【正文】 頂；3）計(jì)算模型為懸臂梁；4）用重合度系數(shù)考慮齒頂嚙合時(shí)非單齒對嚙合影響；→彎曲拉應(yīng)力；——產(chǎn)生壓應(yīng)力如圖，齒根危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力是為：計(jì)入載荷系數(shù)K，代入上式——YFa∴YFa——齒形系數(shù)，只與齒形有關(guān)，即與，C*，Z1，X，有關(guān)，當(dāng)，C*一定時(shí)，只與Z1，X，有關(guān)，而與m無關(guān)。力的方向Ft——“主反從同”，F(xiàn)r——指向軸線—外齒輪 背向軸線—內(nèi)齒輪二 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算——防止疲勞點(diǎn)蝕要求齒面的最大接觸應(yīng)力不超過接觸疲勞極限應(yīng)力 計(jì)算依據(jù)：赫其公式（彈性力學(xué)）即齒面最大接觸應(yīng)力 L——接觸線長度令，——嚙合點(diǎn)齒廓綜合曲率半徑：+—外嚙合；—內(nèi)嚙合。課后作業(yè)：101010105第12次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題：、設(shè)計(jì)參數(shù)和許用應(yīng)力課堂類別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握直齒圓柱齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法以及主要參數(shù)的選擇方法教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 2計(jì)算的主要參數(shù)的選擇方法 難點(diǎn)：強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過程一、輪齒的受力分析忽略摩擦力，法向力Fn沿嚙合線作用于節(jié)點(diǎn)處（將分布力簡化為集中力）Fn與過節(jié)點(diǎn)P的圓周切向成角度。減小措施：1）提高制造安裝精度；2）提高支承剛度，盡量避免懸臂布置；3）采用鼓形齒（齒間載荷分配系數(shù)——考慮同時(shí)有多對齒嚙合時(shí)各對輪齒間載荷分配不均勻的系數(shù)。3）齒面硬度，硬度越高，趙易偏載，齒面較軟時(shí)有變形退讓。影響因素：1）支承情況：對稱布置，好；非對稱布置↓；懸臂布置，差。三、計(jì)算載荷；Fnc=KFn Fn——名義載荷載荷系數(shù)：K= 、 ——工作情況系數(shù) ——初載荷系數(shù)——齒向載荷分布系數(shù) ——齒間載荷分配系數(shù)工作情況系數(shù)KA考慮了齒輪嚙合時(shí)，外部因素引起的附加動(dòng)載荷對傳動(dòng)的影響， 它與原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的類型與特性，聯(lián)軸器類型等有關(guān)動(dòng)載荷系數(shù)KV——考慮齒輪制造誤差和裝配誤差及彈性變形等內(nèi)部因素引起的附加動(dòng)載荷的影響主要影響因素：1）齒輪的制造精度Pb1≠Pb2 2）圓周速度V，圖99降低KV措施：1）提高齒輪制造安裝精度；2）減小V（減小齒輪直徑d）；3）齒頂修緣注意：修緣要適當(dāng)，過大則重合度下降過大。齒面塑性變形——低速重載軟齒輪傳動(dòng)的主要失效形式材料塑性流動(dòng)方向與齒面受摩擦力方向一致， 防止措施：1）提高齒面硬度；2）采用高粘度的潤滑油或加極壓添加劑。齒面膠合——高速重載傳動(dòng)的主要失效形式——熱膠合，原因：高速、重載→壓力大，滑動(dòng)速度高→摩擦熱大→高溫→嚙合齒面粘結(jié)（冷焊結(jié)點(diǎn)）→結(jié)點(diǎn)部位材料被剪切→沿相對滑動(dòng)方向齒面材料被撕裂。（實(shí)際） 軸上壓力——≈ 工作壓力 （N） 課后作業(yè)：993第11次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題： 課堂類別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握主要失效形式，熱處理方法，掌握齒輪的計(jì)算載荷，掌握直齒輪力分析的方法教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：齒輪受力分析 難點(diǎn)：掌握應(yīng)力分布規(guī)律教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過程一、失效形式輪齒折斷：彎曲疲勞折斷——閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式過載折斷——載荷過大或脆性材料提高輪齒抗折斷能力的措施：減小齒根應(yīng)力集中、改善熱處理、齒根部分進(jìn)行表面強(qiáng)化處理齒面疲勞點(diǎn)蝕——閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式位置：節(jié)線附近原因：1）單齒對嚙合接觸應(yīng)力較大；2）節(jié)線處相對滑動(dòng)速度較低，不易形成潤滑油膜；3）另外油起到一個(gè)媒介作用，潤滑油滲入到微裂紋中，在較大接觸應(yīng)力擠壓下使裂紋擴(kuò)展直至表面金屬剝落。 不能過多， 傳動(dòng)比i1~23~45~6 6齒數(shù)Z131~2725~2321~1717鏈節(jié)數(shù)與中心距——LP，a通常以節(jié)距倍數(shù)來表示鏈長LP1）初選a0∵a過小時(shí)則過?。ò牵﹨⒓訃Ш淆X數(shù)少，總的LP也少，在一定的V下，鏈節(jié)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加，壽命下降，但a過大，除不緊湊外，且使鏈松邊顫動(dòng)。結(jié)論；因此，在滿足一定功率條件下，P越小越好，高速鏈尤其如此。鏈傳動(dòng)的受力分析不計(jì)動(dòng)載荷，鏈傳動(dòng)中主要作用力有： 工作拉力Fe——作用于主動(dòng)邊 離心拉力：Fe=q、V2 垂度拉力： （N）Kf——垂度系數(shù)圖F——下垂度——兩輪中心線與水平面的夾角緊邊拉力 F1=Fe+Fc+Ff 從動(dòng)力拉力 F2=Fc+Ff作用于軸上載荷Q——為主從動(dòng)邊拉力之和，略去離心拉力（對軸壓力沒有影響） Q=Fe+2Ff f——影響較小一般取Q≈ 一、失效形式1）各元件的疲勞破壞（主要指鏈板、銷軸、套筒、滾子）——正常潤滑及速度主要失效形式2）鏈節(jié)磨損后伸長（主要是銷軸鉸鏈磨損），造成脫鏈，跳齒3）沖擊破壞（反復(fù)起制動(dòng)、反轉(zhuǎn)或受重多沖擊載荷時(shí)，動(dòng)載荷大，經(jīng)多次沖擊、銷軸、滾子、套筒最終產(chǎn)生沖擊斷裂，總循環(huán)次數(shù)N=104）4）膠合（重載高速）（破壞——驗(yàn)算nL）——極限轉(zhuǎn)速5）輪齒過度磨損6）過載拉斷——塑性變形（當(dāng)?shù)退僦剌dV，按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)）二、鏈傳動(dòng)的承載能力極限功率曲線，——設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際使用的功率曲線；其實(shí)驗(yàn)條件：單列，水平布置，載荷平穩(wěn)，Z1=19，i=3t=100P, th=15000h ΔP/P≤3% (節(jié)距長度增量≤3%)額定單功率（單根）P0當(dāng)設(shè)計(jì)的Z、i、th、a等不同時(shí)應(yīng)對P0進(jìn)行修正。當(dāng)V一定，Z1多，P小，是非常有利的。這就造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻，不恒定作有規(guī)律的周期性的波動(dòng)。只有當(dāng)Z1=Z2（d1=d2）,a（中心距）為P的整數(shù)倍時(shí)，因?yàn)榇饲闆r下、變化處處相同。 二、鏈傳動(dòng)的主要類型套筒鏈；（套筒）滾子鏈—屬標(biāo)準(zhǔn)件選用、合理確定鏈輪與鏈條尺寸套筒滾子鏈（結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)）鏈接頭型式：鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)（常用）——內(nèi)鏈板與外鏈板相接——彈性鎖片（稱彈簧卡）或大節(jié)距（稱開口銷）——受力較好鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)——用過渡鏈節(jié)固聯(lián)，受力不利，盡量不用。應(yīng)用：適于兩軸相距較遠(yuǎn)，工作條件惡劣等，如農(nóng)業(yè)機(jī)械。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①平均速比im準(zhǔn)確，無滑動(dòng)；②結(jié)構(gòu)緊湊，軸上壓力Q小；③傳動(dòng)效率高η=98%；④承載能力高P=100KW；⑤可傳遞遠(yuǎn)距離傳動(dòng)amax=8mm；⑥成本低。K——材質(zhì)系數(shù)： ——單根膠帶考慮傳動(dòng)比i影響的功率增量7）確定帶的初拉力F0（單根帶） （N） 8）求帶作用于軸的壓力Q 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及帶的張緊與維護(hù)1）實(shí)心式 D≤（~3）d 2) 膠板式 D≤300mm3）孔板式 D≤300(D1D1≥100mm時(shí)) 4）輪輻式 D300課后作業(yè)：883第10次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題：第9章 鏈傳動(dòng)課堂類別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解套筒滾子鏈結(jié)構(gòu)、掌握鏈運(yùn)動(dòng)的不均勻性教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：鏈運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷難點(diǎn)：掌握鏈傳動(dòng)的受力分析教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過程一、鏈傳動(dòng)工作原理與特點(diǎn)工作原理：兩輪間以鏈條為中間撓性元件的嚙合來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。思考：打滑是失效形式之一，不允許的，應(yīng)當(dāng)避免的，但又有過載保護(hù)作用，是否矛盾？（過載保護(hù)作用與打滑是否矛盾？）第9次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題： V帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)課堂類別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及帶輪的設(shè)計(jì)，熟悉帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算難點(diǎn)：無教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過程一、失效形式與設(shè)計(jì)計(jì)算失效形式（主要） 1）打滑；2）帶的疲勞破壞 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命二）、單根三角膠帶的功率—P0不打滑條件：——臨界摩擦狀態(tài)（靜不動(dòng)下）由疲勞強(qiáng)度條件： ——與傳遞功率有關(guān)（即與打滑有關(guān)）——許用拉應(yīng)力 ∵傳遞極限圓周力： 又 ∴傳遞的臨界功率： 單根三角帶在不打滑的前提下所能傳遞的功率為： （KW） 式中：P0——單根帶帶傳遞的臨界功率（KW） V——帶速（m/s） Fec——臨界圓周力（N） ——一定條件下（材料）由疲勞強(qiáng)度決定的許用拉應(yīng)力設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及內(nèi)容已知：P，n1，n2或i傳動(dòng)布置要求（中心距a）工作條件要求是： 帶：型號，把數(shù)，長度 輪：Dmin，結(jié)構(gòu)，尺寸 中心距（a） 軸壓力Q等設(shè)計(jì)步驟與方法（步—主要參數(shù)的選擇方法）①確定計(jì)算功率Pca ： KA—工況系數(shù)，②選擇帶型號：Pca，n1③定帶輪直徑（驗(yàn)算帶速V）a) 由表定小輪直徑D1min（與帶的型號有關(guān)）（計(jì)算直徑）或圓整（也可不圓整），b) 驗(yàn)算帶速V 要求：，最佳帶速V=20~25m/s 如V太小，由P=FV可知，傳遞同樣功率P時(shí)，圓周力F太大，帶的根數(shù)太多，且P1太小，彎曲↑，壽命↓，措施：應(yīng)D1↑且軸承尺寸↑） V太大，則離心力太大，帶與輪的正壓力減小，摩擦力↓，傳遞載荷能力↓，傳遞同樣載荷時(shí)所需張緊力增加，帶的疲勞壽命下降，這時(shí)措施D1應(yīng)↓，否則壽命太短。打滑的影響：使帶劇烈磨損，轉(zhuǎn)速急劇下降，不能傳遞T，不能正常工作。是可以避免也是應(yīng)該避免的。打滑：——正常工作時(shí)必須避免打滑總是首先產(chǎn)生在小帶輪上，（因?yàn)樾≥喩习切。郛?dāng)P↑↑↑ Fe↑↑↑,FeFfc時(shí)，開始全面打滑彈性滑動(dòng)與打滑的區(qū)別：彈性滑動(dòng)是由于帶是撓性件，摩擦力引發(fā)的拉力差使帶產(chǎn)生彈性變形不同而引起，是帶傳動(dòng)所固有的，是不可避免的，是正常工作中允許的。②傳動(dòng)效率η↓。V2V∴VV2=VS——帶對輪的相對滑動(dòng)速度，這種現(xiàn)象稱彈性滑動(dòng)結(jié)論：彈性滑動(dòng)是在外力作用下通過摩擦力引發(fā)拉力差而使得帶的彈性變形量改變而引起的帶在輪面上的局部相對滑動(dòng)現(xiàn)象（使帶與輪的速度有變化，使從動(dòng)輪速度低于主動(dòng)輪）。彈性滑動(dòng)與打滑 彈性滑動(dòng)——不可避免分析：主動(dòng)輪上，帶邊走邊收縮（∵力越來越?。纱藥У淖冃沃鸩较陆?，帶在開始進(jìn)入輪時(shí)與輪貼緊，而出輪時(shí)則落后于輪，∴帶速落后于輪速。這個(gè)關(guān)系反應(yīng)在力關(guān)系上即拉力差相等（增量=減量）即： 由于拉力差即為接觸弧上產(chǎn)生的摩擦力的總和，必與傳遞有效圓周力平衡：（取帶輪為隔離體即得）∴ Fe——有效圓周力 Ff——摩擦力的總和又根據(jù)：周向力與功率的關(guān)系帶傳遞的功率： （KW）Fe——有效圓周力（N） V——帶速（m/s）由式（61）和（62）得： 討論：F1與F2與F0和Fe有關(guān)，F(xiàn)e又與P有關(guān)，當(dāng)P↑時(shí)，F(xiàn)e↑，即Ff↑，但對一定的帶傳動(dòng)其摩擦力Ff有一個(gè)極限值Ffmax→由Ffmax決定了帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力。發(fā)動(dòng)機(jī)上螺栓連接、汽車變速箱輸入軸及輸出軸上的花鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接 學(xué)生分組實(shí)操：螺紋：擰緊力矩25N/M 總結(jié)提問階段：第8次 2學(xué)時(shí)單元標(biāo)題：第八章帶傳動(dòng) 課堂類別：理論教學(xué)目標(biāo)：通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解彈性滑動(dòng)的概念，掌握帶傳動(dòng)受力分析和歐拉公式教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：受力分析 歐拉公式 彈性滑動(dòng)的概念難點(diǎn)：掌握帶應(yīng)力分布規(guī)律教學(xué)方法與手段：：教師講授、案例分析、集體討論、個(gè)別回答、師生互動(dòng)啟發(fā)：課件演示、視頻課件主要教學(xué)內(nèi)容及過程一、帶傳動(dòng)的工作原理及特點(diǎn)傳動(dòng)原理——以張緊在至少兩輪上帶作為中間撓性件，靠帶與輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力特點(diǎn)： 二、帶傳動(dòng)的主要類型與應(yīng)用 ——三角帶—三角帶傳動(dòng) 三、V帶及其標(biāo)準(zhǔn)，三帶膠帶構(gòu)造及標(biāo)準(zhǔn)V帶構(gòu)造：簾布芯結(jié)構(gòu)；繩芯結(jié)構(gòu)V型帶標(biāo)準(zhǔn)，三角膠帶規(guī)格、尺寸、使用等要求已有國家標(biāo)準(zhǔn)按截面尺寸從小到大共有如下類型：Y Z A B C D E 四、帶傳動(dòng)的工作情況分析帶傳動(dòng)的受力分析：工作前（預(yù)緊）——兩邊初拉力F0=F02）工作時(shí)（傳遞扭矩T）——兩邊拉力變化：①緊力 F0→F1；②松邊F0→F2僅以主動(dòng)輪邊帶為對象（隔離體）分析：根據(jù)平衡條件： ——=傳遞的有效圓周力。二、脹緊聯(lián)接銷聯(lián)接作用：①主要用于零件間位置定位（定位銷必須多于2個(gè)）；②傳遞不大的