBRBRBFaKBl所以：yzF[(1KA)(a)22a1]KAKBllCzyz1[(1KA)(a)22a1]FKAKBll分析：軸的影響軸承的影響結(jié)論：ll0時(shí)，CminKmax(K1)3）合理跨距值l0：CyysyzF(la)F[(1KA)(a)22a1]3EIKAKBll最小撓度的條件是dy/dl=0，這時(shí)l為最佳跨距l(xiāng)0值整理后得：l036EIl06EI(1KA)0KAaKAKB設(shè)：EIKAa3得：36263(1KA)0l0l0aaKB等式兩邊同除a3，得：(l0)36l06(1KA)0aaKB整理后得：l0)31l0,KA)(lKAf(KBa01)a6(KBa值見(jiàn)主軸合理跨距計(jì)算線(xiàn)圖【例3.12】二、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)（一）軌的功用、分類(lèi)及設(shè)計(jì)要求導(dǎo)軌的功用導(dǎo)軌由動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌組成，起導(dǎo)向和承載作用。導(dǎo)軌的分類(lèi)：1）按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分類(lèi)：1）主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌3）移置導(dǎo)軌（2） 按摩擦性質(zhì)分類(lèi)：1）滑動(dòng)導(dǎo)軌：a．液體摩擦動(dòng)壓導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌b．邊界摩擦c．混合摩擦2）滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌：在導(dǎo)軌面間有滾動(dòng)體（滾珠、滾柱、滾針等），形成滾動(dòng)磨擦。如：磨床進(jìn)給導(dǎo)軌（防爬行）。（3）按結(jié)構(gòu)上有無(wú)壓板分類(lèi)：1）開(kāi)式導(dǎo)軌P110圖3.44a2）閉式導(dǎo)軌P110圖3.44b（4）按運(yùn)動(dòng)軌跡分類(lèi)：1）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌2）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌3.導(dǎo)軌的基本要求（1）導(dǎo)向精度：1）幾何精度：a．在豎直面內(nèi)的直線(xiàn)度P111圖3.45ab．在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度P111圖3.45bc．兩導(dǎo)軌面間的平行度P111圖3.45c標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：每米長(zhǎng)度上的平行度和全長(zhǎng)上的平行度二項(xiàng)指標(biāo)。2）接觸精度25×25mm2上的接觸點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：按3）表面粗糙度：a．滑動(dòng)導(dǎo)軌：支承導(dǎo)軌動(dòng)導(dǎo)軌普通精度：中小型：Ra0.4Ra0.8大型：Ra0.8~0.4Ra0.8精密級(jí)精度：Ra0.4~0.1Ra0.8~0.4b．滾動(dòng)導(dǎo)軌： Ra≥0.2（0.1μm）2）精度保持性主要是由抗磨損性能決定。影響因素：磨損性質(zhì)，導(dǎo)軌材料，工藝方法，受力情況，殘余應(yīng)力等。磨損形式：1）磨損不均勻2）磨料（硬粒）磨損3）粘著磨損（咬焊）4）接觸疲勞磨損3）剛度：是指導(dǎo)軌受載后抵抗變形的能力。4）低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性（高靈敏度）：是指其低速下不產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象，使動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確到位。5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：制造和維修方便，刮研量少，鑲裝導(dǎo)軌更換容易等。導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟：1）選擇導(dǎo)軌形狀和尺寸2）選擇導(dǎo)軌的材料及熱處理3）導(dǎo)軌驗(yàn)算4）定型、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（二）普通滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)及材料滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀與組合1）導(dǎo)軌形狀：1）三角形P112圖3.46a特點(diǎn)：導(dǎo)向精度高a．頂角α：α↓，→導(dǎo)向精度↑，阻尼上升↑b．凸凹形2）矩形P112圖3.46b特點(diǎn)：承載能力高3）燕尾形P112圖3.46d特點(diǎn)：占用高度尺寸小，調(diào)整方便4）圓柱形P112圖3.46f特點(diǎn)：加工方便，導(dǎo)向精度低，剛度低（2）導(dǎo)軌的組合：1）雙三角形P112圖3.46a特點(diǎn)：導(dǎo)向精度高，精度保持性好，工藝性差2）雙矩形P112圖3.46b特點(diǎn)：承載能力高，導(dǎo)向精度較低組合方式：a．窄式組合P112圖3.46ab．寬式組合P112圖3.46b3）三角形+矩形P112圖3.46c特點(diǎn)：導(dǎo)向精度較高，承載能力高4）雙燕尾形P112圖3.46d特點(diǎn)：高度尺寸小，承載能力差，調(diào)整方便，導(dǎo)向精度較低5）矩形+燕尾形P112圖3.46e特點(diǎn)：調(diào)整方便，承載能力高，導(dǎo)向精度較低6）雙圓柱形P112圖3.46f特點(diǎn)：工藝性好，導(dǎo)向精度差2.導(dǎo)軌間隙的調(diào)整間隙量：1）間隙量太小，操作費(fèi)力，磨損快2）間隙量太大，運(yùn)動(dòng)精度低，易產(chǎn)生振動(dòng)方法：1）裝配時(shí)，進(jìn)行調(diào)整2）工作一定時(shí)間后，調(diào)整間隙（1）鑲條用來(lái)調(diào)整矩形和燕尾形導(dǎo)軌1）平鑲條：P113圖3.492）楔形鑲條：P114圖3.50（2）壓板用于調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙，承受顛覆力矩。P114圖3.51導(dǎo)軌的材料基本要求：1）磨性好，精度保持性高2）工藝性好，便于加工制造3）成本低1）鑄鐵有良好的抗振性和耐磨性，易于鑄造和切削加工。1）灰鑄鐵：HT200，HB180±252）孕育鑄鐵：HT3003）耐磨鑄鐵（合金鑄鐵）：高磷，磷銅鈦和釩鈦4）熱處理（淬火）：a．火焰淬火：深度↑，耐磨性↑↑，變形↑↑b．感應(yīng)淬火（中、高頻）：厚2~3mm，耐磨性↑，變形↑c(diǎn)．接觸電阻淬火：變形↓，能耗↓（少用）（2） 鋼鑲條 P115圖3.52耐磨性高（比鑄鐵高 5倍），對(duì)支承件的要求低（可以用焊接支承件） 。1）合金鋼和軸承鋼： 9Mn2V、CrWMn、GCr15 整體淬火 HRC≥602）高碳鋼：T8A、T10A 整體淬火 HRC≥583）中碳鋼：45、40G 整體淬火HRC≥484）低碳鋼：20Cr 滲碳淬火HRC≥605）氮化鋼：38CrMoAlA 氮化處理HV≥850（HRC≥70）3）有色金屬防撕裂、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好、移動(dòng)精度高。適用于重載設(shè)備的導(dǎo)軌。1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌（抗磨料磨損） ：錫青銅（ZQSn6-6-3）、鋁青銅（ZQAl9-4）2）主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌（抗撕傷）：鋅青銅（ZznAl10-5）（4） 鑲裝塑料磨擦系數(shù)小，耐磨性高，抗撕裂能力高，低速不易“爬行”，加工性和化學(xué)性穩(wěn)定，工藝簡(jiǎn)單，成本低，與鋼鑲條、鑄鐵、支承導(dǎo)軌配合使用。1）塑料板和軟帶：a．滌綸軟帶：抗撕傷高，抗硬粒磨損高，成本低，

T低—進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌b．酚醛夾布塑料：抗撕傷高，抗硬粒磨損低，

T高—主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌c．聚四氟乙烯：摩擦系數(shù)小，可自潤(rùn)滑，防爬行2）耐磨涂料：a．HNT（環(huán)氧樹(shù)脂耐磨涂料）：摩擦系數(shù)小b．含氟耐磨涂料：成本高3）三層復(fù)合材料導(dǎo)軌：結(jié)構(gòu)：鋼板+銅鍍層+燒結(jié)多孔銅粉（孔內(nèi)軋入聚四氟乙烯及填料）（5） 導(dǎo)軌副材料的選用1）選用原則支承導(dǎo)軌材料的硬度大于動(dòng)導(dǎo)軌材料的硬度。原因：a．支承導(dǎo)軌各處使用機(jī)會(huì)不等，導(dǎo)致磨損不均勻b．減少修理工作量，因?yàn)槎潭浀膶?dǎo)軌易刮研c．支承（長(zhǎng)的）導(dǎo)軌外露，容易刮傷。2）搭配：鑄鑄鑄有有塑塑淬動(dòng)導(dǎo)軌：色色金金火鐵鐵鐵屬屬料料鋼||||||||鑄淬淬鑄淬鑄淬淬支承導(dǎo)軌：火鑄火火火火鐵鐵鋼鐵鋼鐵鋼鋼（三）普通滑動(dòng)導(dǎo)軌的驗(yàn)算驗(yàn)算步驟：1）受力分析2）計(jì)算導(dǎo)軌的壓強(qiáng)3）按許用應(yīng)力，判斷導(dǎo)軌設(shè)計(jì)是否可行4）根據(jù)壓強(qiáng)分布，判斷是否須用壓板導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)尺寸的初步選擇：（1）導(dǎo)軌的跨距BdP116圖3.53a指兩導(dǎo)軌中心之間的距離，Bd理論上越大越好12xBd一般情況下選取 Bd=0.554B。（B——工作臺(tái)面寬度）2）導(dǎo)軌面尺寸1）寬度bb=（0.2~0.3）Bm（Bm——導(dǎo)軌總寬度）2）高度hh=（0.05~0.15）Bm3）導(dǎo)軌面長(zhǎng)度l指動(dòng)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度，盡量增長(zhǎng)（減小應(yīng)力，耐磨）導(dǎo)軌的受力分析1）外力內(nèi)容：切削力、工件和夾具的重量、動(dòng)導(dǎo)軌的重量、牽引力等?！纠縋117圖3.54數(shù)控車(chē)床刀架受力分析2）力的合成：FM3.導(dǎo)軌的壓強(qiáng)：P118圖3.55假設(shè)：（1） 只考慮接觸變形對(duì)壓強(qiáng)的影響（2） 按線(xiàn)性分布考慮，寬度方向視為均布。力F在導(dǎo)軌面上產(chǎn)生的應(yīng)力：PFF（Mpa）al1Pmal2l力偶：M2236M力偶M在導(dǎo)軌面上產(chǎn)生的應(yīng)力：PM（Mpa）al2將力圖迭加后得：最大應(yīng)力：PmaxPFPMF(16M)alFl最小應(yīng)力：PminPFPMF(16M)alFl平均應(yīng)力：Pav(PmaxPmin)/2FalP120圖3.56綜合分析：（1）按矩形分布：P120圖3.56a6M0（M=0）FlPmaxPminPav則：合力F過(guò)動(dòng)導(dǎo)軌的中心，受力最好。（2）按梯形分布：P120圖3.56b06M（M≠0）1FlPmin0Pmax2Pav則：合力F偏離中心，偏心量：ZMlF，受力較好（多數(shù)情況）。（3）P120圖3.56c6按三角形分布：6M 1 (M Fl)Fl 6Pmin0Pmax2Pav則：合力F偏離中心，且偏心量：ZMl，全長(zhǎng)接觸（臨界狀態(tài)）。F6以上三種情況下不需要加壓板，為開(kāi)式導(dǎo)軌。（4）不能全長(zhǎng)接觸，需要加壓板：P120圖3.56d6M1Fl1P支反力：Fla2maxj傾覆力矩：MFZF(llj)23則：lj3(lM)2F2FPmaxlja判斷開(kāi)閉式的依據(jù)：

3al(MFl

2FF1Pav1Mal31MM2)2()1.5(0.5)Fl2FlFl1為開(kāi)式，6M1為閉式。Fl加壓板后，形成輔助導(dǎo)軌面，壓板與間隙和接觸變形有關(guān)。（5）當(dāng)M0.5，且無(wú)壓板，則PmaxFl即：導(dǎo)軌表面的受力將集中在“一端點(diǎn)”上，應(yīng)用閉式。（6）壓板與輔助導(dǎo)軌面的間隙=0時(shí)：P120圖3.56ePmax和Pmax'為理想狀態(tài)（實(shí)際上>0）（7）>’（壓板與輔助導(dǎo)軌面的間隙>實(shí)際間隙）P120圖3.56f則：輔助導(dǎo)軌面與壓板不接觸，即壓板不起作用lZ6 2（8）<’（壓板與輔助導(dǎo)軌面的間隙<實(shí)際間隙）P120圖3.56g則：主、輔導(dǎo)軌面同時(shí)工作，這是希望達(dá)到的情況。壓板與輔助導(dǎo)軌面間隙量（）的選擇：'llj相似三角形)l(jlj3(lM)2FlMM1l)'3(Fl6則：2FlM1M3()2Fl2F又因?yàn)椋篜maxPmax1KjM)Kj1.5(0.5Pav(M1)Fl則：'Fl6M)21.5(0.5KjFl壓板與輔助導(dǎo)軌間隙量的選擇： < ’。[作業(yè)題與思考題]什么是執(zhí)行系統(tǒng)？執(zhí)行系統(tǒng)由哪些部分構(gòu)成？執(zhí)行系統(tǒng)按照其運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的不同要求可分成哪幾種類(lèi)型？執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿(mǎn)足哪些基本要求？執(zhí)行軸機(jī)構(gòu)由哪些主要部分構(gòu)成？回轉(zhuǎn)精度與運(yùn)動(dòng)精度有何區(qū)別？什么是靜剛度，它包括哪些內(nèi)容？執(zhí)行軸多采用哪種結(jié)構(gòu)形式，中空孔徑如何確定？當(dāng)主軸剛度不足時(shí)，是否可以通過(guò)改變材料來(lái)解決問(wèn)題，如不行，說(shuō)明為什么。試說(shuō)明稟賦推力支承位置的布置有哪幾種形式，并繪圖說(shuō)明各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。執(zhí)行軸組件支承跨距大或小各有哪些特點(diǎn)？執(zhí)行軸傳動(dòng)件的布置有哪幾種形式，繪圖說(shuō)明其有何優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。執(zhí)行軸上滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承各有何優(yōu)缺點(diǎn)，試說(shuō)明選用原則。什么叫軸承的預(yù)緊，預(yù)緊的目