機械設(shè)計課程概述

1、課程概述機械設(shè)計課程是高等工科學校機械類本科專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，是學習專業(yè)課程和從事機械產(chǎn)品設(shè)計的必備基礎(chǔ)。課程以教學基本要求為出發(fā)點，根據(jù)學科的要求，增加新零件、新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)發(fā)展的信息，結(jié)合授課內(nèi)容作以補充，以豐富教學內(nèi)容，并提高教學效果。在課程內(nèi)容的選擇和處理上，注意處理好經(jīng)典與現(xiàn)代、基礎(chǔ)和先進、理論和實踐的關(guān)系。簡練地講解機械零件的設(shè)計理論和方法這些最基本的內(nèi)容，根據(jù)不同專業(yè)的要求，通過多媒體教學并結(jié)合教學的基本內(nèi)容，將一些新型的零部件、新結(jié)構(gòu)、新材料以及現(xiàn)代設(shè)計方法在教學過程中反映出來。在教學中注意前期課程和后續(xù)課程的銜接。前期課程的內(nèi)容在本課程中一般不再重復(fù)，對學生可能忘記的

2、基礎(chǔ)知識，進行必要的補充，特別注意處理好本課程與后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容的銜接，幫助學生順利進入專業(yè)課學習。課程內(nèi)容機械設(shè)計概述 機械設(shè)計的性質(zhì)與任務(wù)，機械設(shè)計的一般程序，機械零件設(shè)計概述，機械設(shè)計中的一般原則，標準化等。機械零、部件設(shè)計中的強度問題 載荷和應(yīng)力，靜應(yīng)力下機械零件的強度，變應(yīng)力下零件的強度，摩擦、磨損和潤滑。聯(lián)接件設(shè)計 螺紋聯(lián)接 : 螺紋概述，螺紋種類，螺紋參數(shù)，自鎖和效率的概念 ;螺紋聯(lián)接的主要類型，預(yù)緊和防松 ; 單個螺栓聯(lián)接的強度計算 ; 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計 ; 提高螺栓聯(lián)接措施 ;鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接的類型和結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用失效形式和計算準則花鍵聯(lián)接的類型、定心方式、工作特點、強度計算銷

3、聯(lián)接的作用種類、應(yīng)用。帶傳動設(shè)計 帶傳動的類型、工作原理、特點和應(yīng)用，失效形式和計算準則帶傳動的設(shè)計計算帶輪的結(jié)構(gòu)、材料及設(shè)計。鏈傳動設(shè)計 鏈傳動的類型、工作原理、特點和應(yīng)用鏈傳動的多邊形效應(yīng)、速度的不均勻性和動載荷滾子鏈國家標準結(jié)構(gòu)、規(guī)格、主參數(shù)及其選擇滾子鏈的設(shè)計計算。齒輪傳動 齒輪傳動類型、特點和應(yīng)用齒輪傳動輪齒的失效形式和計算準則齒輪材料、熱處理及材料選擇直齒圓柱齒輪傳動受力分析及計算載荷直齒圓柱齒輪的強度計算，齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度設(shè)計參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算直齒圓錐齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪傳動新技術(shù)新工藝新

4、材料簡介。蝸桿傳動 蝸桿傳動的類型、特點及應(yīng)用普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸普通圓柱蝸桿傳動的受力分析蝸桿傳動失效分析，蝸桿傳動的強度計算蝸桿與蝸輪的材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算。軸 軸的類型，軸的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計按扭轉(zhuǎn)強度條件計算按彎扭合成強度條件計算按疲勞強度條件進行計算軸的剛度計算?；瑒虞S承 滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料滑動軸承的潤滑非液體摩擦滑動軸承設(shè)計液體摩擦動壓徑向滑動軸承設(shè)計其它軸承簡介。滾動軸承 概述滾動軸承的類型、代號和選擇滾動軸承的載荷、應(yīng)力、失效形式及計算準則滾功軸承的壽命計算滾動軸承的組合設(shè)計。聯(lián)軸器與離合器聯(lián)軸器的功用與分類常見聯(lián)軸器離

5、合器的功用與分類常用離合器。教學大綱課程編號 ：課程名稱 ： 機械設(shè)計 / Machine design學時 /學分： 64/4 （其中含實驗 6 學時）先修課程 ： 機械原理，材料力學,工程制圖 ,工程材料 ,互換性與技術(shù)測量適用專業(yè) ： 機械類開課學院（部）、系 (教研室： 機電學院機械設(shè)計部一、課程的性質(zhì)與任務(wù)機械設(shè)計是一門培養(yǎng)學生具有機械設(shè)計能力的學科基礎(chǔ)課。在以機械學為主干學科的各專業(yè)教學計劃中，它是主要課程。本課程在教學內(nèi)容方面應(yīng)著重基本知識，基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面應(yīng)著重設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學生：1掌握通用機械零件的設(shè)計原理，方法和機

6、械設(shè)計的一般規(guī)律，具有設(shè)計機械傳動裝置和簡單機械的能力；2樹立正確的設(shè)計思想，了解國家當前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策；3具有運用標準，規(guī)范，手冊，圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；4掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓(xùn)練；5，對機械設(shè)計的新發(fā)展有所了解二、課程的教學內(nèi)容、基本要求及學時分配（一）教學內(nèi)容機械設(shè)計概述機械設(shè)計的性質(zhì)與任務(wù)，機械設(shè)計的一般程序，機械零件設(shè)計概述，機械設(shè)計中的一般原則，標準化等。機械零、部件設(shè)計中的強度問題載荷和應(yīng)力，靜應(yīng)力下機械零件的強度，變應(yīng)力下零件的強度，摩擦、磨損和潤滑 .聯(lián)接件設(shè)計螺紋聯(lián)接 : 螺紋概述，螺紋種類，螺紋參數(shù)，自鎖和效率的概念 ;螺紋聯(lián)接的主要

7、類型，預(yù)緊和防松 ; 單個螺栓聯(lián)接的強度計算 ; 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計 ; 提高螺栓聯(lián)接措施 ;鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接的類型和結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用失效形式和計算準則花鍵聯(lián)接的類型、定心方式、工作特點、強度計算銷聯(lián)接的作用種類、應(yīng)用。帶傳動設(shè)計帶傳動的類型、工作原理、特點和應(yīng)用，失效形式和計算準則帶傳動的設(shè)計計算帶輪的結(jié)構(gòu)、材料及設(shè)計。鏈傳動設(shè)計鏈傳動的類型、工作原理、特點和應(yīng)用鏈傳動的多邊形效應(yīng)、速度的不均勻性和動載荷滾子鏈國家標準結(jié)構(gòu)、規(guī)格、主參數(shù)及其選擇滾子鏈的設(shè)計計算。齒輪傳動齒輪傳動類型、特點和應(yīng)用齒輪傳動輪齒的失效形式和計算準則齒輪材料、熱處理及材料選擇直齒圓柱齒輪傳動受力分析及計算載荷直齒圓柱齒輪的

8、強度計算，齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度設(shè)計參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算直齒圓錐齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪傳動新技術(shù)新工藝新材料簡介。蝸桿傳動蝸桿傳動的類型、特點及應(yīng)用普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸普通圓柱蝸桿傳動的受力分析蝸桿傳動失效分析，蝸桿傳動的強度計算蝸桿與蝸輪的材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算。軸軸的類型，軸的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計按扭轉(zhuǎn)強度條件計算按彎扭合成強度條件計算按疲勞強度條件進行計算軸的剛度計算?；瑒虞S承滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料滑動軸承的潤滑非液體摩擦滑動軸承設(shè)計液體摩擦動壓徑向滑動軸承

9、設(shè)計其它軸承簡介。滾動軸承概述滾動軸承的類型、代號和選擇滾動軸承的載荷、應(yīng)力、失效形式及計算準則滾功軸承的壽命計算滾動軸承的組合設(shè)計。聯(lián)軸器與離合器聯(lián)軸器的功用與分類常見聯(lián)軸器離合器的功用與分類常用離合器。（二）基本要求要求掌握的基本知識機械設(shè)計一般知識，機械零件的主要類型，性能，結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用，材料，標準等。要求掌握的基本理論和方法：機械設(shè)計的基本原則。機械零件的工作原理受力分析、應(yīng)力狀態(tài)、失效形式等。機械零件工作能力計算準則，體積強度與表面強度，靜強度與疲勞強度，剛度與柔度，摩擦，磨損與潤滑，壽命與可靠性，以及熱平衡，沖擊能，穩(wěn)定性等。計算載荷，條件性計算，等強度計算，當量法或等效轉(zhuǎn)化法，

10、試算法等。 改善載荷和應(yīng)力的分布不均勻性，提高零件疲勞強度，降低或增強摩擦，改善局部品質(zhì)，提高零部件工藝性的途徑和方法，以及預(yù)應(yīng)力、變形協(xié)調(diào)原則等在設(shè)計中的應(yīng)用。(3 要求掌握的基本技能：設(shè)計計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計和制圖技能，實驗技能，編制技術(shù)，文件技能等（三）學時分配本課程的總教學時數(shù)為64 學時，教學實驗 6 學時 ,課內(nèi)學時分配如下表：課程內(nèi)容講課習題課小計機械設(shè)計總論 4 學時 4 學時鍵聯(lián)接 2學時 2學時螺紋聯(lián)接設(shè)計 6 學時 1 學時 7 學時帶傳動設(shè)計 4 學時 1 學時 5 學時鏈傳動設(shè)計 4 學時 1 學時 5 學時齒輪傳動 10 學時 2 學時 12 學時蝸桿傳動設(shè)計 4 學時

11、1 學時 5 學時軸的設(shè)計 5學時 1學時 6學時滑動軸承設(shè)計 2 學時 2 學時滾動軸承設(shè)計 6 學時 1 學時 7 學時聯(lián)軸器和離合器2 學時 2 學時合計 508學時 58學時（四）課程內(nèi)容的重點、難點機械零、部件設(shè)計中的強度問題重點：載荷和應(yīng)力，機械零件的瘦勞極限，機械零部件中的磨損與潤滑，機械零件的工作能力和計算準則。難點： 計算應(yīng)力，疲勞極限，極限應(yīng)力圖，影響機械零件疲勞強度的主要因素。聯(lián)接件設(shè)計重點：螺紋、螺紋聯(lián)接及其零件的結(jié)構(gòu)和類型，螺紋聯(lián)接的受力分析和強度計算，螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松，提高螺栓聯(lián)接強度的措施。難點：受預(yù)緊力和軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，受剪的鉸制孔用螺栓聯(lián)接，螺栓

12、組聯(lián)接的設(shè)計。帶傳動設(shè)計重點：帶傳動的受力分析、應(yīng)力分析和彈性滑動帶傳動的設(shè)計計算和主要參數(shù)對傳動性能的影響。難點：應(yīng)力分析和彈性滑動帶傳動的設(shè)計計算。鏈傳動設(shè)計重點 : 滾子鏈傳動的運動特點、失效形式，滾子鏈傳動的設(shè)計計算和主要參數(shù)的合理選擇。難點：鏈傳動的多邊形效應(yīng)、速度的不均勻性和動載荷滾子鏈傳動的失效形式和額定功率曲線。齒輪傳動重點：齒輪傳動輪齒的失效形式和計算準則直齒圓柱齒輪傳動受力分析及計算載荷直齒圓柱齒輪的強度計算，齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度設(shè)計參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算直齒圓錐齒輪傳動的特點、受力分析、強度計算 .難點：齒面接觸疲勞強

13、度、齒根彎曲疲勞強度 , 設(shè)計參數(shù)的選擇及許用應(yīng)力 , 斜齒圓柱齒輪傳動的特點、受力分析 .蝸桿傳動重點：普通圓柱蝸桿傳動的受力分析 ,蝸桿傳動失效分析，蝸桿傳動的強度計算 ,蝸桿與蝸輪的材料選擇 ,蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算。難點：普通圓柱蝸桿傳動的受力分析,蝸輪齒面接觸疲勞強度計算。軸重點：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計按扭轉(zhuǎn)強度條件計算按彎扭合成強度條件計算按疲勞強度條件進行計算。難點：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計按彎扭合成強度條件計算按疲勞強度條件進行計算?；瑒虞S承重點：滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料非液體摩擦滑動軸承設(shè)計。難點：非液體摩擦滑動軸承設(shè)計。滾動軸承重點 : 滾動軸承的類型、代號和選擇滾動軸承的壽

14、命計算滾動軸承的組合設(shè)計。難點：滾動軸承的壽命計算滾動軸承的組合設(shè)計。聯(lián)軸器與離合器重點：聯(lián)軸器的功用與分類常見聯(lián)軸器 .難點：常見聯(lián)軸器.三、 課程改革與特色本門課程使用了多媒體教學，開設(shè)了實驗課和虛擬實驗。同時準備開設(shè)綜合性實驗 .四、推薦教材及參考書推薦教材：機械設(shè)計，主 編：彭文生、李志明出版社：高等教育出版社出版或修訂時間:2002 年 7 月機械設(shè)計習題集主 編：侯玉英、孫立鵬出版社：高等教育出版社出版或修訂時間:2002 年 7 月參考書：機械設(shè)計第四版，主 編：濮良貴出版社：高等教育出版社出版或修訂時間:2003 年 9 月 Design of Machinery，主 編：出版

15、社： McGraw HillRobert L.Norton出版或修訂時間：1999 年課程編號 ：課程名稱 ： 機械設(shè)計 / mechanical design第一章 機械設(shè)計總論教學內(nèi)容第一次課 (2 課時11 機械設(shè)計課程的性質(zhì)和任務(wù)12 機械設(shè)計概述機器設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求機器設(shè)計的一般程序和方法1.2.3 機械零件設(shè)計的一般程序機械零件的失效形式及設(shè)計準則機械零件的設(shè)計方法標準化、系列化、通用化第二次課 (2 課時13 機械零件的疲勞強度計算變應(yīng)力的基本類型疲勞曲線材料（試件）的極限應(yīng)力線圖零件的極限應(yīng)力線圖單向穩(wěn)定變應(yīng)力時機械零件的疲勞強度計算第三次課 (2 課時單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時的

16、疲勞強度介紹復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下機械零件的疲勞強度14 機械設(shè)計中的摩擦、磨損和潤滑問題介紹機械中的摩擦機械中的磨損機械中的潤滑本章重點及要求一 . 機械零件的疲勞強度1.1 能根據(jù)零件的工作情況正確分析機械零件所受載荷及應(yīng)力情況掌握穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力作用下單向應(yīng)力的描述方法以及 r=+1、 r=-1 、r=0 的特例 .1.2 掌握塑性金屬材料的疲勞曲線( rN-N 曲線、極限應(yīng)力圖 ( am線圖的內(nèi)容、繪制極限應(yīng)力圖。應(yīng)用極限應(yīng)力圖確定不同的r 下的材料的極限應(yīng)力1.3.掌握變應(yīng)力作用下機械零件的失效特點及影響機械零件疲勞強度的三個因素，如何考慮這些因素的影響繪制零件極限應(yīng)力圖。應(yīng)用零件極限應(yīng)力圖確

17、定不同的 r 下的零件的極限應(yīng)力，并計算零件疲勞強度 .1.4 掌握靜應(yīng)力作用下單向及復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)時零件危險剖面上的應(yīng)力計算方法，穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力作用下單向及復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)時安全系數(shù)的計算方法二 . 機械零件的工作能力及設(shè)計準則2.1 機械零件的失效的概念，常見失效形式的種類，失效特點、產(chǎn)生原因及可采取的措施2.2 設(shè)計準則概念及建立依據(jù)第二章 齒輪傳動教學內(nèi)容第一次課 (2 課時2-1 概述2-2 齒輪傳動的受力分析、損傷形式和計算準則齒輪傳動的受力分析計算載荷齒輪傳動的失效形式齒輪傳動的計算準則2-3 齒輪材料及許用應(yīng)力齒輪的材料第二次課 (2 課時許用應(yīng)力2-3 直齒圓柱齒輪傳動強度計算齒根

18、彎曲疲勞強度計算齒面接觸疲勞強度計算第三次課 (2 課時設(shè)計參數(shù)選擇2-4 斜齒圓柱齒輪傳動強度計算受力分析強度計算第四次課 (2 課時2-4 直齒圓錐齒輪傳動設(shè)計特點受力分析強度計算第五次課 (2 課時2-5 齒輪傳動設(shè)計實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項本章重點及要求. 了解齒輪傳動的輪齒五種損傷形式 (輪齒折斷、齒面點蝕、 齒面 磨損、 齒面膠合、 齒面 塑性變形 的特點、部位、產(chǎn)生機理，防止或減輕損傷的措施，掌握針對不同損傷形式建立的設(shè)計計算準則 . 掌握選用齒輪材料的基本要求，軟齒面與硬齒面的材料與常用熱處理方法及材料牌號，能根據(jù)資料合理地選用齒輪的配對材料 . 熟練掌握齒輪傳動的受力分析方

19、法，直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和直齒圓錐齒輪傳動中的法向力 Fn 及其分力 (圓周力 Ft、徑向力 Fr 和軸向力 Fa的大小、方向、作用位置及在圖上的表示方法，能計算各分力的大小，正確判斷各力方向并在圖上（如下圖示）畫出 .斜齒圓柱齒輪傳動受力分析及圖上的表示直齒圓錐齒輪傳動受力分析及圖上的表示四了解裁荷系數(shù) K 的組成和 使用系數(shù) K A 、 動載系數(shù) Kv 、 齒向載荷分布系數(shù) K 和齒間載荷分配系數(shù) K 的物理意義及其影響因素，減小載荷系數(shù)可以采取那些具體措施五掌握直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度與齒根彎曲疲勞強度的基本理論依據(jù)，力學模型、應(yīng)力類型、變化特性、推導(dǎo)計算公式的思

20、路、公式中各參數(shù)（如Z E 、Z H 、 Z 、HP d等） 的意義及應(yīng)用公式的注意事項六掌握齒輪傳動中各主要參敷的選擇及許用應(yīng)力的確定 . 主要參數(shù)包含齒輪精度、齒敷 Z、模數(shù) m、齒寬系數(shù) d和螺旋角 的正確選擇 .第三章 蝸桿傳動本章約為 5 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時3-1 蝸桿傳動的類型及特點蝸桿傳動的特點蝸桿傳動的類型3-2 蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)及選擇蝸桿傳動變位的特點普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算3-3 蝸桿傳動失效形式、受力分析和常用材料蝸桿傳動運動特點和失效形式常用材料第二次課 (2 課時蝸桿傳動受力分析3-4 蝸桿傳動的設(shè)計計算3

21、.4 .1 齒面接觸疲勞強度計算蝸桿的剛度計算3-5 蝸桿傳動效率、潤滑和熱平衡計算蝸桿傳動效率潤滑熱平衡計算第三次課（ 1 課時2-6 蝸桿傳動設(shè)計實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項本章重點及要求1了解蝸桿傳動的類型、特點及應(yīng)用。掌握蝸桿傳動的主要參數(shù)的名稱、參數(shù)的變化對強度、剛度、結(jié)構(gòu)尺寸大小和加工制造等因數(shù)的影響。主要包括： 蝸桿傳動模數(shù)、壓力角與正確嚙合條件；蝸桿傳動的傳動比公式和中心距的計算；蝸桿分度圓直徑 d 1 與蝸桿直徑系數(shù) q；蝸桿頭數(shù) Z l 與蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角 。了解蝸桿傳動的變位特點，能正確計算蝸桿傳動的主要尺寸。2根據(jù)蝸桿傳動相對運動速度大的運動特點、掌握蝸桿傳動失效形式、

22、計算準則和材料選擇的基本要求，能合理選擇蝸桿及蝸輪的材料。掌握蝸桿傳動的受力分析，能夠?qū)ξ仐U傳動的運動和受力情況進行分析。受力情況表示方法如下圖。蝸輪蝸桿傳動受力分析及圖上的表示3了解蝸桿傳動強度計算式建立的依據(jù)和方法，了解蝸桿設(shè)計式中的參數(shù)對傳動、結(jié)構(gòu)和效率等方面的影響，能夠正確對對蝸桿傳動進行設(shè)計計算。4掌握蝸桿傳動的效率和熱平衡的計算方法，并能合理地采取散熱措施合理解決蝸桿傳動過熱的問題。第四章 帶傳動本章約為 5 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時4-1 帶傳動概述帶傳動的類型和種類帶傳動的特點和應(yīng)用應(yīng)用范圍4-2 帶傳動的基本理論帶傳動的受力分析帶傳動的運動分析帶的應(yīng)力分析第二次課

23、 (2 課時帶傳動的失效形式和計算準則4-3 V 帶傳動設(shè)計單根帶的許用功率帶傳動的設(shè)計與參數(shù)選擇第三次課 (1 課時4-4 帶傳動設(shè)計實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項(與鏈傳動的 1 課時合并為一次課教學本章重點及要求一掌握帶傳動的工作原理，從而對帶傳動的優(yōu)缺點及其應(yīng)用范圍有所了解，能正確選用。二重點掌握帶傳動的力分析（包括 F0 、 F1 、 F2 、 Fe 、歐拉公式、 Felim 和Fc）、應(yīng)力分析（ 1、 2、 C和 b）以及應(yīng)力分布關(guān)系、彈性滑動和打滑的原因及二者間的本質(zhì)區(qū)別，從中了解影響帶傳動能力和疲勞壽命的各個因素。三重點掌握帶傳動的主要失效形式和計算準則，掌握帶傳動傳遞能力計算公式

24、的物理意義和有關(guān)參數(shù)變化對傳動能力的影響，能正確選擇設(shè)計參數(shù)。四掌握 V 帶傳動的設(shè)計計算過程。.了解帶輪的材料、結(jié)構(gòu)及 V 帶傳動的張緊裝置等。第五章 鏈傳動本章約為 5 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時 5-1 鏈傳動概述鏈傳動的特點和應(yīng)用鏈傳動的類型5-2 鏈傳動運動特性和受力分析鏈傳動運動特性鏈傳動受力分析鏈傳動動載荷第二次課 (2 課時5-3 滾子鏈傳動設(shè)計滾子鏈傳動的主要失效形式滾子鏈傳動的功率曲線滾子鏈傳動的設(shè)計計算和主要參數(shù)選擇第三次課 (1 課時5-4 滾子鏈傳動設(shè)計的實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項(與帶傳動的 1 課時合并為一次課教學本章重點及要求一掌握鏈傳動的工作原理。與

25、帶傳動對比，了解的鏈傳動的優(yōu)缺點及其應(yīng)用范圍，能正確選用。二重點掌握鏈傳動的運動特點，即 “多邊形效應(yīng) ”引起運動不均勻性和動載荷的原因及影響動載荷大小的因數(shù)。便于在設(shè)計時正確選擇小鏈輪齒數(shù)，鏈節(jié)距等參數(shù)。三掌握鏈傳動的各種失效形式及產(chǎn)生的原因，了解確定滾子鏈傳動的承載能力大小的主要依據(jù)和設(shè)計時通常采用的極限功率曲線的來由。四重點掌握鏈傳動的主要參數(shù)對傳動性能的影響，考慮 “多邊形效應(yīng) ”、結(jié)構(gòu)大小、失效情況等方面因數(shù)，合理選擇設(shè)計參數(shù)。.了解鏈傳動的受力情況，了解鏈傳動的一般設(shè)計步驟，了解鏈輪的材料、結(jié)構(gòu)及鏈傳動常用的布置方式。第六章 螺紋聯(lián)接本章約為 8 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課

26、時6-1 螺紋螺紋的分類與主要參數(shù)螺紋副的受力關(guān)系效率和自鎖6-2 螺紋聯(lián)接螺紋連接的主要類型螺紋聯(lián)接的預(yù)緊螺紋聯(lián)接的防松第二次課 (2 課時6-3 單個螺 栓 聯(lián)接的強度計算螺栓聯(lián)接的失效形式和計算準則受拉螺栓聯(lián)接受拉松螺栓聯(lián)接受拉緊螺栓聯(lián)接受剪螺栓聯(lián)接螺紋聯(lián)接的材料和許用應(yīng)力第三次課 (2 課時6- 4 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計螺栓組聯(lián)接的受力分析受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接普通螺栓組聯(lián)接鉸制孔螺栓組聯(lián)接受旋轉(zhuǎn)力矩的螺栓組聯(lián)接普通螺栓組聯(lián)接鉸制孔螺栓組聯(lián)接受翻轉(zhuǎn)力矩的螺栓組聯(lián)接螺栓組典型受載及受力最大的螺栓分析第四次課 (2 課時6- 5 提高螺栓聯(lián)接強度的措施

27、改善螺紋牙受力分配降低螺栓的應(yīng)力幅采用合理的制造工藝避免附加彎曲應(yīng)力減輕應(yīng)力集中的影響6- 6 螺紋聯(lián)接設(shè)計的實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項本章重點及要求.掌握螺紋聯(lián)接的基本知識。因為螺紋和螺紋聯(lián)接件大都為標準件，學習中著重了解它們的類型、結(jié)構(gòu)、特點、標準、應(yīng)用場合、選擇原則和螺栓相關(guān)國家標準，在設(shè)計時能熟練查閱有關(guān)手冊，正確選用。理解螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力和擰緊力矩的關(guān)系以及常用預(yù)緊方法、掌握防松原理及常用防松裝置。.掌握單個螺栓進行受力分析和強度計算的方法。在螺栓聯(lián)接類型中要注意區(qū)別普通螺栓聯(lián)接與鉸制孔用螺栓聯(lián)接在傳力、失效形式和結(jié)構(gòu)細節(jié)上的不同，故其強度計算準則也不同。能夠?qū)κ懿煌d荷的單個螺栓進

28、行受力分析和強度計算。.掌握螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則、螺栓組的受力分析及強度計算的理論和方法。能夠?qū)κ懿煌d荷的螺栓組進行受力分析，找出能滿足螺栓組的使用要求情況下的受力最大的螺栓所受載荷，能較為合理地設(shè)計出工作可靠的螺栓組聯(lián)接。.了解影響螺栓聯(lián)接強度的主要因素，采取提高螺栓聯(lián)接強度的措施。明確如何從降低負荷和提高承載能力入手來提高螺紋聯(lián)接的強度。.了解螺栓的材料和許用應(yīng)力，會根據(jù)使用要求選擇螺栓的強度級別。強度計算中能夠根據(jù)是否控制預(yù)緊力選擇安全系數(shù)。第七章 鍵和花鍵聯(lián)接本章約為 2 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時7-1 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接的主要類型和工作原理平鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接楔鍵聯(lián)接切向鍵聯(lián)接

29、鍵的選擇設(shè)計平鍵聯(lián)接的強度校核計算半圓鍵聯(lián)接的強度校核計算7-2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接的類型、構(gòu)造和特點矩形花鍵聯(lián)接漸開線花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接的設(shè)計計算花鍵聯(lián)接的選擇設(shè)計花鍵聯(lián)接的強度驗算本章重點及要求. 重點掌握平鍵聯(lián)接的類型、尺寸選擇和強度校核計算二 . 掌握的內(nèi)容(1 平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接的典型構(gòu)造、工作原理、特點與應(yīng)用。(2 花鍵聯(lián)接的類型、結(jié)構(gòu)和特點。三 . 一般了解的內(nèi)容(1 楔鍵聯(lián)接、切向鍵聯(lián)接的構(gòu)造、工作原理、特點與應(yīng)用。(2 花鍵聯(lián)接的設(shè)計計算。第八章 軸的設(shè)計本章約為 6 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時8-1 概述軸的類型軸的材料軸設(shè)計的主要問題與設(shè)計特點8- 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

30、計軸上零件的布置各軸段直徑和長度的確定軸上零件的定位和固定軸的結(jié)構(gòu)工藝性提高軸強度和剛度的措施第二次課 (2 課時8- 3 軸的強度和剛度計算按扭轉(zhuǎn)強度條件估算軸徑按彎曲、扭轉(zhuǎn)合成強度條件計算危險截面安全系數(shù)校核計算軸的剛度計算8-4 軸設(shè)計的實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項第三次講課內(nèi)容 (2 課時8-4 軸設(shè)計的實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項（軸的大型例題和討論課本章重點及要求一重點掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該滿足的基本要求（四點）：即零件在軸上有準確的工作位置（定位）、零件在工作時應(yīng)該固定可靠（固定）、軸有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和加工工藝性以及軸的載荷分布合理。重點掌握設(shè)計中為了滿足上面四種要求采用的結(jié)構(gòu)方法和

31、技術(shù)工藝手段。二 . 重點掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程和方法，能夠較為正確的設(shè)計不太復(fù)雜的轉(zhuǎn)軸。. 掌握軸的三種不同強度計算方法，即：按扭轉(zhuǎn)強度初步計算，按彎扭合成理論計算，按安全系數(shù)進行精確校核計算的原理、特點、應(yīng)用條件及范圍。四 . 應(yīng)該掌握的內(nèi)容(1 轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸的特點及應(yīng)用。(2 提高軸的疲勞強度及剛度的各種方法。五 . 一般了解的內(nèi)容(1 等截面軸的彎曲剛度及扭轉(zhuǎn)剛度的計算。(2 軸的振動概念及振動計算方法。第九章 滑動軸承的設(shè)計本章約為 5 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時9-1 滑動軸承的主要類型和結(jié)構(gòu)形式滑動軸承的主要類型滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式徑向滑動軸承整體式軸承剖分式軸承止

32、推滑動軸承9-2 軸瓦的結(jié)構(gòu)、材料和滑動軸承的潤滑軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦材料滑動軸承的潤滑滑動軸承的潤滑裝置9-3 非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計非液體摩擦滑動軸承的失效形式和計算準則非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計計算第二次課 (2 課時9-4 液體摩擦滑動軸承的設(shè)計液體動力潤滑形成的原理和條件徑向滑動軸承動壓油膜的形成過程液體摩擦動壓徑向滑動軸承的設(shè)計計算液體動力潤滑的基本方程式徑向滑動軸承的承載能力和最小油膜厚度滑動軸承的熱平衡計算第三次課 (1 課時9-5 徑向滑動軸承設(shè)計的實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項本章重點及要求1重點掌握的內(nèi)容(1 滑動軸承的條件性計算(2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式，油孔、油溝和油室的作用、形狀

33、和開設(shè)的位置(3 滑動軸承動壓油楔的承載機理掌握的內(nèi)容(1 滑動軸承潤滑劑的選擇原則及潤滑方法。(2 滑動軸承軸承軸瓦的主要失效形式及對軸承材料的要求(3 流體動力潤滑雷諾方程的基本形式一般了解的內(nèi)容(1 液體動力潤滑徑向軸承的計算。(2 徑向滑動軸承寬徑比、相對間隙、壓強等參數(shù)對軸承工作性能的影響。第十章 滾動軸承本章約為 6 課時講完教學內(nèi)容第一次課 (2 課時10-1 滾動軸承的主要類型、代號及其選擇滾動軸承的主要類型及特點向心軸承推力軸承滾動軸承的代號基本代號前置、后置代號滾動軸承的類型選擇10-2 滾動軸承的載荷、應(yīng)力、失效和計算準則滾動軸承的載荷分布滾動軸承的失效形式疲勞點蝕塑性變

34、形磨損滾動軸承的計算準則第二次課 (2 課時10-3 滾動軸承的壽命計算幾個概念軸承的壽命軸承的基本額定壽命滾動軸承的壽命計算的基本公式滾動軸承的當量動載荷角接觸軸承和圓錐滾子軸向力的計算同一支點成對安裝同型號的角接觸軸承的計算特點第三次課 (2 課時10-4 滾動軸承部件的組合設(shè)計滾動軸承的軸向固定兩端固定式固定游動式兩端游動式滾動軸承的游隙和組合部件的調(diào)整軸承游隙的調(diào)整軸承組合部件的調(diào)整滾動軸承的預(yù)緊確定預(yù)緊載荷大小的原則實現(xiàn)軸向預(yù)緊的方法滾動軸承的配合滾動軸承的拆裝滾動軸承的潤滑滾動軸承的密封10-5 滾動軸承設(shè)計的實例分析及設(shè)計時應(yīng)注意事項設(shè)計實例設(shè)計時應(yīng)注意事項本章重點及要求一 .

35、重點掌握的內(nèi)容(1 常用滾動軸承的基本代號的規(guī)則與含義。(2 滾動軸承的主要失效形式及計算準則 必須了解滾動軸承在不同情況下的主要失效形式，確定計算準則，并以計算準則為依據(jù)，建立相應(yīng)的承載能力的計算公式。(3 承載能力的計算 重點掌握滾動軸承的疲勞壽命計算，特別是角接觸軸承的軸向載荷、當量動載荷和壽命計算。 簡單軸系組合部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計二 . 掌握的內(nèi)容(1 滾動軸承的類型、特點、選擇原則和選擇方法 主要掌握教材中所列出的基本類型的滾動軸承的特點及應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，進一步了解選用滾動軸承的原則與方法。(2 滾動軸承的靜載荷計算；成對安裝角接觸軸承的計算特點。三 . 一般了解的內(nèi)容滾動軸承的潤滑與

36、密封；修正額定壽命計算；極限轉(zhuǎn)速計算等。第十一章聯(lián)軸器本章約為 2 課時講完教學內(nèi)容第一次課 ( 2 課時11-1 聯(lián)軸器聯(lián)軸器的功用與分類常用聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器滾子鏈聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器有彈性元件的撓性聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器類型的選擇聯(lián)軸器型號尺寸的確定主要零件工作能力的校核11-2 離合器離合器的功用與分類常用離合器牙嵌式離合器摩擦離合器電磁式多盤摩擦離合器安全離合器超越離合器離合器的設(shè)計本章重點及要求一 .掌握內(nèi)容聯(lián)軸器的基本概念，幾種常用的類型如凸緣聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、彈

37、性柱銷聯(lián)軸器的工作原理、性能、結(jié)構(gòu)特點和和選擇原則。二 . 了解內(nèi)容離合器的基本概念和幾種典型結(jié)構(gòu)，如圓盤摩擦離合器、牙嵌式離合器的工作原理、性能和選擇原則。第 01章 機械設(shè)計總論題 1 1 已知轉(zhuǎn)軸危險剖面的直徑d = 40 mm，承受彎矩，扭矩，彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)。軸材料為40Cr 鋼調(diào)質(zhì)，, 設(shè)， K N = 1 。試計算轉(zhuǎn)軸在彎矩和扭矩共同作用時的計算安全系數(shù) S ca 。解題分析：轉(zhuǎn)軸同時受彎矩和扭矩，則該軸受雙向穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力（彎應(yīng)力 b 和扭切應(yīng)力 ）作用，其計算安全系數(shù)。解答：1. 計算轉(zhuǎn)軸危險剖面工作應(yīng)力參數(shù)：平均應(yīng)力和應(yīng)力幅彎矩應(yīng)力：因彎曲應(yīng)力為對稱

38、循環(huán)，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：因扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)，故2求計算安全系數(shù)S ca軸只受彎應(yīng)力時：軸只受切應(yīng)力時：零件承受雙向應(yīng)力時的計算安全系數(shù)第02章 齒輪傳動設(shè)計題 2-1有閉式軟齒面直齒圓柱齒輪傳動，傳遞的扭矩，按其接觸疲勞強度計算，小齒輪分度圓直徑用彎曲應(yīng)力。已知：載荷系數(shù)K =1.8 ，齒寬系數(shù)，現(xiàn)有三種方案：，兩輪許(a(b(c請選擇一最佳方案，并簡要說明原因。解題分析 ：因為三 種方案里，小齒輪直徑都是 60mm ，接觸疲勞強度是滿足的 , 所以只要從彎曲疲勞強度方面來考慮。解答：根據(jù)：因為三對齒輪中的小齒輪直徑都相等，令：第（ 1 ）組：第（ 2 ）組：第（ 3 ）組：第（ 1 ）組兩

39、個齒輪的彎曲疲勞強度都不夠，不能采用。第（ 2）組和第（3）組齒輪的彎曲疲勞強度都是足夠的，但第（ 2 ）組方案較好。當分度圓直徑一定時，對于閉式軟齒面齒輪傳動，在滿足彎曲強度條件下，一般選較大的。因為：（1 ）增大齒數(shù)能增大重合度 ,改善傳動的平穩(wěn)性并降低噪聲。（2 ）齒數(shù)增加則模數(shù)相應(yīng)減小，可節(jié)約材料和降低切齒成本。（3）可減少磨料磨損和提高抗膠合能力。綜上所述，最佳方案是（b ）組。返回第 03章 蝸桿傳動設(shè)計題 3-1圖示蝸桿傳動，已知：蝸桿主動，其轉(zhuǎn)向如題5-2 圖所示，螺旋線方向為右旋。試決定：(1 蝸輪 2 的螺旋線方向及轉(zhuǎn)向n 2 ；(2 蝸桿、蝸輪受到的各力（F t 、 F

40、r 、 F a ）的方向。解題分析：蝸輪的螺旋線方向 : 根據(jù) 蝸桿傳動正確嚙合條件 = ， 與右旋蝸桿嚙合的蝸輪螺旋線方向應(yīng)為右旋。蝸輪的轉(zhuǎn)向 n 2 : 根據(jù)螺旋副的運動規(guī)律確定。蝸桿受力方向 : 因蝸桿為主動件，圓周力 F t 1 與 其轉(zhuǎn)向相反；徑向力 F r 1指向輪心 O 1 ；蝸桿螺旋線方向為右旋，其軸向力F a 1 可 用右手定則判定，即右手握蝸桿，四指沿n 1 方向彎曲，大拇指的指向則為軸向力F a 1 的方向。蝸輪所受各力方向:可根據(jù)蝸輪與蝸桿嚙合點處各力之間關(guān)系，即：F t1 = -F a2 ； F a 1 = -F t 2； F r 1 = -F r2確定。解答 ：1.

41、蝸輪的螺旋線方向及轉(zhuǎn)向n 2，見 題解 3-1 圖所示。2 蝸桿所受各力 F t1 、 F r1、 F a 1 ， 蝸輪所受各力 F t 2、 F r 2、 F a 2的方向，如題解 3-1圖所示。第 04章 帶傳動設(shè)計題 4-1帶傳動的帶速v 為什么規(guī)定在5 25 m/s 范圍內(nèi)？答：因為P = F e v/1000 kW，故當功率P確定，v過小時，則力F e過大使帶的根數(shù)過多，故v不宜小于5m/s 。而v過大時，由于離心力過大，帶與輪間正壓力減小，摩擦力嚴重下降，帶傳動能傳遞的極限有效拉力F e li m減小，容易使得F e F e li m產(chǎn)生打滑，且此時抖動嚴重，故v 不宜大于 25m

42、/s 。題 4-2設(shè)計一用電動機驅(qū)動破碎機的普通V 帶傳動。已知電動機額定功率P速 n 1 =960 r/mim，帶傳動傳動比i=2 ，兩班制工作，要求軸間中心距a解答：=5.5 kw，轉(zhuǎn)600 mm 。1選擇V帶的型號（ 1 ） 求計算功率P C ：原動機為電動機，工作機為破 碎機及兩班制工作的已知條件，查主教材表 8 10取工況系數(shù)K A =1.4 。則：P c = K A P =1.4 5.5 kW =7.7kW ，(2 查 主教材圖 8 7（普通 V 帶選型圖），根據(jù)P c 及 n 1 可選擇 A 、 B 型 V帶 。2 設(shè)計參數(shù)選擇及主要幾何尺寸計算（以 A 型 V 帶傳動為例）（

43、1）確定帶輪基準直徑d 1 、 d 2 選擇小帶輪基準直徑d 1 ：參考主教材表 8 11中最小基準直徑及帶輪基準系列，選取小帶輪基準直徑d 1 =125mm 。 驗算帶速：，符合 5-25m/s要求。 確定大帶輪基準直徑：d 2 = id1 = 2 125 mm = 250 mm 。（ 2）確定基準帶長L d 初選中心距 a0 ：根據(jù) 0.7 (d 1 + d 2 a 0 2（ d 1 +d 2 ）及設(shè)計要求初選。 0.7 ( d 1 +d 2 = 262.5mm， 2（ d 1 +d 2） =750 mm ，設(shè)計要求軸間中心距a 600 mm ，初選a 0 = 500mm。 初算帶長： 確

44、定基準帶長L d ：由基準帶長系列選取L d= 1600 mm 。（ 3）計算實際中心距a ：，取 a =502 mm 。（ 4）驗算小輪包角：3確定 V帶根數(shù)Z單根 A 帶、 n 1 =960 r/mim及 d 1 =125 mm ，查主教材表 8 4 得基本額定功率P0 =1.4kW ； A 帶、 n 1 =960 r/mim 、 i=2，查 主教材表 8 5 用插入法計算得功率增量 P 0 =0.12kW ；查 主教材 表 8 7得長度系數(shù)：K L =0.99 ；查 主教材 表8 9 得包角系數(shù) K =0.965 則帶根數(shù)：，取 Z =6 ，未超過 A 型 V 帶傳動推薦的Z max =

45、6 ，故該設(shè)計可用。結(jié)論：可選普通 V 帶 A 型，即： A1600 GB/T17711996， 6 根；若選普通 V 帶 B 型， d 1=125 mm ， 則可得： B1600 GB/T17711996，5 根 。（計算略）4 計算初拉力F 0 及壓軸力F Q查 主教材表 8 1得 A 型帶q =0.1kg/m。帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸（略）第 05 章 鏈傳動設(shè)計題 5-1 影響鏈傳動動載荷的主要參數(shù)是什么？設(shè)計中應(yīng)如何選擇？答： 影響鏈傳動動載荷的主要參數(shù)是鏈輪齒數(shù)、鏈節(jié)距和鏈輪轉(zhuǎn)速。設(shè)計中采用較多的小鏈輪齒數(shù)，較小的鏈節(jié)距，并限制鏈輪轉(zhuǎn)速不要過高，對降低動載荷都是有利的。題 5-1一鏈號為16

46、A 的滾子鏈傳動，主動輪齒數(shù)Z 1 =17 ，鏈輪轉(zhuǎn)速n 1 =730r/min，中心距 a =600mm。求平均鏈速v，瞬時鏈速的最大值v max 和最小值v min 。解答：1 平均鏈速v ：鏈號為 16A 時，鏈節(jié)距p = 25.4 mm 。2 瞬時鏈速v max 、 v min 。，其中：當 =0 時，有：當時 有：第 06章 螺紋連接設(shè)計題6 1一剛性凸緣聯(lián)軸器用6 個M10的鉸制孔用螺栓（螺栓GB27 88）連接，結(jié)構(gòu)尺寸如題8 4 圖所示。兩半聯(lián)軸器材料為HT200，螺栓材料為Q235鋼、性能等級5.6 級。試求：(1該螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T max ；(2傳遞的最大轉(zhuǎn)矩

47、T max 不變，改用普通螺栓連接，試計算螺栓直徑，并確定其公稱長度，寫出螺栓標記。（設(shè)兩半聯(lián)軸器間的摩擦系數(shù)f=0.16 ，可靠性系數(shù)K f =1.2 ）。解題分析：1. 外載荷類型：該鉸制孔用螺栓連接所受的外載荷為扭轉(zhuǎn)力矩T ；鉸制孔用螺栓連接所受載荷特點：該鉸制孔用精制螺栓連接所能傳遞轉(zhuǎn)矩大小受螺栓剪切強度和配合面擠壓強度的制約。因此，可先按螺栓剪切強度來計算T max ，然后較核配合面擠壓強度。也可按螺栓剪切強度和配合面擠壓強度分別求出T max ，取其值小者。本解按第一種方法計算。解答 ：1. 計算螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩T max ：（1） 確定鉸制孔用螺栓許用應(yīng)力:由螺栓材料

48、Q235、性能等級5.6 級知：500MPa、300MPa ；被連接件材料HT200（=200MPa）確定許用剪應(yīng)力 :查 1表 11 6，螺栓材料為Q235，受剪切時=2.5，則螺栓材料許用剪應(yīng)力： = 3 00/2.5 M P a =120 MPa確定許用擠壓應(yīng)力:查 主教材表 11 6，螺栓材料為Q235，受擠壓時=1.25，螺栓材料=300/1.25 M P a =240 MPa被連接件材料HT200 受擠壓時=2 2.5被連接件材料200/ （ 2 2.5 ） MPa = （ 80 100 ） MPa 取 =80 MPa（ 2 ）按剪切強度計算Tmax: =2T / （ ZDm /4

49、 ） （查 GB27 88 得 M10的鉸制孔用螺栓光桿直徑=11mm）3 340 1 11 2 120/4N mm=11632060.96N ? mm（ 3 ）校核螺栓與孔壁配合面間的擠壓強度:式中，h min 為配合面最小接觸高度，根據(jù)題8 4 圖結(jié)構(gòu)h = h min = （60 35） mm =25mm ；故該螺栓組連接允許傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Tmax=11632060.96 Nmm2. 改為普通螺栓連接，計算螺栓小徑d 1 ：(1 計算螺栓所需的預(yù)緊力F :按接合面見不發(fā)生相對滑移的條件，則有:(2 計算螺栓小徑d 1 :設(shè)螺栓直徑d 30mm，查 1 表 11-5 （a）得S =2 1.

50、3則 = s/S=300/ （ 21.3 ） MPa=150 230.77MPa ，取 =150MPamm=30.721mm查 GB19681，取 M36螺栓（ d1=31.670mm 30.721mm）(3 確定普通螺栓公稱長度l（ l=2 b + m +s +（ 0.2 0.3） d ）查 GB6170 86，得：螺母GB6170 86 M36，螺母高度mmax=31mm查 GB93 87，得：彈簧墊圈36 GB9387，彈簧墊圈厚度b =9mm則 l=235+31+9+（ 0.2 0.3） 36 mm =117.2 120.8 mm，取 l =120 mm（按 GB5782 86 l 系

51、列 10 進位）故螺栓標記：GB5782 86M36120題 6 2. 某支承座有四個對稱布置的普通螺栓與機座相連，如每個螺栓與機座的剛度，支座所受到的軸向載荷 Q=2000N，橫向載荷為 R=1000N。結(jié)合面之間的摩擦系數(shù)為 0.35 ，可靠性系數(shù)為 1.2 。試求：在軸向拉力作用下，結(jié)合面不產(chǎn)生縫隙的最小預(yù)緊力為多少？在軸向拉力和橫向拉力的共同作用下，支承座不產(chǎn)生滑移所需要的最小預(yù)緊力為多少？1F=Q/Z02第章鍵和花鍵聯(lián)接7-1 A 45 d=80mmL =150mm T=2000N m1d=80mm A b=22mm h=14mmL =150mm L=140mmA22 140 GB/

52、T 1096-792 =L M -b=140-22=118mm P =100120Mpa P P 第8章軸的設(shè)計例 1 圖示為一對滾動軸承支承的軸系，齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑，試指出圖中的結(jié)構(gòu)錯誤，并簡述原因。例如： 1缺少調(diào)整墊片；解答：應(yīng)該起凸臺軸承應(yīng)該成對使用軸承未固定齒輪無法拆裝鍵過長軸承軸肩過高軸承外孔徑應(yīng)該一致軸承不易拆裝軸承外圈未固定同 1應(yīng)該有密封應(yīng)該有間隙零件軸向未定位零件周向未定位零件軸向未定位軸應(yīng)該比零件稍短第章滾動軸承設(shè)計1 “” : F R1 =4000N F R2 =5200N Fa=2000N (fp=1 F S =0.7F R e =0.7 F A /F R

53、e X=1 Y=0 F A /F R eX=0.41Y=0.8512P1,P2解答：1）求內(nèi)部軸向力FsF S1 =0.7*F R1 =0.7*4000=2800NF S2 =0.7*5200=3640N力方向如圖示）判斷軸承軸向力F S1 +Fa=2800+2000=4800N F S2軸承2 “壓緊”、F A2 =F S1 +Fa=4800N軸承1 “放松”、F A1 =F S1 =2800N3 ）確定系數(shù)X，YF A1 /F R1 =2800/4000=0.7 e X=1 Y=0FA2/FR2=4800/5000=0.92 eX=0.41 Y=0.85）軸承的當量動負荷P 1 =fp（

54、XF R +YF A） =4000*1=4000NP 2 =1* （ 0.4*5200+0.85*4800） =6210N2 圖示一對角接觸球軸承支承，已知軸承徑向載荷為: R1 =5000N，R2 =5000N，軸向外載荷Fa=2000N。方向如圖，有輕微沖擊(fp=1，試求兩軸承的當量動負荷P1,P2。 （內(nèi)部軸向力S=0.7R，e =0.7； 當A/Re，X=1，Y=0；當A/R e ， X=0.41 ，Y=0.85）在圖示蝸桿斜齒輪減速傳動中，已知蝸桿1為主動，輪1轉(zhuǎn)動方向和輪4的螺旋線方向如圖示，如要求軸上軸向力最小，請在圖上畫出渦輪和齒輪的轉(zhuǎn)動方向，渦輪和齒輪4的受力方向 Fr ，

55、 Fa ， Ft，以及蝸輪螺旋線旋向。1 怎樣提高圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度?(至少提出四種有效方法鏈傳動的失效形式有哪些？3 蝸桿傳動設(shè)計熱平衡計算時，如果不能達到熱平衡要求，可以采取哪些措施加以解決?下圖的軸承能否形成流體動壓潤滑？為什么？如果能，請定性地畫出壓力分布情況？圖示為一對圓錐滾子軸承支承的軸系，齒輪用油潤滑，軸承用脂潤滑，試指出圖中的結(jié)構(gòu)錯誤（注：圓角和倒角不考慮，正確指出8個為滿分）并簡述原因。例如： 1缺少調(diào)整墊片；試 卷 二( 1為了降低影響螺栓疲勞強度的應(yīng)力幅,可采取 _.增大螺栓剛度減小螺栓剛度減小被聯(lián)接件剛度減小預(yù)緊力( 2帶傳動中，采用符號_表示初拉力。F0FF1F2( 3由于