機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)(編輯修改稿)
2025-05-14 02:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為當(dāng)量齒數(shù)Zv，計(jì)算公式為Zv=Z/cos3β。6．直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)（1）背錐和當(dāng)量齒數(shù)展開背錐，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α=20176。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δδ2，分度圓直徑dd2，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、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10％~20％，以考慮輪齒磨薄的影響。8．齒輪材料及熱處理對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。鑄鋼常用于制造高強(qiáng)度的大型齒輪，齒坯一般都應(yīng)經(jīng)正火處理，其機(jī)械性能低于鍛鋼。（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82829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；（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)（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)思路選定齒輪的傳動(dòng)參數(shù)，確定齒輪的結(jié)構(gòu)型式和尺寸；設(shè)計(jì)齒輪首先應(yīng)進(jìn)行失效分析、確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，在此基礎(chǔ)上再選材料和確定參數(shù)。設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)關(guān)系、幾何關(guān)系和強(qiáng)度條件。（2）設(shè)計(jì)步驟a．初定參數(shù)ZZ2，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)a，b，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，σF≤[σF]b．初定參數(shù)ZZ2，按齒根接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)m，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度，σH≤[σH]。在設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)原始條件、失效分析選定一種設(shè)計(jì)方法，并擬定設(shè)計(jì)步驟。（3）參數(shù)選擇齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)的選取與齒輪傳動(dòng)的工作條件和設(shè)計(jì)要求有關(guān)，設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮上述條件并參照齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)的一般選擇原則來確定。12．齒輪的結(jié)構(gòu)與潤滑（1）輪體的結(jié)構(gòu)齒輪輪體的結(jié)構(gòu)型式取決于齒輪的材料、尺寸、齒坯工藝及使用條件等因素，通常采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法完成。常用的結(jié)構(gòu)型式有齒輪軸、盤式齒輪、輻板式及輻條式齒輪、雙聯(lián)齒輪等。（2）齒輪的潤滑潤滑的主要內(nèi)容是選定潤滑方式和潤滑劑。開式齒輪速度低，常用定期人工加油潤滑；潤滑劑常選用粘度高的瀝青質(zhì)開式齒輪油，也可使用潤滑脂。閉式齒輪的潤滑方式取決于齒輪的圓周速度，一般閉式齒輪常采用油浴潤滑。第九章 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，TT2分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)矩，由T2=T1iη可知，計(jì)入嚙合效率η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158頁所述“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)過程中齒面滑動(dòng)摩擦大，其主要失效形勢是膠合和磨損。（1）開式蝸桿傳動(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)考慮磨損對輪齒強(qiáng)度的影響。（2）閉式蝸桿傳動(dòng)則按齒面接觸強(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，~；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。5．蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蝸桿通常與軸做成一個(gè)整體，按蝸桿螺旋部分的加工方法可分為車制蝸桿和銑制蝸桿。銑制蝸桿的剛度好，但車制蝸桿工藝簡單，應(yīng)用較為普遍。蝸輪可采用整體式或裝配式結(jié)構(gòu)。為節(jié)省有色金屬，較大的蝸輪都采用裝配式，齒圈和輪芯常用過盈配合或螺栓聯(lián)接裝配為一體。第十章 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來確定，必須用畫箭頭法解決。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（太陽輪）、行星輪和系桿三種基本構(gòu)件所組成。判斷一個(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)比要通過其轉(zhuǎn)化輪系進(jìn)行。轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比計(jì)算式：
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