機(jī)械基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)

單元一——緒論零件是機(jī)器及各種設(shè)備的基本組成單元。構(gòu)件是機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)單元體。零件和構(gòu)件的區(qū)別與聯(lián)系：零件是制造單元，無相互運(yùn)動(dòng)；構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)單元，相互之間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)是具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的組合，用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力。機(jī)器是人們根據(jù)需求設(shè)計(jì)制造的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置。機(jī)構(gòu)與機(jī)器的異同點(diǎn)：不同點(diǎn)：機(jī)器可以代替人的勞動(dòng)完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，機(jī)構(gòu)只能傳遞運(yùn)動(dòng)和力。相同點(diǎn)：都是由構(gòu)件組成的，構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器的組成：動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、傳動(dòng)部分、控制部分。運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)連接。低副：兩構(gòu)件之間作面接觸的運(yùn)動(dòng)副。高副：兩構(gòu)件之間作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。低副的應(yīng)用特點(diǎn)：單位面積壓力較小，較耐用，傳力性能好。摩擦損失大，效率低。不能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。高副的應(yīng)用特點(diǎn)：單位面積壓力較大，兩構(gòu)件接觸處容易磨損。制造和維修困難。能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。單元二——帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)的組成：主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、繞行帶。帶傳動(dòng)工作原理：以張緊在至少兩輪上的帶作為中間撓性件，靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生的摩擦力（嚙合力）來傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。帶傳動(dòng)傳動(dòng)比：。當(dāng)時(shí)，是增速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，是等速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，是減速運(yùn)動(dòng)。例題：有一帶傳動(dòng)，其傳動(dòng)比為1:3，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)輪基圓直徑為20mm，求（1）從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速；（2）主動(dòng)輪基圓直徑。V帶傳動(dòng)是由一條或數(shù)條V帶和V帶帶輪組成的摩擦傳動(dòng)。包角：帶與帶輪接觸弧所對(duì)應(yīng)的圓心角。包角的大小反映了帶與帶輪輪緣表面間接觸弧的長短。帶速的選擇：帶速太低，傳動(dòng)尺寸大而不經(jīng)濟(jì)。帶速太高，離心力又會(huì)使帶與帶輪間的壓緊程度減少，傳動(dòng)能力降低。普通V帶傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝精度要求不高，使用維護(hù)方便，適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。（2）傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，有緩沖吸振作用。（3）在過載時(shí)，傳動(dòng)帶在帶輪上打滑，可以防止薄弱零件的損壞，起安全保護(hù)作用。缺點(diǎn)：（1）不能保證的準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。（2）外廓尺寸大，傳動(dòng)效率低。V帶的安裝與維護(hù)：安裝V帶時(shí)，用大拇指將帶按下15mm左右，保證帶的張緊程度達(dá)到合適狀態(tài)。安裝V帶時(shí)，兩輪軸線要平行，兩輪槽對(duì)稱平面應(yīng)重合，偏角誤差小于。V帶在輪槽內(nèi)要有正確的位置。V帶頂面應(yīng)與帶輪外緣表面平齊或略高一些，底面與槽底面應(yīng)有一定間隙。在使用過程中應(yīng)定期檢查并及時(shí)調(diào)整。為了保證安全生產(chǎn)和V帶清潔，應(yīng)給V帶傳動(dòng)加防護(hù)罩。V帶傳動(dòng)的張緊，常采用調(diào)整中心距法和使用張緊輪法。在安裝張緊輪時(shí)，要安裝在松邊內(nèi)側(cè)且靠近大帶輪處，目的是不使小帶輪的包角減小。同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)：準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比大，允許帶速高，制造較貴。單元三——螺旋傳動(dòng)按螺紋牙型分類：（1）三角形螺紋，又稱為普通螺紋，分為粗牙和細(xì)牙，其中粗牙螺紋應(yīng)用最廣。（2）矩形螺紋，傳動(dòng)效率高，用于螺旋傳動(dòng)，但已被梯形螺紋代替。（3）梯形螺紋，牙根強(qiáng)度較高，易加工，廣泛用于螺旋傳動(dòng)。（4）鋸齒形螺紋，用于單向螺旋傳動(dòng)。按螺旋線方向分類：左旋和右旋。判定方法：伸出右手，手心對(duì)著自己，四指與軸線平行，看螺紋的傾斜方向是否與大拇指的指向一致，一致就為右螺旋，反之則為左螺旋。普通螺紋的大徑是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。內(nèi)螺紋大徑用D表示，外螺紋大徑用d表示。螺紋的公稱直徑是指代表螺紋尺寸的直徑。普通螺紋的小徑是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑。內(nèi)螺紋小徑用表示，外螺紋小徑用表示。牙型角是指在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)間的夾角。螺距（P）是指相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。導(dǎo)程（）是指同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的軸向距離。導(dǎo)程等于螺旋線數(shù)與螺距的乘積：。普通螺紋代號(hào)：粗牙普通螺紋用M以及公稱直徑表示，如M30。細(xì)牙普通螺紋用M以及公稱直徑x螺距表示，如M30x3。當(dāng)螺紋為左旋時(shí)，在螺紋代號(hào)后加LH，如M30LH。梯形螺紋代號(hào)，用Tr以及公稱直徑表示，如Tr30。螺旋傳動(dòng)是一種空間運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是面接觸的低副機(jī)構(gòu)，螺桿與螺母間組成螺旋副。螺旋傳動(dòng)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工作連續(xù)、平穩(wěn)，承載能力大，傳動(dòng)精度高。缺點(diǎn)是摩擦大，傳動(dòng)效率低，易磨損。螺旋傳動(dòng)分為普通螺旋傳動(dòng)、差動(dòng)螺旋傳動(dòng)、滾珠螺旋傳動(dòng)。普通螺旋傳動(dòng)直線移動(dòng)方向的判定：（1）螺母（螺桿）不動(dòng)，螺桿（螺母）回轉(zhuǎn)并移動(dòng)。（2）螺桿（螺母）回轉(zhuǎn)，螺母（螺桿）移動(dòng)。普通螺旋傳動(dòng)直線移動(dòng)距離的計(jì)算：。普通螺旋傳動(dòng)直線移動(dòng)速度的計(jì)算：。例題：普通螺旋傳動(dòng)中，已知左旋雙線螺桿的螺距為8mm，若螺桿回轉(zhuǎn)兩周，轉(zhuǎn)速為，螺母移動(dòng)了多少距離？移動(dòng)速度為多少？單元四——鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)的組成：主動(dòng)鏈輪、鏈條、從動(dòng)鏈輪。鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比：。鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)--（1）與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比。（2）傳動(dòng)功率大。（3）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)0.95~0.98。（4）可用于兩軸中心距較大的情況。（5）能在低速、重載和高溫條件下，以及塵土飛揚(yáng)、淋水、淋油等不良環(huán)境中工作。（6）作用在軸和軸承上的力小。缺點(diǎn)--（1）傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷和沖擊，不宜用于要求精密傳動(dòng)的機(jī)械上。（2）鏈條的鉸鏈磨損后，節(jié)距變大，傳動(dòng)中鏈條容易脫落。（3）工作時(shí)有噪聲。（4）對(duì)安裝和維護(hù)要求較高。（5）無過載保護(hù)作用。滾子鏈的結(jié)構(gòu)：內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子。單元五——齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)：利用齒輪副來傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。其傳動(dòng)比公式為：。齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)--（1）能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。（2）傳遞的功率和圓周速度范圍較寬。（3）結(jié)構(gòu)緊湊、可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比。（4）傳動(dòng)效率高，使用壽命長。（5）維護(hù)簡便。缺點(diǎn)--（1）運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲。（2）齒輪安裝要求較高。（3）不能實(shí)現(xiàn)無極變速。（4）不適宜用在中心距較大的場(chǎng)合。齒輪傳動(dòng)對(duì)齒廓曲線的基本要求：傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)。漸開線的形成及性質(zhì)：動(dòng)直線沿著一固定的圓作純滾動(dòng)時(shí)，此動(dòng)直線上任一點(diǎn)K的運(yùn)動(dòng)軌跡CK稱為漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，其半徑以rb表示，直線稱為漸開線的發(fā)生線。漸開線齒輪：以同一個(gè)基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪。漸開線齒廓的性質(zhì)：（1）發(fā)生線在基圓上滾過的線段長等于基圓上被滾過的弧長。（2）漸開線上任意一點(diǎn)的法線必切于基圓。（3）漸開線的形狀取決于基圓的大小。（4）漸開線上各點(diǎn)的曲率半徑不相等。（5）漸開線上各點(diǎn)的齒形角（壓力角）不等。（6）漸開線的起始點(diǎn)在基圓上，基圓內(nèi)無漸開線。漸開線齒廓嚙合特性：（1）能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定。（2）具有傳動(dòng)的可分離性。模數(shù)m：齒距p除以圓周率π所得的商，即。模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大，齒輪尺寸就越大，輪齒也越大，承載能力越大。漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件。正確嚙合條件：（1）模數(shù)相等。（2）分度圓上的齒形角相等。連續(xù)傳動(dòng)條件：前一對(duì)輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合狀態(tài)。斜齒輪傳動(dòng)的嚙合性能：（1）齒的接觸線先由短變長，再由長變短，承載能力大，可用于大功率傳動(dòng)。（2）輪齒上的載荷逐漸增加，逐漸卸掉，承載和卸載平穩(wěn)、沖擊、振動(dòng)和噪聲小，使用壽命長。（3）傳動(dòng)平穩(wěn)、沖擊、振動(dòng)和噪音較小。（4）適用于高速重載的場(chǎng)合。斜齒輪旋向判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋。斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件：（1）法面模數(shù)（法向齒距除以圓周率π所得的商）相等，即。（2）法面齒形角（法平面內(nèi)，端面齒廓與分度圓交點(diǎn)處的齒形角）相等，即。（3）螺旋角相等、旋向相反，即。直齒圓錐齒輪正確嚙合條件：（1）大端端面模數(shù)相等。（2）大端齒形角相等。齒條的主要特點(diǎn)：（1）齒廓上各點(diǎn)的法線相互平行。傳動(dòng)時(shí)，齒條作直線運(yùn)動(dòng)，且速度大小和方向均一致。（2）齒條齒廓上各點(diǎn)的齒形角均相等，且等于齒廓直線的傾斜角，標(biāo)準(zhǔn)值（3）不論在分度線上、齒頂線上，還是在與分度線平行的其他直線上，齒距均相等，模數(shù)為同一標(biāo)準(zhǔn)值。齒輪齒條傳動(dòng)的主要目的是將齒輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X條的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)X條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。齒條的移動(dòng)速度：。當(dāng)齒輪每回轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，齒條移動(dòng)的距離：。齒輪的失效形式：齒面點(diǎn)蝕：點(diǎn)蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上。在潤滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)中輪齒失效的主要形式之一。齒面抗點(diǎn)蝕能力主要與齒面的硬度有關(guān)。提高齒面硬度，減小齒面的表面粗糙度值和增大潤滑油的黏度有利于防止點(diǎn)蝕。齒面磨損：齒面磨損是由于潤滑條件不好，易受灰塵及有害物質(zhì)侵襲的開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式之一。減小齒面磨損，應(yīng)盡可能采用潤滑條件良好的閉式傳動(dòng)，同時(shí)提高齒面硬度，減小輪齒齒面表面粗糙度值。齒輪膠合：提高齒面的硬度和減小輪齒表面粗糙度，以及兩齒輪選擇不同材料等方式均可減少膠合的發(fā)生。輪齒折斷：分為疲勞折斷和過載折斷。輪齒折斷是開式齒輪傳動(dòng)和硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)中輪齒失效的主要形式之一。預(yù)防措施：選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方法，減小齒根應(yīng)力集中。齒面塑性變形：當(dāng)齒輪的齒面較軟，在重載情況下，可能使表層金屬沿著相對(duì)滑動(dòng)方向發(fā)生局部的塑性流動(dòng)，出現(xiàn)塑性變形。提高齒面硬度和采用黏度較高的潤滑油，有利于防止或減輕齒面的塑性變形。單元六——蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的組成：蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，通常由蝸桿（主動(dòng)件）帶動(dòng)蝸輪（從動(dòng)件）轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸輪回轉(zhuǎn)方向的判定：判斷蝸桿或蝸輪的旋向--右手法則：手心對(duì)著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正，若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋。判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向--左、右手法則：左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向。蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件：（1）在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸面模數(shù)mx1和蝸輪的端面模數(shù)mt2相等。即：。（2）在中間平面內(nèi)，蝸桿的軸面齒形角和蝸輪的端面齒形角相等。即：。（3）蝸桿分度圓導(dǎo)程角γ1和蝸輪分度圓柱面螺旋角β2相等，且旋向一致。即：γ1＝β2。蝸桿傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)：（1）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。（2）傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲。（3）當(dāng)蝸桿的螺旋角小于輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)能自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能蝸輪帶動(dòng)蝸桿。（4）傳動(dòng)效率低。（5）為減小摩擦，常用貴重減摩材料制造，成本高。蝸桿傳動(dòng)的潤滑：目的：減摩與散熱，以提高蝸桿傳動(dòng)的效率，防止膠合及減少磨損。潤滑方式：油池潤滑、噴油潤滑。蝸桿傳動(dòng)的散熱：風(fēng)扇冷卻、蛇形水管冷卻、壓力噴油冷卻。單元七——輪系輪系是由一系列相互嚙合的齒輪組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。輪系的分類：（1）定軸輪系：當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所有齒輪的幾何軸線位置相對(duì)于機(jī)架固定不變，也稱普通輪系。（2）周轉(zhuǎn)輪系：輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線相對(duì)于機(jī)架的位置是不固定的，而是繞另一個(gè)齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）混合輪系：在輪系中，既有定軸輪系又有周轉(zhuǎn)輪系。輪系的應(yīng)用特點(diǎn)：可獲得很大的傳動(dòng)比。一對(duì)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比不能過大（一般i12=3~5，imax≤8），而采用輪系傳動(dòng)可以獲得很大的傳動(dòng)比，以滿足低速工作的要求?？勺鬏^遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。兩軸中心距較大時(shí)，如用一對(duì)齒輪傳動(dòng)，則兩齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸必然很大，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)龐大?？梢苑奖愕貙?shí)現(xiàn)變速和變向要求。采用中間輪（惰輪）變向?？梢詫?shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。采用行星輪系，可以將兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒁粋€(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)向的判斷：該處看書上記得筆記，不過多闡述。輪系傳動(dòng)比的計(jì)算：首先明確傳動(dòng)路線，知道哪些齒輪是工作的，哪些齒輪是沒有工作的。輪系的傳動(dòng)比等于首輪與末輪的轉(zhuǎn)速之比，也等于輪系中所有從動(dòng)齒輪齒數(shù)的連