【正文】 力角正確嚙合條件 蝸桿分度圓直徑和蝸桿直徑系數(shù)傳動比i，蝸桿頭數(shù)z，蝸輪齒數(shù)蝸桿分度圓柱上螺旋線的導(dǎo)程角入中心距6．10．4圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算6．10．5蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)傳動比大，零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)緊湊；傳動平穩(wěn)，嚙合的齒對數(shù)多，噪聲低；具有自鎖性，蝸桿為原動件，機(jī)構(gòu)自鎖；傳動效率低，摩擦大；制造成本高；第三篇 聯(lián)接與螺旋傳動第8章 聯(lián)接【本章提示】、結(jié)構(gòu)、性能、使用場合和設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)第四強(qiáng)度理論：承受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接用普通螺栓聯(lián)接承受橫向載荷時，由于預(yù)緊力的作用，將在接合面間產(chǎn)生摩擦力以抵抗工作載荷。2．通過分析齒輪傳動的工作條件和失效形式，制定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，說明齒輪的材料及熱處理方式。法向力Fn分解為：F1：使齒根產(chǎn)生彎曲應(yīng)力F2：產(chǎn)生壓應(yīng)力，忽略影響齒根彎曲強(qiáng)度的參數(shù)和尺寸1）一般情況下，Z1≠Z2，YF1≠YF2 ，σF1≠σF2；2）YF/〔σF〕的比值不同 設(shè)計(jì)時代入較大值。3．通過轉(zhuǎn)化輪系計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。3K型：三個中心輪。3）摩擦因數(shù)f：f與Fec成正比。V帶的公稱長度以基準(zhǔn)長度bd表示。14．1 軸的功用和類型1．軸的功用：用來支承旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件并傳遞運(yùn)動和動力。對于一般鋼制的轉(zhuǎn)軸，按第三強(qiáng)度理論。軸承的功用：支承軸及軸上零件，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度，減小軸與支承之間的摩擦和磨損，并承受載荷。＜α≤90176。萬向聯(lián)軸器：允許兩軸間有較大的夾角。16．2．1固定式剛性聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器：結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，被聯(lián)接的兩軸能嚴(yán)格地同步轉(zhuǎn)動，有安全保護(hù)的作用；拆裝不方便。），只能承受徑向載荷； 向心角接觸軸承（0176。2．介紹了非液體摩擦滑動軸承的計(jì)算方法。 零件截面發(fā)生突變處—→應(yīng)力集中 各段階梯的直徑變化均勻，避免截面尺寸的劇變。要求：傳動可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，壽命長。帶彎曲時，節(jié)寬保持不變。多鍥帶：平帶與V帶的共同優(yōu)點(diǎn)帶傳動的張緊：自動張緊、定時張緊帶傳動中幾何參數(shù)之間的關(guān)系1）包角：帶與帶輪接觸弧所對得圓心角。iab=ωa/ωb=na/nb3．在計(jì)算輪系的傳動比時，不但要求出首、末兩輪速比的大小，而且需確定兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系。時，效率提高很小。齒面磨損雜質(zhì)的進(jìn)入開式齒輪傳動的主要失效形式齒面塑性變形過大的應(yīng)力作用10．2．2設(shè)計(jì)準(zhǔn)則閉式軟齒面齒輪傳動——點(diǎn)蝕——按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)——驗(yàn)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度閉式硬齒面齒輪傳動——輪齒折斷——按照齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)——驗(yàn)算齒面的接觸疲勞強(qiáng)度開式齒輪傳動——磨損和輪齒折斷——按照輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)——同時降低許用應(yīng)力10．3齒輪的材料、熱處理及傳動精度10．3．1齒輪常用的材料要求：較高的抗點(diǎn)蝕，抗磨損、抗膠合、抗塑性變形、抗折斷的能力齒面要硬，齒芯要韌常用的材料：碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，鑄鋼，鑄塊、塑料、尼龍10．3．2齒輪的熱處理軟齒面（齒面硬度≤350HBS） 調(diào)質(zhì)和正火硬齒面 （齒面硬度＞350HBS） 表面淬火、表面滲碳淬火、滲氮淬火。適用：定心精度高，載荷大，經(jīng)?；频穆?lián)接類型：矩形花鍵：常用漸開線花鍵：承載能力高三角形花鍵：使用于薄壁零件8．10銷聯(lián)接用途：固定零件間的相對位置，傳遞不大的載荷，安全過載裝置類型：圓柱銷：過盈配合，多次裝拆合，其定位精度和可靠性下降圓錐銷：1：50的錐度 安裝方便，定位精度高，可多次裝拆端部帶有螺紋的圓錐銷：適用于盲孔或拆卸困難的場合。8．3．1三角形螺紋——用于聯(lián)接1．三角形螺紋 1）普通螺紋——緊固 粗牙螺紋：螺距最大 細(xì)牙螺紋：其余螺距， 2）管螺紋——有密封要求 非螺紋密封的管螺紋 螺紋密封的管螺紋 米制錐管紋8．3．2梯形螺紋和鋸齒形螺紋摩擦小、效率高——用于傳動梯形螺紋——對稱牙型——錐面貼緊——不易松動——工藝性好——牙根強(qiáng)度高——對中性好鋸齒形螺紋——外對稱——便于對中——只能用于單向受力8．4 螺紋聯(lián)接的基本類型和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接件8．4．1螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓聯(lián)接雙頭螺柱聯(lián)接螺釘聯(lián)接緊釘螺釘聯(lián)接8．4．2標(biāo)準(zhǔn)螺紋聯(lián)接件螺栓雙頭螺柱螺釘緊釘螺釘螺母墊圈8．5螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松8．5．1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊預(yù)緊力：聯(lián)接在承受工作載荷之前，預(yù)先受到一個軸向力的作用。蝸桿與蝸輪的形成：在蝸桿傳動中，常以蝸桿為原動件作減速運(yùn)動。直齒輪傳動的缺點(diǎn)：平穩(wěn)性較差，易產(chǎn)生振動和沖擊6．8．1斜齒圓柱齒輪齒面的形成及特點(diǎn)斜齒輪漸開面的形成：發(fā)生平面S在基圓柱上作純滾動，平面S上與母線不平行的斜直線KK在空間的軌跡形成的漸開面。壓力角分度圓上齒廓的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值漸開線的形狀由模數(shù)、壓力角和齒數(shù)決定，最基本的參數(shù)。半徑為rb的圓稱為基圓；直線l則稱為漸開線的發(fā)生線；漸開線齒輪的齒廓就是由在同一基圓上產(chǎn)生的兩條對稱的漸開線構(gòu)成。 力的作用線通過回轉(zhuǎn)中心，無論力多大，都不能使曲柄傳動。連桿：不與機(jī)架直接相聯(lián)而作復(fù)雜平面運(yùn)動的桿。 運(yùn)動副的分類1） 低副：以面接觸構(gòu)成的運(yùn)動副（1） 回轉(zhuǎn)副：兩構(gòu)件只能在同一平面內(nèi)工作相對的轉(zhuǎn)動 回轉(zhuǎn)副：固定鉸鏈：有一個構(gòu)件是固定的 活動鉸鏈：兩個構(gòu)件均是活動的。2．工作能力：在不發(fā)生失效的形式下，零件所能安全工作的限度。3. 信息機(jī)器：作信息獲取或變換。3．機(jī)器的組成：原動機(jī)（動力部分）、工作部分、傳動部分和操縱控制部分。 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器的某些特定功能要求而進(jìn)行的創(chuàng)造過程，它可以開發(fā)創(chuàng)造出新產(chǎn)品，或?qū)ΜF(xiàn)有機(jī)械局部進(jìn)行創(chuàng)新改革。機(jī)構(gòu)分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)。2）不宜要求從動件精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律。壓力角越小，有效分力就越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。中心距：兩齒輪節(jié)圓半徑之和。齒面：位于齒頂曲面和齒根曲面間的輪齒側(cè)表面。齒輪插刀：1）范成運(yùn)動：模仿一對齒輪做緩慢的定傳動比回轉(zhuǎn)運(yùn)動2）切削運(yùn)動：插刀沿齒寬方向所做的往復(fù)運(yùn)動3）進(jìn)給運(yùn)動：插刀的徑向進(jìn)給運(yùn)動齒條插刀齒輪滾刀6．7漸開線齒廓的根切現(xiàn)象，最少齒數(shù)和變位齒輪6．7．1根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)根切現(xiàn)象：用范成法加工齒數(shù)較少的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時，當(dāng)?shù)毒叩凝X頂線（或齒頂圓）超過嚙合極限點(diǎn)N1時，將會切去輪齒根部的一部分漸開線齒廓，這一現(xiàn)象成為輪齒的個別切。且節(jié)圓錐與分度圓錐重合。當(dāng)λ＜ρ時，F(xiàn)為負(fù)，為使滑塊勻速下滑，必須在滑塊上施加一個向左的水平力F，此時F是驅(qū)動力說明：Q無論多大，如不施加驅(qū)動力F，滑塊不會下滑—→自鎖8．2．2非矩形螺紋自鎖條件：λ≤ρ’螺旋副的效率：當(dāng)λ不變，β越大，效率越低。軸和輪轂軸線間會產(chǎn)生偏心和偏移使用于定心要求不高，傳遞和載荷平穩(wěn)的場合。齒面點(diǎn)蝕長期交應(yīng)變力——疲勞裂紋——擴(kuò)展——麻點(diǎn)狀小而淺的坑——點(diǎn)蝕靠近節(jié)線處嚙合，相對滑動速度低，油膜不易形成，點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。閉式蝸桿傳動——蝸輪輪齒——齒面膠合開式蝸桿傳動——蝸輪輪齒——磨損對蝸桿，蝸輪材料的要求：足夠的強(qiáng)度，良好減摩耐磨性，抗膠合能力。 中心輪（太陽輪）：軸線固定不動的齒輪。 傳動帶均制成無接頭的環(huán)行。包巾：耐磨的橡膠帆布，保護(hù)作用。 設(shè)計(jì)內(nèi)容：帶的截型、長度、根數(shù)、傳動中心距、帶輪直徑、結(jié)構(gòu)尺寸。得按轉(zhuǎn)矩初算的設(shè)計(jì)公式：C：由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)14．4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——將軸設(shè)計(jì)為階梯形——確定各段的軸頸和長度軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：1．軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置（定位）2．軸應(yīng)便于加工，軸上零件應(yīng)易于裝拆（制造安裝要求）3．各零件牢固而可靠地相對固定（固定）4．盡量減小應(yīng)力集中軸肩：階梯軸上截面變化處，起軸向定位作用定位：軸肩、套筒、相關(guān)的零件軸的直徑：從一端逐漸向中間增大—→可依次裝、拆軸上的零件倒角：零件易于安裝—→軸端和各軸段的端部砂輪越程槽：軸上磨削的軸段，裝滾動軸承處螺紋退刀槽：車制螺紋的軸段，裝圓螺母要求：軸的形狀，尺寸應(yīng)力要求簡單，便于軸的加工，盡量減少軸上零件的數(shù)目，減輕重量軸上與滾動軸承相配合的軸徑應(yīng)符合滾動軸承的內(nèi)孔尺寸。說明：有鍵槽，軸徑增大4%。滾動軸承的分類：1）按滾動體的形狀：球軸承、滾子軸承球軸承：點(diǎn)接觸、承載能力低，耐沖擊性高，摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，價格低。聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別：聯(lián)軸器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時使兩軸不能分離，只有在機(jī)器停止轉(zhuǎn)動并將其拆開后，兩軸才能分離；離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時接合與分離。輪胎式聯(lián)軸器：具有良好的吸振和緩沖的能力，能有效地降低動載荷。3） 基本額定壽命：一批在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的同一型號軸承，其可靠度為90%時的壽命。內(nèi)圈與軸頸配合，隨軸一起轉(zhuǎn)動，采用基孔制，過盈配合。 將外載荷分解到水平面和垂直面內(nèi)，分別求出水平面支反力和垂直面支反力。曲軸：軸線為相互平行的直線。：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。傳遞：帶的應(yīng)力——交變應(yīng)力——循環(huán)一定次數(shù)——疲勞破壞12．2．3帶的彈性滑動和打滑由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動，稱為彈性滑動。2．復(fù)合輪系傳動比的計(jì)算方法：區(qū)分定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系，分別計(jì)算，聯(lián)立求解。11．1 輪系的類型1．輪系：由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)。% 的誤差 I＞，i允許有177。5．列舉了齒輪、蝸桿和蝸輪的常用結(jié)構(gòu)型式。采?。貉鼱顥U螺栓、空心螺栓 金屬墊片、O型密封元件8．8．2改善螺紋牙上的載荷分布螺栓受拉而螺距增大，螺母受壓而螺距變小，軸向載荷在旋合螺紋各圈間的分布不均勻。 不可拆聯(lián)接：不損壞聯(lián)接中的謀一部分就不能拆開的聯(lián)接；如焊接、鉚接、膠接等。單個圓錐齒輪：基圓錐，分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐。連續(xù)傳動的條件：AE≥pb重合度：實(shí)際嚙合線與基圓齒距的比值。在齒輪的同一圓周上，齒距等于齒厚與齒槽寬之和。3．通過直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)闡明齒輪嚙合的基本規(guī)律、傳動參數(shù)、幾何尺寸計(jì)算和切齒原理等，在此基礎(chǔ)上研究斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)和蝸桿機(jī)構(gòu)。三角形存在的條件：兩邊之和大于第三邊。3．說明平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計(jì)方法。3）耐磨性計(jì)算 p≤〔p〕 p：零件工作表面的壓強(qiáng)（MPa）〔p〕：零件工作表面的許用壓強(qiáng)（MPa） pv≤〔pv〕 振動穩(wěn)定性1．3．3機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟選擇材料擬定計(jì)算簡圖工作能力計(jì)算機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)繪制工作圖并標(biāo)注必要的技術(shù)條件1．3．4機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)械零件的強(qiáng)度1．4．1載荷和應(yīng)力：載荷及其分類:（1）靜載荷：不隨時間變化，變化緩慢，變化幅度很小 動載荷：隨時間作周期性或非周期性變化的載荷（2）名義載荷：根據(jù)名義功率和轉(zhuǎn)速計(jì)算的； 計(jì)算載荷：載荷系數(shù)與名義載荷的乘積；應(yīng)力及其分類（1）靜應(yīng)力：不隨時間變化的或變化緩慢的應(yīng)力； 變應(yīng)力：隨時間顯著變化的應(yīng)力；（2）名義應(yīng)力：用名義載荷計(jì)算出的應(yīng)力； 計(jì)算應(yīng)力：用計(jì)算載荷計(jì)算出的應(yīng)力；1．4．2許用應(yīng)力1．4．3機(jī)械零件的靜強(qiáng)度1．4．4機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度1．4．5機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。（起重機(jī)的吊鉤）1．1．2本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)1．內(nèi)容：以一般工況條件下的常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零、部件為研究對象，以它們的工作原理、運(yùn)動特征、結(jié)構(gòu)形式以及設(shè)計(jì)、選用和計(jì)算方法等為研究內(nèi)容。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程[001]作者：日期：課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)使用教材：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)多媒體CAI教學(xué)教材編 者：王春香等主 講：韓利聯(lián)系電話：5951633；13190691135總 學(xué) 時：72第一篇 總論第1章 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論【本章提示】 介紹機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、零件、部件等概念，明確本課程的研究對象、研究內(nèi)容和任務(wù)。（如螺栓）專用零件：只在某些特定類型的機(jī)器中使用的零件。1）磨損的過程（1）磨合磨損階段（2）穩(wěn)定磨損階段（3）劇烈磨損階段2）磨損的類型磨粒磨損、粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損。2．討論鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、演化方法、演化類型及其應(yīng)用。根據(jù)兩個連架桿是否為曲柄可將其分為三種型式：4．2．1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿：一個是曲柄，另一個是搖桿連續(xù)轉(zhuǎn)動←→往復(fù)擺動4．2．2雙曲柄機(jī)構(gòu)兩連架桿都是曲柄兩曲柄不等長：等速轉(zhuǎn)動—→變速轉(zhuǎn)動4．2．3雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿都是搖桿擺動—→擺動4．3鏈接四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件曲柄存在條件欲使AB桿—→曲柄必須使BC桿與CD桿不能重合為一直線—→即B、C、D三點(diǎn)不能共線—→BCD始終保持為一個三角形。2．探討齒廓嚙合基本定律、漸開線齒廓的形成原理、性質(zhì)和傳動特點(diǎn)。齒距：在端平面上，任意圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長。6