機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)詳解

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)詳解緒論1、機(jī)器的特征：(1)它是人為的實(shí)物組合；(2)各實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；(3)能代替或減輕人類的勞動(dòng)去完成有效的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。第一章平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析要求：握機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式，理解的基礎(chǔ)上掌握機(jī)構(gòu)確定性運(yùn)動(dòng)的條件，熟練掌握機(jī)構(gòu)速度瞬心數(shù)的求法。1、基本概念運(yùn)動(dòng)副：凡兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。低副：兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。高副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。復(fù)合較鏈：兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)在一處用回轉(zhuǎn)副相聯(lián)構(gòu)成的回轉(zhuǎn)副。局部自由度：機(jī)構(gòu)中常出現(xiàn)的一種與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度，稱為局部自由度或多余

2、自由度。虛約束：對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束稱為虛約束或稱消極約束。瞬心：任一剛體相對(duì)另一剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，具相對(duì)運(yùn)動(dòng)可看作是繞某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該重合點(diǎn)稱為瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心或速度瞬心，簡稱瞬心。如果兩個(gè)剛體都是運(yùn)動(dòng)的，則其瞬心稱為相對(duì)速度瞬心；如果兩個(gè)剛體之一是靜止的，則其瞬心稱為絕對(duì)速度瞬心。2、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度，每個(gè)低副引入兩個(gè)約束，即使構(gòu)件失去兩個(gè)自由度；每個(gè)高副引入一個(gè)約束，使構(gòu)件失去一個(gè)自由度。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的公式：F=3n-2PL-PH機(jī)構(gòu)要具有確定的運(yùn)動(dòng)，則機(jī)構(gòu)自由度數(shù)必須與機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目相等。即,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是F>0,

3、且F等于原動(dòng)件個(gè)數(shù)。3、復(fù)合校鏈、局部自由度和虛約束(a)K個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合較鏈應(yīng)具有(K-1)個(gè)回轉(zhuǎn)副。(b)局部自由度雖然不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，但滾子可使高副接觸處的滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦，減少磨損，所以實(shí)際機(jī)械中常有局部自由度出現(xiàn)。(c)虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)雖不起作用，但是可以增加構(gòu)件的剛性和使構(gòu)件受力均衡，所以實(shí)際機(jī)械中虛約束隨處可見。4、速度瞬心如果一個(gè)機(jī)構(gòu)由K個(gè)構(gòu)件組成，則瞬心數(shù)目為N=K(K-1)/2瞬心位置的確定：(a) 已知兩重合點(diǎn)相對(duì)速度方向，則該兩相對(duì)速度向量垂線的交點(diǎn)便是兩構(gòu)件的瞬心。(b) 兩構(gòu)件組成回轉(zhuǎn)副時(shí)，回轉(zhuǎn)副的中心便是它們的瞬心。(c) 兩構(gòu)件組成移動(dòng)副時(shí)，由于

4、所有重合點(diǎn)的相對(duì)速度方向都平行于移動(dòng)方向，所以其瞬心位于導(dǎo)路垂線的無窮遠(yuǎn)處。(d) 兩構(gòu)件組成純滾動(dòng)高副時(shí)，接觸點(diǎn)相對(duì)速度為零，所以接觸點(diǎn)就是其瞬心。(e) 兩構(gòu)件組成滑動(dòng)兼滾動(dòng)的高副時(shí)，由于接觸點(diǎn)的相對(duì)速度沿切線方向，因此其瞬心應(yīng)位于接觸點(diǎn)的公法線上，其具體位置還要根據(jù)其他條件才能確定。三心定理；作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心，這三個(gè)瞬心位于同一直線第二章平面連桿機(jī)構(gòu)要求：重點(diǎn)掌握曲柄存在的條件、急回特性、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)；熟悉平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用(優(yōu)缺點(diǎn)和用途)；掌握四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基本形式演化方法以及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的圖解法(近幾年沒考)。1、概念：極位

5、夾角和擺角：搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄兩位置之間所夾的銳角8稱為極位夾角。搖桿在兩極限位置間的夾角稱為搖桿的擺角，用里表示。壓力角：從動(dòng)搖桿上一點(diǎn)受力方向與該力作用點(diǎn)的絕對(duì)速度Vc方向之間所夾的銳角a稱為壓力角。傳動(dòng)角：在實(shí)際應(yīng)用中，為了度量方便，通常以壓力角的余角丫來判斷連桿機(jī)構(gòu)的偉力性能，丫稱為傳動(dòng)角。死點(diǎn)位置：當(dāng)原動(dòng)件對(duì)從動(dòng)件的作用點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，因此不能使之轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱為死點(diǎn)位置。2、錢鏈四桿機(jī)構(gòu)存在一個(gè)曲柄的必要條件：1)曲柄為最短桿。2)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。推論：1)如果最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則無論取哪個(gè)桿為機(jī)架，

6、均無曲柄存在，該校鏈四桿機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2)如果最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，取不同桿為機(jī)架時(shí)，便會(huì)得到不同類型的錢鏈四桿機(jī)構(gòu)，即：(a)如果以最短丁的任一相鄰桿為機(jī)架，存在一個(gè)曲柄，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。(b)如果以最短桿為機(jī)架，存在兩個(gè)曲柄，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。(c)如果以最短桿的對(duì)面桿為機(jī)架，無曲柄存在，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。3、急回特性為縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率，常取平均速度校高的為空回行程，平均速度較低的為生產(chǎn)行程。機(jī)構(gòu)的急回特性可用行程速比系數(shù)K表示，即K=(180°+8)/(180。-8)上式表明：機(jī)構(gòu)的急回特性取決于極位夾角8。

7、8角愈大，K值也愈大，機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)愈顯著。對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，只有偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，因極位夾角0*0,才有急回特性。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)也具有急回特性。4、死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置會(huì)使機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象。為了消除死點(diǎn)位置的不良影響，可以對(duì)從動(dòng)曲柄施加外力，或利用飛輪及構(gòu)件自身的慣性作用，使機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)械，當(dāng)分別以滑塊或?qū)U為原動(dòng)件時(shí)，也存在死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置對(duì)傳動(dòng)雖然不利，但是對(duì)某些夾緊裝置卻可用于防松。第三章凸輪機(jī)構(gòu)1、凸輪機(jī)構(gòu)適用于實(shí)現(xiàn)特殊要求運(yùn)動(dòng)規(guī)律的各種機(jī)械、儀器和操縱控制裝置中傳力不大的場合。2、凸輪機(jī)構(gòu)常用名詞以凸輪輪廓的最小向徑為半徑所繪的圓稱為基圓

8、；從動(dòng)件按一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律由離回轉(zhuǎn)中心最近位置到達(dá)最遠(yuǎn)位置的過程稱為推程，這時(shí)從動(dòng)件所走過的距離h稱為從動(dòng)件的長升程，而與推程對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為推程運(yùn)動(dòng)角；從動(dòng)件在最遠(yuǎn)位置停留不動(dòng)的過程稱為遠(yuǎn)停留，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為遠(yuǎn)休止角；從動(dòng)件按一定規(guī)律回到起始位置，這個(gè)過程稱為回程，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為回程運(yùn)動(dòng)角；從動(dòng)件在距凸輪回轉(zhuǎn)中心最近位置停留不動(dòng)的過程稱為近停留，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為近休止角。3、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)等速運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件開始時(shí)，速度由零突變?yōu)閂o,故a為正無窮大；運(yùn)動(dòng)終止時(shí)，速度由V0突變?yōu)榱?，出為?fù)無窮大，其慣性力將引起剛性沖擊。因此，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律不宜單獨(dú)使用，在運(yùn)動(dòng)開始和終止段應(yīng)當(dāng)用其

9、他運(yùn)動(dòng)規(guī)律過渡。(2)等加速等減速運(yùn)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律在某些點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)加速度有限值的突然變化，因而產(chǎn)生有限慣性力的突變，結(jié)果將引起所謂柔性沖擊。所以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于中速凸輪機(jī)構(gòu)。(3)簡諧運(yùn)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的從動(dòng)件在推程的始點(diǎn)和終點(diǎn)有柔性沖擊；只有當(dāng)加速度曲線保持連續(xù)時(shí)，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能避免沖擊。4-凸輪輪廓的設(shè)計(jì)(按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線)一一“反轉(zhuǎn)法”圖3-10、圖3-11、圖3-12滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制：理論輪廓與實(shí)際輪廓線互為等距曲線，基圓半徑是指理論輪廓線的最小向徑。5、滾子半徑的選擇從減小凸輪與滾子之間的接觸應(yīng)力來看，滾子半徑越大越好。但是，滾子半徑必須小于

10、理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑（理論輪廓的內(nèi)凹部分對(duì)滾子半徑的選擇沒有影響）。如果按上述條件選擇的滾子半徑太小而不能滿足安裝和強(qiáng)度要求，就應(yīng)當(dāng)把凸輪基圓尺寸加大，重新設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線。6、壓力角如果從動(dòng)件的偏置方向選擇不對(duì)，會(huì)增大機(jī)構(gòu)的壓力角，導(dǎo)致機(jī)械效率降低，甚至出現(xiàn)機(jī)構(gòu)自鎖現(xiàn)象。因此，正確選擇偏置方向有利于減小機(jī)械的壓力角。平底從動(dòng)件的壓力角為常數(shù)，由于機(jī)構(gòu)受力方向不變，采用平底從動(dòng)件的凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性好。7、基圓半徑與壓力角在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，凸輪的基圓半徑越得越小，壓力角愈大，所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)越緊湊。但基圓半徑過小，壓力角會(huì)超過許用值，而使機(jī)構(gòu)傳力性能變差，效率降低，甚至發(fā)生自鎖。通常在保

11、證最大壓力角不超過許用值的前提下，對(duì)受力較小而要求結(jié)構(gòu)緊湊的凸輪取較小的基圓半徑，對(duì)于受力校大而對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸又沒有嚴(yán)格限制的凸輪選較大的基圓半徑。第四章齒輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)章節(jié)，重要內(nèi)容有：齒輪的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和種類；齒輪嚙合基本定律，漸開線的生成、特點(diǎn)，漸開線齒輪的嚙合特性，漸開線直齒的幾何尺寸計(jì)算，正確嚙合、正確安裝、連續(xù)傳動(dòng)條件，根切現(xiàn)象，變位齒輪的概念，特點(diǎn)及傳動(dòng)特點(diǎn)，斜齒輪幾何尺寸計(jì)算、正確嚙合條件、當(dāng)量齒數(shù)，錐齒輪的傳動(dòng)比，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和當(dāng)量齒數(shù)。1、嚙合基本定律在嚙合傳動(dòng)的任一瞬時(shí)，兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點(diǎn)的公法線必須通過按給定傳動(dòng)比確定的該瞬時(shí)的節(jié)點(diǎn)，這一條件稱為齒廓嚙合基本定律。對(duì)于定角速的公法

12、線必須通過按給定傳動(dòng)比確定的固定節(jié)點(diǎn)。比傳動(dòng)，此定律可表達(dá)為：在嚙合傳動(dòng)的任一瞬時(shí),兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點(diǎn)齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)時(shí)，為了保持平穩(wěn)傳動(dòng)，其基本要求是瞬時(shí)角速比（即傳動(dòng)比）必須保持不變。由于兩節(jié)圓的圓周速度相等，所以一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，它的一對(duì)節(jié)圓作純滾動(dòng)。即一對(duì)外嚙合齒輪的中心距包等于節(jié)圓半徑之和。2、壓力角：漸開線齒廓上某點(diǎn)的法線（壓力方向線），與齒廓上該點(diǎn)速度方向線所夾的銳角ak,稱為該點(diǎn)的壓力角。今以rb表示基圓半徑，rk表示漸開線上K點(diǎn)的向徑，公式cosak=OB/OK=rb/rk3-漸開線齒廓的嚙合特性一一定角速比要求、可分性、壓力方向始終不變漸開線齒輪的傳動(dòng)比等于兩輪基圓半徑的反

13、比。可分性：兩輪中心距稍有改變，具角速比仍保持原值不變的性質(zhì)。漸開線齒輪傳動(dòng)中嚙合角為常數(shù)。嚙合角不變表示齒廓間壓力方向不變。4、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式。5、嚙合條件漸開線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。兩斜齒輪正確嚙合必須滿足：兩輪的端面模數(shù)和壓力角分別相等，且分度圓柱上的螺旋角大小相等、旋向相反(外嚙合)或相同(內(nèi)嚙合)的三個(gè)條件。錐齒輪正確嚙合的條件：兩當(dāng)量齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等，即兩錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等。6、標(biāo)準(zhǔn)中心距：一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓相切時(shí)的中心距。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，正確安裝的條件是按照齒側(cè)無間隙設(shè)計(jì)其中心距尺寸。標(biāo)準(zhǔn)齒輪只有在正確

14、安裝時(shí)，節(jié)圓和分度圓重合，嚙合角和壓力角相等。7、連續(xù)傳動(dòng)的條件重合度是嚙合弧與齒距之比，用e表示。齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是e>1。顯然，重合度越大，表示同時(shí)嚙合的齒的對(duì)數(shù)越多，每對(duì)齒分擔(dān)的載荷就小，傳動(dòng)也越平穩(wěn)。8、漸開線齒輪的切齒原理(1)仿形法：用漸開線齒形的成形銃刀直接切出齒形的一種加工方法。(2)展成法：利用一對(duì)齒輪互相嚙合時(shí)其共腕齒廓互為包絡(luò)線的原理來切齒的一種加工方法。常用工具：(a) 齒輪插刀(插齒刀)：刀具頂部比正常齒圖出cm,以便切出傳動(dòng)時(shí)的頂隙部分。被切齒輪的模數(shù)和壓力角必定與齒輪插刀的模數(shù)和壓力角相等，故用同一把齒輪插刀切出的齒輪都能正確嚙合。(b) 齒條插刀(c)

15、齒輪滾刀9、根切：若刀具齒頂線超過極限嚙合點(diǎn)，則由基圓以內(nèi)無漸開線的特性可知，超過極限嚙合點(diǎn)的刀刃不僅不能展成漸開線齒廓，而且會(huì)將根部已加工出的漸開線切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。根切使齒根削弱，使重合度減小，所以應(yīng)當(dāng)避免。不發(fā)生根切的最少齒數(shù)Zmin為*2Zmin=2ha/SinOC10、變位齒輪：將刀具自輪坯中心向外或向內(nèi)移一段距離xm,這樣制得的齒輪稱為變位齒輪。以切削標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)的位置為其準(zhǔn)，刀具所移動(dòng)的距離xm稱為變位距，x稱為變位系數(shù)，并規(guī)定刀具離開輪坯中心的變位系數(shù)為正，反之為負(fù)。最小變位系數(shù)：xmin=(17-Z)/17等變位齒輪傳動(dòng)：兩輪的變位系數(shù)絕對(duì)值相等，小齒輪應(yīng)采用正變位

16、，而大齒輪采用負(fù)變位。為使大小齒輪都不產(chǎn)生根切，兩輪齒數(shù)之和必須大于或等于最少數(shù)的兩倍，即Z1+Z2呈2zmin0與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比較，等變位齒輪傳動(dòng)和正傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)為：(1)可以制出齒數(shù)小于Zmin而無根切的小齒輪，并因此減小齒輪機(jī)構(gòu)的尺寸和重量。(2)能合理地調(diào)整兩輪齒根的厚度，使其彎曲強(qiáng)度或根部磨損大致相等，以提高傳動(dòng)的承載能力和耐磨性能。(3)等變位齒輪傳動(dòng)保持標(biāo)準(zhǔn)中心距不變，故可取代標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)而大大改善其傳動(dòng)質(zhì)量。正傳動(dòng)只要適當(dāng)選擇變位系數(shù)，即可滿足a'>a的非標(biāo)準(zhǔn)中心距傳動(dòng)。它們的主要缺點(diǎn)是：(1)沒有互換性，必須成對(duì)設(shè)計(jì)、制造和使用。(2)重合度略為減小。11、加工

17、斜齒輪時(shí)，由于刀具是沿著齒輪的螺旋槽方向進(jìn)刀的，因此國標(biāo)規(guī)定斜齒輪的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。斜齒圓柱齒輪可通過改變螺旋角來對(duì)中心距作適當(dāng)調(diào)節(jié)，以滿足任意中心距的要求。12、當(dāng)量齒輪Zv=z/cos當(dāng)量齒數(shù)可為非整數(shù)。13、螺旋角B：若B太小，則斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)不能充分體現(xiàn)；若B太大，則會(huì)產(chǎn)生很大的軸向力。設(shè)計(jì)時(shí)一般取B=8°-20°。14、錐齒輪：幾何尺寸計(jì)算以其大端的幾何尺寸為準(zhǔn)，這是因?yàn)殄F齒輪大端尺寸最大，計(jì)算和測量的數(shù)值相對(duì)誤差較小。第五章輪系1、惰輪：使外嚙合次數(shù)改變從而改變傳動(dòng)比的符號(hào)，卻不影響傳動(dòng)比的大小的齒輪，又稱過橋齒輪。2、定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算i1N=n1/nN=(-

18、1)m所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積/所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積3、周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算：(nG-nH)/(nK-nH)=(-1)m從齒輪G至K間所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積從齒輪G至K間所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積第六章其他常用機(jī)構(gòu)非重點(diǎn)第七章機(jī)器速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的方法是在機(jī)器中加上一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件飛輪0第八章回轉(zhuǎn)件的平衡1、靜平衡：回轉(zhuǎn)件可以在任何位置保持靜止而不會(huì)自行轉(zhuǎn)動(dòng)，這種平衡稱為靜平衡（工業(yè)上也稱單面平衡）。靜平衡的條件是：分布于該回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力（或質(zhì)徑積）的向量和等于零，即回轉(zhuǎn)件的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線重合。2、動(dòng)平衡：質(zhì)量分布不在同一加轉(zhuǎn)面內(nèi)的回轉(zhuǎn)件，只要分別在任選的兩個(gè)回轉(zhuǎn)面（即平衡校

19、正面）內(nèi)各加上適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量，就能達(dá)到完全平衡，這種類型的平衡稱為動(dòng)平衡（工業(yè)上稱雙面平衡）。動(dòng)平衡的條件：回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力的向量和等于零，而且離心力所引起的力偶矩的向量和也等于零。動(dòng)平衡包含了靜平衡的條件，故經(jīng)動(dòng)平衡的回轉(zhuǎn)件一定也是靜平衡的。第九章機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論1、應(yīng)力分類：根據(jù)應(yīng)力是否隨時(shí)間變化，可以把應(yīng)力區(qū)分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力第十章聯(lián)接1、螺紋的主要參數(shù)理解及符號(hào)（P135）。2、自鎖的條件（P137）。3、三角形螺紋：主要有普通螺紋和管螺紋。前者多用于緊固聯(lián)接，后者用于緊密聯(lián)接。其種類和特點(diǎn)以及應(yīng)用場合（P137）。4、螺紋聯(lián)接主要類型有：螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定

20、螺釘聯(lián)接。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要尺寸和應(yīng)用場合（P140,表10-2）。5、螺紋聯(lián)接的防松：聯(lián)接用的螺紋準(zhǔn)件都能滿足自鎖條件，在靜載和工作溫度變化不大時(shí)，螺母不會(huì)自動(dòng)松脫。但在溫度變化較大、沖擊、振動(dòng)和變載作用下，可能發(fā)生螺母自動(dòng)松脫，而造成相當(dāng)嚴(yán)重的后果，所以設(shè)計(jì)時(shí)必須按照工作條件、可靠性要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等考慮設(shè)置防松裝置。螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體的防松方法（P143,表10-3）。6、螺栓強(qiáng)度計(jì)算：第四節(jié)、第五節(jié)仔細(xì)看，每種情況不同的公式都要記下并且理解其含義。必考一個(gè)計(jì)算題，很重要。（P144-P153）7、鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：選類型、選尺寸和強(qiáng)度校核。平鍵聯(lián)接

21、按照用途可分為：普通平鍵聯(lián)接、導(dǎo)鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接。A型鍵的軸槽用指關(guān)銃刀加工，軸槽兩端具有與鍵相同的形狀，故鍵在槽中固定良好。但槽對(duì)軸引起的應(yīng)力集中較大。B型鍵的軸槽用盤形銃刀加工，軸的應(yīng)力集中較小。C型鍵常用于軸端。8、平鍵聯(lián)接的特點(diǎn)：兩側(cè)面為工作面，面鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙、靠鍵的兩側(cè)面與軸及輪轂上鍵槽側(cè)壁的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)中性好，裝拆方便，加工容易，故應(yīng)用非常廣泛。9、楔鍵與切向鍵聯(lián)接的特點(diǎn)和工作情況。（P164）10、鍵的載面尺寸（b、h）應(yīng)按軸徑d從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中查取。鍵的長度L略短于輪轂長度，一般L=轂長-（510）mm,并按表取標(biāo)準(zhǔn)值。11、花鍵聯(lián)接的特

22、點(diǎn)(P165)第十一章齒輪傳動(dòng)1、齒輪的熱處理：表面淬火、滲碳淬火、調(diào)質(zhì)、正火這四種熱處理方法所能達(dá)到的硬度范圍和應(yīng)用范圍。上述五種熱處理中，調(diào)質(zhì)和正火兩種處理后的齒面硬度較低(<=350HBS),為軟齒面；其他三種(>350HBS)為硬齒面。2、大小齒輪的硬度：當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，考慮到小齒輪齒根交薄，抗彎強(qiáng)度較低，且受載次數(shù)較多，故在選擇材料和熱處理時(shí)，一般使小齒輪齒面硬度比大2050HBS。硬齒面齒輪的承載能力較高，但需專門設(shè)備，成本較高，常用于要求結(jié)構(gòu)緊湊或生產(chǎn)批量大的齒輪。當(dāng)大小齒輪都是硬齒面時(shí)，小齒輪的硬度也應(yīng)略高，但也可和大齒輪相等。3、齒輪傳動(dòng)的失效形式：(1)

23、輪齒折斷：一般發(fā)生在齒根部位。折斷有疲勞折斷和過載折斷兩種折斷。增大齒根過渡曲線半徑、降低表面粗糙度值、減輕加工損傷(如磨削燒傷、滾切拉傷)、采用表面強(qiáng)化處理(如噴丸、輾壓)等，都有利于提高輪齒的抗疲勞折斷能力。(2)齒面點(diǎn)蝕：是潤滑良好的閉式傳動(dòng)常見的失效形式。由于齒面接觸應(yīng)力是交變的，應(yīng)力經(jīng)多次反復(fù)后，在齒根部分靠近節(jié)線附近的表面上，會(huì)產(chǎn)生若干小裂紋，封閉在裂紋中的潤滑油，在壓力作用下，產(chǎn)生楔擠作用而使裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致表層小片狀剝落而形成麻點(diǎn)。點(diǎn)蝕將影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性并產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，以至不能正常工作。減輕點(diǎn)蝕的主要措施有提高齒面硬度、降低表面粗糙度值、在許可范圍內(nèi)采用大的變位系數(shù)和以增大

24、綜合曲率半徑，以及選用粘度較高的潤滑油等。(3)齒面磨損：分磨粒磨損和研磨磨損，是開式齒輪傳動(dòng)主要的失效形式。經(jīng)常注意潤滑油的清潔和更換，在閉式傳動(dòng)中磨粒磨損是可以避免的，但研磨磨損則是無法避免的。(4)齒面膠合：在高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并相互粘連，隨著齒面的相對(duì)滑動(dòng)，較軟齒面金屬沿滑動(dòng)方向補(bǔ)撕下而形成溝紋的現(xiàn)象。在低速重載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可能產(chǎn)生膠合破壞。提高齒面硬度和降低表面粗糙度值能增強(qiáng)抗膠合能力。對(duì)于低速傳動(dòng)，采用粘度較大的潤滑油，對(duì)于高速傳動(dòng)，采用含抗膠合添加劑的潤滑油，也很有效。(5)齒面塑性變形：在過載嚴(yán)重和

25、起動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中遇到。適當(dāng)提高齒面硬度，采用粘度較大的潤滑油，可以減輕或防止齒面塑性變形。4、當(dāng)一對(duì)齒輪的材料、傳動(dòng)比和齒寬系數(shù)甲d(或齒寬b)一定時(shí)，齒輪接觸疲勞強(qiáng)度或由接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑或中心距有關(guān)，與8模數(shù)無關(guān)；如b、di不變，而減少z1增大m,則接觸強(qiáng)度不變，而彎曲強(qiáng)度有所提高。但在保證彎曲強(qiáng)度前提下，則應(yīng)適當(dāng)增大齒數(shù)（相應(yīng)減小模數(shù)），這樣可增大重合度并提高傳動(dòng)平穩(wěn)性，還可減少金屬切削體積，減輕磨損和提高抗膠合能力。5、YFa：在齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算中，YFa的表達(dá)式中因I、S與m成正比，所以YFa與m無關(guān)。6、齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在閉式傳動(dòng)中，齒面硬度較低時(shí)，一般接觸

26、疲勞強(qiáng)度較差，常先按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。當(dāng)齒面硬度較高時(shí)，則反之。7、齒輪傳動(dòng)的功率損失主要包括：嚙合中的摩擦損失、潤滑油被攪動(dòng)的油阻損失和軸承中的摩擦損失三部分。8、公式11-9（P185）和公式11-14（P189）里的所有的字母的含義和兩個(gè)齒輪中取哪個(gè)值帶入計(jì)算。（不背公式，強(qiáng)調(diào)理解）9、直齒圓柱齒輪（P183,公式11-1、11-2、11-3）和斜齒圓柱齒輪（P192,公式11-15、11-16、11-17、11-18）的受力分析，軸向力，法向力，徑向力，圓周力的計(jì)算公式。（掌握）第十二章蝸桿傳動(dòng)1、蝸輪與蝸桿的正確嚙合條件是：蝸桿的軸面模數(shù)和軸面齒形角（壓力角）應(yīng)

27、分別等于蝸輪的端面模數(shù)和端面壓力角，且蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角與蝸輪分度圓柱上的螺旋角大小相等旋向相同。把通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間平面，則在中間平面上蝸輪與蝸桿的嚙合就相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合。2、傳動(dòng)比：i=m/n2=Z1/Z2蝸桿頭數(shù)少，易于得到大的傳動(dòng)比，但導(dǎo)程角小，傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大，故重載傳動(dòng)不宜用單頭蝸桿。當(dāng)要求反行程自鎖時(shí)，可取Z1=10蝸桿頭數(shù)多，傳動(dòng)效率高，但頭數(shù)過多，丫角過大，效率提高不顯著，且制造困難。3、蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相同，有膠合、點(diǎn)蝕、磨損等。由于蝸桿傳動(dòng)齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，發(fā)熱量大，更易發(fā)生膠合和磨損。由于蝸桿齒是連續(xù)的螺旋

28、，其材料的強(qiáng)度又很高，因而失效總是出現(xiàn)在蝸輪上，所以蝸桿傳動(dòng)只需對(duì)蝸輪輪齒進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。4、熱平衡：由于蝸桿傳動(dòng)效率低、發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱，會(huì)引起箱體內(nèi)油溫升高、潤滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此對(duì)連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。第十三章帶傳動(dòng)1、V帶傳動(dòng)：在同樣張緊力下，摩擦力大，帶傳動(dòng)傳遞的功率就大，故V帶傳遞的功率比平帶大得多?；蛘哒f，在同樣功率下，V帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊。2、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用靠磨擦力工作的帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)；(1)適用于中心距較遠(yuǎn)的傳動(dòng)；(2)帶有良好的彈性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)，因而傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲??；(3)過載時(shí)帶在帶輪上打滑，可防止損壞其他重要零件

29、，起過載保護(hù)作用；(4)結(jié)構(gòu)簡單，便于加工、裝配和維護(hù)，成本低；(5)因帶在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，故不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，且傳動(dòng)效率較低；(6)由于帶的張緊有較大的壓軸力，使軸和軸承受力較大；(7)工作時(shí)因摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，故不宜于易燃易爆的危險(xiǎn)場合。3、有效拉力的定義和計(jì)算公式(P223公式13-4)。4、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：主要失效形式是帶在帶輪表面上打滑或帶的疲勞損壞(脫層、撕裂和拉斷)。因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是；在保證不打滑的條件下，帶有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。5、提高帶傳動(dòng)工作能力的措施(1)增大摩擦系數(shù)；(2)增大包角；(3)盡量使傳動(dòng)在最佳帶速下工作；(4)采用新型帶傳動(dòng)；止匕

30、外，高速傳動(dòng)宜采用輕質(zhì)帶，以減小離心力；在結(jié)構(gòu)、允許的條件下，帶輪直徑適當(dāng)選大些，以降低帶的彎曲正應(yīng)力，提高帶的傳動(dòng)能力。6、彈性滑動(dòng)與打滑的概念，后果，產(chǎn)生原因以及對(duì)傳動(dòng)比的影響。(P227)7、計(jì)算出的帶輪根數(shù)Z應(yīng)圓整為整數(shù)，為使每根帶受力均勻，根數(shù)不宜太多，通常z<7,否則應(yīng)改選V帶型號(hào)或加大帶輪直徑后重新計(jì)算。第十四章鏈傳動(dòng)1、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)：與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用在軸上的壓力也?。灰蚨帻X嚙合，故能傳遞較大功率且效率較高；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)

31、其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。2、鏈輪齒數(shù)：鏈輪齒數(shù)不宜過多或過少。過少時(shí)，會(huì)增加傳動(dòng)的不均勻懷和動(dòng)載荷；增加鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角，從而增大功率損耗；增加較鏈承壓面間的壓強(qiáng)，從而增加錢鏈磨損等。大鏈輪的齒數(shù)一般應(yīng)使z2<=120.一股鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)，而鏈輪齒數(shù)最好選奇數(shù)，這樣可使磨損較均勻。第十五章軸1、軸根據(jù)所受載荷不同的分類(P251,例子也要記住)2、軸上安裝傳動(dòng)零件的部分稱為軸頭，軸被軸承所支承的部分稱為軸頸，連接軸頭和軸頸的部分稱為軸身，用作軸上零件軸向定位的臺(tái)階部分稱為軸肩，用作軸上零件軸向定位的環(huán)形部分稱為軸環(huán)，凡軸上截面不等的各部分統(tǒng)稱為軸段。3、軸上零件定位的各種方法（P253）。4、軸的加工和裝配工藝性：（1）大多采用階梯軸，軸的直徑一般應(yīng)從軸的兩端向中間逐漸增大。（2）注