機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)稿

1、閉式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)開式傳動(dòng)開式傳動(dòng)半開式傳動(dòng)半開式傳動(dòng)封閉在箱體內(nèi)，潤(rùn)滑條件好封閉在箱體內(nèi)，潤(rùn)滑條件好外露，潤(rùn)滑較差，外露，潤(rùn)滑較差，易磨損易磨損介于上兩者之間介于上兩者之間,有防護(hù)罩有防護(hù)罩硬齒面硬齒面軟齒面軟齒面齒面硬度大于齒面硬度大于HB350（多用于開式）（多用于開式）齒面硬度小于齒面硬度小于HB350（多用于閉式）（多用于閉式）齒輪傳動(dòng)分類齒輪傳動(dòng)分類二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(約束約束)主要針對(duì)疲勞折斷和齒面點(diǎn)蝕這兩種失效形式主要針對(duì)疲勞折斷和齒面點(diǎn)蝕這兩種失效形式齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒

2、面接觸疲勞強(qiáng)度齒輪抵抗齒面疲勞點(diǎn)蝕的能力齒輪抵抗齒面疲勞點(diǎn)蝕的能力開式齒輪傳動(dòng)易磨損開式齒輪傳動(dòng)易磨損,采用準(zhǔn)則二，防止因磨損過(guò)多采用準(zhǔn)則二，防止因磨損過(guò)多而折斷而折斷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一：對(duì)于閉式軟齒面（對(duì)于閉式軟齒面（ HBS350）傳動(dòng)，）傳動(dòng)，主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕， 所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，度設(shè)計(jì)， 而校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。而校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二： 對(duì)于閉式硬齒面（對(duì)于閉式硬齒面（ HBS350）傳動(dòng)，）傳動(dòng)，主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷，主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷，所以按齒根彎所以按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

3、，曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，而校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。而校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。高速重載齒輪，高速重載齒輪，散熱條件不好時(shí)散熱條件不好時(shí)易發(fā)生膠合失效易發(fā)生膠合失效討論：討論：d 越大，越大，接觸強(qiáng)度接觸強(qiáng)度 越大越大越小越小,m 越大，越大，彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度越小越小,越大越大b2 = d d1b1=b2b1b2YFa1 Ysa1YFa2 Ysa2中心距中心距 a、傳動(dòng)比、傳動(dòng)比 i 一定時(shí)一定時(shí)(d不變）不變）：YFa m F FF m 平穩(wěn)平穩(wěn) h 切削量少切削量少原則：在保證齒根彎原則：在保證齒根彎曲強(qiáng)度的前提下，選曲強(qiáng)度的前提下，選取盡可能多的齒數(shù)。取盡可能多的齒數(shù)。閉式傳動(dòng)：閉式傳動(dòng)：z1 =20

4、40開式傳動(dòng)：開式傳動(dòng)：z1 =1725斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)21n2n1Fr2Fr1Ft1Ft2n1n2Fa2Fa1分析清楚斜齒輪旋向與受力方向分析清楚斜齒輪旋向與受力方向1.模數(shù)模數(shù)m和壓力角和壓力角a a蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)，蝸桿的軸面模數(shù)、壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)，蝸桿的軸面模數(shù)、壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)、壓力角相等，即壓力角相等，即 ma1= mt2 = m a aa1= a at22.2.蝸桿分度圓直徑蝸桿分度圓直徑d d1 1和蝸桿直徑系數(shù)和蝸桿直徑系數(shù)q q由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對(duì)加工而成的，為了限制由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配

5、對(duì)加工而成的，為了限制滾刀的數(shù)目，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓滾刀的數(shù)目，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑直徑d1。mdq1 當(dāng)模數(shù)當(dāng)模數(shù)m m一定時(shí)，一定時(shí)，q q值增大則蝸桿直徑值增大則蝸桿直徑d d1 1增大，蝸桿的剛度提高。因此，增大，蝸桿的剛度提高。因此，對(duì)于小模數(shù)蝸桿，規(guī)定了較大的對(duì)于小模數(shù)蝸桿，規(guī)定了較大的q q值，以保證蝸桿有足夠的剛度。值，以保證蝸桿有足夠的剛度。 1221nzinz12dd蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng),蝸桿與蝸輪旋向的關(guān)系蝸桿與蝸輪旋向的關(guān)系,受力的關(guān)系受力的關(guān)系,受力的大小和方向判斷受力的大小和方向判斷蝸桿傳動(dòng)效率與蝸桿

6、升角關(guān)系蝸桿傳動(dòng)效率與蝸桿升角關(guān)系,與蝸桿頭數(shù)的關(guān)系與蝸桿頭數(shù)的關(guān)系 閉式蝸桿傳動(dòng)為什么要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？熱平衡計(jì)算不合要閉式蝸桿傳動(dòng)為什么要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？熱平衡計(jì)算不合要求時(shí)有哪些散熱措施求時(shí)有哪些散熱措施? 1) 2) 3)撓性傳動(dòng)撓性傳動(dòng)_帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)-依靠摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和功率 V帶的優(yōu)點(diǎn)?最大應(yīng)力發(fā)生在最大應(yīng)力發(fā)生在 緊邊開始進(jìn)入小帶輪處緊邊開始進(jìn)入小帶輪處:由緊邊和松邊拉力產(chǎn)由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；生的拉應(yīng)力；由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；力；由彎曲產(chǎn)生的由彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力(彎曲應(yīng)力大小與什么有彎曲應(yīng)力大小與什么有關(guān)關(guān)?)。彈性滑動(dòng)產(chǎn)生的原因彈性滑

7、動(dòng)產(chǎn)生的原因?F1 F0 F/2F2 F0 F/2帶所傳遞的功率為：帶所傳遞的功率為：P F v /1000 kWv 為帶速為帶速撓性傳動(dòng)撓性傳動(dòng)_鏈傳動(dòng)（嚙合傳動(dòng)）鏈傳動(dòng)（嚙合傳動(dòng)）( (一一) )、鏈傳動(dòng)的概述、鏈傳動(dòng)的概述傳動(dòng)鏈常用：傳動(dòng)鏈常用： 滾子鏈和齒形鏈滾子鏈和齒形鏈滾子鏈應(yīng)用較多，且為標(biāo)準(zhǔn)件，其主要參數(shù)包括：滾子鏈應(yīng)用較多，且為標(biāo)準(zhǔn)件，其主要參數(shù)包括：p 節(jié)距；節(jié)距；Lp 鏈節(jié)數(shù)，鏈節(jié)數(shù)，z 鏈輪齒數(shù)，鏈輪齒數(shù)，取偶數(shù)；取偶數(shù)；取奇數(shù)。取奇數(shù)。嚙合傳動(dòng)嚙合傳動(dòng),無(wú)須大的預(yù)緊力無(wú)須大的預(yù)緊力( (二二) )、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性假定：主動(dòng)邊總處于水平位置，假定：主動(dòng)

8、邊總處于水平位置，鏈輪抽象成正多邊形，邊長(zhǎng)為鏈輪抽象成正多邊形，邊長(zhǎng)為 p 。z1，1，v 的變化的變化瞬時(shí)傳動(dòng)比總在變化：瞬時(shí)傳動(dòng)比總在變化：瞬時(shí)速比周期性變化，瞬時(shí)速比周期性變化，稱為稱為多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)。平均傳動(dòng)比恒定：平均傳動(dòng)比恒定： 由于運(yùn)動(dòng)的不由于運(yùn)動(dòng)的不均勻性，鏈傳動(dòng)均勻性，鏈傳動(dòng)常用于速度較低常用于速度較低的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)水平布置時(shí)鏈傳動(dòng)水平布置時(shí)最好緊邊在上最好緊邊在上松邊在下，松邊在下，以防止脫鏈。以防止脫鏈。 ( (三三) )、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷、鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷V越大越大,p越大越大,則動(dòng)載荷就越大則動(dòng)載荷就越大另外：另外：垂直方向分速度周期變化，產(chǎn)生動(dòng)載荷；垂直方

9、向分速度周期變化，產(chǎn)生動(dòng)載荷；鉸鏈嚙入輪齒瞬間，兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊動(dòng)載荷。鉸鏈嚙入輪齒瞬間，兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊動(dòng)載荷。如何盡量減小動(dòng)載荷如何盡量減小動(dòng)載荷? ?高速重載高速重載, ,低速重載的時(shí)候低速重載的時(shí)候, ,分別怎樣選擇鏈傳動(dòng)分別怎樣選擇鏈傳動(dòng)? ?6-1 概概 述述一、軸的功用一、軸的功用 支撐回轉(zhuǎn)零件；支撐回轉(zhuǎn)零件； 傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩二、軸的類型二、軸的類型 心軸心軸 只承受彎矩只承受彎矩 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸 只承受轉(zhuǎn)矩只承受轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 既受彎矩、又受轉(zhuǎn)矩既受彎矩、又受轉(zhuǎn)矩按受載按受載 直直 軸軸 曲曲 軸軸按軸心線按軸心線光軸光軸階梯軸階梯軸五、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例五

10、、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例確定各零件位置確定各零件位置初估最小軸徑初估最小軸徑 dmin確定各段直徑確定各段直徑零件的軸向定位與固定零件的軸向定位與固定零件的周向固定零件的周向固定為保證定位準(zhǔn)確為保證定位準(zhǔn)確，R 或或 C r 12345678910111213由于由于 b b 與與 T T 的循環(huán)特征可能不同，需引進(jìn)的循環(huán)特征可能不同，需引進(jìn)校正系數(shù)校正系數(shù)將將 T T 折合成對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。折合成對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。則強(qiáng)度條件為：則強(qiáng)度條件為： 當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩校正系數(shù)校正系數(shù)的取值：的取值： 對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩：對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩： 頻繁啟動(dòng)、振動(dòng)或頻繁啟動(dòng)、振動(dòng)或情況不明：情況不明： 經(jīng)常雙向運(yùn)轉(zhuǎn)：經(jīng)常雙向

11、運(yùn)轉(zhuǎn)：對(duì)稱循環(huán)變對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力下的許應(yīng)力下的許用應(yīng)力用應(yīng)力2213()0.1cacabMTMWda22()caMMTa110.3bba100.6bba111bba一、失效形式一、失效形式1 1、磨損、磨損導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚至使軸承不能正常工作。至使軸承不能正常工作。限制軸承的限制軸承的 p ,v, pv：高速重載且潤(rùn)滑不良時(shí)，摩擦加劇，發(fā)熱多，使高速重載且潤(rùn)滑不良時(shí)，摩擦加劇，發(fā)熱多，使軸承上較軟的金屬粘焊在軸頸表面而出現(xiàn)膠合。軸承上較軟的金屬粘焊在軸頸表面而出現(xiàn)膠合。二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)非液體摩擦滑

12、動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)2 2、膠合、膠合目的目的 防止軸瓦過(guò)度磨損防止軸瓦過(guò)度磨損,發(fā)熱膠合。發(fā)熱膠合。BdFr 向心滑動(dòng)軸承向心滑動(dòng)軸承液體摩擦滑動(dòng)軸承的工作原理液體摩擦滑動(dòng)軸承的工作原理一、動(dòng)壓油膜的形成機(jī)理一、動(dòng)壓油膜的形成機(jī)理兩摩擦表面平行，兩摩擦表面平行，不會(huì)產(chǎn)生壓力油膜不會(huì)產(chǎn)生壓力油膜兩摩擦表面成楔形間隙，兩摩擦表面成楔形間隙，產(chǎn)生了壓力油膜產(chǎn)生了壓力油膜二、形成動(dòng)壓油膜的必要條件二、形成動(dòng)壓油膜的必要條件 兩摩擦表面必須形成楔形間隙兩摩擦表面必須形成楔形間隙 潤(rùn)滑油必須從大口進(jìn)小口出潤(rùn)滑油必須從大口進(jìn)小口出 必須具有足夠的滑動(dòng)速度必須具有足夠的滑動(dòng)速度 必須充滿足夠粘度的潤(rùn)滑油必須充滿足夠

13、粘度的潤(rùn)滑油vFvp進(jìn)油口進(jìn)油口出油口出油口二、動(dòng)壓液體滑動(dòng)軸承的偏心距二、動(dòng)壓液體滑動(dòng)軸承的偏心距e滾動(dòng)軸承代號(hào)：滾動(dòng)軸承代號(hào)： 前置代號(hào)前置代號(hào) 基本代號(hào)基本代號(hào) 后置代號(hào)后置代號(hào) 類型代號(hào)類型代號(hào) 尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào) 內(nèi)徑代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)用數(shù)字或字母表示用數(shù)字或字母表示 1 1調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承 2 2調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承 3 3圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 5 5推力球軸承推力球軸承 6 6深溝球軸承深溝球軸承 7 7角接觸球軸承角接觸球軸承 8 8推力圓柱滾子軸承推力圓柱滾子軸承 N N圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承 NANA滾針軸承滾針軸承由軸承的寬度系列和直徑系列代號(hào)由軸承的寬度系

14、列和直徑系列代號(hào)（2 2位數(shù)字）組成。位數(shù)字）組成。寬度系列：寬度系列： 直徑系列：直徑系列：0 0窄；窄； 0 0特輕；特輕；1 1正常；正常； 1 1特輕；特輕； 2 2寬；寬； 2 2輕；輕；3 3、4 4特寬；特寬； 3 3中；中；5 5、6 6特寬。特寬。 4 4重。重。內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸 代號(hào)代號(hào)10 0010 0012 0112 0115 0215 0217 0317 032020500 d/5500 d/52222、2828、3232及及500500以上以上 / /內(nèi)徑內(nèi)徑軸承的公稱接觸角軸承的公稱接觸角與軸承的什么性質(zhì)有關(guān)與軸承的什么性質(zhì)有關(guān)?實(shí)際計(jì)算時(shí)，常用小時(shí)數(shù)表示軸承的額

15、定壽命：實(shí)際計(jì)算時(shí)，常用小時(shí)數(shù)表示軸承的額定壽命：61060thf CLhnPraPXFYF但軸承可能同時(shí)承受徑向載荷但軸承可能同時(shí)承受徑向載荷Fr 和軸向載荷和軸向載荷 Fa。FaFr為了與為了與 C 在相同的條件下進(jìn)行比較，引入在相同的條件下進(jìn)行比較，引入當(dāng)量動(dòng)載荷的概念。當(dāng)量動(dòng)載荷的概念。當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷：一假想載荷，與：一假想載荷，與C 同類型，它對(duì)軸同類型，它對(duì)軸承的作用與實(shí)際載荷的作用等效。用承的作用與實(shí)際載荷的作用等效。用 P 表示。表示。計(jì)算式：計(jì)算式：X 徑向系數(shù)徑向系數(shù)Y 軸向系數(shù)軸向系數(shù)查表查表8-7X、Y 的作用是將的作用是將Fr、Fa 折合成當(dāng)量動(dòng)載荷。折合成當(dāng)量

16、動(dòng)載荷。實(shí)際工作條件下，需引入載荷系數(shù)實(shí)際工作條件下，需引入載荷系數(shù) fp 修正修正 P：X、Y 取決于：取決于：Fa/Fr 和參數(shù)和參數(shù) e 。若：若： Fa/Fr e X 0、Y 0若：若： Fa/Fr e X 1、Y 0參數(shù)參數(shù) e 根據(jù)根據(jù) Fa/C0 確定，它反映了軸承承受軸向載荷的能力。確定，它反映了軸承承受軸向載荷的能力。基本額定基本額定靜載荷靜載荷對(duì)于只能承受徑向力的向心軸承（如圓柱滾子軸承）：對(duì)于只能承受徑向力的向心軸承（如圓柱滾子軸承）：對(duì)于只能承受軸向力的推力軸承（如推力球軸承）：對(duì)于只能承受軸向力的推力軸承（如推力球軸承）：rPFaPF()praPfXFYF S2 和和

17、 S2 都是右軸承所受的力，故：都是右軸承所受的力，故： 若若 S1 + FA S2S1S2FAS2圓錐滾子軸承的簡(jiǎn)圖如下（將內(nèi)圈與軸視為一體）：圓錐滾子軸承的簡(jiǎn)圖如下（將內(nèi)圈與軸視為一體）：12軸向合力向右，軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，軸向合力向右，軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，但外圈被固定，但外圈被固定，使得使得使軸向力平衡，使軸向力平衡，右軸承被壓緊，會(huì)產(chǎn)生反力右軸承被壓緊，會(huì)產(chǎn)生反力S2，而左軸承被放松，而左軸承被放松，F(xiàn)r1Fr2即：即：Fa1=S1 （放松端）（放松端） Fa2=S1 FA （壓緊端）（壓緊端）合力合力222aFSS11aFS 若若 S1 + FA S1軸向合力向右，軸有向右軸向合力向右，軸有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，移動(dòng)的趨勢(shì)，左軸承被壓緊，會(huì)產(chǎn)生反左軸承被壓緊，會(huì)產(chǎn)生反力力S1，使軸向力平衡：使軸向力平衡：10-1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接一、螺紋參數(shù)一、螺紋參數(shù)螺紋牙型螺紋牙型三角螺紋三角螺紋普通螺紋普通螺紋矩形螺紋矩形螺紋鋸齒型螺紋鋸齒型螺紋梯形螺紋梯形螺紋管螺紋管螺紋管路聯(lián)接管路聯(lián)接一般聯(lián)接一般聯(lián)接傳遞運(yùn)動(dòng)或傳力傳遞運(yùn)動(dòng)或傳力三角螺紋用于連接三角螺紋用于連接,因?yàn)橐鬃枣i因?yàn)橐鬃枣i,牙根強(qiáng)度高牙根強(qiáng)度高矩型螺紋用于傳動(dòng)矩型螺紋用于傳動(dòng),因?yàn)槟Σ两切∫驗(yàn)槟Σ两切?傳動(dòng)效率高傳動(dòng)效率高螺紋旋向螺紋旋向常用右旋，特殊要求時(shí)用左旋常用右旋，特殊要求時(shí)用左旋粗牙螺紋粗