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1、機械設計機械設計 課程總結課程總結一一一一般般般般機機機機械械械械設設設設備備備備原動機：機械設備完成其工作任務的動力來源；原動機：機械設備完成其工作任務的動力來源；原動機：機械設備完成其工作任務的動力來源；原動機：機械設備完成其工作任務的動力來源；傳動裝置：將原動機的運動和動力傳遞給工作機的裝置；傳動裝置：將原動機的運動和動力傳遞給工作機的裝置；傳動裝置：將原動機的運動和動力傳遞給工作機的裝置；傳動裝置：將原動機的運動和動力傳遞給工作機的裝置；控制裝置：根據(jù)機械系統(tǒng)的不同工況對原動機、傳動裝控制裝置：根據(jù)機械系統(tǒng)的不同工況對原動機、傳動裝控制裝置：根據(jù)機械系統(tǒng)的不同工況對原動機、傳動裝控制裝

2、置：根據(jù)機械系統(tǒng)的不同工況對原動機、傳動裝置和工作機實施控制的裝置；置和工作機實施控制的裝置；置和工作機實施控制的裝置；置和工作機實施控制的裝置；工作機：完成生產(chǎn)任務的執(zhí)行裝置；工作機：完成生產(chǎn)任務的執(zhí)行裝置；工作機：完成生產(chǎn)任務的執(zhí)行裝置；工作機：完成生產(chǎn)任務的執(zhí)行裝置；輔助裝置：機架、潤滑、照明、排污、通風等輔助裝置：機架、潤滑、照明、排污、通風等輔助裝置：機架、潤滑、照明、排污、通風等輔助裝置：機架、潤滑、照明、排污、通風等機械零件機械零件機械零件機械零件機械制造過程中不可分拆的最小單元；機械制造過程中不可分拆的最小單元；機械制造過程中不可分拆的最小單元；機械制造過程中不可分拆的最小單元

3、；機械部件機械部件機械部件機械部件機械制造過程中為完成同一目的而由若干協(xié)同機械制造過程中為完成同一目的而由若干協(xié)同機械制造過程中為完成同一目的而由若干協(xié)同機械制造過程中為完成同一目的而由若干協(xié)同 工作的零件組合在一起的組合體。工作的零件組合在一起的組合體。工作的零件組合在一起的組合體。工作的零件組合在一起的組合體。1.1 機械的組成機械的組成名義載荷名義載荷名義載荷名義載荷根據(jù)原動機或工作機的額定功率計算出的作用于機根據(jù)原動機或工作機的額定功率計算出的作用于機根據(jù)原動機或工作機的額定功率計算出的作用于機根據(jù)原動機或工作機的額定功率計算出的作用于機 械零件上的載荷，或稱為額定載荷械零件上的載荷，

4、或稱為額定載荷械零件上的載荷，或稱為額定載荷械零件上的載荷，或稱為額定載荷計算載荷計算載荷計算載荷計算載荷考慮到載荷不均勻性和其他影響因素的情況下，在考慮到載荷不均勻性和其他影響因素的情況下，在考慮到載荷不均勻性和其他影響因素的情況下，在考慮到載荷不均勻性和其他影響因素的情況下，在 名義載荷的基礎上乘上載荷系數(shù)名義載荷的基礎上乘上載荷系數(shù)名義載荷的基礎上乘上載荷系數(shù)名義載荷的基礎上乘上載荷系數(shù)K K，靜載荷靜載荷靜載荷靜載荷不隨時間變化或緩慢變化的載荷不隨時間變化或緩慢變化的載荷不隨時間變化或緩慢變化的載荷不隨時間變化或緩慢變化的載荷動載荷動載荷動載荷動載荷隨時間作周期性變化或非周期性變化的載

5、荷隨時間作周期性變化或非周期性變化的載荷隨時間作周期性變化或非周期性變化的載荷隨時間作周期性變化或非周期性變化的載荷F Fcaca=KF=KFF FF Fcaca靜應力靜應力靜應力靜應力大小和方向不隨時間變化或變化緩慢的應力；大小和方向不隨時間變化或變化緩慢的應力；大小和方向不隨時間變化或變化緩慢的應力；大小和方向不隨時間變化或變化緩慢的應力；變應力變應力變應力變應力大小和方向隨時間變化的應力大小和方向隨時間變化的應力大小和方向隨時間變化的應力大小和方向隨時間變化的應力零件在靜應力作用下可能發(fā)生斷裂或塑形變形；零件在靜應力作用下可能發(fā)生斷裂或塑形變形；零件在靜應力作用下可能發(fā)生斷裂或塑形變形；

6、零件在靜應力作用下可能發(fā)生斷裂或塑形變形；零件在變應力作用下可能發(fā)生疲勞破壞；零件在變應力作用下可能發(fā)生疲勞破壞；零件在變應力作用下可能發(fā)生疲勞破壞；零件在變應力作用下可能發(fā)生疲勞破壞；2.2 載荷和應力載荷和應力變應力又分為循環(huán)變應力和非循環(huán)變應力變應力又分為循環(huán)變應力和非循環(huán)變應力變應力又分為循環(huán)變應力和非循環(huán)變應力變應力又分為循環(huán)變應力和非循環(huán)變應力2.2 載荷和應力載荷和應力變循環(huán)應力有變循環(huán)應力有變循環(huán)應力有變循環(huán)應力有5 5個基本參數(shù)：最大應力、最小應力、平均應個基本參數(shù)：最大應力、最小應力、平均應個基本參數(shù)：最大應力、最小應力、平均應個基本參數(shù)：最大應力、最小應力、平均應力、應力

7、幅和循環(huán)特征，其中只有力、應力幅和循環(huán)特征，其中只有力、應力幅和循環(huán)特征，其中只有力、應力幅和循環(huán)特征，其中只有2 2個為獨立參數(shù)，其中循個為獨立參數(shù)，其中循個為獨立參數(shù)，其中循個為獨立參數(shù)，其中循環(huán)特征環(huán)特征環(huán)特征環(huán)特征r r是重要指標。是重要指標。是重要指標。是重要指標。根據(jù)循環(huán)特征根據(jù)循環(huán)特征根據(jù)循環(huán)特征根據(jù)循環(huán)特征r r可分為：對稱循環(huán)變應力、脈動循環(huán)變應力和可分為：對稱循環(huán)變應力、脈動循環(huán)變應力和可分為：對稱循環(huán)變應力、脈動循環(huán)變應力和可分為：對稱循環(huán)變應力、脈動循環(huán)變應力和 非對稱循環(huán)變應力。非對稱循環(huán)變應力。非對稱循環(huán)變應力。非對稱循環(huán)變應力。2.2 載荷和應力載荷和應力2.2

8、載荷和應力載荷和應力工作應力工作應力工作應力工作應力根據(jù)計算載荷，按照材料力學的基本公式求出根據(jù)計算載荷，按照材料力學的基本公式求出根據(jù)計算載荷，按照材料力學的基本公式求出根據(jù)計算載荷，按照材料力學的基本公式求出的、作用于機械零件剖面上的應力的、作用于機械零件剖面上的應力的、作用于機械零件剖面上的應力的、作用于機械零件剖面上的應力計算應力計算應力計算應力計算應力當零件危險剖面上呈復雜應力狀態(tài)時，按照某當零件危險剖面上呈復雜應力狀態(tài)時，按照某當零件危險剖面上呈復雜應力狀態(tài)時，按照某當零件危險剖面上呈復雜應力狀態(tài)時，按照某一強度理論求出、與單向拉伸時有同等破壞作用的應力一強度理論求出、與單向拉伸時

9、有同等破壞作用的應力一強度理論求出、與單向拉伸時有同等破壞作用的應力一強度理論求出、與單向拉伸時有同等破壞作用的應力 極限應力極限應力極限應力極限應力按照強度準則設計機械零件時，根據(jù)材料性質按照強度準則設計機械零件時，根據(jù)材料性質按照強度準則設計機械零件時，根據(jù)材料性質按照強度準則設計機械零件時，根據(jù)材料性質及應力種類而采用材料的某個應力極限值及應力種類而采用材料的某個應力極限值及應力種類而采用材料的某個應力極限值及應力種類而采用材料的某個應力極限值疲勞極限的主要影響因素疲勞極限的主要影響因素疲勞極限的主要影響因素疲勞極限的主要影響因素：（1 1）應力集中；（）應力集中；（）應力集中；（）應力

10、集中；（2 2）絕對尺寸；（）絕對尺寸；（）絕對尺寸；（）絕對尺寸；（3 3）表面狀態(tài)）表面狀態(tài)）表面狀態(tài)）表面狀態(tài)許用應力許用應力許用應力許用應力設計零件時計算應力允許打到的最大值，是極設計零件時計算應力允許打到的最大值，是極設計零件時計算應力允許打到的最大值，是極設計零件時計算應力允許打到的最大值，是極限應力和許用安全系數(shù)的比值，用限應力和許用安全系數(shù)的比值，用限應力和許用安全系數(shù)的比值，用限應力和許用安全系數(shù)的比值，用 和和 表示。表示。接觸應力接觸應力接觸應力接觸應力當兩物體在壓力下接觸時，若兩接觸面（或其中一個）為曲當兩物體在壓力下接觸時，若兩接觸面（或其中一個）為曲當兩物體在壓力下

11、接觸時，若兩接觸面（或其中一個）為曲當兩物體在壓力下接觸時，若兩接觸面（或其中一個）為曲面，那么在接觸處的表層產(chǎn)生很大的局部應力，即接觸應力。面，那么在接觸處的表層產(chǎn)生很大的局部應力，即接觸應力。面，那么在接觸處的表層產(chǎn)生很大的局部應力，即接觸應力。面，那么在接觸處的表層產(chǎn)生很大的局部應力，即接觸應力。高副接觸中都存在接觸應力，通常采用赫茲接觸理論來計算。高副接觸中都存在接觸應力，通常采用赫茲接觸理論來計算。高副接觸中都存在接觸應力，通常采用赫茲接觸理論來計算。高副接觸中都存在接觸應力，通常采用赫茲接觸理論來計算。2.2 載荷和應力載荷和應力機械零部件的主要內容機械零部件的主要內容原理特點，受

12、力失效原理特點，受力失效設計準則，材料選擇設計準則，材料選擇強度計算，參數(shù)選擇強度計算，參數(shù)選擇結構設計結構設計5.1 5.1 螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)螺紋的主要參數(shù)d-螺紋大徑螺紋大徑 公稱直徑公稱直徑d1 1-螺紋小徑螺紋小徑 校核直徑校核直徑d2-螺紋中徑螺紋中徑 基準直徑基準直徑p-螺距螺距 相鄰兩牙相鄰兩牙n-線數(shù)線數(shù) 螺旋線數(shù)螺旋線數(shù)S S-導程導程 同一螺旋線同一螺旋線-螺紋升角螺紋升角 牙型角牙型角-牙側角牙側角 旋向旋向第五章 螺紋連接和螺紋傳動5.1 5.1 螺紋副的自鎖條件螺紋副的自鎖條件螺紋副的自鎖條件螺紋副的自鎖條件第五章 螺紋連接和螺紋傳動常用螺紋

13、的特點與應用常用螺紋的特點與應用按牙形：三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸按牙形：三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸 齒形螺紋、管螺紋齒形螺紋、管螺紋按母體形狀：圓柱螺紋、圓錐螺紋按母體形狀：圓柱螺紋、圓錐螺紋細牙螺紋與粗牙螺紋的比較細牙螺紋與粗牙螺紋的比較細牙螺紋與粗牙螺紋的比較細牙螺紋與粗牙螺紋的比較粗牙：常用粗牙：常用粗牙：常用粗牙：常用細牙的缺點：牙小，相同載荷下磨損快，易脫扣細牙的缺點：牙小，相同載荷下磨損快，易脫扣適用場合：沖擊、振動及變載荷、或空心、薄壁零件上及微調適用場合：沖擊、振動及變載荷、或空心、薄壁零件上及微調裝置中裝置中細牙的優(yōu)點：螺桿強度較高，自鎖性能更好細牙的優(yōu)點：

14、螺桿強度較高，自鎖性能更好第五章 螺紋連接和螺紋傳動12螺紋連接基本類型普通螺栓連接普通螺栓連接 鉸制孔螺栓連接鉸制孔螺栓連接1 1、螺栓連接螺栓連接 13螺紋連接基本類型2 2、螺釘連接、螺釘連接 14螺紋連接基本類型3 3、雙頭螺柱連接、雙頭螺柱連接 15螺紋連接基本類型4 4、緊定螺釘連接緊定螺釘連接 預緊的目的：預緊的目的：預緊的目的：預緊的目的：預緊可使連接在承受工作載荷之前就受到預緊力預緊可使連接在承受工作載荷之前就受到預緊力F的作用，的作用，增強連接的可靠性和緊密性，防止連接受載后被連接件間出現(xiàn)增強連接的可靠性和緊密性，防止連接受載后被連接件間出現(xiàn)間隙或橫向滑移。預緊也可以防松。

15、間隙或橫向滑移。預緊也可以防松。控制預緊力的原則：控制預緊力的原則：控制預緊力的原則：控制預緊力的原則：擰緊后螺紋聯(lián)接件的預緊應力不得超過其材料的屈服極限擰緊后螺紋聯(lián)接件的預緊應力不得超過其材料的屈服極限s s 的的80%80%。預緊力過大，會使連接超載。預緊力不足，可能導。預緊力過大，會使連接超載。預緊力不足，可能導致連接失效，重要的螺栓要控制預緊力。致連接失效，重要的螺栓要控制預緊力。擰緊螺母時，擰緊力矩需要克服兩個力：擰緊螺母時，擰緊力矩需要克服兩個力：擰緊螺母時，擰緊力矩需要克服兩個力：擰緊螺母時，擰緊力矩需要克服兩個力：1、螺紋副的摩擦力矩 T12、螺母與支承面間的摩擦力矩 T2故擰

16、緊力矩故擰緊力矩故擰緊力矩故擰緊力矩T T：T=T1+T25.3 螺紋連接的預緊5.4 螺紋連接的防松 當螺紋連接承受沖擊、振動或變載荷下或溫度變化大的情況當螺紋連接承受沖擊、振動或變載荷下或溫度變化大的情況當螺紋連接承受沖擊、振動或變載荷下或溫度變化大的情況當螺紋連接承受沖擊、振動或變載荷下或溫度變化大的情況下，螺紋副中的正壓力就會發(fā)生變化，在某一瞬間可能消失，下，螺紋副中的正壓力就會發(fā)生變化，在某一瞬間可能消失，下，螺紋副中的正壓力就會發(fā)生變化，在某一瞬間可能消失，下，螺紋副中的正壓力就會發(fā)生變化，在某一瞬間可能消失，導致摩擦力為零，這樣螺紋連接就會出現(xiàn)相對滑動，如此反導致摩擦力為零，這樣

17、螺紋連接就會出現(xiàn)相對滑動，如此反導致摩擦力為零，這樣螺紋連接就會出現(xiàn)相對滑動，如此反導致摩擦力為零，這樣螺紋連接就會出現(xiàn)相對滑動，如此反復多次就使螺紋逐漸松脫，甚至脫落。復多次就使螺紋逐漸松脫，甚至脫落。復多次就使螺紋逐漸松脫，甚至脫落。復多次就使螺紋逐漸松脫，甚至脫落。防防防防松松松松雙螺母雙螺母雙螺母雙螺母彈簧墊圈彈簧墊圈彈簧墊圈彈簧墊圈鎖緊螺母鎖緊螺母鎖緊螺母鎖緊螺母開口銷與六角開槽螺母開口銷與六角開槽螺母開口銷與六角開槽螺母開口銷與六角開槽螺母止動墊圈止動墊圈止動墊圈止動墊圈串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲串聯(lián)鋼絲5.5 單個螺栓連接的強度計算松連接：螺栓連接在承受工作載荷之前不擰緊螺母松連接

18、：螺栓連接在承受工作載荷之前不擰緊螺母松連接：螺栓連接在承受工作載荷之前不擰緊螺母松連接：螺栓連接在承受工作載荷之前不擰緊螺母 僅承受軸僅承受軸僅承受軸僅承受軸 向載荷向載荷向載荷向載荷緊連接：螺栓連接在承受工作載荷之前必須擰緊螺母，即預緊緊連接：螺栓連接在承受工作載荷之前必須擰緊螺母，即預緊緊連接：螺栓連接在承受工作載荷之前必須擰緊螺母，即預緊緊連接：螺栓連接在承受工作載荷之前必須擰緊螺母，即預緊 可承受橫向和軸向載荷可承受橫向和軸向載荷可承受橫向和軸向載荷可承受橫向和軸向載荷松連接的強度條件松連接的強度條件松連接的強度條件松連接的強度條件MPaMPa緊連接：緊連接：承受工作載荷之前螺母擰緊

19、，使被連接件間產(chǎn)生足夠的預緊力承受工作載荷之前螺母擰緊，使被連接件間產(chǎn)生足夠的預緊力目的：承受橫向工作載荷時，防止摩擦力不足而相對運動目的：承受橫向工作載荷時，防止摩擦力不足而相對運動 承受軸向工作載荷時，防止被連接件之間出現(xiàn)間隙承受軸向工作載荷時，防止被連接件之間出現(xiàn)間隙受橫向工作載荷的緊螺紋連接受橫向工作載荷的緊螺紋連接:普通螺紋連接普通螺紋連接FFFFF Fs sF Fs s預緊力預緊力摩擦力矩摩擦力矩螺栓截面上的拉應力和扭轉切應力：螺栓截面上的拉應力和扭轉切應力：在拉應力、扭轉切應力的復合作用下，由第四強度理論可得螺在拉應力、扭轉切應力的復合作用下，由第四強度理論可得螺栓的當量應力栓的

20、當量應力:受橫向工作載荷的緊螺紋連接：受橫向工作載荷的緊螺紋連接：鉸制孔用螺紋連接鉸制孔用螺紋連接螺栓桿的剪切強度條件為螺栓桿的剪切強度條件為:螺栓與孔壁的擠壓強度條件為：螺栓與孔壁的擠壓強度條件為：螺栓在接合面處的橫截面受剪切螺栓在接合面處的橫截面受剪切螺栓與孔壁接觸表面受擠壓螺栓與孔壁接觸表面受擠壓F Fs sF Fs sh hminmind ds s21 受軸向工作載荷的緊螺栓連接：受軸向工作載荷的緊螺栓連接：變形協(xié)調條件變形協(xié)調條件22校核公式：校核公式：設計公式：設計公式：靜強度計算靜強度計算疲勞強度條件為疲勞強度條件為5.6 螺栓組連接設計在實際應用中，螺栓組連接所受的載荷通常由上

21、述四種受力在實際應用中，螺栓組連接所受的載荷通常由上述四種受力在實際應用中，螺栓組連接所受的載荷通常由上述四種受力在實際應用中，螺栓組連接所受的載荷通常由上述四種受力狀態(tài)的不同組合，故可采用靜力學分析方法，將各種受力狀狀態(tài)的不同組合，故可采用靜力學分析方法，將各種受力狀狀態(tài)的不同組合，故可采用靜力學分析方法，將各種受力狀狀態(tài)的不同組合，故可采用靜力學分析方法，將各種受力狀態(tài)轉化為上述四種基本受力狀態(tài)的某種組合。態(tài)轉化為上述四種基本受力狀態(tài)的某種組合。態(tài)轉化為上述四種基本受力狀態(tài)的某種組合。態(tài)轉化為上述四種基本受力狀態(tài)的某種組合。普通螺栓連接：普通螺栓連接：普通螺栓連接：普通螺栓連接：鉸制孔用螺

22、栓連接：鉸制孔用螺栓連接：鉸制孔用螺栓連接：鉸制孔用螺栓連接：橫向載荷橫向載荷橫向載荷橫向載荷+旋轉力矩旋轉力矩旋轉力矩旋轉力矩預緊力預緊力預緊力預緊力總拉力總拉力總拉力總拉力強度計算強度計算強度計算強度計算橫向載荷橫向載荷橫向載荷橫向載荷+旋轉力矩旋轉力矩旋轉力矩旋轉力矩最大工作剪力最大工作剪力最大工作剪力最大工作剪力剪切和擠壓強度計算剪切和擠壓強度計算剪切和擠壓強度計算剪切和擠壓強度計算5.7 提高螺栓連接強度的措施一一、改善螺紋牙上載荷的分配、改善螺紋牙上載荷的分配二二、提高疲勞強度的措施、提高疲勞強度的措施減小應力幅減小應力幅減小應力集中減小應力集中減小螺栓剛度或增大被連接件剛度，都可

23、減小螺栓的應力幅減小螺栓剛度或增大被連接件剛度，都可減小螺栓的應力幅減小螺栓剛度或增大被連接件剛度，都可減小螺栓的應力幅減小螺栓剛度或增大被連接件剛度，都可減小螺栓的應力幅為減小螺栓剛度，可適當增大螺栓的長度、減小螺栓桿直徑、或為減小螺栓剛度，可適當增大螺栓的長度、減小螺栓桿直徑、或為減小螺栓剛度，可適當增大螺栓的長度、減小螺栓桿直徑、或為減小螺栓剛度，可適當增大螺栓的長度、減小螺栓桿直徑、或做成空心桿、或在螺母下安裝彈性元件。做成空心桿、或在螺母下安裝彈性元件。做成空心桿、或在螺母下安裝彈性元件。做成空心桿、或在螺母下安裝彈性元件。為增大被連接件的剛度，應采用剛性大的墊片；如需密封元件時為增

24、大被連接件的剛度，應采用剛性大的墊片；如需密封元件時為增大被連接件的剛度，應采用剛性大的墊片；如需密封元件時為增大被連接件的剛度，應采用剛性大的墊片；如需密封元件時可用密封環(huán)結構代替密封墊片?？捎妹芊猸h(huán)結構代替密封墊片。可用密封環(huán)結構代替密封墊片。可用密封環(huán)結構代替密封墊片。25 帶傳動的應力分析帶傳動的應力分析2.由離心力產(chǎn)生的應力及其位置由離心力產(chǎn)生的應力及其位置1.由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應力及其位置由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應力及其位置3.由帶彎曲產(chǎn)生的應力由帶彎曲產(chǎn)生的應力帶傳動的受力分析帶傳動的受力分析7.1-3帶傳動為什么為什么V帶傳動比平帶傳動的傳動能力大帶傳動比平帶傳動的傳動能力大

25、?1）彈性滑動彈性滑動：由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪之間的相對滑動現(xiàn)象稱為間的相對滑動現(xiàn)象稱為彈性滑動。彈性滑動。2）彈性滑動會引起下列后果）彈性滑動會引起下列后果：（1）從動輪的圓周速度總是）從動輪的圓周速度總是落后落后于主動輪的圓周速度，并隨載于主動輪的圓周速度，并隨載 荷變化而變化，導致此傳動的傳動比不準確；荷變化而變化，導致此傳動的傳動比不準確；（2）損失一部分能量，）損失一部分能量，降低了傳動效率降低了傳動效率，會使帶的溫度升高；，會使帶的溫度升高；并引起傳動帶磨損。并引起傳動帶磨損。彈性滑動彈性滑動3）打滑）打滑 若傳遞的基本載荷超過最大有效圓

26、周力若傳遞的基本載荷超過最大有效圓周力,帶在帶輪上發(fā)生顯著帶在帶輪上發(fā)生顯著的相對滑動即打滑的相對滑動即打滑,打滑總是在小輪上先開始的。打滑總是在小輪上先開始的。27 帶傳動的失效形式和設計準則帶傳動的失效形式和設計準則帶傳動的失效形式是：打滑和疲勞破壞帶傳動的失效形式是：打滑和疲勞破壞帶傳動的設計準則是：帶傳動的設計準則是：在保證帶工作時不打滑的條件下，具有一定在保證帶工作時不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命的疲勞強度和壽命設計功率設計功率設計功率設計功率P Pd d選擇帶型號選擇帶型號選擇帶型號選擇帶型號帶輪基準直徑帶輪基準直徑帶輪基準直徑帶輪基準直徑d dd1d1 d dd2d2驗

27、算帶速度驗算帶速度驗算帶速度驗算帶速度v v中心距中心距中心距中心距a a和帶基準長度和帶基準長度和帶基準長度和帶基準長度L Ld d小輪包角小輪包角小輪包角小輪包角a a1 1V V帶根數(shù)帶根數(shù)帶根數(shù)帶根數(shù)z z初拉力初拉力初拉力初拉力F F0 0壓軸力壓軸力壓軸力壓軸力Q Q7.4 普通V帶傳動的設計計算29帶的張緊定期張緊裝置定期張緊裝置自動張緊裝置自動張緊裝置用帶輪張緊用帶輪張緊30齒輪傳動特點、失效形式、設計準則計算載荷（四個系數(shù)）受力分析(轉向、旋向、力方向)直齒、斜齒圓柱齒輪的強度計算、各種修正系數(shù)影響因素齒輪傳動主要參數(shù)選擇齒輪結構8 齒輪傳動齒輪傳動31主要失效形式：8.2

28、齒輪傳動的失效形式和設計準則齒輪傳動的失效形式和設計準則32齒輪傳動的設計準則齒輪傳動的設計準則 閉式軟齒面齒輪傳動：常因齒面點蝕而失效，故通常先按齒閉式軟齒面齒輪傳動：常因齒面點蝕而失效，故通常先按齒面接觸疲勞強度進行設計，然后校核齒根彎曲疲勞強度。面接觸疲勞強度進行設計，然后校核齒根彎曲疲勞強度。閉式硬齒面齒輪傳動：其齒面接觸承載能力較高，故通常先閉式硬齒面齒輪傳動：其齒面接觸承載能力較高，故通常先按齒根彎曲疲勞強度進行設計，然后校核齒面接觸疲勞強度。按齒根彎曲疲勞強度進行設計，然后校核齒面接觸疲勞強度。開式齒輪傳動：其主要失效形式是齒面磨損，而且在輪齒磨開式齒輪傳動：其主要失效形式是齒面

29、磨損，而且在輪齒磨薄后往往會發(fā)生輪齒折斷。故目前多是按齒根彎曲疲勞強度進薄后往往會發(fā)生輪齒折斷。故目前多是按齒根彎曲疲勞強度進行設計，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當增大。行設計，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當增大。高速重載齒輪傳動：可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合高速重載齒輪傳動：可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強度。強度。33載荷系數(shù)載荷系數(shù)8.4 8.4 齒輪傳動的計算載荷齒輪傳動的計算載荷使用系數(shù)使用系數(shù)K KA A：考慮由于齒輪嚙合外部因素引起附加動載荷影響：考慮由于齒輪嚙合外部因素引起附加動載荷影響的系數(shù)。的系數(shù)。動載系數(shù)動載系數(shù)K K：考慮由于齒輪制造精度、運轉速度等輪齒內：考慮由于齒

30、輪制造精度、運轉速度等輪齒內部因素引起的附加動載荷影響系數(shù)。部因素引起的附加動載荷影響系數(shù)。齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)K K：考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻對輪：考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻對輪齒應力的影響系數(shù)。齒應力的影響系數(shù)。齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)K K：考慮同時嚙合的各對輪齒載荷分配不：考慮同時嚙合的各對輪齒載荷分配不均勻對輪齒應力的影響系數(shù)。均勻對輪齒應力的影響系數(shù)。34輪齒受力分析輪齒受力分析圓周力圓周力徑向力徑向力法向力法向力力的方向判斷力的方向判斷:作用于主、從動輪上的各對力均大小相等，方向相反。作用于主、從動輪上的各對力均大小相等，方向相反。Ft 在主動輪上與運動

31、方向相反，在從動輪上與運動方向在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與運動方向相同。相同。Fr 的方向與嚙合方式有關，對于外嚙合，主、從動輪上的方向與嚙合方式有關，對于外嚙合，主、從動輪上的徑向力分別指向各自的輪心的徑向力分別指向各自的輪心。35齒面接觸疲勞強度的設計公式齒面接觸疲勞強度的設計公式:或或兩輪的兩輪的工作工作接觸應力接觸應力H1 H2，但但許用許用接觸應力接觸應力不相等，即不相等，即H1 H2，它們與兩輪的材料、它們與兩輪的材料、熱處理和應力循環(huán)次數(shù)等有關。熱處理和應力循環(huán)次數(shù)等有關。在設計和校核計在設計和校核計算中，算中，取取HminH1，H2。36大小齒輪應分別進行彎曲強度校核

32、時大小齒輪應分別進行彎曲強度校核時設計模數(shù)時設計模數(shù)時,應按下式選擇應按下式選擇齒根彎曲疲勞強度的設計公式齒根彎曲疲勞強度的設計公式37斜齒輪傳動的受力分析斜齒輪傳動的受力分析標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算38齒輪傳動主要參數(shù)的選擇齒輪傳動主要參數(shù)的選擇1、模數(shù)、模數(shù)m和齒數(shù)和齒數(shù)Z12、齒寬系數(shù)齒寬系數(shù) d、a3、分度圓壓力角、分度圓壓力角 4、齒數(shù)比齒數(shù)比u 5、螺旋角螺旋角 399 蝸桿傳動蝸桿傳動特點類型失效形式、設計準則受力分析（轉向、旋向、力的方向）效率結構40普通圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動中間平面上的參數(shù)作為設計基準中間平面上的參數(shù)作為設計基準蝸桿

33、傳動的正確嚙合條件蝸桿傳動的正確嚙合條件旋向相同旋向相同 由于切削蝸輪的滾刀直徑和齒形參數(shù)（模數(shù)、壓力角、導程由于切削蝸輪的滾刀直徑和齒形參數(shù)（模數(shù)、壓力角、導程由于切削蝸輪的滾刀直徑和齒形參數(shù)（模數(shù)、壓力角、導程由于切削蝸輪的滾刀直徑和齒形參數(shù)（模數(shù)、壓力角、導程角等）必須與相應的蝸桿相同，使得只要有一種蝸桿，就需要一角等）必須與相應的蝸桿相同，使得只要有一種蝸桿，就需要一角等）必須與相應的蝸桿相同，使得只要有一種蝸桿，就需要一角等）必須與相應的蝸桿相同，使得只要有一種蝸桿，就需要一把與之對應的蝸輪滾刀。同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，把與之對應的蝸輪滾刀。同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，把與之對應的蝸輪滾刀。同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，把與之對應的蝸輪滾刀。同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，就需要對每一個模數(shù)都要配備很多把磨輪滾刀。為了限制滾刀的就需要對每一個模數(shù)都要