機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)指導(dǎo)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)緒論1機(jī)器、機(jī)構(gòu)、零件、構(gòu)件的基本概念及理解2機(jī)器的三個(gè)特征？第1章 機(jī)械設(shè)計(jì)概述1機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求？2機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程？第2章 潤(rùn)滑與密封概述1摩擦的四種類型？2磨損的三個(gè)階段？3潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)，分類及選用原則。第3章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)由若干構(gòu)件聯(lián)接組合而成，根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳遞路線和構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)狀況，構(gòu)件可分為三類：機(jī)架、原動(dòng)件、從動(dòng)件。兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而形成的可動(dòng)聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。在平面機(jī)構(gòu)中，按構(gòu)件的接觸性質(zhì)運(yùn)動(dòng)副可分為高副和低副兩類，它們所約束的自由度數(shù)目和內(nèi)容是不同的。2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖是表示機(jī)構(gòu)組成和各構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系

2、的簡(jiǎn)明圖形。為掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，應(yīng)熟記各類常用平面機(jī)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)表示法。3平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：原動(dòng)件的數(shù)目機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)F（F0）。機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)F則按下列公式計(jì)算：F3n-2PL-PH運(yùn)用平面機(jī)構(gòu)自由度公式計(jì)算一個(gè)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)F，是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，必須熟練掌握。當(dāng)機(jī)構(gòu)中含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束時(shí)，應(yīng)能準(zhǔn)確地識(shí)別和處理，這是正確計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度數(shù)的關(guān)鍵。第4章 平面連桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)的類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)兩連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同，可分為三種形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。判別鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的型式首先要根據(jù)機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)桿長(zhǎng)條件，確定機(jī)構(gòu)中是

3、否存在具有整轉(zhuǎn)副的構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副時(shí)，無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)；當(dāng)機(jī)構(gòu)滿足整轉(zhuǎn)副條件時(shí)，則要根據(jù)選取哪個(gè)構(gòu)件為固定機(jī)架來(lái)確定該機(jī)構(gòu)的型式。2平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性學(xué)習(xí)重點(diǎn)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的工作特性和應(yīng)用（1）急回特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性是指當(dāng)曲柄連續(xù)勻速回轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿往復(fù)擺動(dòng)的速度不同。搖桿空回行程與工作行程的平均角速度之比定義為機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K，以表示急回的程度。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)具有急回特性，是由于機(jī)構(gòu)存在有極位夾角。一般情況下有K1，且極位夾角越大，K值也越大，機(jī)構(gòu)的急回性質(zhì)就越顯著。（2）壓力角和傳動(dòng)角在不計(jì)摩擦的條件下，作用于機(jī)構(gòu)從動(dòng)件上驅(qū)動(dòng)力的方向線與該力作用

4、點(diǎn)的絕對(duì)速度方向線之間所夾的銳角稱為壓力角。壓力角與機(jī)構(gòu)的效率關(guān)系密切，是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的重要指標(biāo)。在連桿機(jī)構(gòu)中，為了度量方便常用壓力角的余角來(lái)衡量傳力性能，它是連桿與從動(dòng)件之間所夾銳角，稱為傳動(dòng)角。傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。（3）死點(diǎn)位置當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的傳動(dòng)角=0時(shí)，驅(qū)動(dòng)力與從動(dòng)件上力的作用點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向垂直，有效驅(qū)動(dòng)力矩為零，這時(shí)的機(jī)構(gòu)位置稱為死點(diǎn)位置。對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，連桿與從動(dòng)搖桿不可能共線，故不存在死點(diǎn)位置；而搖桿為原動(dòng)件時(shí)，連桿和從動(dòng)曲柄將兩次共線，這時(shí)連桿對(duì)曲柄的驅(qū)動(dòng)力將通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，驅(qū)動(dòng)力矩為零，這兩個(gè)位置即機(jī)構(gòu)的兩個(gè)死點(diǎn)位置。第5章 凸輪機(jī)構(gòu)1從動(dòng)件

5、的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）從動(dòng)件位移線圖從動(dòng)件位移線圖是從動(dòng)件的位移S和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線，是設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的依據(jù)。為此，應(yīng)掌握位移線圖的畫(huà)法，并了解凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中有關(guān)名詞和概念。（2）從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律了解三種常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。掌握在給定行程h和推程運(yùn)動(dòng)角（或回程運(yùn)動(dòng)角）的條件下繪制各自位移線圖的方法。2圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓理解反轉(zhuǎn)法原理，掌握對(duì)心尖底從動(dòng)件凸輪輪廓的設(shè)計(jì)步驟及要求。了解凸輪理論輪廓與實(shí)際輪廓的關(guān)系。3凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題（1）凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角在凸輪輪廓曲線的某點(diǎn)上，凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力方向與從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向之間所夾的銳角稱為凸輪機(jī)構(gòu)在該點(diǎn)上的壓力角。壓力角大，則機(jī)構(gòu)的傳力性

6、能差，設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)使最大壓力角不超過(guò)許用值。（2）滾子半徑的確定滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)若滾子的尺寸選擇不當(dāng)，將使凸輪的實(shí)際輪廓不能完全實(shí)現(xiàn)原設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這就是運(yùn)動(dòng)失真現(xiàn)象。為此要考慮選擇較小的滾子尺寸，以滿足。（3）基圓半徑的確定基圓半徑可先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式選擇，再綜合考慮傳動(dòng)效率、運(yùn)動(dòng)失真、結(jié)構(gòu)緊湊與否等因素最終確定基圓尺寸。第6章 其他常用機(jī)構(gòu)1常用間歇機(jī)構(gòu)了解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型和工作原理。2螺旋機(jī)構(gòu)（1）主要參數(shù)掌握螺紋的直徑尺寸、螺距和導(dǎo)程、螺旋升角、螺紋的牙型角和牙型斜角等主要參數(shù)關(guān)系。（2）螺旋機(jī)構(gòu)的應(yīng)用螺旋副有兩類用途，一類為螺紋

7、聯(lián)接，另一類為螺旋傳動(dòng)。螺紋聯(lián)接要求聯(lián)接可靠，除有一定強(qiáng)度要求外，還要保證自鎖，因而多用三角形螺紋。根據(jù)使用條件和牙型角不同，又可有普通螺紋，英制螺紋和管螺紋。螺旋傳動(dòng)平穩(wěn)性好，能獲得很大的機(jī)械效益，可實(shí)現(xiàn)自鎖和具有精密位移等優(yōu)點(diǎn)。螺旋傳動(dòng)可采用梯形螺紋、鋸齒形螺紋或矩形螺紋。第7章 螺紋及軸轂聯(lián)接1螺紋聯(lián)接（1）螺紋聯(lián)接的基本類型螺紋的分類及主要幾何參數(shù)及應(yīng)用；螺紋聯(lián)接一般采用三角螺紋，基本類型有螺栓聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、雙頭螺栓聯(lián)接及緊定螺釘聯(lián)接。了解各類聯(lián)接的結(jié)構(gòu)、熟悉常用的標(biāo)準(zhǔn)件是設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接所必須掌握的基本知識(shí)。（2）失效分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則掌握螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì)計(jì)算，螺紋聯(lián)接的失效是指由螺紋聯(lián)接

8、件與被聯(lián)接件所構(gòu)成的聯(lián)接的失效。對(duì)于普通螺栓，無(wú)論載荷屬于哪種類別都只能承受軸向拉力，其失效形式為螺桿的斷裂；而鉸制孔用螺栓則只能承受橫向載荷，其失效形式為剪切或擠壓失效。（3）螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松絕大多數(shù)螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)都必須擰緊，使聯(lián)接具有所要求的剛性、緊密性和防松能力。重要的聯(lián)接必須控制預(yù)緊力的大小。在設(shè)計(jì)螺栓聯(lián)接時(shí)應(yīng)考慮防松措施。防松的方法按其工作原理可分為摩擦防松、機(jī)械防松、永久防松三大類。2鍵銷聯(lián)接（1）平鍵聯(lián)接a平鍵聯(lián)接的類型和特點(diǎn)平鍵是矩形截面的聯(lián)接件，傳遞轉(zhuǎn)矩是靠平鍵的兩個(gè)側(cè)面。平鍵聯(lián)接的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)中性好，拆裝方便。平鍵聯(lián)接按其用途可分為三種：普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵

9、。普通平鍵一般用于靜聯(lián)接；而導(dǎo)向平鍵和滑鍵則用于動(dòng)聯(lián)接。b平鍵聯(lián)接的失效分析與強(qiáng)度計(jì)算正常的條件下，平鍵聯(lián)接的主要失效形式是薄弱零件在靜聯(lián)接時(shí)的擠壓失效。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的平鍵聯(lián)接應(yīng)按聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度計(jì)算： （N/mm2）在設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接時(shí)，應(yīng)根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和使用條件選擇鍵的類型，由軸的直徑尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選取平鍵的剖面尺寸bh，并根據(jù)輪轂長(zhǎng)度確定鍵的長(zhǎng)度L，然后用上述強(qiáng)度公式做核驗(yàn)計(jì)算。（2）半圓鍵聯(lián)接半圓鍵聯(lián)接工作時(shí)靠?jī)蓚?cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩。半圓鍵呈弓形，它的工藝性好，裝拆方便，但對(duì)軸的強(qiáng)度消弱嚴(yán)重，故一般用于輕載聯(lián)接。（3）楔鍵聯(lián)接楔鍵的上、下兩個(gè)表面是工作面，分別與轂和軸的鍵槽底面貼合。在裝配時(shí)，楔鍵打入輪和轂的

10、鍵槽中，會(huì)使軸轂產(chǎn)生偏心距e，因此定心精度不高。（4）切向鍵聯(lián)接切向鍵由兩個(gè)1：100的單邊傾斜楔鍵組成，裝配后兩個(gè)鍵的斜面相互貼合，共同楔緊在輪轂和軸之間圖12-7。切向鍵常用于載荷大、對(duì)中要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合。（5）銷聯(lián)接銷聯(lián)接主要用于固定零件之間的相對(duì)位置，也可以用于軸和轂或零件間的聯(lián)接，并傳遞不大的載荷；還可作為安全裝置中的過(guò)載剪斷元件。第9、10章 帶傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)一、帶傳動(dòng)1帶傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用帶傳動(dòng)適于中心距較大的傳動(dòng)；傳動(dòng)平穩(wěn)，可緩沖吸振；過(guò)載時(shí)打滑，能起安全保護(hù)作用。帶傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，帶的壽命和傳動(dòng)效率較低。不同類型的帶，其傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍不盡相同：2V

11、帶傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算（1）V帶的主要參數(shù)包括：型號(hào)及橫截面尺寸、基準(zhǔn)帶長(zhǎng)Ld、帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2、傳動(dòng)中心距a，小帶輪包角1。（2）主要幾何關(guān)系式帶長(zhǎng)L 小帶輪包角1 3帶傳動(dòng)的工作情況分析（1）帶傳動(dòng)的受力分析帶傳動(dòng)靠傳動(dòng)帶與帶輪之間的摩擦力傳遞動(dòng)力。當(dāng)帶和帶輪之間所能產(chǎn)生的最大摩擦力Ff不能滿足傳動(dòng)所需要的有效圓周力F時(shí)，帶和帶輪之間將發(fā)生打滑。最大摩擦力Ff與帶傳動(dòng)的初拉力F0成正比，同時(shí)還與包角和摩擦系數(shù)v有關(guān)。因此在帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)控制初拉力并保證包角不小于一定數(shù)值。（2）帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)，且彈性滑動(dòng)現(xiàn)象是不可避免的。彈性

12、滑動(dòng)引起帶的線速度變化，其線速度的相對(duì)降低量稱為帶傳動(dòng)的滑動(dòng)率。（3）傳動(dòng)帶的應(yīng)力分析帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶上作用有循環(huán)變應(yīng)力，包括：由緊邊、松邊拉力產(chǎn)生的工作拉應(yīng)力；由離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力；由帶繞過(guò)帶輪時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。把三種應(yīng)力依次疊加，可看到傳動(dòng)帶上各點(diǎn)在不同工作位置上的應(yīng)力是變化的，最大拉應(yīng)力發(fā)生在緊邊進(jìn)入小帶輪處，max=1+c+b14帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（1）帶傳動(dòng)的失效分析由帶傳動(dòng)的工作情況分析可知，帶傳動(dòng)的主要失效形式是帶的打滑、疲勞破壞。此外，在正常工作時(shí)帶的彈性滑動(dòng)還會(huì)引起帶和帶輪的磨損。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證傳動(dòng)帶在不打滑的條件下具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。（2）單根V帶傳遞

13、的功率單根V帶傳遞功率的理論公式是依據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、通過(guò)限制有效圓周力和帶的最大工作應(yīng)力兩個(gè)條件而導(dǎo)出的，設(shè)計(jì)時(shí)使用工程計(jì)算公式：5V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容確定傳動(dòng)參數(shù)V帶型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)；帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2；傳動(dòng)中心距帶輪設(shè)計(jì)選擇帶輪材料；確定帶輪結(jié)構(gòu)型式和尺寸（2）V帶傳動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)應(yīng)使其傳動(dòng)參數(shù)保證運(yùn)動(dòng)關(guān)系，符合幾何關(guān)系，并滿足不打滑及疲勞壽命條件。要掌握V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟。（3）V帶傳動(dòng)的參數(shù)選擇注意小帶輪直徑d1、傳動(dòng)中心距a的選擇原則，這是要由設(shè)計(jì)者自行選取的傳動(dòng)參數(shù)。二、鏈傳動(dòng)1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及類型2鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算第11章

14、 齒輪傳動(dòng)1漸開(kāi)線齒廓及其嚙合原理（1）了解漸開(kāi)線的形成及其性質(zhì)（2）掌握漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)為漸開(kāi)線齒廓滿足定傳動(dòng)比條件、中心距可分性、嚙合角為常數(shù)。2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸（1）了解直齒圓柱齒輪各部分的名稱（2）掌握分度圓、模數(shù)和壓力角分度圓是齒輪制造和計(jì)算的基準(zhǔn)，分度圓齒距p和的比值規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，稱為模數(shù)m。同時(shí)分度圓壓力角也規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，取=20。（3）標(biāo)準(zhǔn)齒輪和標(biāo)準(zhǔn)中心距齒頂高系數(shù)h*a和徑向間隙系數(shù)c*均取標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓上的齒厚與齒槽寬相等的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，分度圓相切時(shí)的中心距稱為標(biāo)準(zhǔn)中心距。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)兩齒輪的節(jié)圓分別與分度圓重合。（4

15、）基本參數(shù)和幾何尺寸漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的五個(gè)基本參數(shù)是齒數(shù)Z、模數(shù)m、壓力角、齒頂高系數(shù)h*a和徑向間隙系數(shù)c*。齒輪各部分的幾何尺寸完全由這五個(gè)基本參數(shù)確定。3漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)（1）正確嚙合條件兩齒輪的模數(shù)m和壓力角分別相等是齒輪正確嚙合的必要條件。（2）連續(xù)傳動(dòng)條件實(shí)際嚙合線大于基圓齒距pb，即齒輪傳動(dòng)的重合度大于1是齒輪能夠連續(xù)傳動(dòng)的條件。4齒輪輪齒的加工與輪齒的根切（1）展成法的基本原理展成法是利用一對(duì)齒輪相互嚙合時(shí)，兩輪齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)切齒的。展成法常見(jiàn)有插齒和滾齒兩種加工方法。（2）根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)根切是用展成法加工齒輪時(shí)可能出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，由于齒根部分變?nèi)?，?/p>

16、且使?jié)u開(kāi)線長(zhǎng)度縮短，造成重合度下降而影響傳動(dòng)平穩(wěn)性，所以應(yīng)采取措施予以避免。標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為17。5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（1）基本參數(shù)和幾何尺寸斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有法面參數(shù)和端面參數(shù)之分。應(yīng)記住公式mt=mn/cos斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸要按端面參數(shù)計(jì)算。（2）正確嚙合條件一對(duì)斜齒圓柱齒輪若要正確嚙合，除兩輪的模數(shù)mn和壓力角必須分別相等外，還必須滿足1+2=0。（3）重合度斜齒圓柱齒輪的重合度由兩部分構(gòu)成：=+。其中，為端面重合度；為軸向重合度，它是因齒傾斜而產(chǎn)生的附加重合度。（4）當(dāng)量齒數(shù)和最少齒數(shù)斜齒輪的當(dāng)量齒輪是齒形近似于該斜齒輪法面齒形的直齒圓柱齒輪，其齒數(shù)稱為當(dāng)量

17、齒數(shù)Zv，計(jì)算公式為Zv=Z/cos3。6直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)（1）背錐和當(dāng)量齒數(shù)展開(kāi)背錐，并把兩扇形齒輪補(bǔ)足為完整的圓柱齒輪后，就可得到齒形與錐齒輪大端實(shí)際齒廓相近的一對(duì)當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)稱為錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Zv。（2）正確嚙合條件直齒錐齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的大端模數(shù)和壓力角必須分別相等；此外，兩輪的錐距也必須相等。（3）幾何尺寸計(jì)算直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算以大端為基準(zhǔn)，大端模數(shù)m應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)取值，同時(shí)取壓力角=20。應(yīng)掌握下列參數(shù)和幾何尺寸的計(jì)算：傳動(dòng)比i，分度圓錐角1、2，分度圓直徑d1、d2，錐距R以及齒寬b。7失效分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（1）輪齒的失效分析齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕

18、、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。應(yīng)注意掌握這五種失效形式的概念，弄清發(fā)生失效的條件、原因和失效發(fā)生的部位，了解為避免發(fā)生失效而采取的相應(yīng)措施。（2）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般閉式齒輪的主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕和齒根彎曲疲勞折斷，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為其承載能力的計(jì)算依據(jù)。開(kāi)式齒輪的主要失效形式是齒面磨損和輪齒折斷，當(dāng)前尚無(wú)較成熟的磨損計(jì)算方法，因此只進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，把求得的模數(shù)增大1020，以考慮輪齒磨薄的影響。8齒輪材料及熱處理對(duì)齒輪材料的基本要求是：材料具有足夠的強(qiáng)度，齒面要硬、齒芯要韌，以抵抗各種齒面失效和齒根的折斷。要求掌握常用的齒輪材料及熱處理方法：（1）鍛鋼

19、和鑄鋼軟齒面齒輪（硬度350HBS），通常由中碳鋼或中碳合金鋼正火或調(diào)質(zhì)處理后切齒；硬齒面齒輪，常用方法是低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼表面淬火，但熱處理后需要磨齒。（2）鑄鐵用于制造齒輪的鑄鐵有灰鑄鐵和球墨鑄鐵，灰鑄鐵機(jī)械性能較差，多用于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)；球墨鑄鐵的機(jī)械性能接近于鑄鋼，有時(shí)可作為代用材料使用。9圓柱齒輪的受力分析圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析是要求熟練掌握的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合圖熟記各力的計(jì)算公式，并能夠正確判斷各分力的方向。10圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算學(xué)習(xí)重點(diǎn)是直齒圓柱齒輪接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的計(jì)算。計(jì)算公式不要求記憶，但應(yīng)做到：（1）了解建立公式的力學(xué)模型、計(jì)算依據(jù)；（2）掌握公式中各參數(shù)的意義、單位；

20、（3）能正確運(yùn)用公式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和齒輪強(qiáng)度分析。11直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（略）第11章 蝸桿傳動(dòng)1蝸桿傳動(dòng)的受力分析蝸桿傳動(dòng)受力分析類似于斜齒輪，但有其特點(diǎn)。受力關(guān)系式中，T1、T2分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)矩，由T2=T1i可知，計(jì)入嚙合效率即表示在受力分析中已經(jīng)計(jì)入了齒面摩擦力。判斷蝸桿蝸輪受力方向的方法類似斜齒輪傳動(dòng)，蝸桿軸向力Fa1的指向可利用教材所述“左、右手法則”。2失效分析和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相似，但傳動(dòng)過(guò)程中齒面滑動(dòng)摩擦大，其主要失效形勢(shì)是膠合和磨損。（1）開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)輪齒易磨損，按蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮磨損對(duì)輪齒強(qiáng)度的影響。（2）閉式蝸桿傳動(dòng)則按

21、齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算，限制齒面接觸應(yīng)力以避免膠合和點(diǎn)蝕。3蝸桿蝸輪常用材料蝸桿蝸輪材料的一般選用原則是：材料在滿足一定強(qiáng)度條件下，具備良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性。蝸桿常用材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼，可用表面淬火或調(diào)質(zhì)等熱處理方法提高性能。蝸輪材料有鑄鐵、鋁青銅、錫青銅等，可根據(jù)滑動(dòng)速度來(lái)選擇。4蝸桿傳動(dòng)的效率和熱平衡計(jì)算（1）蝸桿傳動(dòng)的效率在計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的效率時(shí)應(yīng)考慮嚙合摩擦、軸承摩擦和攪油油阻三部分功率損耗。通常，軸承摩擦效率和攪油油阻效率取為0.950.97；嚙合效率可按螺旋傳動(dòng)的效率公式計(jì)算。（2）熱平衡的計(jì)算連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算以控制油的溫度。熱平衡是指在蝸桿傳動(dòng)工作一

22、段時(shí)間后，傳動(dòng)中單位時(shí)間的發(fā)熱量與傳動(dòng)裝置通過(guò)介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)散熱量逐漸接近而達(dá)到平衡，此時(shí)油溫不再繼續(xù)上升。由熱平衡條件，可得蝸桿傳動(dòng)達(dá)到熱平衡時(shí)的油溫，若工作油溫超過(guò)許用值，可增大散熱面積和改善通風(fēng)條件，必要時(shí)可使用冷卻裝置。第12章 輪系1定軸輪系及其傳動(dòng)比（1）不含空間齒輪由于輪系中所有齒輪的軸線都相互平行，故傳動(dòng)比可按以下式計(jì)算：（2）含有空間齒輪輪系中含有空間齒輪，則各齒輪的軸線不再全部平行。這時(shí)，傳動(dòng)比的數(shù)值仍可按前式計(jì)算，但轉(zhuǎn)向關(guān)系不能用（1）m來(lái)確定，必須用畫(huà)箭頭法解決。2周轉(zhuǎn)輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算（1）周轉(zhuǎn)輪系的組成周轉(zhuǎn)輪系由中心輪（太陽(yáng)輪）、行星輪和系桿三種基本構(gòu)件所組成。判

23、斷一個(gè)輪系是定軸輪系還是周轉(zhuǎn)輪系，只要看輪系中是否存在有行星輪。（2）周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比要通過(guò)其轉(zhuǎn)化輪系進(jìn)行。轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比計(jì)算式：在應(yīng)用上述關(guān)系時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a公式中的齒輪1和齒輪K的軸線必須與轉(zhuǎn)臂軸線平行；b在轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式中，各個(gè)轉(zhuǎn)速的前面必須有正、負(fù)號(hào)；c轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比i，應(yīng)按照相應(yīng)的定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法求出。第16章 軸1軸按載荷分類根據(jù)承載情況，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。工作中既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸；只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸稱為心軸，心軸又可分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種；只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩（或彎矩很小，可略去不計(jì)）的軸稱為傳動(dòng)軸。

24、2軸的材料軸的材料應(yīng)具有必要的強(qiáng)度和韌性，當(dāng)采用滑動(dòng)軸承支承時(shí)，軸頸還需要具有耐磨性。一般工作條件下的軸常用碳素鋼制造，在非常溫或重載條件下的軸宜采用合金鋼，對(duì)形狀復(fù)雜的軸，可用球墨鑄鐵或高強(qiáng)度鑄鐵制造。為了充分發(fā)揮鋼的機(jī)械性能，用鋼制造的軸通常都要經(jīng)過(guò)熱處理。3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下三方面要求：（1）有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度軸的受力狀況與軸上傳力零件的布局和結(jié)構(gòu)有關(guān)。在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理布置軸上零件，采用合理結(jié)構(gòu)，盡可能減輕軸所受的力和轉(zhuǎn)矩。（2）軸上零件定位和固定可靠零件的定位和固定是軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題。零件的固定要考慮軸向和周向兩個(gè)方向。常用的軸向定位和固定裝置有

25、軸肩軸環(huán)、圓螺母、彈性擋圈、套筒、緊定螺釘?shù)?，在軸端也常使用圓錐面和軸端擋圈。應(yīng)了解這些方法的各自特點(diǎn)。零件的周向固定即軸轂聯(lián)接，聯(lián)接方式有很多，常用的有鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、過(guò)盈配合聯(lián)接等。（3）軸的結(jié)構(gòu)工藝性在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮使軸上零件便于安裝和拆卸，軸肩不宜過(guò)高，滿足定位的要求即可。這里，應(yīng)特別注意滾動(dòng)軸承的定位軸肩高度，過(guò)高則無(wú)法正常拆卸軸承。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還要考慮軸的加工工藝性。在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。4軸的強(qiáng)度計(jì)算軸的類型不同或具有不同的工作條件，相應(yīng)有不同的強(qiáng)度計(jì)算方法。心軸只受彎矩，按其彎曲應(yīng)力的性質(zhì)，取相應(yīng)的許用彎曲應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。傳動(dòng)軸只受扭矩，應(yīng)

26、按扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。轉(zhuǎn)軸主要受彎矩又受扭矩，對(duì)于一般條件下的轉(zhuǎn)軸，可用彎扭合成當(dāng)量彎矩法進(jìn)行強(qiáng)度校核。軸的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)當(dāng)與軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)行。一般轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)步驟為；（1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的直徑；（2）軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）按彎扭強(qiáng)度核驗(yàn)計(jì)算；（4）修改有關(guān)結(jié)構(gòu)，完成設(shè)計(jì)。第17、18章 軸承1滾動(dòng)軸承的基本類型、選用原則和代號(hào)表示法（1）基本類型按照軸承所能承受的載荷，軸承可分為向心軸承、推力軸承和角接觸軸承三類，其中每類軸承又可根據(jù)其滾動(dòng)體的形狀分為球軸承和滾子軸承。常用的滾動(dòng)軸承有1、3、5、6、7、N等六類。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特點(diǎn)應(yīng)很好地掌握，以便能正確選用。（2）類型選擇

27、原則選擇軸承類型要考慮軸承所受載荷的方向、載荷的大小與性質(zhì)，軸承的轉(zhuǎn)速條件、調(diào)心性能及裝調(diào)性能等因素。（3）代號(hào)表示法滾動(dòng)軸承的代號(hào)由基本代號(hào)、前置代號(hào)和后置代號(hào)構(gòu)成。要以軸承的基本代號(hào)為重點(diǎn)，熟悉內(nèi)徑尺寸代號(hào)、尺寸系列代號(hào)和軸承類型代號(hào)的意義。2滾動(dòng)軸承的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則滾動(dòng)軸承工作時(shí)，內(nèi)外套圈和滾動(dòng)體都受有脈動(dòng)循環(huán)接觸應(yīng)力的作用，其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕、塑性變形和磨損。針對(duì)這些失效形式所制定的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：（1）一般工作條件下的滾動(dòng)軸承易發(fā)生點(diǎn)蝕，進(jìn)行壽命計(jì)算并作靜強(qiáng)度校核。（2）對(duì)于轉(zhuǎn)速極低或僅作擺動(dòng)的軸承，只需進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算以防止塑性變形。3.滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算（1）基本額定壽命和基

28、本額定動(dòng)載荷基本額定壽命是取可靠度90%的一種壽命計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，其失效率為10%，記作L（Lh）?；绢~定動(dòng)載荷Cr是基本額定壽命為106轉(zhuǎn)時(shí)軸承所能承受的最大載荷。它體現(xiàn)了滾動(dòng)軸承在一定條件下抗疲勞點(diǎn)蝕的承載能力。（2）當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)軸承同時(shí)受徑向載荷Fr和軸向載荷Fa時(shí)，為了與基本額定動(dòng)載荷相對(duì)照，需要折合成純徑向載荷進(jìn)行壽命計(jì)算。 當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算公式為（3）壽命計(jì)算的基本公式軸承使用的壽命計(jì)算公式：（4）角接觸軸承的載荷計(jì)算由于結(jié)構(gòu)方面的原因，角接觸軸承在承受徑向力時(shí)會(huì)產(chǎn)生派生軸向力F，其方向沿軸承外圈寬邊指向窄邊。角接觸軸承所受的軸向載荷Fa應(yīng)根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)綜合考慮外載荷FA和派生軸向力F的作用通過(guò)力的平衡關(guān)系求得。4滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)（1）滾動(dòng)軸承支點(diǎn)結(jié)構(gòu)常用的滾動(dòng)軸承支點(diǎn)結(jié)構(gòu)有兩端單向固定，一端固定、一端游動(dòng)，兩端游動(dòng)支承三類，要了解它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。（2）滾動(dòng)軸承組合的調(diào)整滾動(dòng)軸承的軸向間隙影響軸承的靈活性、旋轉(zhuǎn)精度和噪聲，為保證應(yīng)有的間隙，必須采取調(diào)整間隙的措施。有些滾動(dòng)軸承組合在安裝時(shí)還要給軸承一定的軸向壓力，即采用預(yù)緊的方法消除間隙，以提高軸承的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。有些軸承組合的位置需要調(diào)整。（3）滾動(dòng)軸承的配合滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑、外徑都是按標(biāo)準(zhǔn)加工的，設(shè)計(jì)者只能用改變軸頸和機(jī)座孔尺寸公差的方法來(lái)得到不同的配合。軸承內(nèi)圈與軸的配