《機械設計》學習指南

機械設計學習指南

螺紋聯(lián)接重點、難點及學習指導

一、主要學習內容

?螺紋基礎知識：類型、參數(shù)、效率、自鎖、用途；

?螺紋聯(lián)接的主要類型：特點、用途；

?螺栓聯(lián)接的擰緊與防松：擰緊方法、防松原理；

?單個螺栓聯(lián)接的強度計算：受拉緊螺栓、力一變形圖、受剪螺栓、變載荷螺栓；

?螺栓組受力分析：載荷分解一受載最大螺栓一計算；

?提高螺紋聯(lián)接強度的措施.

二、重難點學習指導

本章重點是1）螺栓組聯(lián)接的受力分析；2）單個螺栓聯(lián)接的強度計算，主要是承受橫

向載荷和軸向拉伸載荷的緊螺栓聯(lián)接的強度計算；3）螺栓組聯(lián)接的綜合計算，主要是三種

情況：①校核螺栓組聯(lián)接螺栓的強度；②設計螺栓組聯(lián)接螺栓的直徑尺寸：③確定螺栓組聯(lián)

接所能承受的最大載荷。

對于一般的緊螺栓聯(lián)接，在進行強度計算時，可以將總拉力增大30%以考慮擰緊時的

扭轉剪應力的影響。在強度計算公式中所使用的載荷必需是計入各種影響后螺栓承受的總的

載荷。對于只承受預緊力的緊螺栓聯(lián)接，這個總載荷要考慮擰緊力矩的影響，它等于預緊力

的1.3倍；對于同時承受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接，這個總載荷是總拉力的1.3倍％

1、螺栓組受力分析

重點掌握受軸向力和橫向力的螺栓組聯(lián)接的受力分析。

軸向力橫向力

F=FQIZkf-FR

受拉：F'=fR

受剪：FS=FR/Z

2、單個螺栓強度計算

受剪螺栓：7二—。=3<匕]

m血~，4ah

受拉螺栓：松聯(lián)接：cr=-^—<[<T]

硬/4

緊聯(lián)接：僅受『：/=」黑《團

叫/4

受F'和F：受靜載荷：?二」杏《匕]

血"4

受變載荷：。a影響疲勞強度

3、力-變形圖

螺栓總拉力等于預緊力加上部分工作載荷，或者等于剩余預緊力加上工作載荷：

Fa=F"+F=F'+'—?F

0+Q

三、難點、要點小結

?螺紋及螺紋聯(lián)接件大都已標準化：設計時只需選用；

?螺紋副自鎖與效率的關系；

?常用螺紋聯(lián)接的畫法；

?受拉緊螺栓聯(lián)接強度計算公式中1.3的意義；

?受軸向載荷的緊我接：螺栓總拉力不等于預緊力與外載荷之和；

?對于變載荷螺栓：壽命不取決于最大拉應力；

?螺栓組設計還與螺栓的布置等相關；

?通過改善工藝、合理裝配、減少應力集中等可以強高聯(lián)接的靜強度和疲勞強度強度。

鍵、花鍵與其它聯(lián)接（軸轂聯(lián)接）重點、難點及學習指導

一、主要學習內容

?平鍵聯(lián)接的工作原理、結構特點，平鍵的剖面尺寸和長度的確定方法；

?平鍵聯(lián)接強度校核計算方法；

?花鍵聯(lián)接的齒形、特點、工作原理；

?銷的用途、分類；

?成形聯(lián)接。

二、重難點學習指導

銷為標準件，通常按經(jīng)驗選取。必要時根據(jù)工作時所受應力進行強度驗算。

三、難點、要點小結

?鍵聯(lián)接中，鍵通常是標準件；

?平鍵的斷面尺寸”/?,按照軸徑d查取標準而定；

?鍵的長度L則根據(jù)被聯(lián)接件的輪轂長度確定；

?鍵的尺寸越大、抗剪切和抗擠壓的能力越強，但軸上鍵槽對軸的削弱也越大。

?由「軸的用途、材料和結構上的差異，由標準查得的鍵，不可能總是與軸等強度,

因此必須進行抗剪切和抗擠壓強度的校核。

?如果強度不夠，通?？梢圆捎脙蓚€平鍵，使它們與軸線對稱地布置。

帶傳動重點、難點及常見問題

重點：帶傳動的受力分析，帶傳動的應力分析Y帶傳動的主要失效形式及設計計

算準則；普通V帶傳動的設計計算及主要參數(shù)選擇。

難點：帶的彈性滑動與打滑的區(qū)別；保證帶傳動不打滑的條件和影響因素；保證

帶具有一定疲勞壽命的條件和影響因素。

常見疑難問題及解答：

問題1:帶傳動工作時，帶中的應力有幾種？

答：帶傳動工作時，帶中的應力有：拉應力、彎曲應力和離心應力。

問題2：當小帶輪為主動輪時，最大應力發(fā)生在何處？

答：此時最大應力發(fā)生在緊邊進入小帶輪處。

問題3：帶傳動中的彈性滑動是如何發(fā)生的？

答：由于帶的彈性變形差而引起的帶與帶輪之間的滑動，稱為帶傳動的彈性滑動。

這是帶傳動正常工作時固有的特性。選用彈性模量大的帶材料，可以降低彈性滑

動。

問題4：帶傳動的打滑是如何發(fā)生的？它與彈性滑動有何區(qū)別？

打滑對帶傳動會產(chǎn)生什么影響？

答：打滑是偶遇過載所引起的帶在帶輪上的全面滑動。打滑可以避免，而彈性滑

動不可以避免。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉速急劇下降，使帶的運動處于

不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至使傳動失效。

問題5：打滑首先發(fā)生在哪個帶輪上？為什么？

答：由于帶在大輪上的包角大于在小輪上的包角，所以打滑總是在小輪上先開始。

問題6：彈性滑動會引起什么后果？

答：1）從動輪的圓周速度低于主動輪；2）降低了傳遞效率；3）引起帶的磨損;

4）使帶的溫度升高。

問題7：帶傳動的主要失效形式是什么？

答：打滑和疲勞破壞。

問題8：帶傳動的設計準則是什么？

答：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。

問題9：提高帶傳動工作能力的措施主要有哪些？

答：增大摩擦系數(shù)、增大包角、盡量使傳動在靠近最佳速度下工作、采用新型帶

傳動、采用高強度帶材料等。

鏈傳動重點、難點及常見問題

重點：鏈傳動的運動特性；鏈傳動的失效形式與額定功率曲線圖的意義；鏈傳動

的設計準則、設計計算方法的參數(shù)選擇原則。

難點：鏈傳動的“多邊形效應''；合理選擇鏈傳動的主要參數(shù)①鏈輪齒數(shù)的選擇②

鏈節(jié)距和列數(shù)的選擇③中心距的選擇。

常見問題

問題L滾子鏈的接頭型式有哪些？

答：當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，接頭處可用開口銷或彈簧卡片來固定，一般前者用于大

節(jié)距，后者用于小節(jié)距；當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，需要采用過渡鏈節(jié)。由于過渡鏈節(jié)

的鏈板受到附加彎矩的作用，所以在一般情況下最好不用采用奇數(shù)鏈節(jié)。

問題2：滾子鏈傳動在何種特殊條件下才能保證其瞬時傳動比為

常數(shù)？

答：只有在（即R尸RD，且傳動的中心距恰為節(jié)距p的整數(shù)倍時（這時0

和Y角的變化才會時時相等），傳動比才能在全部嚙合過程中保持不變，即恒為

lo

問題3：鏈傳動在工作中引起動載荷的主要原因是什么？

答：主要原因包括以下兒個方面：1）因為鏈速和從動鏈輪角速度的周期性變化,

從而產(chǎn)生了附加的動載荷；2）鏈沿垂直方向的分速度V，也作周期性的變化使

鏈產(chǎn)生橫向振動；3）當鏈節(jié)進入鏈輪的瞬間，鏈節(jié)和鏈輪以一定的相對速度相

嚙合，從而使鏈和輪齒受到?jīng)_擊并產(chǎn)生附加的動載荷；4）若鏈張緊不好，鏈條

松弛。

問題4：鏈在傳動中的重要作用力有哪些？

答：主要有工作拉力R,離心拉力R,垂度拉力Fr。

問題5：鏈傳動可能出現(xiàn)的失效形式有哪些？

答：1）較鏈元件由丁疲勞強度不足而破壞；2）因錢鏈銷軸磨損使鏈節(jié)距過度伸

長，從而破壞正確嚙合和造成脫鏈現(xiàn)象；3）潤滑不當或轉速過高時，銷軸和套

筒表面發(fā)生膠合破壞；4）經(jīng)常啟動、反轉、制動的鏈傳動，由于過載造成沖擊

斷裂；5）低速重載的鏈傳動發(fā)生靜拉斷。

問題6：鏈傳動的中心局過大或過小對傳動有何不利？

答：中心距過大，會引起從動邊垂度過大。中心距過小，鏈速不變時，單位時間

內鏈條繞轉次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應力循環(huán)次數(shù)增大，從而加劇了鏈的磨損

和疲勞。同時，由于中心距小，鏈條在小鏈輪上的包角會變小，在包角范圍內，

每個輪齒所受的載荷增大，容易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象；

問題7：與帶傳動相比，鏈傳動有何優(yōu)缺點？

答：鏈傳動是帶有中間撓性件的嚙合傳動，與帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和

打滑現(xiàn)象，因而能保持準確的平均傳動比，傳動效率更高；又因鏈條不需要像帶

一樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較??；在同樣的使用條件下，鏈傳動

結構較為緊湊。同時鏈傳動可以用于高溫、易燃的場合。

齒輪傳動重點、難點及學習指導

一、主要學習內容

齒輪傳動是機電設備中最常用的機械傳動形式之一，其設計計算十分重要，所以木章

是本課程的重點章節(jié)之一，

?齒輪傳動的主要參數(shù)；

?齒輪傳動的失效形式；

?齒輪材料及其熱處理；

?圓柱齒輪傳動的載荷計算；

?直齒圓柱齒輪傳動的強度計算；

?斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算；

?直齒錐齒輪傳動；

?齒輪傳動的效率與潤滑：

?齒輪結構。

二、重難點學習指導

本章的難點在于：

（1）齒輪傳動失效形式的機理分析。

（2）斜齒圓柱齒輪的各分力大小計算和軸向力匕的方向判斷，各類齒輪傳動的綜合受力分

析。

（3）載荷系數(shù)的主要影響因素及減小措施。

（4）齒輪傳動設計計算中各個系數(shù)的物理意義、影響因素及這些系數(shù)對齒輪傳動強度的影

響。

（5）齒輪傳動設計中主要參數(shù)的選擇及參數(shù)的協(xié)調與中心距圓整。

1.齒輪傳動的受力分析

齒輪傳動的受力分析是強度計算和后續(xù)設計的基礎，不僅要求計算出各個力的大小，而

且要正確判斷其方向，特別是斜齒圓柱齒輪傳動的軸向力的方向；能正確畫出齒輪傳動的受

力分析平面圖。應以直齒圓柱齒輪傳動為基礎，以斜齒圓柱齒輪傳動為重點來分析，要從力

的分解與平衡關系著手，不但要搞清楚主動齒輪的受力，而且要搞清楚一對齒輪受力間的關

系。

（1）斜齒輪傳動力的分解一一當略去齒面間的摩擦力時，主動斜齒輪上的法向力F“作用在

齒面的法面內，把Fn在法面內分解得到三個分力：a、F/、F,。

（2）圓周力F,的大小與方向一一F〃的大小是由與主動轉矩"的力矩平衡關系得到的，這樣

可判別心的方向。由于F,’是從動輪對主動輪的作用力，它產(chǎn)生的力矩用丁4/2一定與主

動輪軸上的驅動力矩T,平衡，即=2看/心。

（3）徑向力F1的方向一一沿半徑方向指向齒面內部，圓柱齒輪應用力的平衡關系：小齒輪

指向輪心，大齒輪與小齒輪的徑向力方向相反，對外嚙合與內嚙合皆適用。

（4）斜齒圓柱齒輪軸向力K的方向一一可用〃主動輪的左、右手法則〃來判斷。

（5）錐齒輪的軸向力方向一一指向大端。

（6）綜合分析力的方向時還要注意（當不計齒面摩擦力時）：一對齒輪的受力為作用力與

反作用力，因此對應的一對力大小相等而方向相反。對于斜齒圓柱齒輪：

卅「一片2，招1=-瑪2，兄1=一用2,簿1=-簿2；但對于直齒錐齒輪：當Z-90°時，

因兩軸線垂直，因此主動輪的徑向是從動輪的軸向，而主動輪的軸向卻是從動輪的徑向，所

以，Q=-簿2，%1=-耳2，%=-簿2，%=一月2。

不但要練習在平面圖上表示3個分力的方向，如圖a所示，而且還要練習在一對齒輪的

軸測圖上表示3個分力的方向，如圖b所示。特別注意力的作用點要畫在齒寬中點上。

〈0〉二維圖形受力分析(b)三維圖形受力分析

比較圖a與圖b知：兩對齒輪的螺旋角旋向相同但轉動方向相反，結果是F,與F“都要

改變方向；若兩對齒輪轉向相同但旋向相反時，只有F0才改變方向。

2.齒輪傳動的強度計算

理解齒輪強度計算中要用計算載荷而不用名義載荷的道理，了解四個載荷系數(shù)的物理意

義及其影響因素，采取哪些措施可減小載荷系數(shù)。

掌握直齒圓柱齒輪的接觸疲勞強度計算與齒根彎曲疲勞強度計算的理論依據(jù)，以及力學

模型、應力的類型與變化特性；掌握公式中各參數(shù)的意義。對斜齒圓柱齒輪與直齒錐齒輪的

強度計算，應根據(jù)它們的傳動特點，由相應的當量齒輪轉化為直齒圓柱齒輪后再進行強度計

算，但須注意它們的計算與直齒圓柱齒輪計算的異同點。

由于齒輪傳動的強度計算公式中系數(shù)比較多，在進行計算時注意各種圖表的使用條件和

要求，正確使用各種圖表，

進行齒面接觸疲勞強度計算時，要特別注意接觸應力的基本概念。初學者往往只熟悉體

積應力一一拉、壓、彎、扭、剪以及它們的復合應力，對表面接觸應力不太熟悉。影響接觸

應力有四個因索?：外載荷、接觸寬度、綜合曲率半徑、綜合彈性模量。齒輪傳動的強度計算

有:

(1)齒面接觸疲勞強度計算：

(2)齒根彎曲疲勞強度計算。在這兩種計算中又有驗算公式和設計公式，分別適合于不

同的設計要求，對閉式傳動和開式傳動、軟齒面和硬齒面齒輪傳動又有不同的計算

準則。

蝸桿傳動重點、難點及學習指導

一、主要學習內容

?失效形式、材料選擇和結構：

?圓柱蝸桿傳動的基本參數(shù)；

?受力分析與效率計算；

?圓柱蝸桿傳動的強度計算；

?溫度計算(熱平衡計算)；

?蝸桿傳動的潤滑：

?提高圓柱蝸桿傳動承載能力的措施。

二、重難點學習指導

1.蝸桿傳動的類型和特點

按蝸桿形狀的不同，蝸桿傳動可分為圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動。圓柱

蝸桿傳動又可分為普通圓柱蝸桿傳動和圓弧齒圓柱蝸桿傳動，在普通圓柱蝸桿傳動中又有多

種型式。其中，阿基米德蝸桿傳動制造簡單，在機械傳動中應用廣泛，而且也是認識其他類

型蝸桿傳動的基礎。

蝸桿傳動用于傳遞空訶兩交錯軸間的運動和動力。其特點是傳動比大、工作平穩(wěn)、噪聲

低、結構緊湊、可以實現(xiàn)自鎖等優(yōu)點。它的主要缺點是蝸桿齒與蝸輪輪齒間相對滑動速度大,

發(fā)熱大和磨損嚴重，傳動效率低。

2.蝸桿傳動的參數(shù)

1）蝸桿傳動的傳動比i：蝸桿傳動的傳動比i=三，如圖1.設蝸桿頭數(shù)Z]=2,節(jié)距

Z]

為〃」則導程為22，蝸桿轉過一周，蝸輪節(jié)圓圓周轉過2Px弧長，由于蝸輪周節(jié)和蝸

桿節(jié)距相等，亦為故蝸輪必轉過邁（=2）個齒。由此可知，頭數(shù)為由的蝸桿，它每

Px

轉一周，必然推動蝸輪轉過4個齒。此點與齒輪傳動情況類似。

必須指出，蝸桿傳動比這一點與齒輪傳動不同。因為蝸輪直徑=，位2，而

蝸桿直徑4=機夕與它的頭數(shù)4沒有直接關系。在模數(shù)相同的情況下，蝸桿的直徑大，頭數(shù)

不一定多，

即4Hz[小，因此

44

2）蝸桿直徑系數(shù)4是蝸桿的重要參數(shù)之一，它的意義可作如下理解；（1）由于

期桿軸的跨距對其剛性有直接影響，因此4值應隨跨距而異，即同一個〃J應有不同的夕

值。（2）蝸桿直徑不同，加工蝸輪的刀具也不同，每一4值對應于一把刀具。為了減少刀

具種類，9的推薦值不宜太多，因為規(guī)模較小的工廠不一定具備這種刀具。（3）當"2與4

按相同倍數(shù)增大時，軸的剛度比齒的彎曲強度增加得快,因而"7較大時，夕的推薦值較小。

3.蝸桿和蝸輪的相對轉動方向

/T痣力―\

（r

'、'J

圖1圖2

圖2所示蝸桿為右旋，從右端看去，蝸桿作逆時針回轉，由螺旋法則，右手四指代表蝸

桿旋轉方向，則蝸輪在嚙合點的圓周速度方向與大拇指所指方向相反，故蝸輪轉向如圖所示,

從正面看去，作順時針轉動。必須注意，蝸桿、蝸輪不在同一平面內回轉。

4.蝸桿傳動受力分析

在蝸桿傳動中，由于蝸桿沿螺旋線方向有相對滑動，因此，作用于蝸桿上的力不僅有法

向力，而且還有摩擦力/?在分析中僅考慮了工，而對摩擦的影響是通過效率牛來

計算的。舉例說明：如圖3,蝸桿右旋、主動，且從右側看去以順時針轉動，用前述方法

可以判定，從正面看去，蝸輪的為逆時針轉動。受力分析如下：

(1)蝸輪作用于蝸桿的圓周力Ei必阻止蝸桿轉動，它通過嚙合點K,垂直蝸桿軸，

從紙面指向紙外、圖中用3表示。

(2)蝸輪為從動輪，它的轉向必與蝸桿對它的推力方向一致，而蝸輪對蝸桿的反作用

力，必與心的轉向相反，如圖中所示。

(3)蝸輪對蝸桿的徑向力，總是指向蝸桿中心、因為蝸輪只能將蝸桿推之遠離，

而不能引向自身。

分析了蝸桿的三個力的方向，就容易得到蝸輪的三個力的方向。

匕2二一工1，耳2=一九1，62=-F

nO

三個力的大小，可由圖4,根據(jù)力平衡關系得到:

圖3圖4

5.蝸桿傳動的失效形式

由于蝸桿螺旋部分的強度總是高于蝸輪輪齒的強度，失效經(jīng)常發(fā)生在蝸輪輪齒上。又因

蝸桿傳動在齒面間有較大的相對滑動，發(fā)熱量大，所以，其主要失效形式有膠介、點蝕、磨

損和輪齒斷裂等。其中，閉式傳動容易產(chǎn)生齒面膠合，開式傳動容易產(chǎn)生齒面磨損。

6.蝸桿傳動的強度計算

由于材料和結構等因素，蝸桿輪齒的強度遠比蝸輪輪齒的強度高，因此，輪齒的失效都

出現(xiàn)在蝸輪上，在強度計算中只計算蝸輪的輪齒。有關膠合與磨損的計算目前還缺乏可靠的

方法與數(shù)據(jù)，故仍按齒輪的方法進行計算在公式與許用應力中適當考慮膠合與磨損的影響。

在多數(shù)情況下，蝸輪輪齒彎曲強度所限定的承載能力大都超過齒面接觸強度所限定的承載能

力，因此，只需按照齒面接觸疲勞強度計算即可。

7.蝸桿傳動的效率及熱平衡計算

閉式蝸桿傳動的總效率由嚙合效率、軸承效率和攪油效率三部分組成，其中主要是嚙合

效率。要提高蝸桿傳動效率，應增大導程角或采用多頭蝸桿。

由于蝸桿傳動滑動速度大，發(fā)熱量大，若不及時散熱，將會使箱體內工作溫度急劇升高,

潤滑油的粘度降低，從而加劇磨損，甚至導致膠合失效。因此，為防止油溫過高，對閉式蝸

桿傳動應進行熱平衡計算，以保證油溫處于規(guī)定的范圍內。若油溫超過60?70C則應采取

下列方法以提高散熱能力，

1）增加散熱面積，在箱體外增加散熱片；

2）在蝸桿的端部安裝風扇，加速空氣流通，提高散熱效率；

3）在箱體油池中裝置蛇形冷卻水管，或采用壓力噴油循環(huán)潤滑。

軸重點、難點及學習指導

一、重點學習內容

軸的結構設計和軸的強度計算。

二、主要內容及學習要求

1、軸的分類、材料及軸設計的主要問題

掌握心軸、轉軸和傳動軸的載荷和應力的特點，了解軸的常用材料及軸設計

的主要問題。

2、軸的結構設計

了解軸的設計方法，了解及掌握零件在軸上的周向（鍵、花鍵、銷和過盈配

合等）和軸向（軸肩、軸環(huán)、螺母、套筒及軸端擋圈定位等）固定方法及其特點,

掌握結構設計與強度計算的關系。

3、軸的強度、剛度計算

掌握軸的強度計算的三種主要方法：許用切應力計算、許用彎曲應力計算、

安全系數(shù)校核計算，分清他們的計算特點和適用場合。

了解對軸提出剛度要求及剛度計算的重要性。

4、軸的臨界轉速

了解及掌握軸的振動、臨界轉速及剛性軸和澆性軸的工作轉速范圍。

5、提高軸的強度、剛度和減輕重量的措施

了解及掌握從結構和工藝等方面來提高軸的承載能力的措施。

三、難點指導

1、軸的結構設計

軸的結構是由許多因素決定的，如軸上載荷的大小和分布情況、軸上零件的

布置和固定方法以及軸的加工和裝配方法等。

軸的結構和形狀取決于下面幾個因素：（1）軸的毛坯種類：（2）軸上作用力

的大小及其分布情況；（3）軸上零件的位置、配合性質及其聯(lián)接固定的方法；（4）

軸承的類型、尺寸和位置；（5）軸的加工方法、裝配方法以及其他特殊要求。

在選擇軸的結構和形狀時應注意以下幾個方面：（1）使軸的形狀接近于等強

度條件。（2）盡量避免各軸段剖面突然改變以降低局部應力集中。（3）改變軸上

零件的布置，有時可以減小軸上的載荷。（4）改進軸上零件的結構也可以減小軸

上的載荷。

2、軸的強度計算

在軸的三種強度計算方法中，安全系數(shù)校核計算比較科學，學習時應掌握他

們的計算特點和適用場合并注意下列問題：（1）只受轉矩的軸和受彎矩不大又不

重要的軸，可只用許用切應力計算方法進行強度計算；（2）一般轉軸可按許用切

應力計算方法先算受轉矩段的最小軸徑，進行結構設計后再按許用彎曲應力計算

方法計算軸徑或驗算強度；（3）重要轉軸在用許用切應力計算方法估算和結構設

計后，再按安仝系數(shù)校核計算方法驗算各危險剖面的安仝系數(shù)。

軸的強度計算和結構設計要交替進行，邊計算，邊修改，邊畫圖，逐步完善。

滑動軸承重點、難點及學習指導

一、重點學習內容

液體動力潤滑的基本方程式和液體動力潤滑滑動軸承的計算。

二、主要內容及學習要求

1、概述

以摩擦、磨損、潤滑的基本知識和理論來理解滑動軸承的工作狀態(tài)及其特點。

2、徑向滑動軸承的主要類型

掌握整體式和剖分式滑動軸承的結構特點；注意自動調心軸承的結構特點。

3、滑動軸承材料、軸瓦結構

了解軸承對軸瓦材料的性能要求；掌握軸承合金和軸承青銅的特點和性能。

了解軸瓦結構并注意在承載區(qū)原則上不能布置油溝。

4、軸承潤滑材料、潤滑方法

了解軸承常用的澗滑材料，掌握潤滑油及其選取原則。

了解各種潤滑方法及其特點。

5、滑動軸承的條件性計算

了解混合摩擦滑動軸承的主要失效形式；掌握混合摩擦滑動軸承的設計準則

及條件性計算的方法(/?<[/?]>/7V<[/?V]>V<[v])o

6、液體動力潤滑的基本方程式

了解液體動力潤滑基本方程式(雷諾方程)的基本假設及推導過程；理解油

楔承載的機理。

7、液體動力潤滑徑向軸承、推力軸承的計算

理解幾何計算、承載能力計算、流量計算、功耗計算和熱平衡計算的方法,

理解并掌握保證液體動力潤滑的條件；掌握應用雷諾方程解決實際問題的全過

程。

8、其他軸承簡介

了解其他兒種軸承的主要特點和應用。

三、難點指導

1、液體動力潤滑的基本方程式

深刻理解雷諾方程的基本假設和利用力的平衡條件、物理條件（粘度定義）、

流量條件、邊界條件等的推導過程。

掌握油楔承載機理及軸承動壓潤滑的形成原理。

2、液體動力潤滑滑動軸承的計算

油楔承載機理是動壓潤滑軸承的計算基礎，在應用雷諾方程解決實際問題時

應注意下列問題：（1）了解半徑間隙3、相對間隙以偏心率￡、最小油膜厚度

Amin等幾何參數(shù)的意義、相應關系及其選取原則；（2）了解索氏數(shù)5。的推導過

程，掌握組成該系數(shù)各物理量的意義、單位和相互關系，以及該系數(shù)對￡的影響:

（3）掌握熱平衡計算的方法。

在進行液體動力澗滑滑動軸承的設計計算時應注意以下幾點：（1）為保證軸

承實現(xiàn)液體動力潤滑，計算必須滿足的條件：hIKi?=ry/（\-￡）>S（R:l+R:1）；

（2）液體動壓潤滑軸承在啟動、停車階段處于非液體摩擦狀態(tài)，設計時應驗算:

p<[p]>pv<[pv].v<[v];（3）零件有制造誤差，計算時應分別對軸承基本

尺寸上偏差對應的W及下偏差對應的.兩種狀態(tài)進行計算，必須同時滿足

液體動壓狀態(tài)的充分條件；（4）由于影響液體動壓軸承的參數(shù)較多，且相互影響,

所以，設計中若調整了某一參數(shù)，將會影響到其它參數(shù)發(fā)生變化，凡受到影響的

參數(shù)都應重新進行計算。

滾動軸承重點、難點及學習指導

一、重點學習內容

滾動軸承的壽命計算以及軸承組合結構設計。

二、主要內容及學習要求

1、概述

了解滾動軸承的構造、材料及優(yōu)缺點等。

2、滾動軸承的類型和選擇

了解各類滾動軸承的特點，掌握選擇滾動軸承類型的原則。

3、滾動軸承的代號

了解國家標準規(guī)定的滾動軸承代號的構成、含義和表示方法，掌握軸承基本

代號的相關內容。

4、滾動軸承的力分析、失效和計算準則

了解滾動軸承壽命計算的理論基礎，理解并掌握滾動軸承的失效形式和計算

準則。

5、滾動軸承的壽命計算

了解滾動軸承基本額定壽命、基本額定動載荷和當量動載荷等概念；掌握當

量動載荷的計算方法和滾動軸承的壽命計算。

6、滾動軸承的靜載荷計算、極限轉速

了解滾動軸承基本額定靜載荷、當量靜載荷和極限轉速等概念。

7、滾動軸承的組合結陶設計

了解組合結構設計的內容和要求；能夠根據(jù)外載荷、結構等要求，從軸向位

置固定、裝拆、精度、間隙調整、潤滑和密封、軸系剛度等方面進行滾動軸承的

組合結構設計。

三、難點指導

1、滾動軸承的壽命計算

當量動載荷計算和角接觸軸承的載荷計算是軸承壽命計算的難點。

對于同時承受徑向和軸向復合載荷的軸承，為了在相同條件卜.計算軸承壽命，需將實際

工作載荷轉化為當量動載荷。在當量動載荷的計算中，應著重理解判斷系數(shù)。的含義和用法,

掌握徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)V的取值方法。

在計算角接觸軸承的載荷時，應從概念上清楚由徑向力引起的附加軸向力K與軸向載

荷月的區(qū)別。計算角接觸軸承軸向載荷笈的方法可總結為：（1）根據(jù)軸承安裝方式和代、

昂、民合力指向，判定“壓緊端”和“放松端”；（2）放松端：片等于本身K；（3）壓

緊端：R等于除本身E外，其它所有軸向力的代數(shù)和。

2、滾動軸承組合結構設計

滾動軸承的組合結構設計問題對保證軸承正常工作十分重要，除正確選擇軸

承類型和確