资源描述
一、特点：一、特点：1.适用的圆周速度和功率范围广适用的圆周速度和功率范围广 2.效率高效率高 3.传动比恒定传动比恒定 4.寿命长寿命长 5.可靠性高可靠性高 6.适用于平行轴、相交轴、空间交错轴适用于平行轴、相交轴、空间交错轴二、齿廓啮合基本定律二、齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律:一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线O1O2被啮被啮合齿廓公法线所分割的两线段长度成反比。合齿廓公法线所分割的两线段长度成反比。不论齿廓在任何位置接触，过接触点所作的齿廓不论齿廓在任何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线都必须与连心线交于一定点。公法线都必须与连心线交于一定点。3.B点点为曲率中心，为曲率中心，BK为曲率半径；渐开线为曲率半径；渐开线起始点起始点A处曲率半径为处曲率半径为0。1.AB=BK；2.渐开线上任意点的法线切于基圆；渐开线上任意点的法线切于基圆；OABkA1B1o1kK5.5.渐开线形状取决于基圆；渐开线形状取决于基圆；6.6.基圆内无渐开线。基圆内无渐开线。当当rb，渐开线演变成直线。渐开线演变成直线。rkk kk kkvk4.离中心越远，渐开线上的压力角越大。离中心越远，渐开线上的压力角越大。rb压力角压力角k k啮合时啮合时K K点正压力方向与速度方向所夹锐角。点正压力方向与速度方向所夹锐角。r rb br rk k coscosk k B3o3kA2B2o2三、标准齿轮基本尺寸计算三、标准齿轮基本尺寸计算压力角压力角 节圆节圆 分度圆分度圆 齿顶圆齿顶圆 齿根圆齿根圆标准齿轮：标准齿轮：m ha*hf*为标准值，且分度圆上为标准值，且分度圆上e=s=p/2四、渐开线齿轮正确啮合条件四、渐开线齿轮正确啮合条件 m 五、重合度五、重合度 定义、意义定义、意义根切根切产生现象，最少齿数产生现象，最少齿数变位齿轮变位齿轮齿轮加工：成形法、范成法齿轮加工：成形法、范成法六、斜齿轮六、斜齿轮 端面端面 法面法面 圆锥齿轮圆锥齿轮 大端大端正确啮合条件、当量齿数、标准值、当量齿轮正确啮合条件、当量齿数、标准值、当量齿轮 当一对标准齿轮正确安装时，其分度圆与节圆当一对标准齿轮正确安装时，其分度圆与节圆 ；啮合角；啮合角 压力角。压力角。渐开线齿轮的切削加工方法有渐开线齿轮的切削加工方法有 用范成法加工一渐开线标准直齿轮，已知参数用范成法加工一渐开线标准直齿轮，已知参数为：为：Z1=10，m=4mm =20，ha*=1，c*=0.25，被加工齿轮会产生，被加工齿轮会产生 现象。现象。采取采取 措施就可以避免。措施就可以避免。在一个中心距在一个中心距a=155mm的齿轮箱体内，配上一的齿轮箱体内，配上一对齿数对齿数Z1=23、Z2=76、模数、模数mn=3mm的斜齿的斜齿轮，试问这对齿轮的螺旋角轮，试问这对齿轮的螺旋角应是多少？应是多少？斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？当量齿斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？当量齿数数Zv有什么用？有什么用？一个标准直齿渐开线圆柱齿轮与一个采用正变一个标准直齿渐开线圆柱齿轮与一个采用正变位的直齿柱圆齿轮，二者的齿数位的直齿柱圆齿轮，二者的齿数Z和模数和模数m相相等时，两个齿轮相比，试问正变位齿轮哪些几等时，两个齿轮相比，试问正变位齿轮哪些几何尺寸发生了变化？哪些几何尺寸未发生变化何尺寸发生了变化？哪些几何尺寸未发生变化？设一渐开线标准直齿轮的齿数设一渐开线标准直齿轮的齿数Z=30，模数，模数m=3mm，齿顶高系数，齿顶高系数ha*=1，压力角，压力角=20，求，求其齿廓在顶圆上的压力角其齿廓在顶圆上的压力角a及在顶圆和分度圆上及在顶圆和分度圆上的曲率半径的曲率半径a、。第三章第三章 轮系轮系计算方法计算方法 定轴轮系定轴轮系 周转轮系周转轮系 混合轮系混合轮系例例2自行车里程表机构：自行车里程表机构：设轮胎受压变形后使设轮胎受压变形后使28英寸的英寸的 车轮有效直径约车轮有效直径约为为0.7m。当车行一公里当车行一公里时，表上的指针时，表上的指针P要刚要刚好回转一周。求齿轮好回转一周。求齿轮2的的齿数。齿数。行星轮系：行星轮系：H、5、4-4、3定轴轮系：定轴轮系：1、2例例3：图示为何种轮系？：图示为何种轮系？已知各轮齿数为已知各轮齿数为Z1=20，Z2=30，Z2=29，Z3=80，Z4=82，Z4=18，Z5=36及主动轮及主动轮1的转向（如图所示）。的转向（如图所示）。求：求：(1)传动比传动比i15=?(2)从动轮从动轮5的转向？的转向？例例5：如如图图所所示示轮轮系系中中z11（单单头头右右旋旋蜗蜗杆杆），z2=60，z2,=30，z3=20，z3,=30，z4=40，z4,=60，z5=20，已知已知 n1=n5=1500r/min，求轴求轴A的转速的转速大小及转动方向。大小及转动方向。第八章第八章 联接联接*螺栓联接螺栓联接平键平键 半圆键半圆键 楔键楔键 切向键切向键 花键花键各自的特点、应用各自的特点、应用销销一、螺纹一、螺纹 尺寸参数：尺寸参数：螺距螺距P 导程导程S 升角升角 牙型角牙型角 三角形螺纹：三角形螺纹：=60，=30；梯形螺纹：梯形螺纹：=30，=15；锯齿形螺纹：锯齿形螺纹：=33，=3。矩形螺纹：矩形螺纹：=0二、螺栓联接的强度计算：二、螺栓联接的强度计算：松螺栓联接松螺栓联接 紧螺栓联接紧螺栓联接 受横向载荷：受横向载荷：受轴向载荷：受轴向载荷：Q=Qe+Qr提高螺栓持久强度的措施：提高螺栓持久强度的措施：1)减少减少 刚度刚度和增大和增大 刚度，或适当刚度，或适当 预紧力预紧力Q。2)应力集中。应力集中。常用螺纹牙型有常用螺纹牙型有 、和和 四种，其中四种，其中 螺纹主要用于联接，螺纹主要用于联接，而其它螺纹主要用于传动。而其它螺纹主要用于传动。螺旋副的自锁条件是螺旋副的自锁条件是 ；在设计时提高其效率的措施主要是在设计时提高其效率的措施主要是 。我们把螺旋副不会自行松脱的现象，称为我们把螺旋副不会自行松脱的现象，称为 ，其条件是，其条件是 。要求省力和自锁时，应采用要求省力和自锁时，应采用 线（头）螺纹，线（头）螺纹，若要求高效率时，应采用若要求高效率时，应采用 线（头）螺纹。线（头）螺纹。现有两根梯形螺纹的丝杆，现有两根梯形螺纹的丝杆，A为单头，为单头，B为双头，为双头，其余尺寸相同，问哪一个传动时较省力？其余尺寸相同，问哪一个传动时较省力？承受轴向外载荷的紧螺柱联接，每个螺栓在装承受轴向外载荷的紧螺柱联接，每个螺栓在装配时受到预紧力配时受到预紧力Q0=4100N，轴向工作载荷，轴向工作载荷Qe=3000N，需要的剩余预紧力，需要的剩余预紧力Qr=2000N，问，问单个螺栓受到的总拉力单个螺栓受到的总拉力Q=？预紧并受轴向变载荷的螺栓联接，欲提高其疲预紧并受轴向变载荷的螺栓联接，欲提高其疲劳强度，螺栓及被联接件的刚度应如何变化？劳强度，螺栓及被联接件的刚度应如何变化？艉轴凸缘螺栓联接，如图：艉轴凸缘螺栓联接，如图：D1=195mm，h=30mm，艉轴传递扭矩，艉轴传递扭矩T=1.1KNm。螺栓材料。螺栓材料为为A3钢，接合面摩擦系数钢，接合面摩擦系数f=0.15,其许用应力为其许用应力为=79.2N/mm2，=48N/mm2，试计算此螺栓，试计算此螺栓直径。螺栓数直径。螺栓数Z=8。h h D1第九章第九章 齿轮传动齿轮传动一、齿轮传动的作用力：一、齿轮传动的作用力：方向、大小方向、大小二、齿面接触强度二、齿面接触强度 中心距中心距a 当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时，一定时，由齿面接触强度所决定的承载能力，仅由齿面接触强度所决定的承载能力，仅与中心距与中心距或齿轮直径有关或齿轮直径有关，至于模数的大小需，至于模数的大小需由弯曲强度确定。由弯曲强度确定。a齿面接触应力齿面接触应力齿面接齿面接触强度触强度。轮齿弯曲强度轮齿弯曲强度轮齿弯曲强度最主要地取决于齿轮的模数轮齿弯曲强度最主要地取决于齿轮的模数m，模数模数弯曲应力弯曲应力弯曲强度弯曲强度。其次与齿宽。其次与齿宽b以及齿数以及齿数z有关，有关，b、z弯曲强度弯曲强度。齿形系数齿形系数YF：第十章第十章 蜗杆传动蜗杆传动一、蜗杆传动的一个方面的正确啮合条件：一、蜗杆传动的一个方面的正确啮合条件：蜗杆轴向模数等于蜗轮端面模数，即：蜗杆轴向模数等于蜗轮端面模数，即：ma1=mt2=m 蜗杆轴向压力角等于蜗轮端面压力角，即：蜗杆轴向压力角等于蜗轮端面压力角，即：a1=t2=注意：蜗杆轴向模数是标准值，蜗杆轴向压力角为标注意：蜗杆轴向模数是标准值，蜗杆轴向压力角为标准值（准值（20）。）。=，且蜗轮与蜗杆的旋向相同，且蜗轮与蜗杆的旋向相同 蜗杆中圆柱上的螺旋线蜗杆中圆柱上的螺旋线升角升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角二、蜗杆传动作用力的大小、方向二、蜗杆传动作用力的大小、方向q称为蜗杆直径系数称为蜗杆直径系数q=d1/m 硬齿面的闭式齿轮传动其主要失效形式为硬齿面的闭式齿轮传动其主要失效形式为 。其设计准则是其设计准则是 。齿轮传动中，当直径不变时，加大模数对弯曲强度将齿轮传动中，当直径不变时，加大模数对弯曲强度将 ，对接触强度将，对接触强度将 （提高提高降低降低不变）不变）蜗杆直径系数蜗杆直径系数q越大，则蜗杆传动的强度愈越大，则蜗杆传动的强度愈 ，刚度越刚度越 。闭式齿轮传动中，若齿面硬度为闭式齿轮传动中，若齿面硬度为HB350时，主要失效形时，主要失效形式是式是 ，设计是应按，设计是应按 设计，按设计，按 校核。校核。齿轮齿面发生点蚀破坏的原因是什么？齿轮齿面发生点蚀破坏的原因是什么？一对蜗杆副材料有何要求？举出一组常用的一对蜗杆副材料有何要求？举出一组常用的蜗杆副材料？蜗杆副材料？标准齿轮的齿形系数标准齿轮的齿形系数yF与与m、材料、扭矩、材料、扭矩T等是否有关？为什么？等是否有关？为什么？一对圆柱齿轮：一对圆柱齿轮：i，a不变，改变齿数，对于不变，改变齿数，对于齿面接触强度，齿面接触强度，轮齿弯曲强度影响如何？轮齿弯曲强度影响如何？有一齿轮减速器，高速级为标准斜齿圆柱齿轮：有一齿轮减速器，高速级为标准斜齿圆柱齿轮：Z1=23，Z2=69，mn=4,cos=0.92，n=20；低速级为轴交角是；低速级为轴交角是90的标准直齿圆锥齿轮：的标准直齿圆锥齿轮：Z3=30,Z4=54,m=5,dm3=150mm,=20,sin30.58549；已知已知T=200Nm，n=1500rpm，齿轮与轴承效率近似取，齿轮与轴承效率近似取1，试求：试求：(1)、轴的转矩轴的转矩T、T，转速，转速n、n的大小和方向并标在图上的大小和方向并标在图上 （n方向如图所示）；方向如图所示）；(2)计算计算d1、d2、a与与d3、d4；(3)若正确选择若正确选择轴轴Z2上上的方向可使的方向可使Z2、Z3的轴向力几乎相互抵消，问的轴向力几乎相互抵消，问此时此时Z1与与Z2分别是左旋或右旋？并在图上标出来；分别是左旋或右旋？并在图上标出来；(4)计算此时计算此时Ft2、Fa2、Ft3、Fa3并在图上表示并在图上表示Fa2与与Fa3方向。方向。图示为两级斜齿轮蜗杆传动系统，系统由电动机驱动。图示为两级斜齿轮蜗杆传动系统，系统由电动机驱动。已知：蜗轮的转动方向及蜗杆的螺旋方向，试求：已知：蜗轮的转动方向及蜗杆的螺旋方向，试求：1.蜗轮轮齿的螺旋线方向；（用文字说明）蜗轮轮齿的螺旋线方向；（用文字说明）2.蜗杆及各个齿轮的转动方向；（用箭头在图上标出）蜗杆及各个齿轮的转动方向；（用箭头在图上标出）3.为了尽量减少为了尽量减少轴及轴及轴轴承所受的轴向力，试确定轴轴承所受的轴向力，试确定1，2，3，4齿齿轮的螺旋线方向。（在图上标出）轮的螺旋线方向。（在图上标出）4.斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮2，3和蜗杆和蜗杆5在啮合处在啮合处A、B、C处的圆周力，轴向力，处的圆周力，轴向力，径向力（径向力（Ft,，Fa，Fr）的方向。（在图上画出）的方向。（在图上画出）(标注方向时用标注方向时用 表示垂直纸面向内，表示垂直纸面向内，表示垂直纸面向外表示垂直纸面向外)第十一章第十一章 滑动轴承滑动轴承滑动轴承的结构、特点、材料滑动轴承的结构、特点、材料动压润滑形成原理及动压润滑的基本动压润滑形成原理及动压润滑的基本方程方程形成动压油膜的必要条件：形成动压油膜的必要条件：1）两工作表面间必须有楔形间隙；）两工作表面间必须有楔形间隙；2）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体；粘性流体；3）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。截面流出。一维雷诺（一维雷诺（Reynolds）方程：）方程：液体动压单油向心轴承设计计算：液体动压单油向心轴承设计计算：设计准则之一：限制最小油膜厚度设计准则之一：限制最小油膜厚度hmin 最小油膜厚度最小油膜厚度hmin计算公式计算公式 设计准则之二：控制滑油温升设计准则之二：控制滑油温升轴承参数对承载能力和滑油温升的影响轴承参数对承载能力和滑油温升的影响 、v、B(B/d)、F、t形成动压油膜的必要条件是形成动压油膜的必要条件是 滑动轴承的承载量系数滑动轴承的承载量系数F将随着偏心率将随着偏心率的增加的增加而而 ；相应的最小油膜厚度相应的最小油膜厚度hmin也随着也随着的增的增加而加而 。剖剖分分式式滑滑动动轴轴承承由由哪哪几几部部分分组组成成？轴轴瓦瓦和和轴轴承承衬衬的作用是什么？的作用是什么？在滑动轴承设计中发现其最小油膜厚度在滑动轴承设计中发现其最小油膜厚度hmin过小，过小，问在外载荷问在外载荷P及相对间隙及相对间隙不变条件下，可采用哪不变条件下，可采用哪些措施来增大些措施来增大hmin值？值？非液体润滑轴承是根据什么原则进行设计计算的非液体润滑轴承是根据什么原则进行设计计算的?非液体摩擦润滑滑动轴承的主要失效形式是什么非液体摩擦润滑滑动轴承的主要失效形式是什么？在设计计算中如何防止？在设计计算中如何防止？在滑动轴承设计中发现其最小油膜厚度在滑动轴承设计中发现其最小油膜厚度hmin过小，过小，问在外载荷问在外载荷P及相对间隙及相对间隙不变条件下，可采用哪不变条件下，可采用哪些措施来增大些措施来增大hmin值？值？试画出板所受的液体动压分布曲线试画出板所受的液体动压分布曲线 xvP图示哪种情况能建立流体动压润滑？简述理由图示哪种情况能建立流体动压润滑？简述理由 FFFFvvv第十二章第十二章 滚动轴承滚动轴承基本类型基本类型选型计算选型计算实际寿命计算式：实际寿命计算式：角接触向心轴承轴向载荷的计算角接触向心轴承轴向载荷的计算:滚动轴承的额定寿命是指按滚动轴承的额定寿命是指按 的轴的轴承发生点蚀破坏，而承发生点蚀破坏，而 的轴承不发生的轴承不发生点蚀破坏前的转数。点蚀破坏前的转数。滚动轴承是按滚动轴承是按 的轴承发生点蚀破坏。的轴承发生点蚀破坏。而而 的轴承不发生点蚀破坏前的转数的轴承不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数作为轴承的或工作小时数作为轴承的 寿命。寿命。说明下列滚动轴承代号的意义说明下列滚动轴承代号的意义 6205/P2、7108B 如图示：齿轮轴由一对如图示：齿轮轴由一对7208AC轴承支承，轴上所受径向力轴承支承，轴上所受径向力Fr=2000N，轴向力，轴向力Fa=1000N，试计算求出，试计算求出Fa1、Fa2、Pr1、Pr2某机器采用一对某机器采用一对7310AC轴承，其安装方式如图所示，轴承，其安装方式如图所示，已知：已知：Fr1=2000N，Fr2=2500N，Ka=1000N，试求：，试求：（1）两轴承所受的轴向载荷）两轴承所受的轴向载荷Fa1及及Fa2；（2）两轴承当量动载荷）两轴承当量动载荷F1及及F2。轴向内力轴向内力SeFa/FreFa/FreXYXY0.7Fr0.70.40.8710第十三章第十三章 轴轴轴的结构设计轴的结构设计强度计算强度计算 第十五章第十五章 弹簧弹簧一、圆柱压缩弹簧的主要参数一、圆柱压缩弹簧的主要参数 F轴向力轴向力 D2 中径中径 d 簧丝直径簧丝直径 n 工作圈数工作圈数 C 弹簧指数弹簧指数 C=D2/d二、弹簧强度计算：二、弹簧强度计算：三、弹簧刚度计算：三、弹簧刚度计算：弹簧旋绕比弹簧旋绕比C ，C值愈小的弹簧值愈小的弹簧 愈大，愈大，弹簧愈弹簧愈 ，反之则愈，反之则愈 。圆柱形螺旋弹簧易损坏的部位在圆柱形螺旋弹簧易损坏的部位在 侧，设计侧，设计时欲使其刚度大些，主要应将时欲使其刚度大些，主要应将C值值 。轴上零件的周向固定方法有轴上零件的周向固定方法有 、和和 。轴上零件的轴向固定有哪些形式？轴上零件的轴向固定有哪些形式？什么叫转轴、心轴、传动轴？什么叫转轴、心轴、传动轴？按当量弯矩计算转轴时，采用折合系数按当量弯矩计算转轴时，采用折合系数考虑到考虑到 A弯曲应力不一定是对称循环应力弯曲应力不一定是对称循环应力 B.轴上有力集中现象轴上有力集中现象C.扭转剪应力可能不是对称循环应力扭转剪应力可能不是对称循环应力 D.所采用的强度理论与试验结果有误差所采用的强度理论与试验结果有误差影响弹簧刚度影响弹簧刚度K的最主要参数是的最主要参数是A弹簧指数弹簧指数C B.簧丝直径簧丝直径d C.工作圈数工作圈数n D.高径比高径比 H/D2 指出下图中错误之处，并说明原因（轴指出下图中错误之处，并说明原因（轴承采用脂润滑）承采用脂润滑）第十四章第十四章 联轴器和离合器联轴器和离合器联轴器和离合器主要是用作轴与轴之间联轴器和离合器主要是用作轴与轴之间的联接，使它们一起回转并传递转矩。的联接，使它们一起回转并传递转矩。用联轴器联接的两根轴，只有在机器停用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才能把它们分离。用离车后，经过拆卸才能把它们分离。用离合器联接的两根轴，在机器工作中就能合器联接的两根轴，在机器工作中就能方便地使它们分离或接合。方便地使它们分离或接合。离合器主要分为牙嵌式和摩擦式两类离合器主要分为牙嵌式和摩擦式两类联轴器分为刚性和弹性两大类联轴器分为刚性和弹性两大类
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