《機械設計基礎》第六版重點、復習資料.doc

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《機械設計基礎》知識要點 緒論；基本概念：機構，機器，構件，零件，機械 第1章：1）運動副的概念及分類 2）機構自由度的概念 3）機構具有確定運動的條件 4）機構自由度的計算 第2章：1）鉸鏈四桿機構三種基本形式及判斷方法。 2）四桿機構極限位置的作圖方法 3）掌握了解：極限位置、死點位置、壓力角、傳動角、急回特性、極位夾角。 4）按給定行程速比系數設計四桿機構。 第3章：1）凸輪機構的基本系數。 2）等速運動的位移，速度，加速度公式及線圖。 3）凸輪機構的壓力角概念及作圖。 第4章：1）齒輪的分類（按齒向、按軸線位置）。 2）漸開線的性質。 3）基本概念：節(jié)點、節(jié)圓、模數、壓力角、分度圓，根切、最少齒數、節(jié)圓和分度圓的區(qū)別。 4）直齒輪、斜齒輪基本尺寸的計算；直齒輪齒廓各點壓力角的計算；m = p /π的推導過程。 5）直齒輪、斜齒輪、圓錐齒輪的正確嚙合條件。 第5章：1）基本概念：中心輪、行星輪、轉臂、轉化輪系。 2）定軸輪系、周轉輪系、混合輪系的傳動比計算。 第9章：1）掌握：失效、計算載荷、對稱循環(huán)變應力、脈動循環(huán)變應力、許用應力、安全系數、疲勞極限。 了解：常用材料的牌號和名稱。 第10章: 1）螺紋參數 d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互關系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自鎖、摩擦角、當量摩擦角、螺紋下行自鎖條件、常用螺紋類型、螺紋聯(lián)接類型、普通螺紋、細牙螺紋。 3）螺紋聯(lián)接的強度計算。 第11章: 1）基本概念：輪齒的主要失效形式、齒輪常用熱處理方法。 2）直齒圓柱齒輪接觸強度、彎曲強度的計算。 3）直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪的作用力（大小和方向）計算及受力分析。 第12章: 1）蝸桿傳動基本參數：m a1、m t2、γ、β、q、Pa、d1、d2、VS及蝸桿傳動的正確嚙合條件。 2）蝸桿傳動受力分析。 第13章: 1）掌握：帶傳動的類型、傳動原理及帶傳動基本參數：d1、d2、Ld、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）帶傳動的受力分析及應力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影響因素。 3）彈性滑動與打滑的區(qū)別。 4）了解：帶傳動的設計計算。 第14章: 1）軸的分類（按載荷性質分）。 2）掌握軸的強度計算：按扭轉強度計算，按彎扭合成強度計算。 第15章: 1）摩擦的三種狀態(tài)：干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦。 第16章: 1）常用滾動軸承的型號。 2）向心角接觸軸承的內部軸向力計算，總軸向力的計算。 滾動軸承當量動載荷的計算。滾動軸承的壽命計算。 第17章: 1）聯(lián)軸器與離合器的區(qū)別 第一章 平面機構的自由度和速度分析 1、自由度：構件相對于參考系的獨立運動稱為自由度。 2、運動副：兩構件直接接觸并能產生一定相對運動的連接稱為運動副。構件組成運動副后，其運動受到約束，自由度減少。 3、運動副按接觸性質分：低副和高副。 ⑴低副：兩構件通過面接觸組成的運動副稱為低副。 ①轉動副：組成運動副的兩構件只能在平面內相對轉動，這種運動副稱為轉動副，或稱鉸鏈。 ②移動副：組成運動副的兩構件只能沿某一軸線相對移動，這種運動副稱為移動副。 ⑵高副：兩構件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副。 4、機構中構件的分類： ⑴固定構件（機架）——用來支承活動構件（運動構件）的構件。 ⑵原動件（主動件）——運動規(guī)律已知的活動構件。 ⑶從動件 ——機構中隨原動件運動而運動的其余活動構件。 5、平面自由度計算公式—— 6、機構具有確定運動的條件 機構自由度F >0，且F等于原動件數 7、自由度計算注意事項 ⑴復合鉸鏈——兩個以上構件同時在一處用轉動副相連接。K個構件匯交而成的復合鉸鏈具有（K-1）個轉動副。 ⑵局部自由度——與輸出構件運動無關的自由度。 ⑶虛約束——重復而對機構不起限制作用的約束。 8、速度瞬心——兩剛體上絕對速度相同的重合點 瞬心數—— 9、三心定理——作相對平面運動的三個構件共有三個瞬心，這三個瞬心位于同一直線上。 作業(yè)：1-5，6，7，8，9，10，11，12 第二章 平面連桿機構 1、定義：平面連桿機構是由若干構件用低副（轉動副、移動副）連接組成的平面機構。 2、鉸鏈四桿機構 全部用轉動副相連的平面四桿機構稱為平面鉸鏈四桿機構。 機構的固定構件稱為機架；與機架用轉動副相連接的構件稱為連架桿；不與機架直接連接的構件稱為連桿；與機架組成整轉副的連架桿稱為曲柄；與機架組成擺動副的連架桿稱為搖桿 鉸鏈四桿機構的三種基本型式：曲柄搖桿機構；雙曲柄機構；雙搖桿機構 3、鉸鏈四桿機構有整轉副的條件①最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和 ②整轉副是由最短桿與其鄰邊組成的 選擇哪一個桿為機架判斷是否存在曲柄： ①取最短桿為機架時，機架上由兩個整轉副，故得雙曲柄機構； ②取最短桿的鄰邊為機架時，機架上只有一個整轉副，故得曲柄搖桿機構； ③取最短桿的對邊為機架時，機架上沒有整轉副故得雙搖桿機構 4、* 急回特性 行程速度變化系數K、極位夾角，越大，K越大，急回運動的性質也越顯著。 * 5、壓力角與傳動角 作用在從動件上的驅動力F與該力作用點絕對速度之間所夾的銳角稱為壓力角；壓力角的余角稱為傳動角。 壓力角越小，傳動角越大，有效分力就越大，機構傳力性能越好。 傳動角的下限： 40。 用來衡量機構的傳力性能。 6、死點位置：機構的傳動角為零的位置稱為死點位置。 7、按照給定的行程速度變化系數設計四桿機構 曲柄搖桿機構： 已知條件：搖桿長度、擺角和行程速度變化系數K 設計步驟 圖2-27 （P33） ⑴由給定的行程速度變化系數K，求出極位夾角 ⑵任選固定鉸鏈中心D的位置，由搖桿長度和擺角，作出搖桿兩個極限位置和 ⑶連接和，并作垂直于 ⑷作=90-， 與相交于P點， ⑸作△的外接圓，在此圓周（弧和弧EF除外）上任取一點A作為曲柄的固定鉸鏈中心。連和，因同以圓弧的圓周角相等，故 ⑹因極限位置處曲柄與連桿共線，故=-，=+，從而得到曲柄長度=（-）/2，連桿長度=（+）/2。由圖得AD= 作業(yè)：2-1，3，6，7，10 第三章 凸輪機構 1、凸輪機構主要由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成。 2、凸輪分類 按形狀：盤形凸輪；移動凸輪；圓柱凸輪 按從動件的型式：尖頂從動件；滾子從動件；平底從動件 3、* 從動件運動規(guī)律 （圖3-5） 推程：當凸輪以等角速順時針方向回轉時，從動件尖頂被凸輪輪廓推動，以一定運動規(guī)律由離回轉中心最近位置A到達最遠位置，這個過程稱為推程。 推程運動角：與推程對應的凸輪轉角 遠休止角：當凸輪繼續(xù)回轉時，以O點為中心的圓弧BC與尖頂相作用，從動件在最遠位置停留不動，稱為遠休止角。 回程：凸輪繼續(xù)回轉時，從動件在彈簧力或重力作用下，以一定運動規(guī)律回到起始位置，這個過程稱為回程，稱為回程運動角。 近休止角：凸輪繼續(xù)回轉時，以O點為中心的圓弧DA與尖頂相作用，從動件在最近位置停留不動，稱為近休止角。 4、剛性沖擊：從動件推程作等速運動，運動開始和終止時，速度和加速度產生巨大突變，由此產生的巨大慣性力導致的強烈沖擊稱為剛性沖擊。 柔性沖擊：簡諧運動在運動開始和終止時，加速度的變化量和產生的沖擊都是有限的，這種有限沖擊稱為柔性沖擊。 5、①等速運動：位移圖為斜直線，速度線圖為水平直線，因從動件速度突變，適合強大沖擊力，剛性沖擊，不宜單獨使用。 ②簡諧運動：點在圓周上運動時，它在這個圓的直徑上的投影所構成的運動稱為簡諧運動。在高速運動時會產生危害，適用于中低速凸輪。③正弦加速度：其位移為擺動在軸線上的投影，加工精度較高。 6、壓力角：接觸輪廓法線與從動件速度方向所夾的銳角 壓力角計算公式： 基圓半徑減小會引起壓力角增大。 e為從動件導路偏離凸輪回轉中心的距離，稱為偏距。 7、圖解法設計凸輪輪廓 作業(yè)：3-1，2，4 第四章 齒輪機構 0、齒輪的分類 1、齒輪機構主要優(yōu)點：使用的圓周速度和功率范圍廣；效率較高；傳動比穩(wěn)定；壽命長；工作可靠性高；可實現平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動。 缺點：要求較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜于遠距離兩軸之間的傳動。 2、齒廓實現定角速比傳動的條件 齒輪傳動的基本要求：瞬時角速度之比必須保持不變 欲使兩齒輪保持定角速度比，不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公線都必須與連心線交于一定點。 3、漸開線的特性 當一直線在一圓周上作純滾動時，此直線上任意一點的軌跡稱為該圓的漸開線，這個圓稱為漸開線的基圓，該直線稱為發(fā)生線。 * 弧長等于發(fā)生線；基圓切線是法線；曲線形狀隨基圓；基圓內無漸開線 4、漸開線齒廓滿足定角速比要求 5、齒輪各部分名稱及漸開線標準齒輪的基本尺寸 齒槽寬e；齒厚s；齒距p；齒寬b；齒頂高；齒跟高；模數m；壓力角；頂隙c 常用公式： ；；；；； ； 分度圓上 ； 基圓直徑： 6、正確嚙合條件 ； ； 漸開線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數和壓力角必須分別相等。 7、一對標準齒輪分度圓相切時的中心距稱為標準中心距，以a表示 即： 頂隙c 8、重合度 齒輪連續(xù)傳動的條件： > 1 值愈大，齒輪平均受力愈小，傳動愈平穩(wěn)。 9、切齒方法 ⑴成形法：成形法是用漸開線齒形的成形刀具直接切出齒形。 ⑵范成法：范成法是利用一對齒輪互相齒合時，其共軛齒廓互為包絡線的原理切齒的。如果把其中一個齒輪（或齒條）做成刀具，就可以切出與它共軛的漸開線齒廓。 10、根切定義：若刀具齒頂線超過齒合線的極限點，則由基圓之內無漸開線的性質可知，超過的刀刃不僅不能范成漸開線齒廓，而且會將根部已加工出的漸開線切去一部分，這種現象稱為根切。 根切使齒根消弱，嚴重時還會減小重合度，應當避免。 11、標準齒輪最少齒數 12、變位齒輪優(yōu)缺點： ①可采用的小齒輪，仍不根切，使結構更緊湊；②改善小齒輪的磨損情況； ③相對提高承載能力，使大小齒輪強度趨于接近。④沒有互換性，必須成對使用，e略有減小。 13、斜齒輪基本尺寸的計算。 14、斜齒輪、圓錐齒輪的正確嚙合條件。作業(yè)：4-1，2，4，5 第五章 輪系 1、輪系的定義 一系列齒輪相互嚙合組成的傳動系統(tǒng)統(tǒng)稱為輪系。 2、輪系的分類 （1）定軸輪系。輪系中各個齒輪的回轉軸線的位置是固定的。 （2）周轉輪系。輪系中至少有一個齒輪的回轉軸線的位置是不固定的，繞著其它構件旋轉。周轉輪系中的主要構件有： （a）行星輪。在周轉輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自傳又作公轉的齒輪，稱為行星輪； （b）行星架。支撐行星架既作自傳又作公轉的構件。又稱為轉臂。 （c）中心輪。軸線位置固定的齒輪稱為中心輪或太陽輪。 其中，行星架與中心輪的幾何軸線必須重合。 根據輪系的自由度可將周轉輪系分為：差動輪系，機構自由度為2；行星輪系，機構自由度為1 。 3、定軸輪系的傳動比計算 （1）定軸輪系方向判斷 當首末兩輪的軸線相平行時，兩輪轉向的異同可用傳動比的正負表示。兩輪轉向相同時，傳動比為“+”；兩輪轉向相反時，傳動比為“-”。 如果首末輪轉向不同，則只能計算傳動比的大小，首末兩輪的轉向用箭頭表示。畫箭頭時有以下原則： （a）外嚙合齒輪：兩箭頭相對或相背。（b）內嚙合齒輪，兩箭頭同向。 （c）圓錐齒輪：兩箭頭同時指向節(jié)點或同時背離節(jié)點。 （d）蝸桿傳動：左手或右手定則——右旋蝸桿左手握，左旋蝸桿右手握，四指（蝸桿），拇指（蝸輪）。 （e）同軸齒輪：兩箭頭同向。 （2）、傳動比 對于所有齒輪軸線都平行的定軸輪系，也可以按照輪系中外嚙合齒輪的對數（m）來確定傳動比為“+”或為“-”。 4、周轉輪系傳動比的計算 周轉輪系傳動比的計算基本原則是給整個機構加上“”，將其轉化為定軸輪系，按照定軸輪系傳動比的計算方法計算。 注：起始主動輪G和最末從動輪K轉向相同時，i為正，相反時為負。轉化輪系中G和K的轉向，用畫箭頭的方法判定。 5、復合輪系傳動比的計算 分解復合輪系的關鍵在于正確找出各個基本的周轉輪系。找周轉輪系的一般步驟如下： （1） 找行星輪，即找軸線位置不確定的齒輪。 （2） 確定行星架，即支撐行星輪運轉的構件。 （3） 找中心輪，即直接與行星輪相嚙合的定軸輪系。 將周轉輪系分出來后，剩下的就是定軸輪系了。 重點內容：定軸輪系/周轉輪系/簡單的復合輪系的傳動比的計算（包括傳動比的數值計算及輪子的轉向）。 作業(yè)：5-2，4，8，9，10 第九章 機械零件設計概論 1、機械設計應滿足的要求 ①滿足預期功能②性能好 效率高 成本低③操作方便 維修簡單 造型美觀④在預定使用期限內安全可靠 2、⑴失效：機械零件由于某種原因不能正常工作時，稱為失效。 ⑵工作能力：在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作的限度，稱為工作能力。 當對荷載而言時又稱承載能力。 3、⑴零件的失效原因：斷裂或塑性變形；過大的彈性形變；工作表面的過度磨損或損傷；發(fā)生強烈的振動；連接的松弛；摩擦傳動的打滑. ⑵零件的失效形式：強度，剛度，耐磨性，穩(wěn)定性和溫度的影響 4、材料強度： 材料在受力時抵抗塑性變形和斷裂的能力，稱為材料強度。 材料的剛度：材料受力時抵抗彈性變形的能力。 5、靜應力下的許用應力：①斷裂：取材料的屈服極限作為極限應力，故許用應力為 ②塑性變形:取強度極限作為極限應力，故許用應力為 6、變應力的分類：具有周期性的變應力稱為循環(huán)變應力（一般情況下均為非對稱循環(huán)變應力）。下面是兩種特殊的循環(huán)變應力： ①當時，循環(huán)特性，稱為對稱循環(huán)變應力 ②當時，循環(huán)特性r=0，稱為脈動循環(huán)變應力 7、變應力下的許用應力 （失效形式為疲勞斷裂） ⑴疲勞曲線 ①表示應力與循環(huán)次數N之間的關系曲線稱為疲勞曲線。 ②稱為應力循環(huán)基數，對應于的應力稱為材料的疲勞極限，用表示材料在對稱循環(huán)應力下的彎曲疲勞極限③循環(huán)次數N的彎曲疲勞極限 式中：——壽命系數，當N時，=1 ⑵影響機械零件疲勞強度的主要因素 ①應力集中的影響②絕對尺寸的影響③表面狀態(tài)的影響 ⑶許用應力 在變應力下確定許用應力，應取材料的疲勞極限作為極限應力。 當應力是對稱循環(huán)變化時，許用應力為： 當應力是脈沖循環(huán)變化時，許用應力為： 式中：S——安全系數； ——材料脈動循環(huán)疲勞極限以上所述為“無限壽命”下零件的許用應力。 8、安全系數（了解） 安全系數取得過大，結構笨重；過小，可能不夠安全。 9、接觸應力：若兩個零件在受載前是點接觸或線接觸，受載后，由于變形其接觸面處為一個面積，通常此面積甚小而表面產生的局部應力卻很大，這種應力稱為接觸應力。這時零件的強度稱為接觸強度。 10、疲勞點蝕:在載荷重復作用下，首先產生初始疲勞裂紋，然后裂紋逐漸擴展，終于使表面金屬呈小片剝落下來而在零件表面形成一些小坑，這種現象稱為疲勞點蝕。 11、表9-1，常用材料的牌號和名稱。 第10章 連接 10-1螺紋參數 ● 螺紋的分類 1.按照平面圖形的形狀分為: 三角形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋2.按照螺旋線的旋向分為: 左旋螺紋 右旋螺紋3.按照螺旋線的數目分為: 單線螺紋 等距排列的多線螺紋 4.按照母體形狀分為: 圓柱螺紋 圓錐螺紋 ● 螺紋旋向的判定: 將軸線垂直放置.看其螺旋線,左邊高即為左旋,右邊高則為右旋. ● 為了制造方便 螺紋的線數一般不超過4. ● 大徑又成為: 公稱直徑 ● 在計算螺紋強度的時候用: 小徑 ● 螺距P定義: 相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離. ● 導程S定義: 同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離. S = nP. (n為螺旋線數) ● 螺紋升角定義: 在中徑d圓柱上,螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角. 計算公式: tanΨ=nP/πd. 10-2螺旋副的受力分析.效率和自鎖 ● 自鎖的定義: 把水平推動力F撤掉以后,零件能保持在原來的地方不動. ● 螺紋自鎖的條件: Ψ≤ρ(對于矩形螺紋ρ為摩擦角,對于非矩形螺紋ρ為當量摩擦角ρ′) ● 螺紋副效率最高的螺紋升角為: Ψ=45–ρ′/2 ● 由于過大的螺紋升角制造困難,且效率增高也不顯著,所以一般Ψ角不大于25. 10-3機械制造常用螺紋 ● 普通螺紋: 牙型角60大徑d為公稱直徑 ● 細牙螺紋的特點: 優(yōu)點: 升角小,小徑大,自鎖性能好,強度高;缺點: 不耐磨,易滑扣. ● 螺紋標記示例: M24(粗牙普通螺紋,直徑24,螺距3) M241.5(細牙普通螺紋,直徑24,螺距1.5) 詳細數據見教材P137表10-1 10-4螺紋連接的基本類型及螺紋緊固件 ● 螺紋連接的基本類型有: 螺栓連接 螺釘連接 雙頭螺柱連接 緊定螺釘連接 ● 螺紋緊固件有: 螺栓 雙頭螺柱 螺母 墊圈 ● 墊圈的作用是: 增加被連接件的支承面積以減小接觸處的擠壓應力和避免擰緊螺母時擦傷被連接件的表面. 10-5螺紋連接的預緊和防松 ● 螺紋連接預緊的目的是: 影響螺紋連接的可靠性﹑強度和密封性均有很大的影響. ● 螺紋連接為什么要防松: 因為螺紋副在沖擊﹑震動和變載的作用下,預緊力可能在某一瞬間消失,連接有可能脫松.高溫的螺紋連接,由于溫度變形差異等原因,也可能脫松,因此必須考慮防松. ● 常用的防松方法: 1.利用附加摩擦力防松 2.采用專門的防松元件防松 3.其它防松方法:沖點法防松和粘合法防松. 10-6螺栓連接的強度計算 ● 螺栓的主要失效形式有: 1.螺栓桿拉斷; 2.螺紋的壓潰和剪斷; 3.經常裝拆時會因磨損而發(fā)生滑扣現象. ● 螺栓連接的計算主要是確定: 螺紋小徑. ● 松螺栓連接的強度條件: ● 緊螺栓連接：螺栓螺紋部分的強度條件： 受橫向載荷的螺栓強度 其所需的預緊力 Fo——預緊力.C——可靠性系數,通常取C=1.1-1.3. m——接合面數目.f——接合面摩擦系數. ● 受橫向載荷的鉸制孔螺栓連接由于預緊力很小,一般不予考慮.其受力主要是剪切和擠壓應力,故可按剪切和擠壓進行強度核算. 強度條件如下： 壓力容器上螺栓承受的總載荷： (P單位兆帕,D單位毫米) ● 螺栓的拉伸總載荷： ● 為保證容器接合面密封可靠,允許的螺栓最大間距l(xiāng)=πDo/z， l≤7d (當p≤1.6MPa時) l≤4.5d (當p=1.6-10MPa時) l≤(4-3)d (當p=10-30MPa時) 10-7螺栓的材料和許用應力 ● 螺栓﹑螺釘﹑螺柱的力學性能等級及及許用應力P147表10-5表10-6 ● 螺紋連接的安全系數S P148表10-7 ● 確定螺栓連接及其分布步驟: 1.確定螺栓工作載荷. 2.確定螺栓總拉伸載荷. 3.確定螺栓公稱直徑. 4.確定螺栓分布.見P148例10-4 10-8提高螺栓連接強度的措施 ● 提高螺栓連接強度的措施有: 1.降低螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍. 2.改善螺紋牙間的載荷分布. 3.減小應力集中. 4.避免或減小附加應力. 10-9螺旋傳動 ● 螺旋傳動的用途: 用來把回轉運動變?yōu)橹本€運動. ● 螺旋傳動的分類: 1.傳力螺旋 2.傳導螺旋 3.調整螺旋 ● 螺旋傳動的主要失效形式: 磨損. ● 連接用螺紋和傳動用螺紋的差別 10-11鍵連接和花鍵連接 ● 鍵的作用: 用來實現軸和軸上零件的周向固定以傳遞轉矩.有些類型的鍵還可以實現軸上零件的軸向固定或軸向移動. ● 普通平鍵和楔鍵的工作面有何不同:平鍵的兩側面是工作面.楔鍵的上下面是工作面. 10-12銷連接 ● 銷的主要用途是: 固定零件之間的相互位置,并可傳遞不大的載荷.作業(yè)：10-2，5，8，10 第十一章 齒輪傳動 1、 齒輪傳動是傳遞運動和動力 ⑴ 閉式傳動：可以保持良好的潤滑和工作條件 ⑵開始傳動：不能保持良好的潤滑和工作條件，只適宜用于低速轉動 2、 齒輪的失效形式 ⑴ 齒輪折斷（由齒根彎曲應力引起） ①過載折斷：短暫意外的嚴重過載 ②疲勞折斷：多次重復、齒根先產生疲勞裂紋 ⑵ 齒面點蝕 ：首先出現在齒根表面靠近節(jié)線處?？裹c蝕能力與齒面硬度有關，齒面硬度越高，抗點蝕能力越強。 ⑶齒面膠合：發(fā)生在齒頂 齒根等相對速度較大處。溝紋：較軟齒面，沿滑動方向。 齒面硬度越高、粗糙度值越低、抗膠合能力越強。 ⑷ 齒面磨損 ：通常由磨粒磨損和跑合磨損兩種⑸齒面塑性變形 （過載嚴重，啟動頻繁） 3、 熱處理 ⑴ 表面淬火：淬火后可不磨損，齒面接觸強度高，耐磨性好，能承受一定的沖擊載荷。 有高頻淬火和火焰淬火等。 ⑵ 滲碳淬火：淬火后要磨齒，齒面接觸強度高耐磨性好，常用于沖擊載荷的傳動。 ⑶ 調質 ：硬度不高，精切齒形，易于跑合。 ⑷ 正火：消除內應力，細化晶粒，改善力學性能和切削性能。 ⑸ 滲氮：適用于難以磨齒的場合，如內齒輪，不適于受沖擊載荷 產生嚴重磨損的場合。 4、齒輪傳動的設計準則 閉式齒輪 開式齒輪 軟齒面 硬齒面 設計方法 接觸強度 彎曲強度 彎曲強度，并按許用應力適當降低以彌補磨損對齒輪的影響 校核方法 彎曲強度 接觸強度 主要失效形式 齒面點蝕 齒根折斷 磨損 注：齒輪傳動設計時，按主要失效形式進行強度計算，確定主要尺寸， 再按其它失效形式進行必要的校核 5、兩齒輪齒合時接觸應力、彎曲應力的計算方法 直齒圓柱齒輪 斜齒圓柱齒輪 直齒錐齒輪 接 觸 應 力 （外齒合 + ; 內齒合 -） 注：彈性系數 區(qū)域系數 （標準齒輪=2．5） K載荷系數 u= 稱為螺旋角 參數 齒寬系數， 一般取0.25~0.3 彎 曲 應 力 注：齒形系數 集中系數 齒 輪 上 作 用 力 圓周力： 徑向力： 軸向力： 圓周力： 徑向力： 軸向力： 圓周力： 徑向力： 軸向力： 6、直齒圓柱齒輪接觸強度/彎曲強度的計算。作業(yè)：11-7，9，15，16 第十二章 渦輪傳動 1、蝸桿傳動由蝸桿和渦輪組成，用于傳遞交錯軸之間的回轉運動和動力，傳動中一般蝸桿是主動件。 2、蝸桿傳動的主要優(yōu)點：能得到很大的傳動比，結構緊湊，傳動平穩(wěn)和噪聲較小。 3、蝸桿分類：圓柱蝸桿和環(huán)面蝸桿 4、中間平面：通過蝸桿軸線并垂直渦輪軸線的平面 5、渦輪蝸桿正確齒合的條件：蝸桿軸向模數和軸向壓力角應分別等于渦輪端面模數和端面壓力角 即： 壓力角標準值為20. 6、蝸桿傳動的傳動比：i= 為了避免渦輪輪齒發(fā)生根切，不應少于26，但也不應大于80. 7、蝸桿分度圓柱上的螺旋線導程角 蝸桿直徑系數： 8、滑動速度 方向：沿蝸桿螺旋線方向 9、中心距a 標準傳動計算： 10、蝸桿傳動的主要失效形式：膠合，點蝕，磨損 11　判別方法 斜齒圓錐齒輪 直齒圓錐齒輪 渦輪蝸桿機構 徑 向 力 指向各自的軸心 對兩輪都是垂直指向齒輪軸線 指向各自的軸心 圓 周 力 主動輪上與運動方向相同 從動輪上與運動方向相反 主動輪上與運動方向相反 從動輪上與運動方向相同 判斷蝸桿軸向力（左右手定則），由蝸桿軸向力大小等于渦輪軸向力方向相反，判斷出渦輪軸向力，既而知道渦輪轉向;或根據蝸桿原州里大小等于渦輪軸向力方向相反，可相互判斷方向 軸 向力 根據主動輪的旋向，左 （右）手左（右）手旋， 握住軸線，四指指向主 動輪轉動方向，大拇指即為主動輪軸向力方向 對兩輪都是由小端指向大端 圖 作業(yè)：12-2，3 第十三章 帶傳動和鏈傳動 1、帶傳動的類型：平帶、V帶、特殊截面帶、同步帶 2、包角——帶被張緊時，帶與帶輪接觸弧所對的中心角稱為包角， rad 或 57.3 “+”號用于大輪包角，“-”號用于小輪包角 中心距——當帶的張緊力為規(guī)定值時，兩帶輪軸線間的距離a稱為中心距。 3、帶傳動受力分析 繞進主動輪的一邊，拉力由增加到，稱為緊邊，為緊邊拉力；另一邊帶的拉力由減為，稱為松邊，稱為松邊拉力。 緊邊拉力增加量-等于松邊拉力減少量- 即 兩邊拉力之差稱為帶傳動的有效力，也就是帶所傳遞的圓周力F 即 F = - 圓周力F（N）、帶速v()和傳遞功率P（kW）的關系： 4、打滑——若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)顯著的相對滑動，這種現象稱為打滑。 5、帶的應力分析 緊邊拉應力 MPa 松邊拉應力 MPa 離心拉應力 MPa 彎曲應力 MPa 最大應力 應力循環(huán)總次數： N = 3 600kT k為帶輪數，一般k = 2 6、彈性滑動 彈性滑動是由緊、松邊拉力差引起的，不可避免； 打滑是指由過載引起的全面滑動，應當避免。 主動輪 ； 從動輪 傳動中由于帶的滑動引起的從動輪圓周速度的降低率稱為滑動率，即 7、傳動比 或從動輪的轉速 8、V帶傳動的計算（作業(yè)：13-5） 9、V帶輪的結構作業(yè)：13-5 第十四章 軸 1、軸的功用和類型 ⑴按承受載荷不同分 轉軸：既傳遞轉矩又承受彎矩； 傳動軸：只傳遞轉矩而不承受彎矩或彎矩很?。? 心軸：只承受彎矩而不傳遞轉矩。 ⑵按軸線的形狀分 直軸；曲軸；撓性鋼絲軸 2、軸的強度計算 （1）按扭轉強度計算；（2）按彎扭合成強度計算。（作業(yè)：14-6）作業(yè)：14-1，6 第十五章 滑動軸承 1、軸承的功用：支承軸及軸上的零件，并保持軸的旋轉精度；減少轉軸與支承之間的摩擦和磨損。 軸承分為滾動軸承和滑動軸承。 2、摩擦狀態(tài) 干摩擦;邊界摩擦；液體摩擦 3、滑動軸承的結構型式 向心滑動軸承——又稱徑向滑動軸承，主要承受徑向載荷。 推力滑動軸承——承受軸向載荷。 第十六章 滾動軸承 1、接觸角——滾動體與外圈接觸的法線與垂直軸承軸心的平面之間的夾角稱為公稱接觸角，簡稱接觸角。 接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力也越大。 2、軸承種類 *⑴按載荷大小和方向分 ①向心軸承：徑向接觸軸承（ ）向心角接觸軸承（ ） ②推力軸承：推力角接觸軸承（ 45）軸向接觸軸承（ =90） ⑵按滾動體形狀 ①球軸承②滾子軸承：圓柱滾子；圓錐滾子;球面滾子；滾針⑶按滾動體列數：半列；雙列；多列 3、 承載能力 轉速 經濟性 球軸承 低 高 價格低 滾子軸承 高 低 價格高 4、滾動軸承的代號 表16-4 ；表16-5 ；表16-6 ；表16-7例16-1 P276 5、常用滾動軸承的類型和性能特點 名稱 類型代號 極限轉速 允許角位移 性能特點與應用 調心球軸承 1 中 2～ 3 能自動調心，適用于多支點和彎曲剛度不足的軸 圓錐滾子軸承 3 中 2’ 能同時承受較大的徑向載荷和軸向載荷，剛性較大的軸 推力球軸承 5 低 不允許 只能承受載荷作用線與軸線重合的軸向載荷，轉速不高 深溝球軸承 6 高 8’～16’ 主要承受徑向載荷，也可同時承受一定量的軸向載荷 角接觸軸承 7 高 2’～10’ 能同時承受徑向、軸向載荷 圓柱滾子軸承 N 高 2’～4’ 能承受較大的徑向載荷，不能承受軸向載荷 6、滾動軸承的失效形式：疲勞破壞；永久變形 7、軸承壽命——軸承的一個套圈或滾動體的材料出現第一個疲勞擴展跡象前，一個套圈相對于另一個套圈的總轉數，或在磨一轉速下的工作小時數，稱為軸承的壽命。 8、可靠度——一組相同軸承能達到或超過規(guī)定壽命的百分率，稱為軸承壽命的可靠度，用R表示。 9、基本額定壽命——90﹪的軸承在發(fā)生疲勞點蝕前能達到或超過的壽命，用L表示。對單個軸承，能達到或超過此壽命的概率為90﹪ 10、 * h或 N C——基本額定動載荷：對向心軸承為徑向基本額定動載荷，記作； 對推力軸承為軸向基本額定動載荷，記作 ——壽命指數，對球軸承=3，對滾子軸承= ——溫度系數；——載荷系數 11、當量動載荷 含義：當量動載荷是一種考慮徑向載荷與軸向載荷雙重影響經換算后的假想載荷，其效果與某一個基本額定動載荷相當。 12、* 相對安裝 外圈窄邊相對為正裝；外圈寬邊相對為反裝。 向心推力軸承所受軸向力Fa的計算方法也可以歸納為： 就一個支點的軸承而言，對比其本身內部軸向力與外加軸向力（另一支點的內部軸向力與外加軸向力之合力），其較大者為該軸承的軸向力。 放松端軸承的軸向載荷等于它本身的內部軸向力； 壓緊端軸承的軸向載荷等于除本身內部軸向力外其余軸向力的代數和。 13、潤滑的主要目的是減少摩擦與減輕磨損； 密封的目的是防止防塵、水分等進入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑牧魇А? 作業(yè)：16-1，4，6 第十七章 聯(lián)軸器、離合器和制動器 1、聯(lián)軸器和離合器主要用于軸與軸之間的連接，使它們一起回轉并傳遞轉矩。 使用聯(lián)軸器要拆卸才能分離兩軸；離合器可以在機器工作中方便地使兩軸分離或接合。 2、聯(lián)軸器分剛性和彈性 ⑴剛性——由剛性傳力件組成，分為固定式和可移式 ①固定式剛性聯(lián)軸器不能補償兩軸的相對位移； ②可移式剛性聯(lián)軸器能補償兩軸的相對位移 ⑵彈性——包含彈性元件，能補償兩軸的相對位移，并能吸收振動和緩和沖擊的能力。 3、常用離合器的類型：牙嵌式離合器、摩擦式離合器、電磁離合器和自動離合器。