機(jī)械設(shè)計(jì)教案

1、機(jī)械設(shè)計(jì)教案第1章 緒 論學(xué)時(shí)分配：2教學(xué)內(nèi)容：1.1 機(jī)器機(jī)器的定義、作用、組成、機(jī)器的特征。1.2 機(jī)械零件、部件零件的定義、零件分類(lèi)、通用零件、專(zhuān)用零件；部件的定義機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、部件、零件之間的關(guān)系。1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)1.4 機(jī)械現(xiàn)化設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介1.5 機(jī)械設(shè)備的組成與其它傳動(dòng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介教學(xué)要點(diǎn)：機(jī)械設(shè)計(jì)是門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，討論一般通用零件設(shè)計(jì)有關(guān)設(shè)計(jì)的理論與方法。1、設(shè)計(jì)就是把人們想要的“某種東西”具體制造出來(lái)的創(chuàng)造性思考，做出決定。它由性能、材料、和制造這三大要素組成。2、設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容包括工作原理的選擇、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)、零部件工作能力設(shè)計(jì)四部分，處理設(shè)計(jì)中出現(xiàn)矛盾的原則是：抓住

2、和正確解決主要矛盾；權(quán)衡輕重，恰如其分地處理次要矛盾。3、本課程的任務(wù)主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握通用零、部件的工作原理、特點(diǎn)、選用、常規(guī)設(shè)計(jì)理論與方法，一般規(guī)律，使同學(xué)們具有實(shí)際機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力；樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路，了解國(guó)家當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；掌握典型零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得試驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的新發(fā)展有所了解并具有分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。4、本課程的特點(diǎn)體現(xiàn)在：內(nèi)容除總論外，有一定的順序；內(nèi)容繁雜(關(guān)系多、門(mén)類(lèi)多、要求多、公式多、圖形多、表格多)。5、本課程的學(xué)習(xí)方法就注意它是一門(mén)從理論性課程過(guò)渡到結(jié)合工程實(shí)際設(shè)計(jì)性課程，

3、與其它課程如“材料力學(xué)”、“機(jī)械原理”的學(xué)習(xí)方法有根本的差別。6、目前常見(jiàn)或較易見(jiàn)到的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、分形設(shè)計(jì)、基于實(shí)例設(shè)計(jì)、網(wǎng)上設(shè)計(jì)等。本課程講的主要是機(jī)械零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法作一簡(jiǎn)單介紹，向?qū)W生提供參考書(shū)目，必要時(shí)可開(kāi)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法專(zhuān)題講座。6、一般的機(jī)械設(shè)備是由動(dòng)力裝置，傳動(dòng)裝置，工作執(zhí)行裝置和控制操縱裝置組成。傳動(dòng)裝置有機(jī)械傳動(dòng)，電力傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，氣壓傳動(dòng)和它們的組合等形式。本課程主要講機(jī)械傳動(dòng)。對(duì)電力、氣壓、液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用作一簡(jiǎn)單介紹。7、本課程

4、安排為：總學(xué)時(shí)70，其中課內(nèi)學(xué)時(shí)64，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)6，課程設(shè)計(jì)3周。第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)總論學(xué)時(shí)分配：4教學(xué)內(nèi)容：2.1 機(jī)器總體設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序，對(duì)機(jī)器的主要要求。2.2 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概述機(jī)械零件的主要失效形式，機(jī)械零件應(yīng)滿足的基本要求，機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。2.3 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法理論設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，模型設(shè)計(jì)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。2.4 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟2.5 機(jī)械零件材料的選用原則2.6 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)要點(diǎn)：1、機(jī)械設(shè)計(jì)一般程序分為四個(gè)階段，參照表2-1說(shuō)明各階段的主要工作及階段性目標(biāo)。在課程設(shè)計(jì)時(shí)，要重復(fù)講設(shè)計(jì)的一般程序，強(qiáng)調(diào)機(jī)械設(shè)計(jì)工作程序的重要性。2、機(jī)械零件的

5、主要失效形式有四個(gè)方面。整體斷裂、過(guò)大的殘余變形、零件的表面破壞以及破壞正常工作條件引起的失效等。機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要有：強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則等。強(qiáng)調(diào)整體斷裂具有突發(fā)性，損失最大。強(qiáng)度準(zhǔn)則是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的最基本準(zhǔn)則。各種零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)是本課程的重點(diǎn)。結(jié)合工程失效的實(shí)例，說(shuō)明強(qiáng)度設(shè)計(jì)的重要性。3、說(shuō)明理論設(shè)計(jì)的概念以及理論設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)地位。盡管理論設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果常被結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所修正，但理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)地位是不可動(dòng)搖的，是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，理論設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果，要通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體化，轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)圖紙，才能成為設(shè)計(jì)的結(jié)果。設(shè)計(jì)方法有多樣

6、性，對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法要有一定了解。4、要說(shuō)明設(shè)計(jì)計(jì)算在機(jī)械設(shè)計(jì)中是非常重要的，但是沒(méi)有那一臺(tái)機(jī)器是完全計(jì)算出來(lái)的，很多時(shí)候計(jì)算結(jié)果要被結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改變。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)合工程實(shí)際的過(guò)程，要特別注意。5、在機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟中，要特別強(qiáng)調(diào)以下設(shè)計(jì)思路：確定載荷 分析失效形式 確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 計(jì)算基本尺寸 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 零件工作圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。6、機(jī)械零件的材料選擇的基本原則是滿走需要，此外再考慮其它因素。7、機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)結(jié)合工程實(shí)際的問(wèn)題，要結(jié)工程實(shí)際，說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)化的重要性和重要意義。第3章 機(jī)械零件的強(qiáng)度學(xué)時(shí)分配：4教學(xué)內(nèi)容：3.1 疲勞極限線圖3.2 單向變應(yīng)力時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算方法3.

7、3 疲勞損傷累積概說(shuō)（Miner法則）3.4 雙向變應(yīng)力時(shí)強(qiáng)度校核方法3.5 機(jī)械零件接觸強(qiáng)度教學(xué)要點(diǎn)：1、載荷的分類(lèi)為：靜載荷、變載荷；應(yīng)力種類(lèi)分：靜應(yīng)力和變應(yīng)力兩種，變應(yīng)力又分穩(wěn)定變應(yīng)力和不穩(wěn)定變應(yīng)力，穩(wěn)定變應(yīng)力基本參數(shù)包括最大應(yīng)力、最小應(yīng)力，平均應(yīng)力，應(yīng)力幅、最小應(yīng)力、平均應(yīng)力應(yīng)力幅、應(yīng)力循環(huán)特性。根據(jù)學(xué)生材料力學(xué)基礎(chǔ)，列舉一些工程實(shí)例，作應(yīng)力循環(huán)分析。2、靜應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算。靜應(yīng)力時(shí)零件的主要失效形式：塑性變形、斷裂。單向應(yīng)力下的塑性零件強(qiáng)度條件為靜應(yīng)力不大于材料的屈服極限或計(jì)算安全系數(shù)不大于許用安全系數(shù)；復(fù)合應(yīng)力時(shí)的塑性材料零件按第三或第四強(qiáng)度理論對(duì)彎扭復(fù)合應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；

8、脆性材料與低塑性材料，脆性材料極限應(yīng)力：（強(qiáng)度極限），塑性材料極限應(yīng)力：（屈服極限）復(fù)合應(yīng)力下工作的零件按第一強(qiáng)度條件。 3、變應(yīng)力作用下機(jī)械零件的失效形式：疲勞（破壞）（斷裂），機(jī)理是損傷的累積，影響因素較多，不僅與應(yīng)力的大小有關(guān)，還與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，應(yīng)力幅有關(guān)。4、N曲線，壽命系數(shù)的概念。材料的疲勞曲線和極限應(yīng)力圖。材料的疲勞極限為循環(huán)變應(yīng)力下應(yīng)力循環(huán)N次后材料不發(fā)生疲勞破壞時(shí)的最大應(yīng)力。疲勞壽命（N）材料疲勞失效前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N稱(chēng)為疲勞壽命。疲勞曲線表示r一定時(shí)，材料的疲勞極限與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N之間關(guān)系；材料的疲勞極限應(yīng)力圖表示同一種材料在不同的r下的疲勞極限圖，簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖可簡(jiǎn)

9、化計(jì)算（曲線不好求，而直線好求），可根據(jù)材料和三個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)而做出。5、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算的基本理論，零件的極限應(yīng)力線圖，綜合影響系數(shù)表示了材料極限應(yīng)力幅與零件極限應(yīng)力幅的比值；零件的極限應(yīng)力圖在材料的極限應(yīng)力圖上幾個(gè)特殊點(diǎn)以坐標(biāo)計(jì)入影響，得到零件極限應(yīng)力線圖上的幾個(gè)特殊點(diǎn)后即得零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。重點(diǎn)講單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)，在不同的應(yīng)力狀態(tài)下，零件的極限應(yīng)力和安全系數(shù)的計(jì)算。對(duì)單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算，介紹Miner法則。對(duì)雙向穩(wěn)定變應(yīng)力作用時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算，作簡(jiǎn)要介紹，提醒學(xué)生，在課程設(shè)計(jì)中進(jìn)行軸的安全系數(shù)詳細(xì)校核時(shí)要用到這部分內(nèi)容，對(duì)照例題能設(shè)計(jì)即可。 6、影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要

10、因素，主要有實(shí)際機(jī)械零件與標(biāo)準(zhǔn)試件之間在絕對(duì)尺寸、表面狀態(tài)、應(yīng)力集中、環(huán)境介質(zhì)等方面往往有差異，使零件的疲勞極限不同于材料的疲勞極限，其中尤以應(yīng)力集中、零件尺寸和表面狀態(tài)三項(xiàng)因素對(duì)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度影響最大，說(shuō)明式3-12中幾個(gè)系數(shù)的物理意義。 7、對(duì)機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度作一簡(jiǎn)要介紹，引用實(shí)例介紹低應(yīng)力脆斷概念。8、機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度。高副零件工作時(shí)，理論上是點(diǎn)接觸或線接觸實(shí)際上由于接觸部分的局部彈性變形而形成面接觸由于接觸面積很小，使表層產(chǎn)生的局部應(yīng)力卻很大。該應(yīng)力稱(chēng)為接觸應(yīng)力。計(jì)算依據(jù)：彈性力學(xué)的赫茲（Hertz）公式，在齒輪強(qiáng)度計(jì)算中直接使用。第4章 磨擦、磨損及潤(rùn)滑學(xué)時(shí)分配：2教學(xué)內(nèi)容

11、：4.1 摩擦、磨損的分類(lèi)與機(jī)理4.2 潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法4.3 流體動(dòng)壓油膜和靜壓油膜的形成原理4.4 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑原理教學(xué)要點(diǎn)：了解摩擦學(xué)所包含的主要內(nèi)容，研究對(duì)象及發(fā)展摩擦學(xué)的重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。了解磨損的一般規(guī)律及各種磨損的機(jī)理和物理特征，了解潤(rùn)滑的作用及潤(rùn)滑劑的主要質(zhì)量指標(biāo)。重點(diǎn)理解流體動(dòng)潤(rùn)滑的基本概念及楔效應(yīng)承載原理。1、摩擦兩接觸的物體在接觸表面間相對(duì)滑動(dòng)或有一趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生阻礙其發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的切向阻力。磨損由于摩擦引起的摩擦能耗和導(dǎo)致表面材料的不斷損耗或轉(zhuǎn)移。潤(rùn)滑減少摩擦、降低磨損的一種有效手段。摩擦學(xué)（Tribology）包含力學(xué)、流變學(xué)、表面物理、表面化學(xué)及材料學(xué)、工程熱物理學(xué)等學(xué)科，

12、是一門(mén)邊緣和交叉學(xué)科。本節(jié)只討論金屬摩擦副的滑動(dòng)摩擦，根據(jù)摩擦面間存在潤(rùn)滑劑的狀況，滑動(dòng)摩擦分干摩擦、邊界摩擦（邊界潤(rùn)滑）、流體摩擦（流體潤(rùn)滑、混合摩擦（混合潤(rùn)滑）。2、磨損是摩擦的直接結(jié)果，使材料損耗，工作精度，可靠性，一般是有害的，但工程上也有利用磨損作用的場(chǎng)合。典型的磨損過(guò)程包括磨合磨損過(guò)程、穩(wěn)定磨損階段、急劇磨損階段，實(shí)際機(jī)械零件在使用過(guò)程中，這三個(gè)過(guò)程無(wú)明顯界限。磨損的類(lèi)型分為：粘著磨損、磨粒磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損等。3、潤(rùn)滑劑的作用：除了降低摩擦，減小磨損外，還起到冷卻、降溫，減緩銹蝕，緩沖吸振、清污和密封等作用。潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)包括：粘度、油性、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)、

13、極壓性能、氧化穩(wěn)定性。潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)包括：針入度、滴點(diǎn)、安全性。、固體潤(rùn)滑劑用固體粉末代替潤(rùn)滑油膜。潤(rùn)滑劑的添加是為改善潤(rùn)滑劑的性能而加進(jìn)潤(rùn)滑劑中的某些物質(zhì)，常用的有：極壓添加劑、油性添加劑。4、粘性定律與潤(rùn)滑油的粘度。粘度流體抵抗變形的能力。粘性定律：流體（有一定粘度）在兩個(gè)平行板之間（不可壓縮），施力F于A板使之以速度v移動(dòng)，另一極B靜止不動(dòng)，兩板間潤(rùn)滑油作層流運(yùn)動(dòng)，y處油層流動(dòng)速度為，流動(dòng)時(shí)各油層間存在切應(yīng)力，與該處的速度梯度成正比，牛頓流體粘性定律。粘度常用單位有：動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度v、條件粘度（相對(duì)粘度）恩氏粘度Et。影響潤(rùn)滑油粘度的主要因素是溫度和壓力。5、流體潤(rùn)滑簡(jiǎn)介。兩個(gè)

14、作相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的摩擦表面，借助于相對(duì)速度而產(chǎn)生的粘性流體膜而完全隔開(kāi)，而由流體膜產(chǎn)生的壓力來(lái)平衡外載荷，稱(chēng)為流體動(dòng)力潤(rùn)滑。彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑考慮彈性變形和壓力兩個(gè)因素對(duì)粘度影響的流體動(dòng)力潤(rùn)滑。流體靜力潤(rùn)滑是利用外部供油（氣）裝置，將一定壓力的流體送入兩摩擦表面之間以建立壓力油膜的潤(rùn)滑。第5章 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng)學(xué)時(shí)分配：6教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：5.1 螺紋5.2 螺紋聯(lián)接的類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件5.3 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松5.4 螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)的強(qiáng)度計(jì)算5.5 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)5.6 螺紋聯(lián)接件的材料與許用應(yīng)力5.7 提高螺紋聯(lián)強(qiáng)度的措施5.8 螺旋傳動(dòng)教學(xué)要點(diǎn)：了解螺紋聯(lián)接的基本知識(shí)，掌握螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)

15、計(jì)原理及強(qiáng)度計(jì)算的理論和方法。掌握螺旋傳動(dòng)性能對(duì)螺紋選型的要求及主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。1、聯(lián)接分兩種形式：靜聯(lián)接被聯(lián)接件間不充許產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自身分不可折聯(lián)接和可折聯(lián)接：動(dòng)聯(lián)接被聯(lián)接零件間可產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)各種運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接。2、螺紋的形成：把一銳角為的直角三角形繞到一直徑為d的圓柱體上，繞時(shí)底邊與圓柱底邊重合，則斜邊就在圓柱體上形成一條空間螺旋線。3、螺紋的類(lèi)型：按結(jié)構(gòu)分內(nèi)螺紋，外螺紋；按所起作用分，螺紋又分為：聯(lián)接螺紋，傳動(dòng)螺紋；按螺距（以每英寸牙數(shù)來(lái)表示）分米制螺紋，英制螺紋；按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)螺紋和非標(biāo)準(zhǔn)螺紋；按母體的形狀分圓柱螺紋，圓錐螺紋；按螺紋的旋向分左旋和右旋；按螺紋的牙型分三角形、矩

16、形、梯形、鋸齒形、其他特殊形狀；按螺旋線的數(shù)目分單線、雙線、多線等。4、螺紋的主要參數(shù)有：外徑d（大徑）（D）、內(nèi)徑（小徑）d1(D1)、中徑d20.5(d+d1)、螺距P、導(dǎo)程（S）、線數(shù)n、螺旋升角、牙型角、牙型斜角。5、常用螺紋的種類(lèi)、特點(diǎn)與應(yīng)用，比較具體見(jiàn)表4-1。6、螺紋聯(lián)接的類(lèi)型及螺紋聯(lián)接件。螺紋聯(lián)接主要類(lèi)型有四種即：螺栓聯(lián)接(普通螺栓聯(lián)接、鉸制孔用螺栓聯(lián)接)、雙頭螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。特殊聯(lián)接：地腳螺栓聯(lián)、吊環(huán)螺釘聯(lián)接。螺紋聯(lián)接件螺栓聯(lián)接（圖4-9）。7、螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松。預(yù)緊目的：保持聯(lián)接正常工作。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求，防漏氣，預(yù)緊力要大些。靠摩擦力工作

17、時(shí)，也要加大預(yù)緊力。控制預(yù)緊力與不控制預(yù)緊力的概念和應(yīng)用場(chǎng)合。預(yù)緊力一般靠Q測(cè)力矩板手來(lái)控制。螺紋聯(lián)接松動(dòng)，螺紋聯(lián)接就會(huì)失效，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成重大事故。防松的根本問(wèn)題是防止螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。常用防松辦法及措施有摩擦防松、機(jī)械防松、永久防松、化學(xué)防松等。8、螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算是本章重點(diǎn)。（1）松螺栓強(qiáng)度計(jì)算。（2）僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接，是螺栓強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)，式5-14是基本式，一定要熟記，式中的1.3系數(shù)要特別提醒學(xué)生注意。以后的各種受力情況下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，實(shí)際上就是求出螺栓所受最大拉力的過(guò)程，將最大拉力代替式中的F0即可進(jìn)行要求的計(jì)算。（3）承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接，重點(diǎn)是受力變形圖。

18、承受工作載荷的緊螺栓聯(lián)接中，螺栓實(shí)際承受的最大拉力F2不等于預(yù)緊力F0與工作載荷F的和，即：F2F0+F，而是殘余預(yù)緊力F1與工作載荷F的和，即：F2=F1+F。螺栓相對(duì)剛度的概念。（4）承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接，按擠壓和剪切強(qiáng)度計(jì)算。（5）螺栓組聯(lián)接設(shè)計(jì)是本章的難點(diǎn)。設(shè)計(jì)計(jì)算的關(guān)鍵是找出受力最大的螺栓進(jìn)行計(jì)算。螺栓組計(jì)算中的幾個(gè)強(qiáng)度條件：最大拉應(yīng)力條件、防滑條件、接合面擠壓強(qiáng)度條件。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，針對(duì)不同的失效形式，分別是計(jì)算出螺栓所受的應(yīng)力大小，按受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。（6）螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是注意三問(wèn)題，一是螺栓受力要小且均勻，二是布置要合理，三是不產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。9、螺栓材料與許用應(yīng)

19、力計(jì)算。對(duì)照課本P289自學(xué)。 10、提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施。改善螺紋牙間載荷分布不均狀況、減小應(yīng)力集中的影響、降低螺栓應(yīng)力幅、減小應(yīng)力集中的影響、（工藝方法）采用合理的制造工藝12、螺旋傳動(dòng)。傳動(dòng)形式有螺桿轉(zhuǎn)螺母移、螺桿又轉(zhuǎn)又移（螺平固定）、螺母轉(zhuǎn)螺桿移、螺母又轉(zhuǎn)又移（螺桿固定）。傳動(dòng)類(lèi)型按用途分三類(lèi)：傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋、調(diào)整螺旋；按摩擦副的性質(zhì)分：滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)、靜壓螺旋?；瑒?dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算：結(jié)構(gòu)：支承結(jié)構(gòu)螺桿長(zhǎng)徑比小時(shí)，直接用螺母支承；螺桿長(zhǎng)徑比大時(shí)，且水平布置，在兩端與中間附加支承。螺母結(jié)構(gòu)有整體式、部分式、組合式。常用材料要求強(qiáng)度耐磨性，配對(duì)后f小，加工性好，螺桿硬度高于螺母

20、。耐磨性計(jì)算（設(shè)計(jì)）主要限制螺紋工作面上比壓P要求小于材料的許用比壓。自鎖性驗(yàn)算對(duì)有自鎖性要求的螺旋副。螺桿的強(qiáng)度計(jì)算按彎扭（壓扭，拉扭）復(fù)合強(qiáng)度條件計(jì)算第四強(qiáng)度理論。螺母螺紋牙強(qiáng)度是由于一般螺母材料強(qiáng)度低于螺桿(如螺母材料與螺桿相同，則應(yīng)驗(yàn)算螺桿)。穩(wěn)定性計(jì)算當(dāng)螺桿較細(xì)長(zhǎng)且受較大軸向壓力時(shí)，可能會(huì)雙向彎曲而失效（穩(wěn)定性），螺桿相當(dāng)于后桿，螺桿所承受的軸向壓力Q小于其臨界壓力Qca。傳動(dòng)效率計(jì)算。精度選擇主要是螺桿，高精度級(jí)5.6、精密級(jí) 7、一般級(jí)8、低精度級(jí)9。第6章 鍵與花鍵聯(lián)接學(xué)時(shí)分配：2教學(xué)內(nèi)容：6.1 鍵聯(lián)接6.2 花鍵聯(lián)接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用6.3 無(wú)鍵聯(lián)接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用6.4

21、 銷(xiāo)聯(lián)接的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用 教學(xué)要點(diǎn)：了解鍵聯(lián)接的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用，掌握普通平鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核方法。了解花鍵、無(wú)鍵及銷(xiāo)聯(lián)接的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。1、鍵聯(lián)接。鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件與擺動(dòng)零件，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成扭矩。鍵聯(lián)接的主要類(lèi)型有：平鍵聯(lián)接(按用途。平鍵分為：普通平鍵A、B、C，薄型平鍵A、B、C，導(dǎo)向平鍵、滑鍵)，半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接(普通楔鍵A、B、C，勾頭楔鍵)，切向鍵聯(lián)接四種。2、鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核。失效形式：壓潰（鍵、軸、轂中較弱者靜聯(lián)接），磨損（動(dòng)聯(lián)接）鍵的剪斷（較少）。主要介紹平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核(普通平鍵：擠壓強(qiáng)度條件和剪切強(qiáng)度條件)，

22、半圓鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核(同平鍵)。3、花鍵聯(lián)接是由多個(gè)鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成，花鍵齒側(cè)面為工作面適用于動(dòng)、靜聯(lián)接。按齒形分：矩形花鍵（分輕、中、重、補(bǔ)充系列，定心方式有外徑定心、側(cè)面定心、內(nèi)徑定心）、漸開(kāi)線花鍵(齒廓為漸開(kāi)線，定心方式有齒形定心、圓柱面定心、外徑定心)、三角形花鍵（內(nèi)花鍵齒為三角形，加工方便，定心方式：齒側(cè)定心）。4、花鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)：選花鍵類(lèi)型按軸徑D定花鍵尺寸（矩形：ZDdb）驗(yàn)算聯(lián)接強(qiáng)度。失效形式：鍵齒的壓潰（靜聯(lián)接）；磨損（動(dòng)聯(lián)接）；齒根剪斷，故一般進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性驗(yàn)算。5、無(wú)鍵聯(lián)接：用非圓剖面的軸與轂孔構(gòu)成的聯(lián)接稱(chēng)成型聯(lián)接。包括：型面聯(lián)接、脹緊聯(lián)

23、接。6、銷(xiāo)聯(lián)接：主要用于零件間位置定位，傳遞不大的載荷（均有標(biāo)準(zhǔn)），安全保護(hù)裝置中作剪斷元件。按用途分為定位銷(xiāo)、聯(lián)接銷(xiāo)、安全銷(xiāo)；按形狀分圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)（1：50錐度）、特殊型式銷(xiāo)帶螺紋錐銷(xiāo)、異尾錐銷(xiāo)、彈性銷(xiāo)、開(kāi)口銷(xiāo)、槽銷(xiāo)和開(kāi)口銷(xiāo)等多種形式。材料：常用35、45（也用A3）。選擇時(shí)按聯(lián)接和定位零件（軸、厚度）及傳遞載荷而定，查手冊(cè)，憑經(jīng)驗(yàn)定位銷(xiāo)售經(jīng)驗(yàn)定尺寸，不進(jìn)行強(qiáng)度校核。安全銷(xiāo)直徑接過(guò)載時(shí)被剪斷的條件確定。7、過(guò)盈聯(lián)接：利用兩個(gè)被聯(lián)接件本身的過(guò)盈配合來(lái)實(shí)現(xiàn)：包容件，被包容件。利用包容件與被包容件的徑向變形使配合面間產(chǎn)生很大壓力，從而靠摩擦力來(lái)傳遞載荷。裝配方法有壓入法、溫差法。第7章 鉚接、焊

24、接與膠接學(xué)時(shí)分配：2教學(xué)內(nèi)容：7.1 鉚接的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場(chǎng)合7.2 焊接的基本類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場(chǎng)合7.3 膠接的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)合及設(shè)計(jì)要點(diǎn)7.4 過(guò)盈聯(lián)接的類(lèi)型及應(yīng)用教學(xué)要點(diǎn)：1、鉚接是利用鉚釘把兩個(gè)以上的被鉚件聯(lián)接在一起的不可拆聯(lián)接。鉚釘和被鉚件鉚合部分一起構(gòu)成鉚縫（強(qiáng)固鉚縫、強(qiáng)密鉚縫、緊密鉚縫）。鉚縫的受力及破壞形式包括：鉚釘被剪斷、板邊被剪壞、釘孔接觸面被壓壞、板沿釘孔被拉斷、板邊被撕裂，注意設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)。2、焊接是利用局部加熱的方法將被聯(lián)接件聯(lián)接成為一個(gè)整體的一種不可拆聯(lián)接。焊接可以分為兩大類(lèi)：壓力焊、熔融焊。焊接件常用材料焊接的金屬結(jié)構(gòu)常用材料及Q215、Q235、Q255；

25、焊接的零件則常用Q275、1550號(hào)碳鋼，以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金鋼。設(shè)計(jì)中注意焊接件的工藝及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。3、膠接是利用膠粘劑在一定條件下把預(yù)制的元件聯(lián)接在一起，并具有一定的聯(lián)接強(qiáng)度的不可拆聯(lián)接。設(shè)計(jì)膠接接頭時(shí)應(yīng)注意：（1）盡可能使膠層受剪或受壓；（2）盡可能使膠層應(yīng)力分布均勻；（3）膠層厚度為0.10.2mm時(shí)，膠層強(qiáng)度最高；（4）膠接面積宜取大些以利于金屬?gòu)?qiáng)度的充分利用。4、膠接劑的品種很多，基本組合成分為：環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰胺環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂、聚酰亞胺等。5、膠接與鉚接、焊接的比較，了解它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。第8章 帶傳動(dòng)學(xué)時(shí)分配：6教學(xué)內(nèi)容

26、：8.1 概述8.2 帶傳動(dòng)工作情況分析8.3 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算8.4 V帶帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5 V帶傳動(dòng)的張緊裝置8.6 其它帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 教學(xué)要點(diǎn)：了解各類(lèi)機(jī)械傳動(dòng)性能特點(diǎn)及常用參數(shù)范圍，掌握根據(jù)使用要求選擇機(jī)械傳動(dòng)類(lèi)型的原則。掌握帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)方法和步驟；掌握帶傳動(dòng)受力分析和運(yùn)動(dòng)分析方法和帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則和方法。1、傳動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)能量傳遞機(jī)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的裝置，有能量的分配與傳遞；運(yùn)動(dòng)形式的改變；運(yùn)動(dòng)速度的改變。傳動(dòng)類(lèi)型的選擇的主要指標(biāo)：高；外廓尺寸小、質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)性能良好及符合生產(chǎn)條件等；主要考慮因素：P的大小，高低；V的大??；i的大小；外廓尺寸；傳動(dòng)質(zhì)量、成本的要求。2、帶傳動(dòng)原理

27、以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。適用于中心距較大的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力，普通V帶適用帶速525m/S，帶傳動(dòng)一般適于高速級(jí)。3、帶傳動(dòng)的主要類(lèi)型有、平型帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)(三角帶傳動(dòng))、多楔帶、同步帶傳動(dòng)。4、V帶的類(lèi)型：普通V帶、窄V帶、組合V帶、齒形V帶、大楔角V帶、寬V帶等，主要有簾布芯、繩芯結(jié)構(gòu)兩種。帶彎曲時(shí)既不伸長(zhǎng)又不縮短的層中性層又稱(chēng)節(jié)面；帶節(jié)面寬度bp；基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度對(duì)稱(chēng)公稱(chēng)長(zhǎng)度Ld。V型帶標(biāo)準(zhǔn)，三角膠帶規(guī)格、尺寸、使用等要求已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5、帶傳動(dòng)的工作情況分析：工作前（預(yù)緊）兩邊初拉力F0=F0；工作時(shí)（

28、傳遞扭矩T）兩邊拉力變化：緊力F1，松邊F0F2。Fe= F1- F2是有效圓周力。最大有效園周力分析：歐拉公式，書(shū)中式8-7。由歐拉公式分析影響帶傳動(dòng)最大有效圓周拉力的因素：F0、f和。6、帶的應(yīng)力分析：，帶的工作應(yīng)力為變應(yīng)力，由帶拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力s1、離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力sc和帶在帶輪上環(huán)繞而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力sb三部分組成。為避免s1過(guò)大，應(yīng)限制最小帶速；為避免sc過(guò)大，應(yīng)限制最大帶速，所以帶傳動(dòng)的速度一般為525525m/S；為避免sb1過(guò)大，應(yīng)限制小帶輪的最小計(jì)算直徑，最小帶輪直徑按表8-3選用。7、帶傳動(dòng)的失效形式是打滑和帶的疲勞損壞，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證帶傳動(dòng)不打滑的條件下，使帶具有足夠的

29、疲勞強(qiáng)度和壽命。8、帶傳動(dòng)的打滑和彈性滑動(dòng)是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是可以避免的，彈性滑動(dòng)是不可避免的。彈性滑動(dòng)造成從動(dòng)輪圓周速度降低，降低率用滑動(dòng)率表示。帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。9普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容是確定V帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)、中心距、帶輪直徑、材料、結(jié)構(gòu)以及對(duì)帶輪軸的壓力等。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意帶輪最小直徑、傳動(dòng)中心距、帶根數(shù)的選取和小帶輪包角與帶速的驗(yàn)算。11、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及內(nèi)容：已知：P，n1，n2或i傳動(dòng)布置要求（中心距a）工作條件要求： 帶：型號(hào)，把數(shù)，長(zhǎng)度 輪：Dmin，結(jié)構(gòu)，尺寸 中心距（a） 軸壓力Q等設(shè)計(jì)計(jì)算步驟與方法： (1)、確定計(jì)算功率：Pca=KAPKA工況系數(shù)，表8

30、-6(2)、選擇帶型號(hào)：根據(jù)Pca，n1查圖8-8，窄V帶查8-9(3)、定帶輪直徑（驗(yàn)算帶速V）(4)、求中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld，(5）、驗(yàn)算小輪包角，打滑首先產(chǎn)生在小輪上。(6）計(jì)算帶的根數(shù)Z(7）、確定帶的初拉力F0（單根帶）(8）、求帶作用于軸的壓軸力Q（9）、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。12、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求重量輕，結(jié)構(gòu)工藝性好，無(wú)過(guò)大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻，高速時(shí)要經(jīng)動(dòng)平衡，輪槽表面要經(jīng)過(guò)精細(xì)加工（表面粗糙度一般為1.6），以減輕帶的磨損。各輪槽尺寸與角度要有一定的精度，以使載荷分布較均勻。帶輪材料一般為鑄鐵、鑄鋼鋼板沖壓件、鑄鋁或塑料。通常分為實(shí)心式、膠板式、孔板式、輪輻式、沖壓式。1

31、3、為保證帶經(jīng)一段時(shí)間使用后，不會(huì)因帶的伸長(zhǎng)而產(chǎn)生松馳現(xiàn)象，必有張緊裝置。常用的有滑道式、擺架式、加張緊輪法。14、其它帶傳動(dòng)主要介紹一下同步齒形帶的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。第9章 鏈傳動(dòng)學(xué)時(shí)分配：6教學(xué)內(nèi)容：9.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用9.2 傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料9.4 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析9.5 鏈傳動(dòng)的受力分析9.6 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9.7 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑教學(xué)要點(diǎn)：掌握鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)方法和步驟；掌握鏈傳動(dòng)的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析方法；掌握鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則和方法。1、鏈傳動(dòng)以鏈條為中間撓性元件的嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。其磨損、接觸應(yīng)力沖擊均小，且易加工。由主、從動(dòng)鏈輪、鏈

32、條、封閉裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和張緊裝置等組成。適于兩軸相距較遠(yuǎn)，工作條件惡劣等中低速傳動(dòng)。瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定。2、鏈傳動(dòng)的主要類(lèi)型按工作特性分起重鏈、牽（線）引鏈、傳動(dòng)鏈；按傳動(dòng)鏈接形式分套筒滾子鏈(滾子、套筒、銷(xiāo)軸、外鏈板、內(nèi)鏈板)、齒形鏈(圓銷(xiāo)式、軸互式、滾柱式)。 3、滾子鏈鏈輪對(duì)齒形要求：保證鏈節(jié)平穩(wěn)進(jìn)入和退出嚙合、減少?lài)Ш蠒r(shí)沖擊和接觸應(yīng)力、鏈條節(jié)距因磨損而增長(zhǎng)后、應(yīng)仍能與鏈輪很好地嚙合、要便于加工。鏈輪端面齒形是三圓弧一直線；軸面齒形：兩側(cè)呈圓弧狀。鏈輪的結(jié)構(gòu)型式有同軸式、整體式、孔板式、組合式。鏈輪的材料要求：強(qiáng)度、耐磨、耐沖擊（在沖擊載荷時(shí)）。4、鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中存在多邊形效應(yīng)，作忽上忽下、

33、忽快忽慢的速度變化。造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性的波動(dòng)。6、鏈條張緊的目的：使松邊不致過(guò)松，以免影響鏈條的正常嚙合和產(chǎn)生振動(dòng)，跳齒和脫鏈。但張緊力比帶傳動(dòng)中要小得多。7、鏈傳動(dòng)的失效形式主要指各元件的疲勞破壞、鏈節(jié)磨損后伸長(zhǎng)、沖擊破壞、膠合、輪齒過(guò)度磨損、過(guò)載拉斷。8、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知：P，載荷性質(zhì)，工作條件，n1，n2 求Z1、Z2P，列數(shù)，a，潤(rùn)滑方式等。步驟：(1)、鏈的節(jié)距和排數(shù)(2)、鏈輪齒數(shù)Z1、Z2及i(3)、鏈節(jié)數(shù)與中心距LP，a(4)、小鏈輪孔徑dkmax（表9-4）(5)、軸上壓力Q（6）、鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9、鏈輪的材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要尺寸按表9-3計(jì)算，

34、圖紙標(biāo)注按圖9-7，一般不畫(huà)出齒形。10、鏈傳動(dòng)潤(rùn)滑有利于緩沖、減小摩擦、降低磨損，潤(rùn)滑良好否對(duì)承載能力與壽命大有影響。封閉護(hù)罩目的、安全、環(huán)境清潔、防塵、減小噪音和潤(rùn)滑需要等。第10章 齒輪傳動(dòng)學(xué)時(shí)分配：12教學(xué)內(nèi)容：10.1 10.1 概述10.2 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則10.3 齒輪的材料及其選擇原則10.4 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷10.5 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算10.6 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇10.7 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算10.8 標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算10.9 變位齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算概述10.10 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.11齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 教學(xué)要點(diǎn)：

35、了解齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)、分類(lèi)、掌握齒輪傳動(dòng)的主要失效形式，了解常用齒輪材料及熱處理方法，掌握齒輪材料的計(jì)算載荷，掌握直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算方法及主要參數(shù)的選擇方法，掌握斜齒圓柱齒輪和圓錐齒輪受力分析和強(qiáng)度計(jì)算方法，了解變位齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算的特點(diǎn)。1、齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)傳動(dòng)，其中最常用的是漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型按傳動(dòng)軸相對(duì)位置分平行軸齒輪傳動(dòng)（圓柱齒輪傳動(dòng)）：（外）直齒輪、斜齒輪、內(nèi)齒輪、齒輪齒條、人字齒輪，相交軸齒輪傳動(dòng)：錐齒輪傳動(dòng)直齒、斜齒、曲齒，交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)：交錯(cuò)軸斜齒輪（螺旋齒輪）、準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)、（蝸桿、蝸輪傳動(dòng)）；按工作條件分開(kāi)式、半開(kāi)式；按齒形分、漸開(kāi)線、

36、擺線、圓弧。2、齒輪傳動(dòng)的失效形式分兩類(lèi)：輪齒折斷(疲勞折斷、過(guò)載折斷)；齒面損壞(點(diǎn)蝕、摩損和膠合、塑性變形)。重點(diǎn)講述輪齒斷裂和齒面疲勞點(diǎn)蝕產(chǎn)生的機(jī)理。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)；開(kāi)式齒輪傳動(dòng)只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)，并通過(guò)適當(dāng)增大模數(shù)m考慮磨損的影響。3、選擇齒輪材料總體上要考慮防止產(chǎn)生齒面失效和輪齒折斷，基本要求：齒面要硬，齒芯要韌。常用的齒輪材料鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵、非金屬材料（ABS、尼龍、取勝酰銨）、夾布膠木。配對(duì)齒輪的硬度配合：（1）軟齒面對(duì)軟齒面；（2）軟齒面對(duì)硬齒面；（3）硬

37、齒面對(duì)硬齒面。4、齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷的概念，計(jì)算載荷系數(shù)K包括：工作情況系數(shù)KA、動(dòng)載荷系數(shù)KV、齒間載荷分配系數(shù)K、齒向載荷分布系數(shù)K。理解其意義。5、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：設(shè)計(jì)式10-5，校核式10-5a；齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：設(shè)計(jì)式10-9a，校核式10-8a。式中各系數(shù)的意義和單位要掌握；彎曲疲勞許用應(yīng)力與接觸疲勞許用應(yīng)力的選取原則：接觸許用應(yīng)力取兩齒輪中的較小值，彎曲疲勞許用應(yīng)力按中的較小值代入設(shè)計(jì)公式計(jì)算。其基本原則是以設(shè)算出的尺寸大的為設(shè)計(jì)值，這樣偏安全。6、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算與直齒輪強(qiáng)度計(jì)算的主要區(qū)別在于有螺旋角，抓住特點(diǎn)，在力分析與強(qiáng)度計(jì)

38、算中，要考慮有螺旋角的影響。斜齒輪傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生軸向力，軸向力的大小按10-14式中的公式進(jìn)行計(jì)算，力的方向可用右（左）手定則判斷，特別注意，手只能握主動(dòng)件。7、對(duì)錐齒輪和變位齒輪的強(qiáng)度計(jì)算只做一般介紹。8、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括齒輪的齒圓結(jié)構(gòu)，輪轂與軸的聯(lián)結(jié)方式和輪輻的形狀等，齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)齒輪的尺寸大小，毛坯類(lèi)型、材料、加工方法、使用要求和工藝性來(lái)確定。9、齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑目的是減少?lài)Ш淆X面間的滑動(dòng)摩擦，減輕磨損，提高效率、緩沖、防銹、散熱。潤(rùn)滑劑：油高速；脂低速，當(dāng)V12m/s時(shí)采用噴油潤(rùn)滑。第11章 蝸桿傳動(dòng)學(xué)時(shí)分配：4教學(xué)內(nèi)容：11.1 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型11.2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及

39、幾何尺寸計(jì)算11.3 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算11.4 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑及熱平衡計(jì)算11.5 圓柱蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)要點(diǎn)：了解蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)、類(lèi)型及主要參數(shù)，了解滑動(dòng)速度、效率；掌握蝸輪強(qiáng)度計(jì)算方法及蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算方法1、蝸桿傳動(dòng)用于實(shí)現(xiàn)空間交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)傳遞，一般交錯(cuò)角90。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)平穩(wěn)、易自鎖。缺點(diǎn)是摩擦磨損大、發(fā)熱量大，效率低，適用于功率不大的傳動(dòng)。2、蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型分圓柱蝸桿傳動(dòng)（普通圓柱蝸桿、阿基米德蝸桿ZA、法向直廓蝸桿AN、漸開(kāi)線蝸桿ZI、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿ZK、圓弧圓柱蝸桿ZC），環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，還有一次包絡(luò)和二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳，錐蝸

40、桿傳動(dòng)。3、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)：主平面內(nèi)參數(shù)：蝸桿軸面；蝸輪端面。主要參數(shù)有模數(shù)、壓力角、蝸桿的分度圓直徑、直徑系數(shù)、蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)中心距a等。蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算：蝸輪喉圓直徑da2、蝸輪頂圓直徑de2，蝸輪齒寬B，蝸輪齒寬角，蝸桿齒寬b1等。4、蝸桿傳動(dòng)失效形式為點(diǎn)蝕，齒根折斷，齒面膠合和磨損。開(kāi)式傳動(dòng)主要失效是齒面磨損和輪齒折斷，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)；閉式傳動(dòng)主要失效是膠合和點(diǎn)蝕，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，另計(jì)算熱平衡和蝸桿剛度。6、常用材料要求：足夠的強(qiáng)度、良好的減摩、耐磨性、良好的抗膠合性。7、蝸桿傳動(dòng)的受力分析：法向力Fn可分解為三個(gè)相互

41、垂直的分力Ft、,Fr和軸向力Fa。力的方向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判別為：Ft“主反從同”， Fr指向軸線，F(xiàn)a1蝸桿左（右）手螺旋定則。8、蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，由赫茲公式（Hertz）按主平面內(nèi)斜齒輪與齒條嚙合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，設(shè)計(jì)公式11-12；在閉式傳動(dòng)中彎曲強(qiáng)度按式11-13進(jìn)行校核計(jì)算，按式11-14進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。蝸桿的剛度計(jì)算的目的在于防止彈性變形過(guò)大而造成蝸桿蝸輪不能正確嚙合，加劇齒面磨損。9、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)精度等級(jí)由高到低分112； 6級(jí)中等精度機(jī)床分度機(jī)構(gòu)，7級(jí)適于一般精度要求的動(dòng)力傳動(dòng)，8級(jí)短時(shí)工作低速傳動(dòng)，9級(jí)低速、低精度，簡(jiǎn)易機(jī)構(gòu)中。10、蝸桿傳動(dòng)

42、的效率功率損耗分三個(gè)部分：由嚙合摩擦損耗所決定的效率、軸承的效率、蝸桿或蝸輪攪油引起的效率。11、蝸桿傳動(dòng)潤(rùn)滑的目的在于提高傳動(dòng)效率、降低溫升、防止磨損和膠合。蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量要等到于同時(shí)間內(nèi)的散熱量。提高散熱能力的措施有：加散熱片以增大散熱面積、蝸桿軸端加風(fēng)扇，用強(qiáng)制風(fēng)冷卻、在傳動(dòng)箱內(nèi)安裝循環(huán)冷卻管路。12、普通圓柱蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：蝸桿一般與軸成一體；蝸輪結(jié)構(gòu)一般有齒圈式、螺栓聯(lián)接式、整體澆鑄式、拼鑄式，主要目的是減少有色金屬消耗，同時(shí)可增強(qiáng)輪體的強(qiáng)度。第12章 滑動(dòng)軸承學(xué)時(shí)分配：4教學(xué)內(nèi)容：12.1 概述12.2 徑向滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)型式12.3 滑動(dòng)軸承

43、的失效形式及常駐機(jī)構(gòu)用材料12.4 軸瓦結(jié)構(gòu)12.5 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用12.6 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12.7 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算12.8 其它型式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介重點(diǎn)：軸瓦材料及其應(yīng)用，軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)方法。難點(diǎn)：液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的基本方程式，液體摩擦動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)及主要參數(shù)的選擇。教學(xué)要點(diǎn)：了解滑動(dòng)軸承特點(diǎn)、分類(lèi)和主要結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)軸承的材料、潤(rùn)滑方式，了解非流體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算方法。了解流體動(dòng)壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承計(jì)算，主要參數(shù)選擇，了解其它型式滑動(dòng)軸承。1、滑動(dòng)軸承類(lèi)型按承載分向心軸承（受Fr）；推力軸承（受Fa）；按潤(rùn)滑狀態(tài)分流體潤(rùn)滑軸承；非流體潤(rùn)滑軸承；無(wú)潤(rùn)滑軸承。

44、（不加潤(rùn)滑劑）。應(yīng)用于n特高或特低、對(duì)回轉(zhuǎn)精度要求特別高的軸、承受特大載荷、沖擊、振動(dòng)較大時(shí)；、特殊工作條件下的軸承、徑向尺寸受限制或軸承要做成剖分式的結(jié)構(gòu)。2、徑向滑動(dòng)軸承的主要類(lèi)型分整體式徑向滑動(dòng)軸承、剖分式徑向滑動(dòng)軸承、自動(dòng)調(diào)心式、調(diào)隙式徑向滑動(dòng)軸承。3、對(duì)軸承材料的要求，主要就是考慮軸承的失效形式（磨損和膠合、疲勞破壞等），要求有良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性，良好的順應(yīng)性，嵌入性和磨合性，足夠的強(qiáng)度和必要的塑性，良好的耐腐蝕性、熱化學(xué)性能和調(diào)滑性、良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。4、軸瓦的形式為整體式、剖分式；結(jié)構(gòu)有單金屬；雙金屬（有軸承襯（12層）；三金屬；鋼青銅軸承襯。軸承。5、 滑動(dòng)軸

45、承的潤(rùn)滑劑油、脂、固體潤(rùn)滑劑，按工作載荷、相對(duì)滑動(dòng)速度、工作溫度和特殊工作環(huán)境等作為依據(jù)。潤(rùn)滑方法主要有油潤(rùn)滑（間歇供油油壺或油槍定期向潤(rùn)滑孔注油、連續(xù)供油滴油潤(rùn)滑、 繩芯潤(rùn)滑、油杯潤(rùn)滑、浸油潤(rùn)滑、飛濺潤(rùn)滑、壓力循環(huán)潤(rùn)滑），脂潤(rùn)滑（間歇供油脂）。6、大多數(shù)軸承實(shí)際處在混合潤(rùn)滑狀態(tài)，其可靠工作的條件是：維持邊界油膜不受破壞，以減少發(fā)熱和磨損（計(jì)算準(zhǔn)則），并根據(jù)邊界膜的機(jī)械強(qiáng)度和破裂溫度來(lái)決定軸承的工作能力。但影響邊界膜的因素很復(fù)雜，故采用簡(jiǎn)化的條件性計(jì)算。包括兩部分內(nèi)容：徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算和止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算。7、流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程研究流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基礎(chǔ)雷諾方程是根據(jù)粘性流體動(dòng)力學(xué)基本方程出發(fā)

46、，作了一些假設(shè)條件后簡(jiǎn)化而得的。形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑（即形成動(dòng)壓油膜）的必要條件是：相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩表面必須形成一個(gè)收斂楔形；被油膜分開(kāi)的兩表面必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度vs，其運(yùn)動(dòng)方向必須使?jié)櫥瑥拇罂诹鬟M(jìn)，小口流出；潤(rùn)滑油必須有一定的粘度，供油要充分。流體動(dòng)力潤(rùn)滑的工作過(guò)程：起動(dòng)、不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)階段徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載能力。實(shí)際工作時(shí)，隨外載F變化hmin隨之變化，油膜壓力發(fā)生變化，最終油膜壓力使軸頸在新的位置上與外載保持新的平衡。，hmin越小，偏心率x越大，軸承的承載能力就越大，但hmin受軸瓦和軸頸表面粗糙度的限制使之油膜不致破壞，hmin不能小于軸頸與軸瓦表面微觀不平度之和。軸

47、承的熱平衡計(jì)算：軸承中的摩擦與功耗、軸承溫升。熱平衡時(shí)條件：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)摩擦產(chǎn)生的熱量H等于同一時(shí)間內(nèi)端泄?jié)櫥退鶐ё邿崃縃和軸承散發(fā)熱量H2之和。軸承參數(shù)選擇：軸承的平均比壓、寬徑比B/d、相對(duì)間隙。8、其它型式滑動(dòng)軸承包括：多油楔滑動(dòng)軸承（固定瓦、可傾瓦），、氣體軸承、磁力軸承。第13章 滾動(dòng)軸承學(xué)時(shí)分配：6教學(xué)內(nèi)容：13.1 概述13.2 滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型及其代號(hào)13.3 滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇13.4 滾動(dòng)軸承的工作情況分析13.5 滾動(dòng)軸承尺寸的選擇13.6 軸承裝置的設(shè)計(jì)13.7 其它重點(diǎn)：滾動(dòng)軸承類(lèi)型選擇,滾動(dòng)軸承部件的組合設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承疲勞壽命的計(jì)算,角接觸球軸承與圓錐滾子軸

48、承軸向載荷的計(jì)算。教學(xué)要點(diǎn)：掌握常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型與特點(diǎn)，了解其受載及失效情況， 掌握壽命計(jì)算方法和滾動(dòng)軸承，組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與原則。1、標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承的組成：內(nèi)圈，外圈，滾動(dòng)體（球，柱形短圓柱形、長(zhǎng)圓柱形、螺旋滾子、滾柱軸承、圓錐滾子、鼓形滾子、滾針）、保持架。廣泛應(yīng)用于中速、中載和一般工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備。滾動(dòng)軸承的材料：內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體；GCr15、GCr15-SiMn等軸承鋼，熱處理后硬度：HRC6065；保持架：低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯2、滾動(dòng)軸承的主要類(lèi)型有向心軸承、推力軸承。滾動(dòng)軸承代號(hào)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：承受載荷的大小，方向，極限轉(zhuǎn)速高低，是否有調(diào)心性能等。3、滾動(dòng)軸承類(lèi)型和

49、尺寸規(guī)格繁多，為便于設(shè)計(jì)和選用，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用代號(hào)表示滾動(dòng)軸承的類(lèi)型、尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及公差等級(jí)等參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)根據(jù)軸承的工作載荷（大小、方向和性質(zhì)）、轉(zhuǎn)速高低、支承剛性、安裝精度、結(jié)合各類(lèi)軸承的特性和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析，確定合適的軸承。4、滾動(dòng)軸承的工作情況中注意載荷分布：滾動(dòng)軸承受軸向載荷Fa（A）、向心軸承受徑向載荷R、角接觸軸承同時(shí)受R和A，角接觸軸承的派生軸向力S。注意滾動(dòng)體進(jìn)入承載區(qū)后，所受的載荷的變化及特點(diǎn)。5、滾動(dòng)軸承尺寸的選擇中注意：滾動(dòng)軸承的主要失效形式疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形、磨損。一般軸承進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算（針對(duì)點(diǎn)蝕）和靜強(qiáng)度校核，低速軸承只進(jìn)行靜強(qiáng)度校核；高速軸承進(jìn)行疲勞壽命

50、計(jì)算，校驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。注意理解：滾動(dòng)軸承的基本額定壽命、基本額定動(dòng)載荷C 、滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P?？紤]沖擊、振動(dòng)等動(dòng)載荷的影響，使軸承壽命降低，引入載荷系數(shù)fp，對(duì)只能承受徑向載荷R的軸承（N、NA軸承）P=fpR，對(duì)只能承受軸向載荷A的軸承P=fpA，同時(shí)受徑向載荷R和軸向載荷A的軸承P=fp(XR+YA)（X徑向載荷系數(shù)，Y軸向載荷系數(shù)）。滾動(dòng)軸的壽命計(jì)算中注意理解載荷與壽命的關(guān)系，角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷A的計(jì)算時(shí)要注意分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊”和“放松”的軸承及相應(yīng)的軸向力。不穩(wěn)定載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承壽命計(jì)算中，載荷P和轉(zhuǎn)速n變化時(shí)，按疲勞損傷累積假設(shè)求出平均當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm和平均當(dāng)量動(dòng)載荷Pm求軸承壽命?；绢~定靜載荷C0取決于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承允許的塑性變形量。注意按靜載選擇軸承的條件，滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速。6、滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：軸承的固定、調(diào)整、預(yù)緊、配合、裝拆、潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題。常用的滾動(dòng)軸承支承結(jié)構(gòu)型式有三種：兩端固定支承、一端固定（雙向）一端游動(dòng)、兩端游動(dòng)，要注意三種開(kāi)型式的區(qū)別。滾動(dòng)軸承的軸向固定中注意內(nèi)圈與軸、外圈與座孔的裝配關(guān)系。了解提高支承剛度的措施，保證軸上兩個(gè)支承的座孔的同心度的方法，滾動(dòng)軸承游隙和軸系軸向位置的調(diào)整方法及注意事項(xiàng)。滾動(dòng)軸孔的配合影響滾動(dòng)軸承的周向固