【精品】江蘇省高等教育自學考試27972機械設計基礎考試

1、.機械設計基礎復習 第一部分機械原理第一章平面機構(gòu)組成原理及其自由度分析機構(gòu)是一種具有確定運動的人為實物組合體。機構(gòu)的組成要素是構(gòu)件和運動副。零件與構(gòu)件的區(qū)別：零件是加工單元體，而構(gòu)件是運動單元體。 “構(gòu)件”是由一個或幾個零件剛性地連接在一起所組成的剛性系統(tǒng)，在同一構(gòu)件中各零件之間無相對運動。在機構(gòu)中各個獨立運動的最基本單元體即為“構(gòu)件”。構(gòu)件與構(gòu)件之間直接接觸的可動聯(lián)接稱為運動副。面接觸（面接觸壓強低）的運動副稱為低副，點或線接觸（壓強高）的運動副稱為高副。根據(jù)組成平面低副的相對運動性質(zhì)又可將其分為轉(zhuǎn)動副和移動副。每個轉(zhuǎn)動副或移動副都引入二個約束；每個高副都引入一個約束。（本書只討論平面運動

2、副，平面運動副只有3個約束、空間運動副有6個約束） 構(gòu)件用運動副聯(lián)接而成的相對可動的系統(tǒng)稱為運動鏈，可分為閉式鏈與開式鏈兩大類。機構(gòu)運動簡圖：用國標規(guī)定的簡單符號和線條代表運動副和構(gòu)件，(讀懂)并按一定的比例尺表示機構(gòu)的運動尺寸，繪制出機構(gòu)的簡明圖形稱為機構(gòu)運動簡圖。如不考慮比例，稱為機構(gòu)運動示意圖。機構(gòu)運動簡圖繪制步驟中注意：選擇適當?shù)拈L度比例尺（實際尺寸（）/圖示長度（mm）,該比例尺與制圖中的比例正好相反。7 運動副對該兩構(gòu)件獨立運動所加的限制稱為約束，約束數(shù)目等于被其限制的自由度數(shù)。組成運動副兩構(gòu)件間約束的特點和數(shù)目取決于該運動副的形式。 平面機構(gòu)中，一個獨立作平面運動的構(gòu)件具有三個自

3、由度。轉(zhuǎn)動副和移動副（2個約束、1個自由度）高副（1個約束、2個自由度）平面機構(gòu)自由度計算公式（重點）： f平面機構(gòu)的自由度；活動構(gòu)件數(shù)（不包括機架）；pl低副數(shù)；ph高副數(shù)。8 機構(gòu)可能運動的條件為：機構(gòu)自由度數(shù)大于等于1，如為0及負數(shù)，則零件間無相對運動，只為構(gòu)件。機構(gòu)具有確定運動的條件：機構(gòu)原動件數(shù)機構(gòu)的自由度。9 計算機構(gòu)自由度時應注意的問題：復合鉸鏈、局部自由度、虛約束9-1 復合鉸鏈：k個（2個以上）構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接，所構(gòu)成的運動副稱為復合鉸鏈，則其轉(zhuǎn)動副數(shù)為（k-1）個。9-2 局部自由度：機構(gòu)中有些構(gòu)件所具有的自由度只與該構(gòu)件自身的局部運動有關，不影響其它構(gòu)件的運動，

4、即對整個機構(gòu)的運動無關，則這種自由度為局部自由度計算機構(gòu)自由度時，應將局部自由度去除（即將局部自由度構(gòu)件與另一構(gòu)件視為一個整體構(gòu)件后再計算局部自由度，見p12）。常見局部自由度：點或線接觸的運動副，如凸輪副、齒輪副等。9-3 虛約束（了解）：某些約束是重復的，這種不起獨立約束作用的重復約束稱為虛約束。在機構(gòu)自由度計算時，也應將虛約束去除后計算12 高副低代（了解）：以低副來代替高副的做法。通常用一構(gòu)件兩低副來代替一個高副或簡稱為一桿兩低副。13 基本桿組（了解）：通常從動件系統(tǒng)是由一個或若干個不可再分解的自由度為零的基本系統(tǒng)組成的，這種基本系統(tǒng)稱為基本桿組，簡稱桿組。組成平面低副桿組的條件是f

5、=3n-2pl=0即（構(gòu)件n=2/3低副pl）計算題：p12例1.1.2、p14例1.1.3習題2和3計算機構(gòu)自由度、10年1月試卷等本章要求，理解上述平面機構(gòu)各概念，重點平面機構(gòu)自由度的計算第二章平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)是通過低副聯(lián)接而成的機構(gòu)，故又稱為平面低副機構(gòu)（常見-平面四桿機構(gòu)）平面四桿機構(gòu)中最基本的型式鉸鏈四桿機構(gòu)，即所有運動副都為轉(zhuǎn)動副。鉸鏈四桿機構(gòu)通過不同的演化方法可得到其它形式的四桿機構(gòu)，如曲柄滑塊機構(gòu)，各種導桿機構(gòu)（傳動角恒等于90，即壓力角為0）等鉸鏈四桿機構(gòu)根據(jù)兩連架桿是曲柄還是搖桿分為三種基本形式（了解p22連架桿、曲柄、搖桿、連桿概念）：曲柄搖桿機構(gòu)，雙曲柄機構(gòu)和雙

6、搖桿機構(gòu)（取決于各桿長之間的關系）。 曲柄搖桿機構(gòu)-兩連架桿一是曲柄、一是搖桿，能將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復擺動 雙曲柄機構(gòu)-兩連架桿都是曲柄。當兩曲柄平行且相等時，則稱平行四邊形機構(gòu) 雙搖桿機構(gòu)-兩連架桿都是搖桿鉸鏈四桿機構(gòu)中相鄰兩構(gòu)件作整圈轉(zhuǎn)動的必要條件： 此兩構(gòu)件中必有一構(gòu)件是最短構(gòu)件； 該最短構(gòu)件與最長構(gòu)件的長度之和應小于或等于其余兩構(gòu)件長度之和，即鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及其判別條件：（重點）條件類型機架最短桿雙曲柄機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)最短桿的鄰桿曲柄搖桿機構(gòu)最短桿的對面桿雙搖桿機構(gòu)理解:平面四桿機構(gòu)的急回特性：在四桿機構(gòu)中搖桿回程的平均速度大于工作行程的平均速度的這種性質(zhì)稱為急回特性。（

7、理解p30擺角、回程、工作行程、極位夾角、行程速比系數(shù)等概念）急回特性的大小用行程速比系數(shù)k表示：或，極位夾角，指搖桿處于兩個極限位置時，對應的曲柄所在的兩個位置之間所夾的銳角。極位夾角越大，k值也越大，急回運動越顯著。具有急回特性的機構(gòu)類型：曲柄搖桿機構(gòu)、偏置的曲柄滑塊機構(gòu)（重點 畫極限位置、10年1月試卷等）、擺動導桿機構(gòu)等。而對心曲柄滑塊機構(gòu)不具有急回特性。機構(gòu)壓力角與傳動角： 壓力角指bc桿對點作用力方向與點絕對速度方向之間夾的銳角。此時ab桿為主動件，cd桿為從動件。壓力角的余角稱為傳動角。越小，就越大，機構(gòu)的傳力性能就越好；反之，越大，就越小，機構(gòu)的傳力越費力，傳動效率越低。在機構(gòu)

8、設計中規(guī)定壓力角的最大值或傳動角的最小值，即或，以確保機構(gòu)的傳動性能。所以只要找出機構(gòu)中最大的壓力角或者最小的傳動角。當為鈍角時，180為最小的傳動角。曲柄滑塊機構(gòu)的最小傳動角位置見p32圖1.2.33。8 以搖桿為原動件是時，當壓力角為90、傳動角為0時，不能推動曲柄傳動，整個機構(gòu)處于靜止狀態(tài)，這種位置稱為死點位置或死點（了解）。 本章要求：理解平面連桿機構(gòu)各概念，熟悉鉸鏈四桿機構(gòu)的類型及其判別條件，重點平面連桿機構(gòu)（主要曲柄滑塊機構(gòu)行程、極位夾角、壓力角畫法第三章凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)組成：由凸輪、從動件、機架三個構(gòu)件組成。凸輪機構(gòu)缺點：承載能力低易磨損、加工比較困難、從動件的行程不宜過大凸輪機

9、構(gòu)分類：按凸輪形狀分盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪，按從動件的形式分尖底從動件、滾子從動件、平底從動件，按凸輪與從動件保持接觸的方式分力封閉的凸輪機構(gòu)、幾何封閉的凸輪機構(gòu)2對心：指從動件的導路方向通過凸輪的回轉(zhuǎn)中心。（基本參數(shù)參照p47圖理解）3基圓：以凸輪輪廓最小向徑為半徑所作的圓，為基圓半徑。4升程：從動件最低位置與最高位置之間的距離，是常量。5位移：從動件在任一位置到基圓處輪廓的距離，是變量，隨著凸輪轉(zhuǎn)動周期性變化。6 從動件推程常用運動規(guī)律:等速運動規(guī)律（產(chǎn)生剛性沖擊）、等加速等減速運動規(guī)律（產(chǎn)生柔性沖擊）、余弦加速度運動規(guī)律（又叫簡諧運動規(guī)律,柔性沖擊）、正弦加速度運動規(guī)律（又叫擺線運

10、動規(guī)律）7凸輪機構(gòu)的壓力角：從動件導路方向與凸輪上接觸點法向方向之間所夾的銳角。同樣壓力角越小傳力特性越好。 如果壓力角增大到一定數(shù)值，凸輪和從動件相對靜止，那么無論怎么加大原動件凸輪驅(qū)動力f，也無法推動從動件運動，這種現(xiàn)象稱為機構(gòu)出現(xiàn)自鎖。機構(gòu)開始出現(xiàn)自鎖時的壓力角lim稱為極限壓力角 直動從動件許用壓力角=3038、擺動從動件許用壓力角=40458 壓力角與凸輪基本尺寸之間的關系；在給定運動規(guī)律后，基圓半徑越大，壓力角越小。所以通常在壓力角最大值不超過許用值得前提下盡量減小基圓半徑 本章要求：理解凸輪機構(gòu)運動參數(shù)概念，重點凸輪機構(gòu)基圓、壓力角畫法（練習題p59題1.3.7）第四章齒輪機構(gòu)及

11、其設計計算齒輪機構(gòu)是依靠兩個或多個帶有高副的輪齒構(gòu)件即齒輪所組成，應用于傳遞兩軸或多軸之間的運動和動力。傳遞兩平行軸運動的直齒圓柱齒輪（簡稱直齒輪）是本章的重點一對齒輪的瞬時傳動比，簡稱傳動比，是指主、從動輪瞬時角速度的比值傳動比公式；;、相互嚙合兩齒輪節(jié)圓半徑；、兩齒輪分度圓半徑；、兩齒輪基圓半徑。節(jié)點：過兩齒輪嚙合點作公法線nn與連心線o1o2交于p點.,該點成為節(jié)點；以o1、o為圓心，o1p、 o2p為半徑所作的兩個相切的圓稱為節(jié)圓。3 平面齒廓嚙合基本定律：不論兩齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的齒廓的公法線都必須與連心線交于一定點，這一條件稱為平面齒廓嚙合定律。凡能滿足齒廓嚙合基本定

12、律的一對齒廓稱為共軛齒廓 齒輪齒廓常采用漸開線、擺線和圓弧等曲線作為齒廓曲線，本章介紹漸開線齒廓漸開線：當一直線沿一圓周作相切純滾動時，直線上任一點在該圓所在平面上展開的軌跡，稱為該圓的漸開線。該圓稱為基圓，半徑為。漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓越大，漸開線越平直。漸開線上壓力角；漸開線上某點法線方向與該點速度方向之間所夾的銳角。；式中：基圓半徑，為漸開線上k點的向徑。漸開線齒廓的性質(zhì)對照p64圖1.4.2漸開線方程：漸開線上任意點k的坐標可用展角和向徑確定，p65 漸開線嚙合特性：嚙合線為兩基圓的某一條內(nèi)公切線，兩基圓得而內(nèi)公切線有兩條，這條公法線是哪一條，取決于主動齒輪的轉(zhuǎn)向。嚙合線兩

13、齒輪嚙合點在齒輪傳動過程中所走過的軌跡。漸開線齒廓組成的齒輪具有可分性，可分性是指漸開線齒輪中心矩的變化不影響傳動比。即兩輪實際安裝中心矩與設計中心矩稍有偏差，也不會改變原設計的傳動比。3嚙合角是隨中心距而定的確定值3 節(jié)圓與分度圓的區(qū)別；只有當一對齒輪相互嚙合傳動時，才有節(jié)圓，單個齒輪不存在節(jié)圓。外嚙合齒輪的中心矩恒等于兩輪節(jié)圓半徑之和，即。分度圓是指齒輪中具有標準模數(shù)、標準壓力角的那個圓，它是計算齒輪其他尺寸的基準；只要齒數(shù)和模數(shù)確定了，齒輪的分度圓半徑就確定了。其計算公式為。單個齒輪上的參數(shù)，有齒頂圓、齒根圓、分度圓和基圓；無節(jié)圓；只有當一對齒輪嚙合時，才有節(jié)點和節(jié)圓，節(jié)圓直徑和半徑分用

14、和表示。只有當一對嚙合齒輪的實際中心矩等于標準中心矩時，嚙合角等于分度圓壓力角，兩節(jié)圓半徑才分別等于兩分度圓半徑，兩節(jié)圓分別與兩分度圓重合。當標準齒輪實際安裝中心距大于標準中心矩，即時，為非標準安裝。此時；節(jié)圓與分度圓分離、；嚙合角大于分度圓壓力角即；頂隙大于；齒側(cè)產(chǎn)生間隙。漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)p69第三節(jié)第三部分 分度圓：是指齒輪中具有標準模數(shù)、標準壓力角的那個圓，它是計算齒輪其他尺寸的基礎齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，正常齒制，當mm時，0.25。 標準直齒圓柱齒輪（標準齒輪指模數(shù)、壓力角等參數(shù)取標準值）幾何尺寸計算公式：（07年前試卷考過了）公式不需硬記，參照以前題目做熟基本參數(shù)z, m, ,

15、名稱符號公式齒數(shù)模數(shù)m選取標準值（分度圓）壓力角齒頂高系數(shù)正常齒制，頂隙系數(shù)正常齒制mm時，0.25分度圓直徑，齒頂高齒根高齒頂圓直徑齒根圓直徑，基圓直徑，中心矩a頂隙c11 直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件：，即兩相嚙合的齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等，亦即兩輪法向齒距相等。12 無齒側(cè)間隙嚙合及標準安裝：或。 一對標準直齒圓柱齒輪按標準中心矩安裝時，分度圓必與節(jié)圓重合，且必滿足無齒側(cè)間隙嚙合的幾何條件，能實現(xiàn)無齒側(cè)間隙嚙合傳動。13 連續(xù)傳動條件：實際嚙合線必須大于至少等于法向齒距。理論嚙合線-兩輪基圓內(nèi)公切線的切點的連線 齒輪傳動的重合度-實際嚙合線與法向齒距的比值14 齒輪加工最常用的是切削法，

16、其加工原理可分為仿形法和范成法兩大類（加工方法、根切、變位齒輪等概念見p81-p89）標準齒輪或零變位齒輪：刀具中線與被加工齒輪分度圓相切。變位齒輪：不相切15當，即不發(fā)生根切的最小齒數(shù)。計算題參考p80例題1.4.3。16斜齒輪及圓錐齒輪p89-p103斜齒輪的螺旋方向區(qū)分方法：將齒輪軸線豎起來觀察，如齒的傾斜方向與軸線成右上方傾斜屬于右旋螺旋。反之為左旋螺旋。17斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件：兩輪法面模數(shù)相等；兩輪法面壓力角相等；兩輪分度圓圓柱面上螺旋角大小相等，外嚙合兩輪旋向相反；內(nèi)嚙合兩輪方向相同。用公式表示： 18題1.4.9 （做理論嚙合線、節(jié)點、節(jié)圓）；19 錐齒輪大端參數(shù)為標準值

17、 本章要求：理解齒輪機構(gòu)各參數(shù)概念，重點直齒圓柱齒輪計算題及作圖第五章 輪系及其傳動比計算輪系：由一系列齒輪相互嚙合所組成的傳動系統(tǒng)稱為輪系輪系分類：根據(jù)傳動時各輪軸線相對機架的位置是否固定，分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系，或由兩個或兩個以上周轉(zhuǎn)輪系組合成的輪系稱為組合輪系。定軸輪系：各齒輪軸線位置都是固定的，則這種輪系稱為定軸輪系。周轉(zhuǎn)輪系：輪系在傳動時，若其中至少有一個輪系的軸線相對于機架的位置不是固定的，而是繞另一軸線轉(zhuǎn)動，則稱為周轉(zhuǎn)輪系。齒輪2兼有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，故稱為行星輪；支撐行星輪2的軸線位置固定的構(gòu)件h稱為系桿；齒輪1和3繞固定軸線o1回轉(zhuǎn),且與行星輪相嚙合，稱為中心輪

18、。圖1.5.3周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系按其自由度分為：當自由度f=2時為差動輪系；當f=時為行星輪系。定軸輪系的傳動比 方向： m外嚙合的次數(shù)（因為外嚙合轉(zhuǎn)向相反，內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)向不變） 按此公式計算結(jié)果為正則方向相同，反之相反。惰輪-只改變末輪轉(zhuǎn)向及首末輪間中間距的大小，對傳動比沒有影響的齒輪 定軸輪系的應用：獲得較大的傳動比、實現(xiàn)相距較遠的兩軸之間的運動、實現(xiàn)變速，換向運動、實現(xiàn)多路傳動周轉(zhuǎn)輪系的傳動比：采用運動倒置法（反轉(zhuǎn)法）即假設給周轉(zhuǎn)輪系加上一個反向的公共角速度，使周轉(zhuǎn)輪系假想為定軸輪系來計算傳動比構(gòu)件代號原角速度轉(zhuǎn)化后角速度p119例1.5.3：圖示為一大傳動比的減速器，z1=100，z2=10

19、1，z2=100，z3=99求：輸入件h對輸出件1的傳動比ih1解：1，3中心輪 2，2行星輪 h行星架 給整個機構(gòu)（-wh）繞oo軸轉(zhuǎn)動w3=0 若z1=99 周轉(zhuǎn)輪系傳動比是計算出來的，而不是判斷出來的。（一個為正、一個為負）說明齒輪的轉(zhuǎn)向不僅與原動件的轉(zhuǎn)向有關而且還與各輪的齒數(shù)有關p120例1.5.4。組合輪系傳動比計算：參考p122例1.5.5和例1.5.6圖見p114中圖1.5.6。本章重點：復合輪系傳動比的計算第六章和第七章考試不作要求第六章 間隙運動機構(gòu)原動件的連續(xù)運動變位從動件的周期性間隙運動，把實現(xiàn)這種間隙運動的機構(gòu)成為間隙運動機構(gòu)常見的間隙運動機構(gòu)：棘（ji）輪機構(gòu)、槽輪機

20、構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)第七章 機械中的摩擦與自鎖摩擦阻力的方向始終與相對運動速度方向相反不管驅(qū)動力多大，由于摩擦力的作用而使機構(gòu)不能運動的現(xiàn)象稱為摩擦自鎖第八章回轉(zhuǎn)件的平衡（主要剛性回轉(zhuǎn)件的平衡）機械的平衡就是研究機械中慣性作用的影響，使慣性力和慣性力矩得到平衡或部分平衡，以盡量減少它的不良影響，從而改善機械的工作性能并延長其使用壽命回轉(zhuǎn)件的平衡指繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件的慣性力和慣性力矩的平衡，可分為剛性回轉(zhuǎn)件和撓性回轉(zhuǎn)件的平衡剛性回轉(zhuǎn)件（變形很小的稱為剛性件）分為靜平衡和動平衡。根據(jù)回轉(zhuǎn)件的軸向?qū)挾萣與其直徑d的比值，將剛性換轉(zhuǎn)件的不平衡狀態(tài)分為靜不平衡和動不平衡。對于寬徑比的盤狀換轉(zhuǎn)件，需進行靜平

21、衡設計；寬徑比的需進行動平衡設計。要消除靜不平衡回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的慣性力，就必須改變質(zhì)心的位置使其調(diào)整到回轉(zhuǎn)中心上去。改變質(zhì)心位置的最簡單方法就是在回轉(zhuǎn)件質(zhì)心的回轉(zhuǎn)平面上加上或減去一定質(zhì)量。這種重新分配回轉(zhuǎn)件質(zhì)量，使其質(zhì)心移到回轉(zhuǎn)軸上，從而消除或減小回轉(zhuǎn)件運動時所產(chǎn)生的慣性力的平衡措施就稱為靜平衡回轉(zhuǎn)件靜平衡的條件是：分布在該轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的各個偏心質(zhì)量的慣性力或質(zhì)徑積的矢量和為零。參考p143頁例題1.8.1.08年10月試題4只有在回轉(zhuǎn)構(gòu)件轉(zhuǎn)動起來后才能顯示出來的不平衡狀態(tài)稱為動不平衡。動平衡的方法：在任選的兩個平行平面內(nèi)各加上或減去一個配重。這種重新分配回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量，使該回轉(zhuǎn)件的慣性力

22、和慣性力距均為零的平衡稱為回轉(zhuǎn)件的動平衡。經(jīng)動平衡的回轉(zhuǎn)件一定靜平衡，但靜平衡的回轉(zhuǎn)件不一定動平衡。第九章機械速度波動的調(diào)節(jié)機械原動件角速度變化，即所謂機械速度波動，分為周期性速度波動和非周期性速度波動。周期性速度波動：指大部分機械主軸在其主要工作階段作變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的情況。機械主軸的這種周期性的、有規(guī)律的速度波動稱為周期性速度波動周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法是在機械的回轉(zhuǎn)構(gòu)件上安裝飛輪。非周期性速度波動是指在機械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期內(nèi)，機器中驅(qū)動力與工作阻力或有害阻力突然變化，使機械主軸的角速度突然增大或減小的這種情況。調(diào)節(jié)方法：采用調(diào)速器調(diào)節(jié)，有機械式、電子式4 機械從開始運轉(zhuǎn)到結(jié)束運轉(zhuǎn)整個過程，通常包

23、含三個時期，啟動時期、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期、停車時期平均速度和速度不均勻系數(shù)：，。機械運轉(zhuǎn)周期性速度波動的調(diào)節(jié)，其目的是為了減少速度波動的范圍，控制速度不均勻系數(shù)不超過許用值飛輪的轉(zhuǎn)動慣量計算：，結(jié)論：當w與一定時，與成反比，所以為了減小飛輪轉(zhuǎn)動慣量，最好將飛輪安裝在機械的高速軸上。飛輪按構(gòu)造大體可分為輪形飛輪和盤形飛輪飛輪的設計計算步驟：根據(jù)已知阻力矩求驅(qū)動力矩，由于，則；計算、并作出能量指示圖； 找出w，帶入公式計算。例題見書上p159例題1.9.1，本章重點：飛輪設計（計算題）第二部分機械設計第一章 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動根據(jù)螺紋的形狀可分為普通螺紋（或稱三角型螺紋），矩形螺紋、梯形螺紋與鋸齒形螺紋

24、等。除普通螺紋用于聯(lián)接外，其余螺紋用于傳動螺紋左右旋向判斷：與斜齒輪的旋向方法相同，將螺紋軸線豎起來觀察，如螺旋線的傾斜方向與軸線成右上方傾斜屬于右旋螺紋。反之為左旋螺紋。螺紋的主要參數(shù)：大徑、中徑、小徑、螺距、導程、線數(shù)、螺紋升角、牙型角螺紋聯(lián)接的基本類型：螺栓聯(lián)接：被聯(lián)接件不宜太厚，可以經(jīng)常拆卸；雙頭螺柱聯(lián)接：被聯(lián)接件之一很厚，不便加工成通孔，又需經(jīng)常拆卸；螺釘聯(lián)接：與雙頭螺柱聯(lián)接相似，但不宜經(jīng)常拆卸；緊定螺釘聯(lián)接：擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應的缺口中以固定零件的相對位置?？蓚鬟f不大的軸向力或扭矩。2 螺栓聯(lián)接在裝配時一般都需擰緊，這種聯(lián)接稱為緊螺栓聯(lián)接，不需擰緊時則稱

25、為松螺栓聯(lián)接擰緊時的力通常稱為預緊力螺栓聯(lián)接防松的關鍵就是防止螺旋副的相對傳動，常用的防松方法有：摩擦防松、機械防松和永久止動1）摩擦防松彈簧墊圈、雙螺母、尼龍圈鎖緊螺母等；2）機械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與其止動墊圈，止動墊片等。3）永久防松：沖點法、粘合法等。3螺紋聯(lián)接的強度計算1）松螺栓聯(lián)接圖p171圖2.1.7吊鉤螺栓，工作前不擰緊，無預緊力，只有工作載荷f起拉伸作用，防斷。強度條件為： mpa 驗算用 或 （mm）（設計用）定公稱直徑d 式中：d1螺桿危險截面直徑（mm）許用拉應力 n/mm2 (mpa)2）緊螺栓聯(lián)接工作前有預緊力受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接 普通螺栓聯(lián)接p17

26、2圖2.1.18 特點：桿孔間有間隙，靠擰緊后正壓力（）產(chǎn)生摩擦力來傳遞外載荷，保證聯(lián)接可靠（不產(chǎn)生相對滑移）的條件為：設所須的預緊力為 （4-14）式中：接合面間的摩擦系數(shù)；z聯(lián)接螺栓數(shù)；m結(jié)合面數(shù)；kf可靠性系數(shù)，ks=1.11.3； fr橫向工作載荷（）；預緊力（）。強度條件驗算公式：為式 設計公式為： 受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接 螺栓上的總拉力：剩余預緊力（），當載荷無變化時，可??；當載荷有變化時，可取。強度條件的驗算公式： （mpa） 設計公式： （mm）(公稱直徑)4螺栓機械性等級： 標記方法由圓點及其前后兩部分數(shù)字組成，點前數(shù)字為公稱抗拉強度的，點后數(shù)字為公稱屈服點與公稱抗拉強度

27、比值（）的10倍，即和10()。5提高螺栓聯(lián)接強度的措施：降低螺栓應力幅（要使應力幅減小必須降低螺栓的剛度和增加被聯(lián)接件的剛度。降低螺栓的剛度可采用彈性螺栓，如減小螺栓光桿部分的直徑、采用空心螺栓、增加螺栓的長度等），改善螺紋牙間的載荷分布，避免或減小附加應力。本章重點：螺栓強度的計算，參照以往試題第二章帶傳動帶傳動主要由主動輪、從動輪和傳動帶組成帶傳動的類型有：轉(zhuǎn)向相同的開口傳動，兩軸平行、軸向相反的交叉?zhèn)鲃?，兩軸空間交錯或半交叉?zhèn)鲃訋鲃訋埦o的方法有：調(diào)整電動機的位置、截短平帶重換接頭、應用皮帶臘v帶傳動的摩擦力比平帶大，傳遞動率也大，傳動形式只有開口傳動傳動帶具有良好的彈性并靠摩擦力工

28、作普通v帶按截面尺寸由小到大分y、z、a、b、c、d、e七種型號。v帶的楔角都是40，普通v帶兩側(cè)面為工作面；為保證帶與輪槽接觸良好，增大摩擦力，其輪槽角；v帶安裝圖中v帶底面與輪槽之間要留有間隙。見p186表2.2.2。打滑：若帶所傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)生顯著得而相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。4帶傳動中受變應力作用，會發(fā)生疲勞破壞，最大應力發(fā)生在緊邊進入小帶輪處，其值為：必須小于等于帶的許用應力式中：緊邊拉應力，離心應力，小帶輪處彎曲應力。5彈性滑動：由于帶的彈性變形而引起帶與帶輪間的相對滑動稱為彈性滑動。它是帶傳動中固有的特性，是不可避免的。而打滑是由于過

29、載引起的，可以避免的。6帶傳動的失效形式和計算準則：主要失效形式打滑和疲勞破壞；設計準則保證帶在工作中不打滑，并且具有足夠的疲勞強度和壽命。7練習題p197題2.2.5在一般的傳動系統(tǒng)中，為什么電機后面緊跟著是帶傳動，然后才是其它傳動？答：因為帶傳動用于高速級傳動，電機輸出的轉(zhuǎn)速一般較高。然后才是齒輪傳動、鏈傳動等。本章重點：基本概念，計算題基本不考第三章鏈傳動鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成。鏈輪上帶有輪齒，依靠鏈條的鏈節(jié)與鏈輪齒的嚙合來傳遞運動和動力鏈傳動為具有中間擾性件的嚙合傳動，沒有彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能得到準確的平均傳動比。不同于齒輪傳動和帶傳動，主要用于平行軸間中心距較大的低速

30、傳動。機械中傳遞動力的傳動鏈主要有套筒滾子鏈（本書介紹）和齒形鏈鏈節(jié)數(shù)應取偶數(shù)，若為奇數(shù)，則需采用過渡鏈片聯(lián)接，過渡鏈片的鏈板受附加彎矩作用，所以盡量避免取奇數(shù)。 鏈輪材料應能滿足強度和耐磨性要求鏈速和傳動比都是平均值。事實上，瞬時鏈速和瞬時傳動比都是變化的。即使主動鏈輪轉(zhuǎn)動角速度常數(shù)，瞬時鏈速和瞬時傳動比都是作周期變化的，這種由于多邊形嚙合傳動而引起傳動速度不均勻性稱為多邊形效應。鏈傳動工作中，不可避免地要產(chǎn)生振動沖擊和動載荷，因此，鏈傳動不宜在高速級，采用較小節(jié)距p，較多齒數(shù)z和減小鏈速，對于減少鏈傳動的運動不均勻性和動載荷有利。鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)，為了磨損均勻，鏈輪齒數(shù)宜取奇數(shù)。鏈輪傳動應使緊

31、邊在上，松邊在下，以便鏈節(jié)和鏈輪輪齒可以順利地進入和退出嚙合。而帶傳動與之相反，緊邊在下，松邊在上。鏈傳動的主要失效形式為疲勞破壞、膠合、拉斷等。對于中、高速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條疲勞或沖擊疲勞破壞。對于低速鏈傳動，主要失效形式為鏈條過載拉斷。鏈傳動中，兩鏈輪應在同一平面內(nèi)，軸線必須平行。為防止鏈條垂度過大造成嚙合不良和松邊顫動，需要張緊裝置。良好的潤滑可緩沖沖擊，減小磨損，延長鏈條使用壽命。本章重點：基本概念，計算題基本不考第四章齒輪傳動齒輪傳動的失效形式主要表現(xiàn)為輪齒的失效：輪齒折斷；齒面點蝕；齒面磨損；齒面膠合；塑性流動。齒輪傳動的設計準則：對于閉式齒輪傳動，主要發(fā)生輪齒折斷、齒面

32、點蝕及齒面膠合。設計時按齒根彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度進行，對膠合失效一般不作計算。對開式齒輪傳動，主要發(fā)生輪齒的折斷和齒面磨損，設計時僅按齒根彎曲疲勞強度進行，用適當增大模數(shù)的方法以考慮磨料磨損的影響。當采用軟齒面齒輪傳動時，小齒輪齒面硬度應比大齒輪高；當采用硬齒面齒輪傳動時，可取大、小齒輪硬度值相同。4 輪齒在傳動時受到的作用力必沿齒廓的法線方向，稱為法向載荷，可分為沿切線方向的圓周力和沿半徑方向的徑向力。圓周力的方向在主動輪上與轉(zhuǎn)動方向相反，在從動輪上與轉(zhuǎn)動方向相同。徑向力均指向各自的輪心。齒形系數(shù)yf的大小與齒的形狀有關而與模數(shù)m無關。齒數(shù)越多，yf就越小，齒根應力就越小。（n/mm2

33、），yfs復合齒形系數(shù)。由上式知：m增大，變小，增大，即增大模數(shù)m，齒根彎曲疲勞強度增加。越?。ɑ蛟酱螅瑥姸仍饺?，計算時取小的帶入計算才能保證強度要求。一對齒輪傳動時，兩輪的接觸應力，而許可應力通常不等。一對齒輪中，越小，強度越弱，所以取小的帶入計算。因為只要保證強度較弱的齒輪滿足要求，就可保證一對齒輪正常?？紤]齒輪減速器在制造安裝時的誤差，以及保證傳動時兩輪的接觸寬度，取大齒輪寬度b2比小齒輪寬度b1小510mm。斜齒輪與直齒輪的受力的區(qū)別：斜齒輪的法向力可分解成三個互相垂直的分力，圓周力、徑向力與軸向力（多軸向力）。斜齒輪的軸向力fa據(jù)轉(zhuǎn)向和螺旋線方向來定，在主動輪上，可用左（右）手法則

34、判定：左旋用左手，右旋用右手，用手的四指抓住軸線，四指彎曲的方向表示齒輪的旋轉(zhuǎn)方向，大拇指的指向就是主動輪上所受的軸向力fa1方向；從動輪上軸向力fa2主動輪上fa1小相等，方向相反。 圓錐齒輪其法向力同樣可分為圓周力、徑向力與軸向力。區(qū)別的是軸向力指向各自大端。作圖題：1）直齒圓柱齒輪：只受到徑向力fr和圓周力ft，徑向力分別指向各自的輪心，圓周力在主動輪上與運動方向相反，而在從動輪上與運動方向相同。見下圖所示。2）斜齒圓柱齒輪：先確定徑向力fr的方向，然后用左（右）手法則判定fa1與fa2的方向，圓周力ft在主動輪上與運動方向相反，而在從動輪上與運動方向相同。3）斜齒圓錐齒輪：先確定徑向力

35、fr的方向，然后根據(jù)fa1與fr2大小相等方向相反，畫出軸向力fa1，同樣確定軸向力fa2，圓周力ft在主動輪上與運動方向相反，而在從動輪上與運動方向相同。參考p224圖2.4.5本章重點：斜齒輪、圓錐齒輪的受力分析作圖。還可能直齒輪的簡單強度計算第五章蝸桿傳動中間平面：通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間平面；在中間平面內(nèi)，蝸桿的齒廓與齒條相同，蝸輪齒廓為漸開線，故蝸桿傳動相當于直齒齒條與漸開線齒輪的嚙合。蝸桿傳動的基本參數(shù)是中間平面的模數(shù)m壓力角均取標準值。正確嚙合條件：中間平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角分別相等，以及蝸輪的螺旋角和蝸桿的導程角相等，且二者旋向相同。為了減少蝸輪滾刀數(shù)目，便于滾

36、刀標準化，國家標準規(guī)定蝸桿分度圓直徑d1為標準值。d1和m的比值稱為直徑系數(shù)，用q表示。蝸桿頭數(shù)z1，若傳動效率高，就要求導程角大時，可取z1多些。5蝸桿傳動中，由于蝸桿材料和強度較蝸輪高得多，因而強度計算只對蝸輪輪齒進行。6蝸桿傳動受力方向判斷：先確定徑向力fr的方向，然后用左（右）手法則判定主動輪的fa1方向，圓周力ft2與fa1大小相等方向相反，根據(jù)在主動輪上圓周力ft1與運動方向相反確定，最后由于圓周力ft1與fa2大小相等方向相反，確定fa2方向。例題參考p239例題2.5.3，（做受力分析，計算不看）第六章軸和軸轂聯(lián)接根據(jù)軸在工作中承受載荷的不同，軸分為傳動軸、心軸和轉(zhuǎn)軸三種。傳動

37、軸工作中只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩或者彎矩很小的軸，如汽車的傳動軸；心軸起支撐作用，承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩，如自行車的前軸；轉(zhuǎn)軸既要承受彎矩作用，又要承受轉(zhuǎn)矩；如齒輪軸。軸的結(jié)構(gòu)：參考書上p248頁圖2.6.10軸的結(jié)構(gòu)。常見錯誤如下：最左端軸處應該比帶輪短；軸處動聯(lián)接，軸承蓋與軸之間要有間隙，同時還要有密封圈，軸承蓋與右邊箱體之間應有調(diào)整墊圈；軸處滾動軸承為過盈配合不需要鍵；軸和軸之間，軸應比齒輪寬度略小mm，否則軸肩欠定位；軸處軸肩高度應大于軸承內(nèi)圈的高度，否則軸承無法拆卸；軸處鍵不宜太長，不能到軸處。為保證軸上零件安裝時能獲得準確可靠位置的措施，稱為定位為了保證軸上零件能靠緊定位面，軸肩的圓角

38、半徑r必須小于相配零件的倒角c1或圓角半徑r。對安裝在軸上的零件，要求它在受力后不破壞定位，能在力的作用下維持它原定的位置而不發(fā)生移動的措施，稱為固定零件在軸上的軸向固定，常采用軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承蓋或圓螺母等。5 零件在軸上的周向固定，常采用銷、過盈、鍵聯(lián)結(jié)、花鍵聯(lián)結(jié)等。按扭轉(zhuǎn)強度（或剪應力）估算軸徑的設計公式為(mm),沒有考慮彎矩的作用，例題2.6.1輪轂聯(lián)接用以實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定，并傳遞轉(zhuǎn)矩，有些還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定和移動，最常用的聯(lián)接方式是鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接。 鍵是標準件，有普通平鍵、導向鍵、半圓鍵和楔鍵等軸轂聯(lián)接普通平鍵的規(guī)格寬度b和高度h，可按軸徑d從標準中查得

39、。鍵的長度l一般應略小于軸上輪轂零件的寬度，并按鍵的標準長度系列選取。普通平鍵是側(cè)面的擠壓和剪切狀態(tài)下工作的。主要失效形式是擠壓面的壓潰。擠壓強度條件為：（記住公式），若一個鍵聯(lián)接的強度不夠，可采用兩個鍵按180布置，考慮到雙鍵聯(lián)接造成的載荷分布不均勻性，在強度校核計算時，只按1.5個鍵計算。例題參考p256例題2.6.2。平鍵的正確聯(lián)接圖導向平鍵與普通平鍵聯(lián)接的不同之處是，它既可以實現(xiàn)軸轂零件的周向固定，又可使軸上零件能沿鍵在軸上移動，它屬于動聯(lián)接，如齒輪變速箱中的滑移齒輪與軸的聯(lián)接。 半圓鍵的側(cè)面為半圓形，它也是以兩側(cè)面工作來傳遞轉(zhuǎn)矩的。 楔鍵又稱斜鍵，鍵的上、下表面是工作面，見下圖所示。

40、楔鍵聯(lián)接圖 花鍵聯(lián)接是由具有周向均勻分布的多個鍵齒的花鍵軸即外花鍵和具有同樣數(shù)目鍵齒槽的輪轂孔即內(nèi)花鍵組成，側(cè)面為工作面。第七章滾動軸承（球軸承計算題） 典型的滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架組成。根據(jù)軸承所能承受的外載荷不同，滾動軸承分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承。根據(jù)滾動體的形狀，滾動軸承可分為球軸承和滾子軸承。常用滾動軸承類型的主要性能和特點：類型代號圓錐滾子軸承能同時承受徑向和單向軸向力，承載能力高，需成對使用；類型代號推力球軸承僅承受軸向力；類型代號深溝球軸承主要承受徑向力，同時承受一定的雙向軸向力；類型代號角接觸球軸承承受徑向力，需成對使用，隨著接觸角的增大，能夠承受的軸向力增大；類型代號圓柱滾子軸承承受單向軸向力。滾動軸承的代號：基本代號包括內(nèi)徑代號、尺寸代號、類型代號；軸承內(nèi)徑用右起的第一、二位數(shù)字表示。內(nèi)徑一般為的倍數(shù)，將代號乘上得內(nèi)徑值；尺寸系列代號由寬度系列代號和直徑系列代號組成。直徑系列表示類型和結(jié)構(gòu)相同的軸承，內(nèi)徑相同時，軸承在外徑和寬度上的變化；寬度系列表示類型和結(jié)構(gòu)相同的軸承，當其內(nèi)徑和內(nèi)徑都相同時，寬度方面