武漢理工大學(xué)-機械設(shè)計復(fù)習(xí)概要

1、復(fù)習(xí)概要（武漢工程大學(xué) 張勛）緒 論抽象的講機械由原動機、傳動裝置、工作機三大部分組成。具體的講機械一般是由一些典型的機構(gòu)和零件組成。本課程就是以這些典型的機構(gòu)和零件為研究對象。理解幾個名詞：1 機器、機構(gòu)、機械機器：具有3個特征（1）人為的實物組合；（2）各部分具有確定的相對運動；（3）可完成有用機械功或轉(zhuǎn)換機械能。機構(gòu)：具有機器的前兩個特征。機械：是機器和機構(gòu)的總稱。2零件、構(gòu)件 零件：是制造單元。構(gòu)件：是運動單元。一個構(gòu)件可以由很多零件組成。第1章 平面機構(gòu)的自由度機構(gòu)是由許多構(gòu)件通過運動副連接而成的，運動副是一種可動連接。機構(gòu)具有確定運動的條件：機構(gòu)的自由度F0，且等于原動件個數(shù)。自由

2、度計算公式：F=3n-2PL-PH(注意n是活動件數(shù)，PL是低副數(shù)，PH是高副數(shù)。計算中一定要注意：復(fù)合鉸、局部自由度、虛約束，并看清題目要求。)兩個以上的構(gòu)件在同一軸線上用轉(zhuǎn)動副連接，就會形成復(fù)合鉸。不影響機構(gòu)運動規(guī)律的自由度，稱局部自由度。有滾子就有局部自由度。機構(gòu)中與其它約束相重復(fù)的約束稱虛約束，有多種情況。當有幾何限制條件時，一般也隱蔽有虛約束?？荚嚴}：求下列機構(gòu)自由度，若有復(fù)合鉸、局部自由度、虛約束請指出，并判斷該機構(gòu)是否有確定的運動（標有箭頭的為原動件）。 CDEFGH，CD = EF = GHCGDH，CE = DF，EG = FH第2章 平面連桿機構(gòu)1、鉸鏈四桿機構(gòu)曲柄存在的

3、條件：（1）連架桿或機架是最短桿。（2）最短桿與最長桿長度之和小于等于其它兩桿長度之和。（長度條件）注意：上述條件缺一不可。2、鉸鏈四桿機構(gòu)基本型式的判別 長度條件 不滿足：雙搖桿 滿足： 最短桿為連架桿：曲柄搖桿 最短桿為機架：雙曲柄 最短桿為連桿：雙搖桿3、四桿機構(gòu)基本特性急回運動：在兩極限位置時，曲柄所夾的銳角稱為極位夾角，急回運動僅與有關(guān)。引入行程速比系數(shù)K。故 K 急回運動越明顯。當=0時K=1 無急回運動。傳動角（壓力角）：驅(qū)動力與該點絕對速度間所夾銳角稱為壓力角。壓力角的余角是傳動角。 機構(gòu)工作越有利。死點:當連桿與從動件共線時，會出現(xiàn)死點現(xiàn)象，常依靠慣性或機構(gòu)錯位方法闖過死點。

4、故在曲柄搖桿機構(gòu)中，當搖桿為原動件，會有死點現(xiàn)象；而曲柄為原動件，不會有死點現(xiàn)象。4、會畫曲柄搖桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)、min或max。如：考試例題：1. 在曲柄搖桿機構(gòu)中，為提高機構(gòu)的傳力性能，應(yīng)該（A ）。A. 增大傳動角 B. 減小傳動角C. 增大壓力角a D. 減小極位夾角2 在圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知各桿長度lAB=55mm，lBC=40mm，lCD=50mm，lAD=25mm。此機構(gòu)屬鉸鏈四桿機構(gòu)的三種基本型式中的 雙曲柄 機構(gòu)。第3章 凸輪機構(gòu)1、 凸輪機構(gòu)的分類按凸輪的形狀 盤狀凸輪移動凸輪 圓柱凸輪 按從動件的形式尖端從動件滾子從動件平底從動件平底從動件的傳動角總為90度，傳動

5、效率高，但不適用于內(nèi)凹的凸輪。2、 我們把加速度無窮大引起的沖擊稱剛性沖擊。從動件等速運動開始和結(jié)束時存在剛性沖擊。 我們把加速度有限值的變化引起的沖擊稱柔性沖擊。從動件等加速等減速運動開始、中間和結(jié)束時存在柔性沖擊。從動件余弦加速度運動開始和結(jié)束時存在柔性沖擊。3、 凸輪設(shè)計中應(yīng)注意的問題 基圓半徑是指理論輪廓的最小向徑。驅(qū)動力F與從動件絕對速度V所夾銳角稱為壓力角。越小，機構(gòu)傳力特性越好。要會畫壓力角。如P52頁題2求D點壓力角：當從動件運動規(guī)律確定后，壓力角和基圓半徑是矛盾的關(guān)系。壓力角越小，傳力特性好，但基圓半徑大，尺寸大，結(jié)構(gòu)不緊湊。對外凸的凸輪輪廓曲線，應(yīng)使?jié)L子半徑rs小于理論輪廓

6、曲線的最小曲率半徑，否則會產(chǎn)生失真情況?？荚嚴}：1 當壓力角大到某一數(shù)值時，不論推力為多大，都不能使從動件運動，凸輪機構(gòu)將發(fā)生_自鎖_。2 設(shè)計凸輪機構(gòu)，若量得其中某點的壓力角超過許用值，可用 增大基圓 方法使最大壓力角減小。3. 圖示為凸輪機構(gòu)在推程中從動件的位移線圖，其從動件的運動規(guī)律為 ；（ 等速運動 等加速、等減速運動 簡諧運動）這種運動規(guī)律在o、m、e各點 。（ 引起剛性沖擊 引起柔性沖擊 能避免沖擊）4. 圖解法設(shè)計凸輪輪廓是根據(jù) 反轉(zhuǎn)法 原理作圖求得凸輪輪廓曲線。第4及11章 齒輪機構(gòu)與齒輪傳動齒輪機構(gòu)部分1、了解漸開線的性質(zhì)。中心距可分性：當兩輪安裝的實際中心距與設(shè)計中心距稍

7、有偏差，因基圓半徑已被確定，故傳動化保持不變。2、掌握標準直齒圓柱齒輪各部分名稱及幾何尺寸計算，會做如P71頁習(xí)題4-1等。3、標準直齒圓柱齒輪正確嚙合條件是：兩輪的模數(shù)和壓力角必須相等（）。傳動比可表示為兩輪連續(xù)傳動條件是：重合度；重合度越大，傳動越平穩(wěn)。4、 齒輪加工方法特點：仿形法：生產(chǎn)率低、加工精度低，但設(shè)備簡單、刀具價廉，多用于單件修配和小批量生產(chǎn)。范成法：生產(chǎn)率相對較高，適合批量生產(chǎn)，但設(shè)備較貴。5、 標準直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)。標準齒輪與變位齒輪比較：由于加工刀具相同，所以模數(shù)、齒數(shù)、分度圓和基圓一樣，但齒厚、齒根圓、齒頂圓與標準齒輪不同。6、 斜齒圓柱齒輪嚙合特點：逐

8、步進入或退出嚙合，重合度大、傳動平穩(wěn)、承載能力大、允許轉(zhuǎn)速高，不發(fā)生根切的最小齒數(shù)可小于17，但會產(chǎn)生軸向力。斜齒輪的正確嚙合條件：除兩輪的模數(shù)和壓力角相等外，兩輪分度圓上的螺旋角必須大小相等，方向相反（一為左旋、一為右旋）。斜齒圓柱齒輪的法面參數(shù)為標準值，其幾何尺寸計算，只掌握分度圓直徑、中心距、當量齒數(shù)計算公式。圓錐齒輪大端參數(shù)為標準值?？荚嚴}：1一對正確嚙合的斜齒圓柱齒輪傳動的( A )均為標準值。A法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角B端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角C端面模數(shù)、分度圓上的端面壓力角、分度圓上的螺旋角D法面模數(shù)、分度圓上的法面壓力角、分度圓上的螺旋角2標準直齒圓柱齒輪的模數(shù)為

9、4mm，齒數(shù)為28，則分度圓齒距等于_12.56_mm。3. 漸開線上任一點的法線與基圓 相切 ，漸開線上各點的曲率半徑是 不同 的。4用范成法加工標準漸開線齒輪，發(fā)生根切的原因是 C 。 A. 模數(shù)過小 B. 模數(shù)過大 C. 齒數(shù)過少 D. 齒數(shù)過多5 一對標準斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是 。 m1=m2, = m1=m2, =, 1=2 m1=m2, =, 1=-26一對漸開線圓柱齒輪傳動，其 節(jié) 圓總是相切并作純滾動。7. 搞技術(shù)革新需要一對傳動比i=3的齒輪，現(xiàn)從舊品庫里找到兩個直齒圓柱齒輪，其壓力角都是=20，而齒數(shù)為Z1=18，Z2=54，齒頂圓直徑為da1=40mm，da2=12

10、6mm，問這兩個齒輪能否配對使用?為什么? 提示：算兩輪模數(shù)是否相同。齒輪傳動部分1、 齒輪的失效形式及發(fā)生的場合： 輪齒折斷閉式硬齒（HBS350）、開式 齒面點蝕閉式軟齒（HBS350）主要失效 齒面磨損開式 齒面膠合高速重載 齒面塑變軟齒其中齒面點蝕首先發(fā)生在節(jié)線附近靠近齒根處。了解齒輪傳動的計算準則。2、 了解齒面接觸強度計算公式。重點掌握應(yīng)注意的問題：（1）接觸強度與d或a關(guān)系最大，d或a，工作應(yīng)力,接觸強度；（2）工作應(yīng)力兩輪相同，但許用應(yīng)力兩輪不同，故應(yīng)代入小值。（3）齒寬系數(shù)中，b取兩輪小值，d1取小輪直徑3、了解輪齒彎曲疲勞強度計算公式。重點掌握應(yīng)注意的問題：（1）彎曲強度與

11、m關(guān)系最大。m 抗彎；（2）兩輪工作應(yīng)力不同，許用應(yīng)力也不同，故要分別校核兩輪，校核時都用T1和z1，只是齒形系數(shù)YFa不同。（3）齒形系數(shù)YFa僅與齒數(shù)Z有關(guān)，zYFa。注意斜齒輪與當量齒數(shù)Zv有關(guān)。4、斜齒輪受力分析：圓周力Ft主反從同；徑向力Fr指向輪心；軸向力Fa主動輪按左、右手定則（注意只有主動輪才可以伸手）。錐齒輪受力分析：圓周力Ft主反從同；徑向力Fr指向輪心；軸向力Fa永指大端?？荚嚴}：1開式齒輪傳動的主要失效形式是齒面磨損和輪齒折斷，目前只進行齒根彎曲疲勞強度計算，用適當加大模數(shù)的方法考慮磨損的影響。2. 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算齒輪傳動時，若兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力H1

12、H2，在計算公式中應(yīng)代入 B 進行計算。A. 大者 B. 小者 C. 兩者分別代入3. 標準斜齒圓柱齒輪傳動的彎曲強度計算式，齒形系數(shù)YF是按當量齒數(shù) B 來確定的。 A. ZV =2 B. C. 4. 為了提高齒輪傳動的齒面接觸強度應(yīng) 。 中心距不變條件下增大模數(shù) 中心距不變條件下增加齒數(shù) 增大中心距 減少齒寬5一對圓柱齒輪傳動，小齒輪分度圓直徑d1=50mm、齒寬b1=55mm，大齒輪分度圓直徑d2=90mm、齒寬b2=50mm，則齒寬系數(shù) C 。A. 1.1 B. 5/9 C. 1 D. 1.36. 試分析圓錐一圓柱齒輪減速箱中的中間軸上各齒輪嚙合點處（A、B）受力方向和轉(zhuǎn)向? 7設(shè)兩級

13、斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如圖，試問：(1)低速級斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相同?(2)畫出中間軸上兩齒輪的圓周力Ft2、Ft3和軸向力Fa2、Fa3方向。第12章 蝸桿傳動1、蝸桿傳動的特點傳動比大（8-80）、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、噪聲低，在一定條件下可以實現(xiàn)自鎖。但其效率低、磨損發(fā)熱大，故不適用于大功率和長期連續(xù)工作。蝸輪一般用青銅材料，減摩耐磨，但價格高；蝸桿用碳鋼或合金鋼，強度高。一般失效總是發(fā)生在強度較低的蝸輪上。2、蝸桿傳動正確嚙合條件：（1）蝸桿的軸向模數(shù)ma1和壓力角a1與蝸輪的端面模數(shù)mt2和壓力角t2分別相等。即ma1=mt2=m a1=

14、t2=20（2）當交錯角=90時，蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角r1與蝸輪分度圓柱螺旋角2等值同向。即r1=23、 主要參數(shù)與幾何尺寸計算蝸桿直徑蝸輪直徑d2=mZ2， 中心距a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+Z2)。傳動比因，蝸桿頭數(shù)越多或直徑系數(shù)越小，r越大，效率越高。因d1=mq, 故當m一定，qd1，所以q取大值可提高蝸桿剛度。d1為什么要取標準值？這是因為切制蝸輪所用滾刀的幾何參數(shù)必須與該蝸輪相嚙合的蝸桿相同，故為了減少刀具型號，便于刀具的標準化就制定了蝸桿d1標準系列。4、受力分析：圓周力Ft“主反從同”；徑向力Fr“指向輪心”；軸向力Fa“主動輪按左、右手定則”。5、蝸桿傳動由于滑動速

15、度大，效率低，其功率損耗將發(fā)熱，如果熱量不能及時散逸，將會使油溫升高而降低油的粘度，從而引起磨損、膠合，造成惡性循環(huán)，故對閉式蝸桿傳動要進行熱平穩(wěn)計算。若計算或?qū)崪y油溫t90時，應(yīng)采取冷卻散熱措施。（1）增加散熱面積（A值），如合理設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)，鑄出或焊上散熱片。（2）提高散熱系數(shù)（kt值），如在蝸桿軸端裝風(fēng)扇，這時kt可達20以上，或在箱體裝設(shè)蛇形冷卻水管?？荚嚴}：1在蝸桿傳動中，如果模數(shù)和蝸桿頭數(shù)一定，減少蝸桿分度圓直徑，將使( B )。A傳動效率降低， 蝸桿剛度提高B傳動效率提高，蝸桿剛度降低C傳動效率和蝸桿剛度都提高D傳動效率和蝸桿剛度都降低2. 在蝸桿傳動中，常采用 C 作蝸輪的齒

16、圈，與淬硬磨制的 A 蝸桿相配。 A. 鋼 B. 鑄鐵 C. 青銅 D. 黃銅3. 在蝸桿傳動中，蝸桿頭數(shù)越少，則傳動效率越 低 ，自鎖性能越 好 ，一般蝸桿頭數(shù)常取Z1= 1-4 。4在普通圓柱蝸桿傳動中，已知蝸桿頭數(shù)Z1=2，蝸輪齒數(shù)Z2=80，模數(shù)m=10mm，直徑系數(shù)q=9，則蝸桿的分度圓直徑d1= 90 mm，標準中心距a= 445 mm。5蝸桿的標準模數(shù)是軸向 模數(shù)，蝸輪的標準模數(shù)是端面 模數(shù)。6、試確定下面輪系中，蝸輪的轉(zhuǎn)向。分析蝸桿傳動中在接觸點A點所受的各力。7、如圖為齒輪一蝸桿傳動裝置，試判定：（1）重物是上升還是下降？（2）欲使軸上的軸向力最小，在圖上畫出兩斜齒輪螺旋線的

17、方向。（3）畫出軸上蝸桿與斜齒輪軸向力方向和圓周力方向。第13章 帶傳動和鏈傳動1、V帶傳動兩側(cè)面為工作面，注意：V帶楔角為40，帶輪槽角小于40。其傳動的主要特點優(yōu)點：（1）傳動平穩(wěn)、噪聲小，常用多級傳動的第1級（高速級）。（2）過載保護。（3）適于中心距大場合。（4）結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點：（1）傳動比不恒定。（2）效率低、壽命短。（3）外廓尺寸大。（4）須要張緊，壓軸力較大。（5）不宜用于高溫、易燃場合。帶傳動的傳動能力隨初拉力F0、小帶輪包角1、摩擦系數(shù)f增大而提高。2、帶傳動工作時，帶內(nèi)應(yīng)力有。（1）拉應(yīng)力。緊邊1大于松邊2。（2）離心拉應(yīng)力。在所有橫剖面上都是相等的。（3）彎曲應(yīng)力

18、。接觸弧上才有，且。最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與小帶輪接觸處。4、 由于帶是彈性體，緊邊與松邊存在拉力差，所以帶將在帶輪上產(chǎn)生微量的滑動現(xiàn)象稱為彈性滑動。彈性滑動是不可避免的，它造成功率損失，增加帶的磨損，還會使傳動比不準確，所以也是有害的。當外載荷增大到某一數(shù)值，摩擦力總和達到極限，帶將沿整個接觸弧滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。打滑就不能正常工作，它是可以和應(yīng)當避免的。5、帶傳動的主要失效形式：打滑和疲勞破壞。其設(shè)計準則是：在不打滑的前提下，使帶具有一定的疲勞強度和壽命。6、設(shè)計帶傳動時注意：（1）根據(jù)計算功率Pc和小帶輪轉(zhuǎn)速n1初選帶型。(2) 小帶輪直徑dd1 緊湊 但彎曲應(yīng)力b 故規(guī)定了最小基準直徑

19、，并要取標準值。（3）要驗算帶速V。要求 V在525m/s之間。因為V 離心力 正壓力 傳動能力 易打滑；且抖動嚴重。 V 有效拉力F 帶根數(shù)要求多。（4）帶傳動要考慮張緊裝置，用張緊輪時應(yīng)裝在松邊外側(cè)靠小輪處（保證小帶輪包角1增加，增大傳動能力），或松邊內(nèi)側(cè)靠大輪處（盡量不影響小帶輪包角1）。7、鏈傳動特點與帶傳動相比：（1）沒有彈性滑動和打滑，能保持準確的平均傳動比。（2）無須張緊，壓軸力小。（3）可以在較惡劣條件下工作。（4）噪聲大，傳動不平穩(wěn)（常用在低速級）。8、節(jié)距P 鏈條尺寸 承載。鏈的長度以鏈節(jié)數(shù)LP表示。LP取偶數(shù)（避免采用過度鏈節(jié)），鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)（使磨損均勻）。代號16A1

20、80 GB1243183表示：鏈號排數(shù)鏈節(jié)數(shù) 標準編號。鏈節(jié)距P可由鏈號求出，P=鏈號9、由于鏈條繞上鏈輪時形成折線，產(chǎn)生多邊形效應(yīng)，瞬時鏈速和傳動比VS、iS都是隨成周期性變化的。變化范圍越大，傳動越不平穩(wěn)。故Z1 或P 則 不平穩(wěn) ， 不平穩(wěn)。10、鏈傳動設(shè)計參數(shù)的選擇：（1）選擇鏈輪齒數(shù)。Z1 不平穩(wěn) 故Z1不易過少 ； 但Z1不易過多，因Z1 則Z2磨損積累量增大，易發(fā)生跳齒或脫鏈 故規(guī)定Z2120。（2）確定節(jié)距。P 承載 運動不均和沖擊故設(shè)計時，在滿足傳動功率的情況下，應(yīng)盡量選用較小節(jié)距。當高速、大功率的情況下，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈?？荚嚴}：1. 帶傳動由于 過載 引起的全面滑動稱

21、為打滑 ，而由于帶的彈性變形和拉力差而引起的滑動稱為彈性滑動 。2. 滾子鏈傳動中，平均傳動比 B ，而瞬時傳動比 A 。 A. 不準確 B. 準確3. 帶傳動在工作時產(chǎn)生彈性滑動，是由于（ C ）。A. 包角太小 B. 初拉力F0太小 C. 緊邊與松邊拉力不等 D. 傳動過載4帶傳動設(shè)計準則是：在不打滑的前提下，使帶具有一定的疲勞強度和壽命。5鏈輪的節(jié)距 越小 ，鏈輪的齒數(shù) 越多 ，鏈傳動的運動不均勻性就越小。6 V帶在運轉(zhuǎn)過程中受變應(yīng)力作用，最大應(yīng)力發(fā)生在 緊邊與小帶輪接觸處 ，其值為（用書中規(guī)定符號表示）。7有一由V帶傳動，鏈傳動和齒輪傳動組成的減速傳動裝置，試合理確定其傳動布置順序，并

22、說明其原因。8、為什么帶速V要求在525m/s之間？9影響鏈傳動不平穩(wěn)性的主要參數(shù)是什么？第5章 輪系考試例題：1、 在圖示輪系中，已知z1=z2=20、z2=z3=30、n1=-2n3=100r/min,求系桿轉(zhuǎn)速nH的大小和方向。2、如圖示，已知Z1=30，Z2=20，Z3=120，Z4=2，Z5=50，Z6=20（m=3mm），nl=1450rpm，求齒條7線速度V的大小和方向。3、 圖示輪系中，已知Z1=17，Z2=51，Z2=30，Z3= 45，Z4=120，n1= 960r/min，方向如圖箭頭所示，求轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速nH大小和方向（用箭頭在圖上表示）第14章 軸1、軸的分類根據(jù)軸的承

23、載情況，軸可分為心軸、傳動軸、轉(zhuǎn)軸。心軸：只承受彎矩不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。如自行車的前軸、鐵路車輛的軸。傳動軸：主要傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受或承受很小彎矩的軸。如汽車傳動軸。轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸。如齒輪減速器中的軸。2、軸的設(shè)計特點（設(shè)計過程）：軸徑的初步估算（）結(jié)構(gòu)設(shè)計強度驗算，其中以結(jié)構(gòu)設(shè)計為重點。 用合金鋼代替碳素鋼可以提高軸的強度，但不能提高軸的剛度。3、結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。主要考慮便于加工、裝拆以及定位等方面要求。（1）加工、裝拆要求軸一般做成階梯形，便于加工及軸上零件定位和裝拆。需磨削的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽，以便磨削軸肩端部。需切削螺紋軸段，應(yīng)留有退刀槽，

24、以保證螺紋牙到達端部。為走刀方便，軸上各鍵槽應(yīng)開在軸的同母線上。為便于加工和檢測，軸的直徑應(yīng)取整數(shù)值；與滾動軸承相配合軸頸及有螺紋的軸段直徑應(yīng)符合軸承、螺母標準件值，配對使用軸承型號盡量一樣。（2）軸上零件的軸向定位軸上零件一般均應(yīng)作雙向固定，定位元素有軸肩、套筒、軸端擋圈、圓螺母等。重點注意：1）軸肩時，要保證零件與定位面靠緊，軸上過渡圓角半徑或倒角須留意。2）為保證固定可靠，與軸上零件相配合的軸段長度比較轂寬度略短13mm。4、軸的強度驗算校核軸的強度基本公式為：校正系數(shù)當量彎矩 對稱循環(huán)下許用彎曲應(yīng)力對不變轉(zhuǎn)矩 =0.3，對于脈動或規(guī)律不清轉(zhuǎn)矩 =0.6，對于對稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩 =1?？荚嚴?/p>

25、題：1為了提高軸的剛度，一般采用的措施是 B 。A. 用合金鋼代替碳素鋼 B. 增大軸的直徑 C. 采用降低應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)措施2工作中只受彎矩不傳遞扭矩的軸叫 心 軸；只傳遞扭矩不受彎矩的軸叫 傳動 軸；同時承受彎矩和扭矩的軸叫 轉(zhuǎn) 軸。3自行車的中軸是 ，而前輪軸是 。 轉(zhuǎn)軸 傳動軸 心軸4指出圖中結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤，在錯誤處標出序號，并按序號一一說明理由。 1 2 3 2 4 5 6 7解答： 圖中的主要錯誤：1）軸肩過高擋住了內(nèi)圈，軸承不便于折卸；2）齒輪無法安裝；3）鍵的頂面應(yīng)與輪轂槽底面有間隙，且輪轂槽應(yīng)開通，軸上鍵槽處應(yīng)有局部剖視；（可不寫）4）軸承安裝距離太長，此處應(yīng)該有過渡階梯；5

26、）輪轂無軸向固定；6）鍵過長，且兩鍵應(yīng)在同一母線上，以便于加工；7）軸端過長，輪轂無法進行軸向固定。第10章 連接1、螺紋的分類（1）三角形螺紋（也叫普通螺紋），用于連接。 粗牙：用于一般連接。 細牙：相同公稱直徑時，螺距小，螺紋深度淺，導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，宜用于薄壁零件的微調(diào)裝置。（2）梯形螺紋、鋸齒形螺紋、矩形螺紋用于傳動。其中鋸齒形螺紋只能用于單向傳動。螺紋還分左、右旋，單、多線，公制英制。我國除管螺紋外，都采用公（米）制，國際標準也采用公制。大徑d為公稱直徑。2、 三角形螺紋連接的自鎖條件為：升角小于等于當量摩擦角。即螺紋傳動的效率為：。效率在40度左右最高，但由于大升角制造困

27、難，故不大于25度，因此在25度內(nèi)，增加，效率將提高。3、螺紋連接的基本類型（1）、螺栓連接特點：被連接件上只鉆有通孔，不需加工螺紋，通常用于被連接件不太厚和兩邊有足夠裝配空間場合。又分（a）普通螺栓連接：螺栓與被連接件的孔間留有間隙，故孔加工精度低。（b）鉸制孔螺栓連接：螺栓與被連接件的孔間無間隙，孔加工精度高，用于承受橫向載荷或要求精確固定被連接件相對位置場合。(2)、雙頭螺栓連接特點：用于被連接件之一較厚不便穿孔的場合，允許多次裝拆，而不損壞被連接件。較薄的被連接件鉆通孔，較厚的被連接件鉆孔攻絲。(3)、螺釘連接用于被連接件之一較厚且不宜多次裝拆的場合。(4)、緊定螺釘連接用以固定兩零件

28、的相對位置，可傳遞不大的力和轉(zhuǎn)矩。4、 螺紋標準件標注：如M12100 GB5782-86名稱：六角頭螺栓 公稱直徑：12mm 公稱長度：100螺距：（粗牙）1.75mm 螺紋為右旋。再如螺栓 M121.5100 左 GB5785-86則指細牙，螺距1.5mm，左旋，其它一樣。5、 螺紋連接的防松分：摩擦防松（如彈簧墊圈、對頂螺母）、機械防松（如圓螺母用帶翅墊片）、破壞螺紋副的關(guān)系（如沖點法）三種類型。摩擦防松：不十分可靠，多用于沖擊、振動不劇烈的場合。機械防松：利用各種止動零件?？煽俊?yīng)用廣。破壞螺紋副關(guān)系：用于不再被拆卸的場合。6、 單個螺栓連接的強度計算普通螺栓連接（1）、松螺栓連接裝配

29、時不擰緊螺母，即只有工作載，情況較少見，如吊鉤，其強度條件為：d1螺紋的小徑Fa軸向拉力（2）緊螺栓連接螺栓處于拉伸和扭轉(zhuǎn)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，故在強度計算時，要將所受拉應(yīng)力增大30%來補償剪應(yīng)力的影響。強度條件為：這里關(guān)鍵是根據(jù)不同情況算總載荷Fa。情況一：受預(yù)緊力和軸向載荷（如壓力容器的螺栓連接，?？贾唬〧-預(yù)緊力；Kb-螺栓剛度；Kc-被連接件剛度；F-工作載荷；F-殘余預(yù)緊力例：已知一壓力容器，容器蓋與缸體用6個普通螺栓連接，缸內(nèi)壓強p=2N/mm2，缸徑D=150mm，根據(jù)連接的緊密性要求，每個螺栓殘余預(yù)緊力F=1.6F，F(xiàn)為單個螺栓的工作拉力，螺栓的許用應(yīng)力=150N/mm2，試計算螺栓

30、的小徑d1。解：先算工作載荷殘余預(yù)緊力F=1.6F=9420N總載荷N由于 所以例：用于緊連接的一個M16普通螺栓，小徑d1=14.376mm, 預(yù)緊力F=20000N,軸向工作載荷F=10000N,螺栓剛度Cb=1 106N/mm,被連接件剛度Cc=4106N/mm,螺栓材料的許用應(yīng)力=150N/mm2;（1）計算螺栓所受的總拉力Fa（2）校核螺栓工作時的強度。解： 所以不安全。情況二：普通螺栓連接受橫向載荷（?？贾唬┯捎诼菟ㄅc孔之間留有間隙，故是由預(yù)緊力F產(chǎn)生的摩擦力來平衡外載荷。為使被連接件之間不發(fā)生相對滑動，所需的F為：可靠性系數(shù)，常取接合面數(shù)摩擦系數(shù)總載荷Fa=代入強度條件：例：圖

31、示單個普通螺栓連接，螺栓的許用應(yīng)力=150MPa，該連接承受橫向載荷F=5000N,可靠性系數(shù)c=1.2，接合面間的摩擦系數(shù)f=0.12，試求：螺栓所需的最小預(yù)緊力F和螺栓的小徑d1。解：由于 所以思考：若是4個普通螺栓連接，又如何？鉸制孔螺栓連接情況三：受橫向載荷強度條件為：（剪切強度）m螺栓剪切面的數(shù)目do剪切面的直徑 (擠壓強度)軸向最小的接觸長度螺栓或孔壁的許用擠壓應(yīng)力，取小者。7、降低螺栓剛度或增大被連接件剛度可以提高螺紋連接的疲勞強度（如減小螺栓光桿部分直徑、采用空心螺桿、采用較硬的金屬墊片）。加厚螺母并不能改善載荷分布不均，所以不能提高螺紋連接的強度。8、普通平鍵的上表面和輪轂槽

32、底之間有間隙，是靠兩側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩，兩側(cè)面是工作面。且有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、加工容易，對中良好，應(yīng)用廣泛，但不能實現(xiàn)軸向固定的特點。按端部形狀不同分為A型（圓頭）、B型（方頭）、C型（半圓頭）三種。A型軸槽用指狀銑刀加工，鍵在軸槽中軸向固定好，但端部應(yīng)力集中大。B型軸槽用盤形銑刀加工，端部應(yīng)用集中小，但易松動，常用緊釘螺釘固定。C型常用于軸端和轂類零件的連接。9、半圓鍵，兩側(cè)面為工作面，對中良好。軸槽用尺寸與半圓鍵直徑相同的盤形銑刀銑出，因此半圓鍵能在槽中擺動，尤其適用錐形軸與輪轂的連接，但軸槽較深，對軸的強度削弱大，只用于輕載。10、楔鍵的上、下表面為工作面，靠擠壓產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，能承受

33、一定的單向的軸向載荷。但由于楔鍵打入時，這使軸和輪轂產(chǎn)生偏心，故用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)和低速場合。11、普通平鍵連接的主要失效：工作面被壓潰。設(shè)計時，鍵的斷面尺寸（高度h和寬度b）根據(jù)軸的直徑選取，而鍵長L應(yīng)根據(jù)輪轂寬度B而定，通常L=B-（510）mm?？荚嚴}：1平鍵連接中的平鍵截面尺寸bh是按 C 選定的。A. 轉(zhuǎn)矩T B. 功率P C. 軸徑d2平鍵連接工作時，是靠 剪切 和 擠壓 傳遞轉(zhuǎn)矩的。3若強度不夠，采用兩個普通平鍵時，為使軸與輪轂對中良好，兩鍵通常布置成 A 。A相隔180 B. 相隔120130 C 相隔90 D. 在軸的同一母線上4用于連接的螺紋牙型為三角形，這是因為

34、三角形螺紋 A 。A. 牙根強度高，自鎖性能好 B. 傳動效率高 C. 防震性能好 D. 自鎖性能差5為提高緊螺栓連接強度，防止螺栓的疲勞破壞，通常采用的方法之一是減小 螺栓 剛度或增大 被連接件 剛度。6當兩個被連接件之一太厚，不宜制成通孔，且連接需要經(jīng)常拆裝時，適宜采用 連接。 螺栓 螺釘 雙頭螺柱第15章 滾動軸承1. 組成：外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架。主要類型3類：圓錐滾子軸承承受：徑載、單向軸載、極限轉(zhuǎn)速低、內(nèi)外圈可分離、對稱安裝，適用于轉(zhuǎn)速不太高、軸的剛性較好的場合。6類：深溝球軸承承受：徑載，較小軸載，有一點自動調(diào)心能力，極限轉(zhuǎn)速高，價格便宜，適用于一般場合（常用）。7類：角接觸

35、球軸承承受：徑載、軸載（單向）、成對使用、極限轉(zhuǎn)速高。適用于轉(zhuǎn)速高、同時承受徑向和軸向負荷。N類：圓柱滾子軸承只能承受較大的徑載，適用于轉(zhuǎn)速不太高、軸的剛性較好的場合。2基本代號排列如圖：類型代號：常用有3、6、7、N類。尺寸系列代號：表達相同內(nèi)徑但外徑和寬度不同的軸承，當寬度系列為0時，多數(shù)軸承可不標寬度系列。內(nèi)徑代號：多數(shù)軸承有一定規(guī)律性，一般：內(nèi)徑代號5=內(nèi)徑，如：08表示軸承內(nèi)徑d=508=40mm。軸承代號示例：6308：6深溝球軸承，3尺寸系列代號，08 內(nèi)徑d=40mm， 公差等級為0級。N105/P5：N圓柱滾子軸承，1尺寸系列代號，05內(nèi)徑d=20mm，公差等級為5級注意：公差等級0級，精度最低，價格最便宜，使用最廣泛，代號中不標注。3主要失效形式（1）、疲勞點蝕（一般轉(zhuǎn)速）（2）、塑性變形（低速、不回轉(zhuǎn)、擺動）設(shè)計準則：針對疲勞點蝕壽命計算，針對塑性變形靜強度計算。4滾動軸承的壽命：出現(xiàn)疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下所經(jīng)歷的工作小時數(shù)。滾動軸承的壽命有很大的離散性，必須以額定壽命作為計算標準。額定壽命是指一批相同的軸承，在相同的使用條件下運轉(zhuǎn)，其中90%（即可