機械設(shè)計基礎(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，計算公式為Zv=Z/cos3β。6．直齒錐齒輪機構(gòu)（1）背錐和當(dāng)量齒數(shù)展開背錐，并把兩扇形齒輪補足為完整的圓柱齒輪后，就可得到齒形與錐齒輪大端實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）幾何尺寸計算直齒錐齒輪的幾何尺寸計算以大端為基準(zhǔn)，大端模數(shù)m應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)取值，同時取壓力角α=20176。應(yīng)掌握下列參數(shù)和幾何尺寸的計算：傳動比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)計準(zhǔn)則（1）輪齒的失效分析齒輪傳動的主要失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、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)計準(zhǔn)則一般閉式齒輪的主要失效形式是齒面點蝕和齒根彎曲疲勞折斷，設(shè)計時應(yīng)以齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度作為其承載能力的計算依據(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算方法，因此只進行齒根彎曲疲勞強度計算，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度的大型齒輪，齒坯一般都應(yīng)經(jīng)正火處理，其機械性能低于鍛鋼。（2）鑄鐵用于制造齒輪的鑄鐵有灰鑄鐵和球墨鑄鐵，灰鑄鐵機械性能較差，多用于開式齒輪傳動；球墨鑄鐵的機械性能接近于鑄鋼，有時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的受力分析是要求熟練掌握的重點內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合圖82829熟記各力的計算公式，并能夠正確判斷各分力的方向。10．圓柱齒輪的強度計算學(xué)習(xí)重點是直齒圓柱齒輪接觸強度和彎曲強度的計算。計算公式不要求記憶，但應(yīng)做到：（1）了解建立公式的力學(xué)模型、計算依據(jù)；（2）掌握公式中各參數(shù)的意義、單位；（3）能正確運用公式進行強度計算和齒輪強度分析。11．直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計（1）設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計思路選定齒輪的傳動參數(shù)，確定齒輪的結(jié)構(gòu)型式和尺寸；設(shè)計齒輪首先應(yīng)進行失效分析、確定設(shè)計準(zhǔn)則，在此基礎(chǔ)上再選材料和確定參數(shù)。設(shè)計結(jié)果應(yīng)滿足運動關(guān)系、幾何關(guān)系和強度條件。（2）設(shè)計步驟a．初定參數(shù)ZZ2，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計a，b，再校核齒根彎曲疲勞強度，σF≤[σF]b．初定參數(shù)ZZ2，按齒根接觸疲勞強度設(shè)計m，再校核齒面接觸疲勞強度，σH≤[σH]。在設(shè)計時，可根據(jù)原始條件、失效分析選定一種設(shè)計方法，并擬定設(shè)計步驟。（3）參數(shù)選擇齒輪設(shè)計參數(shù)的選取與齒輪傳動的工作條件和設(shè)計要求有關(guān)，設(shè)計者應(yīng)考慮上述條件并參照齒輪設(shè)計參數(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)驗設(shè)計方法完成。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1．蝸桿傳動的受力分析蝸桿傳動受力分析類似于斜齒輪，但有其特點。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，計入嚙合效率η即表示在受力分析中已經(jīng)計入了齒面摩擦力。判斷蝸桿蝸輪受力方向的方法類似斜齒輪傳動，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)計準(zhǔn)則蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動相似，但傳動過程中齒面滑動摩擦大，其主要失效形勢是膠合和磨損。（1）開式蝸桿傳動輪齒易磨損，按蝸輪齒根彎曲疲勞強度設(shè)計時，應(yīng)適當(dāng)考慮磨損對輪齒強度的影響。（2）閉式蝸桿傳動則按齒面接觸強度計算，限制齒面接觸應(yīng)力以避免膠合和點蝕。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)滑動速度來選擇。4．蝸桿傳動的效率和熱平衡計算（1）蝸桿傳動的效率在計算蝸桿傳動的效率時應(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的效率公式計算。（2）熱平衡的計算連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算以控制油的溫度。熱平衡是指在蝸桿傳動工作一段時間后，傳動中單位時間的發(fā)熱量與傳動裝置通過介質(zhì)在單位時間內(nèi)散熱量逐漸接近而達(dá)到平衡，此時油溫不再繼續(xù)上升。由熱平衡條件，可得蝸桿傳動達(dá)到熱平衡時的油溫，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，必要時可使用冷卻裝置。5．蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計蝸桿通常與軸做成一個整體，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，故傳動比可按以下式計算：（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，傳動比的數(shù)值仍可按前式計算，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)輪系及其傳動比計算（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)輪系的傳動比周轉(zhuǎn)輪系的傳動比要通過其轉(zhuǎn)化輪系進行。轉(zhuǎn)化輪系的傳動比計算式：
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