機(jī)械設(shè)計(jì)教案

課本闡發(fā)課本名稱：機(jī)器設(shè)計(jì)出書社：高等教誨出書社主編：濮良貴出書時(shí)間：2013年5月第9版第一章緒論第二章機(jī)器設(shè)計(jì)總論第三章機(jī)器零件的強(qiáng)度第四章摩擦、磨損及潤滑第五章螺紋連接機(jī)螺旋傳動(dòng)第六章鍵、花鍵、物件連接和銷聯(lián)結(jié)第七章鉚接、焊接、膠接和過盈連接第八章帶傳動(dòng)第九章鏈傳動(dòng)第十章齒輪傳動(dòng)第十一章蝸桿傳動(dòng)第十二章滑動(dòng)軸承第十三章轉(zhuǎn)動(dòng)軸承第十四章聯(lián)軸器和離合器第十五章軸第十六章彈簧第十七章機(jī)座和箱體第十八章減速器和變速器講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)講授手段：課件演示、視頻課件實(shí)訓(xùn)一：連接件認(rèn)知（螺栓、鍵、銷）實(shí)訓(xùn)二：傳動(dòng)部件認(rèn)知（帶、齒輪、蝸桿、鏈傳動(dòng)）實(shí)訓(xùn)三：軸系部件認(rèn)知（軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器等）優(yōu)點(diǎn)：《“十二五”普通高等教誨本科國度級(jí)籌劃課本：機(jī)器設(shè)計(jì)（第9版）》是“十二五”普通高等教誨本科國度級(jí)籌劃課本，是在西北產(chǎn)業(yè)大學(xué)機(jī)器原理及機(jī)器零件教研室編著，濮良貴、紀(jì)名剛主編《機(jī)器設(shè)計(jì)》（第八版）的底子上，憑據(jù)教誨部2011年制訂的“機(jī)器設(shè)計(jì)課程講授根本要求”和編者多年來的講授實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮增強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教誨和能力培養(yǎng)，結(jié)合拓寬專業(yè)面后的講授革新以及我國機(jī)器產(chǎn)業(yè)生長的需要修訂而成的。內(nèi)容上能夠反應(yīng)現(xiàn)代機(jī)器設(shè)計(jì)的最新技能，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。書后附錄有常用量的名稱、單位、標(biāo)記及換算干系。課本籠罩面廣，較為權(quán)威。缺點(diǎn)：配套習(xí)題略少，沒有配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)類課本機(jī)器設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)（圖書館）機(jī)器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)器設(shè)計(jì)習(xí)題集第1次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：第一章緒論第二章機(jī)器設(shè)計(jì)總論課堂類別：理論講授目標(biāo)：1、了解呆板的組成；明確零件的歸納綜合分類及零件與呆板的干系。2、明確本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)；注意本課程與先修課程及后續(xù)課程的干系和相應(yīng)的學(xué)習(xí)要領(lǐng)。3、深刻理解機(jī)器零件的失效形式及應(yīng)滿足的根本要求。4、深刻理解機(jī)器零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)要領(lǐng)。講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：呆板的主體及其根本組成要素和機(jī)器零件的分類，機(jī)器零件（局部）和呆板（總體）的干系；難點(diǎn)：機(jī)器零件的失效形式及設(shè)計(jì)步調(diào)講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程第一章緒論（一）內(nèi)容1、呆板在經(jīng)濟(jì)建立中的作用2、呆板的根本組成要素3、本課程的內(nèi)容、性質(zhì)、任務(wù)機(jī)器設(shè)計(jì)是以一般通用零部件的設(shè)計(jì)為焦點(diǎn)的設(shè)計(jì)性課程，并且是論述它們的根本設(shè)計(jì)理論與要領(lǐng)，用以培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)一般機(jī)器的能力的技能底子課程。本課程的目的與任務(wù)在于培養(yǎng)學(xué)生：1、掌握通用機(jī)器零部件的事情原理、特點(diǎn)、選用及設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)盤算要領(lǐng)。2、開端樹立正確的設(shè)計(jì)思想，了解設(shè)計(jì)的一般紀(jì)律，具有設(shè)計(jì)機(jī)器傳動(dòng)部件及簡(jiǎn)樸機(jī)器的能力，以及培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題和闡發(fā)問題的能力。3、具有運(yùn)用尺度、范例、手冊(cè)、圖表和查閱有關(guān)資料的能力。4、學(xué)會(huì)典范零件的實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，得到實(shí)驗(yàn)技能的根本訓(xùn)練。第二章機(jī)器設(shè)計(jì)總論（一）內(nèi)容1、呆板的組成：原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)部門、執(zhí)行部門、控制系統(tǒng)及幫助系統(tǒng)等。2、設(shè)計(jì)呆板的一般步伐：籌劃階段、方案設(shè)計(jì)階段、技能設(shè)計(jì)階段、技能文件體例階段3、對(duì)呆板的主要要求：使用功效要求、經(jīng)濟(jì)性要求、勞動(dòng)掩護(hù)和情況掩護(hù)要求、壽命和可靠性要求、其他要求。4、機(jī)器零件的主要失效形式：整體斷裂、過大的殘余變形、零件的外貌破壞、破壞正常事情條件引起的失效。5、設(shè)計(jì)機(jī)器零件時(shí)應(yīng)滿足的根本要求：1）制止在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求；2）結(jié)構(gòu)工藝性要求3）經(jīng)濟(jì)性要求4）質(zhì)量小的要求5）可靠性要求6、機(jī)器零件的盤算準(zhǔn)則：強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則設(shè)計(jì)要領(lǐng)：理論設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)7、機(jī)器零件設(shè)計(jì)的一般步調(diào)8、機(jī)器零件質(zhì)料的選用原則9、機(jī)器零件設(shè)計(jì)中的尺度化（二）根本要求1、明確呆板的組成，了解呆板的要求及其設(shè)計(jì)步伐。2、深刻理解機(jī)器零件的失效形式及應(yīng)滿足的根本要求。3、深刻理解機(jī)器零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)要領(lǐng)。4、了解機(jī)器零件的一般設(shè)計(jì)要領(lǐng)，重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺度化事情。5、了解一般機(jī)器零件的質(zhì)料及選用原則。（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)及學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)本章特點(diǎn)在于從呆板設(shè)計(jì)的總要求出發(fā)，引出與機(jī)器零件設(shè)計(jì)有關(guān)的一些原則性問題。這些問題，例如設(shè)計(jì)呆板的一般步伐、機(jī)器零件失效形式、零件的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)要領(lǐng)、設(shè)計(jì)步調(diào)及質(zhì)料選擇等，始終貫串在本書以后的各章中。本章的學(xué)習(xí)首先要從總體上創(chuàng)建起呆板設(shè)計(jì)，尤其是機(jī)器零件設(shè)計(jì)的總括性的觀點(diǎn)，即從呆板的總體要求出發(fā)，引出對(duì)機(jī)器零件的要求，憑據(jù)零件的失效形式，擬定出設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，在選擇出適用的質(zhì)料后，按一定的步調(diào)，用理論設(shè)計(jì)或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，設(shè)汁出機(jī)器零件來。這個(gè)歷程的系統(tǒng)性是很嚴(yán)密的。它對(duì)以后各章的學(xué)習(xí)都具有提綱挈領(lǐng)的作用。其次，還要掌握對(duì)呆板和機(jī)器零件的根本要求。這些要求本質(zhì)上講有兩條：1）提高呆板總體效益；2）制止失效。第一條要求是相對(duì)的，隨著科學(xué)技能的生長，對(duì)總體效益的要求總是不停變革的。第二條要求卻是最根本的，即在到達(dá)設(shè)計(jì)壽命前的任何時(shí)候，對(duì)呆板和零件總是有制止失效的要求的。要求學(xué)生在以后各章節(jié)的學(xué)習(xí)中，不停地結(jié)合各章的具體闡發(fā)來逐步加深理解。1）機(jī)器零件的失效形式有哪些？2學(xué)時(shí)第2次2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：第三章機(jī)器零件的強(qiáng)度課堂類別：理論講授目標(biāo)：掌握常用的強(qiáng)度理論，并能正確運(yùn)用；正確選用強(qiáng)度盤算中的極限應(yīng)力；熟練掌握極限應(yīng)力線圖的繪制與闡發(fā)；熟練掌握穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度盤算及等效轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)；了解單向不穩(wěn)定變應(yīng)力的疲勞強(qiáng)度盤算。講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：常用強(qiáng)度理論的正確運(yùn)用及強(qiáng)度盤算中極限應(yīng)力的正確選定；極限應(yīng)力線圖的意義、繪制；穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度盤算。難點(diǎn)：無。講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程第三章機(jī)器零件的強(qiáng)度.強(qiáng)度問題：靜應(yīng)力強(qiáng)度：通常認(rèn)為在機(jī)器零件整個(gè)事情壽命期間應(yīng)力變革次數(shù)小于103的通用零件，均按靜應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。（質(zhì)料力學(xué)領(lǐng)域）變應(yīng)力強(qiáng)度：在變應(yīng)力作用下，零件產(chǎn)生疲勞破壞。.疲勞破壞界說：金屬質(zhì)料試件在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過長時(shí)間的試驗(yàn)而產(chǎn)生的破壞。.疲勞破壞的原因：質(zhì)料內(nèi)部的缺陷、加工歷程中的刀痕或零件局部的應(yīng)力會(huì)合等導(dǎo)致產(chǎn)生了微觀裂紋，稱為裂紋源，在交變應(yīng)力作用下，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋不停擴(kuò)展，直至零件產(chǎn)生突然斷裂。.疲勞破壞的特征：1）零件的最大應(yīng)力在遠(yuǎn)小于靜應(yīng)力的強(qiáng)度極限時(shí)，就可能產(chǎn)生破壞；2）縱然是塑性質(zhì)料，在沒有明顯的塑性變形下就可能產(chǎn)生突然的脆性斷裂。3）疲勞破壞是一個(gè)損傷累積的歷程，有生長的歷程，需要時(shí)間。4）疲勞斷口分為兩個(gè)區(qū)：疲勞區(qū)和脆性斷裂區(qū)。§3-1質(zhì)料的疲勞特性一、應(yīng)力的分類1、靜應(yīng)力：巨細(xì)和偏向均不隨時(shí)間改變，大概變革遲鈍。2、變應(yīng)力：巨細(xì)或偏向隨時(shí)間而變革。1）穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力：以下各參數(shù)不隨時(shí)間變革的變應(yīng)力。m—平均應(yīng)力； a—應(yīng)力幅值max—最大應(yīng)力； min一最小應(yīng)力r一應(yīng)力比（循環(huán)特性）描述紀(jì)律性的交變應(yīng)力可有5個(gè)參數(shù)，但其中只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。2）非穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力：參數(shù)隨時(shí)間變革的變應(yīng)力。（1）紀(jì)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力:參數(shù)按一定紀(jì)律周期性變革的稱為。（2）隨機(jī)變應(yīng)力：隨機(jī)變革的。二、疲勞曲線1、-N曲線：應(yīng)力比r一定時(shí)，表現(xiàn)疲勞極限（最大應(yīng)力）與循環(huán)次數(shù)N之間干系的曲線。大多數(shù)零件失效在c點(diǎn)右側(cè)區(qū)域,稱高周疲勞區(qū)N>104高周疲勞區(qū)以N0為界分為兩個(gè)區(qū):有限壽命區(qū)(CD)：N<N,循環(huán)次數(shù)N,對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力OON——條件疲勞極限: ，”… ，Om.N=C曲線方程為 、N CO無限壽命區(qū)：NNN0時(shí)，曲線為水平直線，對(duì)應(yīng)的疲勞極限是一個(gè)定值，用丫表O現(xiàn)。當(dāng)質(zhì)料受到的應(yīng)力不凌駕丫時(shí)，則可以經(jīng)受無限次的應(yīng)力循環(huán)而不疲勞破壞。即壽命是無限的。疲勞極限(°-1/00/°+1)O所以O(shè)所以印r0?o=K-orNr2、等壽命疲勞曲線(極限應(yīng)力線圖)界說：循環(huán)次數(shù)一定時(shí)，應(yīng)力幅與平均應(yīng)力間的干系曲線。理論疲勞曲線：經(jīng)過試驗(yàn)得二次曲線如下圖。即在曲線 =匕（壽命為循環(huán)基數(shù)NO）在曲線內(nèi)為無限壽命。曲線外為有限壽命。實(shí)際疲勞曲線： G巾66 C- a 在直線CG,在直線CG,上任何一點(diǎn)均有O=O+O=0maxmasA,G,線一一疲勞強(qiáng)度線。其上的點(diǎn)表現(xiàn)疲勞極限應(yīng)力由A,、G,兩點(diǎn)坐標(biāo)可得A,G,線直線方程o=o+。O-12G_&m（p= 1 0-其中G Go （試件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時(shí)的質(zhì)料常數(shù)）碳鋼Q=SI以合金鋼Q=0.2—0.3CG,線一一屈服強(qiáng)度線。其上的點(diǎn)表現(xiàn)屈服極限由C點(diǎn)坐標(biāo)和直線斜角可得CG,線方程' 'G+G=Ga m s§3-2機(jī)器零件的疲勞強(qiáng)度盤算K。一彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)K。一彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)引入則G-1e

。T一質(zhì)料對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限。Te一零件對(duì)稱循環(huán)彎曲疲勞極限將質(zhì)料的極限應(yīng)力線圖中直線A,D,G,按比例K。向下移，CG,,部門按靜強(qiáng)度考慮,故不作修正。即得零件的極限應(yīng)力線圖，如下故各點(diǎn)坐標(biāo)為（54。,?。?/p>

K接納同樣要領(lǐng),，。安,J,故各點(diǎn)坐標(biāo)為（54。,?。?/p>

K接納同樣要領(lǐng),，。安,J,C點(diǎn)坐標(biāo)穩(wěn)定[12K）可得AG直線方程：o=KG+cpO-1aaeome直線CG方程為：a+o=oaeme（k1 \1彎曲疲勞極限綜合影響系數(shù)K='1/oPJPoa qK—零件的有效應(yīng)力會(huì)合系數(shù)。（在正應(yīng)力作用下）、一零件的尺寸系數(shù)。（在正應(yīng)力作用下）R一零件的外貌質(zhì)量系數(shù)。（在正應(yīng)力作用下）’一零件的強(qiáng)化系數(shù)。（在正應(yīng)力作用下）二、單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)機(jī)器零件的疲勞強(qiáng)度盤算所以：盤算寧靜系數(shù)及疲勞強(qiáng)度條件為:S9SS9S maxcaOmax——m o+om機(jī)器零件可能產(chǎn)生的典范的應(yīng)力變革紀(jì)律有以下三種:應(yīng)力比為常數(shù)：r=C平均應(yīng)力為常數(shù)。m=C最小應(yīng)力為常數(shù)。min=C1、r=Cr二C時(shí)，應(yīng)該有oo.0…-o…—1一 a max min C，oo+o1+rm max mino-o+o-—-1 m a——— 1max maxaemeKG+^oKo-o+o-—-1 m a——— 1max maxaemeKG+^oKG+^o

oaomoaom由上式得OO OS二一lim二一max= 1 >SoooKo+①omax 0a0m如果極限應(yīng)力點(diǎn)為N’，極限應(yīng)力為屈服極限0s,所以強(qiáng)度條件為:，OO OS=-lim=_max= s >ScaOO0+0maxam其它加載方法相同。2、3、M3’聯(lián)解直線MM2’mincamin與直線AG方程，求出M2’點(diǎn)橫縱坐標(biāo)值，并相加:(3、M3’聯(lián)解直線MM2’mincamin與直線AG方程，求出M2’點(diǎn)橫縱坐標(biāo)值，并相加:(K4immaxmaxK(o+o)為與橫軸夾角450的斜直線，故可過M作斜線LM'點(diǎn)即為極限應(yīng)力點(diǎn)。同樣的要領(lǐng)可得:4immaxca2o一中min(K+①)(2o4immaxca2o一中min(K+①)(2o+O)minOOmaxa圖3-73=C時(shí)的極限應(yīng)力 圖3-8爐g時(shí)的極限應(yīng)力三、雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)機(jī)器零件的疲勞強(qiáng)度盤算當(dāng)零件上同時(shí)作用有同相位的穩(wěn)定對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力sa和ta時(shí)，由實(shí)驗(yàn)得出的極限應(yīng)力干系式為:式中a'及幅的極限值。應(yīng)力干系式為:式中a'及幅的極限值。2OHF1OHF11-±nB(pP) 2_1 2_￡ 1f21-^2 + 2-EE1 2」由于是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，故應(yīng)力幅即為最大應(yīng)力?；【€AM'B上任何一個(gè)點(diǎn)即代表一對(duì)極限應(yīng)力。a，及工￡若作用于零件上的應(yīng)力幅a及a如圖中M點(diǎn)表現(xiàn)，則由于此事情應(yīng)力點(diǎn)在極限以內(nèi)，未到達(dá)極限條件，因而是寧靜的?！?-4機(jī)器零件的打仗強(qiáng)度打仗應(yīng)力：當(dāng)兩零件以點(diǎn)、線相接處時(shí)，其打仗的局部會(huì)引起較大的應(yīng)力。這局部的應(yīng)力稱為打仗應(yīng)力。赫茲公式:其中：綜合曲率J±P13—1、3-22學(xué)時(shí)第3次2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次講授，讓學(xué)生掌握螺紋聯(lián)接類型及防松要領(lǐng)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：螺紋聯(lián)接類型及防松原理難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、螺紋的形成二、螺紋的類型三角形（普通螺紋）、管螺紋一一聯(lián)接螺紋（精密傳動(dòng)）按牙型矩形螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋——傳動(dòng)螺紋三、螺紋的主要參數(shù)（圖4-3）1）外徑d（大徑）（D） 2）內(nèi)徑（小徑）d1（D1）3）中徑d2 4）螺距P5）導(dǎo)程（S） 6）線數(shù)nnP7)螺旋升角力V=arctgL/兀d=arctg 2 兀d28)牙型角。 9)牙型斜角6螺旋副的自鎖條件為：VV①=tg-1f=arctgfvcosp r螺旋副的傳動(dòng)效率為：n=tg^tg-+?)v四、常用螺紋的種類、特點(diǎn)與應(yīng)用比力螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類型1、螺栓聯(lián)接2、雙頭螺栓聯(lián)接3、螺釘聯(lián)接4、緊定螺釘聯(lián)接螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松一、預(yù)緊螺紋聯(lián)接松聯(lián)接一一在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才受到力的作用緊聯(lián)接一一在裝配時(shí)需擰緊，即已預(yù)先受力，預(yù)緊力P預(yù)緊目的：保持正常事情。如汽缸螺栓聯(lián)接，有緊密性要求。二T=KQ-d)一般K=0P二、防松：1、防松目的實(shí)際事情中，外載荷有振動(dòng)、有變革、質(zhì)料高溫需變等會(huì)造成摩擦力淘汰，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯(lián)接松動(dòng)，因此，必須進(jìn)行防松。2、防松原理——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。3、防松步伐及步伐1）摩擦防松——雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等2）機(jī)器防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動(dòng)墊片，串聯(lián)鋼絲等。3）永久防松：端鉚、沖點(diǎn)（破壞螺紋）、點(diǎn)焊4）化學(xué)防松——粘合討論：雙頭螺栓聯(lián)接，旋入端如何防松？①利用螺尾旋緊產(chǎn)生橫向擴(kuò)張；②利用過盈配合到達(dá)橫向擴(kuò)張；③利用桿端預(yù)緊，產(chǎn)生軸向預(yù)緊作用5-1、5-2第4次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握螺栓組連接的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度盤算講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：螺栓受橫向載荷、轉(zhuǎn)矩、傾覆力矩時(shí)的受力(普通螺栓和絞制孔螺栓兩種)難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程1螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的多少形狀。螺栓的部署應(yīng)使螺栓的受力公道螺栓的部署應(yīng)有公道的間距、邊距同一組螺栓連接中各螺栓的直徑和質(zhì)料均應(yīng)相同5）制止螺栓蒙受偏心載荷2、螺栓組連接的受力闡發(fā)螺栓組受力闡發(fā)的目的：憑據(jù)螺栓組連接的結(jié)構(gòu)和受載情況，求出受載最大的螺栓及其受力。受力闡發(fā)是在作如下假設(shè)條件下進(jìn)行的，即：a.同組中的各螺栓都受相同的預(yù)緊力b.螺栓組的對(duì)稱中心與被連接結(jié)合面的形心重合c.被連接件為剛體，連接結(jié)合面為剛性平面。d.螺栓的變形在彈性范疇內(nèi)。1）受軸向載荷螺栓組連接單個(gè)螺栓事情載荷為F=P/ZP——軸向外載2）受橫向載荷的螺栓組連接特點(diǎn)：普通螺栓，較制孔用螺栓皆可用，外載垂直于螺栓軸線、防滑普通螺栓一一受拉伸作用較制孔螺栓一一受橫向載荷剪切、擠壓作用。單個(gè)螺栓所蒙受的橫向載荷相等 FR=RZ/Z

3）受橫向扭矩螺栓組連接（1）圓形接合面：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓所受橫向載荷（2）矩形接合面a）普通螺栓連接ET二0由靜平衡條件???連接件不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的條件為：???連接件不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的條件為：rifF'+fF'r+…+fF'r>T=KT則各個(gè)螺栓所需的預(yù)緊力為F'=TK SF'=TK Sf(r+r+ +ri=1F—RZrF—RZrZ由假設(shè)—一板為剛體穩(wěn)定形，事情后仍保持平面，則剪應(yīng)變與半徑成正比。在質(zhì)料b）鉸制孔螺栓連接組由變形協(xié)調(diào)條件可知，各個(gè)螺栓的變形量和受力巨細(xì)與其中心到接合面形心的距離成正比TOC\o"1-5"\h\zF F—Ri=R2r r1 2彈性范疇內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)釀成正比Rmax.F=RmaxrrmaxrmaxRiri

max由靜平衡條件r+ +Frr+ +Fr=TFRmaxR11 R22 RZZi=14、受翻轉(zhuǎn)力矩螺栓組連接特點(diǎn)：M在鉛直平面內(nèi)，繞O-O回轉(zhuǎn)，只能用普通螺栓，取板為受力工具，由靜平衡條件設(shè)單個(gè)螺栓事情載荷為FiFL+特點(diǎn)：M在鉛直平面內(nèi)，繞O-O回轉(zhuǎn)，只能用普通螺栓，取板為受力工具，由靜平衡條件設(shè)單個(gè)螺栓事情載荷為FiFL+FL+…FL=M11 22 ZZF

一LiF F—i-=COnSt=max（這里L(fēng) =L）L L max1i maxF（即F）=maxML.TZii=15-3、5-4第5次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握螺栓受軸向載荷的受力闡發(fā)。講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：緊螺栓強(qiáng)度連接。難點(diǎn)：緊螺栓強(qiáng)度連接。講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度盤算1、失效形式和原因a）形式：多數(shù)為抗拉疲勞失效，靜態(tài)失效較少，但嚴(yán)重過載拉斷，螺牙剪斷，螺紋壓潰等可出現(xiàn)。b）失效原因：應(yīng)力會(huì)合應(yīng)力會(huì)合促使疲勞裂紋的產(chǎn)生和生長歷程

2、設(shè)計(jì)盤算準(zhǔn)則與思路受拉螺栓：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為包管螺栓的疲勞拉伸強(qiáng)度和靜強(qiáng)度受剪螺栓：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為包管螺栓的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度一、松螺栓聯(lián)接如吊鉤螺栓，事情前不擰緊，無QP,只有事情載荷F起拉伸作用，防斷。F強(qiáng)度條件為：o=--<[o]MPa ——驗(yàn)算用兀,一d24i4F . ...或d> (mm)(設(shè)計(jì)用)一定公稱直徑d、■兀[o]式中：d1——螺桿危險(xiǎn)截面直徑(mm)[。]——許用拉應(yīng)力N/mm2(MPa)二、緊螺栓聯(lián)接一一事情前有預(yù)緊力QP事情前擰緊，在擰緊力矩T作用下:預(yù)緊力QP一產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。預(yù)緊力QP一產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。復(fù)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)oca螺紋摩擦力矩T1一產(chǎn)生剪應(yīng)力TQa)o二」—dd2nT=一wb）TdQ-tgtgW+①）

p2 ￡TL

—dd3162d=tgW+①）—2

￡dp當(dāng)M10~M6氏0.481Q—p—兀幺—d241=0.48o（或0.5o）Q—p—兀幺—d241接第四強(qiáng)度理論：o=vO2+3t2x1.3oca強(qiáng)度條件為：ocaL3QP<[o] 式中：QP——預(yù)緊力（強(qiáng)度條件為：ocad—a241T1————系數(shù)將外載荷提高30%，以考慮螺紋力矩對(duì)螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的影響，這樣把拉扭的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)化為純拉伸來處置懲罰，大大簡(jiǎn)化了盤算手續(xù)。1、橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接盤算——主要防備被聯(lián)接件錯(cuò)動(dòng)普通螺栓聯(lián)接——防滑特點(diǎn)：桿孔間有間隙，靠擰緊后正壓力由（QP）產(chǎn)生摩擦力來通報(bào)外載荷，包管聯(lián)接可靠（不產(chǎn)生相對(duì)滑移）的條件為：設(shè)所須的預(yù)緊力為QPifQ>KRPSQ=KSR——事情前后穩(wěn)定，式中：f~接縫面間的摩擦系數(shù)，i—拉縫界pf面數(shù)目 KS——防滑系數(shù)（可靠性系數(shù)）KS強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式：為式：o=上嗎<島]ca1/4Rd21設(shè)計(jì)公式為：d>34Qp兀[o]鉸制孔螺栓聯(lián)接——防滑動(dòng)特點(diǎn)：螺桿與孔間緊密配合，無間隙，由光桿直接蒙受擠壓和剪切來通報(bào)外載荷R進(jìn)行事情螺栓的剪切強(qiáng)度條件為：工=—<[t]MPa兀八螺栓與孔壁打仗外貌的擠壓強(qiáng)度條件為2：o=R<[o]pdlminp0R——橫向載荷（N）；d0——螺桿或孔的直徑（mm）lmin——被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小長度（mm）,[t]——螺栓許用剪應(yīng)力，MPa,（鋼[T]=Os1n一nt—寧靜系數(shù)，[O尸]—-螺栓或被聯(lián)接件中較弱者的許用擠壓應(yīng)力，MPa2、軸向載荷緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度盤算特點(diǎn)：加載前有預(yù)緊力QP、軸向事情載荷F只適于普通螺栓一一防斷，受QP與F聯(lián)互助用，如汽缸蓋螺栓事情特點(diǎn)：事情前擰緊，有QP；事情后加上事情載荷F事情前、事情中載荷變革，求事情時(shí)總載荷Q二？CQ=Q+AF=Q+KF=Q+ b—Fp pcpC+CmbQ，----殘余預(yù)緊力p強(qiáng)度條件：驗(yàn)算公式：o=13Q＜島］ (MPa)ca兀一d24i13乂4設(shè)計(jì)公式：d>, (mm)一(公稱直徑)1 \兀[o]5-8、5-9第6次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：第六章鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握平鍵、花鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)盤算要領(lǐng)，了解其它聯(lián)接的類型與特點(diǎn)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：平鍵、花鍵聯(lián)接強(qiáng)度盤算難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、鍵聯(lián)接的類型與結(jié)構(gòu)松鍵聯(lián)接——靠側(cè)面擠壓，圓用偏向剪切承載，事情前不打緊1）平鍵；2）半圓鍵；3）花鍵平鍵一一普通平鍵；導(dǎo)鍵與滑鍵。 普通平鍵：A型、B型、C型緊鍵聯(lián)接：1）楔鍵聯(lián)接；2）切向鍵聯(lián)接1、平鍵普通平鍵用于靜聯(lián)接—即軸與輪轂間無相對(duì)軸向移動(dòng)，普通平鍵用于靜聯(lián)接—即軸與輪轂間無相對(duì)軸向移動(dòng)，結(jié)構(gòu)：兩側(cè)面為事情面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切通報(bào)扭矩軸上的槽用盤銑刀或指狀銑刀加工輪轂槽用拉刀或插刀加工。3）導(dǎo)向平鍵與滑鍵——用于動(dòng)聯(lián)接，即軸與輪轂之間有相對(duì)軸向移動(dòng)的聯(lián)接導(dǎo)向——鍵不動(dòng)，輪轂軸向移動(dòng)動(dòng)聯(lián)接——鍵隨輪轂移動(dòng)，滑移距離大時(shí)接納滑鍵由（軸徑）d查手冊(cè)b（寬）Xh（高）XL（長）一強(qiáng)度驗(yàn)算2、半圓鍵————用于靜聯(lián)接（松聯(lián)接）軸槽用與半圓鍵形狀相同的銑刀加工，鍵能在槽中繞多少中心擺動(dòng)，鍵的側(cè)面為事情面，事情時(shí)靠其側(cè)面的擠壓來通報(bào)扭矩。特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，尤其適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺點(diǎn)：軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。只適宜輕載聯(lián)接。3、楔鍵聯(lián)接——緊聯(lián)接普通楔鍵：上、下面為事情外貌，有1：100斜度（側(cè)面有間隙），4、切向鍵——兩個(gè)斜度為1：100的楔鍵聯(lián)接，上、下兩面為事情面（打入）部署在圓周的切向。事情原理；靠事情面與軸及輪轂相擠壓來通報(bào)扭矩。二、鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核失效形式： 二壓潰（鍵、軸、轂中較弱者—-靜聯(lián)接）,一磨損（動(dòng)聯(lián)接）鍵的剪斷（較少）1、平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核。普通平鍵：a）則其擠壓強(qiáng)度條件為：

N 1000T/d 2000T「1Mpa——二 2= <[o]Mpak-lk-lkldp[°]——許用擠壓應(yīng)力MpaT——扭矩（Nmm）k——事情高度k=oh/2Pl——事情長度d——軸徑（mm）b）剪切強(qiáng)度條件:導(dǎo)向平鍵、滑鍵（動(dòng)聯(lián)接）2T2Tx103

kld<[P]Mpa[P]——許用比壓N 1000T/d 2000T—X=—= d2= <[T]blblbld[t]——鍵的許用剪應(yīng)力（N/mm2）花鍵聯(lián)接：花鍵聯(lián)接是由多個(gè)鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成花鍵齒側(cè)面為事情面——適用于動(dòng)、靜聯(lián)接類型、特點(diǎn)和應(yīng)用1、特點(diǎn)：2、花鍵類型①矩形花鍵③漸開線花鍵③三角形花鍵二、花鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)盤算無鍵聯(lián)接：用非圓剖面的軸與轂孔組成的聯(lián)接——稱成型聯(lián)接型面聯(lián)接軸和轂孔有柱形的和圓錐形的。二、脹緊聯(lián)接銷聯(lián)接作用：①主要用于零件間位置定位（定位銷必須多于2個(gè)）；②通報(bào)不大的載荷（均有尺度）；③寧靜掩護(hù)裝置中作剪斷元件類型：按用途定位銷、聯(lián)接銷、寧靜作業(yè)：習(xí)題6-1、6-4、6-5第7次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：連接件認(rèn)知課堂類別：實(shí)訓(xùn)講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)知常見聯(lián)接的類型與特點(diǎn)，熟悉螺栓、鍵、銷連接的應(yīng)用講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：聯(lián)接件的公道選用及盤算難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、學(xué)生分組實(shí)訓(xùn)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：講授、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合主要講授內(nèi)容及歷程1、分組：每組學(xué)生20人，共分為三組進(jìn)行。2、理論講授：西席分別解說常見的螺栓種類及應(yīng)用，普通鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等，并領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生觀摩實(shí)物及常見聯(lián)接在汽車上的應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)上螺栓連接、汽車變速箱輸入軸及輸出軸上的花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接3、學(xué)生分組實(shí)操：螺紋：擰緊力矩25N/M4、總結(jié)提問階段：第8次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：第八章帶傳動(dòng)課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解彈性滑動(dòng)的觀點(diǎn)，，掌握帶傳動(dòng)受力闡發(fā)和歐拉公式講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：受力闡發(fā)歐拉公式彈性滑動(dòng)的觀點(diǎn)難點(diǎn)：掌握帶應(yīng)力漫衍紀(jì)律講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、帶傳動(dòng)的事情原理及特點(diǎn)1、傳動(dòng)原理——以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪打仗面間產(chǎn)生摩擦力來通報(bào)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力2、特點(diǎn)：二、帶傳動(dòng)的主要類型與應(yīng)用——三角帶—三角帶傳動(dòng)三、V帶及其尺度，三帶膠帶結(jié)構(gòu)及尺度V帶結(jié)構(gòu)：簾布芯結(jié)構(gòu)；繩芯結(jié)構(gòu)V型帶尺度，三角膠帶規(guī)格、尺寸、使用等要求已有國度尺度按截面尺寸從小到大共有如下類型：YZABCDE四、帶傳動(dòng)的事情情況闡發(fā)1、帶傳動(dòng)的受力闡發(fā)：事情前（預(yù)緊）—-兩邊初拉力F0二F02）事情時(shí)（通報(bào)扭矩T）——兩邊拉力變革：①緊力F0-F1；②松邊F0-F2僅以主動(dòng)輪邊帶為工具（斷絕體）闡發(fā)：憑據(jù)平衡條件：￡T=0F-D+F-D-F-D=00f2 22 12—nF=F—F=AF-拉力差=通報(bào)的有效圓周力。f12事情中，緊邊伸長，松邊縮短，總長穩(wěn)定，但總帶長穩(wěn)定。這個(gè)干系反響在力干系上即拉力差相等（增量=減量）即：F—F=F—FnF+F=2F1002 12 0由于拉力差即為打仗弧上產(chǎn)生的摩擦力的總和，必與通報(bào)有效圓周力平衡：（取帶輪為斷絕體即得）??.F=F=F—F八Fef12Fe——有效圓周力 Ff——摩擦力的總和又憑據(jù)：周向力與功率的干系帶通報(bào)的功率：P二富（KW）Fe——有效圓周力（N） V——帶速（m/s）

由式（6-1）和（6-2）得：JF=F+Fe

i由式（6-1）和（6-2）得：JF=F+FeL2 0 2討論：F1與F2與F0和Fe有關(guān)，F(xiàn)e又與P有關(guān)，當(dāng)Pt時(shí)，F(xiàn)et,即Fft,但對(duì)一定的帶傳動(dòng)其摩擦力Ff有一個(gè)極限值Ffmaxf由Ffmax決定了帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力。帶傳動(dòng)的最大有效圓周拉力及其影響Fi=e向nF=Fe仰 式中：f—摩擦系數(shù)（對(duì)V型帶一￡一（代）F 12 V2D—D _a一包角（rad）一般為主動(dòng)輪（小輪包角）a氏180P-——義60。（57.3）1a—……）F=F+￡1 0 2F聯(lián)立F=F——聯(lián)立02F=F—Fe1 2F=Fefa124、臨界圓周力Fec帶傳動(dòng)的最大有效圓周力（臨界值（不打滑時(shí)））1F=F=F（1--）——（推導(dǎo)P0功率時(shí)要用）fcec1 efa 01-—F=2F（efa-1）=2F（一f）ec0efa+1 01+1efa5、影響因素闡發(fā)一一①F0：②與a：a大打仗弧長，F(xiàn)ec大，通報(bào)Fec大一通報(bào)扭矩T越大③f： 三角帶氏＞匕??方帶承載能力大。彈性滑動(dòng)與打滑1、彈性滑動(dòng)——不可制止闡發(fā)：主動(dòng)輪上，帶邊走邊收縮（???力越來越?。纱藥У淖冃沃鸩较陆?，帶在開始進(jìn)入輪時(shí)與輪貼緊，而出輪時(shí)則落后于輪，，帶速落后于輪速。V1>V——帶相對(duì)付輪的相對(duì)滑動(dòng)速度；，從動(dòng)輪上，恰恰相反，帶邊走邊伸長，帶連高于輪速。V2<V???V-V2=VS——帶對(duì)輪的相對(duì)滑動(dòng)速度，這種現(xiàn)象稱彈性滑動(dòng)結(jié)論：彈性滑動(dòng)是在外力作用下通過摩擦力引發(fā)拉力差而使得帶的彈性變形量改變而引起的帶在輪面上的局部相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象（使帶與輪的速度有變革，使從動(dòng)輪速度低于主動(dòng)輪）。彈性滑動(dòng)結(jié)果：①從動(dòng)輪速度V2小于主動(dòng)輪速度VI,使傳動(dòng)比不恒定。②傳動(dòng)效率nl。③帶的磨損加劇。2、打滑：——正常事情時(shí)必須制止打滑總是首先產(chǎn)生在小帶輪上，（因?yàn)樾≥喩习切。郛?dāng)PtttFettt,Fe>Ffc時(shí)，開始全面打滑彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別：彈性滑動(dòng)是由于帶是撓性件，摩擦力引發(fā)的拉力差使帶產(chǎn)生彈性變形差別而引起，是帶傳動(dòng)所固有的，是不可制止的，是正常事情中允許的。而打滑是過載引起的，是失效形式之一，是正常事情所不允許的。是可以制止也是應(yīng)該制止的。彈性滑動(dòng)的影響：影響傳動(dòng)比i,使i不穩(wěn)定，常發(fā)熱、磨損。打滑的影響：使帶劇烈磨損，轉(zhuǎn)速急劇下降，不能通報(bào)T,不能正常事情。3、滑差率￡

二、事情應(yīng)力闡發(fā)1、二、事情應(yīng)力闡發(fā)1、拉應(yīng)力一O緊邊o=F/A11松邊o=F/A22（Mpa）01>O2A--帶的橫截面積2、離心應(yīng)力一oCF=q?V2、離心應(yīng)力一oCCg離心拉應(yīng)力：o=F/A=絲（Mpa）式中：q——單位帶比質(zhì)量（N）,g—CCgA—2V 帶的線速度（m/s）（o在整個(gè)帶長上相同）C3、彎曲應(yīng)力一一ob，作用在帶輪段V：oV：obM二E.hWD(Mpa)D越小，Ob越大；h越大，Ob越大，.二0bi>Ob2帶中應(yīng)力漫衍情況???01>O2，從緊邊01一松邊02OOb1>Ob2——只在彎曲部門有Oc——帶全長存在??.在A1點(diǎn)最大應(yīng)力：Omax=01+OOmax位置產(chǎn)生在緊邊與小帶輪相切處事情時(shí)帶中的應(yīng)力是周期性變革的，隨著位置的差別，應(yīng)力巨細(xì)在不停地變革，，帶容易產(chǎn)生疲勞破壞。思考：打滑是失效形式之一，不允許的，應(yīng)當(dāng)制止的，但又有過載掩護(hù)作用，是否矛盾？（過載掩護(hù)作用與打滑是否矛盾？）第9次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：8.5V帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)盤算及帶輪的設(shè)計(jì)，熟悉帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)盤算難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā).講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、失效形式與設(shè)計(jì)盤算失效形式（主要）1）打滑；2）帶的疲勞破壞2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：包管帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命二）、單根三角膠帶的功率一P0不打滑條件：Fi=F2e向—一臨界摩擦狀態(tài)（靜不動(dòng)下）由疲勞強(qiáng)度條件：0max=。J。bJ。c-[O]o1o1——與通報(bào)功率有關(guān)（即與打滑有關(guān)）Q]許用拉應(yīng)力o-[o]-o-o1 b1 c11.??通報(bào)極限圓周力：F=F(1-——)=^A(1-——)ec1 efva 1 efva又Fec「?通報(bào)的臨界功率：P=FecV=OA(1——)?—1000 1 efva1000單根三角帶在不打滑的前提下所能通報(bào)的功率為：1VP=（[o]-o-o）A（1-——）? （KW）0 b1c efva1000式中：P0——單根帶帶通報(bào)的臨界功率（KW）V——帶速（m/s）Fec——臨界圓周力（N）[o]——一定條件下（質(zhì)料）由疲勞強(qiáng)度決定的許用拉應(yīng)力設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及內(nèi)容已知：P，n1,n2或i傳動(dòng)部署要求（中心距2）事情條件要求是：:帶：型號(hào)，把數(shù)，長度:.輪：Dmin,結(jié)構(gòu)，尺寸J中心距（2）軸壓力Q等設(shè)計(jì)步調(diào)與要領(lǐng)（步—主要參數(shù)的選擇要領(lǐng)）①確定盤算功率Pca：Pca=KA'P KA一工況系數(shù)，②選擇帶型號(hào)：Pca,n1③定帶輪直徑（驗(yàn)算帶速V）a）由表定小輪直徑Dimin（與帶的型號(hào)有關(guān)）（盤算直徑）nD六iD或D=—D（1-￡）n圓整（也可不圓整），￡=0.022 1 2n12

b)驗(yàn)算帶速VV=兀Dn/60x100011要求：5m<V<25m/s，最佳帶速V=20~25m/s如V太小，由P=FV可知，通報(bào)同樣功率＜P時(shí)，圓周力F太大，帶的根數(shù)太多，且P1太小，彎曲3壽命I,步伐：應(yīng)D1t且軸承尺寸t）不然壽命V太大，則離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力匕通報(bào)載荷能力匕通報(bào)同樣載荷時(shí)所需張緊力增加，帶的疲勞壽命下降，這時(shí)步伐D1應(yīng)匕太短。不然壽命如V不符合，則應(yīng)重選D14)求中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Lda)初選a04)求中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Lda)初選a00.7(D+D)<a<2(D+D12012）或按結(jié)構(gòu)尺寸要求定b)由a0定盤算長度(開口傳動(dòng))b)L'=2a+-(D+D)+(D—Di"d021 2 4a0c)按表7-3定相近的底子長度c)按表7-3定相近的底子長度Ldd）由節(jié)線長度Ld求實(shí)際中心距a氏a+Ld~Ld——對(duì)V25)驗(yàn)算小輪包角a5)驗(yàn)算小輪包角a氏180。一D2—Dix60。（57.3。）1aa>120P(90。),1ai不滿足步伐ai不滿足步伐：1）at（i一定時(shí)）;2）加張緊輪，一般i=3?5（V帶）i<10max6)盤算帶的根數(shù)ZPZ= 3 <10(P+AP)KKK0 0aLKa——包角系數(shù)；KL——長度系數(shù)考慮帶的長度差別的影響因素。K——材質(zhì)系數(shù)：”一一單根膠帶考慮傳動(dòng)比i影響的功率增量7）確定帶的初拉力F0（單根帶）_P2.5—KF=500?—ca( j)+q?V2(N)0VZKj8)求帶作用于軸的壓力Q--B~一，兀a、一~.aQ=2ZFcos=Z-2Fcos(———)=2F-Zsin-o2 0 2 2 0 2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及帶的張緊與維護(hù)1)實(shí)心式DW(2.5~3)d2)膠板式 DW300mm3)孔板式DW300(D1-D1N100mm時(shí))4)輪輻式 D>300課后作業(yè)：8-2、8-3第10次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：第九章鏈傳動(dòng)課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解套筒滾子鏈結(jié)構(gòu)、掌握鏈運(yùn)動(dòng)的不均勻性講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：鏈運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷難點(diǎn)：掌握鏈傳動(dòng)的受力闡發(fā)講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、鏈傳動(dòng)事情原理與特點(diǎn)1、事情原理：兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來通報(bào)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。2、組成；主、從動(dòng)鏈輪、鏈條和張緊裝置等。3、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①平均速比im準(zhǔn)確，無滑動(dòng)；②結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力Q小；③傳動(dòng)效率高n=98%;④承載能力高P=100KW；⑤可通報(bào)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)amax=8mm；⑥本錢低。缺點(diǎn)：①瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定i;②傳動(dòng)不平衡；③傳動(dòng)時(shí)有噪音、打擊；④對(duì)安裝粗度要求較高。4、應(yīng)用：適于兩軸相距較遠(yuǎn)，事情條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)器。中低速傳動(dòng)：iW8（I=2~4）,PW100KW,VW12-15m/s。二、鏈傳動(dòng)的主要類型套筒鏈；（套筒）滾子鏈一屬尺度件一選用、公道確定鏈輪與鏈條尺寸套筒滾子鏈（結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)）鏈討論型式：鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)（常用）——內(nèi)鏈板與外鏈板相接——彈性鎖片（稱彈簧卡）或大節(jié)距（稱開口銷）——受力較好鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)——用過渡鏈節(jié)固聯(lián)，受力倒霉，盡量不消。套筒滾子鏈鏈輪齒形及特點(diǎn)端面齒形——是三圓弧一直線，弧aa、ab、cd和一直線bc優(yōu)點(diǎn)：打仗應(yīng)力小、打擊小、磨損少，不易跳齒與脫鏈軸面齒形：兩側(cè)呈圓弧狀，以利鏈節(jié)的進(jìn)入和退出嚙合加工要領(lǐng)：尺度刀具加工，一般為成型銑刀（只闋目同，Z差別的所有鏈輪均能加工）三、鏈輪的主要參數(shù)1、鏈輪的主要參數(shù)，節(jié)距P,齒數(shù)Z,分度圓直徑（公稱直徑）d=P/sin1800/Z鏈輪的質(zhì)料要求：1）強(qiáng)度；2）耐磨；3）耐打擊（在打擊載荷時(shí)）具體有普通碳素鋼，優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼，2、鏈傳動(dòng)的多少盤算

1)、鏈節(jié)數(shù)LP(節(jié)線長度)r (Z+Z)2aZ—Z、PL二一1 2—++(—2 1)2?—p2P 2兀 a2)、中心距2PZ+Z'Z+ZcZ—Z—a=[(L-1c2)+、：(L—1c2)2—8(f—02]4P2 \P2 2兀四、鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)與撓在正多邊形輪子上的帶傳動(dòng)極其相似正多邊形邊數(shù)^（Z）（齒數(shù)）正多邊形邊長~（P）（節(jié)距）當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)過一周，鏈移動(dòng)距離--ZP當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速為n1、n2時(shí)ZPnZPnV=V=一1」=一2a（m/s） 平均速度m 60*100060*1000平均傳動(dòng)比n一n平均傳動(dòng)比n一n2const瞬時(shí)傳動(dòng)比：i=-1-=%c0s(中constan4

tWdcosp21???縱然W1恒定，而W2隨n（，p）而變革，???it不恒定。只有當(dāng)Zi=Z2（dM）,B7,a（中心距）為P的整數(shù)倍時(shí)，「W二Ccontant，因?yàn)榇饲闆r下p、丫變革到處相同。 2結(jié)論：鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變革。這就造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻，不恒定作有紀(jì)律的周期性的顛簸。動(dòng)載打擊——鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷結(jié)論：鏈輪轉(zhuǎn)速（n1）越高，節(jié)距（力）越大，（即齒數(shù)Z1越少），動(dòng)載打擊越嚴(yán)重，噪音越大。

當(dāng)V一定，Z1多，P小，是非常有利的。當(dāng)P、Z一定，則必須限制n,（nL—極限轉(zhuǎn)速（表8-8）、nK一推薦用最高轉(zhuǎn)速r/min）,可低落打擊能量:還應(yīng)注意：鏈節(jié)與輪相對(duì)速度也引起打擊。鏈傳動(dòng)的受力闡發(fā)不計(jì)動(dòng)載荷，鏈傳動(dòng)中主要作用力有：1、事情拉力Fe一作用于主動(dòng)邊 Fe=1000PV2、離心拉力:Fe=q、V23、垂度拉力：F'fqga2 F'fqga2 qga8f8(f/a)=kqgax10-2(N)fKf——垂度系數(shù)圖F一一下垂度a——兩輪中心線與水平面的夾角4、緊邊拉力F1=Fe+Fc+Ff從動(dòng)力拉力F2=Fc+Ff5、作用于軸上載荷Q——為主從動(dòng)邊拉力之和，略去離心拉力（對(duì)軸壓力沒有影響）Q=Fe+2Ff—f—影響較小一般取Q心一、失效形式1）各元件的疲勞破壞（主要指鏈板、銷軸、套筒、滾子）——正常潤滑及速度主要失效形式2）鏈節(jié)磨損后伸長（主要是銷軸鉸鏈磨損），造成脫鏈，跳齒3）打擊破壞（重復(fù)起制動(dòng)、反轉(zhuǎn)或受重多打擊載荷時(shí)，動(dòng)載荷大，經(jīng)多次打擊、銷軸、滾子、套筒最終產(chǎn)生打擊斷裂，總循環(huán)次數(shù)N=104）4）膠合（重載高速）（破壞一一驗(yàn)算nL）——極限轉(zhuǎn)速5）輪齒過分磨損6）過載拉斷一一塑性變形（當(dāng)?shù)退僦剌d丫<0.6m/$，按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)）二、鏈傳動(dòng)的承載能力極限功率曲線，——設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際使用的功率曲線；其實(shí)驗(yàn)條件：?jiǎn)瘟?，水平部署，載荷平穩(wěn)，Z1=19,i=3t=100P, th=15000hAP/PW3%（節(jié)距長度增量W3%）額定單功率（單根）P0當(dāng)設(shè)計(jì)的Z、i、th、a等差別時(shí)應(yīng)對(duì)P0進(jìn)行修正。取一系列修正系數(shù)：鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)盤算已知：P,載荷性質(zhì)，事情條件，nl,n2=求Z1、Z2nP,列數(shù)，a,潤滑方法一、鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)選擇及步調(diào)1、鏈的節(jié)距和排數(shù)1）盤算功率Pca=KA.P（KW）P2）要求單排鏈通報(bào)功率P>—Pca— K——小鏈輪齒數(shù)系數(shù)0KKKZ

ZLPKP—-多排鏈系數(shù)，KL—-鏈長系數(shù)：3）選型：由P0、n1nPn定鏈型號(hào)A4）討論：當(dāng)Pt,結(jié)構(gòu)尺寸3如n一定，承載力t,但運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)性，動(dòng)載、噪音也嚴(yán)重。結(jié)論；因此，在滿足一定功率條件下，P越小越好，高速鏈尤其如此。如再考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)：當(dāng)功率大（CP）,V高時(shí)，n選節(jié)距（P）小，用多排鏈

當(dāng)a小，i大時(shí)0選節(jié)距（P）小，用多排鏈當(dāng)a大，i小時(shí)0選節(jié)距（P）大，用單列鏈2、鏈輪齒數(shù)Z1、Z2及iZ1不能過少，Z1應(yīng)為奇數(shù)！ Z2不能過大！Z過多容易脫鏈結(jié)論：齒數(shù)過多，過少均欠好，必須限制齒數(shù)，兩面限制：Z產(chǎn)Zmin=17Z1應(yīng)為奇數(shù)，但未設(shè)計(jì)V未知，難選，一般選假設(shè)V設(shè)計(jì)后再校核。Z=iZnZ<120不臺(tái)匕4文2 1 2max 不能過多，傳動(dòng)比i1~23?45~6>6齒數(shù)Z131~2725~2321~17173、鏈節(jié)數(shù)與中心距—一LP，a通常以節(jié)距倍數(shù)來表現(xiàn)鏈長LP1）初選a0?.?a過小時(shí)則a過?。ò牵┑綀?chǎng)嚙合齒數(shù)少，總的LP也少，在一定的V下，鏈節(jié)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，壽命下降，但a過大，除不緊湊外，且使鏈松邊顫抖。一般推薦：初選a0=（30~50P），amax=80P2）算LP（鏈節(jié)數(shù)）L=L=Z1：Z2+2a0+（Z2Z1）2—n圓整為整數(shù)（最好為偶數(shù)）TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"PP2P 2兀 a03）求中心距a'（實(shí)際）Z—Z、 Z—Z、 、Z—Z、(LP一一2 1)+,(L一- 1)2一8(7 1(LP2 — 2 2兀4、軸上壓力一QQ~Q~1.2Fe事情壓力反二7（N）課后作業(yè)：9-1、9-3第11次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握主要失效形式，熱處置懲罰要領(lǐng)，掌握齒輪的盤算載荷，掌握直齒輪力闡發(fā)的要領(lǐng)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：齒輪受力闡發(fā)難點(diǎn)：掌握應(yīng)力漫衍紀(jì)律講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、失效形式1、輪齒折斷：彎曲疲勞折斷——閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式過載折斷——載荷過大或脆性質(zhì)料提高輪齒抗折斷能力的步伐：減小齒根應(yīng)力會(huì)合、改進(jìn)熱處置懲罰、齒根部門進(jìn)行外貌強(qiáng)化處置懲罰2、齒面疲勞點(diǎn)蝕——閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式位置：節(jié)線四周原因：1）單齒對(duì)嚙合打仗應(yīng)力較大；2）節(jié)線處相對(duì)滑動(dòng)速度較低，不易形成潤滑油膜；3）另外油起到一個(gè)媒介作用，潤滑油滲入到微裂紋中，在較大打仗應(yīng)力擠壓下使裂紋擴(kuò)展直至外貌金屬剝落。防備步伐：1）提高齒面硬度；2）低落外貌粗糙度；3）接納角度變位（增加綜合曲率半徑）；4）選用較高粘度的潤滑油；3、齒面磨損——開式齒輪的主要失效形式類型——齒面磨粒磨損，防備步伐：1）提高齒面硬度；2）低落外貌粗糙度；3）潤滑油定期清潔和調(diào)換；4）變開式為閉式。4、齒面膠合——高速重載傳動(dòng)的主要失效形式——熱膠合，原因：高速、重載f壓力大，滑動(dòng)速度高f摩擦熱大一高溫一嚙合齒面粘結(jié)（冷焊結(jié)點(diǎn)）f結(jié)點(diǎn)部位質(zhì)料被剪切f沿相對(duì)滑動(dòng)偏向齒面質(zhì)料被撕裂。防備步伐：1）接納抗膠合能力強(qiáng)的潤滑油nt（加極壓添加劑）；2）接納角度變位齒輪傳動(dòng)3）提高齒面硬度；

4）配對(duì)齒輪有適當(dāng)?shù)挠捕炔?）改進(jìn)潤滑與散熱條件。5、齒面塑性變形——低速重載軟齒輪傳動(dòng)的主要失效形式質(zhì)料塑性流動(dòng)偏向與齒面受摩擦力偏向一致，防備步伐：1）提高齒面硬度；2）接納高粘度的潤滑油或加極壓添加劑。二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)齒面打仗疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)齒面打仗疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則開式齒輪傳動(dòng)接納齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則，并通過增大開式齒輪傳動(dòng)接納齒根彎曲疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則，并通過增大m和低落來考慮磨損的影響。三、盤算載荷；Fnc=KFn三、盤算載荷；Fnc=KFnFn——名義載荷載荷系數(shù)：K=Ka、KvKAKP事情情況系數(shù)KAKP事情情況系數(shù)初載荷系數(shù)齒向載荷漫衍系數(shù)Ka——齒間載荷分派系數(shù)1、事情情況系數(shù)KA考慮了齒輪嚙適時(shí)，外部因素引起的附加動(dòng)載荷對(duì)傳動(dòng)的影響，它與原動(dòng)機(jī)與事情機(jī)的類型與特性，聯(lián)軸器類型等有關(guān)2、動(dòng)載荷系數(shù)KV——考慮齒輪制造誤差和裝配誤差及彈性變形等內(nèi)部因素引起的附加動(dòng)載荷的影響主要影響因素：1）齒輪的制造精度Pb1WPb22）圓周速度V，圖9-9低落KV步伐：1）提高齒輪制造安裝精度；2）減小V（減小齒輪直徑d）；3）齒頂修緣注意：修緣要適當(dāng)，過大則重合度下降過大。3、齒向載荷漫衍系數(shù)Kp—-考慮軸的彎曲、扭轉(zhuǎn)變形、軸承、支座彈性變形及制造和裝配誤差而引起的沿齒寬偏向載荷漫衍不均勻的影響。影響因素：1）支承情況：對(duì)稱部署，好；非對(duì)稱部署匕懸臂部署，差。2）齒輪寬度bbtKpfo3）齒面硬度，硬度越高，趙易偏載，齒面較軟時(shí)有變形退讓。4）制造、安裝精度——精度越高，Kp越小。減小Kp步伐：1）提高制造安裝精度；2）提高支承剛度，盡量制止懸臂部署；3）接納鼓形齒（4、齒間載荷分派系數(shù)Ka—-考慮同時(shí)有多對(duì)齒嚙適時(shí)各對(duì)輪齒間載荷分派不均勻的系數(shù)。影響因素：嚙合剛度，基圓齒距誤差（Pb）,修緣量，跑合水平等。課后作業(yè)：10-1、10-2、10-4、10-5第12次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：10.5直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度盤算10.6齒輪傳動(dòng)的精度、設(shè)計(jì)參數(shù)和許用應(yīng)力課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度盤算要領(lǐng)以及主要參數(shù)的選擇要領(lǐng)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度盤算2盤算的主要參數(shù)的選擇要領(lǐng)難點(diǎn)：強(qiáng)度盤算講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、輪齒的受力闡發(fā)忽略摩擦力，法向力Fn沿嚙合線作用于節(jié)點(diǎn)處（將漫衍力簡(jiǎn)化為會(huì)合力）Fn與過節(jié)點(diǎn)P的圓周切向成角度a°Fn可剖析為Ft和Fr1、力的巨細(xì)圓周力Ft=2n/d1Ft1=-Ft2MpaMpaMpaMpa巨細(xì)相等，偏向相反徑向力Fr=Ft/tga Frl=-Fr2巨細(xì)相等，偏向相反法向力Fn=Ft/cosa Fnl=-Fn2T1——小齒輪上通報(bào)的扭矩（N.mm） dl——小齒輪上的直徑（mm）,a=20°2、力的偏向Ft——“主反從同”，F(xiàn)t——“主反從同”，F(xiàn)r——指向軸線一外齒輪背向軸線一內(nèi)齒輪二齒面打仗疲勞強(qiáng)度盤算一一防備疲勞點(diǎn)蝕要求齒面的最大打仗應(yīng)力不凌駕打仗疲勞極限應(yīng)力O-盤算依據(jù)：赫其公式（彈性力學(xué)）TOC\o"1-5"\h\z1 1 1,F(—±—)即齒面最大打仗應(yīng)力。H1 碇即齒面最大打仗應(yīng)力。HI 1 2—1-U2 1-U2)]L\o"CurrentDocument"團(tuán)[(a+( 2)]LIE E1 2L——打仗線長度令-1=-1±i-，P——嚙合點(diǎn)齒廓綜合曲率半徑：+—外嚙合；——內(nèi)嚙合。PPP^X1 21一|L12一)]彈性影響系數(shù)與配對(duì)齒輪質(zhì)料有關(guān)，11一|L12一)]彈性影響系數(shù)與配對(duì)齒輪質(zhì)料有關(guān)，1-日2 1E1強(qiáng)度條件o=Z? nc—<[o]，HE\PLH

X實(shí)際上節(jié)點(diǎn)處打仗應(yīng)力也較大，而點(diǎn)蝕又往往是從靠近節(jié)線四周（齒根部位）首先產(chǎn)生。所以：實(shí)際盤算點(diǎn)一一節(jié)點(diǎn)（單齒對(duì)）在節(jié)點(diǎn)P處TOC\o"1-5"\h\z?一=d.一 d.P=PN=tsmaP2=PN=sinaii2 i2 21 1 1P±PP/P±1 — + — 0 1— 。 1 PP~PPP P(P/P)Z1 2 12 1 2 1二u（齒數(shù)比）1_1u±1 = . P P u2 11 2u±1——= ? 二u（齒數(shù)比）1_1u±1 = . P P u2 11 2u±1——= ? Pdsinau2 1實(shí)際打仗線長度（考慮b與￡）L=b/Z2a ￡：4-￡重合度系數(shù)將X、L及F=KF=KF/cosa=2K^代入式得P ncnt dcosa2 17KFF 2z^u±i=Z- t—, ￡——, E\bcosadsina uY 17'、KFu土1-Z- 1- ￡bdu1 1令Zh=\；2sinacosa——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)則得打仗疲勞強(qiáng)度的校核公式：1KFu±1 .一一一o—Z,Z,Z：7/, <[o] Mpa引入齒寬系數(shù)6—b/d，HE￡H\bduH d1(ZZZHE￡I[o]、H齒根彎曲疲勞強(qiáng)度盤算一一防備彎曲疲勞折斷古根方力分析(mm)盤算假設(shè)：1）單齒對(duì)嚙合； 2）載荷作用于齒頂;3）盤算模型為懸臂梁；4）用重合度系數(shù)考慮齒頂嚙適時(shí)非單齒對(duì)嚙合影響；Fncos7一彎曲拉應(yīng)力；FnSin丫—-產(chǎn)生壓應(yīng)力如圖，齒根危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力是為：MFcos7h6Fcos7hO==-n =n F0W1 bs2一bs26計(jì)入載荷系數(shù)K,F=KF=KF/cosa=2KTi代入上式ncnt dcosa12Kk6hcosy 2Kn6(h/m)cosyo= ? = ? F0 dbs2cosabdm(s/m)2cosa11Fa2KT KF??o= 1Y=—jYF0bdmFabmFa1YFa——齒形系數(shù)，只與齒形有關(guān)，即與a,C*,Z1,X,P有關(guān)，當(dāng)a,C*一定時(shí)，只與Z1,X，P有關(guān)，而與m無關(guān)。另計(jì)入：應(yīng)力修正系數(shù)YSa——考慮齒根圓角引起的應(yīng)力會(huì)合和其它應(yīng)力的影響重合度系數(shù)丫￡—-考慮非單齒對(duì)嚙合的影響???彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式：2Kn KFYYYo=oYY= YYY=—tFasa?<[o] MpaF F0ssabdmFasas bm F1令巾=b/d——齒寬系數(shù)（設(shè)計(jì)時(shí)選定），將b=6?d?F=2n/d和m=d/Z,d 1 d1t 1 11代入上式得校核公式：2KTYYYo= 1Fasa￡<[o]F巾m3Z2 Fd1Mpa2KTYYY設(shè)計(jì)公式：m23' 1?—Fa_sa_￡3°z2 [o]d1 F（mm）n取尺度值齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度盤算說明：TOC\o"1-5"\h\z1、彎曲強(qiáng)度盤算，要求O<[O],O<[O]，公式中對(duì)巨細(xì)齒輪，其它參數(shù)F1 F1 F2 F2YY YY YY均相同只有一Fa1-Sa.差別，應(yīng)將」Fa1Sa1.和」Fa2Sa2中較大者代入盤算。\o"CurrentDocument"[O] [O] [O]F F1 F22、輪齒面一一按齒面打仗疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度’硬齒面一一按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面打仗疲勞強(qiáng)度.3、在用設(shè)計(jì)公式定di或m時(shí)，：Kv、Kp、Ka預(yù)先未知一試取載荷系數(shù)Kt代K（一般Kt=1.2~1.4）一盤算得d1（mn）論為d1t（mnt）一按d1t盤算v查Kv、Kp、Ka一盤算K二KAKVKpKa，若K與Kt相差較大，則應(yīng)對(duì)dit（mnt）進(jìn)行修正。4、在其它參數(shù)相同的條件下，彎曲疲勞強(qiáng)度與m成正比.設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇1、壓力角a:尺度齒輪a=20°2、Z1：a穩(wěn)定一Z1t-￡at一傳動(dòng)平穩(wěn)性3到ml-hl（加工量減小一生產(chǎn)率t）l一低落齒面滑運(yùn)速度VS一減小磨損膠合。到齒厚SI一彎曲強(qiáng)度I???閉式軟齒面齒輪（點(diǎn)蝕）一Z1可取多一些（20?40）一增加傳動(dòng)平穩(wěn)性，減小打擊閉式硬齒面齒輪（彎曲疲勞）一a一定時(shí)，宜取Z1少一些（使mt）,Z1=17~20,但Z1N17（14）。17—不根切，14—不量根切。3、齒寬系數(shù)“d=b/di“dt一承載能力t-d1I—但易偏載（載荷漫衍不均勻），一一推薦表9-7一般軟齒面，支承對(duì)稱部署精度高，6d可取大一些。一般硬齒面，支承懸臂部署，精度低時(shí)，6d可取小一些。二、許用應(yīng)力Q]；[°]F[[o]H[o]=Ko/SNlimS一疲勞強(qiáng)度寧靜系數(shù)S=S一疲勞強(qiáng)度寧靜系數(shù)H「 「Kn——壽命系數(shù)橫坐標(biāo)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NS=1.25~1.5NF應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njLhn—-r/min,j——齒輪每轉(zhuǎn)嚙合次數(shù)，Lh——齒輪總事情時(shí)數(shù)°lim——齒輪疲勞極限應(yīng)力三、齒輪精度品級(jí)的選擇：按GB10095-88（圓柱齒輪）和GB11365-89（圓錐齒輪）劃定：精度品級(jí)： 高 f 低1,2,3,…巧，6,7,8,9,10,11,12課后作業(yè)：10-5第13、14次 4學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握斜齒輪、錐齒輪受力闡發(fā)和強(qiáng)度盤算要領(lǐng)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：斜齒輪、錐齒輪受力闡發(fā)難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、斜齒輪輪齒的受力闡發(fā)MpaMpaMpaMpa不考慮摩擦力的影響，輪齒所受的法向力Fn作用于垂直于輪齒齒向的法平面內(nèi)，法平面與端面的夾角為P，F(xiàn)n與水平面的夾角為°n=200，其中°t為端面壓力角，Pb為法面內(nèi)的螺旋角，F(xiàn)n可剖析為三個(gè)相互垂直的分力1、力的巨細(xì)Ft=2n/d1 Ft1=-Ft2Fr=Ftan=Fr=Ftan=Fttgan/cosBFr1=-Fr2Fa1=-Fa2Fn=F'/coan=Ft/(cosancosB)=Ft/cosatcosBbFn1=F'n22、力的偏向Ft——“主反從同”，F(xiàn)r——指向軸線一外齒；背向軸線一內(nèi)齒Fa——主動(dòng)輪的左右手螺旋定則。即憑據(jù)主動(dòng)輪輪齒的齒向伸左手或右手（左旋伸左手，右旋伸右手），握住軸線，四指代表主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，大拇指所指即為主動(dòng)輪所受的Fa1的偏向，F(xiàn)a2與Fa1偏向相反。螺旋角P：引起軸向力Fa=FtgP PtFat對(duì)傳動(dòng)倒霉（太小斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)不明顯）???B既不能太大，也不能太小，，P=8°~20°五、齒根變曲疲勞強(qiáng)度2KT校核盤算公式：o= uYYYY<[o]MpaFbdmFaSasPF1n2KTYYcos2PyY設(shè)計(jì)盤算公式：m>31—— , n取尺度值n 。?Z2 [O]* d1 F六、齒面打仗疲勞強(qiáng)度盤算打仗疲勞強(qiáng)度校核公式2:2cosP)2-2KHu±1o=Z. b—?Z?Z■ ? HE\sinacosa &pbd2 u1tt ' 1=Z?Z?Z?ZEH&2KHu±11 - <[o]H引入齒寬系數(shù)巾=b/d得

d12K兀u土1/?Z?Z?Z、 ) :2cos0一設(shè)計(jì)公式：d>3.--——- (—E—H E—3-)2 (mm)Z-, -b—1 \9u [o] H s'sinacosa1d H t t節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，其余參數(shù)同直齒輪錐輪齒的受力闡發(fā)沿齒寬的漫衍載荷看作會(huì)合載荷Fn假設(shè)作用于齒寬中點(diǎn)，不計(jì)摩擦力，垂直于輪齒齒向的法平面內(nèi)與端內(nèi)夾角為%，F(xiàn)n與水平內(nèi)夾角為*，F(xiàn)n可剖析為三個(gè)分力Ft，F(xiàn)r，F(xiàn)a1、力的巨細(xì)F-2兀/d--Ft1 m1 t2(F=Ftga)F-F'cosb-Ftgacos8=—Fr1 1t 1 a2F-F'sin8-Ftgasin8=—Fa1 1t 1 r2F_F/F—t■ ?n /cosa2、力的偏向：Ft——“主反從同”，F(xiàn)r——指向軸線，F(xiàn)a——指向大端。彎曲強(qiáng)度校核公式：KFYYo— 1_Fa_Sa--<[o]fbm(1—0.59)fRMpa設(shè)計(jì)公式m>4Kn YY -■—Fa-Sa9(1—0.59)2Z2-Uu2+1 [o].RR1 F(mm)一取尺度值齒形系數(shù)YFa、YSa——按當(dāng)量齒數(shù)ZV=Z/cos6查表9-5齒根應(yīng)力修正系數(shù)齒面打仗疲勞強(qiáng)度校核公式Mpa（mm）OLZn/(1—K)2d3u-⑸HMpa（mm）設(shè)計(jì)公式：d>2,921if設(shè)計(jì)公式：d>2,921J[o])[(1—0.5])2u?HH/R R齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包羅齒輪的齒圓結(jié)構(gòu)，輪轂與軸的聯(lián)結(jié)方法和輪輻的形狀等，齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要憑據(jù)齒輪的尺寸巨細(xì)，毛坯類型、質(zhì)料、加工要領(lǐng)、使用要求和工藝性來確定。1、齒輪軸——當(dāng)e<2mt2、實(shí)心齒輪——e>2mb,daW160mm時(shí)3、膠板式齒輪 da<500mm,減輕重量，便于加工時(shí)裝夾：da<300mm鍛選毛坯;da>300mm鑄造毛坯。4、輪輻式齒輪 400mm<da<1000mm齒輪傳動(dòng)的潤滑目的：淘汰嚙合齒面間的滑動(dòng)摩擦，減輕磨損，提高效率、緩沖、防銹、散熱潤滑方法：潤滑劑：油——高速；脂——低速；V<12m/s——浸油潤滑；V>12m/s——噴油潤滑潤滑劑的選擇，應(yīng)按事情條件，使用場(chǎng)所及潤滑劑的特性來選擇符合的課后作業(yè)：10-7、10-8第15次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)、類型及主要參數(shù)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)、參數(shù)盤算、特性系數(shù)q難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：1.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā)2.講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、蝸桿傳動(dòng)的類型1、圓柱蝸桿傳動(dòng)：阿基米德蝸桿（ZA）——最常用，垂直于軸線平面的齒廓為阿基米德螺線，在過軸線的平面內(nèi)齒廓為直線，在車床上切制時(shí)切削刃頂面通過軸線。2a0=400，加工簡(jiǎn)樸，磨削有誤差，精度較低，刀子軸線垂直于蝸桿軸線，法向直廓蝸桿（ZN）——切削時(shí)刀刃垂直于輪齒法面，漸開線蝸桿（ZI）——刀刃平面與蝸桿基圓柱相切，端面齒莆為漸開線，二、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)傳動(dòng)比大i=[50?80--動(dòng)力傳動(dòng)《 30——分度機(jī)構(gòu)100——只通報(bào)運(yùn)動(dòng)2、連續(xù)嚙合，傳動(dòng)平穩(wěn)，打擊載荷小，噪音低3、具有自鎖性，即當(dāng)丫《P4、齒面滑動(dòng)速度vs大、磨損、發(fā)熱，容易使?jié)櫥?，n較低，易磨損、膠合。三普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及多少尺寸盤算1、普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇主平面內(nèi)參數(shù)：蝸桿——軸面；蝸輪——端面1、模數(shù)m和壓力角。（中間軸）主平面內(nèi)蝸桿蝸輪傳動(dòng)相當(dāng)于——齒條與漸開線齒輪（阿基米德蝸桿）主平面：蝸桿—一軸面匕i,aai;蝸輪—一端面。2,a12m=m=ma1 t2la=a=a——正確正確合條件a1t2y=P22、蝸桿的分度圓直徑di和直徑系數(shù)q由于加工蝸輪須用與之嚙合的蝸桿參數(shù)相同的滾刀來加工，所以對(duì)付同一尺寸的蝸桿必須一把對(duì)應(yīng)的蝸輪滾刀，即對(duì)同一模數(shù)差別直徑的蝸桿，必須配相應(yīng)數(shù)量的滾刀。，為了限制蝸輪滾刀的數(shù)量，取蝸桿直徑di為尺度值，并引入直徑系數(shù)q.d1、qm——Adi=mq/mZi般同m,d1、qm——Adi=mq/mZi般同m,只有1?2個(gè)，q、di即只面1?2把滾刀。3、蝸桿頭數(shù)Z1一般Z1=1?6：?jiǎn)晤^，i大，易自鎖，效率低，但精度好〔多頭桿，nt,但加工困難，精度I4、導(dǎo)程角丫將蝸桿分度圓上的螺旋線展開，如圖10-10所示，則蝸桿的導(dǎo)程角丫為Ptg丫=T兀d1ZP—1~~a兀d1Zm?！猧 兀d15、傳動(dòng)比和齒數(shù)比u齒數(shù)比——大齒輪齒數(shù)比小齒輪齒數(shù)；傳動(dòng)比——從動(dòng)輪齒數(shù)比主動(dòng)輪齒數(shù)6、蝸輪齒數(shù)Z26、蝸輪齒數(shù)Z22min>28，動(dòng)力傳動(dòng)Z2max<807、尺度中心距21 m1a=—(d+d)=—(q+Z)豐—m(Z+Z)21 2 2 2 2 1 2四蝸桿傳動(dòng)的多少尺寸盤算蝸輪喉圓直徑da2、蝸輪頂圓直徑de2,蝸輪齒寬B,蝸輪齒寬角。，蝸桿齒寬bl等。課后習(xí)題：11-1、11-2第16次 2學(xué)時(shí)單位標(biāo)題：11.5效率、潤滑及熱平衡盤算課堂類別：理論講授目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握蝸輪強(qiáng)度盤算要領(lǐng)及蝸桿傳動(dòng)，熱平衡盤算要領(lǐng)講授重難點(diǎn)：重點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)的受力闡發(fā)難點(diǎn)：無講授要領(lǐng)與手段：.講授要領(lǐng)：西席講授、案例闡發(fā)、團(tuán)體討論、個(gè)體答復(fù)、師生互動(dòng)啟發(fā).講授手段：課件演示、視頻課件主要講授內(nèi)容及歷程一、蝸桿傳動(dòng)失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及常用質(zhì)料1、失效形式：點(diǎn)蝕，齒根折斷，齒面膠合和磨損尖效：蝸輪——最常見失效是齒面膠合和過分磨損。2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則開式傳動(dòng)——主要失效是齒面磨損和輪齒折斷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：為按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則閉式傳動(dòng)：主要失效是膠合和點(diǎn)蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：按齒面打仗疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，另盤算熱平衡和蝸桿剛度。3、常用質(zhì)料要求：1)足夠的強(qiáng)度；2)良好的減摩、耐磨性；3)良好的抗膠合性蝸桿質(zhì)料40、45,調(diào)質(zhì)HBS220?300——低速，不太重要40、45、40Cr,外貌淬火，HRC45~55——一般傳動(dòng)15Cr、20Cr、12CrNiA、18CrMnT1、HRC58~63——高速重載蝸輪鑄鑄青銅(ZCuSn10P1,ZCuSn5P65Zn5)——VSN3m/s時(shí)，減摩性好，抗膠合性好，價(jià)貴，強(qiáng)度稍低。鑄鋁鐵青銅(ZcuAl10Fe3)——VSW4m/s,減摩性、抗膠合性稍差，但強(qiáng)度高，價(jià)兼鑄鐵：灰~;球墨?。一一VSW2m/s,要進(jìn)行時(shí)效處置懲罰、防備變形。二、蝸桿傳動(dòng)的受力闡發(fā)蝸桿主動(dòng)，法向力Fn作用在垂直于蝸桿輪齒齒向的法平面內(nèi)，法平面與軸面的夾角為為1,與水平面夾角為°n，法向力Fn可剖析為三個(gè)相互垂直的分力Ft、，F(xiàn)r和軸向力Fa。1、力的巨細(xì)2TF=-71=-F n—傳動(dòng)效率t1 d a212TF=一=-F F=-FXFtga T=T?int2d a1 r1 r2 t2 2 11222、力的偏向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判別Ft——“主反從同”， Fr——指向軸線Fa1——蝸桿左(右)手螺旋定則，憑據(jù)蝸桿齒向伸左手或右手，握住蝸桿軸線，四指代表蝸桿轉(zhuǎn)向，大拇指所指代表D蝸桿所受軸向力Fa1的偏向，F(xiàn)t2的偏向與Fa1相反，F(xiàn)t2的偏向即為W2轉(zhuǎn)向。三、蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度盤算1、蝸輪齒面打仗疲勞強(qiáng)度：校核公式：o=Z?Z.JKT/a3<[o] MpaHEP， 2 H I (ZZ、2設(shè)計(jì)公式：a>31KTEPmmn定m,q,「[[O]HJ2、蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度盤算彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式：1.53KTo= 」YY<[o] (10-13)FddmcosyFa2PF121.53KTmm3設(shè)計(jì)公式：m2d> 2——mm31Zcosy[o]Fa2P2F蝸桿傳動(dòng)的效率——功率損耗分三個(gè)部門n=n?n?n123n1——由嚙合摩擦損耗所決定的效率 n1=吆y/tg(y+p/y——蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角；①V——當(dāng)量摩擦角；①V二arctgfvf——當(dāng)量摩擦系數(shù)，①V——查表I—-軸承的效率1—-蝸桿或蝸輪攪油引起的效率一般n2F3=0.95~0.96Z1 1， 2， 4， 6n 0.7， 0.8， 0.9，0.95 普通蝸桿蝸桿傳動(dòng)的潤滑目的：1）提高n；2）低落溫升，防備磨損和膠合由于摩擦損耗大，，油溫升比力高，潤滑油的精度nI易膠合，所以，應(yīng)接納較高粘度的潤滑油。一般低速重載一用粘度高的潤滑油；一般高速輕載一用粘度低的潤滑油蝸桿傳動(dòng)熱平衡盤算??蝸桿傳動(dòng)效率較低，摩擦發(fā)熱較大，溫升較高，過高的溫度使?jié)櫥拖♂?，粘度下降，嚙適時(shí)從齒面間被稀釋，會(huì)加劇磨損和膠合。??要進(jìn)行熱平衡盤算：??蝸桿傳動(dòng)單位時(shí)間的發(fā)熱量為H1H1=1000P（1-n） W若以自然冷卻方法，單位時(shí)間散熱量為H2H2=KdS（t-t0） WKd—-箱體外貌散熱系數(shù)，S——箱體散熱面積t——油的事情溫度，一般應(yīng)限制在60~70℃，最高不凌駕80℃，tmaxW80℃t0——情況溫度，一般取t0=20℃到達(dá)熱平衡時(shí)：1000P(1-n)=KdS(t-t0)???熱平衡時(shí)的溫度：/=t+