大學(xué)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)考點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1一、本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱(chēng)(1)機(jī)器：是根據(jù)某種使用要求而設(shè)計(jì)的一種人為實(shí)物組合的執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，它可以用來(lái)變換或傳遞能量、物料、信息，以代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)。三個(gè)特征：①人為的實(shí)物組合(不是天然形成的);②各實(shí)物單元具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③一般機(jī)器包含四個(gè)組成部分：動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、控制部分和執(zhí)行部分。(2)機(jī)構(gòu)：能實(shí)現(xiàn)預(yù)期機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各構(gòu)件(包括機(jī)架)的基本組合體稱(chēng)為機(jī)構(gòu)。是一個(gè)具具有機(jī)器的前兩個(gè)特征。分類(lèi)：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)只是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)，而機(jī)器除構(gòu)件系統(tǒng)外，還包含電氣、液壓等其它系統(tǒng)。第一章平面機(jī)構(gòu)及其自由度一、運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)1、運(yùn)動(dòng)副：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸形成的一種可動(dòng)聯(lián)接。二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的相對(duì)位置。用以說(shuō)明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。2、構(gòu)件的分類(lèi)：固定件、原動(dòng)件、從動(dòng)件3、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2(1)應(yīng)滿(mǎn)足條件：①構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際相同；②運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符；③運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置以及構(gòu)件尺寸與實(shí)際機(jī)構(gòu)成比例(2)步驟：①分析清楚所要繪制機(jī)械的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理；②從原動(dòng)件開(kāi)始，按照運(yùn)動(dòng)傳遞的順序，仔細(xì)分析各構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目；③合理選擇視圖平面，通常選擇與大多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的平面為視圖平面；④選取適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺，按一1、平面機(jī)構(gòu)的自由度作平面運(yùn)動(dòng)有三個(gè)自由度，空間運(yùn)動(dòng)有六個(gè)自由度。每個(gè)低副引入兩個(gè)約束，使構(gòu)件失去兩個(gè)自由度；每個(gè)高幅引入一個(gè)約束，使構(gòu)件失去一個(gè)自由度(1)當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)>原動(dòng)件數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)是不確定的。(2)當(dāng)構(gòu)件組的自由度>0,<原動(dòng)件數(shù)時(shí)，會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉而破壞構(gòu)件。(3)當(dāng)構(gòu)件組的自由度小于等于零時(shí)，它不是機(jī)構(gòu)，而是不能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的靜定或超靜定剛性結(jié)構(gòu)(1)復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)。由M個(gè)構(gòu)件匯成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)當(dāng)按M-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副計(jì)算。(2)局部自由度：與輸出運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度。計(jì)算時(shí)應(yīng)除去不計(jì)。(3)虛約束：不起獨(dú)立限制作用的約束。計(jì)算時(shí)應(yīng)除去不計(jì)。①軌跡相同；②移動(dòng)副平行；③轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合；④對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)絕對(duì)速度瞬心：當(dāng)兩個(gè)剛體之一是靜止的，則其瞬心稱(chēng)為絕對(duì)速度瞬心。3(1)直接觀察法：適用于求通過(guò)運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件瞬心位置。高副純滾動(dòng)：接觸點(diǎn)為瞬心；否則，無(wú)法確定，但必定在公法線上。第二章平面連桿機(jī)構(gòu)一、概述①構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣；②低副面接觸的結(jié)構(gòu)使其具有磨損減小，制造方便，幾何封閉的優(yōu)曲柄：能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿；搖桿：只能在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)的連架桿。一個(gè)搖桿(雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)踏板)通常曲柄為原動(dòng)件，并作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿為從動(dòng)件，作變速往復(fù)擺動(dòng)。2、雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄(慣性篩)3、雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為搖桿(汽車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu))三、平面四桿機(jī)構(gòu)的特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄是短桿在滿(mǎn)足桿長(zhǎng)和的條件下：①取最短桿為機(jī)架時(shí)，其連架桿均為曲柄——雙曲柄機(jī)構(gòu)；③取最短桿的對(duì)邊為機(jī)架——雙搖桿機(jī)構(gòu)不滿(mǎn)足桿長(zhǎng)和條件：只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)4極位：當(dāng)搖桿處在左、右兩極端位置時(shí)，對(duì)應(yīng)整個(gè)機(jī)構(gòu)所處的位置極位夾角θ:當(dāng)機(jī)構(gòu)處在極位時(shí)對(duì)應(yīng)曲柄兩位置之間所夾銳角(等于擺角φ)急回特性可用行程速比系極位夾角計(jì)算公式K>1有急回運(yùn)動(dòng)壓力角：作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力方向與該點(diǎn)絕對(duì)速度方向所夾銳角，用α表示。實(shí)際機(jī)構(gòu)中，為了度量方便，習(xí)慣用α的余角γ來(lái)判斷傳力性能，稱(chēng)為傳動(dòng)角。機(jī)架共線時(shí)。連桿加給曲柄的力將通過(guò)鉸鏈中心，此力對(duì)此點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，因此不能使曲柄發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。四、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化1、移動(dòng)副取代轉(zhuǎn)動(dòng)副的演化——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床)(1)雙滑塊機(jī)構(gòu)：看成兩桿長(zhǎng)度趨于無(wú)窮大①兩個(gè)移動(dòng)副不相鄰：從動(dòng)件的位移與原動(dòng)件轉(zhuǎn)角的正切成正比——正切機(jī)構(gòu)；②兩個(gè)移動(dòng)副相鄰，且其中一個(gè)移動(dòng)副與機(jī)架相關(guān)聯(lián)：從動(dòng)件的位移與原動(dòng)件轉(zhuǎn)角的正弦成正比——正弦機(jī)構(gòu)。常見(jiàn)于計(jì)算裝置。2、變更機(jī)架的演化——導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)可看成是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定件而演化而來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)、固定滑塊機(jī)構(gòu)3、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副的演化：偏心輪機(jī)構(gòu)4、變更桿長(zhǎng)的演化五、平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1、基本問(wèn)題：①實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置；②實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律；③實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡2、按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)5(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：已知擺桿長(zhǎng)度、擺角、K——無(wú)唯一解(2)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：已知機(jī)架長(zhǎng)度、K3、給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)窮多解；若給定連桿三個(gè)位置，則A、D點(diǎn)是確曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BB2C正弦機(jī)構(gòu)，正切機(jī)構(gòu)B4BCC231AD雙曲柄機(jī)構(gòu)B34A轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)BB24A雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)BB2A4BA曲柄搖桿機(jī)構(gòu)24C3擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，擺動(dòng)搖塊機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)4BB213B246AA4雙搖桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)42BCA24C34D6第三章凸輪結(jié)構(gòu)一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類(lèi)1、凸輪的應(yīng)用：內(nèi)燃機(jī)、繞線、送料、自動(dòng)機(jī)床進(jìn)刀2、組成：凸輪：具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，是主動(dòng)件，通常等速轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)件：由凸輪控制按其運(yùn)動(dòng)規(guī)律作移動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。機(jī)架：支承活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件3、分類(lèi)：(1)按形狀：盤(pán)型凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪(2)按從動(dòng)件的形式分：尖頂凸輪、平底凸輪、滾子凸輪4、優(yōu)點(diǎn)：(1)只需設(shè)計(jì)出合適的凸輪輪廓，就可使從動(dòng)件獲得所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn)：(1)凸輪輪廓與從動(dòng)件之間為點(diǎn)接觸或線接觸，易于磨損，所以通常多用于傳力不大的場(chǎng)合；(2)與圓柱面和平面相比，凸輪輪廓的加工要困難得多；(3)為使凸輪機(jī)構(gòu)不致過(guò)于笨重，從動(dòng)件的行程不能過(guò)大。二、從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律基圓：以凸輪輪廓曲線的最小向徑Io為半徑所繪的圓。推程：(過(guò)程);行程：推程所走的距離；推程運(yùn)動(dòng)角：推程過(guò)程中凸輪的轉(zhuǎn)角；遠(yuǎn)休止角：從動(dòng)件在最遠(yuǎn)的位置停留不動(dòng)，此時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度從動(dòng)件位移線圖：橫坐標(biāo)代表凸輪轉(zhuǎn)角(時(shí)間)、縱坐標(biāo)代表從動(dòng)件位移從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)線圖：包括從動(dòng)件位移線圖、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度線圖和加速度線圖。1、幾種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式的方次n越高，意味著對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)要求越高，但方次越高，凸輪的加工誤差對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律影響越大，因此，n大于10的多項(xiàng)式規(guī)律很少使用。①n=1的等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：凸輪以等角速度w?轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)，速度由零突變?yōu)橐怀?shù)，運(yùn)動(dòng)終止時(shí)由常數(shù)突變?yōu)榱?。剛性沖擊：由于慣性力無(wú)窮大突變而引起的沖擊。始末兩瞬時(shí)會(huì)有剛性沖擊。①n=2的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：加速段和減速段加速度的絕對(duì)值相等。柔性沖擊：由于加速度發(fā)生有限值突變而引起的沖擊。在始、中、末三瞬時(shí)有柔性沖擊。(2)三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律①余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律：加速度曲線不連續(xù)，始末兩瞬時(shí)存在柔性沖擊。余弦加速度運(yùn)動(dòng)7②正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律：速度曲線和加速度曲線連續(xù)，無(wú)剛性沖擊和柔性沖擊。正弦加速2、選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題(1)當(dāng)機(jī)器的工作過(guò)程對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有特殊要求，而凸輪的轉(zhuǎn)速不太高時(shí)，應(yīng)首先從滿(mǎn)足工作需要出發(fā)來(lái)選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其次考慮動(dòng)力特性和便于加工。對(duì)于低速凸輪機(jī)構(gòu)，主要考慮便于加工；對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，首先考慮動(dòng)力特性。(3)當(dāng)機(jī)器對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)特性有特殊要求，而凸輪的轉(zhuǎn)速又較高，并且只用一種基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律又難于滿(mǎn)足這些要求時(shí)，可以考慮采用滿(mǎn)足要求的組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(4)在設(shè)計(jì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除了要考慮其沖擊特性之外，還要考慮從動(dòng)件的最大速度尖頂從動(dòng)件：理論廓線與實(shí)際廓線重合；滾子從動(dòng)件：理論廓線與實(shí)際廓線在法線方向上互為等距曲線；平底從動(dòng)件：理論廓線與實(shí)際廓線是兩條不同的曲線。(1)對(duì)心尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)步驟：①選比例尺μ,作位移曲線和基圓rb;②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置；③確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置；(2)對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)步驟：①選比例尺μ,作位移曲線和基圓rb;②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定④將各點(diǎn)連接成一條光滑曲線；⑤作滾子圓族及滾子圓族的內(nèi)(外)包絡(luò)線。(3)對(duì)心平底移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)8步驟：①選比例尺μ,作位移曲線和基圓rb;②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置；③確定反轉(zhuǎn)后平底與導(dǎo)路中心線的交點(diǎn)A在各等分點(diǎn)(4)偏置尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)步驟：①選比例尺μ,作位移曲線、基圓rb和偏距圓e;②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置；③確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等分點(diǎn)占據(jù)(5)尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)步驟：①選比例尺μ,作位移曲線，作基圓rb和轉(zhuǎn)軸圓OA;②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸A的位置；③確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等分點(diǎn)2、壓力角的校核壓力角：從動(dòng)件與凸輪在接觸點(diǎn)處的受力方向與其在該點(diǎn)絕對(duì)速度方向之間所夾的銳角。自鎖現(xiàn)象：當(dāng)壓力角非常大時(shí)，理論上作用力為無(wú)窮大時(shí)才能推動(dòng)從動(dòng)件，此時(shí)凸輪結(jié)構(gòu)的壓力角稱(chēng)為臨界壓力角許用壓力角：為改善凸輪機(jī)構(gòu)的受力情況、提高機(jī)械效率，規(guī)定了允許采用的最大壓力角推程(工作行程)推薦的許用壓力角為：回程(空回行程):[a]=70°~80°3、壓力角與凸輪基圓的關(guān)系基圓半徑越大，凸輪推程輪廓越平緩，壓力角也越??；基圓半徑越小，凸輪推程輪廓越陡9第四章齒輪機(jī)構(gòu)壽命較長(zhǎng)；⑤工作可靠性較高；⑥可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交或交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：①要求較高的制造和安裝精度，成本較高；②要求專(zhuān)用的齒輪加工設(shè)備；③不適宜(直齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合傳動(dòng)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)曲線齒圓錐齒輪傳動(dòng)二、齒廓嚙合基本定律1、齒廓嚙合基本定律：互相嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線O1O2被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩線段成反比。2、共軛齒廓：凡滿(mǎn)足齒廓嚙合基本定律而相互嚙合的一對(duì)齒廓稱(chēng)為共軛齒廓。三、漸開(kāi)線性質(zhì)及漸開(kāi)線齒廓(1)發(fā)生線沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過(guò)的圓弧長(zhǎng)度。(2)漸開(kāi)線上任一點(diǎn)的法線必于與基圓相切。(3)漸開(kāi)線齒廓上某點(diǎn)的法線(壓力方向線)與齒廓上該點(diǎn)速度方向所夾的銳角ak,成(4)漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小，基圓越大，漸開(kāi)線越平直(5)基圓以?xún)?nèi)無(wú)漸開(kāi)線(6)同一基圓上所生成的兩條同向漸開(kāi)線為法向等距曲線。同一基圓上所生成的兩條反向3、漸開(kāi)線齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線齒輪的傳動(dòng)比等于兩輪基圓半徑的反比，滿(mǎn)足定傳動(dòng)比傳動(dòng)。(1)漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)具有可分性：當(dāng)實(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心距略有變化，也不會(huì)影響兩輪(2)嚙合線：齒輪傳動(dòng)時(shí)其齒廓接觸點(diǎn)的軌跡稱(chēng)為嚙合線。對(duì)于漸開(kāi)線齒輪，無(wú)論在哪一點(diǎn)接觸，接觸齒廓的公法線總是兩基圓的內(nèi)公切線N1N2。(3)嚙合角：過(guò)節(jié)點(diǎn)C作兩節(jié)圓的公切線tt,它與嚙合線N1N2間的夾角稱(chēng)為嚙合角。漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中嚙合角為常數(shù)，且嚙合角的數(shù)值等于漸開(kāi)線在節(jié)圓上的壓力角。分度圓：齒輪上某一圓周上的比值和該圓上的壓力角均設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值。分度圓上的模數(shù)為頂隙系數(shù)(徑向間隙系數(shù))c*:正常齒制：0.25;短齒制：0.3標(biāo)準(zhǔn)齒輪：分度圓上齒厚與齒槽寬相等，且齒頂高和齒根高均為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪。2、標(biāo)準(zhǔn)中心距a=r?+I?=m(Z?+Z?)/2標(biāo)準(zhǔn)頂隙：便于潤(rùn)滑防卡死；無(wú)側(cè)隙：保證傳動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊3、嚙合角：節(jié)點(diǎn)P的圓周速度方向與嚙合線N?N?間所夾銳角。標(biāo)準(zhǔn)齒輪只有在分度圓與*分度圓和壓力角是單個(gè)齒輪所具有的參數(shù)，而節(jié)圓和嚙合角只有在一對(duì)齒輪嚙合時(shí)才出刀、齒條插刀、齒輪滾刀根切現(xiàn)象：用范成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂線或齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)超過(guò)被切齒輪的極限點(diǎn)，則刀具的齒頂將切去齒輪齒根的漸開(kāi)線齒廓的一部分。將使齒輪的彎曲強(qiáng)度大大減根切產(chǎn)生的原因：刀具齒頂線與嚙合線的交點(diǎn)B?落在極限嚙合點(diǎn)N?的右上方，必發(fā)生根加工時(shí)，其最少齒數(shù)=17,若允許有所根切可取14.③變位修正，刀具遠(yuǎn)離輪坯中心→所得齒輪為變位齒輪4、變位齒輪①零傳動(dòng)：兩輪變位系數(shù)絕對(duì)值相等，小齒輪為正變位，大齒輪為負(fù)變位。xi+x?=0,且x?=x?=0時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)；xi+x?=0,且x?=-x?≠0為等變位齒輪傳動(dòng)②正傳動(dòng)：總變位系數(shù)大于零模數(shù)和壓力角分別相等，兩輪分度圓柱螺旋角β也必須大小相等、方向相反。3、斜齒輪各部分名稱(chēng)和幾何尺寸計(jì)算(3)法向壓力角和端面壓力角：tanaa=tanacosβ4、斜齒輪法向參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值：國(guó)標(biāo)規(guī)定斜齒輪的法向參數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值。6、斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)：當(dāng)量齒輪上的齒數(shù)，用Zv表示∴Z=Z/cos3β7、斜齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)八、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)滾動(dòng)。與圓柱齒輪的參數(shù)相應(yīng)，圓錐齒輪參數(shù)有節(jié)圓錐、分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐和基1、概述(1)應(yīng)用：傳遞任意兩相交軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；但軸交角E=90°多用(3)類(lèi)型：直齒、斜齒、曲齒圓形的發(fā)生面在基圓錐上相切純滾動(dòng)，其發(fā)生面的圓心始終與基圓錐的錐頂重合，發(fā)生面分度圓錐和背錐展成平面后得到的兩個(gè)扇形齒輪，該扇形齒輪的模數(shù)、壓力角、齒頂高、齒根高及齒數(shù)就是圓錐齒輪的相應(yīng)參數(shù)；扇形齒輪的分度圓半徑就是背錐的錐距；將扇形補(bǔ)成完整的圓柱齒輪，這個(gè)完整齒輪的齒數(shù)就是兩圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)。3、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng)(2)正確嚙合條件：兩輪大端模數(shù)、壓力角相等，均為標(biāo)準(zhǔn)值。(3)重合度：按當(dāng)量齒輪計(jì)算第五章輪系輪系：由一系列齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩軸之間的傳動(dòng)；實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)；實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)；用作運(yùn)動(dòng)合成；實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)分解；實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)一、輪系的類(lèi)型1、定軸輪系：傳動(dòng)時(shí)每個(gè)齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱(chēng)為定軸輪系。2、周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞另一齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系。3、復(fù)合輪系二、定軸輪系及其傳動(dòng)比1、輪系的傳動(dòng)比：輸入軸與輸出軸的角速度(或轉(zhuǎn)速)比稱(chēng)為輪系的傳動(dòng)比。用i?b表示在輪系的傳動(dòng)比分析計(jì)算時(shí)，不僅要確定傳動(dòng)比的數(shù)值，而且還要確定各齒輪的轉(zhuǎn)向。(1)一對(duì)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比①圓柱齒輪傳動(dòng)：外嚙合齒輪傳動(dòng)中，兩齒輪的轉(zhuǎn)向相反，取負(fù)號(hào)“-”;內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)②圓錐齒輪傳動(dòng)：箭頭是同時(shí)指向嚙合點(diǎn)或同時(shí)背離嚙合點(diǎn)，且只能用畫(huà)圖法表示。③蝸輪蝸桿嚙合：蝸輪的轉(zhuǎn)向取決于蝸桿的轉(zhuǎn)向和螺旋線方向，用左右手法則判斷轉(zhuǎn)向右手規(guī)則：以右手握住蝸桿，四指指向蝸桿的轉(zhuǎn)向，則拇指指向的反方向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸輪的線速度方向。左手規(guī)則：以左手握住蝸桿，四指指向蝸桿的轉(zhuǎn)向，則拇指指向的反方向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸輪的線速度方向。(2)定軸輪系傳動(dòng)比分析m代表外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)，用(-1)m判斷轉(zhuǎn)向僅限于所有軸線都平行的定軸輪系(3)惰輪：齒輪的齒數(shù)不影響傳動(dòng)比的大小，只改變傳動(dòng)方向。三、周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比1、周轉(zhuǎn)輪系的組成(1)行星輪：軸線位置繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，既要自轉(zhuǎn)又要公轉(zhuǎn)；(2)轉(zhuǎn)臂(行星架):支持行星輪作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的構(gòu)件；(3)中心輪(太陽(yáng)輪):軸線位置固定的齒輪2、周轉(zhuǎn)輪系的分類(lèi)(1)差動(dòng)輪系：周轉(zhuǎn)輪系中兩個(gè)中心輪均可轉(zhuǎn)動(dòng)(2)行星輪系：周轉(zhuǎn)輪系中只有一個(gè)中心輪可以轉(zhuǎn)動(dòng)3、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算但原輪系將轉(zhuǎn)化成為一新的定軸輪系，可按定軸輪系的公式計(jì)算該新輪系的傳動(dòng)比。轉(zhuǎn)化后所得輪系稱(chēng)為原輪系的“轉(zhuǎn)化輪系”注意：齒輪m、n的軸線必須平行；公式中的正負(fù)號(hào)不能去掉四、混合輪系及其傳動(dòng)比混合輪系：由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或幾部分周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)雜輪系?；旌陷喯祩鲃?dòng)比的求解方法：①將混合輪系分解為幾個(gè)基本輪系；②分別計(jì)算各基本輪系的傳動(dòng)比；③尋找各基本輪系之間的關(guān)系；④聯(lián)立求解五、幾種特殊的行星輪系介紹1、漸開(kāi)線少齒差行星齒輪減速器：輸出的運(yùn)動(dòng)是行星輪的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比大(可達(dá)135);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕；效率高(0.80~0.94)。缺點(diǎn)：同時(shí)嚙合的齒少，受力情況較差；受結(jié)構(gòu)的限制，必須用非標(biāo)準(zhǔn)的正變位齒輪。2、擺線針輪行星減速器：行星輪齒廓曲線為擺線(擺線輪),固定輪采用針輪，針輪的齒數(shù)和擺線行星輪齒數(shù)的差為13、諧波齒輪傳動(dòng)：組成：剛輪(固定)、柔輪(輸出)、波發(fā)生器(主動(dòng))優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比大；同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，承載能力高；大傳動(dòng)比下仍有較高的機(jī)械效率；零件數(shù)量少、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)：柔輪周期地發(fā)生變形，容易發(fā)生疲勞損壞第六章其他常用機(jī)構(gòu)(1)組成：擺桿、棘爪、棘輪、止動(dòng)抓(3)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)動(dòng)可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)(1)組成：撥盤(pán)(主動(dòng)件)、槽輪(從動(dòng)件)、機(jī)架運(yùn)動(dòng)系數(shù)：槽輪z的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tm對(duì)撥盤(pán)1運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之比值tt=Ktm/tK為撥盤(pán)圓柱銷(xiāo)數(shù)。t應(yīng)小于1,槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于撥盤(pán)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。三、不完全齒輪機(jī)構(gòu)(1)工作原理：在主動(dòng)齒輪只做出一個(gè)或幾個(gè)齒，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間的要求在從動(dòng)輪上做出與主動(dòng)輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，與齒輪傳動(dòng)一(2)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例可在較大(3)缺點(diǎn)：從動(dòng)輪在開(kāi)始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時(shí)有較大沖擊，故一般只用于低速、輕載場(chǎng)2、類(lèi)型：外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)1、工作原理及特點(diǎn)(1)工作原理：圓柱凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，推動(dòng)均布有柱銷(xiāo)的從動(dòng)圓盤(pán)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)特點(diǎn)：從動(dòng)圓盤(pán)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪廓線的形狀(4)缺點(diǎn)：凸輪加工較復(fù)雜、安裝調(diào)整要求嚴(yán)格2、類(lèi)型：圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸桿凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)并不是幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)的一般串聯(lián)，而往往是一種封閉式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?；緳C(jī)構(gòu)的組合方式有四種：串聯(lián)式、并聯(lián)式、復(fù)合式和疊加式第七章機(jī)械的動(dòng)力性能除附加動(dòng)力，盡可能減輕由離心力而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)?；剞D(zhuǎn)件：繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件撓性轉(zhuǎn)子：對(duì)于轉(zhuǎn)速高、尺寸大的回轉(zhuǎn)件，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大的變形，不能忽略件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生不平衡的離心力系，使離心力系的合力和合力偶矩不等于零。不平衡的利用：蛙式打夯機(jī)、振動(dòng)打樁機(jī)、振動(dòng)臺(tái)(1)質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)(靜平衡):軸向尺寸很小的剛性轉(zhuǎn)子，B/D<0.2,其質(zhì)量分靜平衡條件：分布于該回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力(或質(zhì)徑積)的向量和等于零，即回轉(zhuǎn)求平衡質(zhì)量的大小和向徑的方法：解析法、圖解法、試驗(yàn)法(2)質(zhì)量分布不在同一個(gè)回轉(zhuǎn)面內(nèi)(動(dòng)平衡):軸向尺寸較大的回轉(zhuǎn)件，D/B<5。機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為三個(gè)階段：起動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車(chē)(1)恒功：(2)盈功：(3)虧功：②引起彈性振動(dòng)，消耗能量，使機(jī)械效率降低；③影響機(jī)械的工藝過(guò)程，使產(chǎn)品質(zhì)量下降；④載荷突然減小或增大時(shí)，發(fā)生飛車(chē)或停車(chē)事故。2、周期性速度波動(dòng)和調(diào)節(jié)當(dāng)外力(驅(qū)動(dòng)力和阻力)作周期性變化時(shí)，機(jī)械的運(yùn)動(dòng)速度(如主軸的角速度)也會(huì)作周期性的波動(dòng)。在周期中的某個(gè)時(shí)刻，驅(qū)動(dòng)力所作的功與阻力所作的功并不相等，因而造成了速度的波動(dòng)，但速度的平均值還是穩(wěn)定在一定值上。飛輪調(diào)速原理：當(dāng)驅(qū)動(dòng)功大于阻力功出現(xiàn)盈功時(shí)，飛輪將多余的動(dòng)能貯存起來(lái)，以免原動(dòng)件的轉(zhuǎn)速增加太多；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力小于阻力功出現(xiàn)虧功時(shí)，飛輪將貯存的動(dòng)能釋放出來(lái)，以免原動(dòng)件的轉(zhuǎn)速降低不大。動(dòng)能變化值相同時(shí)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J越大，角速度o的波動(dòng)越小。速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的方法①對(duì)周期性速度波動(dòng)，可在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝一個(gè)質(zhì)量較大的回轉(zhuǎn)體(俗稱(chēng)飛輪)達(dá)到調(diào)速的目的；(加大轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的m和J,安裝飛輪，使速度波動(dòng)限制在允許的范圍內(nèi)。②對(duì)非周期性速度波動(dòng)，需采用專(zhuān)門(mén)的調(diào)速器才能調(diào)節(jié)。3、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù)三、機(jī)器的機(jī)械效率機(jī)械效率：損失系數(shù)：當(dāng)機(jī)械自鎖時(shí)，其機(jī)械效率恒小于或等于零第八章機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論一、概述1、基本要求2、機(jī)械零件的失效、工作能力和承載能力失效：機(jī)械零件由于某種原因而不能正常工作。振動(dòng)、聯(lián)接的松弛、摩擦打滑3、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則影響問(wèn)題設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可歸納為以下形式：計(jì)算值≤[許用值]4、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟(1)擬定零件的計(jì)算簡(jiǎn)圖；(2)確定作用在零件上的載荷；(3)選擇合適的材料和熱處理；(4)根據(jù)零件可能出現(xiàn)的主要失效形式，選用相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，根據(jù)計(jì)算確定零件的主要形狀和主要尺寸；(5)繪制零件圖，并標(biāo)注必要的技術(shù)要求。金屬材料中主要有：鑄鐵、碳素鋼、合金鋼、鑄鋼，以及有色金屬，如：銅合金、鋁合金材料熱處理是改善材料機(jī)械性能的重要手段，主要用于對(duì)鋼制零件的處理。常用的熱處理方法有以下幾種：淬火、退火、正火、回火、調(diào)質(zhì)、表面處理包括最小間隙為零的配合過(guò)渡配合：孔的公差帶與軸的公差帶交疊，任取加工合格的孔和軸配合，可能產(chǎn)生間隙也隨著粗糙度的增大，實(shí)際接觸面積減少而局部壓強(qiáng)增大，將加劇磨損，同時(shí)粗糙度的增大將降低聯(lián)接的承載能力、降低零件的疲勞強(qiáng)度。在保證使用性能要求的前提下，應(yīng)選用較大的3、工藝性問(wèn)題毛坯選擇合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、規(guī)定適當(dāng)?shù)闹圃炀群捅砻娲植诙?、優(yōu)先數(shù)系和標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題優(yōu)先數(shù)系是用來(lái)使型號(hào)、尺寸、轉(zhuǎn)速、功率等量值得到合理的分級(jí)。這樣可便于組織生產(chǎn)對(duì)于大于10的優(yōu)先數(shù)可以乘上10、100、1000等。簡(jiǎn)化、協(xié)調(diào)、選優(yōu)(優(yōu)化)。三、機(jī)械零件的強(qiáng)度1、常用名詞定義工作載荷：機(jī)器正常工作時(shí)所受的實(shí)際載荷(一般難以確定)名義載荷：按原動(dòng)機(jī)功率求得計(jì)算載荷：載荷系數(shù)*名義載荷外摩擦滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦靜摩擦動(dòng)摩擦應(yīng)力幅：2、變應(yīng)力及其變應(yīng)力下的許用應(yīng)力變應(yīng)力的循環(huán)特性：應(yīng)力循環(huán)中的最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比，可以用來(lái)表示變應(yīng)力中應(yīng)力變化的特征。對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力r=-1;脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力r=0;靜應(yīng)力r=1疲勞曲線：零件發(fā)生疲勞斷裂時(shí)的應(yīng)力和變應(yīng)力循環(huán)作用次數(shù)之間的關(guān)系曲線。疲勞曲線分為三個(gè)區(qū)：靜應(yīng)力區(qū)(零件承受變應(yīng)力作用次數(shù)少于103)、有限壽命區(qū)、無(wú)限壽命區(qū)(應(yīng)力作用次數(shù)大于某個(gè)值No時(shí)，曲線趨于水平，變應(yīng)力作用不會(huì)發(fā)生疲勞斷裂，No稱(chēng)為循環(huán)基數(shù)，對(duì)應(yīng)于No的應(yīng)力稱(chēng)為材料的疲勞極限)四、機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度五、摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述1、摩擦內(nèi)摩擦：發(fā)生在物質(zhì)內(nèi)部，阻礙分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦；外摩擦：相互接觸的兩個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸表面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)滑動(dòng)的摩擦?；瑒?dòng)摩擦的四種類(lèi)型：①干摩擦：表面間無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)物的純金屬接觸是的摩擦；②邊界摩擦：摩擦表面被吸附的邊界膜隔開(kāi)，摩擦性質(zhì)取決于邊界膜和表面的吸附性能時(shí)③流體摩擦：摩擦表面被流體膜隔開(kāi)，摩擦性質(zhì)取決于流體內(nèi)部分子間粘性阻力的摩擦；④混合摩擦：指摩擦狀態(tài)處于邊界摩擦及流體摩擦的混合狀態(tài)時(shí)的摩擦。2、磨損運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦將導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失或遷移，即形成磨損。磨損過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：磨合階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段。在設(shè)計(jì)或使用機(jī)器時(shí)，應(yīng)該力求縮短磨合期，延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損的到來(lái)。根據(jù)磨損結(jié)果分類(lèi)：點(diǎn)蝕磨損、膠合磨損、擦傷磨損根據(jù)磨損機(jī)理分類(lèi)：粘附磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、流體磨粒磨損、流體侵蝕磨損、機(jī)3、潤(rùn)滑(1)降低摩擦；(2)減輕磨損；(3)保護(hù)零件不遭銹蝕；(4)采用循環(huán)潤(rùn)滑時(shí)還能起到散熱降溫的作用；(5)潤(rùn)滑油膜具有緩沖吸振的能力；(6)潤(rùn)滑劑的分類(lèi)：(1)液體潤(rùn)滑劑：是應(yīng)用最廣的潤(rùn)滑劑，包括礦物油、動(dòng)植物油、合成油和各種乳劑；(2)半固體潤(rùn)滑劑：主要是指各種潤(rùn)滑脂；(3)固體潤(rùn)滑劑：是任何可以形成固體膜以減少摩擦阻力的物質(zhì)；(4)氣體潤(rùn)滑劑：任何氣體都可作為氣體潤(rùn)滑劑，其中用得最多(2)鈉基潤(rùn)滑脂：有較高的耐熱性，工作溫度可達(dá)120℃,但抗水性差，由于它能與少量水乳化，從而保護(hù)金屬免遭腐蝕，比鈣基潤(rùn)滑脂有更好的防銹能力。(3)鋰基潤(rùn)滑脂：既能抗水、耐高溫(工作溫度不宜高于145℃),而且有較好的機(jī)械安定性，是一種多用途的潤(rùn)滑脂。(4)鋁基潤(rùn)滑脂：有良好的抗水性，對(duì)金屬表面有高的吸附能力，故可起到很好的防銹作用。(1)錐(針)入度(或稠度)由重1.5N的標(biāo)準(zhǔn)錐體，在25℃恒溫下，從潤(rùn)滑脂表面經(jīng)5s后刺入的深度(以0.1mm計(jì))。它標(biāo)志著潤(rùn)滑脂內(nèi)阻力的大小和流動(dòng)性的強(qiáng)弱。錐入度愈小表明潤(rùn)滑脂愈稠。錐入度是潤(rùn)滑脂的一項(xiàng)主要指標(biāo)，潤(rùn)滑脂的牌號(hào)就是該潤(rùn)滑脂錐入度的等級(jí)。(2)滴點(diǎn)在規(guī)定的加熱條件下，潤(rùn)滑脂從標(biāo)準(zhǔn)量杯的孔口滴下第一滴時(shí)的溫度叫潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)。潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)決定了它的工作溫度。潤(rùn)滑脂的工作溫度至少應(yīng)低于滴點(diǎn)20℃。推遲潤(rùn)滑劑的老化變質(zhì)，延長(zhǎng)其正常使用壽命；③改善潤(rùn)滑劑的物理性能，如降低凝點(diǎn)、消除潤(rùn)滑方法：間歇式、連續(xù)式第九章聯(lián)接1、螺紋的形成用任一平面圖形(如矩形、三角形、梯形或鋸齒形),使其一邊與圓柱體的母線貼合，沿著螺旋線運(yùn)動(dòng)，并保持該圖形始終通過(guò)圓柱體的母線，就得到螺紋。根據(jù)螺紋的牙型，可分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等；根據(jù)螺紋的繞行方向，可分為左螺旋紋和右螺旋紋；根據(jù)螺旋線的數(shù)目，可分為單線螺紋和多線螺紋。3、螺紋的參數(shù)大徑d:與外螺紋牙頂(或內(nèi)螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑；小徑d?:與外螺紋牙底(或內(nèi)螺紋牙頂)相重合的假想間的軸向距離。設(shè)螺紋線數(shù)為n,則有S=Np螺紋升角λ:中徑為d?的圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾其他條件相同的情況下，螺紋的牙型斜角越大，當(dāng)量摩擦系數(shù)和當(dāng)量摩擦角就越大，螺紋聯(lián)接用螺紋選用較大牙型斜角的螺紋，而傳動(dòng)用螺紋則選用小牙型斜角的螺紋。三、機(jī)械設(shè)備常用螺紋(1)普通螺紋：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將牙型角α=60°的三角形米制螺紋稱(chēng)為普通螺紋，大徑d為同一公稱(chēng)直徑有多種螺距的螺紋，螺距最大的稱(chēng)為粗牙螺紋，其余的都稱(chēng)為細(xì)牙螺紋。細(xì)牙螺紋小徑大，升角小，自鎖性好，強(qiáng)度高，但不耐磨，易滑扣，用于薄壁零件、受動(dòng)載荷的(2)矩形螺紋：牙型為正方形，牙型角=0°,牙厚為螺距的一半，當(dāng)量摩擦系數(shù)較小，效(3)鋸齒形螺紋：工作面牙型斜角為3°,非工作面牙型斜角為30°,兼有矩形螺紋效率高和梯形螺紋牙根強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但只能承受單向載荷，適用于單向承載的螺旋傳動(dòng)。(4)梯形螺紋：牙型為等腰梯形，牙型角=30°,效率比矩形螺紋低，但易于加工，對(duì)中性好，牙根強(qiáng)度較高，廣泛應(yīng)用于螺旋傳動(dòng)中。(5)管螺紋：牙型角=55°,牙頂呈圓弧形，旋合螺紋間無(wú)徑向間隙，緊密性好，公稱(chēng)直徑為管子的公稱(chēng)通徑。廣泛用于水，煤氣，潤(rùn)滑等管路系統(tǒng)聯(lián)接中。(6)米制錐螺紋：適用于氣體或液體管路系統(tǒng)依靠螺紋密封的連接螺紋(水、煤氣管道用管螺紋除外),必要時(shí)允許在螺紋配合面間加密封填料提高其密封性。(1)螺栓聯(lián)接：普通螺栓聯(lián)接(加工簡(jiǎn)單、成本低、應(yīng)用廣)、鉸制孔用螺栓聯(lián)接(精確固定、相對(duì)位置);(2)雙頭螺柱聯(lián)接：適用于被連接件較厚，要求結(jié)構(gòu)緊湊和經(jīng)常(3)螺釘聯(lián)接：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，螺紋孔磨損，受力不大，不適用于經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合；(4)緊定螺釘聯(lián)接：常用于固定兩個(gè)零件的相對(duì)位置，并可傳遞不大的力或扭矩，除作為聯(lián)接和緊定用外，還可用于調(diào)整零件位置。螺紋聯(lián)接件分為三個(gè)精度等級(jí)，其代號(hào)為A、B、C級(jí)。①A級(jí)精度的公差小，精度最高，用于要求配合精度、防止振動(dòng)等重要零件的聯(lián)接；②B級(jí)精度多用于受較大且經(jīng)常裝拆、調(diào)整(1)螺栓：六角頭、小六角頭；精制螺栓和粗制螺栓(2)螺釘(3)雙頭螺柱(4)緊定螺釘(5)螺母：六角螺母、標(biāo)準(zhǔn)螺母、扁螺母、厚螺母。圓螺母常用作軸上零件的軸向固定，并配有止退墊圈。(6)墊圈：增加被聯(lián)接件的支承面積或避免擰緊螺母時(shí)擦傷被聯(lián)接件的表面，當(dāng)被聯(lián)接件表面有斜度時(shí)，應(yīng)使用斜墊圈。1、預(yù)緊：裝配時(shí)把螺紋聯(lián)接擰緊，使其受到預(yù)緊力的作用，目的是使螺紋聯(lián)接可靠地承受載荷，獲得所要求的緊密性、剛性和防松能力。預(yù)緊力的數(shù)值：預(yù)緊應(yīng)力<屈服極限σ的80%。控制預(yù)緊力的方法：測(cè)力矩扳手、定力矩扳手，較精確的方法是測(cè)量擰緊時(shí)螺栓的伸長(zhǎng)變形量。2、防松：在沖擊、振動(dòng)、變載荷及溫度變化較大的情況下，聯(lián)接有可能松脫，造成聯(lián)接失效，一旦出現(xiàn)松脫，輕者會(huì)影響機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重者會(huì)造成嚴(yán)重事故。防松的根本問(wèn)題在于防止螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(1)摩擦防松：采用各種措施使螺紋幅中保持較大的防松阻力矩。簡(jiǎn)單方便，適用于平穩(wěn)、低速和重載的固定裝置上的連接。①?gòu)椈蓧|圈；②對(duì)頂螺母；③尼龍圈鎖緊螺母。(2)機(jī)械防松：利用各種止動(dòng)零件阻止擰緊的螺紋零件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。適用于較大沖擊、振動(dòng)的高速機(jī)械中運(yùn)動(dòng)部件的連接。①槽型螺母和開(kāi)口銷(xiāo)；②圓螺母帶翅墊片；③止動(dòng)墊片。(3)破壞螺紋防松：放松效果良好，但僅適用于很少拆開(kāi)或不拆的聯(lián)結(jié)。①?zèng)_點(diǎn)法；②粘合法。六、螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓的受載形式：①受軸向拉力(受拉螺栓):設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的靜力或疲勞拉伸強(qiáng)度。②受橫向力(受剪螺栓):設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證連接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度。螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算步驟：①確定螺栓的受力；②確定螺栓危險(xiǎn)截面的直徑(螺紋小徑);③由螺紋小徑從標(biāo)準(zhǔn)中選定螺栓螺紋的公稱(chēng)直徑。1、普通螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算(1)松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算(2)緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算①承受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接預(yù)緊力的大小，根據(jù)接合面不產(chǎn)生滑移的條件確定。②承受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接工作時(shí)工作載荷F和殘余預(yù)緊力F”一起作用在螺栓上，F(xiàn)o=F+F”為防止工作時(shí)被聯(lián)接件的結(jié)合面出現(xiàn)縫隙，殘余預(yù)緊力F”應(yīng)大于零，對(duì)于一般聯(lián)接，工作載荷穩(wěn)定時(shí)，可取F”=(0.2~0.6)F,工作載荷不穩(wěn)定時(shí)，F(xiàn)”=(0.6~1.0)F;對(duì)于有緊密性要求的聯(lián)接(如壓力容器的螺栓聯(lián)接),F”=(1.5~1.8)F螺栓的剛度被聯(lián)接件的剛度總拉力被連接件的剛度大，螺栓的剛度很小(細(xì)長(zhǎng)或中空),螺栓的相對(duì)剛度趨于零。此時(shí)工作載荷作用后，使螺栓所受的總拉力增加很少；當(dāng)螺栓的相對(duì)剛度較大時(shí)，則工作載荷作用后，將使螺栓所受的總拉力有較大的增加。七、螺紋聯(lián)接件的材料及許用應(yīng)力性能等級(jí)從3.6至12.9分為十級(jí)，點(diǎn)前數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度極限σB的1/100(og/100),點(diǎn)后數(shù)字表示屈服極限os與抗拉強(qiáng)度極限比值的10倍(10os/og)八、螺栓聯(lián)接設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題影響螺栓強(qiáng)度的因素很多，主要涉及：(1)螺紋牙的載荷分配；(2)應(yīng)力變化幅度；(3)應(yīng)力集中；(4)附加應(yīng)力；(5)材料的機(jī)械性能。1、提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施(1)提高螺栓的疲勞強(qiáng)度：在工作載荷和殘余預(yù)緊力不變的情況下，減小螺栓剛度或增大被聯(lián)接件剛度都能達(dá)到提高螺栓疲勞強(qiáng)度的目的，但應(yīng)適當(dāng)增大預(yù)緊力，以保證聯(lián)接的密封性。減小螺栓剛度的措施：適當(dāng)增加螺栓的長(zhǎng)度；采用腰狀桿螺栓；采用空心螺栓；在螺母下安裝上彈性元件。增加被聯(lián)接件剛度的措施：不用墊片或采用剛度較大的墊片。(2)改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象：旋合圈數(shù)越多，載荷分布不均的程度越顯著,可采用懸置螺母、環(huán)槽螺母、內(nèi)斜螺母、環(huán)槽/內(nèi)斜螺母、鋼絲螺套。(3)減小應(yīng)力集中的影響：采用較大的圓角、卸載結(jié)構(gòu)、將螺紋收尾改為退刀槽。減小附加彎曲應(yīng)力的方法：①規(guī)定螺母、螺栓頭部和被聯(lián)接件的支承面的加工要求；②螺紋的精度等級(jí)；③裝配的精度等級(jí)；④采用球面墊圈；⑤采用帶有腰環(huán)或細(xì)長(zhǎng)的螺栓。(4)采用合理的制造工藝方法：采用冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋的工藝方法，可以顯著提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；工藝上采用氮化、氰化、噴丸等處理。螺栓組設(shè)計(jì)的一般步驟：選定螺栓的數(shù)目及布置形式、確定螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)尺寸。不再進(jìn)行強(qiáng)度校核。對(duì)于重要的聯(lián)接，應(yīng)根據(jù)聯(lián)接的工作載荷，分析各螺栓的受力狀況，找出(1)聯(lián)接接合面的幾何形狀通常都設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱(chēng)的簡(jiǎn)單幾何形狀；(2)螺栓的布置應(yīng)使各螺栓的受力合理：鉸制孔用螺栓聯(lián)接，不要在平行于工作載荷的方向上成排地布置八個(gè)以上的螺栓，以免載荷分布過(guò)于不均；承受彎矩或轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)使螺栓的位置適當(dāng)靠近聯(lián)接接合面的邊緣，以減小螺栓的受力。如果同時(shí)承受軸向載荷和較大的橫向載荷時(shí)，應(yīng)采用銷(xiāo)、套筒、鍵等抗剪零件來(lái)承受橫向載荷，以減小螺栓的預(yù)緊力及其結(jié)構(gòu)尺寸；(3)螺栓的排列應(yīng)有合理的間距、邊距；(4)分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應(yīng)取成4、6、8等偶數(shù)(5)避免螺栓承受附加的彎曲載荷(6)根據(jù)聯(lián)接的工作條件合理地選擇螺栓組的防松裝置。九、螺旋傳動(dòng)簡(jiǎn)介螺旋傳動(dòng)按用途不同可分為三類(lèi)：傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋、調(diào)整螺旋；螺旋傳動(dòng)按螺旋副的摩擦性質(zhì)不同可分為：滑動(dòng)螺旋(滑動(dòng)摩擦);滾動(dòng)螺旋(滾動(dòng)摩擦);靜壓螺旋(流體摩擦)材料：螺桿材料要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性：中碳鋼、合金鋼；螺母材料要有足夠的強(qiáng)度、3、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算十、鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件，其功能：①實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩；②實(shí)現(xiàn)軸上零1、鍵聯(lián)接的主要類(lèi)型：平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、楔鍵聯(lián)接、切向鍵聯(lián)接。鍵的主要尺寸：截面尺寸(一般以鍵寬b×鍵高h(yuǎn)表示)和鍵長(zhǎng)L。鍵的截面尺寸b×h按軸計(jì)算中兩鍵只按1.5個(gè)鍵計(jì)算。主要失效形式：①普通平鍵聯(lián)接(靜聯(lián)接):工作面被壓潰；②導(dǎo)向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接(動(dòng)聯(lián)接):工作面的過(guò)度磨損。平鍵特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、對(duì)中性較好等。這種鍵聯(lián)接不能承受軸向力，因而對(duì)軸平鍵按用途分類(lèi)：普通平鍵、薄型平鍵、導(dǎo)向平鍵、滑鍵鍵槽的加工：軸上鍵槽：圓柱立銑刀(A和C型)和圓盤(pán)銑刀(B型);輪轂上鍵槽：插刀。平鍵按頭型式分類(lèi)：圓頭(A型)、平頭(B型)、單圓頭(C型)接。具有軸轂受力均勻、承載能力高、對(duì)軸削弱程度小(齒淺，應(yīng)力集中小)、定心性好和導(dǎo)向十一、其他聯(lián)接2、焊接和粘接焊接：熔化焊(電焊、氣焊與電渣焊)、壓力焊(電阻焊、摩擦焊)和釬焊(錫焊、銅焊)膠接：用粘接劑采用粘合的方法聯(lián)接被聯(lián)接件稱(chēng)為粘接。(1)過(guò)盈聯(lián)接(干涉配合聯(lián)接或緊配合聯(lián)接):利用零件間的配合過(guò)盈來(lái)達(dá)到聯(lián)接目的的。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)中性好、承載能力大、對(duì)軸削弱少。裝配方法：壓入法、脹縮法(溫差法)第十章齒輪傳動(dòng)一、概述2、齒輪傳動(dòng)的裝置形式：開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、閉式齒輪傳動(dòng)。二、齒輪傳動(dòng)的失效形式(1)輪齒折斷：因多次重復(fù)的彎曲應(yīng)力和應(yīng)力集中造成的疲勞折斷，或因短時(shí)過(guò)載或沖擊齒寬小的直齒圓柱齒輪，齒根裂紋一般是從齒根沿橫向擴(kuò)展，最后發(fā)生全齒的疲勞折斷；齒寬較大的直齒圓柱齒輪，由于制造誤差使載荷集中在齒的一端，裂紋可能沿斜方向，最斜齒輪和人字齒輪常因接觸線是傾斜的，齒根裂紋往往從齒根斜向齒頂?shù)姆较驍U(kuò)展，最后(2)齒面磨損：開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式之一(3)齒面點(diǎn)蝕就會(huì)發(fā)生粘焊，粘焊處被撕脫后，沿滑動(dòng)方向形成溝痕，稱(chēng)為熱膠合。低速重載：油膜遭到破壞，也會(huì)產(chǎn)生膠合。此時(shí)稱(chēng)為冷膠合。減小模數(shù)、降低齒高、采用角度變位齒輪以減小滑動(dòng)系數(shù)，提高齒面硬度，采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油(極壓油)等，均可減緩或防止齒面膠合。(5)塑性變形：在齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)有過(guò)大的應(yīng)力作用時(shí)，輪齒材料可能產(chǎn)生塑性變形。適當(dāng)提高齒面硬度，采用粘度較大的潤(rùn)滑油，可以減輕或防止常用的齒輪材料：鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵和非金屬材料。③熱處理工藝；④正火碳鋼和調(diào)質(zhì)碳鋼；⑤輪誤差對(duì)齒輪傳動(dòng)的影響：①傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性；②傳動(dòng)的平穩(wěn)性；③載荷分布不均勻。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10095—1988對(duì)圓柱齒輪及齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，其中1級(jí)的精度最高，12級(jí)的精度最低。按照誤差的特性及它們對(duì)傳動(dòng)性能的影響，將齒輪的各項(xiàng)公差劃分為三個(gè)組，分別反映傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性和載荷分布上的均勻性。1、受力分析在分度圓上，法向力Fn可分解為兩個(gè)互相垂直的分力：切于分度圓的圓周力F;和半徑方向的徑向力F:2、計(jì)算載荷在實(shí)際齒輪傳動(dòng)中，載荷應(yīng)考慮多個(gè)其它因素：①由于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的振動(dòng)和沖擊；②齒輪嚙合過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)載荷；③由于制造安裝等誤差或受載后輪齒、軸、軸承、箱體的變形等原因，使載荷沿齒寬方向分布不均；④同時(shí)嚙合的各輪齒間載荷分布不均等。①使用系數(shù)KA:考慮原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性等外部②動(dòng)載系數(shù)Kv:考慮齒輪副在嚙合過(guò)程中，因嚙合誤差(基節(jié)誤差、齒形誤差和輪齒變形等)而引起的內(nèi)部附加動(dòng)載荷對(duì)輪齒受載的影響。動(dòng)載系數(shù)主要由齒輪的圓周速度和齒輪精度確定，對(duì)于6級(jí)精度的齒輪，動(dòng)載系數(shù)Ky的取值范圍1.1～1.2。速度高時(shí)取大值，速度低時(shí)?、埤X間載荷分配系數(shù)K:考慮同時(shí)嚙合的各對(duì)齒輪間載荷分配不均勻的系數(shù)。取值范圍為④齒向載荷分布系數(shù)Kp:考慮輪齒沿接觸線方向載荷分布不均勻的現(xiàn)象。當(dāng)兩輪之一為軟齒面時(shí)，取Kp=1～1.2;當(dāng)兩輪均為硬齒面時(shí)，取Kp=1.1～1.35。當(dāng)寬徑比b/d?較小、齒輪在3、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算性系數(shù)Z=189.8√N(yùn)/mm2當(dāng)一對(duì)齒輪的材料、傳動(dòng)比及齒寬系數(shù)一定時(shí)，由齒面接觸強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與中心距或齒輪直徑有關(guān)。至于模數(shù)的大小需由彎曲強(qiáng)度條件確定。齒寬系數(shù)越大，則中心距越提高齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的主要措施：①加大齒輪直徑或中心距；②適當(dāng)增加齒寬；③采用正角度變位齒輪傳動(dòng)；④提高齒輪精度等級(jí)。這些措施均可減小齒面的接觸應(yīng)力。另外改善齒輪材料和熱處理方式(提高齒面硬度),可以提高許用接觸應(yīng)力值。輪齒受載時(shí)，齒根受的彎矩最大，因此齒根處的彎曲疲勞強(qiáng)度最弱。5、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則算，許用彎曲應(yīng)力應(yīng)適當(dāng)降低(可取閉式傳動(dòng)的許用彎曲應(yīng)力的0.7～0.8),或?qū)⒃O(shè)計(jì)計(jì)算出的F'=F,/cosβ軸向力F?與tanβ成正比。通常β不宜選F,=Ftana,=F,tana,/cosβ得過(guò)大，β=8°~20°F,=F,1tanFF,=F'/cosa,=F,cosa,co人字齒輪的螺旋角可取較大的數(shù)值(15°~40°),傳遞的功率也可較大。(1)斜齒圓柱齒輪的法向齒廓是漸開(kāi)線，所以嚙合點(diǎn)處的曲率半徑應(yīng)代以法向值，這將在斜齒輪的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH計(jì)算公式中體現(xiàn)；(2)斜齒輪工作時(shí)接觸線總長(zhǎng)度隨嚙合位置的不同而變化，應(yīng)同時(shí)考慮端面重合度βa和(3)接觸線傾斜有利于提高接觸疲勞強(qiáng)度。3、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算八、齒輪結(jié)構(gòu)(2)實(shí)心式齒輪：齒頂圓直徑da≤200mm,并對(duì)可靠性有特殊要求的齒輪，可做成實(shí)心式齒輪。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，為了裝配方便和減小邊緣的應(yīng)力集中，孔邊、齒頂邊緣應(yīng)切制減輕重量。為了制造、搬運(yùn)方便，腹板上常對(duì)稱(chēng)開(kāi)多個(gè)孔。(4)輪輻式齒輪：齒頂圓直徑da>400～1000mm,為了減輕重量，將齒輪制成輪輻式結(jié)對(duì)于尺寸很大的齒輪，為了節(jié)約貴重鋼材，常采用齒圈套裝于輪心上。齒圈用較好的鋼，輪心用鑄鐵或鑄鋼。兩者用過(guò)盈聯(lián)接，在裝配縫上加裝4～8個(gè)緊定螺釘。第十一章蝸桿傳動(dòng)一、概述蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由蝸桿和蝸輪組成。分類(lèi)：圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐面蝸桿傳動(dòng)④蝸桿傳動(dòng)的摩擦損失較大、效率較低；⑤蝸輪齒圈常需要比較貴重的青銅制造。二、圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸1、主要參數(shù)(1)模數(shù)m和壓力角α蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件為：蝸桿的軸向模數(shù)ma?等于蝸輪的端面模數(shù)m?、蝸桿的軸向壓力角a?1等于蝸輪的端面壓力角α(2)蝸桿導(dǎo)程角γ(3)蝸桿頭數(shù)z?、蝸輪齒數(shù)z?和傳動(dòng)比蝸桿的頭數(shù)越多，則蝸桿的導(dǎo)程角將越大，蝸桿傳動(dòng)的效率也將越大。(4)蝸桿的直徑系數(shù)q為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目，并便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d?,把其與模數(shù)的比值稱(chēng)為蝸桿的直徑系數(shù)。q=d?/m三、蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)1、蝸桿傳動(dòng)的失效形式——膠合和磨損開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，應(yīng)保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；閉式傳動(dòng)中，通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式：整體澆注式、齒圈式、螺栓聯(lián)接式、拼鑄式。四、蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算1、蝸桿傳動(dòng)的受力分析用右手代表右旋蝸桿(若為左旋螺桿，則用左手),四指代表蝸桿旋轉(zhuǎn)方向，則拇指所指的方向就表示蝸桿所受軸向力的方向，而蝸輪的轉(zhuǎn)向與拇指所指的方向相反。2、蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算K-載荷系數(shù)，若工作平穩(wěn)，取為1~1.2;若工作載荷變化較大，取為1.1~1.3;嚴(yán)重沖擊時(shí)，取為1.5。蝸輪圓周速度慢時(shí)取較小的值，反之取較大的值。若以自然方式冷卻，則從箱體外壁散發(fā)到周?chē)諝獾臒崃繛椋篐?=aaS(to-t?)aa-箱體表面的散熱系數(shù)，可取為(8.15~17.45)W/(m2·℃)S-箱體內(nèi)表面能被油飛濺到，而外表面又能為周?chē)諝馑鋮s的表面面積第十二章帶傳動(dòng)一、概述帶傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的撓性機(jī)械傳動(dòng)，主要由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶(撓性構(gòu)件)組成。按工作原理分為：摩擦型和嚙合型。摩擦型：由于張緊，靜止時(shí)帶已受到預(yù)拉力，在帶與帶輪的接觸面間產(chǎn)生壓力，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)帶與帶輪接觸面間的摩擦力使從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。③多楔帶：用于較大功率、緊湊的場(chǎng)合；④圓帶：傳遞功率較小，用于輕、小型機(jī)械。傳動(dòng)形式開(kāi)口傳動(dòng)交叉?zhèn)鲃?dòng)半交叉?zhèn)鲃?dòng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖使用范圍傳動(dòng)比帶速相對(duì)拉曳能力i≤5(平帶1應(yīng)用場(chǎng)合兩軸平行，回轉(zhuǎn)方向相同兩軸交錯(cuò)，不能逆轉(zhuǎn)3、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：①適用于中心距較大的傳動(dòng)(可達(dá)1吸收振動(dòng)，并且運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪音；③過(guò)載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，可防止損壞其他零件；③帶的壽命短；④傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大。4、應(yīng)用范圍：帶的工作速度一般為5～25m/s,使用高速環(huán)形膠帶時(shí)可達(dá)60m/s;使用錦綸片復(fù)合平帶時(shí)，可達(dá)80m/s。膠帆布平帶傳遞功率小于500kW,普通V帶傳遞功率小于700kW。靜止時(shí)，帶兩邊的拉力都等于張緊力F?,工作時(shí)，帶一邊拉力增大到F?(緊邊),一邊拉力減小到F?(松邊)有效拉力：兩邊拉力之差，也就是帶所傳遞的圓周力F,F=F?-F?打滑：帶所傳遞的圓周力超過(guò)帶與輪面間的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)。經(jīng)常出現(xiàn)打滑時(shí)，將使帶的磨損加劇、傳動(dòng)效率低，以致使傳動(dòng)失效。影響承載能力的主要因素(1)初拉力Fo:Fo↑,承載能力個(gè)，避免打滑；但Fo過(guò)大，發(fā)熱和磨損加劇，易松馳，帶壽命縮短；若F?過(guò)小，工作潛力不能充分發(fā)揮，易打滑。(2)包角α:a1,接觸弧長(zhǎng)1,承載能力1。設(shè)計(jì)時(shí)a?>120°,傳動(dòng)比i不能太大和α不能太小，因?yàn)閕t→a↓,a↓→a?↓(3)摩擦系數(shù)f:ft,承載能力個(gè)2、帶的應(yīng)力分析(1)由于拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力σ1、G2:兩者相差越大，帶越易產(chǎn)生疲勞損壞。(2)彎曲應(yīng)力：帶繞過(guò)帶輪時(shí)，因彎曲而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。帶輪直徑越小，彎曲應(yīng)力越大，彎曲應(yīng)力只作用在繞過(guò)帶輪的那一部分帶上。(3)由于離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力：離心拉(應(yīng))力作用與帶的整個(gè)周長(zhǎng)，且處處相等。3、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比(1)彈性滑動(dòng)：帶在帶輪上微量滑動(dòng)的現(xiàn)象，是摩擦性帶傳動(dòng)的固有特性，無(wú)法避免。繞過(guò)主動(dòng)輪：拉力逐漸減小，帶逐漸收縮，相對(duì)帶輪向后滑動(dòng)；繞過(guò)從動(dòng)輪：拉力逐漸增大，帶逐漸伸長(zhǎng)，相對(duì)帶輪向前滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)對(duì)帶傳動(dòng)的影響為：①?gòu)膭?dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪；②降低了傳動(dòng)效率；③引起帶的磨損；④使帶的溫度升高?；瑒?dòng)率ε:傳動(dòng)中由于帶的滑動(dòng)引起的從動(dòng)輪圓周速度的降低率。4、失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則失效形式：打滑(過(guò)載引起)、疲勞破壞(帶受變應(yīng)力的循環(huán)作用)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：傳遞給定載荷時(shí)，不打滑且具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命。單根帶在既不打滑又三、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、取a?=a?=180°,k=2,在特定帶長(zhǎng)，載荷平穩(wěn)時(shí)得到單根V帶能傳遞的功率為：若帶長(zhǎng)不為特定帶長(zhǎng)：帶長(zhǎng)1,單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)↓,疲勞強(qiáng)度t,帶長(zhǎng)修正系數(shù)KL,查表12.3故實(shí)際工作條件下，單根V2、設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇傳動(dòng)能力↓,包角修正系數(shù)K,查表12.8(1)確定計(jì)算功率：P=KP(2)確定帶的型號(hào)：由Pc、nl確定(3)選取帶輪基準(zhǔn)直徑da和daz:ddl≥ddmin,均取標(biāo)準(zhǔn)值(5)確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度La:a過(guò)小，帶短，易疲勞；包角減小，降低承載能(7)確定V待根數(shù)：(8)確定初拉力Fo:F?J,易打滑，反之，帶壽命」,軸及軸承受力↑(9)計(jì)算壓軸力Fo:(10)帶輪的結(jié)構(gòu)形式：實(shí)心式、輻板式、輪輻式四、V帶輪設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)名稱(chēng)：輪緣：與帶相連部分；輪轂：安裝在軸上部分；輪輻：聯(lián)接部分。五、帶傳動(dòng)的張緊裝置分定期張緊和自動(dòng)張緊1、確定計(jì)算功率Pe=KAPNNY第十三章鏈傳動(dòng)1、運(yùn)動(dòng)分析鏈條與鏈輪嚙合相當(dāng)于鏈條折繞在邊長(zhǎng)為鏈節(jié)距p,邊數(shù)為鏈輪齒數(shù)z的多邊形上，鏈輪每轉(zhuǎn)一周，鏈條移動(dòng)距離為zp。鏈傳動(dòng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速是不均勻的。當(dāng)鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)：鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈輪轉(zhuǎn)速越高，則附加動(dòng)載荷也越大。期性變化引起；③鏈節(jié)進(jìn)入鏈輪的瞬間，鏈節(jié)和輪齒以一定的相對(duì)速度相嚙合，使鏈和輪齒受到?jīng)_擊；④鏈張緊不好，鏈條松弛，在啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、載荷變化等情況下，將產(chǎn)生慣性沖3、受力分析鏈傳動(dòng)在安裝時(shí)，應(yīng)使鏈條受到一定的張緊力，其張緊力是通過(guò)使鏈保持適當(dāng)?shù)拇苟人a(chǎn)使鏈節(jié)距過(guò)渡伸長(zhǎng)(標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下允許伸長(zhǎng)率為3%),從而破壞正確嚙合和產(chǎn)生脫鏈現(xiàn)象；③潤(rùn)滑不當(dāng)或轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，銷(xiāo)軸和套筒的摩擦表面易發(fā)生膠合破壞；④經(jīng)常起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)的鏈傳動(dòng)，由于過(guò)載造成沖擊破斷；⑤低速重載的鏈傳動(dòng)，鉸鏈元件發(fā)生靜強(qiáng)度破壞；⑥鏈輪2、極限功率曲線1是良好而充分的潤(rùn)滑條件下，由磨損破壞限定的極限功率曲圖13-13圖13-13滾子鏈的極限功率曲線3、額定功率曲線4、滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和方法(1)鏈傳動(dòng)的原始數(shù)據(jù)；(2)鏈輪齒數(shù)z?、z?和傳動(dòng)比；(3)確定計(jì)算功率；(4)單排鏈所能傳遞的功率Po;(5)鏈的節(jié)距：高速重載時(shí)可選用小節(jié)距的多排鏈；(7)小鏈輪轂孔最大直徑；(8)鏈傳動(dòng)作用在軸上的力(簡(jiǎn)稱(chēng)壓軸力)Fp;(9)低速鏈傳動(dòng)的靜力強(qiáng)度計(jì)算；需要，則應(yīng)考慮加托板或張緊輪等裝置，并且設(shè)計(jì)較緊湊的中心距。2、張緊加在松邊，因松邊鏈節(jié)處于松弛狀態(tài)，潤(rùn)滑油容易進(jìn)入各摩擦面間。第十四章軸一、概述2、按載荷性質(zhì)分類(lèi)：心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸(1)心軸：只承受彎曲(M),不傳遞轉(zhuǎn)矩(T=0),如自行車(chē)前輪；(2)轉(zhuǎn)軸：既傳遞轉(zhuǎn)矩(T)、又承受彎矩(M),如減速器中的軸；(3)傳動(dòng)軸：只受轉(zhuǎn)矩，不受彎矩M=0,T≠0,如：汽車(chē)下的傳動(dòng)軸。精確校核(強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性等);⑤繪制軸的工作圖。二、軸的材料——碳素鋼、合金鋼和鑄鐵碳素鋼：45應(yīng)用最廣。價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中不敏感，良好的加工性。中、低碳合金鋼：強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)力集中敏感，用于重載、小尺寸的軸。(用熱處理、合金鋼不能提高軸的剛度)鑄鐵：鑄造成形，吸振，可靠性低，品質(zhì)難控制，常用于凸1、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求2、軸的常用術(shù)語(yǔ)3、軸向定位(1)軸肩定位：定位軸肩高度h=(0.07~0.1)d,為保證定位準(zhǔn)確，R或C>r(2)套筒定位：用于兩個(gè)近距離零件間，間距較大和轉(zhuǎn)速較高時(shí)不宜采用。(3)螺母定位：用于兩零件距離較遠(yuǎn)時(shí)，軸端需切制螺紋，削弱了軸的強(qiáng)度。(4)彈性擋圈：需切環(huán)槽，削弱了軸的強(qiáng)度，只能受較小軸向力、常用于滾動(dòng)軸承的固定。(5)緊定螺釘(6)軸端擋圈：能承受較大的軸向力，用來(lái)固定軸端零件。4、周向固定目的：防止零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞轉(zhuǎn)矩。固定方式：鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、軸與軸上零件的過(guò)盈配合、普通平鍵聯(lián)接、緊定螺釘。5、軸上零件的裝配和軸的結(jié)構(gòu)工藝性軸應(yīng)便于加工、測(cè)量，工作量少、生產(chǎn)效率高。通常情況下軸應(yīng)設(shè)計(jì)成階梯直軸；軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽等尺寸一致；不同軸段的各鍵槽應(yīng)布置在同一直線上；軸端要倒軸的配合直徑應(yīng)盡量按標(biāo)準(zhǔn)值選取。6、改善軸的受力情況，減小應(yīng)力集中，提高軸的疲勞強(qiáng)度當(dāng)軸上有兩處動(dòng)力輸出時(shí)，為了減小軸上的載荷，應(yīng)將輸入輪布置在中間。7、減小應(yīng)力集中合金鋼對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，應(yīng)力集中出現(xiàn)在截面突然發(fā)生變化或過(guò)盈配合邊緣處。措施：①用圓角過(guò)渡；②盡量避免在軸上開(kāi)橫孔、切口或凹槽；③重要結(jié)構(gòu)可增加卸載槽、過(guò)渡肩環(huán)、凹切圓角、增大圓角半徑，也可減小過(guò)盈配合處的局部應(yīng)力。8、軸的直徑和長(zhǎng)度裝配軸承：與滾動(dòng)軸承配合段軸徑一般為5的倍數(shù)；與滑動(dòng)軸承配合段軸徑應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)直徑系列軸套。裝配聯(lián)軸器：配合段直徑應(yīng)符合聯(lián)軸器的尺寸系列。四、軸的強(qiáng)度計(jì)算1、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算值增大3%;有兩個(gè)鍵槽，增大7%值增大5%~7%;有兩個(gè)鍵槽，10%~15%2、按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算第十五章滑動(dòng)軸承一、概述(2)滑動(dòng)軸承：軸與軸承之間存在滑動(dòng)摩擦。主要應(yīng)用于：①工作轉(zhuǎn)速特高的軸承；②對(duì)軸的支承位置要求特別精確的軸承；③特重型的軸承；④承受巨大的沖擊和振動(dòng)載荷的軸承；⑤根據(jù)裝配要求必須做成剖分式的軸承。用于低速、頻繁啟動(dòng)，載荷或轉(zhuǎn)速變化大場(chǎng)合。求制造精度高。應(yīng)用于高速、高旋轉(zhuǎn)精度，高載荷或轉(zhuǎn)速變化小的場(chǎng)合。二、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式1、徑向滑動(dòng)軸承(1)整體式徑向滑動(dòng)軸承：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度大；軸只能從端部裝入，磨損后軸與軸瓦間的(2)剖分式徑向滑動(dòng)軸承：由軸承蓋、軸承座、剖分軸瓦和螺栓構(gòu)成，結(jié)構(gòu)較繁、間隙可調(diào)，裝拆方便，廣泛采用。軸瓦非承載區(qū)內(nèi)表面開(kāi)有進(jìn)油口和油溝，以利于潤(rùn)滑油均勻分布在(3)自動(dòng)調(diào)心式徑向滑動(dòng)軸承軸承寬徑比較大時(shí)，若軸發(fā)生彎曲變形，易造成軸頸與軸瓦端部的局部接觸。軸瓦可隨軸的彎曲或傾斜而自動(dòng)調(diào)心，可保證軸頸與軸瓦的均勻接觸。適合B/d>1.5的軸承。2、推力滑動(dòng)軸承：軸端面或軸環(huán)端面是承載面(1)實(shí)心式：支撐面壓強(qiáng)分布不均，磨損不均勻，使用較少；(2)空心式：支撐面上壓強(qiáng)分布較均勻，潤(rùn)滑條件有所改善；(3)單環(huán)式：軸環(huán)端面承載，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑方便，低速輕載；(4)多環(huán)式：承載能力強(qiáng)，可承受雙向軸向載荷，但各環(huán)受載不均。軸瓦直接與軸頸接觸，主要失效為：磨損和膠合。磨合性；③足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力；④良好的導(dǎo)熱性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等。軸承合金：重載、中高速場(chǎng)合。摩擦系數(shù)小、抗膠合性能力強(qiáng)、吸附性強(qiáng)，易跑合，但機(jī)銅合金：中低速、重載。疲勞強(qiáng)度高、耐磨性與減摩性好，可在較高溫下工作，但可塑性粉末冶金：載荷平穩(wěn)、低速和加油不便場(chǎng)合。如排氣扇等家電。非金屬材料：摩擦系數(shù)小、耐磨、耐腐蝕，但承載低、熱變形大，廣泛應(yīng)用于離心水泵、3、軸瓦結(jié)構(gòu)與軸頸直接接觸，應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度，應(yīng)定位可靠，便于輸入潤(rùn)滑劑，容易散熱，調(diào)整方便。為節(jié)省貴重金屬，常在軸瓦內(nèi)表面上澆鑄或軋制一層軸承合金——軸承襯，約0.5~5mm厚。常用軸瓦兩種結(jié)構(gòu)：整體式(也稱(chēng)軸套)和部分式。(1)軸瓦的定位：將其兩端做出凸緣來(lái)作軸向定位，也可采用緊定螺釘或銷(xiāo)釘將其固定在(2)油孔及油槽：軸瓦或軸頸上必須開(kāi)設(shè)油孔或油槽，油孔和油溝應(yīng)開(kāi)在非承載區(qū)內(nèi)。非液體潤(rùn)滑軸承可靠的工作條件是：軸頸和軸瓦間邊界膜不因工作壓力過(guò)大、油溫過(guò)高而1、徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算(設(shè)計(jì)準(zhǔn)則)[填空]磨損。2、推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算：驗(yàn)算軸承的平均壓強(qiáng)p;驗(yàn)算軸承的pv值。連續(xù)充滿(mǎn)潤(rùn)滑油或其它液體；③兩工件表面必須有相對(duì)滑動(dòng)速度。其運(yùn)動(dòng)方向必須保證潤(rùn)滑油停車(chē)時(shí)n=0靜止，軸頸沉在下部→開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，軸頸