機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)

1、緒緒 論論重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)： 機(jī)械的組成、機(jī)械的組成、 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程機(jī)器的組成：機(jī)器的組成：原動(dòng)機(jī)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分潤滑、顯示、照明等輔助系統(tǒng)控制系統(tǒng)傳感器傳感器傳感器一、機(jī)械的組成一、機(jī)械的組成： 機(jī)器機(jī)器 +機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) + 工具工具 1、機(jī)械：、機(jī)械： 能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)（包括機(jī)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)（包括機(jī)架）稱為機(jī)構(gòu)。架）稱為機(jī)構(gòu)。2、機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)（P1 ）機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別（ P2P2 ） 構(gòu)件與零件的區(qū)別構(gòu)件與零件的區(qū)別（ P2P2 ）注意：注意：二、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求二、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本

2、要求 要求要求 要求要求 要求要求 要求要求 其它其它要求要求三、機(jī)器設(shè)計(jì)的一般過程三、機(jī)器設(shè)計(jì)的一般過程 市場調(diào)市場調(diào)研研可行性可行性研究研究方案方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)試制試制試驗(yàn)試驗(yàn)小批生小批生產(chǎn)試銷產(chǎn)試銷投投產(chǎn)產(chǎn)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù)書書定定出出最最佳佳方方案案裝配圖、裝配圖、零件圖、零件圖、技術(shù)文技術(shù)文件件樣樣機(jī)機(jī)評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)改改進(jìn)進(jìn)考核考核工藝工藝性收性收集用集用戶意戶意見見產(chǎn)產(chǎn)品品銷銷售售技術(shù)技術(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)第一章第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 運(yùn)動(dòng)副的概念運(yùn)動(dòng)副的概念 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)

3、算注意事項(xiàng)：平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算注意事項(xiàng)： 復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束的概念復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束的概念常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副名稱名稱運(yùn)動(dòng)副符號(hào)運(yùn)動(dòng)副符號(hào)兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)副副移移動(dòng)動(dòng)副副12121212121212121212121212兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副122121平平面面運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)副副一、構(gòu)件的表示與分類一、構(gòu)件的表示與分類 1、構(gòu)件的表示、構(gòu)件的表示 桿、軸類構(gòu)件桿、軸類構(gòu)件 固定構(gòu)件固定構(gòu)件 同一構(gòu)件同一構(gòu)件 兩運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件兩運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件 三運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件三運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件 二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制步驟二

4、、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制步驟 1、分析機(jī)構(gòu)、分析機(jī)構(gòu)2、適當(dāng)選擇投影面、適當(dāng)選擇投影面3、選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸L制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸L制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖4、標(biāo)出原動(dòng)件，給各構(gòu)件標(biāo)上代號(hào)、標(biāo)出原動(dòng)件，給各構(gòu)件標(biāo)上代號(hào)五、平面機(jī)構(gòu)的自由度五、平面機(jī)構(gòu)的自由度定義：定義： 機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目?；顒?dòng)構(gòu)件數(shù)活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n 計(jì)算公式：計(jì)算公式： F=3n2PL Ph 要求：記住上述公式，并能熟練應(yīng)用。要求：記住上述公式，并能熟練應(yīng)用。構(gòu)件總自由度構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù)低副約束數(shù) 3n 2 PL1 Ph（1 1）機(jī)構(gòu)自由度）機(jī)構(gòu)自由度 F0F0，（

5、2 2）機(jī)構(gòu)自由度）機(jī)構(gòu)自由度 F F等于原動(dòng)件數(shù)。等于原動(dòng)件數(shù)。六、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)于下列情況：平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)于下列情況：（1 1）兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副且導(dǎo)路互相平行）兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副且導(dǎo)路互相平行（2 2）兩構(gòu)件組成若干個(gè)軸線互相重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副兩構(gòu)件組成若干個(gè)軸線互相重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副, 只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起作用。只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起作用。（3 3）機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分存）機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分存 在虛約束。在虛約束。第二章第二章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 四桿機(jī)構(gòu)的急回性、壓力角、傳動(dòng)角四桿機(jī)構(gòu)的急回性、壓

6、力角、傳動(dòng)角 曲柄曲柄存存在的條件在的條件 四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)P32(作業(yè)作業(yè))一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件1. 整轉(zhuǎn)副：整轉(zhuǎn)副：2. 整轉(zhuǎn)副存在的條件：整轉(zhuǎn)副存在的條件：兩構(gòu)件能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)兩構(gòu)件能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)360的轉(zhuǎn)動(dòng)副。的轉(zhuǎn)動(dòng)副。桿長和條件。桿長和條件。（1）整轉(zhuǎn)副存在的條件：整轉(zhuǎn)副存在的條件：最短桿與最長桿長度之和小于或等最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。于其它兩桿長度之和。（桿長和條件）（桿長和條件）（2）整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成。）整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷條件二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷條件（1

7、1）在滿足桿長和的條件下：）在滿足桿長和的條件下： 1 1）取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上有兩個(gè)整轉(zhuǎn)副，）取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上有兩個(gè)整轉(zhuǎn)副，。 2 2）取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整）取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整 轉(zhuǎn)副，該機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)副，該機(jī)構(gòu)為。 3 3）取最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上沒有整轉(zhuǎn)副，）取最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上沒有整轉(zhuǎn)副， 該機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)。（2 2） 若不滿足桿長和條件：若不滿足桿長和條件：注意：注意： 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：封閉多邊形條件：最長桿的桿長最長桿的桿長 00。四、壓力角和傳動(dòng)角四、壓力角和

8、傳動(dòng)角（1 1）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)壓力角壓力角: :在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻力的條件下力的條件下: :機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動(dòng)的力與輸出件機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動(dòng)的力與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向間所夾的銳角上受力點(diǎn)的速度方向間所夾的銳角，稱為機(jī)構(gòu)，稱為機(jī)構(gòu)壓壓力角，通常用力角，通常用表示表示。傳動(dòng)角：壓力角傳動(dòng)角：壓力角的余角。的余角。五、死點(diǎn)位置五、死點(diǎn)位置：（主動(dòng)件條件）：（主動(dòng)件條件） 在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻力的條件下力的條件下: : 當(dāng)搖桿為主動(dòng)件當(dāng)搖桿為主動(dòng)件，連桿和曲柄共線時(shí)，過鉸

9、鏈中，連桿和曲柄共線時(shí)，過鉸鏈中心心A A的力，對(duì)的力，對(duì)A A點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為的這種位置稱為死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置 。u 兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu)兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu);u 靠靠（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。第三章 凸輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 反轉(zhuǎn)法原理反轉(zhuǎn)法原理 凸輪機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的關(guān)系凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的關(guān)系一、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1 1、勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（推程段）、勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（推程段）2 2、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律3

10、 3、簡諧運(yùn)動(dòng)、簡諧運(yùn)動(dòng)4 4、正弦加速度運(yùn)動(dòng)（擺線運(yùn)動(dòng)）、正弦加速度運(yùn)動(dòng)（擺線運(yùn)動(dòng)）5 5、組合運(yùn)動(dòng)、組合運(yùn)動(dòng)二、壓力角與作用力的關(guān)系二、壓力角與作用力的關(guān)系壓力角壓力角: 從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力與從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力與該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾的銳角。所夾的銳角。凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角：凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角： 接觸點(diǎn)法線與從接觸點(diǎn)法線與從動(dòng)件上作用點(diǎn)速度方動(dòng)件上作用點(diǎn)速度方向所夾的銳角。向所夾的銳角。 CBS2eOvrminw w1 1213nnF P CBS2eOvrmin1 1213nnF F F P 力力 F 分解為沿從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分解為沿從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向的有用分力方向的有用分力 F 和

11、使從動(dòng)件和使從動(dòng)件緊壓導(dǎo)路的有害分力緊壓導(dǎo)路的有害分力 F 。F F tg 1、 F一定時(shí)，一定時(shí)， 壓力角壓力角越越大大 ，有害分力，有害分力 F越大，機(jī)構(gòu)越大，機(jī)構(gòu)的效率越低。的效率越低。 上式表明：上式表明：2、 自鎖：自鎖：當(dāng)當(dāng)增大到一定程度，增大到一定程度，使有害分力使有害分力F在導(dǎo)路中所引起在導(dǎo)路中所引起的摩擦阻力大于的摩擦阻力大于F時(shí)，時(shí)， 無論凸輪加給從動(dòng)件的作用力無論凸輪加給從動(dòng)件的作用力有多大有多大 ，從動(dòng)件都不能運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為，從動(dòng)件都不能運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自鎖自鎖。 三、壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)尺寸的關(guān)系（三、壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)尺寸的關(guān)系（P45） CBSeOvrb1 121

12、3nnFFF P 直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪壓力角為：直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪壓力角為：公式說明：公式說明： 在其它條件不變的情況在其它條件不變的情況下，基圓半徑越小，壓力角下，基圓半徑越小，壓力角越大，機(jī)構(gòu)越緊湊越大，機(jī)構(gòu)越緊湊。 22berseddstg 為了減小推程壓力角，應(yīng)為了減小推程壓力角，應(yīng)將從動(dòng)件導(dǎo)路向推程相對(duì)速度將從動(dòng)件導(dǎo)路向推程相對(duì)速度瞬心的同側(cè)偏置，即瞬心的同側(cè)偏置，即e e為負(fù)值。為負(fù)值。但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生使回程壓力角增但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生使回程壓力角增大的現(xiàn)象，所以大的現(xiàn)象，所以e e不能過大。不能過大。 CBS2eOvrmin1 1213nnFFF P 凸輪設(shè)計(jì)的凸輪設(shè)計(jì)的基本原理基本原理采用的

13、是采用的是“反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法”，即，即凸輪輪廓設(shè)計(jì)中，是認(rèn)為凸輪輪廓設(shè)計(jì)中，是認(rèn)為凸輪靜止不動(dòng)，從動(dòng)件相凸輪靜止不動(dòng)，從動(dòng)件相對(duì)于凸輪軸心做反方向?qū)τ谕馆嗇S心做反方向（反轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)，并令從動(dòng)（反轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)，并令從動(dòng)件相對(duì)其導(dǎo)路按給定的運(yùn)件相對(duì)其導(dǎo)路按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)。動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)。四、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)四、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)2、再按空間尺寸要求決定凸輪的基圓半徑。、再按空間尺寸要求決定凸輪的基圓半徑。1、根據(jù)工作要求先確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。、根據(jù)工作要求先確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：3、用反轉(zhuǎn)法，分段繪制從動(dòng)件、用反轉(zhuǎn)法，分段繪制從動(dòng)件“尖頂尖頂”的的運(yùn)動(dòng)軌跡。運(yùn)動(dòng)軌

14、跡。4、根據(jù)從動(dòng)件型式繪制出凸輪輪廓。、根據(jù)從動(dòng)件型式繪制出凸輪輪廓。 滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪：凸輪：為了使凸輪輪廓既不為了使凸輪輪廓既不變尖，又不相交，滾子半徑變尖，又不相交，滾子半徑必須必須小于小于理論輪廓外凸部分理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑的最小曲率半徑 min。第四章第四章 齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱及其基本尺寸計(jì)算漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱及其基本尺寸計(jì)算2.漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件、重合度、中心距漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件、重合度、中心距概念概念3.輪齒切削加工方法和原理，輪齒切削加工方法和原

15、理，4.根切現(xiàn)象、最小齒數(shù)及變位齒輪的概念根切現(xiàn)象、最小齒數(shù)及變位齒輪的概念5.齒輪的各種失效形式齒輪的各種失效形式6.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)3）傳動(dòng)比穩(wěn)定；）傳動(dòng)比穩(wěn)定；1）適用的圓周速度和功率范圍廣；）適用的圓周速度和功率范圍廣；6）可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交）可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交 錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。2）傳動(dòng)效率高（）傳動(dòng)效率高（9398）；）；4）壽命較長；）壽命較長；5）工作可靠性較高；）工作可靠性較高；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）要求較高的制造和安裝精度，成本較高。）要求較高的制造和安裝精度，成本較高。

16、2）不適宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。）不適宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。二、對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求二、對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求機(jī)械系統(tǒng)對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求歸納起來有兩項(xiàng)：機(jī)械系統(tǒng)對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求歸納起來有兩項(xiàng)：1、傳動(dòng)要準(zhǔn)確平穩(wěn)、傳動(dòng)要準(zhǔn)確平穩(wěn)2、承載能力大、承載能力大三、齒廓嚙合基本定律三、齒廓嚙合基本定律 要使齒輪保持定角速比，不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點(diǎn)所作的齒廓公法線都必須與連心線交于一定點(diǎn)四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算（作業(yè)）四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算（作業(yè)）三、一對(duì)齒輪正確嚙合條件是：三、一對(duì)齒輪正確嚙合條件是：兩齒輪的兩齒輪的和和必須分別相等。必須分別相等。一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為：一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為

17、：121212122121zzddddddnnibb 齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：漸開線直齒圓柱齒輪的重合度、中心距漸開線直齒圓柱齒輪的重合度、中心距概念概念P59 =實(shí)際嚙合線段/嚙合點(diǎn)間距11、成形法、成形法 利用具有漸開線齒槽形狀的成形銑刀直接切制利用具有漸開線齒槽形狀的成形銑刀直接切制出齒輪齒廓的方法。出齒輪齒廓的方法。2、范成法、范成法 范成法是利用一對(duì)齒輪（或齒輪與齒條）互相范成法是利用一對(duì)齒輪（或齒輪與齒條）互相嚙合時(shí)，其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來切齒的。嚙合時(shí)，其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來切齒的。在范成法中：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪避免根切的方法有：在范成法中：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪

18、避免根切的方法有：u 選用選用ZZmin的齒數(shù)的齒數(shù)u 采用采用xxmin的變位齒輪的變位齒輪： 齒面接觸線與齒輪軸線平行，輪齒沿整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入齒面接觸線與齒輪軸線平行，輪齒沿整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入或同時(shí)退出嚙合?；蛲瑫r(shí)退出嚙合。 缺點(diǎn)：輪齒上的載荷是突然加上或突然卸掉的，容易缺點(diǎn)：輪齒上的載荷是突然加上或突然卸掉的，容易引起沖擊和振動(dòng)，不適宜高速傳動(dòng)。引起沖擊和振動(dòng)，不適宜高速傳動(dòng)。 ： 齒面接觸線是斜直線，接觸線先由短變長，再由長變齒面接觸線是斜直線，接觸線先由短變長，再由長變短，直至脫離嚙合。短，直至脫離嚙合。 特點(diǎn)：減少了傳動(dòng)時(shí)的沖擊和噪音，提高了傳動(dòng)平穩(wěn)性，故斜齒輪適用于重載高速傳動(dòng)。2

19、12121nnnnmmu兩輪的模數(shù)和壓力角必須相等兩輪的模數(shù)和壓力角必須相等u兩輪分度圓柱螺旋角（稱螺旋角）兩輪分度圓柱螺旋角（稱螺旋角）必須大小相等，必須大小相等，方向相反。方向相反。斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)（1 1）在傳動(dòng)中，其輪齒逐漸進(jìn)入和逐漸脫開嚙合，）在傳動(dòng)中，其輪齒逐漸進(jìn)入和逐漸脫開嚙合， 傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲小；傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲??；（2 2）重合度大，故承載能力高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，適用于）重合度大，故承載能力高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，適用于 高速傳動(dòng)；高速傳動(dòng)；（3 3）不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)比直齒輪少，故結(jié)構(gòu)緊湊；）不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)比直齒輪少，故結(jié)構(gòu)緊湊； 斜齒輪在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生

20、軸向分力斜齒輪在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向分力F Fa a，從而使軸，從而使軸向定位和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。用人字齒輪可克服軸向推力。向定位和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。用人字齒輪可克服軸向推力。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 2 2、輸出軸轉(zhuǎn)向的表示、輸出軸轉(zhuǎn)向的表示 2、首末兩軸平行，用、首末兩軸平行，用“+”、“-”表示。表示。 3、首末兩軸不平行，、首末兩軸不平行， 用箭頭表示用箭頭表示 1、所有軸線都平行、所有軸線都平行 m外嚙合的次數(shù)外嚙合的次數(shù) 1 1、定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算、定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 積積所所有有主主動(dòng)動(dòng)

21、輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘積積所所有有從從動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘 1k1k2k1k11kzzzznni 1k1k2mk11k1 zzzzi 注意：注意：或或。反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法：設(shè)設(shè) n nH H 為轉(zhuǎn)臂為轉(zhuǎn)臂H H的轉(zhuǎn)速，若給整個(gè)輪系的轉(zhuǎn)速，若給整個(gè)輪系加上一個(gè)與轉(zhuǎn)臂加上一個(gè)與轉(zhuǎn)臂H H的速度大小相等，方向相反的的速度大小相等，方向相反的公共轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)臂公共轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)臂H H的速度變?yōu)榱?，這時(shí)并不影的速度變?yōu)榱?，這時(shí)并不影響輪系中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。響輪系中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。對(duì)于任意兩個(gè)齒輪為對(duì)于任意兩個(gè)齒輪為G和和K，行星架為，行星架為H的周的周轉(zhuǎn)輪系，有：轉(zhuǎn)輪系，有：積積所有主動(dòng)輪齒

22、數(shù)的連乘所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘到到從從積積所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘所有從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘到到從從KGKGnnnnnnimHKHGHKHGHGK)1( 1.1.上式只適用于齒輪上式只適用于齒輪G G、K K與轉(zhuǎn)臂與轉(zhuǎn)臂H H的回轉(zhuǎn)軸線重合或平的回轉(zhuǎn)軸線重合或平行時(shí)的情況。且行時(shí)的情況。且G G為首動(dòng)輪，為首動(dòng)輪，K K為末動(dòng)輪。為末動(dòng)輪。2.2.等號(hào)右邊的（等號(hào)右邊的（-1)-1)m m 的意義相同于定軸輪系。的意義相同于定軸輪系。3.3.將各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速代入計(jì)算式時(shí)，應(yīng)帶有將各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速代入計(jì)算式時(shí)，應(yīng)帶有號(hào)?？上忍?hào)?？上燃俣骋阎獦?gòu)件的轉(zhuǎn)向?yàn)檎?，則另一個(gè)構(gòu)件的轉(zhuǎn)向假定某已知構(gòu)件的轉(zhuǎn)向?yàn)檎瑒t另一個(gè)構(gòu)件

23、的轉(zhuǎn)向與其相同時(shí)取正號(hào)，與其相反取負(fù)號(hào)。與其相同時(shí)取正號(hào)，與其相反取負(fù)號(hào)。GkHGkii 4.4.重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)： 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則。：在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高、成本低；在預(yù)定使用期限內(nèi)安全可靠，操作方便、維修簡單和造型美觀等。：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作（完不成規(guī)定的功能或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能）時(shí)，稱為。破壞是失效，但失效并不單純意味著破壞。 ：在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作的限度，稱為。此限度對(duì)載荷而言時(shí)，又稱為。機(jī)械零件可能的歸納起來主要有：u斷裂或塑性變形u過大的彈性變形u工作

24、表面的過度磨損或損傷u發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)（當(dāng)周期性干擾力的頻率與軸的自振頻率相等或接近時(shí)，就會(huì)發(fā)生，導(dǎo)致振幅急劇增大，這種現(xiàn)象稱為失去振動(dòng)穩(wěn)定性。共振可能在短期內(nèi)使零件損壞）u聯(lián)接的松弛u摩擦傳動(dòng)的打滑等 對(duì)于各種不同的失效形式，相應(yīng)地有各種工作能力判定條件。這種為防止失效而制定的判定條件，通常稱為。 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有：表示應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N之間的關(guān)系曲線稱為疲勞曲線，如圖9-3所示。從圖中可以看出，應(yīng)力越小，試件能經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就越多。 當(dāng)循環(huán)次數(shù)N超過某一數(shù)值N0以后，曲線趨向水平，即可以認(rèn)為在“無限次”循環(huán)時(shí)試件將不會(huì)斷裂。 N0稱為循環(huán)基數(shù)，對(duì)應(yīng)于N0的應(yīng)力稱為材料的疲勞極限。 通常

25、用-l表示材料在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力下的彎曲疲勞極限。 疲勞曲線的左半部（NN。），可近似地用下列方程式表示：）（59011CNNmmN 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力作用下，任意循環(huán)次數(shù)N時(shí)的疲勞極限為）（69011mNNN第十章第十章 連連 接接 重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 螺紋副的受力分析、效率和自鎖；螺紋副的受力分析、效率和自鎖； 提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度的措施1、矩形螺紋矩形螺紋2、非矩形螺紋非矩形螺紋3、螺旋副螺旋副效率效率F= Fa tg (+ )作用在滑塊上作用在滑塊上F為一驅(qū)動(dòng)力，軸向載荷為一驅(qū)動(dòng)力，軸向載荷 Fa為為一阻力，總反力為一阻力，總反力為Fr 。FaFFnFrf Ff v若使

26、滑塊等速沿斜面上升，滑塊所受三力平衡：可得： + FaFFrF +Fa +Fr=0擰緊時(shí)：擰緊時(shí)：1）、螺紋受力分析）、螺紋受力分析螺旋升角螺旋升角 摩擦角摩擦角F= Fa tg ( - )松開時(shí)：松開時(shí)：相當(dāng)于使滑塊等速沿斜相當(dāng)于使滑塊等速沿斜面面下滑下滑，軸向載荷軸向載荷 FaFa變?yōu)轵?qū)動(dòng)力，變?yōu)轵?qū)動(dòng)力， F F變?yōu)榫S變?yōu)榫S持持滑塊等速運(yùn)動(dòng)所需的滑塊等速運(yùn)動(dòng)所需的平衡力。平衡力。FaFFrf Fnv Fn FFrFa - 可得：F= Fa tg ( - )分析： - 0， ， F 0 說明滑塊說明滑塊不能不能在重力作用下下滑。這一現(xiàn)象稱在重力作用下下滑。這一現(xiàn)象稱為為自鎖自鎖現(xiàn)象現(xiàn)象。螺旋

27、千斤頂就是利用這一原理工作的。螺旋千斤頂就是利用這一原理工作的。2）、螺紋自鎖）、螺紋自鎖 1、 受力分析受力分析上升：上升：F= Fa tg (+ )下滑：下滑：F= Fa tg (- )2、螺紋、螺紋自鎖自鎖條件為：條件為： 當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角上升：上升：F= Fa tg ()若不考慮摩擦?xí)r：若不考慮摩擦?xí)r：若考慮摩擦?xí)r：若考慮摩擦?xí)r： F= Fa tg (+ ) FaFFr + FaFFr)()(tgtgStgFStgFaaa) 普通螺栓聯(lián)接普通螺栓聯(lián)接b) 精密螺栓聯(lián)接精密螺栓聯(lián)接(鉸制孔用螺栓連接鉸制孔用螺栓連接)1）、螺栓）、螺栓2）、雙頭螺柱）、雙頭螺柱3）、螺釘、緊定螺釘）、

28、螺釘、緊定螺釘4）、螺母）、螺母5）、墊圈）、墊圈墊圈的作用：墊圈的作用：u 增加支承面積，減少接觸壓強(qiáng)增加支承面積，減少接觸壓強(qiáng)u 避免擰緊螺母時(shí)擦傷被連接件表面避免擰緊螺母時(shí)擦傷被連接件表面u 防松（防松（彈簧墊圈彈簧墊圈）facarFftgdF)(22T = T1+T2 =擰緊力矩?cái)Q緊力矩 T主要包括：主要包括：螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩螺紋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩 T1;螺母螺母支承面上的摩擦阻力矩支承面上的摩擦阻力矩 T2。T1T2T 螺紋防松是防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的方法見螺紋防松是防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的方法見P142P142表表10-410-4。 消除（或限制）螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)

29、動(dòng)，或增大相對(duì)消除（或限制）螺紋副之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或增大相對(duì)運(yùn)動(dòng)的難度。運(yùn)動(dòng)的難度。1 1）、防松的原理）、防松的原理2 2）、防松辦法及措施）、防松辦法及措施 1 1）利用附加摩擦力防松）利用附加摩擦力防松 2 2）機(jī)械防松）機(jī)械防松3 3）其他方法防松）其他方法防松u 螺栓桿拉斷螺栓桿拉斷u 螺紋的壓潰和剪斷螺紋的壓潰和剪斷u 磨損后的滑扣磨損后的滑扣螺栓的主要螺栓的主要失效形式失效形式有：有：合合成成受受力力變變形形圖圖從圖線可看出，螺栓受工作載荷從圖線可看出，螺栓受工作載荷F FE時(shí)，時(shí)，螺栓總載荷：螺栓總載荷： ERaFFFF FR R殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力 3 3、螺栓聯(lián)接、螺栓聯(lián)接

30、為保證聯(lián)接的緊密性（即結(jié)合面不出現(xiàn)間隙）：為保證聯(lián)接的緊密性（即結(jié)合面不出現(xiàn)間隙）：殘余預(yù)緊力殘余預(yù)緊力FR必須大于零；必須大于零；重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)： 齒輪的主要失效形式齒輪的主要失效形式 齒輪的受力分析齒輪的受力分析 輪齒的輪齒的多種多樣，較為常見的有：多種多樣，較為常見的有：u閉式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是閉式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是和齒根和齒根彎曲疲勞折斷。彎曲疲勞折斷。u開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨損和齒根開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷。彎曲疲勞折斷。 在驅(qū)動(dòng)力矩在驅(qū)動(dòng)力矩 作用下，主動(dòng)輪齒沿嚙合線受到來自作用下，主動(dòng)輪齒沿嚙合線受到來自從動(dòng)輪齒的法向力從

31、動(dòng)輪齒的法向力 作用。作用。 由于直齒圓柱齒輪法面與端由于直齒圓柱齒輪法面與端面重合，因此，面重合，因此， 作用在端面內(nèi)，可分解成圓周力作用在端面內(nèi)，可分解成圓周力 和和徑向力徑向力 。n1F1Tn1Fr1F tant1F cost1n1FF t1Ft1Fr1F=2T1/d1u輪齒所受總法向力Fn可分解為互相垂直的三個(gè)分力：圓周力Ft、徑向力Fr和軸向力Fa，其計(jì)算公式為： )711(tgcostg211tantrtFFFFdTF軸向力徑向力圓周力 左手/右手規(guī)則：左旋齒輪用左手，右旋齒輪用右手。 主動(dòng)輪軸向力判斷方法：用手握住齒輪的軸線，讓四指彎曲的方向與齒輪的轉(zhuǎn)向相同，則大拇指的指向即為齒

32、輪所受軸向力Fa1的方向。 從動(dòng)輪軸向力判斷方法：而從動(dòng)輪所受軸向力的方向與主動(dòng)輪的相反。u軸向力方向判斷方法軸向力方向判斷方法： 法向力Fn分解為相互垂直的三個(gè)分力，即圓周力Ft 、徑向力Fr和軸向力Fa 。)1611(Nsintgcostg211tatrmtFFFFdTF軸向力徑向力圓周力重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn): 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù)蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù) 蝸桿傳動(dòng)失效形式。蝸桿傳動(dòng)失效形式。由由和和組成，用于組成，用于兩空間交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。兩空間交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。通常兩軸交錯(cuò)角通常兩軸交錯(cuò)角=90。蝸桿軸向蝸桿軸向模數(shù)模數(shù)蝸輪端面蝸輪端面模數(shù)模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)蝸桿軸

33、向蝸桿軸向壓力角壓力角蝸輪端面蝸輪端面壓力角壓力角a下標(biāo)表示軸向參數(shù)下標(biāo)表示軸向參數(shù)t下標(biāo)表示端面參數(shù)下標(biāo)表示端面參數(shù)中心距中心距 a =(d1+d2)/2 = m(q+z2)/2 蝸桿直徑系數(shù)q=d/m其他尺寸計(jì)算見其他尺寸計(jì)算見P193表表12-4u齒面膠合齒面膠合u齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕u齒面磨損齒面磨損u輪齒斷裂輪齒斷裂 蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向與蝸桿的蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向與蝸桿的旋向旋向和蝸桿的和蝸桿的旋轉(zhuǎn)方旋轉(zhuǎn)方向向有關(guān)。有關(guān)。方法：方法：左右手定則左右手定則左旋蝸桿用左手定則判斷左旋蝸桿用左手定則判斷右旋蝸桿用右手定則判斷右旋蝸桿用右手定則判斷判斷時(shí)把判斷時(shí)把蝸桿看成螺桿，蝸桿看成螺桿，蝸輪蝸輪看成螺

34、母看成螺母重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 帶傳動(dòng)工作情況分析帶傳動(dòng)工作情況分析。 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。 提高帶傳動(dòng)的工作能力的方法。提高帶傳動(dòng)的工作能力的方法。 提高鏈傳動(dòng)的工作能力的方法。提高鏈傳動(dòng)的工作能力的方法。 提高鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的方法。提高鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的方法。1）適用于中心距較大的傳動(dòng)；）適用于中心距較大的傳動(dòng)；2）帶具有良好的）帶具有良好的，可緩和沖擊吸收振動(dòng)；，可緩和沖擊吸收振動(dòng)；3）具有過載保護(hù)作用；）具有過載保護(hù)作用；4）結(jié)構(gòu)簡單，成本低。）結(jié)構(gòu)簡單，成本低。1）外廓尺寸大；）外廓尺寸大；2）需要張緊裝置；）需要張緊裝置；3）由于帶的打滑，不能保持精確的傳動(dòng)比；）由于帶的

35、打滑，不能保持精確的傳動(dòng)比；4）帶的壽命短；）帶的壽命短；5）傳動(dòng)效率較低（）傳動(dòng)效率較低（0.900.95）。）。1120ffeeFF F FF F,最大應(yīng)力發(fā)生在最大應(yīng)力發(fā)生在:11maxbc帶受變應(yīng)力作用，這將使帶產(chǎn)生帶受變應(yīng)力作用，這將使帶產(chǎn)生。三、各剖面的應(yīng)力分布為：三、各剖面的應(yīng)力分布為：由此可知：由此可知：由于過載引起的全面滑動(dòng)，是帶傳動(dòng)由于過載引起的全面滑動(dòng)，是帶傳動(dòng)的一種失效形式，應(yīng)當(dāng)避免。的一種失效形式，應(yīng)當(dāng)避免。正常工作時(shí)的微量滑動(dòng)現(xiàn)象，是由拉正常工作時(shí)的微量滑動(dòng)現(xiàn)象，是由拉力差（即帶的緊邊與松邊拉力不等）引起力差（即帶的緊邊與松邊拉力不等）引起的，不可避免。的，不可避免

36、。 產(chǎn)生摩擦功率損失，降低了傳動(dòng)效率產(chǎn)生摩擦功率損失，降低了傳動(dòng)效率 ； 引起帶的磨損，并使帶溫度升高引起帶的磨損，并使帶溫度升高 ； 使從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪使從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪 ，即，即 v2 v1；抗拉體是承受負(fù)載拉力的主體。抗拉體是承受負(fù)載拉力的主體。頂膠和底膠分別承受彎曲時(shí)的拉伸和壓縮。頂膠和底膠分別承受彎曲時(shí)的拉伸和壓縮。外殼用橡膠帆布包圍成型。外殼用橡膠帆布包圍成型。1、帶的結(jié)構(gòu)、帶的結(jié)構(gòu)簾布芯結(jié)構(gòu)簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)2 2、帶傳動(dòng)的主要失效形式、帶傳動(dòng)的主要失效形式 打滑打滑 帶與帶輪之間的顯著滑動(dòng)，過載引起。帶與帶輪之間的顯著滑動(dòng)，過載引起。 疲勞斷裂疲勞斷

37、裂 變應(yīng)力引起。變應(yīng)力引起。 在保證不打滑的前提下，具有足夠的在保證不打滑的前提下，具有足夠的 疲勞壽命。疲勞壽命。按結(jié)構(gòu)的不同分為滾子鏈和齒形鏈兩種按結(jié)構(gòu)的不同分為滾子鏈和齒形鏈兩種。 滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板組成組成。 內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈內(nèi)鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈配合配合； 滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合配合。1. 滾子鏈滾子鏈2. 齒形鏈齒形鏈齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。齒形鏈又稱無聲鏈，它是一組鏈齒板鉸接而成。工作時(shí)鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)鏈齒板與鏈輪輪齒相嚙合而傳遞運(yùn)動(dòng)。平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，無滑動(dòng)平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，無滑動(dòng) 作用在軸上壓力小，作用在軸上壓力小，對(duì)軸對(duì)軸承的摩擦小承的摩擦小結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊 能在惡劣的環(huán)境下工作能在惡劣的環(huán)境下工作瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是