《機械設(shè)計基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)重點、要點總結(jié).doc

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《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第1章機械設(shè)計概論 復(fù)習(xí)重點 1.機械零件常見的失效形式 2.機械設(shè)計中，主要的設(shè)計準(zhǔn)則 習(xí)題 1-1機械零件常見的失效形式有哪些？ 1-2在機械設(shè)計中，主要的設(shè)計準(zhǔn)則有哪些？ 1-3在機械設(shè)計中，選用材料的依據(jù)是什么？ 第2章潤滑與密封概述 復(fù)習(xí)重點 1.摩擦的四種狀態(tài) 2.常用潤滑劑的性能 習(xí)題 2-1 摩擦可分哪幾類 ？各有何特點 ？ 2-2 潤滑劑的作用是什麼？常用潤滑劑有幾類？ 第3章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 復(fù)習(xí)重點 1、機構(gòu)及運動副的概念 2、自由度計算 平面機構(gòu)：各運動構(gòu)件均在同一平面內(nèi)或相互平行平面內(nèi)運動的機構(gòu)，稱為平面機構(gòu)。 3.1運動副及其分類 運動副：構(gòu)件間的可動聯(lián)接。（既保持直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運動） 按照接觸情況和兩構(gòu)件接觸后的相對運動形式的不同，通常把平面運動副分為低副和高副兩類。 3.2平面機構(gòu)自由度的計算 一個作平面運動的自由構(gòu)件具有三個自由度，若機構(gòu)中有n個活動構(gòu)件(即不包括機架)，在未通過運動副連接前共有3n個自由度。當(dāng)用PL個低副和PH個高副連接組成機構(gòu)后，每個低副引入兩個約束，每個高副引入一個約束，共引入2PL+PH個約束，因此整個機構(gòu)相對機架的自由度數(shù)，即機構(gòu)的自由度為 F=3n-2PL-PH (1-1) 下面舉例說明此式的應(yīng)用。 例1-1試計算下圖所示顎式破碎機機構(gòu)的自由度。 解由其機構(gòu)運動簡圖不難看出，該機構(gòu)有3個活動構(gòu)件，n=3；包含4個轉(zhuǎn)動副，PL=4；沒有高副，PH=0。因此，由式(1-1)得該機構(gòu)自由度為 F=3n-2PL-PH =33-24-0=1 3. 2.1計算平面機構(gòu)自由度的注意事項 應(yīng)用式(1-1)計算平面機構(gòu)自由度時，還必須注意以下一些特殊情況。 1. 復(fù)合鉸鏈 2. 局部自由度 3. 虛約束 例3-2試計算圖3-9所示大篩機構(gòu)的自由度。 解機構(gòu)中的滾子有一個局部自由度。頂桿與機架在E和E′組成兩個導(dǎo)路平行的移動副，其中之一為虛約束。C處是復(fù)合鉸鏈，3個構(gòu)件組成兩轉(zhuǎn)動副。今將滾子與頂桿焊成一體，去掉移動副E′，如圖1-9b所示。該機構(gòu)有7個活動構(gòu)件，n=7，PL =9 (7個轉(zhuǎn)動副和2個移動副)，PH =1，由式(1-1)得 F=3n-2PL-PH =37-29-1=2 此機構(gòu)的自由度等于2。 3.3機構(gòu)具有確定運動的條件 機構(gòu)的自由度也即是平面機構(gòu)具有獨立運動的個數(shù)。機構(gòu)要運動，其自由度F必大于零。機構(gòu)中每個原動件具有一個獨立運動，因此，機構(gòu)自由度必定與原動件的數(shù)目相等。 習(xí)題 3-1 一個在平面內(nèi)自由運動的構(gòu)件有多少個自由度？ 3-2 運動副所產(chǎn)生的約束數(shù)與自由度有何關(guān)系？ 3-3 機構(gòu)具有確定運動的條件是什么？ 3-4 計算圖3-14所示機構(gòu)的自由度，指出機構(gòu)運動簡圖中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束。 第4章平面連桿機構(gòu) 復(fù)習(xí)重點 1.四桿機構(gòu)的基本類型及其演化； 2.平面四桿機構(gòu)的基本特性 平面連桿機構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動副和移動副）聯(lián)接而成，所以又稱為低副機構(gòu)。 習(xí)題 一.正誤判斷(正確的在題后括號內(nèi)劃“√”，錯誤的劃“”.) 1) 處于死點位置的機構(gòu)是不可能運動的。 （） 2) 曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)搖桿為從動件時，機構(gòu)才有死點位置出現(xiàn)。（√） 3）曲柄搖桿機構(gòu)中死點位置可能出現(xiàn)在曲柄與連桿共線的位置上。（√） 二.選擇填空 1.鉸鏈四桿機構(gòu)中的運動副是（C）。 A）高副 B）移動副 C）轉(zhuǎn)動副 D）點接觸的具有一定相對運動的聯(lián)接 2. 鉸鏈四桿機構(gòu)ABCD中，已知AB＝50、BC＝115、CD＝120、DA＝30，若該機構(gòu)屬于雙曲柄機構(gòu)，則機架是（A ）。 A） AB桿 B ）BC桿 C ）CD桿 D）DA桿 第5章凸輪機構(gòu) 復(fù)習(xí)重點 1、常用運動規(guī)律的特點，剛性沖擊，柔性沖擊，S-δ曲線繪制 2、凸輪輪廓設(shè)計原理—反轉(zhuǎn)法，自鎖、壓力角與基圓半徑的概念 習(xí)題 5-1某直動對心從動件盤狀凸輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，從動件以等速上升，其行程h=30mm，回程等速返回處；從動件各運動階段凸輪的轉(zhuǎn)角為：δ1=120，δ2=60，δ3=120，δ4=60。試?yán)L制從動件的位移線圖。 第6章間歇運動機構(gòu) 復(fù)習(xí)重點 了解四種常用間歇機構(gòu)的工作原理及應(yīng)用 習(xí)題 6-1什么叫間歇運動機構(gòu)? 常用的間歇運動機構(gòu)有哪幾種？ 第7章 螺紋連接 復(fù)習(xí)重點 1.螺紋的基本知識 2.螺紋連接 習(xí)題 7-1常用的螺紋牙型有幾種？說明各自的特點和應(yīng)用場合。 7-2螺紋的公稱直徑指哪一直徑？螺栓強度計算使用哪一直徑？螺紋幾何尺寸計算使用哪一直徑？ 7-3螺紋聯(lián)接為什么要預(yù)緊？常用控制預(yù)緊力的方法有哪些？ 7-4螺紋聯(lián)接為什么要防松？防松的根本問題是什么？按照防松原理，舉例說明如何實現(xiàn)防松。 7-5滿足何種條件時，螺旋傳動具有自鎖特性？ 第8章軸轂聯(lián)接 輪轂聯(lián)接是實現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向定位，主要方式有：鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和過盈配合。 復(fù)習(xí)重點 1. 鍵連接 習(xí)題 8-1在一直徑為80 mm的軸上，安裝齒輪，軸與輪轂材料均為45鋼，輪轂寬度為120mm，有輕微沖擊。試選擇鍵的尺寸，并計算傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。 第9章 帶傳動和鏈傳動 復(fù)習(xí)重點 1.帶傳動的組成、工作原理、傳動特點 2.鏈傳動的組成、工作原理、傳動特點 9.1帶傳動的結(jié)構(gòu)特點： 1、組成：主動輪、從動輪、傳動帶 2、分類： ㈠按工作原理分：摩擦型、嚙合型帶傳動 ㈡按帶的截面形狀分： a.平型帶傳動——最簡單，適合于中心距a較大的情況 b.V 帶 傳動——三角帶 c.多楔帶傳動——適于傳遞功率較大要求結(jié)構(gòu)緊湊場合 d.同步帶傳動——嚙合傳動，高速、高精度，適于高精度儀器裝置中帶比較薄，比較輕。 ㈢按帶的傳動形式分： 開口傳動： 兩輪轉(zhuǎn)向相同 交叉?zhèn)鲃樱?兩輪轉(zhuǎn)向相反 半交叉?zhèn)鲃樱?用于交錯軸 二、工作原理、工作特點、應(yīng)用 1、工作原理：靠摩擦和靠嚙合兩種 2、工作特點：適宜布置在高速級 優(yōu)點：可遠距離傳動、緩沖吸振、過載保護、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便 缺點：傳動比不準(zhǔn)確、傳動效率低、帶的壽命短、壓軸力大 η帶=0.92～0.95 、η鏈=0.95～0.97、η齒輪=0.97～0.99 3、應(yīng)用：功率（P≤100 KW）、帶速（V=5～25 m/s）、傳動比（i≤7） 三、受力分析 工作前 :兩邊初拉力Fo=Fo 工作時:兩邊拉力變化： ①緊力Fo→F1；②松邊Fo→F2 F1—Fo = Fo—F2 F1—F2 = 摩擦力總和Ff = 有效圓周力Fe 所以:緊邊拉力： F1=Fo + Fe/2 松邊拉力： F2=Fo—Fe/2 另外：帶受到的彎曲拉力：σb1和σb2 離心拉力：Fc=qv2 （應(yīng)力σc） 帶傳動的應(yīng)力分布圖：如下 帶的彈性滑動和打滑 ㈠彈性滑動：帶與輪緣之間會發(fā)生不顯著的相對滑動稱為---。 滑動的結(jié)果：V1＞V＞V2 ㈡打滑：當(dāng)帶傳動的有效圓周力超過了帶的極限摩擦力時，帶 和帶輪之間發(fā)生顯著的相對滑動，稱為---。 ㈢彈性滑動和打滑的區(qū)別： ⑴彈性滑動是不顯著的相對滑動，只發(fā)生在部分包角范圍內(nèi)； 而打滑是顯著的相對滑動，發(fā)生在全部包角范圍內(nèi)。 ⑵彈性滑動是帶工作時的固有特性，是不可避免的； 而打滑是帶過載時的一種失效形式，是可以避免的。 四、失效形式:1、帶的疲勞破壞2、打滑 習(xí)題 9-1帶傳動中的彈性滑動與打滑有何區(qū)別？對傳動有何影響？影響打滑的因素有哪些？如何避免打滑？ 9-2 在V帶傳動設(shè)計時，為什么要限制帶的根數(shù)？ 9-3帶傳動的主要失效形式是什么？ 9-4帶傳動工作中，帶上所受應(yīng)力有哪幾種？如何分布？最大應(yīng)力在何處？ 第10章 鏈傳動 復(fù)習(xí)重點 1.鏈傳動的組成、工作原理、傳動特點 鏈傳動的組成、工作原理、傳動特點 1、組成：主動鏈輪、從動鏈輪、傳動鏈 2、工作原理：靠嚙合。 （滾子鏈：靠鏈節(jié)和鏈輪輪齒的嚙合。 齒形鏈：靠鏈齒和輪齒的嚙合） 3、傳動特點： ㈠優(yōu)點：（和帶比）⑴無彈性滑動、打滑現(xiàn)象、i平均=常數(shù)⑵壓軸力小⑶可在惡劣環(huán)境（如高溫、油污、潮濕）中工作 ⑷傳動效率比帶高 （和齒輪比）易安裝、遠距離傳動輕便。 ㈡缺點：⑴i瞬時≠常數(shù)⑵傳動時有振動、沖擊、噪聲 ⑶只能用于兩平行軸之間的傳動 ⑷傳動急速反轉(zhuǎn)時性能較差。 4.傳動鏈結(jié)構(gòu)特點： 按鏈條的結(jié)構(gòu)不同分： ⑴套筒滾子鏈：（簡稱滾子鏈） ⑵齒型鏈 ⑴滾子鏈：） ①結(jié)構(gòu)：由外鏈板、內(nèi)鏈板、套筒、滾子、銷軸 五部分組成。 各部分關(guān)系： 銷軸與套筒 、套筒與滾子 為間隙配合。 銷軸與外鏈板、套筒與內(nèi)鏈板 為過盈配合。 另外：內(nèi)、外鏈板之間留有一定間隙，以便潤滑油滲入到鉸鏈的摩擦面間。 內(nèi)、外鏈板均制成“∞”型。（從減輕重量和等強度兩方面考慮） 鏈的排數(shù)：一般不超過4排。 連結(jié)數(shù)通常取偶數(shù)(∵接頭方便, 無過渡鏈節(jié)) ②鏈條的參數(shù)與標(biāo)記：參數(shù)已標(biāo)準(zhǔn)化，分A、B系列。 表11-1給出了A系列的一些參數(shù)。 主要參數(shù)為：節(jié)距P （相鄰銷軸之間的中心距） ③標(biāo)記 如： 滾子鏈 20A--260 GB/T/243-1997 表示：A系列、節(jié)距P=2025.4/16=31.75 mm、雙排、60節(jié)的滾子鏈。 ⑵齒形鏈：（無聲鏈） 是由一組齒形鏈板由鉸鏈聯(lián)接而成。 按鉸鏈的形式不同又分 圓銷式、軸瓦式、滾柱式等） 5、受力分析： ㈠靜止時：通過控制松邊垂度而使鏈條保持一定的張緊力（即：懸垂拉力F3） 如圖 F3=kfqga （kf---垂度系數(shù)，當(dāng)垂度f=0.02a時，kf---垂度系數(shù)可查表11-3、q---每米長鏈的質(zhì)量、g--重力加速度、a--中心距） ㈡工作時:與帶相似，也分松緊邊，但注意，松邊在下，緊邊在上。（與帶傳動正好相反） 松邊拉力=F3+F2 （F2---離心拉力F2=qv2；F3---張緊力或懸垂拉力） 緊邊拉力=F3+F2+F1（F1---有效工作拉力， F1=1000P/VKW） 注意與帶的區(qū)別：⑴初拉力F3沒有再變大或變小，∵鏈板之間可以相對轉(zhuǎn)動，∴不像帶有伸長收縮的明顯改變。 ⑵沒有彎曲應(yīng)力σb ∵鏈包在鏈輪上，鏈板可以自由轉(zhuǎn)動，∴不受彎曲應(yīng)力。 由鏈條的受力分析可知：鏈條受交變應(yīng)力的作用，且受附加的動載荷作用，∴鏈條會發(fā)生疲勞破壞。 習(xí)題 10-1影響鏈傳動速度不均勻性的主要因素是什么？ 10-2鏈傳動為何要適當(dāng)張緊？常用的張緊方法有哪些？ 10-3鏈傳動與帶傳動的張緊目的有何區(qū)別？ 第11章齒輪機構(gòu) 復(fù)習(xí)重點 1、齒輪機構(gòu)的類型 2、漸開線齒廓的嚙合特性 3、標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算 4.齒輪傳動的失效形式 5.齒輪傳動中的受力分析（齒輪的轉(zhuǎn)向及輪齒旋向分析） 11.1齒輪機構(gòu)的類型 齒輪機構(gòu)的類型很多，按兩齒輪軸線間的相互位置、齒向和嚙合情況不同，齒輪機構(gòu)可分為以下幾種基本類型，如表11-1所示。 表11-1齒輪機構(gòu)的類型 齒輪機構(gòu) 平行軸傳動 外嚙合齒輪 (兩輪轉(zhuǎn)向相反) 直齒圓柱齒輪(圖4-1a) 斜齒圓柱齒輪(圖4-1d) 人字斜齒圓柱齒輪(圖4-1e) 內(nèi)嚙合圓柱齒輪(圖4-1b)(兩輪轉(zhuǎn)向相同) 齒輪與齒條嚙合機構(gòu)(圖4-1c)。 相交軸傳動 直齒圓錐齒輪(圖4-1f) 曲齒圓錐齒輪(圖4-1g) 交錯軸傳動 交錯軸斜齒輪(圖4-1h) 蝸輪蝸桿傳動(圖4-1i) 11.2漸開線齒廓的嚙合特性 漸開線齒廓嚙合傳動具有如下幾個特性： (1) 能夠保證定傳動比傳動 (2) 中心距變動不影響傳動比 (3) 齒廓上壓力方向不變 11.3標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算 11.3.1 齒輪各部分名稱和符號 11.3.2漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 圖11-3不同模數(shù)齒輪的齒形 1. 齒數(shù)z 在齒輪整個圓周上輪齒的總數(shù)稱為該齒輪的齒數(shù)，符號為z。 2. 模數(shù)m 齒輪分度圓的直徑d、齒距p與齒數(shù)z的關(guān)系有：πd=pz 或 ，為了便于設(shè)計、制造、檢驗和安裝，令m稱為齒輪的模數(shù)，其單位為mm。于是得到分度圓直徑 d=mz 模數(shù)反映了齒輪的輪齒及各部分尺寸的大小。當(dāng)齒數(shù)不變時，模數(shù)越大，其齒距、齒厚、齒高和分度圓直徑都相應(yīng)增大。圖11-3給出了不同模數(shù)齒輪齒形。 為了設(shè)計、制造、檢驗和使用的方便，齒輪的模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。 3. 壓力角α 分度圓上的壓力角簡稱壓力角，以α表示。國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T1356-1988)中規(guī)定，分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，通常取α=20，在某些場合也采用α=15、25等值。 4. 其它齒形參數(shù) 1) 頂隙系數(shù)c* 在一對齒輪傳動時，為避免一輪的齒頂與另一輪的齒槽底部相抵觸，并有一定的空隙貯存潤滑油，故一輪的齒頂圓與另一輪的齒根圓留有徑向間隙，稱為頂隙，用c表示。標(biāo)準(zhǔn)的頂隙值取模數(shù)的倍數(shù)：c=c*m。 2) 齒頂高系數(shù)ha* 輪齒的高度取模數(shù)的倍數(shù)。對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，?。糊X頂高ha= ha*m，則齒根高hf=( ha*+c*)m。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒ha*=1，c*=0.25；短齒ha*=0.8，c*=0.3。 11.3.3標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算 標(biāo)準(zhǔn)齒輪是指m、α、ha*、c*均為標(biāo)準(zhǔn)值，并且s=e的齒輪。為便于計算和設(shè)計，現(xiàn)將漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算公式列于表4-3中。 表4-3標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算公式 名稱 符號 計算公式與說明 模 數(shù) m 根據(jù)齒輪承載能力和結(jié)構(gòu)需要確定，取標(biāo)準(zhǔn)值 壓力角 α α=20 分度圓直徑 d d=mz 齒頂高 ha ha=ha*m 齒根高 hf hf=( ha*+ c*)m 全齒高 h h=ha+hf=(2ha*+ c*)m 齒頂圓直徑 da da= d+2ha=(z+2 ha*)m 齒根圓直徑 df df= d-2hf=( z-2ha*-2c*)m 基圓直徑 db db= dcosα 齒距 p p=πm 基圓齒距 pb pb =pcosα 齒厚 s s=πm/2 齒槽寬 e e=πm/2 中心距 a a=m(z1+z2)/2 例11-1已知標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù)m=3 mm和齒數(shù)z=20，試求齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、齒頂高、齒根高、齒厚和齒槽寬。 解：由表4-3所列公式分別計算如下： 11.9 齒輪傳動的失效形式 對齒輪失效形式的分析有助于準(zhǔn)確選擇齒輪傳動強度設(shè)計方法，以及尋求防止或延緩失效最有效、最經(jīng)濟的對策。齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效，其失效形式主要有以下五種： 1. 輪齒折斷 2. 齒面點蝕 3. 齒面磨損 4. 齒面膠合 5. 齒面塑性變形 11.10齒輪材料 根據(jù)輪齒失效形式的分析可以知道，齒輪材料應(yīng)具備如下性能：①齒面具有足夠的硬度，以獲得較高的抗點蝕、抗磨損、抗膠合的能力；②齒芯有足夠的韌性，以獲得較高的抗彎曲和抗沖擊能力；③良好的加工和熱處理工藝性能；④經(jīng)濟性。 11.11 輪齒的受力分析 圖11-6所示為一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，輪齒在節(jié)點C處接觸。若忽略摩擦力，輪齒間相互作用的法向力Fn沿著嚙合線方向并垂直于齒面。為了計算方便，將法向載荷Fn在節(jié)點C處分解為兩個相互垂直的分力，即圓周力Ft與徑向力Fr(單位均為N)。 由此可得： (11-1) 式中Tl——主動輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩(Nm)； dl——主動輪分度圓直徑(mm)； α——壓力角。 (11-2) 式中P1——主動輪傳遞的功率(kW)； n1——主動輪的轉(zhuǎn)速(r/min)。 作用于主動輪和從動輪上的各對應(yīng)力等值反向。各分力的方向：①圓周力Ft，對于主動輪為阻力，與回轉(zhuǎn)方向相反；對于從動輪為驅(qū)動力，與回轉(zhuǎn)方向相同；②徑向力Fr，分別指向各自輪心(外嚙合齒輪)。 習(xí)題 11-1 何謂標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪？ 11-2 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件是什么? 11-3現(xiàn)有一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動。已知齒數(shù)z1=21，z2=53，模數(shù)m=2.5 mm。分別求兩齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、中心距、齒距、齒厚、齒槽寬、傳動比以及漸開線在分度圓處的曲率半徑和齒頂圓上的壓力角。 11-4常見的齒輪失效形式有哪幾種？ 11-5圓柱齒輪傳動中大、小齒輪的齒寬是否相等？為什么？ 11-6齒輪傳動中兩齒輪的齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力是否相等？為什么？ 11-7齒輪潤滑的意義何在？常用的潤滑方法有何異同？ 11-8圖示為二級展開式斜齒圓柱齒輪減速器，已知主動輪1的轉(zhuǎn)向和旋向，為使Ⅱ軸上兩齒輪的軸向力相互抵消。試確定： （1）斜齒輪2、3、4的螺旋線方向； （2）各軸的轉(zhuǎn)向； （3）畫出中間Ⅱ軸上的2齒輪受力圖（即標(biāo)出Ft2、Fr2、Fx2的方向）。 第12章蝸桿傳動 復(fù)習(xí)重點 1.蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)、特點 2.蝸桿傳動受力分析 12.1蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)、特點： 1. 組成：蝸桿和蝸輪。 2. 形成：斜齒輪演化而成。 3. 蝸桿傳動的類型：（根據(jù)蝸桿的形狀不同分三類） ⑴圓柱蝸桿傳動： ⑵環(huán)面蝸桿傳動：（或稱圓弧面蝸桿傳動） ⑶錐蝸桿傳動：（ZK型---） 12.2蝸桿傳動的受力分析： 總法向力Fn分解為三個力：⑴切向力：Ft2=2T2/d2≈Fx1 ⑵徑向力：Fr2≈Fr1 ⑶軸向力：Fx2≈Ft1 當(dāng)蝸桿為主動件時，先以左右手定則定出蝸桿軸向力Fx1，在定蝸輪。 應(yīng)力分析： 主要為：⑴接觸應(yīng)力 σH ⑵彎曲應(yīng)力：σF 其次為：壓應(yīng)力、切應(yīng)力、摩擦剪應(yīng)力等。 第13章齒輪系 復(fù)習(xí)重點 1、掌握定軸輪系，周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算 2、定軸輪系轉(zhuǎn)向判別，轉(zhuǎn)化輪系法求解周轉(zhuǎn)輪系傳動比方法 3、熟練掌握復(fù)合輪系傳動比的計算方法及輪系的組成分析 13.1 輪系的分類 輪系：用一系列互相嚙合的齒輪將主動軸和從動軸連接起來，這種多齒輪的傳動裝置稱為輪系。 定軸輪系（普通輪系） 周轉(zhuǎn)輪系 復(fù)合輪系 定+周（復(fù)雜輪系） 周+周 13.2定軸輪系及其傳動比計算 13.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算 13.4復(fù)合輪系傳動比的計算 第14章機械傳動設(shè)計 復(fù)習(xí)重點 1、機械傳動的組成 2、機械傳動的類型 習(xí)題 14-1傳動裝置的主要作用是什么？ 14-2選擇傳動類型時應(yīng)考慮哪些主要因素？ 第15章機械的調(diào)速與平衡 復(fù)習(xí)重點 1、機器運轉(zhuǎn)速度波動調(diào)節(jié)的目的 2、速度波動調(diào)節(jié)的方法 3、 回轉(zhuǎn)件平衡的目的 4、 剛性回轉(zhuǎn)件的平衡 15.1調(diào)節(jié)機器速度波動的目的 1、周期性速度波動 危害：①引起動壓力，η↓和可靠性。 ②可能在機器中引起振動，影響壽命、強度。 ③影響工藝，↓產(chǎn)品質(zhì)量。 2、非周期性速度波動 危害：機器因速度過高而毀壞，或被迫停車。 通過相應(yīng)的手段對兩類速度波動進行調(diào)節(jié)，將上述不良影響限制在容許范圍之內(nèi)。 15.2機器周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法 機器中某一回轉(zhuǎn)軸上加飛輪 飛輪：能量存儲器 15.3 機器非周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法 采用調(diào)速器 15.4平衡的目的 平衡的目的：盡量減小慣性力所引起的附加動壓力。 附加的動壓力：①附加載荷；②振動（源） 習(xí)題 15-1什么是速度波動？周期性與非周期性速度波動調(diào)節(jié)各采用什么方法？ 15-2飛輪的作用有哪些？其調(diào)速的原理是什么？ 15-3什么是靜平衡？什么是動平衡？各至少需要幾個平衡平面？ 靜平衡、動平衡的力學(xué)條件各是什么？ 15-4動平衡的構(gòu)件一定是靜平衡的，反之亦然，對嗎？為什么？ 第16章軸 復(fù)習(xí)重點 1.軸的分類 2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16.1軸的分類 ㈠按承載分： ⑴心軸（只受彎） ⑵傳動軸：（只受扭矩） ⑶轉(zhuǎn)軸：（既受彎又受扭矩） ㈡按軸的形狀分： ⑴直軸：應(yīng)用最廣。 ⑵曲軸：常用于專用機械。 ⑶撓形軸：（或稱鋼絲軟軸）可自由彎曲。 ①組成：由鋼絲軟軸、軟管、軟軸接頭、軟管接頭等幾部分組成。 16.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.含義：就是要確定軸的各段直徑及長度。以及一些細(xì)小結(jié)構(gòu)尺寸 2.要求：除滿足強度、剛度等設(shè)計外，還要保證軸上零件的定位（軸向、和周向定位）、固定及裝拆方便，并具有良好的加工工藝性。 3.軸的各部分名稱： ㈠軸頭：安裝輪轂的軸段。 ㈡軸頸：安裝軸承的軸段。 ㈢軸肩或軸環(huán)：直徑有變化處。 ㈣軸身：軸頸與軸頭之間的部分。 4.軸的徑向尺寸的確定： 5.軸段長度的確定： 6. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的事項： ㈠軸徑的變化應(yīng)盡可能少，以便于加工。 ㈡軸上有磨削、切削螺紋處，要留有砂輪越程槽或螺紋退刀槽，以保證完整加工。 ㈢盡量減少應(yīng)力集中。 ㈣合理的安排傳動路線及選擇較好的零件結(jié)構(gòu)改善軸的受力。 ㈤采用熱處理和強化處理可提高軸的疲勞強度。 軸的失效形式：斷裂、過大的彈性變形、以及高速時的共振等。 習(xí)題 16-1軸在機器中的功用是什么？ 16-2按受載情況分類，軸有哪幾種？試列舉應(yīng)用實例。 16-3進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)考慮哪些主要因素？ 16-4軸上零件的軸向固定和周向固定的常用方法有哪些？各適用在何處？ 16-5指出圖示中軸的結(jié)構(gòu)有哪些不合理和不完善的地方，提出改進意見，并畫出改進后的結(jié)構(gòu)圖。 第17章滾動軸承 復(fù)習(xí)重點 1.滾動軸承的基本類型 2.結(jié)構(gòu)特點 17.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點： 1.結(jié)構(gòu)： 內(nèi)外圈：一般內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動，外圈固定不動。 滾動體的形狀多樣：有球形、圓柱滾子、圓錐滾子、鼓形、滾針等。 保持架：使?jié)L動體均勻隔開。 2.結(jié)構(gòu)： ㈠按滾動體的形狀分類： ㈡按滾動體承載的方向分： ⑴徑向接觸軸承：主要承受徑向載荷。 ⑵向心角接觸軸承：既承受徑向又承受軸向載荷。 ⑶軸向接觸軸承：主要承受軸向載荷。 3.滾動軸承的代號： 代號是識別滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)、尺寸及公差等級的符號，標(biāo)印在軸承的端面。 它的組成為三部分： 前置代號、基本代號、后置代號。 它的格式及排列順序見 下面分別介紹： ㈠基本代號：用以表示滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)、尺寸，是軸承的代號的基礎(chǔ)。它的一般格式分述如下： ⑴內(nèi)徑代號：表示方法有三種： ①內(nèi)徑d<10mm或d=10、12、15、17mm或d≥500mm時，（查軸承手冊） 如下： ②內(nèi)徑d=22、28、32mm時，可直接用此值來表示，在其與尺寸系列代號之間用“/”分開。 如：□ / 28 （表示d=28mm） ⑵尺寸系列代號： （包括寬度或高度系列代號和直徑系列代號） ①直徑系列代號：用以區(qū)分同一類型、同一內(nèi)徑的軸承，由于滾動體直徑的不同，而有不同外徑的軸承。 對于徑向接觸或向心角接觸軸承：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，該代號按7、8、9、0、1、…5的順序，直徑依次遞增。 對于軸向接觸軸承：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，該代號按0、1、…5的順序，直徑依次遞增。 ②寬度系列代號：用以區(qū)分同一類型、同一內(nèi)徑和外徑的軸承，而有不同寬度（或高度，高度指軸向接觸軸承）的軸承。 對于徑向接觸或向心角接觸軸承：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，該代號按8、0、1、…6的順序，寬度依次遞增。 對于軸向接觸軸承：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，該代號按7、9、1、2的順序，高度依次遞增。 另外：某些軸承的寬度系列代號可省略（見表13-2），識別該軸承代號時應(yīng)加以注意，以免出錯。 ⑶類型代號：用字母或數(shù)字表示。 （個別情況下，類型代號可省略。見表13-2） 1-----調(diào)心球軸承：（只有此代號1有時可省略。） 2-----調(diào)心滾子軸承：如圖 13-5，性能基本同上， 3-----圓錐滾子軸承：如圖13-9，為可分離性軸承，一般成對使用，對稱安裝。 5-----推力球軸承：如圖13-10 a）b），分單向和雙向承載，只能受軸向力， 6或16-----深溝球軸承：如圖13-3，與外形尺寸相同的其他軸承相比，摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，價格低，∴應(yīng)用很廣泛。 7-----角接觸球軸承：如圖 13-8，宜成對使用。與3類相比，轉(zhuǎn)速高，但承載能力低。 按接觸角α的不同，分三種（α=15后置代號C用表示。α=25后置代號用AC表示。α=40后置代號用B表示。） 接觸角越大，承受軸向載荷的能力越大。 8-----推力圓柱滾子軸承：如圖13-11，與5類相比，也只能承受純軸向載荷↑，但承載能力大，適用轉(zhuǎn)速低。 N-----外圈無擋邊圓柱滾子軸承：如圖13-6，受力同上。↑（為可分離性軸承） NU---內(nèi)圈無擋邊圓柱滾子軸承：受力同上?！榭煞蛛x性軸承） NA---滾針軸承：如圖13-7，↑適用低速、徑向尺寸受限制的場合。 ㈡前置代號：說明成套軸承分部件的特點。用字母表示，見表13-4， ㈢后置代號：項目較多，一般用數(shù)字或字母表示。 4.滾動軸承類型的選擇：（一般考慮如下因素） ㈠載荷的性質(zhì)：大小和方向 受純徑向載荷：可選類型有 受純軸向載荷：可選類型有 既受徑向又受軸向載荷：可選類型有 并且，相同情況下，滾子軸承比球軸承承載能力大，抗沖擊能力強。 ㈡自動調(diào)心性能的要求：對于支點跨度大，剛度差的軸，或多支點軸，可選用調(diào)心軸承即1、2類，以適應(yīng)軸的變形。并且在同一軸上，不宜再選用其他類型的軸承，以免影響調(diào)心的效果。 ㈢軸承轉(zhuǎn)速：一般情況下，轉(zhuǎn)速高低對軸承選擇無多大影響，只有當(dāng)轉(zhuǎn)速較高，才有顯著的影響，通常，球軸承的極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速，實驗表明，深溝球軸承的極限轉(zhuǎn)速在相同尺寸的軸承中為最高。設(shè)計時，應(yīng)使軸承在低于極限轉(zhuǎn)速的條件下工作。 ㈣經(jīng)濟性：公差等級越高，價格越貴，相同的等級，滾子比球軸承貴，一般情況下，選0級。 17.2失效形式： 1.疲勞點蝕：（內(nèi)外圈、滾動體） 2.塑變：當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速很低時，（n≤10 r/min）或僅作擺動時， 3.其他失效：有磨粒磨損、保持架破裂、套圈的斷裂、滾動體的破碎、及與套圈的膠合、銹蝕、擦傷等，但在正常使用下，這些失效形式可避免。 16.3軸承的壽命設(shè)計計算：。 1.壽命：對于單個軸承而言，在發(fā)生點是失效前的總轉(zhuǎn)數(shù)（或工作小時數(shù)） 2.基本額定壽命：是指同一批型號的軸承，在相同的工作條件下運轉(zhuǎn)，當(dāng)有10%的軸承發(fā)生失效時，此時的總轉(zhuǎn)數(shù)（或工作小時數(shù)）。 3.基本額定動載荷：就是使基本額定壽命恰好為106 r時，軸承所受的在載荷值。用C表示。 各型號軸承的Cr（或Ca）值，可查軸承手冊。 4.當(dāng)量動載荷（用Fp表示）：把軸承所受的實際載荷，轉(zhuǎn)化為與Cr（或Ca）具有可比性的載荷，稱為-----。（其轉(zhuǎn)化方法見后） 5.壽命（指基本額定動載荷）計算公式： L10=（C / Fp）ε單位（106 r） 以小時表示：L10h=【106 /60n】 【C / Fp】ε 單位（h） 其中：ε-----壽命指數(shù)。（球軸承：ε=3，滾子軸承：ε=10/3） 6. 當(dāng)量動載荷的計算：（或轉(zhuǎn)化） ㈠分三種情況： ⑴對于僅能承受徑向載荷的軸承如： Fp=FRfp ⑵對于僅能承受軸向載荷的軸承如： Fp=FAfp ⑶對于既能承受徑向載荷又能承受軸向載荷的軸承如： Fp=（XFR+YFA）fp 其中：FR------軸承實際所受的徑向載荷。 FA-------軸承實際所受的軸向載荷。 X--------徑向載荷系數(shù)。 Y--------軸向載荷系數(shù)。 ㈡向心角接觸軸承（包括3、7類軸承）軸向載荷的計算： 計算步驟如下： ⑴先計算徑向載荷FR1和FR2： 精確計算：有一個載荷作用中心的問題，a值可查手冊。 簡化計算：可把軸承寬度的中點作為載荷作用的中心。 ⑵再由FR1和FR2分別計算出內(nèi)部軸向力Fs1和Fs2： Fs的大?。? 方向：沿內(nèi)圈相對于外圈有相對分離的趨勢的方向。 ⑶根據(jù)外加軸向載荷Fx和內(nèi)部軸向力Fs1和Fs2，來判定軸的移動趨勢，進一步判定哪個軸承被壓緊，哪個被放松。 ⑷則軸承所受的實際軸向力FA1和FA2可求出： 即：放松端：FA=FS （本身所產(chǎn)生的派生的軸向力） 壓緊端：FA=放松端的FA+外加的軸向載荷Fx（矢量和） 7.同一支點上，成對安裝同型號的向心角接觸軸承的計算： ㈠載荷中心：可近似認(rèn)為，在這一對軸承寬度的中點為載荷中心。 ㈡徑向與軸向載荷系數(shù)X、Y：雙列軸承選取。 ㈢基本額定動載荷：C∑=（對于角接觸球：1.625C，對于圓錐滾子：1.71C） 例題 如圖所示為采用一對角接觸球軸承支撐的軸,設(shè)外載荷為：Fr1=400 N ， Fr2=1200 N ,Fa=800 N；試分別求出兩軸承所受的徑向載荷Fr1、Fr2和軸向載荷Fa1、Fa2。（注：軸承派生軸力Fd=0.68 Fr）基本額定靜載荷：C0∑=2C0 習(xí)題 17-1說明下列滾動軸承代號的意義：N208/P5；7312C；6101；38310；5207。 第18章滑動軸承 復(fù)習(xí)重點 1.滑動軸承的主要類型 2.軸瓦材料 3.形成動壓油膜的必要條件 18.1滑動軸承的主要類型 1.徑向滑動軸承 徑向滑動軸承用來承受徑向載荷。徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式主要有整體式和剖分式。 2.推力滑動軸承 推力滑動軸承用來承受軸向載荷。 18. 2軸瓦材料 軸瓦材料可分為三類：金屬材料、粉末冶金材料和非金屬材料。 （1）軸承合金（通稱巴氏合金或白合金） 軸承合金分兩大類：一類是錫銻軸承合金；另一類是鉛銻軸承合金。 （2）青銅 一般機械中有50％的滑動軸承采用青銅材料。青銅的強度高，承載能力大，耐磨性和導(dǎo)熱性都優(yōu)于軸承合金。它可以在較高的溫度（250℃）下工作，但可塑性差，不易跑合，與之相配軸頸必須淬硬。 （3）鑄鐵 常用的有普通灰鑄鐵或加有鎳、鉻、鈦等合金成分的耐磨灰鑄鐵，或者球墨鑄鐵。由于鑄鐵材料塑性差，跑合性差，故只在輕載、低速或不重要的場合采用。 （4）其它材料 除上述常用的三種金屬材料外，軸承材料還可采用粉末冶金法（經(jīng)制粉、成型、燒結(jié)等工藝）做成的多孔質(zhì)金屬材料和非金屬材料(主要有石墨、橡膠、尼龍等)。 18.3形成動壓油膜的必要條件是： （1）相對運動表面之間必須形成收斂形間隙（通稱油楔）。 （2）要有一定的相對運動速度，并使?jié)櫥蛷拇罂诹魅耄瑥男】诹鞒觥? （3）間隙間要充滿具有一定粘度的潤滑油。 習(xí)題 18-1滑動軸承有哪些主要類型? 18-2流體動壓力是怎樣形成的?具備哪些條件才能形成流體動壓潤滑? 第19章聯(lián)軸器和離合器 復(fù)習(xí)重點 1.聯(lián)軸器的類型 2.離合器的類型及功能 習(xí)題 19-1聯(lián)軸器、離合器、安全聯(lián)軸器和安全離合器有何區(qū)別？各用于什么場合？ 19-2試比較剛性聯(lián)軸器、無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器各有何優(yōu)缺點？各適用于什么場合？ 19-3選擇聯(lián)軸器類型時，應(yīng)當(dāng)考慮哪幾方面的因素