機械設(shè)計復(fù)習(xí)稿

1、齒輪傳動中，載荷不變的情況下，齒輪分度圓直徑越大，齒輪傳動中，載荷不變的情況下，齒輪分度圓直徑越大，則齒面接觸應(yīng)力越小則齒面接觸應(yīng)力越小 進行閉式軟齒面齒輪傳動設(shè)計時，由于小齒輪受到的進行閉式軟齒面齒輪傳動設(shè)計時，由于小齒輪受到的彎曲應(yīng)力大于大齒輪的彎曲應(yīng)力，且小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)彎曲應(yīng)力大于大齒輪的彎曲應(yīng)力，且小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)多于大齒輪，應(yīng)該多于大齒輪，應(yīng)該小齒輪材料稍好，硬度稍高小齒輪材料稍好，硬度稍高。一對減速齒輪傳動，它們的齒面接觸應(yīng)力一對減速齒輪傳動，它們的齒面接觸應(yīng)力 ，齒，齒根彎曲應(yīng)力根彎曲應(yīng)力由于大小齒輪的材料和熱處理不同，許用應(yīng)力不相等。由于大小齒輪的材料和熱處理不同，許用應(yīng)

2、力不相等。1312(1)HEHHPdKTuZZZdu13212FFasaFPdKTYY Ym zm 越大，越大，越小越小,齒輪嚙合時齒輪嚙合時受力方向分析：受力方向分析：抵消中間軸的抵消中間軸的軸向力軸向力b2 = d d1b1=b2b1b2二、齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則二、齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則(約束約束)主要針對疲勞折斷和齒面點蝕這兩種失效形式主要針對疲勞折斷和齒面點蝕這兩種失效形式齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞強度齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力齒面接觸疲勞強度齒面接觸疲勞強度齒輪抵抗齒面疲勞點蝕的能力齒輪抵抗齒面疲勞點蝕的能力開式齒輪傳動易磨損開式齒輪傳動易磨損,采用準(zhǔn)則二，防止

3、因磨損過多采用準(zhǔn)則二，防止因磨損過多而折斷而折斷設(shè)計準(zhǔn)則一：設(shè)計準(zhǔn)則一：對于閉式軟齒面（對于閉式軟齒面（ HBS350）傳動，）傳動，主要失效形式是齒面點蝕，主要失效形式是齒面點蝕， 所以按齒面接觸疲勞強所以按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，度設(shè)計， 而校核齒根彎曲疲勞強度。而校核齒根彎曲疲勞強度。設(shè)計準(zhǔn)則二：設(shè)計準(zhǔn)則二： 對于閉式硬齒面（對于閉式硬齒面（ HBS350）傳動，）傳動，主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷，主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷，所以按齒根彎所以按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，曲疲勞強度設(shè)計，而校核齒面接觸疲勞強度。而校核齒面接觸疲勞強度。高速重載齒輪，高速重載齒輪，散熱條件不好時散熱條件不好

4、時易發(fā)生膠合失效易發(fā)生膠合失效蝸桿分度圓直徑蝸桿分度圓直徑d d1 1和蝸桿直徑系數(shù)和蝸桿直徑系數(shù)q q由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，為了限制由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，為了限制滾刀的數(shù)目，國家標(biāo)準(zhǔn)對每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓滾刀的數(shù)目，國家標(biāo)準(zhǔn)對每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)蝸桿分度圓直徑直徑d1。mdq1 當(dāng)模數(shù)當(dāng)模數(shù)m m一定時，一定時，q q值增大則蝸桿直徑值增大則蝸桿直徑d d1 1增大，蝸桿的剛度提高。因此，增大，蝸桿的剛度提高。因此，對于小模數(shù)蝸桿，規(guī)定了較大的對于小模數(shù)蝸桿，規(guī)定了較大的q q值，以保證蝸桿有足夠的

5、剛度。值，以保證蝸桿有足夠的剛度。 1221nzinz12dd蝸桿傳動效率與蝸桿導(dǎo)程角關(guān)系蝸桿傳動效率與蝸桿導(dǎo)程角關(guān)系,與蝸桿頭數(shù)的關(guān)系？與蝸桿頭數(shù)的關(guān)系？導(dǎo)程角越大，蝸桿傳動效率越大。蝸桿頭數(shù)（線數(shù)）增多，導(dǎo)程角導(dǎo)程角越大，蝸桿傳動效率越大。蝸桿頭數(shù)（線數(shù)）增多，導(dǎo)程角增大增大 閉式蝸桿傳動的散熱方式：增大散熱面積；采用水冷管或油冷管冷閉式蝸桿傳動的散熱方式：增大散熱面積；采用水冷管或油冷管冷卻潤滑油，增加通風(fēng)量，壓力噴冷卻油進行潤滑等。卻潤滑油，增加通風(fēng)量，壓力噴冷卻油進行潤滑等。 撓性傳動撓性傳動_帶傳動帶傳動 帶傳動帶傳動-依靠摩擦力傳遞運動和功率依靠摩擦力傳遞運動和功率 V帶的優(yōu)點帶

6、的優(yōu)點?依靠兩側(cè)面與帶輪摩擦，當(dāng)量摩擦系數(shù)大。依靠兩側(cè)面與帶輪摩擦，當(dāng)量摩擦系數(shù)大。最大應(yīng)力發(fā)生在最大應(yīng)力發(fā)生在 緊邊開始進入小帶輪處緊邊開始進入小帶輪處:由緊邊和松邊拉由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；由離心力產(chǎn)生的由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；拉應(yīng)力；由彎曲產(chǎn)生的由彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力(彎曲應(yīng)力大小與什么有彎曲應(yīng)力大小與什么有關(guān)關(guān)?)。彈性滑動產(chǎn)生的原因彈性滑動產(chǎn)生的原因?松緊邊的拉力差引起帶的收縮或拉長松緊邊的拉力差引起帶的收縮或拉長F1 F0 F/2F2 F0 F/2帶所傳遞的功率為：帶所傳遞的功率為：P F v /1000 kWv 為帶速，速度越為帶速，速度越快，摩擦力越小

7、快，摩擦力越小撓性傳動撓性傳動_鏈傳動（嚙合傳動）鏈傳動（嚙合傳動）( (一一) )、鏈傳動的概述、鏈傳動的概述傳動鏈常用：傳動鏈常用： 滾子鏈和齒形鏈滾子鏈和齒形鏈滾子鏈應(yīng)用較多，且為標(biāo)準(zhǔn)件，其主要參數(shù)包括：滾子鏈應(yīng)用較多，且為標(biāo)準(zhǔn)件，其主要參數(shù)包括：p 節(jié)距；節(jié)距；Lp 鏈節(jié)數(shù)，鏈節(jié)數(shù)，z 鏈輪齒數(shù)，鏈輪齒數(shù)，取偶數(shù)；取偶數(shù)；取奇數(shù)。取奇數(shù)。嚙合傳動嚙合傳動,無須大的預(yù)緊力無須大的預(yù)緊力( (二二) )、鏈傳動的運動特性、鏈傳動的運動特性假定：主動邊總處于水平位置，假定：主動邊總處于水平位置，鏈輪抽象成正多邊形，邊長為鏈輪抽象成正多邊形，邊長為 p 。z1，1，v 的變化的變化瞬時傳動比總

8、在變化：瞬時傳動比總在變化：瞬時速比周期性變化，瞬時速比周期性變化，稱為稱為多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)。平均傳動比恒定：平均傳動比恒定： 由于運動的不均勻性，由于運動的不均勻性，鏈傳動常用于速度較低的鏈傳動常用于速度較低的場合。場合。鏈傳動水平布置時鏈傳動水平布置時最好緊邊在上最好緊邊在上松邊在下，松邊在下，以防止脫鏈。以防止脫鏈。 ( (三三) )、鏈傳動的動載荷、鏈傳動的動載荷V越大越大,p越大越大,則動載荷就越大則動載荷就越大如何盡量減小動載荷如何盡量減小動載荷? ? 低速或者小節(jié)距低速或者小節(jié)距。 高速重載高速重載, ,低速重載的時候低速重載的時候, ,分別怎樣選擇鏈傳動分別怎樣選擇鏈傳動?

9、 ?高速重載荷，為避免動載荷過大，采用小節(jié)距，多排高速重載荷，為避免動載荷過大，采用小節(jié)距，多排鏈，低速重載荷，動載荷不大，可以采用大節(jié)距，單鏈，低速重載荷，動載荷不大，可以采用大節(jié)距，單排鏈。排鏈。軸的類型軸的類型 心軸心軸 只承受彎矩只承受彎矩 傳動軸傳動軸 只承受轉(zhuǎn)矩只承受轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 既受彎矩、又受轉(zhuǎn)矩既受彎矩、又受轉(zhuǎn)矩按受載按受載為保證定位準(zhǔn)確為保證定位準(zhǔn)確，軸上零件的孔倒角，軸上零件的孔倒角R 或或 C 軸的圓角軸的圓角r 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計易出問題的地方軸結(jié)構(gòu)設(shè)計易出問題的地方（軸承采用油溝里的油潤滑；軸承蓋加墊片，軸（軸承采用油溝里的油潤滑；軸承蓋加墊片，軸承蓋外表面應(yīng)有凹下去的部分

10、，減小加工面積。承蓋外表面應(yīng)有凹下去的部分，減小加工面積。軸承蓋內(nèi)應(yīng)加工缺口槽便于潤滑油流入軸承）軸承蓋內(nèi)應(yīng)加工缺口槽便于潤滑油流入軸承）12345678910111213由于由于 b b 與與 T T 的循環(huán)特征可能不同，需引進的循環(huán)特征可能不同，需引進校正系數(shù)校正系數(shù)將將 T T 折合成對稱循環(huán)變應(yīng)力。折合成對稱循環(huán)變應(yīng)力。則強度條件為：則強度條件為： 當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩校正系數(shù)校正系數(shù)的取值：的取值： 對于不變的轉(zhuǎn)矩：對于不變的轉(zhuǎn)矩： 頻繁啟動、振動或頻繁啟動、振動或情況不明：情況不明： 經(jīng)常雙向運轉(zhuǎn)：經(jīng)常雙向運轉(zhuǎn)：對稱循環(huán)變對稱循環(huán)變應(yīng)力下的許應(yīng)力下的許用應(yīng)力用應(yīng)力2213()0.1ca

11、cabMTMWd22()caMMT110.3bb100.6bb111bb液體摩擦滑動軸承的工作原理液體摩擦滑動軸承的工作原理一、動壓油膜的形成機理一、動壓油膜的形成機理兩摩擦表面平行，兩摩擦表面平行，不會產(chǎn)生壓力油膜不會產(chǎn)生壓力油膜兩摩擦表面成楔形間隙，兩摩擦表面成楔形間隙，產(chǎn)生了壓力油膜產(chǎn)生了壓力油膜二、形成動壓油膜的必要條件二、形成動壓油膜的必要條件 兩摩擦表面必須形成楔形間隙兩摩擦表面必須形成楔形間隙 潤滑油必須從大口進小口出潤滑油必須從大口進小口出 必須具有足夠的滑動速度必須具有足夠的滑動速度 必須充滿足夠粘度的潤滑油必須充滿足夠粘度的潤滑油vFvp進油口進油口出油口出油口二、動壓液體

12、滑動軸承的偏心距二、動壓液體滑動軸承的偏心距e隨轉(zhuǎn)速增加而變小，隨載隨轉(zhuǎn)速增加而變小，隨載荷增大而增大荷增大而增大一、失效形式一、失效形式1 1、磨損、磨損導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚導(dǎo)致軸承配合間隙加大，影響軸的旋轉(zhuǎn)精度，甚至使軸承不能正常工作。至使軸承不能正常工作。限制軸承的限制軸承的 p ,v, pv：高速重載且潤滑不良時，摩擦加劇，發(fā)熱多，使高速重載且潤滑不良時，摩擦加劇，發(fā)熱多，使軸承上較軟的金屬粘焊在軸頸表面而出現(xiàn)膠合。軸承上較軟的金屬粘焊在軸頸表面而出現(xiàn)膠合。二、設(shè)計準(zhǔn)則二、設(shè)計準(zhǔn)則非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計非液體摩擦滑動軸承的設(shè)計2 2、膠合、膠合目的目的 防止軸瓦

13、過度磨損防止軸瓦過度磨損,發(fā)熱膠合。發(fā)熱膠合。BdFr 向心滑動軸承向心滑動軸承滾動軸承代號：滾動軸承代號： 前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號 類型代號類型代號 尺寸系列代號尺寸系列代號 內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號（5的倍數(shù)）的倍數(shù)）角接觸軸承的公稱接觸角角接觸軸承的公稱接觸角與軸承的什么性質(zhì)有關(guān)與軸承的什么性質(zhì)有關(guān)?承受軸向載荷的能力隨接觸角的減小而減小承受軸向載荷的能力隨接觸角的減小而減小軸承的額定壽命：軸承的額定壽命：6101060thf CLnP90%可靠性，同型號軸承只有可靠性，同型號軸承只有90%能夠達(dá)到此壽命能夠達(dá)到此壽命球軸承指數(shù)為球軸承指數(shù)為3，載荷，載荷P與壽命與

14、壽命L之間的比例關(guān)系？之間的比例關(guān)系？根據(jù)公式，軸承載荷根據(jù)公式，軸承載荷P增加一倍，則壽命縮短多少？增加一倍，則壽命縮短多少？ 同時承受軸向和徑向載荷時，滾動軸承的動載同時承受軸向和徑向載荷時，滾動軸承的動載荷荷P如何計算？如何計算？raPXFYFX、Y 的作用是將的作用是將Fr、Fa 折合成當(dāng)量動載荷。折合成當(dāng)量動載荷。實際工作條件下，需引入載荷系數(shù)實際工作條件下，需引入載荷系數(shù) fp 修正修正 P：X、Y 取決于：取決于：Fa/Fr 和參數(shù)和參數(shù) e 。若：若： Fa/Fr e X 0、Y 0若：若： Fa/Fr e X 1、Y 0參數(shù)參數(shù) e 根據(jù)根據(jù) Fa/C0 確定，它反映了軸承承

15、受軸向載荷的能力。確定，它反映了軸承承受軸向載荷的能力?；绢~定基本額定靜載荷靜載荷對于只能承受徑向力的向心軸承（如圓柱滾子軸承）：對于只能承受徑向力的向心軸承（如圓柱滾子軸承）：對于只能承受軸向力的推力軸承（如推力球軸承）：對于只能承受軸向力的推力軸承（如推力球軸承）：rPFaPF()praPfXFYF S2 和和 S2 都是右軸承所受的力，故：都是右軸承所受的力，故： 若若 S1 + FA S2S1S2FAS2圓錐滾子軸承的簡圖如下（將內(nèi)圈與軸視為一體）：圓錐滾子軸承的簡圖如下（將內(nèi)圈與軸視為一體）：12軸向合力向右，軸有向右移動的趨勢，軸向合力向右，軸有向右移動的趨勢，但外圈被固定，但外

16、圈被固定，使得使得使軸向力平衡，使軸向力平衡，右軸承被壓緊，會產(chǎn)生反力右軸承被壓緊，會產(chǎn)生反力S2，而左軸承被放松，而左軸承被放松，F(xiàn)r1Fr2即：即：Fa1=S1 （放松端）（放松端） Fa2=S1 FA （壓緊端）（壓緊端）合力合力222aFSS11aFS 若若 S1 + FA S2S1S2FAS112軸向合力向左，軸有向左移動的趨勢，軸向合力向左，軸有向左移動的趨勢， S1 和和 S1 都是左軸承所受的力都是左軸承所受的力使軸向力平衡：使軸向力平衡：左軸承被壓緊，會產(chǎn)生反力左軸承被壓緊，會產(chǎn)生反力S1，而右軸承被放松而右軸承被放松合力合力10-1 螺紋聯(lián)接螺紋聯(lián)接一、螺紋參數(shù)一、螺紋參數(shù)

17、螺紋牙型螺紋牙型三角螺紋三角螺紋普通螺紋普通螺紋矩形螺紋矩形螺紋鋸齒型螺紋鋸齒型螺紋梯形螺紋梯形螺紋管螺紋管螺紋管路聯(lián)接管路聯(lián)接一般聯(lián)接一般聯(lián)接傳遞運動或傳力傳遞運動或傳力三角螺紋用于連接三角螺紋用于連接,因為當(dāng)量摩擦角大，易自鎖因為當(dāng)量摩擦角大，易自鎖,牙根牙根強度高強度高矩型螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋用于傳動矩型螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋用于傳動,因為當(dāng)因為當(dāng)量摩擦角小量摩擦角小,傳動效率高傳動效率高 （因為牙側(cè)斜角小，當(dāng)量摩（因為牙側(cè)斜角小，當(dāng)量摩擦角小）擦角?。┐盅缆菁y粗牙螺紋一般聯(lián)接一般聯(lián)接細(xì)牙螺紋細(xì)牙螺紋d1大、強度大、升角小、大、強度大、升角小、自鎖性好自鎖性好，常用于變載，常用于變載2,松螺栓聯(lián)接的計算松螺栓聯(lián)接的計算3、緊螺栓聯(lián)接的計算、緊螺栓聯(lián)接的計算,Fv=1.3F1）受