【正文】 3）齒面硬度，硬度越高，趙易偏載，齒面較軟時(shí)有變形退讓。三、計(jì)算載荷；Fnc=KFn Fn——名義載荷載荷系數(shù)：K= 、 ——工作情況系數(shù) ——初載荷系數(shù)——齒向載荷分布系數(shù) ——齒間載荷分配系數(shù)工作情況系數(shù)KA考慮了齒輪嚙合時(shí)，外部因素引起的附加動(dòng)載荷對(duì)傳動(dòng)的影響， 它與原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的類(lèi)型與特性，聯(lián)軸器類(lèi)型等有關(guān)動(dòng)載荷系數(shù)KV——考慮齒輪制造誤差和裝配誤差及彈性變形等內(nèi)部因素引起的附加動(dòng)載荷的影響主要影響因素：1）齒輪的制造精度Pb1≠Pb2 2）圓周速度V，圖99降低KV措施：1）提高齒輪制造安裝精度；2）減小V（減小齒輪直徑d）；3）齒頂修緣注意：修緣要適當(dāng)，過(guò)大則重合度下降過(guò)大。齒面膠合——高速重載傳動(dòng)的主要失效形式——熱膠合，原因：高速、重載→壓力大，滑動(dòng)速度高→摩擦熱大→高溫→嚙合齒面粘結(jié)（冷焊結(jié)點(diǎn)）→結(jié)點(diǎn)部位材料被剪切→沿相對(duì)滑動(dòng)方向齒面材料被撕裂。 不能過(guò)多， 傳動(dòng)比i1~23~45~6 6齒數(shù)Z131~2725~2321~1717鏈節(jié)數(shù)與中心距——LP，a通常以節(jié)距倍數(shù)來(lái)表示鏈長(zhǎng)LP1）初選a0∵a過(guò)小時(shí)則過(guò)小（包角）參加嚙合齒數(shù)少，總的LP也少，在一定的V下，鏈節(jié)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，壽命下降，但a過(guò)大，除不緊湊外，且使鏈松邊顫動(dòng)。鏈傳動(dòng)的受力分析不計(jì)動(dòng)載荷，鏈傳動(dòng)中主要作用力有： 工作拉力Fe——作用于主動(dòng)邊 離心拉力：Fe=q、V2 垂度拉力： （N）Kf——垂度系數(shù)圖F——下垂度——兩輪中心線與水平面的夾角緊邊拉力 F1=Fe+Fc+Ff 從動(dòng)力拉力 F2=Fc+Ff作用于軸上載荷Q——為主從動(dòng)邊拉力之和，略去離心拉力（對(duì)軸壓力沒(méi)有影響） Q=Fe+2Ff f——影響較小一般取Q≈ 一、失效形式1）各元件的疲勞破壞（主要指鏈板、銷(xiāo)軸、套筒、滾子）——正常潤(rùn)滑及速度主要失效形式2）鏈節(jié)磨損后伸長(zhǎng)（主要是銷(xiāo)軸鉸鏈磨損），造成脫鏈，跳齒3）沖擊破壞（反復(fù)起制動(dòng)、反轉(zhuǎn)或受重多沖擊載荷時(shí)，動(dòng)載荷大，經(jīng)多次沖擊、銷(xiāo)軸、滾子、套筒最終產(chǎn)生沖擊斷裂，總循環(huán)次數(shù)N=104）4）膠合（重載高速）（破壞——驗(yàn)算nL）——極限轉(zhuǎn)速5）輪齒過(guò)度磨損6）過(guò)載拉斷——塑性變形（當(dāng)?shù)退僦剌dV，按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)）二、鏈傳動(dòng)的承載能力極限功率曲線，——設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際使用的功率曲線；其實(shí)驗(yàn)條件：?jiǎn)瘟?，水平布置，載荷平穩(wěn)，Z1=19，i=3t=100P, th=15000h ΔP/P≤3% (節(jié)距長(zhǎng)度增量≤3%)額定單功率（單根）P0當(dāng)設(shè)計(jì)的Z、i、th、a等不同時(shí)應(yīng)對(duì)P0進(jìn)行修正。這就造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性的波動(dòng)。 二、鏈傳動(dòng)的主要類(lèi)型套筒鏈；（套筒）滾子鏈—屬標(biāo)準(zhǔn)件選用、合理確定鏈輪與鏈條尺寸套筒滾子鏈（結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)）鏈接頭型式：鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)（常用）——內(nèi)鏈板與外鏈板相接——彈性鎖片（稱(chēng)彈簧卡）或大節(jié)距（稱(chēng)開(kāi)口銷(xiāo)）——受力較好鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)——用過(guò)渡鏈節(jié)固聯(lián)，受力不利，盡量不用。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①平均速比im準(zhǔn)確，無(wú)滑動(dòng)；②結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力Q??；③傳動(dòng)效率高η=98%；④承載能力高P=100KW；⑤可傳遞遠(yuǎn)距離傳動(dòng)amax=8mm；⑥成本低。思考：打滑是失效形式之一，不允許的，應(yīng)當(dāng)避免的，但又有過(guò)載保護(hù)作用，是否矛盾？（過(guò)載保護(hù)作用與打滑是否矛盾？）第9次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題： V帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)課堂類(lèi)別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及帶輪的設(shè)計(jì)，熟悉帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算難點(diǎn)：無(wú)教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程一、失效形式與設(shè)計(jì)計(jì)算失效形式（主要） 1）打滑；2）帶的疲勞破壞 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命二）、單根三角膠帶的功率—P0不打滑條件：——臨界摩擦狀態(tài)（靜不動(dòng)下）由疲勞強(qiáng)度條件： ——與傳遞功率有關(guān)（即與打滑有關(guān)）——許用拉應(yīng)力 ∵傳遞極限圓周力： 又 ∴傳遞的臨界功率： 單根三角帶在不打滑的前提下所能傳遞的功率為： （KW） 式中：P0——單根帶帶傳遞的臨界功率（KW） V——帶速（m/s） Fec——臨界圓周力（N） ——一定條件下（材料）由疲勞強(qiáng)度決定的許用拉應(yīng)力設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及內(nèi)容已知：P，n1，n2或i傳動(dòng)布置要求（中心距a）工作條件要求是： 帶：型號(hào)，把數(shù)，長(zhǎng)度 輪：Dmin，結(jié)構(gòu)，尺寸 中心距（a） 軸壓力Q等設(shè)計(jì)步驟與方法（步—主要參數(shù)的選擇方法）①確定計(jì)算功率Pca ： KA—工況系數(shù)，②選擇帶型號(hào)：Pca，n1③定帶輪直徑（驗(yàn)算帶速V）a) 由表定小輪直徑D1min（與帶的型號(hào)有關(guān)）（計(jì)算直徑）或圓整（也可不圓整），b) 驗(yàn)算帶速V 要求：，最佳帶速V=20~25m/s 如V太小，由P=FV可知，傳遞同樣功率P時(shí)，圓周力F太大，帶的根數(shù)太多，且P1太小，彎曲↑，壽命↓，措施：應(yīng)D1↑且軸承尺寸↑） V太大，則離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力↓，傳遞載荷能力↓，傳遞同樣載荷時(shí)所需張緊力增加，帶的疲勞壽命下降，這時(shí)措施D1應(yīng)↓，否則壽命太短。是可以避免也是應(yīng)該避免的。②傳動(dòng)效率η↓。彈性滑動(dòng)與打滑 彈性滑動(dòng)——不可避免分析：主動(dòng)輪上，帶邊走邊收縮（∵力越來(lái)越?。?，由此帶的變形逐步下降，帶在開(kāi)始進(jìn)入輪時(shí)與輪貼緊，而出輪時(shí)則落后于輪，∴帶速落后于輪速。發(fā)動(dòng)機(jī)上螺栓連接、汽車(chē)變速箱輸入軸及輸出軸上的花鍵聯(lián)接、銷(xiāo)聯(lián)接 學(xué)生分組實(shí)操：螺紋：擰緊力矩25N/M 總結(jié)提問(wèn)階段：第8次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題：第八章帶傳動(dòng) 課堂類(lèi)別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解彈性滑動(dòng)的概念，掌握帶傳動(dòng)受力分析和歐拉公式教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：受力分析 歐拉公式 彈性滑動(dòng)的概念難點(diǎn)：掌握帶應(yīng)力分布規(guī)律教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程一、帶傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn)傳動(dòng)原理——以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力特點(diǎn)： 二、帶傳動(dòng)的主要類(lèi)型與應(yīng)用 ——三角帶—三角帶傳動(dòng) 三、V帶及其標(biāo)準(zhǔn)，三帶膠帶構(gòu)造及標(biāo)準(zhǔn)V帶構(gòu)造：簾布芯結(jié)構(gòu)；繩芯結(jié)構(gòu)V型帶標(biāo)準(zhǔn)，三角膠帶規(guī)格、尺寸、使用等要求已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按截面尺寸從小到大共有如下類(lèi)型：Y Z A B C D E 四、帶傳動(dòng)的工作情況分析帶傳動(dòng)的受力分析：工作前（預(yù)緊）——兩邊初拉力F0=F02）工作時(shí)（傳遞扭矩T）——兩邊拉力變化：①緊力 F0→F1；②松邊F0→F2僅以主動(dòng)輪邊帶為對(duì)象（隔離體）分析：根據(jù)平衡條件： ——=傳遞的有效圓周力。二、鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核失效形式： 壓潰（鍵、軸、轂中較弱者——靜聯(lián)接） 磨損（動(dòng)聯(lián)接）鍵的剪斷（較少）平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核。特點(diǎn)：工藝性好，裝配方便，尤其適用于錐形軸與輪轂的聯(lián)接缺點(diǎn)：軸槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱較大。強(qiáng)度條件為： MPa ——驗(yàn)算用或 （mm） （設(shè)計(jì)用）→定公稱(chēng)直徑d 式中：d1——螺桿危險(xiǎn)截面直徑（mm） [σ]——許用拉應(yīng)力 N/mm2 (MPa) 二、緊螺栓聯(lián)接——工作前有預(yù)緊力QP工作前擰緊，在擰緊力矩T作用下：預(yù)緊力QP→產(chǎn)生拉伸應(yīng)力σ 復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)螺紋摩擦力矩T1→產(chǎn)生剪應(yīng)力τa) b) 接第四強(qiáng)度理論：∴強(qiáng)度條件為： 式中：QP——預(yù)緊力（N） T1——螺紋摩擦力矩，起扭剪作用，又稱(chēng)螺紋扭矩， ——系數(shù)將外載荷提高30%，以考慮螺紋力矩對(duì)螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的影響，這樣把拉扭的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)化為純拉伸來(lái)處理，大大簡(jiǎn)化了計(jì)算手續(xù)。教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：緊螺栓強(qiáng)度連接。d. 螺栓的變形在彈性范圍內(nèi)。防松辦法及措施1）摩擦防松——雙螺母、彈簧墊圈、尼龍墊圈、自鎖螺母等2）機(jī)械防松：開(kāi)槽螺母與開(kāi)口銷(xiāo)，圓螺母與止動(dòng)墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動(dòng)墊片，串聯(lián)鋼絲等。 赫茲公式：其中: 綜合曲率332第3次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題： 課堂類(lèi)別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本次教學(xué)，讓學(xué)生掌握螺紋聯(lián)接類(lèi)型及防松方法教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：螺紋聯(lián)接類(lèi)型及防松原理難點(diǎn)：無(wú)教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程一、螺紋的形成二、螺紋的類(lèi)型 三角形（普通螺紋）、管螺紋——聯(lián)接螺紋（精密傳動(dòng)）按牙型 矩形螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋——傳動(dòng)螺紋三、螺紋的主要參數(shù)（圖43）1）外徑d（大徑）（D） 2）內(nèi)徑（小徑）d1(D1)3）中徑d2 4）螺距P 5）導(dǎo)程（S） 6）線數(shù)n7）螺旋升角ψ 8）牙型角α 9）牙型斜角β螺旋副的自鎖條件為：螺旋副的傳動(dòng)效率為：四、常用螺紋的種類(lèi)、特點(diǎn)與應(yīng)用比較螺紋聯(lián)接的類(lèi)型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類(lèi)型螺栓聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接螺紋聯(lián)接件 螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松一、預(yù)緊螺紋聯(lián)接 松聯(lián)接——在裝配時(shí)不擰緊，只存受外載時(shí)才受到力的作用 緊聯(lián)接——在裝配時(shí)需擰緊，即已預(yù)先受力，預(yù)緊力QP預(yù)緊目的：保持正常工作。B 上任何一個(gè)點(diǎn)即代表一對(duì)極限應(yīng)力σa′及τa′若作用于零件上的應(yīng)力幅sa及ta如圖中M點(diǎn)表示，則由于此工作應(yīng)力點(diǎn)在極限以?xún)?nèi)，未達(dá)到極限條件，因而是安全的。 聯(lián)解直線MM2’與直線AG方程，求出M2’點(diǎn)橫縱坐標(biāo)值，并相加：即 為與橫軸夾角450的斜直線，故可過(guò)M作斜線LM’，M3’點(diǎn)即為極限應(yīng)力點(diǎn)。（在正應(yīng)力作用下）—零件的尺寸系數(shù)。其上的點(diǎn)表示疲勞極限應(yīng)力由A,、G,兩點(diǎn)坐標(biāo)可得A，G，線直線方程 其中 （試件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時(shí)的材料常數(shù)）碳鋼合金鋼CG，線 —— 屈服強(qiáng)度線。理論疲勞曲線：經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得二次曲線如下圖。曲線方程為 無(wú)限壽命區(qū)：N≥N0時(shí)，曲線為水平直線，對(duì)應(yīng)的疲勞極限是一個(gè)定值，用 表示。 （2）隨機(jī)變應(yīng)力：隨機(jī)變化的。1）穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力: 以下各參數(shù)不隨時(shí)間變化的變應(yīng)力。4) 疲勞斷口分為兩個(gè)區(qū)：疲勞區(qū)和脆性斷裂區(qū)。：金屬材料試件在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)而發(fā)生的破壞。教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：常用強(qiáng)度理論的正確運(yùn)用及強(qiáng)度計(jì)算中極限應(yīng)力的正確選定；極限應(yīng)力線圖的意義、繪制；穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算。第一條要求是相對(duì)的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)總體效益的要求總是不斷變化的。這個(gè)過(guò)程的系統(tǒng)性是很?chē)?yán)密的。了解一般機(jī)械零件的材料及選用原則。設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求：1）避免在預(yù)定壽命期內(nèi)失效的要求；2）結(jié)構(gòu)工藝性要求 3）經(jīng)濟(jì)性要求 4）質(zhì)量小的要求 5）可靠性要求機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則：強(qiáng)度準(zhǔn)則、剛度準(zhǔn)則、壽命準(zhǔn)則、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則、可靠性準(zhǔn)則設(shè)計(jì)方法：理論設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟機(jī)械零件材料的選用原則機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化(二)基本要求明確機(jī)器的組成，了解機(jī)器的要求及其設(shè)計(jì)程序。學(xué)會(huì)典型零件的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練。教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：機(jī)器的主體及其基本組成要素和機(jī)械零件的分類(lèi)，機(jī)械零件(局部)和機(jī)器(總體)的關(guān)系；難點(diǎn)：機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)步驟教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程第一章　緒論(一)內(nèi)容機(jī)器在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用機(jī)器的基本組成要素本課程的內(nèi)容、性質(zhì)、任務(wù)機(jī)械設(shè)計(jì)是以一般通用零部件的設(shè)計(jì)為核心的設(shè)計(jì)性課程，而且是論述它們的基本設(shè)計(jì)理論與方法，用以培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)一般機(jī)械的能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程。缺點(diǎn)：配套習(xí)題略少，沒(méi)有配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)類(lèi)教材機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)（圖書(shū)館）機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題集第1次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題：第一章 緒論 第二章機(jī)械設(shè)計(jì)總論課堂類(lèi)別：理論教學(xué)目標(biāo)： 了解機(jī)器的組成；明確零件的概括分類(lèi)及零件與機(jī)器的關(guān)系。教材分析教材名稱(chēng)：機(jī)械設(shè)計(jì)出版社：高等教育出版社主 編：濮良貴出版時(shí)間：2013年5月第9版第一章緒論第二章機(jī)械設(shè)計(jì)總論第三章機(jī)械零件的強(qiáng)度第四章摩擦、磨損及