機械設計基礎-總復習2

第二章齒輪機構一、特點：1.適用的圓周速度和功率范圍廣2.效率高3.傳動比恒定4.壽命長5.可靠性高6.適用于平行軸、相交軸、空間交錯軸二、齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律:

一對傳動齒輪的瞬時角速度與其連心線O1O2被嚙合齒廓公法線所分割的兩線段長度成反比。不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公法線都必須與連心線交于一定點。3.B點為曲率中心，BK為曲率半徑；漸開線起始點A處曲率半徑為0。1.AB=BK；2.漸開線上任意點的法線切于基圓；OABkA1B1o1θkK5.漸開線形狀取決于基圓；6.基圓內(nèi)無漸開線。當rb→∞，漸開線演變成直線。rkθkαkαkvk4.離中心越遠，漸開線上的壓力角越大。rb壓力角αk嚙合時K點正壓力方向與速度方向所夾銳角。rb＝rkcosαk

B3o3θkA2B2o2三、標準齒輪基本尺寸計算壓力角節(jié)圓分度圓齒頂圓齒根圓標準齒輪：mha*hf*為標準值，且分度圓上e=s=p/2四、漸開線齒輪正確嚙合條件

m

五、重合度定義、意義根切——產(chǎn)生現(xiàn)象，最少齒數(shù)變位齒輪齒輪加工：成形法、范成法六、斜齒輪端面法面圓錐齒輪大端正確嚙合條件、當量齒數(shù)、標準值、當量齒輪

當一對標準齒輪正確安裝時，其分度圓與節(jié)圓

；嚙合角

壓力角。

漸開線齒輪的切削加工方法有

用范成法加工一漸開線標準直齒輪，已知參數(shù)為：Z1=10，m=4mmα=20°，ha*=1，c*=0.25，被加工齒輪會產(chǎn)生

現(xiàn)象。采取

措施就可以避免。在一個中心距a=155mm的齒輪箱體內(nèi)，配上一對齒數(shù)Z1=23、Z2=76、模數(shù)mn=3mm的斜齒輪，試問這對齒輪的螺旋角β應是多少？斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是什么？當量齒數(shù)Zv有什么用？一個標準直齒漸開線圓柱齒輪與一個采用正變位的直齒柱圓齒輪，二者的齒數(shù)Z和模數(shù)m相等時，兩個齒輪相比，試問正變位齒輪哪些幾何尺寸發(fā)生了變化？哪些幾何尺寸未發(fā)生變化？

設一漸開線標準直齒輪的齒數(shù)Z=30，模數(shù)m=3mm，齒頂高系數(shù)ha*=1，壓力角α=20°，求其齒廓在頂圓上的壓力角αa及在頂圓和分度圓上的曲率半徑ρa、ρ。第三章輪系計算方法定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系混合輪系v例2自行車里程表機構：設輪胎受壓變形后使28英寸的車輪有效直徑約為0.7m。當車行一公里時，表上的指針P要剛好回轉(zhuǎn)一周。求齒輪2的齒數(shù)。行星輪系：H、5、4-4’、3定軸輪系：1、2例3：圖示為何種輪系？已知各輪齒數(shù)為Z1=20，Z2=30，Z2’=29，Z3=80，Z4=82，Z4’=18，Z5=36及主動輪1的轉(zhuǎn)向（如圖所示）。求：(1)傳動比i15=?(2)從動輪5的轉(zhuǎn)向？

例5：如圖所示輪系中z1＝1（單頭右旋蝸桿），z2=60，z2,=30，z3=20，z3,=30，z4=40，z4,=60，z5=20，已知n1=n5=1500r/min，求軸A的轉(zhuǎn)速大小及轉(zhuǎn)動方向。第八章聯(lián)接*螺栓聯(lián)接平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵花鍵各自的特點、應用銷一、螺紋尺寸參數(shù)：螺距P導程S

升角λ牙型角三角形螺紋：α=60°，β=30°；梯形螺紋：α=30°，β=15°；鋸齒形螺紋：α=33°，β=3°。矩形螺紋：α=β=0°二、螺栓聯(lián)接的強度計算：松螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接受橫向載荷：受軸向載荷：Q=Qe+Qr提高螺栓持久強度的措施：1)減少

剛度和增大

剛度，或適當

預緊力Q。2)

應力集中。常用螺紋牙型有

、

、

和

四種，其中

螺紋主要用于聯(lián)接，而其它螺紋主要用于傳動。螺旋副的自鎖條件是

；在設計時提高其效率的措施主要是

。我們把螺旋副不會自行松脫的現(xiàn)象，稱為

，其條件是

。要求省力和自鎖時，應采用

線（頭）螺紋，若要求高效率時，應采用

線（頭）螺紋。

現(xiàn)有兩根梯形螺紋的絲桿，A為單頭，B為雙頭，其余尺寸相同，問哪一個傳動時較省力？承受軸向外載荷的緊螺柱聯(lián)接，每個螺栓在裝配時受到預緊力Q0==4100N，軸向工作載荷Qe=3000N，需要的剩余預緊力Qr=2000N，問單個螺栓受到的總拉力Q=？預緊并受軸向變載荷的螺栓聯(lián)接，欲提高其疲勞強度，螺栓及被聯(lián)接件的剛度應如何變化？艉軸凸緣螺栓聯(lián)接，如圖：D1=195mm，h=30mm，艉軸傳遞扭矩T=1.1KNm。螺栓材料為A3鋼，接合面摩擦系數(shù)f=0.15,其許用應力為[σ]=79.2N/mm2，[τ]=48N/mm2，試計算此螺栓直徑。螺栓數(shù)Z=8。

hhD1第九章齒輪傳動一、齒輪傳動的作用力：方向、大小二、齒面接觸強度中心距a當一對齒輪的材料、傳動比及齒寬系數(shù)一定時，由齒面接觸強度所決定的承載能力，僅與中心距α或齒輪直徑有關，至于模數(shù)的大小需由彎曲強度確定。a↑→齒面接觸應力↓→齒面接觸強度↑。輪齒彎曲強度輪齒彎曲強度最主要地取決于齒輪的模數(shù)m，模數(shù)↑→彎曲應力↓→彎曲強度↑。其次與齒寬b以及齒數(shù)z有關，b、z↑→彎曲強度↑。齒形系數(shù)YF：

第十章蝸桿傳動一、蝸桿傳動的一個方面的正確嚙合條件：蝸桿軸向模數(shù)等于蝸輪端面模數(shù)，即：ma1=mt2=m蝸桿軸向壓力角等于蝸輪端面壓力角，即：αa1=αt2=α注意：蝸桿軸向模數(shù)是標準值，蝸桿軸向壓力角為標準值（20°）。λ=β，且蝸輪與蝸桿的旋向相同蝸桿中圓柱上的螺旋線升角λ應等于蝸輪分度圓上的螺旋角β二、蝸桿傳動作用力的大小、方向q稱為蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m硬齒面的閉式齒輪傳動其主要失效形式為

。其設計準則是

。齒輪傳動中，當直徑不變時，加大模數(shù)對彎曲強度將

，對接觸強度將

（①提高②降低③不變）蝸桿直徑系數(shù)q越大，則蝸桿傳動的強度愈

，剛度越

。閉式齒輪傳動中，若齒面硬度為HB≤350時，主要失效形式是

，設計是應按

設計，按

校核。

齒輪齒面發(fā)生點蝕破壞的原因是什么？一對蝸桿副材料有何要求？舉出一組常用的蝸桿副材料？標準齒輪的齒形系數(shù)yF與m、材料、扭矩T等是否有關？為什么？一對圓柱齒輪：i，a不變，改變齒數(shù)，對于齒面接觸強度，輪齒彎曲強度影響如何？有一齒輪減速器，高速級為標準斜齒圓柱齒輪：Z1=23，Z2=69，mn=4,cosβ=0.92，αn=20°；低速級為軸交角是90°的標準直齒圓錐齒輪：Z3=30,Z4=54,m=5,dm3=150mm,α=20°,sinδ3≈0.58549；已知TⅠ=200N·m，nⅠ=1500rpm，齒輪與軸承效率近似取1，試求：(1)Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)矩TⅡ、TⅢ，轉(zhuǎn)速nⅡ、nⅢ的大小和方向并標在圖上（nⅠ方向如圖所示）；(2)計算d1、d2、a與d3、d4；(3)若正確選擇Ⅱ軸Z2上β的方向可使Z2、Z3的軸向力幾乎相互抵消，問此時Z1與Z2分別是左旋或右旋？并在圖上標出來；(4)計算此時Ft2、Fa2、Ft3、Fa3并在圖上表示Fa2與Fa3方向。圖示為兩級斜齒輪蝸桿傳動系統(tǒng)，系統(tǒng)由電動機驅(qū)動。已知：蝸輪的轉(zhuǎn)動方向及蝸桿的螺旋方向，試求：1.蝸輪輪齒的螺旋線方向；（用文字說明）2.蝸桿及各個齒輪的轉(zhuǎn)動方向；（用箭頭在圖上標出）3.為了盡量減少Ⅱ軸及Ⅲ軸軸承所受的軸向力，試確定1，2，3，4齒輪的螺旋線方向。（在圖上標出）4.斜齒圓柱齒輪2，3和蝸桿5在嚙合處A、B、C處的圓周力，軸向力，徑向力（Ft,，F(xiàn)a，F(xiàn)r）的方向。（在圖上畫出）(標注方向時用表示垂直紙面向內(nèi)，⊙表示垂直紙面向外)第十一章滑動軸承滑動軸承的結(jié)構、特點、材料動壓潤滑形成原理及動壓潤滑的基本方程形成動壓油膜的必要條件：1）兩工作表面間必須有楔形間隙；2）兩工作表面間必須連續(xù)充滿潤滑油或其他粘性流體；3）兩工作表面間必須有相對滑動速度，其運動方向必須保證潤滑油從大截面流進，從小截面流出。一維雷諾（Reynolds）方程：液體動壓單油向心軸承設計計算：設計準則之一：限制最小油膜厚度hmin

最小油膜厚度hmin計算公式設計準則之二：控制滑油溫升軸承參數(shù)對承載能力和滑油溫升的影響η↑、v↑、B(B/d)↑、ψ↓、F↑、Δt↑形成動壓油膜的必要條件是

滑動軸承的承載量系數(shù)ΦF將隨著偏心率χ的增加而；相應的最小油膜厚度hmin也隨著χ的增加而。

剖分式滑動軸承由哪幾部分組成？軸瓦和軸承襯的作用是什么？

在滑動軸承設計中發(fā)現(xiàn)其最小油膜厚度hmin過小，問在外載荷P及相對間隙ψ不變條件下，可采用哪些措施來增大hmin值？非液體潤滑軸承是根據(jù)什么原則進行設計計算的?非液體摩擦潤滑滑動軸承的主要失效形式是什么？在設計計算中如何防止？

在滑動軸承設計中發(fā)現(xiàn)其最小油膜厚度hmin過小，問在外載荷P及相對間隙ψ不變條件下，可采用哪些措施來增大hmin值？試畫出板所受的液體動壓分布曲線

xvP圖示哪種情況能建立流體動壓潤滑？簡述理由

FFFFvvv□第十二章滾動軸承基本類型選型計算實際壽命計算式：

角接觸向心軸承軸向載荷的計算:

滾動軸承的額定壽命是指按

的軸承發(fā)生點蝕破壞，而

的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)。滾動軸承是按

％的軸承發(fā)生點蝕破壞。而

％的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時數(shù)作為軸承的

壽命。

說明下列滾動軸承代號的意義6205/P2、7108B

如圖示：齒輪軸由一對7208AC軸承支承，軸上所受徑向力Fr=2000N，軸向力Fa=1000N，試計算求出Fa1、Fa2、Pr1、Pr2某機器采用一對7310AC軸承，其安裝方式如圖所示，已知：Fr1=2000N，F(xiàn)r2=2500N，Ka=1000N，試求：（1）兩軸承所受的軸向載荷Fa1及Fa2；（2）兩軸承當量動載荷F1及F2。21軸向內(nèi)力SeFa/Fr>eFa/Fr≤eXYXY0.7Fr0.70.40.8710第十三章軸軸的結(jié)構設計強度計算第十五章彈簧一、圓柱壓縮彈簧的主要參數(shù)F——軸向力D2——中徑d——