機械設(shè)計期末總復(fù)習(xí)資料

第一章緒論§1-1

機械工業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用§1-2

機器的基本組成要素-機械零件§1-3本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)§1-6認(rèn)識機器§1-4本課程的特點、注意問題§1-5教學(xué)安排1.在如圖所示的齒輪—凸輪軸系中，軸4稱為

。（①.零件②.機構(gòu)③.構(gòu)件④.部件）①第二章機械設(shè)計總論§2-1機器的組成§2-2設(shè)計機器的一般程序§2-3對機器的主要要求§2-4機械零件的主要失效形式§2-5設(shè)計機械零件時應(yīng)滿足的基本要求§2-6機械零件的計算準(zhǔn)則§2-7機械零件的設(shè)計方法§2-8機械零件設(shè)計的一般步驟§2-9機械零件材料的選用原則§2-10機械零件設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)化§2-11機械現(xiàn)代設(shè)計方法簡介機械零件的主要失效形式1本章重點是：①設(shè)計機器和機械零件的基本要求；

②機械零件的失效形式；

③機械零件的設(shè)計準(zhǔn)則；

④機械零件的設(shè)計方法。（一）設(shè)計機器和機械零件的基本要求使用功能要求；經(jīng)濟性要求；勞動保護要求；可靠性要求；其它專用要求。

設(shè)計機器的基本要求避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求；結(jié)構(gòu)工藝性要求；經(jīng)濟性要求；質(zhì)量小的要求；可靠性要求。

設(shè)計零件的基本要求機械零件的主要失效形式2（二）機械零件的失效形式①整體斷裂——分為一次斷裂和疲勞斷裂兩類；②過大的殘余變形——尺寸和形狀的改變導(dǎo)致零件失去工作能力；③表面破壞——主要是腐蝕、磨損和接觸疲勞；④破壞正常工作條件引起的失效——特殊要求零件的非正常工作。

一般機械零件的失效主要是由于疲勞、磨損、腐蝕等因素引起。（三）機械零件的設(shè)計準(zhǔn)則⑴強度準(zhǔn)則——零件中的應(yīng)力不得超過允許的限度，即；⑵剛度準(zhǔn)則——零件產(chǎn)生的彈性變形≤機器性能允許的極限值；⑶壽命準(zhǔn)則——主要是以疲勞極限或額定載荷作為計算依據(jù)；⑷振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則——使零件的固有頻率與激振頻率錯開；⑸可靠度準(zhǔn)則——規(guī)定條件下能正常工作件數(shù)占總件數(shù)的百分比。機械零件的主要失效形式2（四）機械零件的設(shè)計方法①理論設(shè)計——根據(jù)長期總結(jié)出來的設(shè)計理論和試驗數(shù)據(jù)所進行的設(shè)計；②經(jīng)驗設(shè)計——根據(jù)某零件已有的設(shè)計與實踐的經(jīng)驗關(guān)系，由設(shè)計者用類比法進行的設(shè)計；③模型試驗設(shè)計——常見于某些尺寸巨大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的重要零件的小型模型實驗設(shè)計；

（五）機械零件材料的選用⑴使用性要求——載荷及應(yīng)力的大小和性質(zhì)；零件的工作情況；⑵工藝性要求——零件的尺寸及重量；零件的結(jié)構(gòu)及加工性；⑶經(jīng)濟性要求——材料的經(jīng)濟性；材料的供應(yīng)狀況。轎車組成：

1、機器在規(guī)定的使用時間（壽命）內(nèi)和在預(yù)定的環(huán)境條件下，能夠正常工作的概率，稱為機器的

。2、機械零件由于某些原因不能

時稱為失效。（①工作；②連續(xù)工作；③正常工作；

④負(fù)載工作）3、1、機械零件的常規(guī)設(shè)計方法可概括地分為

設(shè)計，

設(shè)計和

設(shè)計。

可靠度

理論

經(jīng)驗

模型實驗③

三、簡答題1機械零件設(shè)計應(yīng)滿足哪些基本的準(zhǔn)則？。答：機械零件設(shè)計應(yīng)滿足的基本的準(zhǔn)則有：強度準(zhǔn)則，剛度準(zhǔn)則，壽命準(zhǔn)則，振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則，可靠性準(zhǔn)則?！?-1材料的疲勞特性§3-2

機械零件的疲勞強度計算*§3-3

機械零件的抗斷裂強度§3-4

機械零件的接觸強度第三章機械零件的強度§3-01機械零件的載荷與應(yīng)力§3-02機械零件在靜應(yīng)力下的強度計算§3-1材料的疲勞特性◆極限應(yīng)力：sr

、srN第三章機械零件的強度§3-01機械零件的載荷與應(yīng)力◆變應(yīng)力可由靜載荷或變載荷產(chǎn)生◆穩(wěn)定性變應(yīng)力的描述：smax

、smin

、sm

、sa

、r（循環(huán)特性）§3-02機械零件在靜應(yīng)力下的強度計算◆極限應(yīng)力：ss、sb◆安全系數(shù)：§3-2

機械零件的疲勞強度計算◆材料及零件的疲勞極限應(yīng)力線圖◆直線方程◆材料常數(shù)（A’D’的斜率）◆綜合影響系數(shù)◆應(yīng)力變化規(guī)律（加載方式）◆疲勞強度計算圖解法和解析法◆復(fù)合應(yīng)力安全系數(shù)應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力類型單向應(yīng)力狀態(tài)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)極限應(yīng)力lim靜應(yīng)力穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力r=C(塑性材料）以為判據(jù)以為判據(jù)以S為判據(jù)以S為判據(jù)塑性脆性以S為判據(jù)疲勞區(qū)屈服區(qū)？？強度計算公式總結(jié)1FB2σHσHFB12σHσH§3-4

機械零件的接觸強度機械零件的疲勞強度計算1小結(jié)⑴應(yīng)力的分類本章重點是：①材料的疲勞性能②機械零件的疲勞強度計算

（一）材料的疲勞性能機械零件的疲勞強度計算2

小結(jié)⑵材料的疲勞曲線材料疲勞曲線之一（σ－N曲線）循環(huán)次數(shù)N=C應(yīng)力比r=C材料疲勞曲線之二（等壽命曲線）直線A’G’的方程：直線CG’的方程：靜強度低周疲勞高周疲勞有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)安全區(qū)塑性失效區(qū)疲勞失效區(qū)機械零件的疲勞強度計算2

小結(jié)⑴

單向穩(wěn)定變應(yīng)力時機械零件的疲勞強度計算（一）機械零件的疲勞強度計算的情況：的情況：的情況：計算疲勞強度，需求安全系數(shù)使機械零件的疲勞強度計算2

小結(jié)⑵

規(guī)律性單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時機械零件的疲勞強度計算

Miner理論——材料在各級變應(yīng)力作用下，疲勞損傷是獨立進行的，并可以線性累加起來，當(dāng)損傷率之和等于1時，將發(fā)生疲勞破壞。

Miner方程——疲勞損傷線性累積假說的數(shù)學(xué)表達式。

計算安全系數(shù)及強度條件：1、變應(yīng)力的循環(huán)特性r=-1時為

，r=0時為為

，r=1時為

。2、下列公式中

是正確的。（①；②；③；④）3、零件受交變應(yīng)力時，N次循環(huán)時的疲勞極限為，其中代號注腳“r”代表

。（①；②；③；④）脈動循環(huán)變應(yīng)力

對稱循環(huán)變應(yīng)力靜應(yīng)力①④

已知某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限s-1=180MPa，m=9，循環(huán)基數(shù)N0=5×106，試求循環(huán)次數(shù)N分別為7000、620000次的有限壽命彎曲疲勞極限。已知某材料的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限s-1=180MPa，m=9，循環(huán)基數(shù)N0=5×106，試求循環(huán)次數(shù)N分別為7000、620000次的有限壽命彎曲疲勞極限。[解]：由式3-3得：

MPa

MPa三、簡答題1、

線性疲勞損傷累積的主要內(nèi)容是什么？。答：線性疲勞損傷累積的主要內(nèi)容是Miner法則：(1)當(dāng)作用于零件上的載荷引起的應(yīng)力i大于材料的持久極限時，這種應(yīng)力對零件有損傷，其損傷量為ni/Ni。其中：ni為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；Ni為使材料發(fā)生疲勞破壞的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；(2)當(dāng)作用于零件上的載荷引起的應(yīng)力i小于材料的持久極限時，這種應(yīng)力對零件沒有損傷；(3)當(dāng)損傷率達到100%時，材料即發(fā)生疲勞破壞，此時損傷率可表達為：(4)通過大量的實驗證明：第四章摩擦、磨損與潤滑概述§4-0概述§4-1摩擦◆4種摩擦狀態(tài)干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦、混合摩擦§4-2磨損◆磨損基本類型

磨粒磨損、疲勞磨損、粘附磨損、沖蝕磨損、腐蝕磨損、微動磨損§4-3

潤滑劑、添加劑和潤滑方法◆潤滑油的粘度（運動粘度、動力粘度）及牌號◆潤滑油的粘溫特性§4-4流體潤滑原理簡介潤滑劑、添加劑和潤滑方法

干摩擦——兩表面間不加任何潤滑劑或保護膜接觸時的摩擦。

本章重點是：①各類摩擦的機理；

②各類磨損的機理；

③潤滑劑和添加劑。（一）各類摩擦的機理

邊界摩擦——兩表面間有極薄的潤滑膜（邊界膜）時的摩擦。

混合摩擦——兩表面間處于邊界摩擦、流體摩擦混合狀態(tài)時的摩擦。

流體摩擦——兩表面間被一層具有一定壓力、一定厚度的潤滑膜隔開時的摩擦。添加劑①磨損的三個階段：

（二）各類磨損的機理

磨合磨損——階段I

穩(wěn)定磨損——階段II

劇烈磨損——階段III②磨損的四種基本類型：

粘附磨損——接觸滑移使材料從一表面遷移到另一表面引起的磨損。

腐蝕磨損——材料與環(huán)境由于化學(xué)和機械摩擦作用共同引起的磨損。

疲勞磨損——接觸應(yīng)力超過接觸疲勞強度極限時，出現(xiàn)的疲勞點蝕。

磨粒磨損——進入摩擦面間的外部硬質(zhì)顆粒對較軟材料表面的微切削。潤滑方法潤滑劑的性能可使用添加劑來加以改善，如——增粘劑、抗氧化劑、降凝劑、極壓抗磨劑、抗泡劑。（三）潤滑劑和添加劑⑴潤滑劑：潤滑油機油——動植物油礦物油——石油產(chǎn)品化學(xué)合成油——化學(xué)合成的新型潤滑油潤滑脂⑵添加劑：固體潤滑劑潤滑油+稠化劑石墨、二硫化鉬潤滑劑選用的基本原則：在低速、重載、高溫、間隙大的情況下，應(yīng)選用粘度較大的潤滑油。在高速、輕載、低溫、間隙小的情況下，應(yīng)選用粘度較小的潤滑油。潤滑脂主要用于速度低、載荷大、不需經(jīng)常加、使用要求不高或灰塵較多的場合。氣體、固體潤滑劑主要用于高溫、高壓、防止污染等一般潤滑劑不能適用的場合。1、根據(jù)摩擦面間存在潤滑劑的情況，滑動摩擦可分為

摩擦、

摩擦、

摩擦和

摩擦。2、機件磨損過程大致分為三個過程：

階段、

階段、

階段。3、牛頓1687年提出了粘性液的摩擦定律，即在流體中任意點處的

與該處流體的

成正比。摩擦學(xué)中把凡是服從這個粘性定律的流體都叫

。4、流體的粘度隨溫度升高而

；在壓力不超過20MPa時，壓力增加，粘度

。5、潤滑油的閃點是衡量其

的一種尺度，通常應(yīng)使工作溫度比油的閃點

30～400C。干液體邊界混合磨合穩(wěn)定磨損劇烈磨損剪切應(yīng)力速度梯度牛頓流體降低基本不變易燃性低1、某機械油50C時的運動粘度為27.01～32.5mm2/s，40C時為41.4～50.6mm2/s，表明該油的牌號為

。（①L-AN32；②L-AN68；③L-AN46；④L-AN22）2、潤滑油粘度受溫度影響的程度可用粘度指數(shù)VI表示。粘度指數(shù)值越大，粘溫性能

。（①越差；②越好；③不變）3、流體的粘度是指流體的

。（①強度；②剛度；③流動阻力；④油性）4、潤滑油牌號L—AN100中的100是表示這種潤滑油

的平均值。（①動力粘度；②條件粘度；③運動粘度；④閃點）③③③②

5、軸承的工作載荷越大，則選用潤滑脂的錐入度應(yīng)

。（①越大；②越?。虎鄞笮【桑?、溫度升高時，潤滑油的粘度

。（①降低；②升高；③先升后降；④先降后升）7、壓力升高時，潤滑油的粘度

。（①降低；②升高；③先升后降；④先降后升）8、流體的粘度是指流體的

。流體的粘度隨溫度升高而

。（①強度；②剛度；③流動阻力；④油性；⑤降低；⑥不變；⑦增加）②

②

③①

⑤

習(xí)題（簡答）答：Ⅰ.跑合磨損階段：機器使用（磨合）初期發(fā)生，磨損率

先大、逐漸減小到穩(wěn)定值。Ⅱ.穩(wěn)定磨損階段：磨損速度緩慢且穩(wěn)定，磨損速度越慢，使用壽命越長。Ⅲ.劇烈磨損階段：經(jīng)過穩(wěn)定磨損階段后，零件精度下降，間隙增大，潤滑惡化，導(dǎo)致工作條件惡化，磨損劇烈，零件迅速報廢。1、零件的正常磨損分為幾個階段（畫出磨損量q-時間t圖），第五章螺紋聯(lián)接與螺旋傳動§5-1

螺紋§5-2螺紋聯(lián)接的類型與標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件§5-3螺紋聯(lián)接的預(yù)緊§5-4螺紋聯(lián)接的防松§5-5螺紋聯(lián)接的強度計算§5-6螺栓組聯(lián)接的設(shè)計§5-7螺紋聯(lián)接件的材料與許用應(yīng)力§5-8提高螺紋聯(lián)接強度的措施*§5-9螺旋傳動§5-1

螺紋◆螺紋的主要參數(shù)：

大徑d、小徑d1、中徑d2、線數(shù)n、導(dǎo)程p、螺紋升角◆細(xì)牙螺紋的特點：細(xì)牙螺紋牙形小，螺距小，升角小，自鎖性好；小徑大，強度高，但牙易磨損，不易經(jīng)常拆卸?！?-2螺紋聯(lián)接類型及特點(螺栓、螺釘、雙頭螺栓、緊定螺釘)

受拉螺栓連接：普通螺栓、螺釘、雙頭螺栓、（緊定螺釘）受剪螺栓連接§5-3~4螺栓的預(yù)緊與放松§5-5螺紋聯(lián)接的強度計算◆聯(lián)接的失效形式：①受拉螺栓：塑性變形、疲勞斷裂②受剪螺栓：剪斷、壓潰③聯(lián)接失效：滑移、離縫◆緊螺栓聯(lián)接強度計算：◆受剪螺栓聯(lián)接強度計算：◆松螺栓聯(lián)接強度計算緊螺栓聯(lián)接強度計算：僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接§5-6螺栓組聯(lián)接的設(shè)計◆受力分析的類型：FFFF普通螺栓強度條件：聯(lián)接條件（不滑移）：鉸制孔螺栓◆受橫向載荷的螺栓組聯(lián)接◆受轉(zhuǎn)矩的螺栓組聯(lián)接普通螺栓強度條件：聯(lián)接條件（不滑移）：鉸制孔螺栓TOriFirmaxFmax◆受軸向載荷的螺栓組聯(lián)接每個螺栓所承受的總載荷F2為：

F2=F1+F強度條件：聯(lián)接條件（不離縫）：F1>0，且滿足密封要求。◆受傾覆力矩（翻轉(zhuǎn)力矩）的螺栓組聯(lián)接LiLmaxOOOM最大工作載荷：強度條件：不壓潰條件：不離縫條件：螺栓類別普通螺栓（受拉螺栓）單個螺栓受力強度條件預(yù)緊力F0=0松螺栓軸向載荷軸向力F緊螺栓聯(lián)接橫向載荷轉(zhuǎn)矩F0------預(yù)緊力軸向載荷總拉力靜強度疲勞強度傾覆力矩鉸制孔螺栓（受剪螺栓）橫向載荷轉(zhuǎn)矩被聯(lián)接件強度螺栓聯(lián)接強度計算小結(jié)忽略TMMTM受拉螺栓§5-7螺紋聯(lián)接件的材料與許用應(yīng)力◆螺紋聯(lián)接件力學(xué)性能等級代號：如5.6◆螺紋聯(lián)接件的許用拉應(yīng)力◆受剪螺紋聯(lián)接許用剪應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力§5-8提高螺紋聯(lián)接強度的措施◆降低影響螺栓疲勞強度的應(yīng)力幅◆改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象◆減小應(yīng)力集中◆避免或減小附加彎曲應(yīng)力◆采用合理的制造工藝螺旋傳動1小結(jié)

均勻螺紋牙受力分配：①使螺紋牙受力比較均勻：

②加入鋼絲螺套：注意：采用加厚螺母來增加旋合圈數(shù)，并不能提高螺栓強度。螺旋傳動1小結(jié)

減小附加彎曲應(yīng)力：盡量少用的結(jié)構(gòu)通常采取的結(jié)構(gòu)內(nèi)螺紋外螺紋螺紋聯(lián)接◆螺紋聯(lián)接的畫法及結(jié)構(gòu)改錯1、普通螺紋中同一公稱直徑按

分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋。（①升角的大?。虎谛?；③牙型角的大??；④螺距的大小）2、標(biāo)注螺紋時

。

（①右旋螺紋不必注明；②左旋螺紋不必注明；③左、右旋螺紋都必須注明；④左、右旋螺紋都不必注明）3、我國國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定普通螺紋的牙形角為

。（①60o；②45o；③30o；④25o）4、普通螺紋的公稱直徑是指其

徑。（①大；②中；③?。?、計算螺桿強度時，應(yīng)采用的螺紋直徑是

徑。（①大；②中；③小）③①

④

①

①

6、當(dāng)進行螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，被聯(lián)接件與螺母和螺栓接觸表面處需要加工，這是為了

。（①不致?lián)p傷螺栓頭和螺母；②增大接觸面積，不易松脫；③防止產(chǎn)生附加載荷）7、在受軸向載荷的緊螺栓強度計算公式中，為

。其中1.3是考慮

。（①工作載荷；②預(yù)緊力；③殘余預(yù)盡緊力；④工作載荷+預(yù)緊力；⑤工作載荷+殘余預(yù)緊力；⑥提高安全可靠性；⑦螺紋部分所受拉力的影響；⑧保證聯(lián)接的緊密性；⑨螺紋部分受轉(zhuǎn)矩的影響）8、在常用的螺紋的聯(lián)接中，自鎖性能最好的螺紋是

。（①三角形螺紋

；②梯形螺紋

；③鋸齒形螺紋；④矩形螺紋）①

③⑨

⑤

10、矩形螺紋多用于

，三角形螺紋多用于

，這是因為矩形螺紋的摩擦

三角形螺紋的緣故。（①動力傳遞；②聯(lián)接；③大于；④等于；⑤小于。）19、設(shè)計螺紋聯(lián)接防松裝置的基本思想是

。（①防止螺旋與螺母的相對轉(zhuǎn)動；②提高聯(lián)接件的強度；③提高聯(lián)接件的剛度；④提高被聯(lián)接件的剛度）20.若被聯(lián)接件之一厚度較大、材料較軟、強度較低、需要經(jīng)常裝拆時，宜采用

。（①.螺栓聯(lián)接②.雙頭螺柱聯(lián)接③.螺釘聯(lián)接④.緊定螺釘聯(lián)接5、螺紋聯(lián)接的基本類型有：

、

、

和

。9、螺栓、螺柱、螺釘?shù)男阅艿燃壏譃?/p>

級，螺母的性能等級分為

級，選用時，須注意所用螺母的性能等級

與其相配螺栓的性能等級。①

②

⑤

①

②

螺栓聯(lián)接

螺釘聯(lián)接十

不低于

雙頭螺柱接

緊定螺釘聯(lián)接七1．圖7所示螺栓組聯(lián)接中，采用兩個M20（其螺栓小徑為d1）的普通螺栓，其許用應(yīng)力為[σ]，聯(lián)接件接合面摩擦系數(shù)為f，可靠性系數(shù)為C，單個螺栓所受的預(yù)緊力為F0。試分析該聯(lián)接所允許傳遞的載荷F的表達式。1．圖7所示螺栓組聯(lián)接中，采用兩個M20（其螺栓小徑為d1）的普通螺栓，其許用應(yīng)力為[σ]，聯(lián)接件接合面摩擦系數(shù)為f，可靠性系數(shù)為C，單個螺栓所受的預(yù)緊力為F0。試分析該聯(lián)接所允許傳遞的載荷F的表達式。解：1）接合面之間不滑動：（3分）2）螺栓不被拉斷：（3分）

3）（2分）2、有一油缸端蓋聯(lián)接螺栓如圖所示。已知：軸向總載荷為（的作用線與螺栓軸線平行，并通過螺栓組的對稱中心），每個螺栓的預(yù)緊力為，被聯(lián)接件剛度為，螺栓剛度為，螺栓數(shù)目為Z。試求：①每個螺栓所受總拉力；②每個螺栓的殘余預(yù)緊力；③加載后尚補充擰緊，每個螺栓所受的計算應(yīng)力。（注：螺栓的大徑為d、小徑為d1、中徑為d2）2、有一油缸端蓋聯(lián)接螺栓如圖所示。已知：軸向總載荷為（的作用線與螺栓軸線平行，并通過螺栓組的對稱中心），每個螺栓的預(yù)緊力為，被聯(lián)接件剛度為，螺栓剛度為，螺栓數(shù)目為Z。試求：①每個螺栓所受總拉力；②每個螺栓的殘余預(yù)緊力；③加載后尚補充擰緊，每個螺栓所受的計算應(yīng)力。（注：螺栓的大徑為d、小徑為d1、中徑為d2）1、解：①

②

③5－9受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接鋼板間采用橡膠墊片。已知螺栓預(yù)緊力F0＝15000N，當(dāng)受軸向工作載荷F＝10000N時，求螺栓所受的總拉力及被連接件之間的殘余預(yù)緊力。解：∵使用的墊片為橡膠墊片:又總拉力為：1)總拉力為：N2)殘余預(yù)緊力由得：N5－9（p102）受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接，被聯(lián)接鋼板間采用橡膠墊片。已知螺栓預(yù)緊力F0＝15000N，當(dāng)受軸向工作載荷F＝10000N時，求螺栓所受的總拉力及被連接件之間的殘余預(yù)緊力。四、計算及分析題3(共10分)如圖所示為一固定在鋼制立柱上的鑄鐵托架，已知總載荷，其作用線與垂直線的夾角，底板高h(yuǎn)=340mm，b=150mm，螺栓預(yù)緊力，螺栓的相對剛度為：

，試計算每個螺栓所受的總拉力。解：螺栓組結(jié)構(gòu)如圖所示：螺栓數(shù)z=4對稱布置。將總載荷沿水平和鉛垂方向進行分解，可得：，由水平拉力引起的工作拉力為：傾覆力矩為：由傾覆力矩引起的上、下面螺栓拉力為：上、下面螺栓的總拉力分別為：提高螺紋連接強度的措施1、降低應(yīng)力幅降低螺桿的強度、提高被連接件的強度2、改善螺紋牙間載荷分布不均的現(xiàn)象懸置螺母、環(huán)槽螺母、內(nèi)些螺母等3、減小應(yīng)力集中4、采用合理的制造工藝?yán)溏吅蜐L壓螺紋疲勞強度高于切制螺紋的強度5、避免產(chǎn)生附加載荷，被連接件表面做成加工表面（凸臺或沉孔）1、被聯(lián)接件受橫向外力作用時，如采用普通螺栓聯(lián)接，則螺栓可能的失效形式為______。DA.剪切或擠壓破壞 B.拉斷C.拉、扭聯(lián)合作用下斷裂D.拉、扭聯(lián)合作用下塑性變形2、螺栓聯(lián)接是一種__A___。A.可拆聯(lián)接B.具有防松裝置的為不可拆聯(lián)接，否則為可拆聯(lián)接C.不可拆聯(lián)接D.有自鎖性能的為不可拆聯(lián)接，否則為可拆聯(lián)接3.螺紋的牙形有三角形、矩形、梯形、鋸齒形四種。其中用于常用于聯(lián)接的為三角形。4.常用螺紋的線數(shù)有單線、雙線、多線，其中用于聯(lián)接的為_單線螺紋_。5．螺紋的公稱直徑（管螺紋除外）是指它的_大徑_。6.相同公稱尺寸的普通細(xì)牙螺紋和粗牙螺紋相比，細(xì)牙螺紋的螺距小，內(nèi)徑大，故細(xì)牙螺紋__B____。A自鎖性好，強度低B自鎖性好，強度高C自鎖性差，強度高D自鎖性差，強度低

7.用于薄壁零件聯(lián)接的螺紋，應(yīng)采用

A。

A三角細(xì)牙螺紋B梯形螺紋C鋸齒螺紋D多線的三角粗牙螺紋8．在螺紋聯(lián)接防松的各種措施中，當(dāng)承受較大的沖擊或振動載荷時，

摩擦防松效果較差或無效。9．采用螺紋聯(lián)接時，若被聯(lián)接件總厚度不大，宜采用螺栓連接；若被聯(lián)接件總厚度較大，且材料較軟，強度較低，需要經(jīng)常拆裝的情況下，一般宜采用雙頭螺柱連接；不需要經(jīng)常拆卸時，宜選用螺釘聯(lián)接。

10.圖示，a、b、c三種螺紋聯(lián)接，依次為螺釘、雙頭螺柱、絞制孔用螺栓聯(lián)接。11、緊聯(lián)接螺栓按拉伸強度計算時，考慮到拉伸和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用，應(yīng)將拉伸載荷增大至原來

1.3倍。12、被聯(lián)接件受橫向外力的作用時，若采用一組普通螺栓聯(lián)接，則靠

摩擦力來傳遞外力。

13．被聯(lián)接件受橫向外力的作用時，如采用普通螺栓聯(lián)接，則螺栓可能的失效形式為

拉、扭聯(lián)合作用下塑性變形。1、為什么螺母的螺紋圈數(shù)不宜大于10圈？答：由于載荷在螺紋牙間分布不均，10圈以上的各圈螺紋所承受載荷不足1％，再增加圈數(shù)對提高承載能力意義不大，所以一般螺母的螺紋圈數(shù)不宜超過10圈。2、鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式是什么？鉸制孔用螺栓聯(lián)接的主要失效形式為：1）螺栓受剪面剪斷；2）螺栓或較弱的被聯(lián)接件表面被壓潰。（可以簡答為：剪斷，壓潰）3、受拉緊螺栓緊聯(lián)接中，螺栓的強度計算公式中的系數(shù)“1.3”是考慮什么因素而引入的？答：考慮擰緊時由于螺紋摩擦力矩引起的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力對螺栓的影響。4、為什么大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要擰緊？扳動螺母擰緊聯(lián)接時，擰緊力矩要克服哪些地方的摩擦阻力矩？這時螺栓和被聯(lián)接件各受到什么力？答：大多數(shù)螺紋聯(lián)接都要具有緊密性和防松能力，工作可靠，且能承受載荷，這只有在承受工作載荷以前，即將螺母擰緊方能實現(xiàn)。扳動螺母擰緊聯(lián)接時，擰緊力矩要克服螺紋副中的摩擦力矩和螺母承壓面的摩擦力矩。這時螺栓受到預(yù)緊拉力和螺紋力矩T1的作用，被聯(lián)接件則受到預(yù)緊壓力F作用。5、為了提高受軸向變載荷緊螺栓聯(lián)接的疲勞強度，普通的螺栓結(jié)構(gòu)如何改進?畫出兩種改進結(jié)構(gòu)簡圖。答1.采用柔性螺栓結(jié)構(gòu)；2.空心螺栓，可減小螺栓剛度。

6、列出三種螺紋聯(lián)接防松原理，各舉出一種防松裝置或方法。防松的目的是什么？1.利用摩擦力防松：對頂螺母（雙螺母)、彈簧墊圈等。2.摩擦防松：開口銷與槽形螺母、止動墊片、串聯(lián)金屬絲等。3.破壞螺紋關(guān)系：焊住、沖點、粘合防松的目的是防止螺紋副之間的相對轉(zhuǎn)動。另外一種解答方法：(1)靠摩擦力：雙螺母、彈簧墊圈等。 (2)靠幾何形狀：開口銷與槽形螺母、止動墊片、串聯(lián)金屬絲。 (3)靠中間介質(zhì)：釬焊、粘合。7、設(shè)螺栓剛度為被聯(lián)接件剛度的，當(dāng)螺栓的預(yù)緊力為60kN，軸向工作載荷在40kN至10kN之間交替變化時，試計算作用在螺栓上對應(yīng)的拉力變化幅值范圍。

7、設(shè)螺栓剛度C1為被聯(lián)接件剛度C2的1/3，當(dāng)螺栓的預(yù)緊力為60kN，軸向工作載荷在40kN至10kN之間交替變化時，試計算作用在螺栓上對應(yīng)的拉力變化幅值范圍。解：第六章鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接§6-1

鍵聯(lián)接◆鍵聯(lián)接分類及特點：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等?！?/p>

A、B、C型普通平鍵的特點◆鍵的尺寸選擇：b×h和鍵的長度L◆平鍵聯(lián)接的失效◆強度校核：

§6-2花鍵聯(lián)接◆花鍵聯(lián)接的特點*§6-3無鍵聯(lián)接、§6-4銷聯(lián)接普通平鍵聯(lián)接(靜聯(lián)接)：

工作面的壓潰、鍵的剪斷導(dǎo)向平鍵滑鍵聯(lián)接(動聯(lián)接)：

工作面的磨損普通平鍵聯(lián)接小結(jié)型面聯(lián)接

本章重點是：①鍵聯(lián)接（平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵）；

②花鍵聯(lián)接；（一）鍵聯(lián)接

平鍵聯(lián)接受力特點——平鍵側(cè)面與鍵槽側(cè)面的擠壓來傳力。失效形式——①工作面被壓潰，②動聯(lián)接時為過度磨損。小結(jié)型面聯(lián)接

半圓鍵聯(lián)接優(yōu)缺點——鍵槽易于加工，鍵具有自位作用，安裝方便，特別適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接；軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大。受力特點——以鍵的側(cè)面作為工作面。失效形式——工作面被壓潰。

楔鍵聯(lián)接受力特點——以鍵的上下表面作為工作面。優(yōu)缺點——結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便；擠壓會破壞聯(lián)接同心度。小結(jié)型面聯(lián)接

平鍵聯(lián)接的強度計算擠壓強度校核——對于靜聯(lián)接的普通平鍵聯(lián)接的校核。①校核擠壓強度：（按鍵、轂、軸三者中較弱者計算）不滿足強度時耐磨性條件校核——對于動聯(lián)接的導(dǎo)向平鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接的校核。剪切強度校核——對于重要的平鍵聯(lián)接應(yīng)用場合的校核。②校核耐磨性條件：（按鍵、轂、軸三者中較弱者計算）③校核剪切強度：平鍵：180?布置兩個，按1.5個單鍵長度計算半圓鍵：同一母線上布置兩個，按1.5個單鍵長度計算楔鍵：90?～120?布置兩個，按1.5個單鍵長度計算小結(jié)型面聯(lián)接

花鍵聯(lián)接特點優(yōu)點——傳力鍵齒多，受力均勻，應(yīng)力集中較小，承載能力大，對中性好，導(dǎo)向性好。矩形花鍵——定心方式為小徑定心。（二）花鍵聯(lián)接缺點——常需專用設(shè)備加工，成本較高。

花鍵聯(lián)接類型

花鍵聯(lián)接定心方式漸開線花鍵——定心方式為齒形定心。脹緊聯(lián)接鍵聯(lián)接4

小結(jié)

花鍵聯(lián)接失效形式靜聯(lián)接——工作面被壓潰；動聯(lián)接——工作面過度磨損；

花鍵聯(lián)接強度計算靜聯(lián)接:動聯(lián)接:1.普通平鍵是（由①、②中選）

，其剖面尺寸一般是根據(jù)（由③、④、⑤、⑥中選）

按標(biāo)準(zhǔn)選取的。（①標(biāo)準(zhǔn)件；②非標(biāo)準(zhǔn)件；③傳遞轉(zhuǎn)矩大?。虎茌S的直徑；⑤輪轂長度；⑥軸的材料）2.普通平鍵長度的主要選擇依據(jù)是

。（①傳遞轉(zhuǎn)矩的大??；②輪轂的寬度；③軸的的直徑；④傳遞功率的大?。?、平鍵主要用來實現(xiàn)

固定。4、半圓鍵聯(lián)接的缺點是軸上鍵槽較深，對軸的

削弱較大，一般只用于

聯(lián)接中。5、花鍵聯(lián)接按其齒形不同，可分為

花鍵和

花鍵。①

④

②

軸和軸上零件之間的周向強度

輕載

矩形

漸開線

4、普通平鍵聯(lián)接屬于

聯(lián)接，其主要的失效形式是鍵以及軸與輪轂上的鍵槽三者中

。5、同一軸轂聯(lián)接，當(dāng)用單鍵強度不夠而需要采用雙鍵時，鍵的合理布置方式是：兩平鍵宜

；兩半圓鍵應(yīng)

；兩楔鍵應(yīng)

。靜

強度較弱的表面被壓潰相隔180度

位于同一直線上相隔90~120度1、C型平鍵的端部形狀是_____，適于在___處使用。答：一端圓頭、一端方頭；軸端2、切向鍵傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時應(yīng)安裝_______的切向鍵。答：兩對反向的，且相隔90～120布置3、普通平鍵聯(lián)接當(dāng)采用雙鍵時兩鍵在周向應(yīng)相隔

180

布置；用雙楔鍵聯(lián)接時兩鍵在周向應(yīng)相隔90～120

布置；半圓鍵聯(lián)接采用雙鍵時則布置在同一母線上。4、一般情況下平鍵聯(lián)接的對中性精度

B花鍵聯(lián)接。A.相同于B.低于C.高于D.不一定5、平鍵聯(lián)接中，鍵的側(cè)面為工作面，而輪轂槽底與鍵的上表面之間留有間隙。6、普通平鍵聯(lián)接的作用是使軸與輪轂之間沿周向固定并傳遞轉(zhuǎn)矩。7、鍵的剖面尺寸通常根據(jù)軸徑按標(biāo)準(zhǔn)選取5、下圖中圖1是_______。圖2是_______。圖3是_______。圖4是_______。答：楔鍵切向鍵 半圓鍵平鍵 6、試指出圖示普通平鍵連接的錯誤結(jié)構(gòu)，并畫出正確的結(jié)構(gòu)圖

第八章帶傳動§8-1帶傳動概述§8-2帶傳動的工作情況分析§8-3Ｖ帶傳動的設(shè)計計算§8-4Ｖ帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計§8-5帶傳動的張緊裝置§8-6帶傳動設(shè)計實例V帶傳動的設(shè)計1小結(jié)帶傳動——是依靠帶和帶輪之間的摩擦將主動帶輪的運動傳遞給從動輪，并傳遞一定的動力。

本章重點是：①帶傳動工作情況的分析；

②V帶傳動的設(shè)計計算；（一）帶傳動工作情況的分析帶傳動的工作原理帶傳動的類型優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、無嚙合沖擊，傳動平穩(wěn)、適合高速、造價低廉以及緩沖減振，過載保護，適用于大中心距；缺點：摩擦式帶傳動有彈性滑動和打滑的現(xiàn)象，傳動比不穩(wěn)定，需較大張緊力，壽命短。V帶傳動的設(shè)計1小結(jié)能產(chǎn)生較大的摩擦力，傳動較大的載荷，結(jié)構(gòu)緊湊，已標(biāo)準(zhǔn)化。

V帶的結(jié)構(gòu)及特點◆帶輪槽的楔角φ小于帶的。由于拉力差和帶的彈性變形而引起的帶相對帶輪的局部滑動。

帶傳動的工作情況分析◆彈性滑動V帶傳動的設(shè)計2

小結(jié)帶傳動工作情況分析⑴帶傳動中的力分析關(guān)系式I：關(guān)系式II：關(guān)系式III：由此可建立與和之間的關(guān)系：V帶傳動的設(shè)計2

小結(jié)⑵帶傳動的最大有效拉力及其影響因素歐拉公式：最大有效拉力：臨界值：①與成正比。但過大，帶磨損加劇，過分拉伸，軸上的力過大；②隨包角增大而增大。小帶輪的不宜過小，通常；③隨增大而增大。V帶傳動的設(shè)計2

小結(jié)⑶帶的應(yīng)力分析拉應(yīng)力：彎曲應(yīng)力：彈性滑動——由帶的彈性變形引起的帶與帶輪之間的滑動；是固有特性。打滑——帶傳動的有效拉力達到最大值后，再增大即產(chǎn)生打滑。離心應(yīng)力：帶在緊邊開始繞上小帶輪處，應(yīng)力最大——：⑷帶傳動的彈性滑動和打滑◆最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處?！魹榱瞬皇箮艿降膹澢鷳?yīng)力過大，應(yīng)限制帶輪的最小直徑。V帶傳動的設(shè)計2

小結(jié)準(zhǔn)則——在保證不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。②帶輪基準(zhǔn)直徑和的選擇：小帶輪的基準(zhǔn)直徑應(yīng)盡量選得大些；①皮帶型號的選擇：根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率選??；③帶傳動中心距的確定：中心距要適中，既不宜過小也不宜過大；①帶在輪緣上打滑而喪失工作能力；（二）V帶傳動的設(shè)計計算帶傳動的失效形式②帶在變應(yīng)力作用下，由于疲勞而產(chǎn)生脫層和斷裂。帶傳動的計算準(zhǔn)則帶傳動設(shè)計計算應(yīng)注意的幾個問題V帶傳動的設(shè)計3

小結(jié)帶輪的設(shè)計帶的張緊方法①帶輪的結(jié)構(gòu)形式是根據(jù)帶輪的直徑確定的；②輪槽角應(yīng)小于V帶楔角。①改變中心距的張緊方法；②用張緊輪張緊的方法。④小帶輪的包角不要過?。盒档蛶У墓ぷ髂芰?，一般；⑤帶的根數(shù)z的確定：需計入功率增量、包角系數(shù)和長度系數(shù)。1、在一般機械傳動中，若需要采用帶傳動時，應(yīng)優(yōu)先選用

。（①圓型帶傳動②同步帶傳動③V型帶傳動④平型帶傳動）3、正常工作條件下的V帶傳動，在接觸面上帶與帶輪間

。（①速度完全一致；②存在彈性滑動；③存在打滑；④存在彈性滑動與打滑）5、帶傳動的主要失效形式是帶的

。（①疲勞拉斷和打滑②磨損和膠合③膠合和打滑④.磨損和疲勞點蝕）

③

①

②

6、帶傳動設(shè)計中，應(yīng)驗算小帶輪包角不要過小，這是為了

。 （①提高傳動壽命；②減小對軸的壓力；③減小結(jié)構(gòu)尺寸；④提高摩擦力保證有一定承載能力）7.帶傳動正常工作時不能保證準(zhǔn)確的傳動比是因為

。（①帶存在彈性滑動；②帶容易變形和磨損；③帶在帶輪上打滑； ④帶的材料不符合虎克定律）8、帶傳動中，從動輪上發(fā)生彈性滑動時，則

。帶的速度小于從動帶輪的圓周速度；②帶的速度大于從動帶輪的圓周速度；③帶的速度等于從動帶輪的圓周速度）①

②

④

9、各種型號的V帶，其截面的楔角均為400。為使V帶的工作面能與輪槽工作面保持良好接觸，必須使帶輪槽角

。（①略大于400；②略小于400；③等于400

）3帶傳動工作時，帶中的應(yīng)力有

應(yīng)力，

應(yīng)力和

應(yīng)力。4、已知某V帶傳動所傳遞的功率P=4kw,帶速V=8m/s,緊邊拉力F1與松邊拉力F2的關(guān)系為F1=1.5F2。則其有效圓周力Fe為

N，緊邊拉力為

N，松邊拉力為

N。②

拉

彎曲離心

500

150010008-2（P164）V帶傳動傳遞的功率，帶速為，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即，試求緊邊拉力，有效拉力和預(yù)緊力。8-2（P164）V帶傳動傳遞的功率，帶速為，緊邊拉力是松邊拉力的兩倍，即，試求緊邊拉力，有效拉力和預(yù)緊力。解：由式（8-3）得：由得：且1、帶傳動中彈性滑動和打滑有什么區(qū)別？打滑對帶傳動有何影響？2、帶傳動為什么要限制其最小中心距和最大傳動比？答：彈性滑動是由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪的滑動。只要帶傳動傳遞功率，帶兩邊就有拉力差。彈性滑動是帶傳動的固有屬性，不可避免。而打滑是當(dāng)工作載荷大于帶傳動的最大有效拉力時，帶與帶輪間就將發(fā)生顯著的相對滑動。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急劇下降，甚至使帶傳動失效。答：1）中心距愈小，帶長愈短。在一定速度下，單位時間內(nèi)帶的應(yīng)力變化次數(shù)愈多，會加速帶的疲勞破壞；如在傳動比一定的條件下，中心距越小，小帶輪包角也越小，傳動能力下降，所以要限制最小中心距。2）傳動比較大且中心距小時，將導(dǎo)致小帶輪包角過小，傳動能力下降，故要限制最大傳動比。3、帶傳動中的彈性滑動和打滑是怎樣產(chǎn)生的？對帶傳動有何影響？答：在帶傳動中，帶的彈性滑動是因為帶的彈性變形以及傳遞動力時松、緊邊的拉力差造成的，是帶在輪上的局部滑動，彈性滑動是帶傳動所固有的特性，是不可避免的。彈性滑動使帶傳動的傳動比增大。當(dāng)帶傳動的負(fù)載過大，超過帶與輪間的最大摩擦力，將發(fā)生打滑，帶在輪上全面滑動，打滑是帶傳動的一種失效形式，是可以避免的。5帶傳動的主要失效形式是什么？帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是什么？答：帶傳動的主要失效形式是：打滑和疲勞破壞。帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是：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。

4在普通V帶傳動中，為什么一般推薦使用的帶速為5≤v≤25m/s？答：一般v≤25m/s。若帶速過大（v＞25m/s），則會因離心力過大而降低帶和帶輪間的正壓力，從而降低摩擦力和傳動的工作能力，同時離心力過大又降低了帶的疲勞強度。帶速v也不能過?。ㄒ话悴粦?yīng)小于5m/s）。P=Fev，帶速太小，P小傳動能力降低；或P一定時，使所需的圓周力過大，易打滑，從而使所需的膠帶根數(shù)過多。6某帶傳動由變速電動機驅(qū)動，大帶輪的輸出轉(zhuǎn)速的變化范圍為500~1000r/min。若大帶輪上的負(fù)載為恒功率負(fù)載，應(yīng)該按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計帶傳動？若大帶輪上的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，應(yīng)該按哪一種轉(zhuǎn)速設(shè)計帶傳動？為什么？P一定，∵n2↓→v，所需的有效圓周力Fe，按較大的Fe設(shè)計帶傳動能夠保證不打滑和具有一定的疲勞壽命時，當(dāng)帶傳動高速運轉(zhuǎn)時，就不會打滑和并具有一定的疲勞壽命，按轉(zhuǎn)速500r/min來設(shè)計帶傳動。T一定，F(xiàn)e=C，

n2

→v

，傳遞的功率P=Fe

v

按轉(zhuǎn)速1000r/min來設(shè)計帶傳動。為什么帶傳動通常布置在機器的高速級？答：1）帶傳動布置在機器的高速級，帶速高，帶中的有效拉力小，不易打滑，且?guī)У钠趬勖L。

2）帶傳動工作平穩(wěn)性好，具有過載保護作用。1、在機械傳動中，V帶（三角帶）傳動通常放在傳動的_____速級。答:高2、限制小帶輪的最小直徑是為了保證帶中_____不致過大。答:彎曲應(yīng)力3、在V帶（三角帶）傳動設(shè)計計算中，限制帶的根數(shù)（z≤10）是為了使______。答：每根帶受力之差不致太大4、帶傳動中，帶中的最大應(yīng)力發(fā)生在_____處。答：緊邊與小帶輪相切5、在設(shè)計V帶傳動時，帶的型號根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速選取。6、V帶（三角帶）傳動中，常見的張緊裝置有_____，______，_____。答：定期張緊，自動張緊，張緊輪張緊7、帶傳動中，帶的彈性滑動是帶傳動的_____特性，是______避免的。答：固有，不可8、V帶（三角帶）傳動的傳動比隨_____的變化而變化。答：外載荷9、在有摩擦情況下工作的零件，按要求的摩擦力大小可分為兩類：要求摩擦力小的如_____；要求摩擦力大的如_____。答：滑動軸承，帶傳動10、當(dāng)采用張緊輪裝置將帶張緊時，為了帶只受單向彎曲，張緊輪一般放在____邊_____側(cè)，同時張緊輪應(yīng)盡量靠近_____輪，以免過分地影響帶在小帶輪上的包角。若主要考慮增大包角，則張緊輪應(yīng)放在靠近_____輪處的_____邊_____側(cè)。答：松，內(nèi)，大小，松，外11、為了使V帶（三角帶）與帶輪輪槽更好地接觸，輪槽角應(yīng)____于V帶截面的楔角，隨帶輪直徑減小，角度的差值越_____。答：小，大

12、帶傳動正常工作中，緊邊拉力F1和松邊拉力F2滿足關(guān)系

。

AF1=F2；BF1+F2=Fe；

CF1/F2=efα；DF1+F2=F013、V帶楔形角為400，因此皮帶輪槽的楔形角必須

400。14、帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于帶的松邊和緊邊拉力不等。15、常用機械傳動中，能保持瞬時傳動比恒定的有____和______（共二種）；平均傳動比恒定，而瞬時傳動比一般條件下不固定的有_____（一種）。

16、今有如下三種傳動方案，排列順序分別為：a）電動機開式圓柱齒輪單級圓柱齒輪減速器帶傳動工作機b）電動機帶傳動開式圓柱齒輪單級圓柱齒輪減速機工作機；c）電動機帶傳動單級圓柱齒輪減速器開式圓柱齒輪工作機。三方案中__c_最合理，理由帶傳動放在最高級，能緩沖吸振并起過載打滑保護電動機作用；開式齒輪放在最低級，承受較大轉(zhuǎn)矩，成本低17、帶傳動設(shè)計中，要求帶速在

到

范圍之內(nèi)。

2、帶在輪槽中的位置哪個合理？3、簡述帶傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則。4、帶傳動的打滑經(jīng)常在什么情況下發(fā)生？打滑多發(fā)生在大帶輪上還是小帶輪上，為什么？答：當(dāng)工作載荷超過一定限度時發(fā)生打滑。由于小帶輪包角總是小于大帶輪包角，故打滑通常發(fā)生在小帶輪上。5、圖示兩傳動方案，哪個合理？并說明理由。7、在V帶（三角帶）傳動中，若帶輪直徑、帶型號、帶材質(zhì)、根數(shù)、轉(zhuǎn)速均不變，試分析改變帶長時，其承載能力的變化。8、帶傳動張緊輪的布置哪種合理？為什么？9、帶傳動設(shè)計時為什么要限制小帶輪直徑？

10、帶傳動問什么傳動比不準(zhǔn)確？其與哪些因素有關(guān)？

11、帶傳動減速工作時，帶與大、小帶輪間的摩擦力的大小是否相等，為什么？帶傳動正常工作時的摩擦力與打滑時的摩擦力否相等，為什么？

12、帶傳動中，v1為主動輪圓周速度，v2為從動輪圓周速度，v為帶速，這些速度之間的關(guān)系如何？為什么？13、帶傳動中，工作情況系數(shù)KA的影響因素有哪些？14、為什么要控制預(yù)緊力的大??？答：控制適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力是保證帶傳動正常工作的重要條件，預(yù)緊力不足，則帶運轉(zhuǎn)時容易發(fā)生打滑和跳動,預(yù)緊力過大，則帶的磨損加劇，壽命降低。對軸的壓力增大。15、在帶傳動中，影響能傳遞的最大有效圓周力的因素有哪些？（要求答出四種因素）其關(guān)系如何？答：在帶傳動中影響能傳遞的最大有效圓周力的因素及其關(guān)系：1）初拉力F0，最大有效圓周力與初拉力F0成正比；2）包角，最大有效圓周力隨包角增大而增大；3）摩擦系數(shù)，最大有效圓周力隨摩擦系數(shù)增大而增大；4）帶的型號，型號：Y，Z，A，B，C，D，E，從左向右各種型號的單根帶能傳遞的最大有效圓周力增大；5）帶的結(jié)構(gòu)，圓帶小，平帶大,V帶（三角帶）更大。6）帶的根數(shù)，根數(shù)愈多能傳遞的最大有效圓周力愈大。16、帶傳動為什么要限制其最小中心距和最大傳動比？答：1）中心距愈小，帶長愈短。在一定速度下，單位時間內(nèi)帶的應(yīng)力變化次數(shù)愈多，會加速帶的疲勞破壞；如在傳動比一定的條件下，中心距越小，小帶輪包角也越小，傳動能力下降，所以要限制最小中心距。2）傳動比較大且中心距小時，將導(dǎo)致小帶輪包角過小，傳動能力下降，故要限制最大傳動比。17、由雙速電動機與V帶（三角帶）傳動組成傳動裝置，靠改變電動機轉(zhuǎn)速輸出軸可以得到300r/min和600r/min兩種轉(zhuǎn)速。若輸出軸功率不變，帶傳動應(yīng)按那種轉(zhuǎn)速設(shè)計？為什么？答：1）帶傳動應(yīng)按轉(zhuǎn)速300r/min設(shè)計。2）因為帶速低時所需有效圓周力大，則所需帶的根數(shù)也多，若按高轉(zhuǎn)速設(shè)計，則不一定能滿足低轉(zhuǎn)速的工作要求，會引起失效。（功率一定，其它條件不變時，轉(zhuǎn)速越低，相應(yīng)扭矩越大，軸的最小直徑也越大。）18、帶傳動松邊拉力F2是否可以減小到零？為什么？答：帶傳動松邊拉力F2不能減小到零。因為F1=F2efα

是帶傳動工作的極限狀態(tài)。第九章鏈傳動§9-2

傳動鏈的結(jié)構(gòu)特點◆鏈節(jié)數(shù)宜取偶數(shù)，避免過渡鏈節(jié)§9-1鏈傳動的特點及應(yīng)用§9-3滾子鏈鏈輪的結(jié)構(gòu)和材料§9-4

鏈傳動的工作情況分析◆鏈傳動的多邊形效應(yīng)造成鏈條和鏈輪都做周期性的變速運動，從而引起動載荷?！?-5

滾子鏈傳動的設(shè)計計算◆失效形式◆鏈傳動的參數(shù)選擇§9-6

鏈傳動的布置、張緊、潤滑與防護鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、節(jié)距越大、齒數(shù)越少，則傳動的動載荷就越大。鏈輪齒數(shù)z1、z2傳動比i中心距a鏈的節(jié)距p和排數(shù)小結(jié)

無彈性滑動和打滑；鏈條不需張?zhí)o；結(jié)構(gòu)緊湊；能在高溫低速下工作；可傳遞較大功率。

本章重點是：①鏈傳動的運動特性；

②

鏈傳動的設(shè)計計算；（一）鏈傳動的特點及應(yīng)用

鏈傳動的特點

瞬時傳動比不恒定；磨損后易于跳齒。

鏈傳動的應(yīng)用

用于平均傳動比準(zhǔn)確，兩軸平行，中心距較大，不宜采用齒輪傳動處。

鏈傳動的結(jié)構(gòu)

內(nèi)鏈板與套筒，外鏈板與銷軸——過盈配合滾子與套筒，套筒與銷軸——間隙配合

鏈的磨損——發(fā)生在套筒與銷軸之間。設(shè)計計算2

小結(jié)⑴鏈條的平均速度（鏈速）：（二）鏈傳動的運動特性

鏈傳動的運動不均勻性⑵鏈傳動的平均傳動比：⑶鏈傳動的瞬時傳動比：多邊形效應(yīng)——由鏈條圍繞在鏈輪上形成正多邊形而引起鏈傳動的運動不均勻性。設(shè)計計算3

小結(jié)鏈傳動的動載荷①

鏈條前進的加速度引起的動載荷：②從動輪的角加速度引起的動載荷：（三）鏈傳動的設(shè)計計算鏈傳動的失效形式鏈的疲勞破壞：鏈條鉸鏈的磨損：鏈條鉸鏈的膠合：鏈條的靜力拉斷：鏈板——疲勞斷裂；套筒、滾子表面——疲勞點蝕銷軸與套筒間——鉸鏈磨損銷軸與套筒間——鉸鏈膠合鏈板——超載拉斷設(shè)計計算4

小結(jié)

滾子鏈傳動設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題⑴

鏈輪齒數(shù)確定：過少——運動不均勻性增大過多——易產(chǎn)生脫鏈⑵鏈傳動的中心距：過小——加劇鏈的磨損和疲勞過大——易出現(xiàn)跳齒和脫鏈⑶鏈的節(jié)距設(shè)計：小節(jié)距的單排鏈——傳動結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長小節(jié)距的多排鏈——速度高、功率大時⑷低速鏈傳動的設(shè)計：鏈速時，按抗拉靜力強度計算1、帶、鏈、齒輪組成的多級減速傳動中，鏈傳動宜放在

上。（①高速級；②低速級；③高速級或低速級均可）2、鏈傳動中，限制鏈輪的最小齒數(shù)的目的之一是為了

。（①減小傳動的不均勻性和動載荷；②防止鏈節(jié)磨損后脫鏈；③使小鏈輪輪齒受力均勻；④防止?jié)櫥涣紩r輪齒加速磨損）3.鏈傳動與帶傳動相比較，其主要優(yōu)點是

。（①工作時平穩(wěn)、無噪聲；②制造費用低；③對環(huán)境要求高； ④能保持準(zhǔn)確的平均傳動比）

④

①

②

5、開式鏈傳動的主要失效形式是

。（①鏈條的疲勞破壞；②鏈條的過載拉斷；③鏈條鉸鏈的磨損；④鏈條鉸鏈的膠合）6、鏈傳動中，限制大鏈輪的最大齒數(shù)的目的之一是為了

。（①減小傳動的不均勻性和動載荷；②防止鏈節(jié)磨損后脫鏈；③使小鏈輪輪齒受力均勻；④防止?jié)櫥涣紩r輪齒加速磨損）7、套筒滾子鏈設(shè)計時，在滿足承載能力要求的前題下，鏈條節(jié)距選得

越好。（①越大；②越小）8、鏈傳動中，鏈的節(jié)距增大時，則多邊形效應(yīng)將

。（①減少；②加劇；③不變）9、鏈傳動中，小鏈輪齒數(shù)Z1增加時，則多邊形效應(yīng)將

。（①減少；②加??；③不變）②

②

①

②

③

1、滾子鏈傳動設(shè)計時，為什么中心距不宜取得過大或過??？答：鏈傳動設(shè)計時，中心距過小，鏈速不變時，單位時間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和循環(huán)次數(shù)增多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞；小鏈輪包角變小，包角范圍內(nèi)，每個輪齒所受載荷增大，且易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象；中心距過大時會引起松邊垂度過大，傳動時造成松邊顫動。二、填空題1滾子鏈?zhǔn)怯蓾L子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板和外鏈板所組成，其中內(nèi)鏈板和套筒之間、外鏈板和銷軸之間分別為過盈配合，而滾子和套筒之間、套筒和銷軸之間分別為間隙配合。2在鏈傳動中，鏈輪的轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)越少，則傳動的動載荷越大。3鏈傳動的主要失效形式有鏈的疲勞破壞、鏈條鉸鏈的磨損、膠合、鏈條靜力拉斷四種。在潤滑良好、中等速度的鏈傳動中，其承載能力主要取決于鏈板的疲勞強度。4鏈傳動的平均傳動比是不變的，而瞬時傳動比是變化的。5在設(shè)計圖紙上注明某鏈條的標(biāo)記為：16A-2×60GB1243?1–1983，其中“16A”表示A系列、鏈節(jié)距為p=25.4mm

。6鏈傳動的潤滑方式可根據(jù)鏈節(jié)距和鏈速來選擇。三、分析與思考題1鏈傳動為何小鏈輪齒數(shù)Z1不宜過少？而大鏈輪齒數(shù)Z2不宜過多？答：小鏈輪齒數(shù)Z1過少，運動不均勻性和動載荷太大。而大鏈輪齒數(shù)Z2過多，易發(fā)生跳齒、脫鏈。2為什么一般鏈節(jié)數(shù)選偶數(shù)，而鏈輪齒數(shù)多取奇數(shù)？答：鏈節(jié)數(shù)選偶數(shù)是為了避免過渡鏈節(jié)，而鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)則是為了鏈輪和鏈節(jié)之間磨損均勻。3鏈節(jié)距的大何影響？在高速重載工況下，應(yīng)如何選擇滾子鏈？答：鏈節(jié)距越大，承載能力越大，但運動的不均勻性和動載荷也越大。在高速重載工況下，應(yīng)選擇小節(jié)距、多排鏈。1、考慮到鏈板各截面的等強度而將鏈板制成∞字形。2、鏈速一定時，鏈輪齒數(shù)越_________和鏈節(jié)距越______，鏈傳動的運動不均勻性和動載荷越大。3、鏈傳動是嚙合傳動，所以其平均傳動比是

，但瞬時傳動比是

。4、鏈傳動中,限制鏈輪最少齒數(shù)的目的之一是為了A減少傳動的不均勻性和動載荷B防止鏈節(jié)磨損后脫鏈C使小鏈輪輪齒受力均勻5、在滾子鏈中，______與______、_____與_____之間是間隙配合。答：銷軸與套筒，套筒與滾子6、鏈條的最主要參數(shù)是

。答：節(jié)距7、影響鏈傳動速度不均勻性的主要參數(shù)是

和

。答：齒數(shù)，節(jié)距1、舊自行車鏈條容易脫落的主要原因是什么？答：由于磨損使得鏈條節(jié)距增大，從而增加了鏈條的長度，鏈與鏈輪之間的配合聯(lián)接變松，鏈條與鏈輪輪齒的嚙合點外移，因此容易脫落。2、鏈傳動工作時，鏈的緊邊和松邊各受有哪些拉力的作用？1）鏈的緊邊受有：工作拉力F1（或有效圓周力Fe）、離心拉力F2（Fc）及懸垂拉力F3（Ff）的作用。2）鏈的松邊只受有：離心拉力F2（Fc）及懸垂拉力F3（Ff）的作用。各種齒輪傳動的受力分析n1主動從動n2Ft1Ft2Fr1Fr2Ft1Ft2n1n2從動主動Fr2Fr1O2O1一、直齒圓柱齒輪傳動

主動輪上的圓周力Ft與其速度方向相反；從動輪上的圓周力Ft與其速度方向相同，徑向力指向各輪的輪心。

說明：由于Fx∝tanb，為了不使軸承承受的軸向力過大，螺旋角b不宜選得過大，常在b=8o～20o之間選擇。二、斜齒圓柱齒輪傳動2受力分析111圓周力徑向力軸向力n1主動從動n2Ft1Ft2n1n2從動主動Fr2Fr1Fx1Fx2O2O1Fx1Fx2Ft1Ft2

Fr、Ft的判定與直齒輪相同;軸向力Fx1用左右判定法則判斷,從動輪Fx2與其相反。

輪齒受力分析模型如下圖：Fn可分解為圓周力Ft1，徑向力Fr1和軸向力Fx1三個分力。各分力計算公式：

三、直齒錐齒輪傳動n1n2Fr1Fr2Fx1Fx2主動從動Ft1Ft2O徑向力、圓周力判定方法和直齒圓柱齒輪相同；軸向力Fx的方向總是由錐齒輪的小端指向大端。四、兩級圓柱齒輪傳動的情況輸入軸輸出軸中間軸n1n2n3Fx1Fx21234Fx3

中間軸上兩個齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸承的受力n3五、錐柱兩級齒輪傳動的情況輸入軸n1Fx2234Fx3

中間軸上兩個齒輪的軸向力方向相反，減輕中間軸和軸承的受力。n3中間軸n21六、蝸輪蝸桿傳動

蝸桿傳動的受力分析與斜齒圓柱齒輪相似，輪齒的法向力Fn分解出徑向力Fr、周向力Ft、軸向力Fx。各力的計算如下：n1Fx1n2n1Fr1Fr1Ft2Ft1Fx2Fr1Fr1n21221六、蝸輪蝸桿傳動

在分析蝸桿和蝸輪受力方向時，必須先指明主動輪和從動輪（一般蝸桿為主動輪）；蝸桿或蝸輪的螺旋方向：左旋或右旋；蝸桿的轉(zhuǎn)向和位置。

蝸桿與蝸輪輪齒上各方向判斷如下：

①圓周力的方向：主動輪圓周力與其節(jié)點速度方向相反，從動輪圓周力與其節(jié)點速度方向相同；

②徑向力的方向：由嚙合點分別指向各自軸心；

③軸向力的方向：蝸桿主動時，蝸桿軸向力的方向由“主動輪左、右手定則”判斷，即右旋蝸桿用右手（左旋用左手），四指順著蝸桿轉(zhuǎn)動方向彎曲，大拇指指向即蝸桿軸向力的方向。

蝸輪軸向力的方向與蝸桿圓周力方向相反。

如圖所示為由直齒圓錐、斜齒圓柱齒輪組成的二級齒輪減速器，I軸為輸入軸，設(shè)錐齒輪軸I旋轉(zhuǎn)方向如圖所示。試進行以下工作：1)確定各軸轉(zhuǎn)向，合理確定斜齒圓柱齒輪傳動的輪齒螺旋線方向，并在圖中畫出；2)畫出軸II上作用于兩個齒輪上的切向力Ft、徑向力Fr、軸向力Fa的方向。如圖所示為由直齒圓錐、斜齒圓柱齒輪組成的二級齒輪減速器，I軸為輸入軸，設(shè)錐齒輪軸I旋轉(zhuǎn)方向如圖所示。試進行以下工作：1)確定各軸轉(zhuǎn)向，合理確定斜齒圓柱齒輪傳動的輪齒螺旋線方向，并在圖中畫出；2)畫出軸II上作用于兩個齒輪上的切向力Ft、徑向力Fr、軸向力Fa的方向。有一受預(yù)緊力F0＝1000N和軸向工作載荷F＝1000N作用的緊螺栓連接，已知螺栓剛度Cb與被連接件剛度Cm相等。試計算該螺栓所受的總拉力F2和剩余預(yù)緊力F1。在預(yù)緊力F0不變的條件下，若保證被連接件間不出現(xiàn)縫隙，該螺栓的最大軸向工作載荷Fmax為多少？2、有一油缸端蓋聯(lián)接螺栓如圖所示。已知：軸向總載荷為（的作用線與螺栓軸線平行，并通過螺栓組的對稱中心），每個螺栓的預(yù)緊力為，被聯(lián)接件剛度為，螺栓剛度為，螺栓數(shù)目為Z。試求：①每個螺栓所受總拉力；②每個螺栓的殘余預(yù)緊力；③加載后尚補充擰緊，每個螺栓所受的計算應(yīng)力。（注：螺栓的大徑為d、小徑為d1、中徑為d2）1、解：①

②

③