【正文】 預緊原理：消除軸承中軸向游隙，使?jié)L動體與內外圈接觸處產生初始變形七）、滾動軸承的裝拆要求：1）壓力應直接加于配合較緊的套圈上；2）不允許通過滾動體傳遞裝拆力；3）要均勻施加裝拆力——嚴禁重錘直接敲擊八）、滾動軸承的潤滑目的；1）降低摩擦和磨損；2）散熱；3）緩沖、吸振、降低噪音；4）防銹和密封。3）“放松”端軸承的軸向力等于本身的派生軸向力不同可靠度時滾動軸承的壽命Ln前面公式中計算得到的軸承壽命的可靠度為90%，而各種機械中所要求軸承的壽命的可靠度不一樣，∴為計算不同可靠時軸承的壽命，引入壽命修正系數(shù)a1，則 L10——為軸承的基本額定壽命，其可靠度為90% a1——可靠度不為90%時，額定壽命修正系數(shù)， Ln——可靠度為1n時軸承的額定壽命（h）一、滾動軸承的靜載荷基本額定靜載荷C0——取決于正常運轉時軸承允許的塑性變形量——即受載最大的滾動體與滾道接觸處中心處引起的接觸應力達到一定值（例調心球：4600Mpa；其他球軸承：4200Mpa；滾子軸承：4000Mpa ） 按靜載選擇軸承的條件： S0——軸承的靜強度安全系數(shù)P0——軸承的當量靜載荷（假想載荷）。在基本額定動載荷作用下，軸承可以轉106轉而不發(fā)生點蝕失效的可靠度為90%。固定套圈上某一點上的載荷和應力是穩(wěn)定的脈動循環(huán)變應力。寬度系列——右起第四位——某些寬度系列（主要為0系列和和正常系列）代號可省略， 直徑系列——右起第三位——相同內徑，不同直徑系列軸承的尺寸對比（3）軸承的內徑——基本代號右起一二位數(shù)字。不能受Fr，且極限nj轉速較低，高速時，由于離心力較大，鋼球與保持架磨損發(fā)熱較嚴重。③圓柱滾子軸承——N（2）只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷，承載能力大，支承剛性好，外圈或內圈可以分離，或不帶內外圈，適于要求徑向尺寸較小的場合。 通過教師講解及演示，學生分組實訓，包括發(fā)動機正時皮帶中的帶傳動，汽車手動變速箱里面的齒輪傳動等。時措施：1) 加散熱片以增大散熱面積2) 蝸桿軸端加風扇，用強制風冷卻3) 在傳動箱內安裝循環(huán)冷卻管路圓柱蝸桿、蝸輪的結構設計課后習題：11114第17次 2學時單元標題：傳動機構認知課堂類別：實訓教學目標：通過本次課的學習，使學生掌握帶、鏈、齒輪、蝸輪傳動的特點和應用教學重難點：重點：傳動機構的設計難點：無教學方法與手段：：教師講授、分組實訓、集體討論、個別回答、師生互動啟發(fā)：實訓為主，教師講授為輔主要教學內容及過程 分組：每組20人，共分為三組。力的大小 ——傳動效率 力的方向和蝸輪轉向的判別Ft——“主反從同”， Fr——指向軸線Fa1——蝸桿左（右）手螺旋定則，根據(jù)蝸桿齒向伸左手或右手，握住蝸桿軸線，四指代表蝸桿轉向，大拇指所指代表D蝸桿所受軸向力Fa1的方向，F(xiàn)t2的方向與Fa1相反，F(xiàn)t2的方向即為W2轉向。常用材料要求：1）足夠的強度；2）良好的減摩、耐磨性；3）良好的抗膠合性蝸桿材料45，調質HBS220~300——低速，不太重要440Cr，表面淬火，HRC45~55——一般傳動15Cr、20Cr、12CrNiA、18CrMnTHRC58~63——高速重載蝸輪鑄鑄青銅（ZCuSn10P1，ZCuSn5P65Zn5）——VS≥3m/s時，減摩性好，抗膠合性好，價貴，強度稍低?！酁榱讼拗莆佪啙L刀的數(shù)量，取蝸桿直徑d1為標準值，并引入直徑系數(shù)q.——∴d1=mq≠mZ1dq——一般同m，只有1~2個，q、d1即只面1~2把滾刀。齒輪軸——當e2mt實心齒輪——e2mb，da≤160mm時膠板式齒輪——da500mm，減輕重量，便于加工時裝夾：da300mm，鍛選毛坯；da300mm，鑄造毛坯。螺旋角：引起軸向力 ↑ Fa↑對傳動不利（太小斜齒輪的優(yōu)點不明顯）∵既不能太大，也不能太小，∴=8176。二、許用應力S——疲勞強度安全系數(shù) KN——壽命系數(shù) 橫坐標應力循環(huán)次數(shù)N應力循環(huán)次數(shù)N=60njLh n——r/min ， j——齒輪每轉嚙合次數(shù)，Lh——齒輪總工作時數(shù)——齒輪疲勞極限應力三、齒輪精度等級的選擇：按GB1009588（圓柱齒輪）和GB1136589（圓錐齒輪）規(guī)定：精度等級： 高 → 低1，2，3，…5，6，7，8，9，10，11，12課后作業(yè)：105 第114次 4學時單元標題：課堂類別：理論教學目標：通過本次課的學習，使學生掌握斜齒輪、錐齒輪受力分析和強度計算方法教學重難點：重點：斜齒輪、錐齒輪受力分析 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容及過程 一、斜齒輪輪齒的受力分析不考慮摩擦力的影響，輪齒所受的法向力Fn作用于垂直于輪齒齒向的法平面內，法平面與端面的夾角為，F(xiàn)n與水平面的夾角為，其中為端面壓力角，為法面內的螺旋角，F(xiàn)n可分解為三個互相垂直的分力力的大小 Ft=2π/d1 Ft1=Ft2 Fr=F tgαn=Ft tgαn/cosβ Fr1=Fr2 Fa=Ft tgβ Fa1=Fa2 Fn=F39。到齒厚S↓→彎曲強度↓∴閉式軟齒面齒輪（點蝕）→Z1可取多一些（20~40）→增加傳動平穩(wěn)性，減小沖擊 閉式硬齒面齒輪（彎曲疲勞）→a一定時，宜取Z1少一些（使m↑），Z1=17~20，但Z1≥17（14）。另計入：應力修正系數(shù)YSa——考慮齒根圓角引起的應力集中和其它應力的影響 重合度系數(shù)Yε——考慮非單齒對嚙合的影響∴彎曲疲勞強度的校核公式： Mpa 令——齒寬系數(shù)（設計時選定），將和，代入上式得校核公式： Mpa 設計公式： （mm）取標準值 齒輪傳動強度計算說明：彎曲強度計算，要求， ，公式中對大小齒輪，其它參數(shù)均相同只有不同，應將和中較大者代入計算。Fn可分解為Ft和Fr力的大小圓周力 Ft=2π/d1 Ft1=Ft2徑向力 Fr=Ft/tgα Fr1=Fr2 大小相等，方向相反法向力 Fn=Ft/cosα Fn1=Fn2T1——小齒輪上傳遞的扭矩（） d1——小齒輪上的直徑（mm）, α=20176。4）制造、安裝精度——精度越高，越小。齒向載荷分布系數(shù)——考慮軸的彎曲、扭轉變形、軸承、支座彈性變形及制造和裝配誤差而引起的沿齒寬方向載荷分布不均勻的影響。防止措施：1）采用抗膠合能力強的潤滑油η↑（加極壓添加劑）；2）采用角度變位齒輪傳動3）提高齒面硬度；4）配對齒輪有適當?shù)挠捕炔?）改善潤滑與散熱條件。一般推薦：初選a0=(30~50P)，amax=80P2）算LP（鏈節(jié)數(shù)） 圓整為整數(shù)（最好為偶數(shù)）3）求中心距a39。取一系列修正系數(shù)： 鏈傳動的設計計算 已知：P，載荷性質，工作條件，n1，n2 求ZZ2P，列數(shù)，a，潤滑方式一、鏈傳動的主要參數(shù)選擇及步驟鏈的節(jié)距和排數(shù)1）計算功率 Pca=(KW) 2）要求單排鏈傳遞功率 KZ——小鏈輪齒數(shù)系數(shù) KP——多排鏈系數(shù)， KL——鏈長系數(shù)： 3）選型：由P0、n1P 定鏈型號A4）討論：當P↑，結構尺寸↑，如n一定，承載力↑，但運動不平穩(wěn)性，動載、噪音也嚴重。動載沖擊——鏈傳動的動載荷結論：鏈輪轉速（n1）越高，節(jié)距（力）越大，（即齒數(shù)Z1越少），動載沖擊越嚴重，噪音越大。套筒滾子鏈鏈輪齒形及特點端面齒形——是三圓弧一直線，弧、和一直線優(yōu)點：接觸應力小、沖擊小、磨損少，不易跳齒與脫鏈軸面齒形：兩側呈圓弧狀，以利鏈節(jié)的進入和退出嚙合加工方法：標準刀具加工，一般為成型銑刀（只要P相同，Z不同的所有鏈輪均能加工）三、鏈輪的主要參數(shù)鏈輪的主要參數(shù)，節(jié)距P，齒數(shù)Z，分度圓直徑（公稱直徑）鏈輪的材料要求：1）強度；2）耐磨；3）耐沖擊（在沖擊載荷時）具體有普通碳素鋼，優(yōu)質碳素鋼和合金鋼，鏈傳動的幾何計算1）、鏈節(jié)數(shù)LP（節(jié)線長度） 2）、中心距a 四、鏈傳動的運動特性鏈傳動與撓在正多邊形輪子上的帶傳動極其相似正多邊形邊數(shù)~（Z）（齒數(shù)）正多邊形邊長~（P）（節(jié)距）當鏈輪轉過一周，鏈移動距離——ZP當鏈輪轉速為nn2時 （m/s）——平均速度平均傳動比 瞬時傳動比： ∴即使W1恒定，而W2隨（）而變化，∴it不恒定。缺點：①瞬時傳動比不恒定i；②傳動不平衡；③傳動時有噪音、沖擊；④對安裝粗度要求較高。如V不合適，則應重選D14） 求中心距a和帶的基準長度Lda) 初選a0 或按結構尺寸要求定b) 由a0定計算長度（開口傳動） c) 按表73定相近的基礎長度Ld d) 由節(jié)線長度Ld求實際中心距——對V 5）驗算小輪包角 ， 不滿足措施：1）a↑ (i一定時)；2）加張緊輪∴一般i=3~5（V帶） 6）計算帶的根數(shù)Z 10 ——包角系數(shù)；KL——長度系數(shù) 考慮帶的長度不同的影響因素。彈性滑動的影響：影響傳動比i，使i不穩(wěn)定，常發(fā)熱、磨損。③帶的磨損加劇。V1V——帶相對于輪的相對滑動速度；，從動輪上，恰恰相反，帶邊走邊伸長，帶連高于輪速。工作中，緊邊伸長，松邊縮短，總長不變，但總帶長不變。普通平鍵：a) 則其擠壓強度條件為： Mpa——許用擠壓應力 Mpa T——扭矩（Nmm）k——工作高度 k=oh/2l——工作長度 d——軸徑（mm）b）剪切強度條件：導向平鍵、滑鍵（動聯(lián)接） Mpa[P]——許用比壓 ——鍵的許用剪應力（N/mm2）花鍵聯(lián)接：花鍵聯(lián)接是由多個鍵齒與鍵槽在軸和輪轂孔的周向均布而成花鍵齒側面為工作面——適用于動、靜聯(lián)接類型、特點和應用特點：花鍵類型 ①矩形花鍵 ③漸開線花鍵 ③三角形花鍵二、花鍵聯(lián)接的設計計算無鍵聯(lián)接：用非圓剖面的軸與轂孔構成的聯(lián)接——稱成型聯(lián)接型面聯(lián)接 軸和轂孔有柱形的和圓錐形的。只適宜輕載聯(lián)接。橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接計算——主要防止被聯(lián)接件錯動普通螺栓聯(lián)接——防滑特點：桿孔間有間隙，靠擰緊后正壓力由（QP）產生摩擦力來傳遞外載荷，保證聯(lián)接可靠（不產生相對滑移）的條件為：設所須的預緊力為QP ——工作前后不變，式中：f——接縫面間的摩擦系數(shù)， i——拉縫界面數(shù)目 KS——防滑系數(shù)（可靠性系數(shù)） KS=~強度條件驗算公式：為式：設計公式為： 鉸制孔螺栓聯(lián)接——防滑動特點：螺桿與孔間緊密配合，無間隙，由光桿直接承受擠壓和剪切來傳遞外載荷R進行工作螺栓的剪切強度條件為： MPa 螺栓與孔壁接觸表面的擠壓強度條件為： R——橫向載荷（N）；d0——螺桿或孔的直徑（mm）lmin——被聯(lián)接件中受擠壓孔壁的最小長度（mm），[τ]——螺栓許用剪應力，MPa，（鋼，—安全系數(shù)， ——螺栓或被聯(lián)接件中較弱者的許用擠壓應力，MPa軸向載荷緊螺栓聯(lián)接強度計算特點：加載前有預緊力QP、軸向工作載荷F 只適于普通螺栓——防斷，受QP與F聯(lián)合作用，如汽缸蓋螺栓工作特點：工作前擰緊，有QP；工作后加上工作載荷F工作前、工作中載荷變化，求工作時總載荷Q=？ 殘余預緊力強度條件：驗算公式： （MPa） 設計公式： （mm）→(公稱直徑) 559第6次 2學時單元標題：第6章 鍵、花鍵、無鍵連接和銷連接課堂類別：理論教學目標： 通過本次課的學習，使學生掌握平鍵、花鍵聯(lián)接設計計算方法，了解其它聯(lián)接的類型與特點教學重難點：重點：平鍵、花鍵聯(lián)接強度計算難點：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容及過程一、鍵聯(lián)接的類型與構造松鍵聯(lián)接——靠側面擠壓，圓用方向剪切承載，工作前不打緊1）平鍵；2）半圓鍵；3）花鍵平鍵——普通平鍵；導鍵與滑鍵。難點：緊螺栓強度連接。1）受軸向載荷螺栓組連接 單個螺栓工作載荷為F=P/Z P——軸向外載 Z——螺栓個數(shù) 2）受橫向載荷的螺栓組連接特點：普通螺栓，鉸制孔用螺栓皆可用，外載垂直于螺栓軸線、防滑普 通 螺 栓 ——受拉伸作用鉸制孔螺栓——受橫向載荷剪切、擠壓作用。3）永久防松：端鉚、沖點（破壞螺紋）、點焊4）化學防松——粘合討論