【正文】 若干個機(jī)構(gòu)組成的。3．任務(wù)：1．培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和創(chuàng)造性思維方法，了解和貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和法規(guī)。3．機(jī)械零件的主要失效形式： 斷裂：疲勞斷裂、過載斷裂； 表面失效：疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損、壓潰、腐蝕；3． 過量變形：塑性變形4． 破壞正常工作條件而引起的失效。第3章 平面機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動簡圖【本章提示】1．從運(yùn)動學(xué)觀點(diǎn)介紹與機(jī)構(gòu)有關(guān)的若干基本概念，如構(gòu)件、運(yùn)動副、自由度等?；剞D(zhuǎn)副引入了兩個約束，保留了一個自由度（2）移動副：兩構(gòu)件只能沿某一軸線作相對移動 移動副也引入了兩個約束，保留了一個自由度2） 高副：以點(diǎn)或線接觸構(gòu)成的運(yùn)動副高副引入了一個約束，保留了兩個自由度3．2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：把與實(shí)際機(jī)構(gòu)運(yùn)動無關(guān)系的因素拋開，僅用運(yùn)動副規(guī)定的簡單符號和代表構(gòu)件的簡單線條，按一定比例定出各運(yùn)動副的位置，畫出的表示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形。1．平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：1）低副——面接觸——壓強(qiáng)小——磨損輕——圓柱面、平面——制造簡單——加工精度高。連架桿：與機(jī)架直接相聯(lián)的桿。最短桿條件：最短桿是連架桿或機(jī)架。4．6平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計：依據(jù)給定的運(yùn)動條件選定機(jī)構(gòu)的型式，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸。6．1．1齒輪機(jī)構(gòu)的傳動特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳遞的功率大、速度范圍廣、效率高、工作可靠、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、能保證恒定的瞬時傳動比。漸開線齒廓的特性1）發(fā)生線沿基圓滾過的線段長度等于基圓上被滾過的弧長；2）漸開線上各點(diǎn)的法線必與基圓相切，基圓的切線必為漸開線某點(diǎn)的法線；3）漸開線上各點(diǎn)的壓力角的大小不同，離基圓越遠(yuǎn)，壓力角越大；4）漸開線的形狀取決于基圓的大小5）基圓以內(nèi)無漸開線6．3．2漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)漸開線齒廓滿足齒廓嚙合基本定律，能夠?qū)崿F(xiàn)定傳動比要求兩基圓的內(nèi)公切線——法線——不發(fā)生變化——有固定的點(diǎn)——節(jié)點(diǎn)C中心距具有可分性一對漸開線齒輪制成后，其基圓便已確定．中心距的可分性：中心距稍有變化，不改變其瞬時傳動比的大小傳遞壓力的方向不變1）嚙合線是一直線嚙合線：兩齒廓接觸點(diǎn)在固定平面的軌跡直線N１N２——嚙合線——兩圓的內(nèi)公切線——法線為同一直線N１、N２是理論上的兩個極限嚙合點(diǎn)2）嚙合角與傳力方向不變嚙合角：嚙合線N１N２與過節(jié)點(diǎn)的兩輪節(jié)圓公切線 tt 之間所夾的銳角嚙合過程中——嚙合角將始終保持不變—— 壓力方向不變四線合一：嚙合線、過嚙合點(diǎn)的公法線、基圓的內(nèi)公切線、法向壓力的作用線。齒頂高、齒根高、全齒高齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離。齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪：模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)均為標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓上的齒厚等于齒槽寬的齒輪。6．6漸開線齒廓的切齒原理6．6．1仿形法仿形法是利用與齒輪齒槽形狀相同的銑刀（盤形和指狀），通過普通銑床直接在輪坯上加工出漸開線齒形。基圓柱螺旋角：KK與其圓柱母線所夾的銳角特點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，振動噪聲小，適合高速承載傳動6．8．2斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和尺寸基本參數(shù)：1）螺旋角：分度圓柱面上的螺旋角 斜齒輪按輪齒傾斜方向：分為左旋、右旋2）齒距與模數(shù)3）壓力角：4）齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)國標(biāo)規(guī)定：法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值幾何尺寸計算一對斜齒輪的嚙合從端面來看，相當(dāng)于一對直齒輪的嚙合；斜齒輪的中心距與螺旋角β有關(guān)6．8．3斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件與重合度正確嚙合條件：mn1= mn2= m αn1=α n2= α β1=β2重合度直齒：ε斜齒：ε=εt+εβ端面重合度εt軸向重合度εβ特點(diǎn)：重合度增大，且隨齒寬b和輪齒的傾斜程度的增大而增大。6．9．2直齒圓錐齒輪齒面的形成原理一個圓心和基圓錐錐頂O相切的圓平面（發(fā)生面）S沿基圓錐作純滾動時，S上任一條與基圓錐母線OA相切的徑向直線OK上的點(diǎn)K 在空間展出一條以錐距R為半徑的球面漸開線AK，該曲面能滿足定傳動比要求。蝸桿輪齒的旋向有左旋和右旋之分，常用的是右旋蝸桿。使一平面圖形（如三角形、矩形）沿著螺旋線運(yùn)動，運(yùn)動過程中此圖形始終通過圓柱體的軸線，于是便形成螺紋。目的：增強(qiáng)聯(lián)接的可靠性和緊密性，以防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或相對滑動，同時可提高聯(lián)接強(qiáng)度預(yù)緊應(yīng)力的大?。?0%σs方法：測力距扳手，定力矩扳手8．5．2螺紋聯(lián)接的防松一般情況下，可滿足自鎖、防松的目的是在沖擊、振動、交變載荷、高溫等情況下出現(xiàn)松動。鍵聯(lián)接：平鍵聯(lián)接、半圓鍵聯(lián)接、鍥軸聯(lián)接，切向鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接鍵的兩側(cè)面為工作面，工作時靠鍵與鍵槽側(cè)面的相互擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。開尾圓錐銷：適用于有沖擊、振動的場合。10．1．2類型按照工作條件，閉式齒輪傳動，開式齒輪傳動按照傳遞的速度：低速、高速按照承載的大小：輕載、重載按照齒輪的材料及熱處理工藝：軟齒面 硬齒面10．1．3對齒輪傳動的基本要求傳動精確平穩(wěn)（第六章）足夠的承載能力（本章重點(diǎn)講解）10．2齒輪的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則10．2．1齒輪的失效形式——主要指輪齒輪齒折斷彎曲疲勞折斷：齒根處的彎曲應(yīng)力最大，交變應(yīng)力、應(yīng)力集中；先裂紋、后折斷。軟齒面齒輪的熱處理方法——調(diào)質(zhì)和正火加熱后，空冷或油冷 慢慢降溫小齒輪的齒面硬度大齒輪的齒面硬度，壽命相近硬齒面齒輪的熱處理方法——淬火10．3．3齒輪傳動的精度齒輪公差分為：傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性、傳動的平穩(wěn)性、齒面上載荷分布的均勻性齒厚極限偏差、等級10．4直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷10．4．1直齒圓柱齒輪受力分析受力分析——分度圓上嚙合——忽略摩擦力——集中力——作用在齒寬中點(diǎn)——沿嚙合線法向力Fn分解為圓周力Ft和徑向力Fr大?。悍较颍篎t：主動輪與運(yùn)動方向相反，從動輪與運(yùn)動方向相同F(xiàn)r：分別指向各自輪心10．4．2計算載荷載荷沿齒寬分布不均勻，附加動載荷——引入載荷系數(shù)K10．5直齒圓柱齒輪傳動承載能力計算10．5．1直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計算齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算線接觸——受載后——彈性變形——面接觸齒面接觸應(yīng)力——參照彈性力學(xué)中的赫茲公式影響齒面接觸強(qiáng)度的參數(shù)和尺寸1）系數(shù)335只適合鋼對鋼如鋼對鑄鐵 335—→285 鑄鐵對鑄鐵 335—→2502）從公式中分析得出：σH1=σH2但當(dāng)兩齒輪的材料及熱處理不同時，〔σH1〕≠〔σH2〕 設(shè)計時按較小值代入計算3）降低σH和增大〔σH〕可提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度；增大齒寬b或中心距a可降低σH，b過大，造成載荷分布不均勻，因此提高a可行結(jié)論：改變齒輪的幾何參數(shù)或提高齒面的硬度可提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度；10．5．2值齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算假設(shè)：1）將齒輪視為懸壁梁；2）全部載荷僅由一對輪齒承擔(dān)3）集中力作用于齒頂危險截面的確定：30176。Z1=20——40閉式——硬齒面——彎曲疲勞強(qiáng)度——設(shè)計Z1=17——20模數(shù)傳遞動力的齒輪傳動，模數(shù)m不宜過??；按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計的m必須取標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)λ≤ρ’自鎖，蝸桿傳動的效率η＜50%蝸桿傳動的潤滑摩擦、磨損、發(fā)熱易嚴(yán)重——潤滑十分重要油池潤滑，蝸桿在下；一個齒高 蝸桿在上：蝸輪半徑的1/6——1/3蝸桿傳動的熱平衡計算效率低，發(fā)熱量大，結(jié)構(gòu)緊湊，箱體的散熱面積?。徊患皶r散熱——齒面膠合轉(zhuǎn)化為熱量的摩擦損耗功率：自冷，箱體表面散熱功率：達(dá)到熱平衡：超過溫度允許值，可采用如下措施 合理設(shè)計箱體機(jī)構(gòu)，加散熱片，增大散熱面積 提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，加裝風(fēng)扇，冷卻水管，循環(huán)油冷卻。3．輪系的類型： 1）定軸輪系：輪系中所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不動。當(dāng)首、末兩輪軸線平行，用“+”表示兩輪轉(zhuǎn)向相同，用“”表示兩輪轉(zhuǎn)向相反；當(dāng)首、末兩輪軸線不平行，用箭頭標(biāo)注兩輪轉(zhuǎn)向關(guān)系。11．4 輪系的應(yīng)用11．5．1實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動11．5．2獲得大傳動比11．5．3實(shí)現(xiàn)變速運(yùn)動11．5．4實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解11．5．5實(shí)現(xiàn)換向運(yùn)動第12章 帶傳動【本章提示】1．闡述帶傳動的類型、特點(diǎn)、特性和應(yīng)用。2）帶長：3）中心距：12．2帶傳動工作情況的分析12．2．1帶傳動的受力分析帶傳動要有一定的初拉力F0——產(chǎn)生正壓力——摩擦力Ff帶工作時：繞上主動輪的一邊被拉緊，拉力由F0 增加到F1 —→緊邊繞上從動輪的一邊被放松，拉力由F0 減小到F2 —→松邊工作時帶的總長不變，則 F1－F0= F0－F2 即 F0= （F1+F2）/2圓周力（有效拉力）：兩邊拉力之差，即 Fe= F1－F2帶傳遞的功率為:分析：最大有效拉力及影響因素以平帶為例，忽略傳動帶做圓周運(yùn)動時所產(chǎn)生的離心力的影響。12．3普通V帶傳動的設(shè)計計算12．3．1概述。相對高度：V帶的高度h與節(jié)寬bd的比值。、持定長度的條件下， 單根V帶的基本額定功率值見表12—2對P0值進(jìn)行修正，得單根V帶所能傳遞的許用功率。12．5．2同步帶傳動優(yōu)點(diǎn)：傳動比恒定，結(jié)構(gòu)緊湊，帶速高，傳動比大，傳遞功率大，效率高。14．2 軸的材料1．對軸的材料的要求：具有足夠的速度、對應(yīng)力集中的敏感性小以及良好的工藝性。 截面變化處采用圓角過渡且半徑不應(yīng)過小。 繪出合成彎矩圖。3．簡要介紹了動壓滑動軸承。保持架：把滾動體均勻分開。＜α≤45176。用C表示向心軸承 基本額定動載荷→徑向載荷→徑向額定動載荷Cr推力軸承 基本額定動載荷→軸向載荷→軸向額定動載荷Ca 當(dāng)量動載荷軸承受徑向和軸向載荷的聯(lián)合作用，轉(zhuǎn)化為等效的當(dāng)量動載荷P⑴、對于只承受線徑向載荷的向心軸承2)對于只承受純軸向載荷的推力軸承3）對于同時承受徑向載荷和軸向載荷的深溝球軸承和角接觸軸承滾動軸承壽命的計算實(shí)驗(yàn)—→壽命的計算式向心角接觸軸承軸向載荷的計算1）向心角接觸軸承的內(nèi)部軸向力向心角接觸軸承（3類、7類）—→受徑向力—→產(chǎn)生內(nèi)部軸向力SS的方向：外圈的寬邊指向窄邊S的大小：由表1513確定問題：如何考慮外載荷Ka 和S的共同作用2）向心角接觸軸承的軸向載荷計算安裝：兩個軸承成對使用對稱安裝正裝：外圈窄邊相對（面對面）反裝：外圈窄邊相背（背對背）計算時應(yīng)同時考慮S和Ka 的共同作用計算向心角接觸軸承向載荷Fa 的步驟1）確定S的方向和大小2）根據(jù)S1+ S2+Ka 的指向，確定壓緊與放松的軸承正裝：軸向合力指向的一端為緊端反裝：軸向合力指向的一端為松端3）確定軸承所收的總軸向力松端——僅為其內(nèi)部軸向力，緊端——除去本力的內(nèi)部軸向力后其余各軸向力的代數(shù)和，n＜10r/min 靜應(yīng)力作用，主要失效形式是塑性變形，以不發(fā)生塑性變形為準(zhǔn)則的靜強(qiáng)度計算 基本額定靜載荷：承受最大載荷滾動體與滾道接觸中心處引起以下接觸應(yīng)力時的載荷，調(diào)心球軸承：4600MPa、其它球軸承：4200MPa、所有滾子軸承400MPa向心軸承——徑向額定靜載荷推力軸承——軸向額定載荷 當(dāng)量靜載荷 靜強(qiáng)度計算15．5 滾動軸承的組合設(shè)計15．5．1軸承內(nèi)外圈的軸向固定方法15．5．2軸承組的軸向固定兩端固定一端固定 一端游動15．5．3軸承組合的軸向調(diào)整軸承間隙的調(diào)整1）調(diào)整墊片2）調(diào)整環(huán)3）調(diào)節(jié)螺釘軸承組合的軸向調(diào)整15．5．4滾動軸承的預(yù)緊預(yù)緊：受載前，受到軸向壓緊力作用目的：提高軸承的剛度和旋轉(zhuǎn)精度方法:磨窄內(nèi)圈（用于反裝） 磨窄外圈（用于正裝）15．5．5滾動軸承的配合與裝拆滾動軸承的配合內(nèi)圈與軸頸—→采用基孔制—→過盈的過度配合外圈與軸承座孔—→采用基軸制滾動軸承的裝拆1） 安裝、冷壓裝、熱裝法2） 拆卸軸上定位軸肩的高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈高度15．5．6滾動軸承的潤滑與密封1.、滾動軸承的潤滑潤滑劑：潤滑脂、潤滑油潤滑劑的選擇：按dn值選擇 小：選用脂潤滑 特點(diǎn)：易于密封、承載能力高 大：選用油潤滑 特點(diǎn)：摩擦因數(shù)小，潤滑可靠，有散熱和清洗的作用。 凸緣聯(lián)軸器：結(jié)構(gòu)簡單，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，對中精確可靠；不能吸振和緩沖，不能消除連軸之間的安裝誤差。 牙嵌式離合器 摩擦式離合器 電磁粉末離合器 超越離合器16．4 聯(lián)軸器和離合器的選用聯(lián)軸器、離合器——標(biāo)準(zhǔn)化、系列化根據(jù)機(jī)械的工作要求（同心條件、載荷、速度、安裝、維修、使用、外形等），選擇類型，再按直徑、轉(zhuǎn)速和計算轉(zhuǎn)矩選擇型號和尺寸，必要時進(jìn)行強(qiáng)度校核。齒輪聯(lián)軸器：具有徑向、軸向和角度位移補(bǔ)償?shù)墓δ?，位移補(bǔ)償能力強(qiáng)；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重，制造成本高。2．簡要介紹及種制動器的構(gòu)造、特點(diǎn)和選用方法。），只能承受軸向載荷； 推力角接觸軸承（45176。 接觸角α愈大，軸承承受軸向載荷的能力愈大。5．列舉了典型滾動軸承組合設(shè)計實(shí)例，講述了設(shè)計方法。 彎扭合成，繪當(dāng)量彎矩圖。14．5 軸的強(qiáng)度計算（彎扭合成法） 繪制零件草圖—→軸承的位置、軸上載荷的性質(zhì)、大小、方向、作用點(diǎn)—→受力分析—→繪出彎矩圖、扭矩圖—→彎扭合成強(qiáng)度計算。3）球墨鑄鐵：成本低，吸振性好，對應(yīng)力集中的敏感性小，強(qiáng)度較高。2．闡明軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計