機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)滾動(dòng)軸承知識(shí)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)滾動(dòng)軸承知識(shí) 14 螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：具有大的減速比;具有大的里的增益;反行程可以自鎖;傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，工作可靠;各種不同螺旋機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率差別很大(具有自鎖能力的的螺旋副效率低于50%).15連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用的原因：能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換;連桿機(jī)構(gòu)中各運(yùn)動(dòng)副均為低副，壓強(qiáng)小、磨損輕、便于潤滑、壽命長;其接觸表面是圓柱面或平面，制造比較簡易，易于獲得較高的制造精度.16曲柄存在條件：最短桿長度+最長桿長度其他兩桿之和最短桿為連架桿或機(jī)架.17凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律及沖擊特性：等速：剛性沖擊、低速輕載等加速等減速：柔性沖擊、中速輕載余弦加速度：柔性沖擊、中速中載正弦加速度：無沖擊、高速輕載.

2、18凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與基圓半徑關(guān)系：r0=v2/(tan)-s，其中r0為基圓半徑，s為推桿位移量 .19滾子半徑選擇：a=-r，當(dāng)=r時(shí)，在凸輪實(shí)際輪廓上出現(xiàn)尖點(diǎn)，即變尖現(xiàn)象，尖點(diǎn)很容易被磨損;當(dāng)r，通常取r0.8，一般可增大基圓半徑以使增大.20齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：適用的圓周速度和功率范圍廣;傳動(dòng)比精確;機(jī)械效率高;工作可靠;壽命長;可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng);結(jié)構(gòu)緊湊;缺點(diǎn)：要求有較高的制造和安裝精度，成本較高;不適宜于遠(yuǎn)距離的兩軸之間的傳動(dòng).21漸開線的特性：發(fā)生線在基圓上滾過的一段長度等于基圓上被滾過的弧長;漸開線上任一點(diǎn)的法線必與基圓相切，且N點(diǎn)位漸開線在K點(diǎn)的曲率中心

3、，線段NK為其曲率半徑;cosk=ON/OK=rb/rk漸開線上各點(diǎn)的壓力角不等，向徑rk越大，其壓力角越大，基圓上壓力角為零;漸開線的形狀取決于基圓大小，隨著基圓半徑增大，漸開線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑也增大，當(dāng)基圓無限大時(shí)，漸開線成為直線，故漸開線齒條的齒廓為直線;基圓以內(nèi)無漸開線22齒輪嚙合條件：必須保證處于嚙合線上的各對(duì)齒輪都能正確的進(jìn)入嚙合狀態(tài)，m1=m2=m;1=2=即模數(shù)和壓力角都相等;斜齒輪還要求兩輪螺旋角必須大小相等，旋向相反;錐齒輪還要求兩輪的錐距相等;渦輪蝸桿要求蝸桿的導(dǎo)程角與渦輪的螺旋角大小相等，旋向相同23輪齒的連續(xù)傳動(dòng)條件：重合度=B1B2/b>1(實(shí)際嚙合線段B1

4、B2的長度大于輪齒的法向齒距)124齒廓嚙合基本定律：作平面嚙合的一對(duì)齒廓，它們的瞬時(shí)接觸點(diǎn)的公法線，必于兩齒輪的連心線交于相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)C，該節(jié)點(diǎn)將齒輪的連心線所分的兩個(gè)線段的與齒輪的角速成反比。25根切：產(chǎn)生原因：用齒條型刀具(或齒輪型刀具)加工齒輪時(shí)。若被加工齒輪的齒數(shù)過少，道具的齒頂線就會(huì)超過輪坯的嚙合極限點(diǎn)，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)刀刃把齒輪根部的漸開線齒廓切去一部分的現(xiàn)象，即根切;后果：使得齒輪根部被削弱，齒輪的抗彎能力降低，重合度減小;解決方法：正變位齒.26正變位齒輪優(yōu)點(diǎn)：可以加工出齒數(shù)小于Zmin而不發(fā)生根切的齒輪，使齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸減小;選擇適當(dāng)變位量來滿足實(shí)際中心距得的要求;提高小齒輪的抗

5、彎能力，從而提高一對(duì)齒輪傳動(dòng)的總體強(qiáng)度.27齒輪的失效形式：齒輪折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損;開式齒輪主要失效形式為齒輪磨損和輪齒折斷;閉式齒輪主要是齒面點(diǎn)蝕和輪齒折斷;蝸桿傳動(dòng)的失效形式為輪齒的膠合、點(diǎn)蝕和磨損.28齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：對(duì)于一般使用的齒輪傳動(dòng)，通常只按保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度及保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算.29參數(shù)選擇：齒數(shù)：保持分度圓直徑不變，增加齒數(shù)能增大重合度，改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性，節(jié)省制造費(fèi)用，故在滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的條件下，齒數(shù)多一些好;閉式z=2040開式z=1720;齒寬系數(shù)：大齒輪齒寬b2=b;小齒輪b1=b2+(210)mm;齒數(shù)比：直齒u5;斜齒u67;開式齒輪

6、或手動(dòng)齒輪u可取到812.30直齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性差，沖擊和噪聲大;斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適合于高速傳動(dòng).31輪系的功用：獲得大的傳動(dòng)比(減速器);實(shí)現(xiàn)變速、變向傳動(dòng)(汽車變速箱);實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解(差速器、汽車后橋);實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)(發(fā)動(dòng)機(jī)主減速器、行星減速器).32帶傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有良好的彈性，能緩沖吸振，尤其是V帶沒有接頭，傳動(dòng)較平穩(wěn)，噪聲小;過載時(shí)帶在帶輪上打滑，可以防止其他器件損壞;結(jié)構(gòu)簡單，制造和維護(hù)方便，成本低;適用于中心距較大的傳動(dòng);缺點(diǎn)：工作中有彈性滑動(dòng)，使傳動(dòng)效率降低，不能準(zhǔn)確的保持主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比關(guān)系;傳動(dòng)的外廓尺寸較大;由于需要張緊，使軸上

7、受力較大;帶傳動(dòng)可能因摩擦起電，產(chǎn)生火花，故不能用于易燃易爆的場(chǎng)合.33.影響帶傳動(dòng)承載能力的因素：初拉力Fo包角a摩擦系數(shù)f帶的單位長度質(zhì)量q速度v.34.帶傳動(dòng)的主要失效形式：打滑和疲勞破壞;設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在不打滑的前提下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。33彈性滑動(dòng)與打滑：打滑：由于超載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)，可以避免;彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而引起的帶在帶輪上的滑動(dòng)，不可避免 .34螺紋連接的基本類型：螺栓連接(普通螺栓連接、鉸制孔用螺栓連接)、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊螺釘連接.35螺紋連接的防松：摩擦防松(彈簧墊圈、雙螺母、橢圓口自鎖螺母、橫向切口螺母)、機(jī)械防松(開口銷與槽形螺母、

8、止動(dòng)墊圈、圓螺母止動(dòng)墊圈、串連鋼絲)、永久防松(沖點(diǎn)法、端焊法、黏結(jié)法).36提高螺栓連接強(qiáng)度的方法：避免產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力;減少應(yīng)力集中.37鍵連接類型：平鍵連接(側(cè)面)、半圓鍵連接(側(cè)面)、楔鍵連接(上下面)、花鍵連接(側(cè)面).38平鍵的剖面尺寸確定：鍵的截面尺寸b×h(鍵寬×鍵高)以及鍵長L.39聯(lián)軸器與離合器區(qū)別：連這都是用來連接兩軸(或軸與軸上的回轉(zhuǎn)零件)，使它們一起旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩的器件，用聯(lián)軸器連接的兩根軸，只有在停止運(yùn)轉(zhuǎn)后用拆卸的方法才能將他們分離;離合器則可在工作過程中根據(jù)工作需要不必停轉(zhuǎn)隨時(shí)將兩軸接合或分離 .40聯(lián)軸器分類：剛性聯(lián)軸器(無補(bǔ)償能力)和撓性聯(lián)

9、軸器(有補(bǔ)償能力)43.聯(lián)軸器類型的選擇：對(duì)于低速、剛性大的短軸可選用剛性聯(lián)軸器;對(duì)于低速、剛性小的長軸可選用無彈性元件的撓性聯(lián)軸器;對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩較大的重型機(jī)械可選用齒式聯(lián)軸器;對(duì)于高速、有振動(dòng)和沖擊的機(jī)械可選用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器;對(duì)于軸線位置有較大變動(dòng)的兩軸，則應(yīng)選用十字軸萬向聯(lián)軸器.41軸承摩擦狀態(tài)：干摩擦狀態(tài)、邊界摩擦狀態(tài)、液體摩擦狀態(tài)、混合摩擦狀態(tài);邊界和混合摩擦統(tǒng)稱為非液體摩擦.42驗(yàn)算軸承壓強(qiáng)p：控制其單位面積的壓力，防止軸瓦的過度磨損;演算pv：控制單位時(shí)間內(nèi)單位面積的摩擦功耗fpv，防止軸承工作時(shí)產(chǎn)生過多的熱量而導(dǎo)致摩擦面的膠合破壞;演算v：當(dāng)壓力比較小時(shí)，p和pv的演算均合

10、格的軸承，由于滑動(dòng)速度過高，也會(huì)發(fā)生因磨損過快而報(bào)廢，因此需要保證vv.43非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要失效形式為磨損和膠合. 47.軸的分類：心軸(轉(zhuǎn)動(dòng)心軸、固定心軸;只承受彎矩不承受扭矩)、轉(zhuǎn)軸(即承受彎矩又承受扭矩)、傳動(dòng)軸(主要承受扭矩，不承受或承受很小彎矩).44軸的計(jì)算注意：軸上有鍵槽時(shí)，放大軸徑：一個(gè)鍵槽3°-5°兩個(gè)鍵槽7°-10°.式中彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取=0.3;當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取=0.6;若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取=1(為折合系數(shù))45軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則：軸的受力合理，有利于滿足軸的強(qiáng)度條件;軸和軸上的零件要可靠的固定在準(zhǔn)確的工作位置上;軸應(yīng)便于加工;軸上的零件要便于拆裝和調(diào)整;盡量減少應(yīng)力集中等.46滾動(dòng)軸承類型選擇影響因素：轉(zhuǎn)速高低、受軸向力還是徑向力、載荷大小、安裝尺寸的要求等.47機(jī)械速度波動(dòng)：原因：原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和工作機(jī)的阻抗力都是變化的，若兩者不能時(shí)時(shí)相適應(yīng)，就會(huì)引起機(jī)械速度的波動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)功大于阻抗功時(shí)，機(jī)器出現(xiàn)盈功，機(jī)器的動(dòng)能增加，角速度增大