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下册 797

第5篇 传动及传动件设计 797

第1章 轴的设计及轴的连接 797

1 轴的设计 797

1.1 轴的功能及设计步骤 797

1.2 轴的直径估算 798

1.3 轴的受力分析 798

1.4 轴的刚度校核 803

1.5 轴的结构设计 805

1.6 轴与轴上零件孔的配合、公差及轴的工作图 812

1.7 轴的材料、热处理及性能 814

2 轴与轴上零件的键联结 816

2.1 键联结的类型、特点和应用 816

2.2 键的选择 817

2.3 键联结的强度计算 817

2.4 键联结的尺寸系列、公差配合和表面粗糙度 818

3 轴与轴上零件的花键联结 828

3.1 花键联结的特点及应用 828

3.2 花键的挤压强度校核 828

3.3 圆柱直齿矩形花键联结 828

3.4 圆柱直齿渐开线花键联结 830

4 轴与轴上零件的过盈连接 839

4.1 过盈连接的方法、特点和应用 839

4.2 过盈连接的设计与计算 840

4.3 过盈连接的结构设计 848

5 轴与轴间的联轴器、离合器及轴的制动装置 853

5.1 联轴器 853

5.2 离合器 877

5.3 制动器 901

第2章 螺旋传动及设计 909

1 螺旋传动的类型、特点及应用 909

2 滚动螺旋传动 909

2.1 滚动螺旋传动的工作原理及特点 909

2.2 滚珠丝杠螺母副的结构形式 910

2.3 滚珠丝杠螺母副的参数系列 911

2.4 滚珠丝杠螺母副精度 912

2.5 滚珠丝杠副的尺寸系列及性能参数 912

2.6 滚珠丝杠副的选择计算 921

2.7 滚珠丝杠的支承及轴端安装形式和尺寸 924

2.8 滚珠螺母安装连接尺寸 928

2.9 防止逆传动的方法 931

2.10 滚珠丝杠副结构设计要点 931

2.11 滚珠丝杠副的润滑及防护 932

第3章 带传动及传动件设计选用 934

1 带传动的类型、传动形式及适用条件 934

1.1 带传动的类型、特点及应用 934

1.2 带传动的传动形式及传动特性 936

1.3 各种传动带的适用条件 937

1.4 带传动的效率、小带轮的极限转速及带的选型 937

2 V带传动 938

2.1 V带和V带轮的尺寸制 938

2.2 基准宽度制的V带传动 938

2.3 有效宽度制窄V带传动的设计计算 947

2.4 联组V带传动的设计计算 950

2.5 V带轮的结构形状设计 951

3 平带传动 957

3.1 普通平带传动 957

3.2 尼龙片复合平带传动 960

3.3 高速带传动 961

3.4 平带带轮 962

4 同步带传动 963

4.1 梯形齿同步带 964

4.2 弧齿同步带 971

4.3 同步带带轮 974

4.4 同步带传动的设计计算 982

第4章 链传动及传动件设计 1006

1 短节距滚子链传动 1006

1.1 传动用短节距精密滚子链的基本参数和尺寸 1006

1.2 短节距滚子链传动的设计计算 1006

1.3 短节距滚子链链轮 1015

2 齿形链传动 1019

2.1 齿形链的基本尺寸和参数 1019

2.2 齿形链传动设计计算 1020

2.3 齿形链链轮 1021

3 输送与传动用双节距精密滚子链 1022

3.1 双节距滚子链的主要尺寸和抗拉强度 1022

3.2 双节距滚子链链轮 1024

4 实心和空心销轴输送链 1025

4.1 输送链的主要尺寸 1025

4.2 链轮 1025

5 输送用平顶链和链轮 1029

5.1 平顶链的尺寸参数 1029

5.2 链轮 1029

6 链传动的布置、张紧及润滑 1031

6.1 链传动的布置 1031

6.2 链条的张紧与安装 1031

6.3 链条、链轮的润滑 1032

第5章 渐开线圆柱齿轮传动设计 1033

1 渐开线圆柱齿轮传动的类型和特点 1033

2 渐开线圆柱齿轮的啮合原理 1034

2.1 渐开线及其特性 1034

2.2 渐开线齿轮啮合的特点 1034

2.3 斜齿圆柱齿轮传动的特点 1036

3 渐开线圆柱齿轮的基本齿廓和模数系列 1037

3.1 标准基本齿条齿廓 1037

3.2 渐开线圆柱齿轮模数 1037

4 渐开线圆柱齿轮传动的几何参数计算 1038

4.1 标准圆柱齿轮传动的几何参数计算 1038

4.2 变位齿轮传动的几何参数计算 1038

5 渐开线圆柱齿轮传动几何参数的选择 1043

6 渐开线圆柱齿轮的受力计算及主要尺寸的确定 1044

6.1 齿轮受力计算 1044

6.2 齿轮传动主要尺寸参数的确定 1044

7 齿轮传动的齿轮强度校核 1049

8 变位齿轮传动和变位系数的选择 1049

8.1 变位齿轮原理 1049

8.2 变位齿轮传动的类型和特点 1049

8.3 变位系数选择的一般原则 1051

8.4 外啮合齿轮变位系数选择的限制条件 1052

8.5 外啮合齿轮变位系数的选择方法 1053

8.6 内啮合齿轮变位系数的选择 1055

9 渐开线圆柱齿轮齿厚的测量计算 1055

9.1 用公法线长度测量齿厚的计算式及查表法 1055

9.2 用量柱（球）跨距测量齿厚 1063

9.3 分度圆弦齿厚的测量 1064

9.4 固定弦齿厚的测量 1068

10 渐开线圆柱齿轮的精度 1070

10.1 齿轮偏差的定义及代号 1070

10.2 齿轮的精度等级及其选择 1072

10.3 齿轮的检验项目 1074

10.4 对齿轮坯的精度要求及齿面粗糙度 1088

10.5 齿轮轴间中心距和轴线的平行度要求 1089

10.6 齿轮轮齿的接触斑点 1090

10.7 齿轮副的侧隙 1090

10.8 齿轮精度等级在图样上的标注 1098

11 齿条精度 1099

11.1 齿条、齿条副及侧隙的定义和代号 1099

11.2 齿条精度等级 1100

11.3 齿条与齿条副的公差与检验 1102

11.4 齿条侧隙 1102

11.5 图样标注 1102

12 齿轮材料 1103

13 圆柱齿轮的结构设计及工作图 1105

13.1 结构设计 1105

13.2 齿轮零件工作图 1107

第6章 锥齿轮传动设计 1110

1 锥齿轮传动的特点、类型及结构参数 1110

1.1 特点 1110

1.2 锥齿轮传动的类型及锥齿轮类型 1110

1.3 锥齿轮的节锥面、分锥面及齿面的形成 1112

1.4 锥齿轮的当量圆柱齿轮及参数名称与齿制 1113

2 锥齿轮主要参数的选择 1114

2.1 锥齿轮的齿形制 1114

2.2 锥齿轮的大端分度圆直径 1115

2.3 齿数、模数、齿宽和螺旋角 1116

2.4 曲线齿螺旋方向的选择 1118

3 直齿锥齿轮传动的几何参数计算 1118

3.1 特点、齿形及模数 1118

3.2 直齿锥齿轮的变位 1118

3.3 直齿锥齿轮主要参数初算 1119

3.4 直齿锥齿轮几何参数计算 1119

3.5 直齿锥齿轮的当量齿轮和重合度 1120

4 格利森制弧齿锥齿轮几何设计 1121

4.1 弧齿锥齿轮的变位 1121

4.2 刀盘的名义直径 1122

4.3 弧齿锥齿轮的主要参数初算 1122

4.4 弧齿锥齿轮几何参数计算 1122

4.5 弧齿锥齿轮的当量齿轮和重合度 1124

5 锥齿轮的精度 1125

5.1 锥齿轮精度标准 1125

5.2 锥齿轮精度与公差选择示例 1134

5.3 齿轮的表面粗糙度 1135

6 锥齿轮的安装、结构及受力分析 1135

6.1 安装形式 1135

6.2 锥齿轮和轴承受力分析 1136

7 锥齿轮工作图的标注及工作图示例 1137

7.1 工作图上标注的内容 1137

7.2 锥齿轮工作图示例 1138

第7章 蜗杆传动设计 1141

1 蜗杆传动的特点及分类 1141

1.1 蜗杆传动的特点 1141

1.2 蜗杆传动的类型 1141

1.3 蜗杆传动的传动比及传动效率 1143

2 普通圆柱蜗杆传动 1144

2.1 普通圆柱蜗杆传动的分类 1144

2.2 普通圆柱蜗杆传动的基本参数及其选择 1145

2.3 承载能力计算及模数m和蜗杆直径系数q的确定 1152

2.4 热平衡计算 1155

2.5 蜗杆传动参数的设计程序 1155

2.6 圆柱蜗杆传动的精度 1155

3 平面包络环面蜗杆传动 1166

3.1 平面包络环面蜗杆齿面形成原理及特点 1166

3.2 环面蜗杆传动的参数及选择 1167

3.3 平面包络环面蜗杆传动承载能力计算 1168

3.4 平面包络环面蜗杆传动的几何尺寸计算 1174

3.5 计算示例 1176

3.6 平面包络环面蜗杆传动的精度 1176

3.7 平面包络环面蜗杆传动的蜗杆、蜗轮工作图 1178

4 蜗杆、蜗轮的材料及结构 1180

4.1 蜗杆、蜗轮材料的选用 1180

4.2 蜗杆、蜗轮的结构 1180

第8章 导轨、箱体及机座构件设计 1182

1 导轨 1182

1.1 滑动导轨 1182

1.2 塑料涂覆滑动导轨 1197

1.3 滚动导轨 1200

1.4 回转滚动导轨 1226

2 箱体及机座件的结构设计 1227

2.1 箱体的形状结构设计 1227

2.2 机座（床身）及基础构件的设计 1233

2.3 焊接大基础件 1240

第6篇 液压传动与气压传动 1242

第1章 液压传动 1242

1 液压传动的原理、组成及优缺点 1242

2 液压系统的工作介质 1242

2.1 对液压系统工作介质的要求 1242

2.2 液压油的种类 1242

2.3 L-HL、L-HM等系列液压油的技术性能 1243

2.4 难燃液压液 1245

2.5 液压油的选择 1245

3 液压泵及液压马达 1245

3.1 类型及工作原理 1245

3.2 液压泵及液压马达的选用 1247

3.3 液压泵及液压马达产品 1249

4 液压缸 1258

4.1 液压缸的类型 1258

4.2 液压缸的标准系列参数 1259

4.3 液压缸的工作性能参数计算 1259

4.4 液压缸的结构形状设计 1262

4.5 液压缸产品 1277

5 液压控制阀 1278

5.1 液压控制阀的分类 1278

5.2 普通液压控制阀的类型、工作原理及特点 1278

5.3 电液比例控制阀 1292

6 液压辅件 1295

6.1 过滤器 1295

6.2 蓄能器 1297

6.3 油箱 1298

6.4 液压油的冷却器及加热器 1300

6.5 管路及管接头 1301

7 液压传动系统基本回路 1303

8 液压传动系统设计 1317

8.1 液压传动系统的类型及调速性能 1317

8.2 液压传动系统的常规设计 1319

第2章 气压传动 1327

1 气动技术简介、气动系统的组成及基本参数 1327

1.1 气动技术简介 1327

1.2 气动系统的组成及分类 1327

1.3 气动元件的基本参数 1328

2 气源系统及附件 1329

2.1 气源系统 1329

2.2 气动系统附件 1346

3 气动控制阀 1351

3.1 压力控制阀 1351

3.2 方向控制阀 1355

3.3 流量控制阀 1367

4 气动执行元件 1368

4.1 气缸 1369

4.2 气马达 1378

5 气动回路及气动系统设计 1381

5.1 气动回路 1381

5.2 气动系统设计 1385

第7篇 润滑与密封设计 1391

第1章 润滑方法与润滑设计 1391

1 润滑方式及机械运动件的润滑设计 1391

1.1 润滑方式 1391

1.2 机械运动件的润滑设计 1391

2 润滑剂 1394

2.1 润滑剂的选用原则 1394

2.2 常用润滑脂 1394

2.3 常用润滑油 1399

3 润滑装置 1404

3.1 人工加油润滑装置及附件 1404

3.2 集中润滑设备 1407

第2章 密封及密封设计 1421

1 垫片密封 1421

1.1 常用密封垫片的种类、材料及适用范围 1421

1.2 常用垫片尺寸及使用参数 1421

2 胶粘密封 1426

2.1 液态密封胶密封 1426

2.2 厌氧胶密封 1426

2.3 磁流体密封 1429

3 成形橡胶圈密封 1429

3.1 O形橡胶密封圈密封 1431

3.2 高低唇Y形橡胶密封圈及蕾形夹织物橡胶密封圈的密封 1448

3.3 V形夹织物橡胶密封圈的密封 1452

3.4 L形橡胶密封圈的密封 1455

3.5 J形橡胶密封圈的密封 1456

3.6 橡胶防尘密封圈的密封 1457

3.7 油封密封 1460

3.8 真空动密封 1465

4 迷宫式液体非接触密封 1472

第8篇 机械设计图例 1473

第1章 生产设备中使用的各类机构设计图例 1473

1 卧式镗床万能主轴头的回转传动机构 1473

2 立轴式圆工作台平面磨床砂轮的行星运动机构 1474

3 中型生产型滚齿机的滚齿传动机构 1476

4 加工中心的主轴传动系统 1477

5 电火花加工机床的工作台进给机构 1479

6 加工中心的主轴部件 1481

7 外圆磨床主轴箱 1482

8 高精度回转工作台的回转机构 1483

9 加工中心的工作台分度机构 1484

10 装配用的机械手转动机构 1486

11 龙门式加工中心的工作台导轨 1488

12 高精度进给工作台的导轨机构 1489

13 多轴加工的多轴头减速箱 1491

14 轧机下压机构的蜗杆传动装置 1492

15 电火花加工机床的工具电极进给机构 1493

16 电火花线切割机床的电极丝传动系统 1495

17 超精密车床的溜板及其传动机构 1497

18 测量机上的测量台直线移动导轨 1498

19 重型内啮合圆柱齿轮磨齿机的计算机数控分度机构 1500

20 磨削薄壁圆环工件内圆时的回转定位夹紧机构 1503

21 卧式镗床的主轴轴承 1505

22 滑枕型立式升降台数控铣床的主轴传动机构 1506

23 用球面空气轴承的主轴 1508

24 坐标磨床的砂轮轴 1509

25 超精密车床的主轴轴承及主轴传动机构 1510

26 旋转编码器的回转轴结构 1511

27 计算机磁盘装置用的转轴 1512

28 大型外圆磨床的工作台进给机构 1513

29 砂轮架的快进和磨削进给机构 1515

30 超高真空用的磁力送进机构 1517

31 滚齿机的工件回转机构 1518

32 万能测长机测量轴的导轨机构 1519

33 滚齿机上的差动齿轮机构 1521

34 去毛刺机的自转、公转机构 1522

35 工业机械手的手腕传动机构 1524

36 激光复印机扫描器的高速旋转机构 1525

37 内圆磨床的主轴及弹性夹头机构 1526

38 外圆磨床尾座的锥度校正机构 1529

39 外圆磨床的磨削进给机构 1531

40 锯断机（圆盘锯）的传动齿轮齿隙消除机构 1531

41 螺纹磨床主轴箱的传动及分度机构 1536

42 在组合机床上镗偏心孔的精密镗刀头 1537

第2章 减速器设计图例 1540

1 圆柱齿轮减速器的特点及图例 1540

1.1 通用渐开线圆柱齿轮减速器设计的适用条件 1540

1.2 减速器的承载能力及技术经济性 1540

1.3 减速器的设计参数选择 1540

1.4 减速器齿轮的几何参数 1541

1.5 减速器的轴及轴伸尺寸 1541

1.6 箱体结构及材料 1541

1.7 减速器的润滑、密封及轴的平行度调整 1541

2 锥齿轮减速器的特点及图例 1541

2.1 锥齿轮减速器的传动比 1541

2.2 锥齿轮的几何计算及承载能力 1546

2.3 锥齿轮减速器的结构设计 1546

2.4 锥齿轮减速器的轴伸及连接 1546

2.5 图例 1546

3 蜗杆减速器的特点及图例 1546

3.1 普通蜗杆、平面包络环面蜗杆传动及传动件的设计 1546

3.2 蜗杆减速器的传动比及蜗杆位置配置 1546

3.3 圆弧圆柱蜗杆的设计原理 1546

3.4 图例 1551

第9篇 减速器、电动机及传感器 1556

第1章 减速器与减速电动机 1556

1 减速器及减速电动机的选用 1556

1.1 减速器的功能 1556

1.2 减速电动机的选型参数及选型顺序 1556

2 德国SEW传动设备（天津）有限公司的减速电动机产品 1560

2.1 R系列短轴距圆柱齿轮减速电动机 1560

2.2 F系列平行轴圆柱齿轮减速电动机 1561

2.3 K系列圆柱齿轮-锥齿轮减速电动机 1562

2.4 S系列圆柱齿轮-蜗杆减速电动机 1563

2.5 W系列螺旋齿平面齿轮减速电动机 1563

第2章 常用交、直流电动机 1565

1 常用交、直流电动机的特点及选用 1565

2 电动机的额定功率及工作制 1568

2.1 电动机的额定功率 1568

2.2 电动机的工作制 1568

3 电动机允许的起动频率及外壳防护等级 1569

3.1 电动机允许的起动频率 1569

3.2 电动机的外壳防护等级 1569

4 电动机的结构特点及安装形式 1569

5 三相异步电动机 1571

5.1 一般用途的单速三相异步电动机 1571

5.2 制动及多速三相异步电动机 1589

5.3 起重及冶金用三相异步电动机 1593

5.4 YB系列隔爆型三相异步电动机 1597

5.5 小功率单速异步电动机 1599

6 Z4系列直流电动机 1603

第3章 变频电动机、伺服电动机 1608

1 变频电动机及变频减速电动机的用途及组成 1608

1.1 变频电动机 1608

1.2 变频减速电动机 1609

2 伺服电动机与伺服减速电动机 1609

2.1 伺服电动机 1609

2.2 伺服减速电动机的组成及主要技术参数 1618

第4章 工业自动化常用传感器 1620

1 接近传感器（接近开关） 1620

1.1 电磁感应式接近传感器 1620

1.2 静电电容式接近传感器 1630

2 光纤型光电传感器 1636

2.1 光纤传感器的检测原理及结构、特点 1636

2.2 光纤传感器产品 1638

3 旋转式编码器 1658

4 区域传感器（幕屏式安全防护光栅） 1661

附录 1665

附录A 关于金属材料性能名称及代号新、旧标准的说明 1665

附录B 我国钢号所采用的缩写字母及其含义 1665

参考文献 1666