機(jī)械設(shè)計(jì)總復(fù)習(xí)

機(jī)械設(shè)計(jì)2016年《機(jī)械設(shè)計(jì)》期末考試考試題型及分值分配一、選擇題（25分）：每題1分共25分二、簡(jiǎn)答題（25分）：4小題共計(jì)25分三、計(jì)算題（40分）：4大題共計(jì)40分四、改錯(cuò)題（10分）：1小題共計(jì)10分第一章知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧:1、知道了“學(xué)什么，為什么學(xué)，如何學(xué)”的問題；2、幾個(gè)名詞和概念；（失效、承載能力、計(jì)算（許用）安全系數(shù)等）3、機(jī)械設(shè)計(jì)的總體原則和一般程序；4、零件設(shè)計(jì)的一般程序。問題：1、本課程的研究對(duì)象是什么？主要任務(wù)是什么？2、從功能方面談?wù)剻C(jī)械的組成。3、什么叫機(jī)械零部件的失效？第二章知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧:1.穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力的基本參數(shù)

共有５個(gè)基本參數(shù)，知其２就能求其他5.應(yīng)力循環(huán)特性1.最大應(yīng)力2.最小應(yīng)力3.平均應(yīng)力4.應(yīng)力幅典型的疲勞曲線如右圖所示：

可以看出：隨N的增大而減小。但是當(dāng)N

超過某一循環(huán)次數(shù)N0

時(shí)，曲線趨于水平。即不再隨N的增大而減小。N0

-----循環(huán)基數(shù)。

以N0為界，曲線分為兩個(gè)區(qū)：1）無限壽命區(qū)：當(dāng)N≥N0時(shí)，曲線為水平直線，對(duì)應(yīng)的疲勞極限是一個(gè)定值，用表示。它是表征材料疲勞強(qiáng)度的重要指標(biāo)，是疲勞設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。s－N疲勞曲線有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)CDs－N疲勞曲線有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)CD低周疲勞高周疲勞借助極限應(yīng)力圖，可得到各種循環(huán)特征值r下的疲勞極限smsao每一r

值，實(shí)驗(yàn)可得相應(yīng)的疲勞極限sr

而sr=sa+smA’C曲線A’C’即為材料的極限應(yīng)力圖E’點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)特征值r為多少？s’ms’aE’a特殊點(diǎn)A’和C’A’（）0，s-1C（）,0s+1塑性材料：C（）,0ss脆性材料：C（）,0sbD’45oD（），s02s02其上任一點(diǎn)E’的縱、橫坐標(biāo)之和，即為材料在該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的r下的疲勞極限(不同循環(huán)特征r時(shí)的材料的疲勞極限)

二．材料的極限應(yīng)力曲線D’（），s02s02A’——對(duì)稱疲勞極限點(diǎn)D’——脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限點(diǎn)C——屈服（強(qiáng)度）極限點(diǎn)為簡(jiǎn)便求出各種材料在不同循環(huán)特征r的疲勞極限，一般采用簡(jiǎn)化的極限應(yīng)力圖smsaoCD’45o對(duì)于塑性材料：取三點(diǎn)（分別對(duì)應(yīng)三個(gè)r值）A’（）0，s-1D’（），s02s02G'（），0ssA’G’45o折線A’D’G’C為簡(jiǎn)化的極限應(yīng)力曲線a'作法：考慮材料的最大應(yīng)力不超過疲勞極限，得A’D’

及延長線,考慮塑性材料的最大應(yīng)力不超過屈服極限，得G’C對(duì)稱疲勞極限點(diǎn)

脈動(dòng)疲勞極限點(diǎn)

屈服極限點(diǎn)

總結(jié)：材料的極限應(yīng)力線圖的簡(jiǎn)化

A'D'G'C線已知σ-1、σ0、σs(循環(huán)次數(shù)N=N0時(shí))作圖如下：1·找A’，D’、C（σs，0）三點(diǎn)。

2·連接A’D’并延長。

3·過C作與橫軸成45°的直線與

A’D’連線或其延長線交于G’點(diǎn)。

折線A’G’C即為材料的極限應(yīng)力曲線做疲勞壽命實(shí)驗(yàn)時(shí)，材料試件是一種特殊的結(jié)構(gòu)，而實(shí)際零件的幾何形狀、尺寸大小、加工質(zhì)量及強(qiáng)化因素等與試件有區(qū)別，使得零件的疲勞極限要低于試件的疲勞極限1.零件的疲勞極限需考慮零件上的應(yīng)力集中、絕對(duì)尺寸和表面狀態(tài)這些因素的影響

零件受載時(shí)，由于幾何形狀或外形尺寸發(fā)生突變，而引起局部應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象——其影響用ks(kt)來考慮若同時(shí)有幾個(gè)不同的應(yīng)力集中源，選最大值計(jì)算◆

應(yīng)力集中如：孔、圓角、鍵槽、螺紋等具體取值查附表3-1~3-6§3-2

機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度kσ＞１絕對(duì)尺寸越大，極限應(yīng)力越小其影響用es(et)來考慮◆

絕對(duì)尺寸尺寸越大，晶粒越粗，出現(xiàn)缺陷的概率增加具體取值查附圖3-2，附表3-7，3-8同時(shí)，冷作硬化層相對(duì)較薄表面光滑或經(jīng)過表面處理可提高疲勞極限◆

表面質(zhì)量其影響用b

來考慮，具體取值查附圖3-4，附表3-9~3-11

加工質(zhì)量βσ＜１（加工質(zhì)量越高，βσ越大）強(qiáng)化因素βq>1εσ＜１（尺寸越大，εσ越?。﹒1)11k(Kbbessss-+=綜合影響系數(shù)有效應(yīng)力集中系數(shù)尺寸系數(shù)表面質(zhì)量系數(shù)強(qiáng)化系數(shù)敏化系數(shù)理論應(yīng)力集中系數(shù)D’G’CA’材料零件2.零件的極限應(yīng)力線圖——ADGC線ADG

將零件材料的極限應(yīng)力線圖中的直線A'D'G'按比例向下移，成為右圖所示的直線ADG，而極限應(yīng)力曲線的CG

部分，由于是按照靜應(yīng)力的要求來考慮的，故不須進(jìn)行修正。這樣就得到了零件的極限應(yīng)力線圖。注：線段AG和A’G’不平行！1）坐標(biāo)點(diǎn)及其坐標(biāo)值的變化三個(gè)特征坐標(biāo)說明1·Kσ為綜合影響系數(shù)，只影響σa2·Kσ只影響AG線的位置。2）作圖已知σ-1、σ0、σs、

Kσ、根據(jù)公式計(jì)算出A、D坐標(biāo)值作圖如下：1·找A、D兩點(diǎn)。

A（0，σ-1e），D（σ0/2，σ0e/2）

2·連接AD并延長與CG交于G點(diǎn)，

折線AGC即為零件的極限應(yīng)力曲線。

具體作圖過程如下頁所示D’G’CA’材料零件ADG2、單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算：γ=C、σm=C、σmin=C的疲勞強(qiáng)度校核。判斷零件的應(yīng)力變化規(guī)律1計(jì)算出σm和σa3表示工作應(yīng)力點(diǎn)4判斷工作應(yīng)力力點(diǎn)所在區(qū)域5計(jì)算出極限應(yīng)力6求出危險(xiǎn)截面的σmax和σmin2CAG從O點(diǎn)出發(fā)的斜直線OM上r相同3．單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算CAG極限應(yīng)力當(dāng)前應(yīng)力量出縱橫坐標(biāo)值并計(jì)算得安全系數(shù)SCAG極限應(yīng)力當(dāng)前應(yīng)力量出縱橫坐標(biāo)值并計(jì)算得安全系數(shù)SCAG極限應(yīng)力當(dāng)前應(yīng)力量出縱橫坐標(biāo)值并計(jì)算得安全系數(shù)SG點(diǎn)左側(cè)CAG極限應(yīng)力當(dāng)前應(yīng)力量出縱橫坐標(biāo)值并計(jì)算得安全系數(shù)SG點(diǎn)右側(cè)CAGK例1：已知某零件材料的機(jī)械性能為：（1）試畫出材料的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。（2）如果疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)，繪制此零件的簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖。（3）若零件所受的最大應(yīng)力為，應(yīng)力循環(huán)特性系數(shù)為，求平均應(yīng)力和應(yīng)力幅并在圖中標(biāo)出應(yīng)力點(diǎn)。（4）在上述情況下零件的安全系數(shù)為多少？解：0800600500500A’D’G’C0800600500500300A’D’G’CADG0800600500500300注意:零件的圖線與材料的圖線斜率不同A’D’G’CADG0800600500500300200300390260A’D’G’CADGMM’0800600500500300200300390260A’D’G’CADGMM’0800600500500300200300的情況下安全系數(shù)?A’D’G’CADGMM’0800600500500300200300350260為常數(shù)的情況下安全系數(shù)?A’D’G’CADGMM’知識(shí)回顧和問題問題:1、機(jī)械零件的強(qiáng)度條件？2、單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度如何計(jì)算？σ≤[σ]，τ≤[τ]或Sσ≥[S]σ，Sτ≥[S]τ第三章知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧:1、單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算：失效形式、松（緊）螺栓連接；2、螺紋連接的預(yù)緊與防松；3、螺紋連接的類型及螺紋連接件；4、螺紋的形成及分類。問題：1、按照牙型，螺紋可以分為哪些類型，特點(diǎn)？2、螺紋連接的主要類型有哪些？3、螺紋連接預(yù)緊和防松的目的是什么？4、單個(gè)螺栓連接的失效形式是什么？5、提高螺紋連接強(qiáng)度的措施？知識(shí)回顧和問題1、單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算，F(xiàn)0、F2，5點(diǎn)討論；2、螺栓組連接的設(shè)計(jì)—受橫向載荷螺栓組連接，受軸向載荷螺栓組連接，受扭矩螺栓組連接；受傾覆力矩螺栓組連接；3、提高螺栓連接強(qiáng)度的措施（主要四個(gè)方面）；4、預(yù)緊力F0=?總載荷F2=?FF1F2★★求總拉力F2的二種情況：(1)由F2＝F1+F求：當(dāng)有剛性或緊密性要求時(shí)不產(chǎn)生縫隙至少F1>0推薦：(2)由求★★受軸向變載荷（工作拉力）作用的緊螺栓聯(lián)接的計(jì)算不僅要進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，還要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。例：某氣缸缸體與缸蓋間用10個(gè)M20（d1=17.294mm）的普通螺栓聯(lián)接。缸體內(nèi)徑D＝250mm，缸內(nèi)工作壓力p為0～1MPa之間變化，螺栓的屈服極限σS=340MPa,安全系數(shù)取S=2。1）若結(jié)合面上的殘余預(yù)緊力F1為工作載荷的1.5倍，試校核該螺栓的靜強(qiáng)度。2）仍按上述條件，計(jì)算汽缸工作時(shí)螺栓危險(xiǎn)剖面上的最大拉應(yīng)力，最小拉應(yīng)力，平均應(yīng)力和應(yīng)力幅.（已知螺栓的相對(duì)剛度0.5）

校核該螺栓的靜強(qiáng)度螺栓總拉力:計(jì)算靜強(qiáng)度(計(jì)入切應(yīng)力):安全螺栓應(yīng)力在F2與F0之間波動(dòng)第六章知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧:1、鍵連接的類型和構(gòu)造；2、鍵連接的強(qiáng)度校核，鍵的選擇；3、鍵連接的失效形式。知識(shí)回顧和問題問題:1、平鍵聯(lián)接的失效形式是什么？經(jīng)校核若強(qiáng)度不夠時(shí)，應(yīng)采取哪些措施？2、普通平鍵的工作面是什么？1）帶傳動(dòng)的類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用。2）帶傳動(dòng)的受力分析、應(yīng)力分析與應(yīng)力分布圖、彈性滑動(dòng)和打滑的基本理論。3）帶傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和參數(shù)選擇原則，帶的張緊。

問題：4）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟與方法是什么？

1）彈性打滑與打滑有何區(qū)別？2）選取小帶輪直徑的依據(jù)？為什么要限制帶輪最小直徑？3）帶傳動(dòng)的主要失效形式是什么？第八章知識(shí)回顧和問題三、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及內(nèi)容設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容四、設(shè)計(jì)步驟與方法②根據(jù)Pca、n1選擇帶型號(hào)①確定計(jì)算功率Pca

：

P、n1、n2(i)

傳動(dòng)位置要求（中心距a）工作條件等

帶：型號(hào)、根數(shù)、長度輪：直徑、結(jié)構(gòu)尺寸軸壓力Q等小輪直徑D1min，要求D1≥D1min驗(yàn)算帶速V③定帶輪直徑D1和D2工作情況系數(shù)見表8-7根據(jù)計(jì)算功率查表要求:最佳帶速V=20~25m/s

V太小:

由P=FeV可知，傳遞同樣功率P時(shí)，圓周力Fe太大，壽命↓V太大:

離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力↓，承載能力↓知識(shí)回顧和問題④求中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld

b)由a0定計(jì)算長度:c)按相關(guān)表定相近的基準(zhǔn)長度Ld

a)初選a0：

d)由Ld求實(shí)際中心距:e)考慮到中心距調(diào)整、補(bǔ)償F0，中心距a應(yīng)有一個(gè)范圍。

⑤驗(yàn)算小輪包角:不滿足則采取措施：1）a↑(i一定)2）加張緊輪⑥計(jì)算帶的根數(shù)Z：⑧求帶作用于軸的壓力Q

⑦確定帶的初拉力F0（單根帶）

q單位帶長的質(zhì)量知識(shí)回顧和問題評(píng)價(jià)——ZVFQF0a小2~410~20小適當(dāng)>120°知識(shí)回顧和問題1）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。2）齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷。

3）直齒圓柱齒輪輪齒受力分析和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。問題：3）如何進(jìn)行直齒圓柱齒輪受力分析？

1）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？2）載荷系數(shù)K代表的意義是什么？4）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的校核公式中有哪些影響參數(shù)？Fnc=KFn載荷系數(shù)：

第十章知識(shí)回顧和問題1、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：輪齒的受力分析，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。2、強(qiáng)度計(jì)算的計(jì)算說明，設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇，齒輪精度等級(jí)；3、標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪和標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算；1、在齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)公式中相關(guān)參數(shù)如何?。縆、Z1、Φd、YFaYSa/[σ]F122、如圖所示一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，分析主動(dòng)輪（右旋）1的軸向力？ω1知識(shí)回顧和問題問題：1、齒輪傳動(dòng)的失效形式；1）輪齒折斷——閉式硬齒面齒輪的主要失效形式

2）齒面疲勞點(diǎn)蝕——閉式軟齒面齒輪的主要失效形式

3）齒面磨損——開式齒輪的主要失效形式4）齒面膠合——高速重載齒輪的主要失效形式

5）齒面塑性變形——低速重載齒輪的主要失效形式知識(shí)回顧和問題齒面接觸疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則軟齒面齒輪（HBS≤350）

硬齒面齒輪（HBS>350）

閉式齒輪傳動(dòng)齒面疲勞點(diǎn)蝕齒根彎曲疲勞折斷開式齒輪傳動(dòng)齒面磨損增大m和降低許用彎曲應(yīng)力2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；知識(shí)回顧和問題3、齒輪傳動(dòng)的載荷計(jì)算；載荷系數(shù)：

工作情況系數(shù)

動(dòng)載荷系數(shù)

齒向載荷分布系數(shù)

齒間載荷分配系數(shù)

知識(shí)回顧和問題1）齒向載荷分布系數(shù)Kβ的主要影響因素是什么？影響因素(1)支承情況對(duì)稱布置——好非對(duì)稱布置——差懸臂布置——差(2)齒輪寬度↑齒向載荷分布系數(shù)↑(3)齒面硬度越高，越易偏載，齒面較軟時(shí)有變形退讓。(4)制造、安裝精度越高，齒向載荷分布系數(shù)越小。知識(shí)回顧和問題1)在齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)公式中相關(guān)參數(shù)如何取？K、Z1、YFaYSa/[σ]F4、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式參數(shù)表示的意義；知識(shí)回顧和問題一對(duì)相嚙合兩個(gè)大小齒輪，其齒根彎曲應(yīng)力大小一樣嗎？∵z1<z2但由于YFa的變化程度更劇烈一些，因此彎曲應(yīng)力與彎曲強(qiáng)度彎曲應(yīng)力：一對(duì)相嚙合的大小兩輪，其彎曲強(qiáng)度是否一樣？故：一對(duì)齒輪的彎曲強(qiáng)度通常不等當(dāng)時(shí)，兩者強(qiáng)度才相等彎曲強(qiáng)度：一般小齒輪選材較好但小輪根部較弱較大大、小齒輪分別校核試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)

彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，因大、小齒輪的[σF]、YFa、YSa

值不同，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，公式中應(yīng)代和中較大者。校核彎曲疲勞強(qiáng)度：按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)：取兩者中的大值代入向上圓整為標(biāo)準(zhǔn)值2)接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式：

知識(shí)回顧和問題一樣大，作用與反作用的關(guān)系!一對(duì)相嚙合的大小兩輪，其接觸應(yīng)力一樣嗎？即配對(duì)齒輪：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)配對(duì)齒輪：所以配對(duì)齒輪均為硬齒面時(shí)，兩輪的材料、熱處理方法及硬度均可取成一樣，設(shè)計(jì)時(shí)可分別按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算，并取其中較大者作為設(shè)計(jì)結(jié)果。應(yīng)按其中較小值設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算說明與材料、熱處理、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)由知注意：齒面接觸疲勞強(qiáng)度主要取決于分度圓直徑dd越大，

接觸強(qiáng)度越高

σH越小,齒寬b

的大小應(yīng)適當(dāng)，b過大會(huì)引起偏載(Fn

減小;齒廓平直)模數(shù)

m的大小對(duì)接觸強(qiáng)度無直接影響

d1＝mz1兩齒輪的接觸應(yīng)力相等，σH1＝σH2齒寬系數(shù)根據(jù)具體情況選取因σH1=σH2，而[σH]1≠[σH]2故一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，接觸強(qiáng)度通常不等。[σH]

越小，強(qiáng)度越低，應(yīng)按強(qiáng)度低的齒輪設(shè)計(jì)提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度的主要措施：?加大齒輪直徑或中心距?適當(dāng)加大b或d?正變位?改善材料?提高齒輪的精度等級(jí)?改善熱處理，提高齒面硬度兩個(gè)齒輪的寬度一樣嗎？為保證有效嚙合寬度，保證接觸線長度，降低裝配難度，取b1=b2+(5~10)mmb2=

d

d1b1=b2b1>b2—影響最大的幾何因素為什么不用增大模數(shù)的方法減小接觸應(yīng)力?補(bǔ)充作業(yè)35.35Kw1）如圖所示一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，分析主動(dòng)輪（右旋）1的軸向力？12ω1Ft1=－Ft2Fr1=－Fr2Fa1=－Fa2主從動(dòng)輪受力大小相等、方向相反。Fn1=－Fn25、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)輪齒的受力分析；徑向力：

圓周力：軸向力：

法向力：

知識(shí)回顧和問題力的方向：Ft和Fr：軸向力Fa：同直齒圓柱齒輪主動(dòng)輪的Fa1用左右手法則判定由齒輪螺旋線旋向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向共同決定“齒輪左旋用左手，右旋用右手。彎曲四指為轉(zhuǎn)動(dòng)方向，大拇指指向?yàn)镕a1方向”Ft1Fr1Fa1主動(dòng)輪從動(dòng)輪的Fa2與Fa1方向相反力的對(duì)應(yīng)關(guān)系：例：n1n212主視圖右旋左旋Fa2Fa1Ft1Ft2Fr2Fr1n2n1左視圖Fa1Fa2Ft1Ft2Fr2Fr1①左右手法則只適用于主動(dòng)輪，應(yīng)判斷主動(dòng)輪②作用力的位置應(yīng)在嚙合點(diǎn)處。注意1、蝸桿傳動(dòng)類型，特點(diǎn)及應(yīng)用；2、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算;3、蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，常用材料及選擇原則，蝸桿傳動(dòng)的受力分析。徑向力Fr

——指向各自軸線。軸向力Fa1——蝸桿左(右)手螺旋定則。圓周力Ft——主反從同。圓周力：

軸向力：

徑向力：

蝸桿主動(dòng)時(shí)：

知識(shí)回顧和問題模數(shù)m和壓力角a蝸桿分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q傳動(dòng)比i和齒數(shù)比u◆

力的大小FnFr1FfangFt1Fa1a左旋伸左手,右旋伸右手,四指沿主動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)向抓握,伸出拇指為主動(dòng)輪受軸向力的方向.Fa1n1◆

力的方向各分力方向判斷口訣

1.徑向力，指圓心；2.切向力，主相反，從相同；3.軸向力，左右手法則。難點(diǎn)

1.受力方向的判斷2.旋轉(zhuǎn)方向的判斷（根據(jù)受力方向）注意：蝸桿和蝸輪各分力方向之間的關(guān)系：ω2ω2ar1r212pv212pv2Fa1Fa1Ft2Ft2蝸桿傳動(dòng)的類型一般采用右旋。兩者原理相同，計(jì)算方法也相同，只是作用力的方向不同（徑向力除外）。單頭：主要用于傳動(dòng)比較大的場(chǎng)合。但傳動(dòng)效率較低。要求自鎖的傳動(dòng)必須采用單頭。多頭：主要用于傳動(dòng)比不大和要求效率較高的場(chǎng)合。但蝸桿頭數(shù)過多時(shí)不易加工。通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。按蝸桿螺旋線不同分類按蝸桿頭數(shù)不同分類3、下圖所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，確定各軸的回轉(zhuǎn)方向，蝸輪輪齒的螺旋方向，蝸輪蝸桿所受各力的方向和位置。1234右旋蝸桿（主動(dòng)）ХХ1、確定蝸桿的頭數(shù)zl

和蝸輪的齒數(shù)z2

應(yīng)考慮哪些因素？

2、阿基米德蝸桿與蝸輪的正確嚙合的條件？知識(shí)回顧和問題例題：在圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中，件1和2均為斜齒圓柱齒輪，件3為蝸桿，件4為蝸輪。已知齒輪1輪齒螺旋線方向?yàn)樽笮?，其轉(zhuǎn)向如圖所示，輸入軸轉(zhuǎn)速n1=960r/min，輸入功率P=3kW，齒輪齒數(shù)，Z1=21，Z2=62，法向模數(shù)mn=2.5mm，分度圓螺旋角β=8.849725，分度圓柱上的法面壓力角αn=20。知識(shí)回顧和問題1）齒輪2的輪齒螺旋線方向是

旋。（1分）2）在圖中畫出齒輪1、齒輪2在節(jié)點(diǎn)A所受的軸向力Fa1和Fa2、圓周力Ft1和Ft2、徑向力Fr1和Fr2的方向并計(jì)算其大小。（6分）3）為使在Ⅱ軸上的齒輪2與蝸桿3的軸向力相互抵消一部分，蝸桿3的螺旋線方向應(yīng)該是

旋，并在圖中畫出蝸桿的旋向；在節(jié)點(diǎn)B處畫出蝸桿3所受的軸向力、圓周力和徑向力的方向，在節(jié)點(diǎn)B處畫出蝸輪4所受的圓周力和徑向力的方向，在圖中畫出蝸輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（8分）知識(shí)回顧和問題請(qǐng)回答下列問題：（1分）（1分）3）右旋；（1分），畫出螺旋線方向(1分)蝸桿3和蝸輪4所受個(gè)分力方向如圖所示，蝸輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示。(6分)解：1）右旋。（1分）（1分）（1分）2）知識(shí)回顧和問題Fa1Fa2Fr1Fr2·Ft1×Ft1Fa3Ft4Fr4Fr3·Ft3n4×Fa4知識(shí)回顧和問題4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括軸設(shè)計(jì)的要求和內(nèi)容、軸上零件的軸向定位和周向定位。3、軸的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；2、軸的材料及其選擇原則；1、軸的分類及轉(zhuǎn)軸在汽車中的應(yīng)用；1、軸的設(shè)計(jì)主要包括哪些方面的內(nèi)容？其要求如何？2、軸的主要失效形式是什么？如何進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)即設(shè)計(jì)準(zhǔn)則？3、如何對(duì)軸上零件進(jìn)行軸向定位和周向定位？第十五章知識(shí)回顧和問題問題：軸的類型按受載性質(zhì)分：心軸——只承受彎矩而不承受轉(zhuǎn)矩的軸，如自行車輪軸。按軸轉(zhuǎn)動(dòng)與否，又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸。傳動(dòng)軸——指只受轉(zhuǎn)矩不受彎矩或受很小彎矩的軸，如聯(lián)接汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸和后橋的軸。轉(zhuǎn)軸——指既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸，轉(zhuǎn)軸在各種機(jī)器中最為常見。轉(zhuǎn)軸：M+T；心軸：M；傳動(dòng)軸：T轉(zhuǎn)軸心軸傳動(dòng)軸只受彎矩M只受扭矩T既受彎矩M，又受扭矩T轉(zhuǎn)動(dòng)心軸固定心軸2、軸的材料及其選擇；碳素鋼——35,45,50鋼(正火或調(diào)質(zhì))，常用45#。合金鋼——力學(xué)性能高，貴，多用于有特殊要求的軸。3、軸的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；失效形式：疲勞斷裂、塑性變形、脆性斷裂、過度磨損和振動(dòng)。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1）適合的材料、毛坯形式和熱處理方法；2）合理結(jié)構(gòu)及尺寸，即進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3）強(qiáng)度計(jì)算和校核；4）剛度計(jì)算；5）振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容、軸向定位、周向定位；5、各軸段長度、直徑和軸的結(jié)構(gòu)工藝性；6、軸的強(qiáng)度計(jì)算1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算（按許用切應(yīng)力計(jì)算）2）按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算（按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算）知識(shí)回顧和問題7、軸的剛度及振動(dòng)穩(wěn)定性；8、軸的設(shè)計(jì)步驟：1）、2）、3）、4）、5）、6）、7）9、提高軸的強(qiáng)度、剛度和減輕軸的重量的措施。

知識(shí)回顧和問題1、完成圖中軸系部件結(jié)構(gòu)。知識(shí)回顧和問題2、圖中有12處錯(cuò)誤，請(qǐng)你指出來，并說明原因。知識(shí)回顧和問題知識(shí)回顧：1、滑動(dòng)軸承在汽車中的應(yīng)用；4、滑動(dòng)軸承的失效形式。3、滑動(dòng)軸承油槽設(shè)計(jì)基本要求；2、滑動(dòng)軸承的材料及軸瓦結(jié)構(gòu)；問題：1、滑動(dòng)軸承的材料，軸瓦的材料主要有哪些？如何選擇？2、滑動(dòng)軸承油槽（溝）設(shè)計(jì)的基本要求是什么？3、滑動(dòng)軸承的主要失效形式是什么？第十二章滑動(dòng)軸承2、非全液體潤滑徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算；3、滾動(dòng)軸承的類型與特點(diǎn)；4、滾動(dòng)軸承的代號(hào)；問題：1、非全液體潤滑徑向滑動(dòng)軸承的簡(jiǎn)化計(jì)算法的主要內(nèi)容是什么？2、根據(jù)接觸角不同滾動(dòng)軸承主要分為哪幾種類型？3、代號(hào)為7208AC軸承所表示的意義是什么？1、滑動(dòng)軸承的潤滑；知識(shí)回顧和問題1、滾動(dòng)軸承的選擇原則；

2、滾動(dòng)軸承的受力分析、失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則；

3、滾動(dòng)軸承的動(dòng)載荷和壽命計(jì)算。問題：2、滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則是什么？1、滾動(dòng)軸承的主要選擇原則是什么？3、某軸裝有一個(gè)斜齒輪，兩端支承為7206B軸承，假如已知斜齒輪的軸向力和徑向力以及周向力，如何計(jì)算這一對(duì)軸承的壽命呢？P=fp（XFr+YFa）知識(shí)回顧和問題如圖所示，某軸由一對(duì)7209AC軸承支承，軸承采用面對(duì)面安裝形式。已知兩軸承徑向載荷分別為Fr1=3000N，F(xiàn)r2=4000N，軸上作用有軸向外載荷Fa=1800N。載荷平穩(wěn)，在室溫下工作，轉(zhuǎn)速n=1000r/min