【正文】 3）齒面硬度，硬度越高，趙易偏載，齒面較軟時有變形退讓。三、計算載荷；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，外部因素引起的附加動載荷對傳動的影響， 它與原動機與工作機的類型與特性，聯(lián)軸器類型等有關(guān)動載荷系數(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，過大則重合度下降過大。齒面膠合——高速重載傳動的主要失效形式——熱膠合，原因：高速、重載→壓力大，滑動速度高→摩擦熱大→高溫→嚙合齒面粘結(jié)（冷焊結(jié)點）→結(jié)點部位材料被剪切→沿相對滑動方向齒面材料被撕裂。 不能過多， 傳動比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)來表示鏈長LP1）初選a0∵a過小時則過小（包角）參加嚙合齒數(shù)少，總的LP也少，在一定的V下，鏈節(jié)應力循環(huán)次數(shù)增加，壽命下降，但a過大，除不緊湊外，且使鏈松邊顫動。鏈傳動的受力分析不計動載荷，鏈傳動中主要作用力有： 工作拉力Fe——作用于主動邊 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 從動力拉力 F2=Fc+Ff作用于軸上載荷Q——為主從動邊拉力之和，略去離心拉力（對軸壓力沒有影響） 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、銷軸、套筒、滾子）——正常潤滑及速度主要失效形式2）鏈節(jié)磨損后伸長（主要是銷軸鉸鏈磨損），造成脫鏈，跳齒3）沖擊破壞（反復起制動、反轉(zhuǎn)或受重多沖擊載荷時，動載荷大，經(jīng)多次沖擊、銷軸、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——驗算nL）——極限轉(zhuǎn)速5）輪齒過度磨損6）過載拉斷——塑性變形（當?shù)退僦剌dV，按靜強度設計）二、鏈傳動的承載能力極限功率曲線，——設計時實際使用的功率曲線；其實驗條件：單列，水平布置，載荷平穩(wěn)，Z1=19，i=3t=100P, th=15000h ΔP/P≤3% (節(jié)距長度增量≤3%)額定單功率（單根）P0當設計的Z、i、th、a等不同時應對P0進行修正。這就造成鏈運動速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性的波動。 二、鏈傳動的主要類型套筒鏈；（套筒）滾子鏈—屬標準件選用、合理確定鏈輪與鏈條尺寸套筒滾子鏈（結(jié)構(gòu)與特點）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（稱彈簧卡）或大節(jié)距（稱開口銷）——受力較好鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)——用過渡鏈節(jié)固聯(lián)，受力不利，盡量不用。特點優(yōu)點：①平均速比im準確，無滑動；②結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力Q??；③傳動效率高η=98%；④承載能力高P=100KW；⑤可傳遞遠距離傳動amax=8mm；⑥成本低。思考：打滑是失效形式之一，不允許的，應當避免的，但又有過載保護作用，是否矛盾？（過載保護作用與打滑是否矛盾？）第9次 2學時單元標題： V帶傳動的張緊、安裝與維護課堂類別：理論教學目標：通過本次課的學習，使學生掌握帶傳動設計計算及帶輪的設計，熟悉帶傳動的張緊、安裝與維護教學重難點：重點：帶傳動設計計算難點：無教學方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學內(nèi)容及過程一、失效形式與設計計算失效形式（主要） 1）打滑；2）帶的疲勞破壞 設計準則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強度和壽命二）、單根三角膠帶的功率—P0不打滑條件：——臨界摩擦狀態(tài)（靜不動下）由疲勞強度條件： ——與傳遞功率有關(guān)（即與打滑有關(guān)）——許用拉應力 ∵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）由疲勞強度決定的許用拉應力設計數(shù)據(jù)及內(nèi)容已知：P，n1，n2或i傳動布置要求（中心距a）工作條件要求是： 帶：型號，把數(shù)，長度 輪：Dmin，結(jié)構(gòu)，尺寸 中心距（a） 軸壓力Q等設計步驟與方法（步—主要參數(shù)的選擇方法）①確定計算功率Pca ： KA—工況系數(shù)，②選擇帶型號：Pca，n1③定帶輪直徑（驗算帶速V）a) 由表定小輪直徑D1min（與帶的型號有關(guān)）（計算直徑）或圓整（也可不圓整），b) 驗算帶速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，圓周力F太大，帶的根數(shù)太多，且P1太小，彎曲↑，壽命↓，措施：應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↓，傳遞同樣載荷時所需張緊力增加，帶的疲勞壽命下降，這時措施D1應↓，否則壽命太短。是可以避免也是應該避免的。②傳動效率η↓。彈性滑動與打滑 彈性滑動——不可避免分析：主動輪上，帶邊走邊收縮（∵力越來越?。?，由此帶的變形逐步下降，帶在開始進入輪時與輪貼緊，而出輪時則落后于輪，∴帶速落后于輪速。發(fā)動機上螺栓連接、汽車變速箱輸入軸及輸出軸上的花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接 學生分組實操：螺紋：擰緊力矩25N/M 總結(jié)提問階段：第8次 2學時單元標題：第八章帶傳動 課堂類別：理論教學目標：通過本次課的學習，使學生了解彈性滑動的概念，掌握帶傳動受力分析和歐拉公式教學重難點：重點：受力分析 歐拉公式 彈性滑動的概念難點：掌握帶應力分布規(guī)律教學方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學內(nèi)容及過程一、帶傳動的工作原理及特點傳動原理——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)生摩擦力來傳遞運動與動力特點： 二、帶傳動的主要類型與應用 ——三角帶—三角帶傳動 三、V帶及其標準，三帶膠帶構(gòu)造及標準V帶構(gòu)造：簾布芯結(jié)構(gòu)；繩芯結(jié)構(gòu)V型帶標準，三角膠帶規(guī)格、尺寸、使用等要求已有國家標準按截面尺寸從小到大共有如下類型：Y Z A B C D E 四、帶傳動的工作情況分析帶傳動的受力分析：工作前（預緊）——兩邊初拉力F0=F02）工作時（傳遞扭矩T）——兩邊拉力變化：①緊力 F0→F1；②松邊F0→F2僅以主動輪邊帶為對象（隔離體）分析：根據(jù)平衡條件： ——=傳遞的有效圓周力。二、鍵聯(lián)接的強度校核失效形式： 壓潰（鍵、軸、轂中較弱者——靜聯(lián)接） 磨損（動聯(lián)接）鍵的剪斷（較少）平鍵聯(lián)接的強度校核。特點：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：軸槽對軸的強度削弱較大。強度條件為： MPa ——驗算用或 （mm） （設計用）→定公稱直徑d 式中：d1——螺桿危險截面直徑（mm） [σ]——許用拉應力 N/mm2 (MPa) 二、緊螺栓聯(lián)接——工作前有預緊力QP工作前擰緊，在擰緊力矩T作用下：預緊力QP→產(chǎn)生拉伸應力σ 復合應力狀態(tài)螺紋摩擦力矩T1→產(chǎn)生剪應力τa) b) 接第四強度理論：∴強度條件為： 式中：QP——預緊力（N） T1——螺紋摩擦力矩，起扭剪作用，又稱螺紋扭矩， ——系數(shù)將外載荷提高30%，以考慮螺紋力矩對螺栓聯(lián)接強度的影響，這樣把拉扭的復合應力狀態(tài)簡化為純拉伸來處理，大大簡化了計算手續(xù)。教學重難點：重點：緊螺栓強度連接。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）機械防松：開槽螺母與開口銷，圓螺母與止動墊圈，彈簧墊片，軸用帶翅墊片，止動墊片，串聯(lián)鋼絲等。 赫茲公式：其中: 綜合曲率332第3次 2學時單元標題： 課堂類別：理論教學目標：通過本次教學，讓學生掌握螺紋聯(lián)接類型及防松方法教學重難點：重點：螺紋聯(lián)接類型及防松原理難點：無教學方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學內(nèi)容及過程一、螺紋的形成二、螺紋的類型 三角形（普通螺紋）、管螺紋——聯(lián)接螺紋（精密傳動）按牙型 矩形螺紋，梯形螺紋，鋸齒形螺紋——傳動螺紋三、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：螺旋副的傳動效率為：四、常用螺紋的種類、特點與應用比較螺紋聯(lián)接的類型及螺紋聯(lián)接件一、螺紋聯(lián)接主要類型螺栓聯(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)接的預緊與防松一、預緊螺紋聯(lián)接 松聯(lián)接——在裝配時不擰緊，只存受外載時才受到力的作用 緊聯(lián)接——在裝配時需擰緊，即已預先受力，預緊力QP預緊目的：保持正常工作。B 上任何一個點即代表一對極限應力σa′及τa′若作用于零件上的應力幅sa及ta如圖中M點表示，則由于此工作應力點在極限以內(nèi)，未達到極限條件，因而是安全的。 聯(lián)解直線MM2’與直線AG方程，求出M2’點橫縱坐標值，并相加：即 為與橫軸夾角450的斜直線，故可過M作斜線LM’，M3’點即為極限應力點。（在正應力作用下）—零件的尺寸系數(shù)。其上的點表示疲勞極限應力由A,、G,兩點坐標可得A，G，線直線方程 其中 （試件受循環(huán)彎曲應力時的材料常數(shù)）碳鋼合金鋼CG，線 —— 屈服強度線。理論疲勞曲線：經(jīng)過試驗得二次曲線如下圖。曲線方程為 無限壽命區(qū)：N≥N0時，曲線為水平直線，對應的疲勞極限是一個定值，用 表示。 （2）隨機變應力：隨機變化的。1）穩(wěn)定循環(huán)變應力: 以下各參數(shù)不隨時間變化的變應力。4) 疲勞斷口分為兩個區(qū)：疲勞區(qū)和脆性斷裂區(qū)。：金屬材料試件在交變應力作用下，經(jīng)過長時間的試驗而發(fā)生的破壞。教學重難點：重點：常用強度理論的正確運用及強度計算中極限應力的正確選定；極限應力線圖的意義、繪制；穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算。第一條要求是相對的，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對總體效益的要求總是不斷變化的。這個過程的系統(tǒng)性是很嚴密的。了解一般機械零件的材料及選用原則。設計機械零件時應滿足的基本要求：1）避免在預定壽命期內(nèi)失效的要求；2）結(jié)構(gòu)工藝性要求 3）經(jīng)濟性要求 4）質(zhì)量小的要求 5）可靠性要求機械零件的計算準則：強度準則、剛度準則、壽命準則、振動穩(wěn)定性準則、可靠性準則設計方法：理論設計、經(jīng)驗設計、模型試驗設計機械零件設計的一般步驟機械零件材料的選用原則機械零件設計中的標準化(二)基本要求明確機器的組成，了解機器的要求及其設計程序。學會典型零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓練。教學重難點：重點：機器的主體及其基本組成要素和機械零件的分類，機械零件(局部)和機器(總體)的關(guān)系；難點：機械零件的失效形式及設計步驟教學方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學內(nèi)容及過程第一章　緒論(一)內(nèi)容機器在經(jīng)濟建設中的作用機器的基本組成要素本課程的內(nèi)容、性質(zhì)、任務機械設計是以一般通用零部件的設計為核心的設計性課程，而且是論述它們的基本設計理論與方法，用以培養(yǎng)學生具有設計一般機械的能力的技術(shù)基礎課程。缺點：配套習題略少，沒有配套的實驗指導類教材機械設計指導手冊（圖書館）機械設計課程設計機械設計習題集第1次 2學時單元標題：第一章 緒論 第二章機械設計總論課堂類別：理論教學目標： 了解機器的組成；明確零件的概括分類及零件與機器的關(guān)系。教材分析教材名稱：機械設計出版社：高等教育出版社主 編：濮良貴出版時間：2013年5月第9版第一章緒論第二章機械設計總論第三章機械零件的強度第四章摩擦、磨損及