機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提綱

1、940機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)二一、平面機(jī)構(gòu)自由度和速度分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析；平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖；平面機(jī)構(gòu)自由度的計算；平面機(jī)構(gòu)的速度瞬心及用瞬心法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析。1、熟練掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計算方法及機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的畫法； 2、掌握平面機(jī)構(gòu)中速度瞬心位置的確定及利用瞬心法對平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析；三心定理：三個彼此作平面平行運(yùn)動的構(gòu)件的三個瞬心必位于同一直線上。3、了解平面機(jī)構(gòu)的組成原理、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類、結(jié)構(gòu)分析。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是其原動件數(shù)應(yīng)等于其所具有的自由度數(shù)。將機(jī)構(gòu)的機(jī)架及與機(jī)架相連的原動件從機(jī)構(gòu)中拆分開來，然后拆分其余構(gòu)件構(gòu)成的構(gòu)件組，把最后不能再拆的最簡單的自由

2、度為零的構(gòu)件組稱為基本桿組，簡稱桿組。機(jī)構(gòu)的組成原理：任何機(jī)構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機(jī)架上而構(gòu)成的。平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類：基本桿組中的運(yùn)動副全部為低副，符合：或。由于構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副數(shù)都必須是整數(shù)，故應(yīng)是2的倍數(shù)，而應(yīng)是3的倍數(shù)。最簡單的基本桿組是由2個構(gòu)件和3個低副構(gòu)成的，這種基本桿組稱為級組。絕大多數(shù)的機(jī)構(gòu)都是由級組構(gòu)成的。由4個構(gòu)件和6個低副組成，且有包含3個低副的構(gòu)件的基本桿組叫做級組。由最高級別為級組的基本桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱為級機(jī)構(gòu)；最高級別為級組的基本桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱為級機(jī)構(gòu)；只由機(jī)架和原動件構(gòu)成的機(jī)構(gòu)稱為級機(jī)構(gòu)。平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析：首先計算機(jī)構(gòu)的自由度，然后從遠(yuǎn)

3、離原動件的構(gòu)件開始拆桿組，最后確定機(jī)構(gòu)的級別。二、平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；平面連桿機(jī)構(gòu)的基本知識、平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計。1、 了解各種類型的平面連桿機(jī)構(gòu)的名稱及其演化；平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)，雙搖桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式：(1)改變構(gòu)件形狀和尺寸； (2)改變運(yùn)動副的尺寸； (3)改變機(jī)架； (4)運(yùn)動副元素的逆換。2、 熟練掌握四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件、極位夾角、行程速比系數(shù)、壓力角、傳動角、最小傳動角、死點(diǎn)等概念；桿長條件：最短桿長度+最長桿長度其余兩桿長度之和。當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)滿足桿長條件，最短趕為連架桿時，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；最短桿為機(jī)架時，為雙

4、曲柄機(jī)構(gòu)；最短桿為連桿時，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。極位夾角：機(jī)構(gòu)在兩個極位時，原動件所在兩個位置之間的夾角(銳角)。機(jī)構(gòu)存在極位夾角時，便具有急回運(yùn)動。行程速比系數(shù)：。角愈大，值愈大，機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動性質(zhì)也愈顯著。壓力角，傳動角：死點(diǎn)：為主動件，當(dāng)連桿與從動曲柄共線時，傳動角，此位置稱為死點(diǎn)。3、了解幾種特殊的平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計思路。三、凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；從動桿的運(yùn)動規(guī)律；凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線。1、 了解各種常用的凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；直動推桿：作往復(fù)直線運(yùn)動。 擺動推桿：作往復(fù)擺動。2、 掌握常用從動桿的運(yùn)動規(guī)律及特點(diǎn)、凸輪機(jī)構(gòu)的基圓、推程、回程、壓力角等概念；基圓，壓

5、力角，推桿行程。3、 掌握反轉(zhuǎn)法基本原理及應(yīng)用。(機(jī)械原理P161)四、齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；漸開線齒廓曲線及其嚙合特點(diǎn)；漸開線齒輪的基本參數(shù)和尺寸；漸開線齒輪的嚙合傳動。1、 了解齒輪機(jī)構(gòu)的各種類型和特點(diǎn)及漸開線齒廓嚙合傳動的特點(diǎn)；漸開線齒廓嚙合傳動的特點(diǎn)：1）能保證定傳動比傳動；2）漸開線齒輪傳動的可分性：實(shí)際中心距略有變化時，傳動比仍能保持不變；3）漸開線齒廓之間的正壓力方向不變：在齒輪傳動過程中，兩嚙合齒廓間的正壓力始終沿嚙合線方向，故其傳力方向不變，這有利于齒輪傳動的平穩(wěn)性。2、熟練掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱、代號、標(biāo)準(zhǔn)值及尺寸計算等；分度圓直徑，齒頂高h(yuǎn)a=

6、ha*m，齒根高，基圓直徑，標(biāo)準(zhǔn)中心距，傳動比，標(biāo)準(zhǔn)壓力角，分度圓齒距，基圓齒距(法向齒距)，齒厚，齒槽寬，齒頂高系數(shù)ha*=1，頂隙系數(shù)c*=0.25。3、熟練掌握一對漸開線齒輪的正確嚙合條件、標(biāo)準(zhǔn)齒輪、標(biāo)準(zhǔn)中心距、嚙合角、嚙合線、重合度等概念。一對漸開線齒輪的正確嚙合條件：兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。兩齒輪在節(jié)點(diǎn)的線速度相等，其傳動相當(dāng)于兩齒輪的節(jié)圓做純滾動。嚙合線：漸開線齒廓在任何位置嚙合時，過接觸點(diǎn)的法線都是同一條直線，該直線與兩輪基圓分別相切于、，所有的嚙合點(diǎn)均在直線上，稱為嚙合線。嚙合角：兩齒輪在嚙合傳動時，其節(jié)點(diǎn)的圓周速度方向與嚙合線之間所夾的銳角稱為嚙合角。重合度：實(shí)際嚙合線段

7、與齒輪法向齒距的比值稱為齒輪傳動的重合度。重合度與齒輪的模數(shù)無關(guān)；用短齒制的齒輪會減小重合度；加大中心距會減小重合度；增加齒數(shù)會增大重合度；表示同時參加嚙合的輪齒的對數(shù)。重合度越大，表明同時參與嚙合的輪齒對數(shù)越多，齒輪的傳動平穩(wěn)性越好，承載能力越強(qiáng)。嚙合齒輪標(biāo)準(zhǔn)安裝時，兩輪實(shí)際中心距，節(jié)圓直徑，嚙合角；時，。五、輪系輪系的分類；定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、混和輪系傳動比的計算。1、 熟練掌握輪系類型化分的方法；定軸輪系 差動輪系：自由度為2周轉(zhuǎn)輪系 行星輪系：有固定輪，自由度為1復(fù)合輪系2、 熟練掌握定軸、周轉(zhuǎn)、混合輪系傳動比的計算方法。定軸輪系的傳動比：；周轉(zhuǎn)輪系中：。為m至n外嚙合次數(shù)。六、其它常

8、用機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)。了解上述機(jī)構(gòu)的組成、分類、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用。1、棘輪機(jī)構(gòu)：由搖桿、棘爪、棘輪和止動爪等組成。分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。齒式棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，運(yùn)動可靠，但運(yùn)動時有剛性沖擊和噪聲，棘輪轉(zhuǎn)角只能進(jìn)行有級調(diào)節(jié)；摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動平穩(wěn)、噪聲小，可實(shí)現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)角的無級調(diào)節(jié)，但其運(yùn)動準(zhǔn)確性差，傳動精度低。棘輪常應(yīng)用于低速、輕載和運(yùn)動要求較低的場合。棘輪的轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)方法有改變搖桿擺角和采用棘輪罩。棘輪齒工作面與齒尖向徑間的夾角稱為棘輪齒面角，其作用是使棘爪受力時能自動滑向棘輪齒根面，保證棘輪機(jī)構(gòu)可靠的工作。2、槽輪機(jī)構(gòu)：

9、由主動撥盤、從動輪槽的機(jī)架等組成。分為外槽輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)。外槽輪機(jī)構(gòu)的主、從動軸轉(zhuǎn)向相反，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的主、從動軸轉(zhuǎn)向相同。與外槽輪機(jī)構(gòu)相比，內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn)、停歇時間短、所占空間小。槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，工作可靠，能準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)角，機(jī)械效率高。但槽輪起動和停止時加速度變化大，具有柔性沖擊，且隨著轉(zhuǎn)速的增加或輪槽數(shù)的減少而加劇，因而不適用于高速的場合，而用于轉(zhuǎn)速較低的自動機(jī)械、輕工機(jī)械或儀器儀表中。在一個運(yùn)動循環(huán)內(nèi)，槽輪的運(yùn)動時間與撥盤的運(yùn)動時間之比為槽輪的運(yùn)動特性系數(shù)。外槽輪的槽數(shù)z3。單銷外槽輪00.5。單銷內(nèi)槽輪0.51。3、 不完全齒輪機(jī)構(gòu)：由齒輪機(jī)構(gòu)演變而得。有外嚙合、內(nèi)

10、嚙合以及齒輪齒條嚙合，圓柱和圓錐不完全齒輪機(jī)構(gòu)之分。結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，設(shè)計時從動輪的運(yùn)動和靜止時間的比例可在較大范圍內(nèi)變化。但有較大沖擊，適用于低速、輕載場合。從動輪在起動和停止時，速度的突變會產(chǎn)生剛性沖擊，為改善從動齒輪的動力特性，可在兩輪上加裝瞬心線附加桿。為了保證主動輪的首齒能順利地進(jìn)入嚙合狀態(tài)而不與從動輪的齒頂相碰，需適當(dāng)削減首齒齒頂高。為了保證從動輪停歇在預(yù)定位置，主動輪的末齒齒頂高也需適當(dāng)修正。4、 凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)：由主動凸輪和從動盤組成。類型有圓柱凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、蝸桿凸輪間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)和共軛凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。具有高的定位精度，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，適用于高速高精度的機(jī)械。

11、缺點(diǎn)是加工精度要求高，對裝配、調(diào)整要求嚴(yán)格。5、 組合機(jī)構(gòu)：若干基本機(jī)構(gòu)組合而成，能滿足多種設(shè)計要求，可以綜合發(fā)揮各種基本機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。有聯(lián)動凸輪組合機(jī)構(gòu)、凸輪-齒輪組合機(jī)構(gòu)、凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)等型式。七、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)機(jī)械速度波動調(diào)節(jié)的目的和方法；平均速度和速度不均勻系數(shù)；飛輪設(shè)計的近似方法。1、 了解周期性速度波動的概念及相關(guān)參數(shù)；機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時，若等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩周期性變化，將引起機(jī)械速度的周期性波動。一個運(yùn)動周期內(nèi)，機(jī)械的角速度波動幅度(最大角速度與最小角速度只差)與平均角速度的比值為機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)。表示機(jī)械速度波動的程度，值越小，角速度

12、波動的幅度越小，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。2、 掌握飛輪設(shè)計的基本方法。飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為最大盈虧功(N·m)；為飛輪轉(zhuǎn)速(r/min)；為許用不均勻系數(shù)。為了減小飛輪的重量，應(yīng)將飛輪安裝在高速軸上。八、回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件平衡目的；回轉(zhuǎn)件平衡的計算。 1、 掌握回轉(zhuǎn)件平衡的概念；剛性轉(zhuǎn)子靜平衡：回轉(zhuǎn)件質(zhì)量分布在同一平面內(nèi)，若質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸線上，轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生離心慣性力。在轉(zhuǎn)子上增加或除去一部分質(zhì)量，使其質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合，即可使慣性力得到平衡。剛性轉(zhuǎn)子動平衡：轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量分布在若干個不同平面，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時將形成慣性力偶。在各個平面內(nèi)分別加上或除去適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量，即可得到完全平衡。2、了解回轉(zhuǎn)件平衡

13、的一般原理和方法。九、聯(lián)接螺紋聯(lián)接的基本類型；螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松；螺栓組聯(lián)接的受力分析；螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計算。1、 了解螺紋聯(lián)接的基本類型及預(yù)緊和防松的方法；螺紋聯(lián)接的基本類型：螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。預(yù)緊：選用適當(dāng)預(yù)緊力擰緊連接件，以增強(qiáng)連接的剛度、緊密性和防松能力，提高受變載荷作用的螺紋聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度。較大的預(yù)緊力有利于保證連接的可靠性及連接件的疲勞強(qiáng)度，但預(yù)緊力過大會使整個連接的尺寸增大，也會使連接件在裝配時或偶然過載時被拉斷。通常借助定力矩扳手或測力矩扳手，利用控制擰緊力矩的方法來控制預(yù)緊力的大小。防松：防松就是防止螺紋副發(fā)生相對運(yùn)動，分為摩擦防松、機(jī)械防松和永

14、久防松。普通螺栓連接和鉸制孔螺栓的不同點(diǎn)：普通螺栓的無螺紋部分與孔壁的基本尺寸不同，不屬于配合；鉸制孔螺栓的無螺紋部分與孔壁的基本尺寸相同，屬于配合。2、 熟練掌握螺栓組連接的受力分析方法；（1）受橫向載荷的螺栓組連接：普通螺栓受拉應(yīng)力(和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力)，應(yīng)計算拉伸強(qiáng)度；鉸制孔螺栓受剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力，應(yīng)計算擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。鉸制孔用螺栓連接：每個螺栓所受的橫向剪力為（N）普通螺栓連接：每個螺栓所需預(yù)緊力為（N）-螺栓組所受的橫向外載荷，N；-連接所用螺栓數(shù)目；-被連接件接合面數(shù)目；-接合面的摩擦系數(shù)；-可靠性系數(shù)，N。（2）受轉(zhuǎn)矩作用的螺栓組連接：普通螺栓連接：每個螺栓所需預(yù)緊力為（N）鉸制

15、孔螺栓連接：（N·mm），受力最大的螺栓所受剪力為（N）-螺栓組所受轉(zhuǎn)矩；-第個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心的距離。（3）受軸向載荷作用的螺栓組連接：該種類型連接一般采用普通螺栓連接。每個螺栓的工作載荷為（N）。-螺栓組所受的軸向外載荷，N。若在預(yù)緊力的作用下，螺栓拉伸變形量為，被連接件壓縮變形量為。則，螺栓所受總拉力。為螺栓連接的相對剛度。-殘余預(yù)緊力。（4）受傾覆力矩作用的螺栓組連接：該種類型連接一般采用普通螺栓連接。（N·mm），螺栓所受的最大工作載荷為（N）。-傾覆力矩；-螺栓工作拉力；-力臂，即螺栓軸線到螺栓組對稱軸線的距離。3、熟練掌握單個螺栓連接的強(qiáng)度計算方法。

16、（1）松螺栓連接：螺栓危險截面拉伸強(qiáng)度條件為（MPa）。-軸向工作載荷，N；-螺紋內(nèi)徑，mm。（2）僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接：螺栓拉伸強(qiáng)度條件為（MPa）。（3）受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓連接：螺栓拉伸強(qiáng)度條件為（MPa）；當(dāng)軸向工作載荷在之間變化，螺栓疲勞強(qiáng)度條件為（MPa）。（4）鉸制孔螺栓連接：螺栓擠壓強(qiáng)度條件為（MPa），剪切強(qiáng)度條件為（MPa）。-螺栓所受工作剪力，N；-螺栓剪切面的直徑（可取為螺栓孔的直徑），mm；-螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，mm。提高螺栓連接強(qiáng)度的方法：1）降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅：適當(dāng)減小螺栓光桿部分的直徑；2）改善螺紋牙上下載荷分布不均的現(xiàn)象：采用懸置螺

17、母、環(huán)槽螺母或內(nèi)斜紋螺母等；3）減小應(yīng)力集中的影響：采用較大的圓角和卸載機(jī)構(gòu)，或?qū)⒙菁y的收尾改為退刀槽。懸置螺母的優(yōu)點(diǎn)：螺栓和螺母同時受拉，減小了螺距變化差，使螺紋牙上的載荷分布趨于均勻。十、帶傳動帶傳動的類型和應(yīng)用；帶傳動的受力分析和應(yīng)力分析；帶傳動的彈性滑動和傳動比；帶傳動的設(shè)計計算；帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。1、 了解帶傳動的主要類型、工作原理、特點(diǎn)、參數(shù)和應(yīng)用；帶傳動的類型：摩擦帶傳動，嚙合帶傳動。摩擦帶傳動：依靠帶與帶輪之間的摩擦力傳遞運(yùn)動。分為平帶、V帶、多楔帶、圓帶四種類型。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，加工和維護(hù)方便；適用于兩軸中心距較大的傳動；傳動平穩(wěn)無噪聲；過載時會打滑，可防止損壞其他零件

18、。缺點(diǎn)：尺寸較大；存在彈性滑動，傳動比不恒定，傳動精度和效率較低；帶的壽命較短，需經(jīng)常更換。嚙合帶傳動：依靠帶輪上的齒與帶上的齒或孔嚙合而傳遞運(yùn)動和動力。有同步帶傳動和齒孔帶傳動兩種類型。特點(diǎn)：不打滑，傳動比恒定，傳動平穩(wěn)，效率高，耐磨損，結(jié)構(gòu)緊湊等；但制造和安裝精度要求高，中心距要求嚴(yán)格，價格較貴。帶傳動的應(yīng)用：V帶傳動應(yīng)用于中小功率，且傳動比要求不十分準(zhǔn)確的機(jī)械。同步齒形帶主要應(yīng)用于計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械等中小功率且要求速比準(zhǔn)確的傳動中。2、 掌握帶傳動的主要失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則、影響功率傳遞的各項(xiàng)因素；主要失效形式：打滑和疲勞破壞。設(shè)計準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和

19、壽命。影響功率傳遞的因素：1）預(yù)緊力：預(yù)緊力越大，工作能力越強(qiáng)，但應(yīng)適度，以避免過大拉應(yīng)力；2）包角：包角越大越好，一般不小于120°；3）摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)越大越好。3、熟練掌握帶傳動的受力分析、應(yīng)力分布、彈性滑動和打滑等。受力分析：不工作時，傳動帶兩邊受相同初拉力F0；傳動時，緊邊受拉力F1=F0+Fe2，松邊受拉力F1=F0-Fe2。帶傳動有效拉力Fe=1000Pv（N）。P-帶傳遞功率(kW），v-帶速(m/s)。應(yīng)力分布：傳動時，帶中應(yīng)力分為三部分：1）由于拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力緊邊拉應(yīng)力1=F1A（MPa），松邊拉應(yīng)力2=F2A（MPa）。A帶的橫截面積，mm2。2）由于離心力

20、產(chǎn)生的拉應(yīng)力c=FcA=qv2A，q-單位帶長質(zhì)量，kg/m；v-帶的線速度，m/s。3）帶繞過帶輪因彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力b=2yEdd（MPa），y-帶的中性層到最外層的垂直距離，通常取yh2，mm；E-帶的彈性模量，N/mm2；dd-帶輪直徑，mm。帶的彎曲應(yīng)力僅產(chǎn)生在帶包圍帶輪上的弧段。當(dāng)帶的材料和厚度一定時，彎曲應(yīng)力和帶輪直徑成反比，為避免彎曲應(yīng)力過大，小帶輪的直徑不能過小。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，帶是在變應(yīng)力狀態(tài)下工作的。最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊繞入小帶輪處，其值為max=1+b1+c。當(dāng)應(yīng)力較大和應(yīng)力變化頻率較高時，帶將容易產(chǎn)生疲勞損壞而失效。彈性滑動：是由于帶松邊和緊邊拉力不同，導(dǎo)致帶的彈性變形并

21、引起帶與帶輪之間發(fā)生相對微小滑動產(chǎn)生的，是帶傳動固有的物理現(xiàn)象。 打滑：因工作載荷超過臨界值并進(jìn)一步增大，帶與帶輪間產(chǎn)生的顯著的相對滑動。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動對帶傳動的影響：會使傳動比不恒定，從動輪的圓周速度低于主動輪；產(chǎn)生摩擦功率損失，降低了傳動效率；引起帶的磨損，使帶的溫度升高。彈性滑動對傳動比的影響程度用彈性滑動率=v1-v2v1×100%表示，v1、v2（m/s）為主、從動輪的圓周速度，載荷越大，越大，v2相對于v1的降低程度越大。通常=0.010.02。帶傳動的張緊：張緊輪一般裝在松邊內(nèi)側(cè)并盡量靠近大

22、帶輪，這樣可使帶只受單向彎曲，同時避免減小帶在小帶輪上的包角。十一、鏈傳動鏈傳動的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；鏈傳動運(yùn)動特性；滾子鏈的設(shè)計計算。1、掌握套筒滾子鏈傳動的特點(diǎn)、構(gòu)造及應(yīng)用；鏈傳動特點(diǎn)：能保持準(zhǔn)確的平均傳動比；傳動功率大；傳動效率高；可用于兩軸中心距較大的情況；能在低速、重載和高溫條件下，以及高濕度、粉塵等惡劣環(huán)境中工作；作用在軸和軸承上的壓軸力??；制造和安裝精度要求低。但只能用于平行軸之間同向回轉(zhuǎn)的傳動；傳動平穩(wěn)性較差，有沖擊和噪聲；磨損后易發(fā)生跳齒；不宜用于載荷變化大或急速反轉(zhuǎn)的場合；無過載保護(hù)。滾子鏈的構(gòu)造：由內(nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、滾子等組成，銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板分別采用過盈配合

23、固定；而銷軸與套筒、滾子與套筒之間則為間隙配合，保證鏈接屈伸時，內(nèi)鏈板與外鏈板之間能相對轉(zhuǎn)動。鏈傳動的應(yīng)用：適用于中心距較大而且要求平均傳動比準(zhǔn)確或工作條件惡劣的場合，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械等。節(jié)距是相鄰兩滾子中心的舉例，是滾子鏈的主要參數(shù)。節(jié)距增大時，鏈條中各零件的尺寸也要相應(yīng)增大，可傳遞的功率也增大。但當(dāng)鏈輪齒數(shù)一定時，節(jié)距越大，鏈輪直徑也越大，為使鏈輪直徑不至于過大，當(dāng)載荷較大時，可采用小節(jié)距多排鏈。鏈條長度以鏈節(jié)數(shù)來表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)，以便連接時正好使內(nèi)鏈板和外聯(lián)板相接；若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)，則需采用過渡鏈節(jié)。2、熟練掌握鏈傳動的運(yùn)動特點(diǎn)、引起運(yùn)動不均勻性與動載荷的主要原因及影響

24、因素；鏈傳動運(yùn)動特點(diǎn)：因?yàn)殒渹鲃邮菄Ш蟼鲃?，鏈條和鏈輪之間沒有相對滑動，所以平均鏈速和平均傳動比都是常數(shù)。但是鏈傳動的瞬時傳動比和鏈速并非常數(shù)，而是在不斷地周期性變化。運(yùn)動不均勻性：主動鏈輪作等角速度轉(zhuǎn)動，鏈條瞬時速度、從動鏈輪的角速度和鏈傳動的瞬時傳動比周期性地發(fā)生變化。是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形而造成的，也稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。只有在兩鏈輪齒數(shù)相等，且中心距恰好是節(jié)距的整數(shù)倍時，從動鏈輪的角速度和瞬時傳動比才能得到定值。動載荷：鏈傳動在工作中，鏈速和從動輪的轉(zhuǎn)速都是變化的，因而會引起變化的慣性力及相應(yīng)的動載荷。動載荷產(chǎn)生因素：1）鏈速和從動輪角速度周期性變化。鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)

25、距越大，鏈的動載荷越大；2）鏈在垂直方向分速度周期性變化。也是引起共振的主要原因；3）鏈節(jié)在進(jìn)入鏈輪時，鏈節(jié)和輪齒以一定相對速度嚙合，鏈和輪齒受沖擊產(chǎn)生動載荷；4）鏈和鏈輪的制造誤差以及安裝誤差；5）鏈條松弛，在起動、制動、反轉(zhuǎn)、載荷變化等情況下出現(xiàn)慣性沖擊。3、掌握鏈傳動的主要失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則。鏈傳動主要失效形式：鏈的疲勞破壞；鏈條鉸鏈的磨損；鏈條鉸鏈的膠合；鏈條靜力拉斷；鏈輪齒面的過度磨損或過大的塑性變形。疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動承載能力的主要因素；磨損會使動載荷增大，引起振動和跳齒；膠合限制了鏈傳動的極限轉(zhuǎn)速；低速（<0.6m/s）鏈條過載，并超過鏈條靜強(qiáng)度的情況下，鏈條會被拉斷。鏈

26、傳動的設(shè)計準(zhǔn)則：少量的輪齒磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重問題。十二、齒輪傳動齒輪傳動的失效；齒輪傳動的受力分析；齒輪傳動的設(shè)計計算準(zhǔn)則、齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計算和齒根彎曲的強(qiáng)度計算。1、熟練掌握直齒、斜齒、圓錐齒等各種類型齒輪傳動的受力分析；直齒輪受力分析：圓周力Ft的方向，在主動輪上與圓周速度方向相反，在從動輪上與圓周速度方向相同。徑向力Fr的方向由作用點(diǎn)指向輪心。斜齒輪受力分析：圓周力Ft的方向，在主動輪上與圓周速度方向相反，在從動輪上與圓周速度方向相同。徑向力Fr的方向由作用點(diǎn)指向輪心。對于主動右旋齒輪，用右手握住齒輪，四指的指向與轉(zhuǎn)向n1相同，則拇指指向軸向力Fa1，F(xiàn)a2方向與之相反；

27、對于主動左旋齒輪，則用左手判斷。圓錐齒輪受力分析：圓周力Ft的方向，在主動輪上與圓周速度方向相反，在從動輪上與圓周速度方向相同。徑向力Fr的方向由作用點(diǎn)指向輪心。軸向力Fa的方向由小端指向大端。當(dāng)軸交角=90°時，F(xiàn)r1=-Fa2，F(xiàn)a1=-Fr2，F(xiàn)t1=-Ft22、熟練掌握齒輪傳動中常見的失效形式及相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計計算準(zhǔn)則；齒輪傳動的失效形式：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合、齒面塑性變形。強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則：計算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，以避免輪齒折斷；計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度，以避免齒面點(diǎn)蝕。對于閉式軟齒面(HBS350)齒輪傳動，主要失效形式是點(diǎn)蝕，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定齒輪的尺寸，按

28、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核；對于閉式硬齒面(HBS350)齒輪傳動，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度同時確定齒輪的尺寸，選擇最優(yōu)者。對于開式齒輪傳動，按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，確定尺寸后，加大5%15%以補(bǔ)償磨損對彎曲疲勞強(qiáng)度的影響。3、熟練掌握齒輪設(shè)計中的強(qiáng)度計算方法。齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式：d13ZHZEH22KT1du±1u（mm）；齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式：F=2KT1YFaYSadm3z12F（MPa）。齒寬系數(shù)d=bd1 ，齒數(shù)比u=z2z1。按接觸強(qiáng)度設(shè)計齒輪，內(nèi)、外齒輪傳動分別取“-”、“+”，H=minH1，H2?？纱_定齒輪傳動的分度圓直徑、齒寬和模數(shù)。按彎曲強(qiáng)度

29、校核齒輪，大、小齒輪都取用z1、T1；校核彎曲疲勞強(qiáng)度時，其他參數(shù)均相同，選用YFaYSaF=maxYFa1YSa1F1，YFa2YSa2F2即可。齒數(shù)一定時，模數(shù)m越大，齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度越高；齒輪直徑d1，即mz乘積越大，齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度越高。十三、蝸桿傳動蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型；蝸桿傳動的主要參數(shù)和尺寸；蝸桿傳動的受力分析；蝸桿傳動的強(qiáng)度計算；蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算。1、掌握蝸桿傳動的主要特點(diǎn)、主要參數(shù)、轉(zhuǎn)向判別，受力分析；蝸桿傳動主要特點(diǎn)：單級傳動比大，傳動平穩(wěn)，具有自鎖性，傳動效率低，制造成本高。主要應(yīng)用于運(yùn)動傳遞。主要參數(shù)：模數(shù)m、壓力角、導(dǎo)程角，蝸桿的分度圓直徑d1，傳

30、動比i、蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2，中心距a。一對相互嚙合的斜齒輪，其旋向相反，即一個斜齒輪是左旋的，與其配合的另一個斜齒輪一定是右旋的，反之亦然。而一對互相嚙合的蝸輪蝸桿傳動其旋向一定是相同的，即蝸桿如果是左旋的，那么與其配合的蝸輪也一定是左旋的，反之亦然。蝸桿傳動受力分析：蝸桿為主動件，蝸桿的圓周力Ft1方向與蝸桿的轉(zhuǎn)動方向相反；蝸輪為從動件，蝸輪的圓周力Ft2方向與蝸輪的轉(zhuǎn)動方向相同。徑向力Fr1、Fr2分別指向各自的圓心。蝸桿軸向力Fa1=-Ft2，蝸輪軸向力Fa2=-Ft1。2、了解蝸桿傳動的傳動效率及影響參數(shù)、蝸桿傳動的熱平衡條件。蝸桿傳動效率：蝸桿傳動的總效率包括嚙合效率1、攪油

31、效率2和軸承效率3，即=123。嚙合效率1考慮嚙合磨擦損耗的效率，是總效率的主要部分；攪油效率2考慮蝸桿傳動中浸入油池中的旋轉(zhuǎn)零件攪油的功率損耗時的效率，其值與旋轉(zhuǎn)零件的浸油深度和圓周速度、油池中的油量及油的黏度等因素有關(guān)；軸承效率3考慮軸承摩擦損耗時的效率。蝸桿傳動的熱平衡條件：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量1等于同時間內(nèi)的散熱量2。十四、滑動軸承滑動軸承的類型、構(gòu)造；動壓軸承、靜壓軸承的工作原理。1、了解滑動軸承的類型、結(jié)構(gòu)；滑動軸承的類型：按摩擦狀態(tài)分為液體摩擦滑動軸承和非液體摩擦滑動軸承；按承受載荷的方向又分為徑向滑動軸承(承受徑向載荷)和推力滑動軸承(承受軸向載荷)?；瑒虞S承的結(jié)構(gòu)：軸瓦、軸頸、

32、軸承座、潤滑與密封裝置等組成滑動軸承。2、了解動壓軸承、靜壓軸承工作原理、工作的條件等。動壓軸承工作原理：依靠摩擦表面間的相對運(yùn)動速度和油的粘性而在油膜中自動產(chǎn)生壓力場，并以此油膜壓力平衡外載荷，從而保持一定油膜厚度。靜壓軸承工作原理：用液壓泵將一定壓力的潤滑油壓入軸承與軸頸之間把軸頸浮起，使接觸表面分離，從而實(shí)現(xiàn)潤滑，并利用流體靜壓力來平衡外載荷。形成流體動力潤滑的條件：1）潤滑油要具有一定的黏度；2）兩摩擦表面要具有一定的相對滑動速度；3）相對滑動的表面要形成收斂的楔形間隙；4）供油量充足。流體動力潤滑方程的假設(shè)條件：兩平板間流體為層流流動，忽略重力、慣性力和磁力的影響。軸承熱平衡條件：單

33、位時間內(nèi)軸承摩擦所產(chǎn)生的熱量等于同時間內(nèi)潤滑油帶走的熱量及軸承散發(fā)熱量的總和。靜壓軸承主要特點(diǎn)：1）承載能力取決于靜壓油腔間的壓力差，外載荷改變時，共有系統(tǒng)能自動調(diào)節(jié)壓力差；2）摩擦因數(shù)小，承載能力強(qiáng)；3）工作不需要偏心距，旋轉(zhuǎn)精度高；4）必須有一套專門的供油裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高?；瑒虞S承主要失效形式：磨粒磨損、膠合、疲勞剝落、腐蝕和刮傷等。十五、滾動軸承滾動軸承的主要類型及代號；滾動軸承的選擇；滾動軸承的失效、基本額定壽命、基本額定動載荷、當(dāng)量動載荷、滾動軸承的壽命計算；角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的徑向和軸向載荷的計算；滾動軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計。1、掌握滾動軸承的分類、代號、主要性能并會選用；類

34、型代號軸承類型名稱軸承性能特點(diǎn)30000圓錐滾子軸承能承受徑向和單向軸向載荷。內(nèi)、外圈可分離,便于裝拆、調(diào)整間隙。一般成對使用，對稱安裝51000單向推力球軸承只能承受單向軸向載荷，適用于軸向力大二轉(zhuǎn)速較低的場合52000雙向推力球軸承可承受雙向軸向載荷，常用于軸向載荷大/轉(zhuǎn)速不高處60000深溝球軸承主要承受徑向載荷，也可承受少量雙向軸向載荷。摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，使用最廣泛70000角接觸球軸承能同時承受徑向和單向軸向載荷。接觸角有15°、25°和40°三種，接觸角大的承受軸向載荷能力高。適用于轉(zhuǎn)速較高、同時承受徑向和軸向載荷的場合向心軸

35、承：主要用于承受徑向載荷，其公稱接觸角從0°到45°。其中徑向接觸軸承（如深溝球軸承等）公稱接觸角=0°；向心角接觸軸承（如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等）0°<<45°。推力軸承：主要用于承受軸向載荷，其公稱接觸角從45°到90°。其中軸向接觸軸承（如推力球軸承等）=90°；推力角接觸軸承45°<<90°。滾動軸承代號：基本代號五四三二一類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號寬(高)度系列代號直徑系列代號內(nèi)徑代號軸承內(nèi)徑/mm00100112021503170496代號數(shù)×

36、;5直徑系列：代號有7、8、9、0、15，外徑和寬度尺寸按順序增大。寬(高)度系列：對于向心軸承，寬度系列代號有8、0、16，寬度按次序遞增，當(dāng)寬度系列為0可以省略不標(biāo)出；對于推力軸承，高度系列代號有7、9、1、2，高度依次遞增。軸承等級按公差等級分為/P0、/P6、/P6X、/P5、/P4、/P2，6個等級，等級依次增高。P6X僅適用于圓錐滾子軸承。一般的軸承是/P0，又叫普通級，在軸承代號中不標(biāo)出。滾動軸承的類型選擇：1)轉(zhuǎn)速較高、載荷較小、要求旋轉(zhuǎn)精度高時宜選用球軸承；轉(zhuǎn)速較低、載荷較大或有沖擊載荷時則選用滾子軸承；2)軸承上同時受徑向和軸向聯(lián)合載荷，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；

37、若徑向載荷較大、軸向載荷小，可選用深溝球軸承；而當(dāng)軸向載荷較大、徑向載荷小時，可采用推力角接觸球軸承、四點(diǎn)接觸球軸承或選用推力球軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)；3)剛度要求較大的軸系，宜選用雙列球軸承、滾子軸承或四點(diǎn)接觸球軸承，載荷特大或有較大沖擊力時可在同一支點(diǎn)上采用雙列或多列滾子軸承；4)為便于安裝拆卸和調(diào)整間隙常選用內(nèi)、外圈可分離的分離型軸承（如圓錐滾子軸承等）。2、掌握基本額定壽命，基本額定動載荷，基本額定靜載荷等重要概念，能正確分析和計算向心推力軸承的軸向載荷及當(dāng)量動載荷；軸承的壽命：任一元件點(diǎn)蝕破壞前所經(jīng)歷轉(zhuǎn)數(shù)(以106r為單位)或某轉(zhuǎn)速下的小時數(shù)?；绢~定壽命L10：一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的近于相同的軸承，按有10%的軸承發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，而其余90%的軸承未發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)L10(單位為106r)或工作小時數(shù)?；绢~定動載荷：軸承的基本額定壽命L10恰好為106r時，軸承所能承受的載荷值。其值越大，軸承抗疲勞的承載能力越強(qiáng)。基本額定靜載荷：使受載最大的滾動體與滾道接觸中心處引起的接觸應(yīng)力達(dá)到一