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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流机械设计基础讲课提纲_工业设计.精品文档.机械设计基础讲课提纲教学安排：教学时数：56学时（实验6学时），3.5学分考核方式：综合考虑卷面考试、平时（作业、出勤率、实验）等方面进行考核。课程设计环节：单独计分：2学分教材：杨可桢，程光蕴，李仲生主编.机械设计基础.北京：高等教育出版社，2006(第5版)主要内容:（考虑到为非机类专业，且教学时数较少，从教材中选讲如下章节）第1章 平面机构的自由度和速度分析第2章 平面连杆机构第3章 凸轮机构第4章 齿轮机构第5章 轮系第10章 连接第11章 齿轮传动第13章 带传动和链传动第14章 轴第16章
2、 滚动轴承主要参考文献：1孙桓主编.机械原理. 北京：高等教育出版社，2001年（第6版）.2濮良贵、纪名刚主编. 机械设计. 北京：高等教育出版社，2001（第7版）.绪 论01 本课程研究的对象和内容n 研究对象：机械u 机械、机器、机构的定义（机器、机构的基本特征）u 机构的分类u 典型机器分析u 机器的分类u 机器的基本组成u 机器与机构的区别u 零件和构件n 主要研究内容：机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。u 常用机构u 通用零件02 本课程在教学中的地位n 课程性质：学科基础课n 作用： 承前启后n 培养目标：通过本课程的学习和课程设计实践，培
3、养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为日后从事技术革新创造条件。03 机械设计的基本要求和一般过程本章基本要求：1）掌握基本概念：机械、机器、机构、构件、零件等2）本课程的研究对象、主要研究内容、性质、培养目标第1章 平面机构的自由度和速度分析n 平面机构的定义及示例n 本章内容：11 运动副及其分类12 平面机构的运动简图13 平面机构的自由度14 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用11 运动副及其分类n 基本概念构件、自由度、运动副（定义及示例、运动副元素、约束）n 运动副的分类按引入的约束数分类；按相对运动范围分类；按运动副元素分类n 机构u 构件的类型：机架、原（主）动件、
4、从动件（输出构件）及示例u 机构的组成12 平面机构的运动简图n 平面机构的运动简图的定义、作用n 机构示意图n 表达方法：u 运动副表示（转动副、移动副、平面高副等）u 构件的表示（原动件、机架、其他构件）n 机构运动简图应满足的条件n 绘制机构运动简图的步骤及示例n 运动链的定义（开式链、闭式链等）13 平面机构的自由度n 定义n 机构具有确定运动的条件n 平面机构的自由度计算及示例n 计算平面机构自由度的注意事项u 复合铰链（示例、定义、处理方法）u 局部自由度（示例、定义及作用、识别、处理方法）u 虚约束（示例、定义及作用、常见场合及其识别、处理方法）*14 速度瞬心及其在机构速度分析
5、中的应用n 速度瞬心及其求法u 绝对瞬心和相对瞬心u 瞬心数目u 机构瞬心位置的确定u 三心定律n 速度瞬心在机构速度分析中的应用示例本章基本要求：1)掌握机构运动简图的测绘方法。2)掌握平面机构自由度的计算。基本概念：运动副、复合铰链、局部自由度、虚约束计算公式：平面机构的自由度数：F=3n(2PL +Ph )3)掌握机构运动确定性条件作业：题1-8, 题1-9, 题1-10 (p19)第2章 平面连杆机构n 平面连杆机构、特点及应用实例n 连杆机构的分类及命名本章重点内容是介绍平面四杆机构。n 本章内容：21 平面四杆机构的基本类型及其应用22 平面四杆机构的基本特性23 平面四杆机构的设
6、计21 平面四杆机构的基本类型及其应用n 平面四杆机构的基本类型n 平面四杆机构的演化方式一、铰链四杆机构n 组成（机架、连架杆、连杆）n 铰链四杆机构的基本类型（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）n 曲柄摇杆机构、特征及作用、示例n 双曲柄机构、特征及作用、示例n 双摇杆机构、特征及作用、示例二、含一个移动副的四杆机构n 曲柄滑块机构（对心曲柄滑块机构、偏心曲柄滑块机构）及应用n 导杆机构及应用n 摇块和定块机构及应用三、含二个移动副的四杆机构n 双滑块机构u 两个移动副不相邻（正切机构）u 两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联（正弦机构）u 两个移动副相邻，且均不与机架相关联（
7、滑块联轴器）u 两个移动副相邻，且均与机架相关联（椭圆仪）四、具有偏心轮的四杆机构偏心轮机构的演化、特点及应用场合五、四杆机构的扩展22 平面四杆机构的基本特性本节介绍的主要内容：n 铰链四杆机构有整转副的条件n 急回特性n 压力角和传动角n 死点位置一、铰链四杆机构有整转副的条件曲柄存在的条件二、急回特性以曲柄摇杆机构为例，介绍极位、摆角、急回运动、行程速度变化系数（或称行程速比系数）等概念三、压力角和传动角定义、度量最小传动角min出现的位置 四、死点位置定义、消除死点位置影响的措施、死点位置的应用23 平面四杆机构的设计n 平面四杆机构设计的主要任务n 常见的给定设计条件n 常用的设计方
8、法一、按给定的行程速比系数K设计四杆机构（作图法）n 曲柄摇杆机构n 导杆机构二、按预定连杆位置设计四杆机构（作图法）n 给定连杆两组位置n 给定连杆三组位置三、给定两连架杆对应位置设计四杆机构（解析法和实验法）本章基本要求：1.熟悉平面四杆机构的基本形式及其演化机构；2.重点掌握平面四杆机构的特性：1)急回运动和行程速度变化系数2)压力角和传动角3)死点位置3.掌握铰链四杆机构有整转副的条件；4.掌握按连杆二组位置、三组位置、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原理与方法。作业：习题2-1、2-3、 2-4 （p38）第3章 凸轮机构n 本章内容：31 凸轮机构的应用和类型32 从
9、动件的常用运动规律33 凸轮机构的压力角34 图解法设计凸轮轮廓35 解析法设计凸轮轮廓31 凸轮机构的应用和类型结构、作用、优点、缺点及应用n 分类u 按凸轮形状分u 按从动件的型式分u 按从动件运动分u 按保持接触方式分32 从动件的常用运动规律n 凸轮机构设计的基本任务n 从动件的常用运动规律（等速运动、简谐运动、正弦加速度运动）n 名词术语：基圆、基圆半径、推程、推程运动角、远休止角、回程、回程运动角、近休止角、升程、运动规律等速运动推程、回程运动方程、运动线图、应用场合刚性冲击简谐运动推程、回程运动方程、运动线图、应用场合柔性冲击正弦加速度（摆线）运动推程、回程运动方程、运动线图、应
10、用场合改进型运动规律33 凸轮机构的压力角定义一、压力角与作用力的关系自锁、许用压力角二、压力角与凸轮机构尺寸的关系34 图解法设计凸轮轮廓凸轮廓线设计方法的基本原理直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制1、偏置尖顶直动从动件盘形凸轮2、对心直动滚子从动件盘形凸轮滚子半径的确定保证凸轮实际轮廓曲线既不变尖、更不出现交叉现象的条件3、对心直动平底从动件盘形凸轮避免出现运动失真的措施二、摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制摆动尖顶从动件凸轮机构35 解析法设计凸轮轮廓本章基本要求：1)了解凸轮机构的类型、特点及适用场合；2)掌握凸轮机构设计中的一些基本概念，如基圆、压力角、升程等；3)掌握从动件常用运动规律的特点和
11、适用场合；4)掌握理论轮廓与实际轮廓的关系；5)理解凸轮压力角与基圆半径r0的关系；6)掌握用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线的步骤与方法。作业：题3-1、3-2、3-4(p52)第4章 齿轮机构n 本章内容：41 齿轮机构的特点和类型42 齿廓实现定角速度比传动的条件43 渐开线齿廓44 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸45 渐开线标准齿轮的啮合46 渐开线齿轮的切齿原理47 根切、最少齿数及变位齿轮48 平行轴斜齿轮机构49 锥齿轮机构41 齿轮机构的特点和类型n 结构特点、作用优点缺点n 齿轮机构的分类42 齿廓实现定角速度比传动的条件1.齿廓啮合基本定律n 齿廓实现定角速度比传动的条
12、件n 共轭齿廓n 节圆及中心距2.齿廓曲线的选择本章只研究渐开线齿轮43 渐开线齿廓一、 渐开线的形成和特性二、渐开线齿廓的啮合特性44 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸一、外齿轮1.名称与符号齿顶圆、齿根圆齿厚、齿槽宽齿距 （周节）、法向齿距模数、分度圆齿顶、齿顶高；齿根、齿根高； 齿全高 2.基本参数齿数、模数、齿顶高系数 ha*、顶隙系数 c*、分度圆压力角3.齿轮各部分尺寸的计算公式分度圆直径、齿顶高、齿根高、全齿高齿顶圆直径、齿根圆直径基圆直径、法向齿距和基节标准齿轮齿厚、齿槽宽、齿距 （周节）二、齿条的结构特点三、内齿轮的结构特点45 渐开线标准齿轮的啮合啮合线一、正确啮合
13、条件二、标准中心距及标准安装三、重合度1.一对轮齿的啮合过程实际啮合线段AE（齿廓的实际工作段）理论啮合线段N1N22.连续传动条件重合度的定义、许用重合度46 渐开线齿轮的切齿原理一、成形法加工原理及的特点二、范成法1. 齿轮插刀2. 齿条插刀3. 齿轮滚刀范成法加工的特点4.用标准齿条型刀具加工标准齿轮4.1标准齿条型刀具4.2用标准齿条型刀具加工标准齿轮47 根切、最少齿数及变位齿轮一、根切现象及后果二、渐开线齿轮不发生根切的最少齿数三、变位齿轮及其齿厚的确定*48 平行轴斜齿轮机构一、斜齿轮的共轭齿廓曲面直齿轮与斜齿轮传动比较：齿廓曲面、接触线、啮合特点二、斜齿轮的基本参数1、斜齿轮的
14、螺旋角2. 模数 mn、mt3. 压力角：n、t一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件三、 渐开线标准斜齿轮传动的几何尺寸分度圆直径、齿顶高、齿根高、全齿高中心距齿顶圆直径、齿根圆直径四、斜齿轮传动的重合度与端面齿廓相同的直齿轮比较来介绍斜齿轮传动的重合度*斜齿圆柱齿轮的当量齿轮及当量齿数斜齿轮不发生根切的最少齿数五、 斜齿轮的主要优缺点49 锥齿轮机构一、圆锥齿轮概述作用、结构特点（与圆柱齿轮比较）为了计算和测量的方便，取大端参数(如m)为标准值。圆锥齿轮类型二、背锥及当量齿轮*当量齿轮、当量齿数三、 直齿圆锥齿轮几何尺寸计算正确啮合条件避免根切的最少齿数分度圆直径传动比本章基本要求：1)了解齿轮机
15、构的特点及主要类型；2)理解齿廓实现定角速比传动的条件；3)深入理解渐开线的性质；4)掌握渐开线齿廓的特点；5)掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动；6)掌握渐开线齿轮的切齿原理、方法及根切现象；7)掌握斜齿圆柱齿轮及其啮合传动的特点；8)掌握直齿圆锥齿轮及其啮合传动的特点。重点：渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合的基本理论及几何尺寸计算；斜齿圆柱齿轮啮合传动、直齿圆锥齿轮啮合传动的特性。难点：一对轮齿的啮合过程；斜齿轮、锥齿轮的当量齿轮和当量齿数等。作业：4-1,4-5,4-11(p71)第5章 轮系n 本章内容：51 轮系的类型52 定轴轮系及其传动比53 周转轮系及其传动比54 复合轮系及其
16、传动比55 轮系的应用56 几种特殊的行星传动简介51 轮系的类型n 轮系的定义及分类n 本章要解决的问题：1.轮系传动比 i 的计算;2.从动轮转向的判断。52 定轴轮系及其传动比一、传动比大小的计算二、首、末轮转向的确定1)用“” “”表示2)画箭头示例53 周转轮系及其传动比n 组成基本构件（输入输出构件）：太阳轮(中心轮)、行星架(系杆或转臂)其他构件：行星轮n 类型按自由度数F分；按基本构件分周转轮系的传动比可运用反转法来求解。反转原理、转化轮系周转轮系的传动比计算及注意事项、示例54 复合轮系及其传动比传动比求解思路：分清轮系、分别列式、联立求解。示例55 轮系的应用1)获得较大的
17、传动比，而且结构紧凑。2)实现分路传动。3)换向传动4)实现变速传动5)运动合成6)运动分解7) 在尺寸及重量较小时，实现大功率传动56 几种特殊的行星传动简介*一、渐开线少齿差行星齿轮传动二、摆线针轮传动三、谐波齿轮传动四、活齿传动本章基本要求：u 了解轮系的定义、类型和功用u 掌握定轴轮系及其传动比的计算；u 掌握周转轮系及其传动比的计算；u 掌握复合轮系及其传动比的计算 ，能进行简单的复合轮系传动比的计算 。作业：5-2、5-4 、5-14 （p87）第10章 连接n 机械连接的分类：u 机械动连接u 机械静连接：可拆连接、不可拆连接n 连接的组成n 本章内容：101 螺纹参数102 螺
18、旋副的受力分析、效率和自锁103 机械制造常用螺纹104 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件105 螺纹连接的预紧和防松106 螺纹连接的强度计算107 螺栓的材料和许用应力108 提高螺栓连接强度的措施109 螺旋传动1010 滚动螺旋简介1011 键连接和花键连接1012 销连接101 螺纹参数一、螺纹的形成螺纹的分类：按螺纹的牙型分、按螺纹的旋向分、按螺旋线的根数分、按回转体的内外表面分、按螺旋的作用分、按母体形状分二、螺纹的主要几何参数大径、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角、牙侧角102 螺旋副的受力分析、效率和自锁一、矩形螺纹= 0n 螺纹拧紧(滑块沿斜面等速上滑)时受力分析、驱
19、动力、驱动力矩n 螺纹拧松(滑块沿斜面等速下滑)时受力分析、力、力矩自锁现象二、非矩形螺纹的力分析、自锁条件三、螺旋副的效率103 机械制造常用螺纹n 三角形螺纹普通螺纹（粗牙螺纹、细牙螺纹）、（牙型角、牙侧角）管螺纹n 梯形螺纹（牙型角、牙侧角）n 锯齿形螺纹（牙型角、牙侧角）n 矩形螺纹（牙型角、牙侧角）粗牙普通螺纹的基本尺寸细牙普通螺纹的基本尺寸梯形螺纹的基本尺寸104 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件一、螺纹连接的基本类型螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接二、螺纹紧固件螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等105 螺纹连接的预紧和防松一、螺纹连接的预紧松连接、紧连接1、
20、预紧的目的2、拧紧力矩T拧紧力矩的控制措施：测力矩扳手、定力矩扳手、控制螺栓拧紧前后的伸长变形量二、螺纹连接的防松螺纹连接防松的根本问题：防止螺纹副的相对转动。螺纹连接的防松方法：利用附加摩擦力矩防松；利用专门的防松元件防松；其他防松方法106 螺纹连接的强度计算螺栓连接的主要失效形式及危险截面一、松螺栓连接强度条件二、紧螺栓连接1、受横向工作载荷F的螺栓强度普通螺栓连接的工作原理、强度条件铰制孔用螺栓连接的工作原理、强度条件2、受轴向工作载荷FE的螺栓强度受力分析、强度条件107 螺栓的材料和许用应力1、材料 螺母、螺栓强度级别2、许用应力 108 提高螺栓连接强度的措施螺栓连接的强度主要取
21、决于螺栓强度。一降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围二改善螺纹牙间的载荷分布三减小应力集中四避免或减小附加应力五采用合理的制造工艺109 螺旋传动*用途、类型（传力螺旋、传导螺旋、调整螺旋）对螺旋传动的要求失效形式一、耐磨性计算二、螺杆强度校核三、螺杆的稳定性校核四、螺纹牙强度的校核1010 滚动螺旋简介*1011 键连接和花键连接一、键连接的类型用途、特点主要类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。1. 平键连接工作原理、工作面、双键布置、特点常用的平键：普通平键、导向平键、滑键普通平键结构：圆头(A型)、方头(B型)、单圆头(C型)普通平键和键槽尺寸2. 半圆键连接结构特点、工作原理
22、、工作面、双键布置、特点、应用3. 楔键连接结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用4. 切向键连接结构特点、工作原理、工作面、双键布置、特点、应用二、平键连接的强度校核n 键的尺寸确定：截面尺寸b、h；长度Ln 主要失效形式及计算准则静连接、动连接n 平键连接的挤压强度条件（静连接）工作长度n 限制平键连接（动连接，如：导向平键、滑键）的压强键连接的许用挤压应力和许用压强双键的强度校核：按1.5个键计算。示例三、花键连接结构特点、优点、类型及应用强度校核简介1012 销连接作用、类型本章基本要求(1)掌握螺纹连接的分类、螺纹各部分的名称和结构参数；(2)掌握螺旋副的受力分析、效率计算
23、及自锁条件；(3)掌握螺纹连接的四种基本类型、结构特点、应用场合；了解常用螺纹紧固件结构形式；(4)掌握螺栓连接的预紧和防松、常用防松方法及防松零件；(5)掌握单个螺栓的受力分析和强度校核计算；(6)了解提高螺栓连接强度的措施；(7)掌握平键的选用和强度计算方法；(8)了解花键连接、销连接的结构和特点。作业：(p161)10-2, 10-14第11章 齿轮传动n 作用、要求n 分类按装置型式分、按齿面硬度分、按精度等级分n 本章内容：着重介绍标准齿轮传动的强度计算11-1 轮齿的失效形式11-2 齿轮材料及热处理11-3 齿轮传动的精度11-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷11-5 直齿
24、圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算11-6 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算11-7 设计圆柱齿轮时材料和参数的选取11-8 斜齿圆柱齿轮传动11-9 直齿锥齿轮传动11-10 齿轮的构造11-11 齿轮传动的润滑和效率11-12 圆弧齿轮传动简介11-1 轮齿的失效形式n 失效形式：u 轮齿折断折断部位、折断形式、折断原因齿根弯曲应力F 的性质提高齿根弯曲强度的措施u 齿面点蚀点蚀最先出现在靠近节线的齿根面上。齿面接触应力H 的性质齿面点蚀的形成原因提高齿面接触强度的措施软齿面（HBS350）的闭式齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀u 齿面胶合-材料的转移形态、提高齿面抗胶合能力的措施u 齿面磨
25、损-材料的丧失开式齿轮传动的主要失效形式是齿面磨损。措施u 齿面塑性变形-材料的塑性流动产生原因、形态（主凹从凸）措施n 计算准则（设计准则）11-2 齿轮材料及热处理n 常用齿轮材料优质碳素钢、合金结构钢、铸钢、铸铁n 热处理方法表面淬火、渗碳淬火、调质、正火、渗氮软齿面、硬齿面常用的齿轮材料及其力学性能见表11-111-3 齿轮传动的精度运动精度：反映传递运动的准确性平稳性精度：传动的平稳性接触精度：载荷分布的均匀性国标GB10095-88给齿轮副规定了12个精度等级。其中1级最高，12级最低，常用的为6-9级精度。11-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷一、轮齿上的作用力圆周力、径向
26、力、法向力的大小和方向确定小齿轮上的转矩二、计算载荷名义载荷、载荷系数11-5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算理论依据是两平行圆柱体的接触应力理论：赫兹公式实验表明：齿根部分靠近节点处最容易发生点蚀，故取节点处的应力作为计算依据。n 齿面接触应力的推导n 齿面接触强度计算校核式、设计式：齿宽系数、许用接触应力等齿面接触强度取决于小轮分度圆直径的大小。11-6 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算假定载荷仅由一对轮齿承担，按悬臂梁计算。齿顶啮合时，弯矩达最大值。n 危险截面n 齿顶受力分析n 齿根弯曲应力齿形系数、应力集中系数n 齿根弯曲疲劳强度验算公式许用弯曲应力（轮齿单侧、双侧工作）n 齿
27、根弯曲疲劳强度设计公式齿根弯曲疲劳强度取决于模数的大小对于动力齿轮传动，模数m1.5 mm对于开式齿轮传动，应将模数m计算值放大10-15%, 再圆整为标准值11-7 设计圆柱齿轮时材料和参数的选取一、材料齿面硬，齿芯韧二、主要参数1、齿数比u2、齿数z3、齿宽系数和齿宽渐开线标准直齿圆柱齿轮传动设计示例11-8 斜齿圆柱齿轮传动一、轮齿上的作用力圆周力、轴向力、径向力、法向力的大小和方向确定二、强度计算1、齿面接触疲劳强度计算校核式、设计式；模数、螺旋角确定方法2、轮齿弯曲疲劳强度计算校核式、设计式11-9 直齿锥齿轮传动一、 轮齿上的作用力假设力集中作用在轮齿中点节圆（标准齿轮节圆锥与分度
28、圆锥重合）处。 圆周力、径向力、轴向力、法向力的大小和方向确定二、强度计算近似认为，一对直齿圆锥齿轮传动和位于齿宽中点的一对当量圆柱齿轮传动的强度相等。1、齿面接触疲劳强度计算校核式、设计式；模数、锥距确定方法2、轮齿弯曲疲劳强度计算校核式、设计式11-10 齿轮的构造齿轮轴、实心齿轮、腹板式齿轮、轮辐式齿轮11-11 齿轮传动的润滑和效率一、齿轮传动的润滑开式齿轮、闭式齿轮传动1、润滑油牌号的选择2、润滑油粘度的选择开式齿轮、闭式齿轮传动二、齿轮传动的效率齿轮传动的损耗齿轮传动的平均效率11-12 圆弧齿轮传动简介*本章基本要求(1)掌握齿轮传动的主要失效形式、失效原因、失效部位、避免或减轻
29、失效的措施；掌握针对不同失效形式的设计准则；(2)了解齿轮材料及热处理方法；(3)了解齿轮传动的精度；(4)掌握渐开线直齿、斜齿、圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动的受力分析、强度计算方法；能够正确设计齿轮传动；(5)了解齿轮的主要结构形式、润滑方式及传动效率。重点：渐开线齿轮传动失效形式、材料选择、受力分析、直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。作业：11-3、11-9(p187)第13章 带传动和链传动n 本章内容： 13-1 带传动的类型和应用13-2 带传动的受力分析13-3 带的应力分析13-4 带传动的弹性滑动和传动比13-5 V带传动的计算13-6 V带轮的结构13-7 同步
30、带传动简介13-8 链传动的特点和应用13-9 链条和链轮13-10 链传动的运动分析和受力分析13-11 链传动的主要参数及其选择13-12 滚子链传动的计算13-12 滚子链传动的计算13-13 链传动的润滑和布置13-1 带传动的类型和应用n 带传动的组成n 工作原理n 带传动的类型n 带传动的几何关系中心距a、包角、带长n 带传动的张紧方法调整中心距、采用张紧轮、自动张紧n 带传动的优点n 带传动的缺点n 应用13-2 带传动的受力分析一、初拉力F0、紧边拉力F1、松边拉力F2和有效拉力Fn 静止时的受力分析n 传动时的受力分析二、最大有效拉力和打滑n 打滑现象及带来的危害n 最大有效
31、拉力的推导挠性体（柔韧体）摩擦的基本公式(欧拉公式)n 最大有效拉力的主要影响因素带与轮面间的打滑现象最先发生在带与小带轮轮面接触弧上。n 避免打滑的条件平带、V带受力分析n V带传动的最大有效拉力Fec13-3 带的应力分析1.紧边和松边拉力产生的拉应力2.离心力产生的拉应力3.弯曲应力4. 应力分布及最大应力最大应力max出现在紧边与小轮的接触处。5. 作用在轴上的力 13-4 带传动的弹性滑动和传动比n 弹性滑动产生的原因分析滑动率带传动的传动比13-5 V带传动的计算一、V带的规格n 组成、节线、节面n 普通V带和窄V带的标准化n 基准直径dn 基准长度Ld二、单根普通V带的许用功率
32、n 主要失效形式及设计准则n 单根带所能传递的有效拉力、传递的功率n 实际条件下单根V带所能传递的功率三、V带的型号和根数的确定计算功率、选型图四、主要参数的选择1.带轮直径与带速2.中心距、带长和包角3.初拉力4. 作用在带轮轴上的压力FQ 带传动设计的步骤及示例13-6 V带轮的结构n V带轮的轮槽尺寸n 带轮的结构 ：实心式、腹板式、轮辐式13-7 同步带传动简介*13-8 链传动的特点和应用组成及作用、优缺点、应用13-9 链条和链轮一、 链条n 类型：滚子链、齿形链n 滚子链的组成n 链条材料n 链条的主要参数：节距p结构类型：单排链和多排链。链节数Lp二、链轮n 标准参数n 链轮主
33、要尺寸计算公式n 端面齿形和轴面齿形n 链轮的结构：实心式、孔板式、组合式13-10 链传动的运动分析和受力分析一、链传动的运动分析 链条的平均线速度、平均传动比、分度圆瞬时线速度、瞬时链速、相位角链传动在工作时，瞬时传动比是周期性变化的！瞬时传动比恒定的特例：只有z1=z2,且传动中心距为链节距的整数倍时，i1n 链传动的多边形效应（运动不均匀性）n 多边形效应的主要影响因素二、链传动的受力分析圆周力、离心拉力、悬垂拉力紧边拉力、松边拉力、链作用在轴上的压力13-11 链传动的主要参数及其选择一、链轮齿数小链轮齿数 z1、大链轮齿数 z2（z2 120）限制大链轮齿数的上限的原因分析跳齿和脱
34、链现象最先发生在大链轮轮齿上。二、链节距p三、中心距a及链节数Lp13-12 滚子链传动的计算一、失效形式二、功率曲线图设计准则特定条件下A系列滚子链所能传递的功率P0实际条件与特定条件不同时，应对P0进行修正。链号的确定链条的静力强度校核13-13 链传动的润滑和布置一、 链传动的润滑润滑方式润滑油牌号二、 链传动的布置三、张紧装置 本章基本要求：1)了解带、链传动的工作原理、特点及使用场合；2)了解V带和滚子链的标准、规格，以及带轮、链轮的结构特点；3)理解带传动的弹性滑动特性、受力分析，掌握V带传动的设计计算方法；4)掌握链传动的运动特点，掌握滚子链传动的设计计算方法；5)了解带、链传动
35、的布置、张紧及链传动的润滑方式。作业：13-6，13-11（p239）第14章 轴n 本章内容： 14-1轴的功用和类型14-2轴的材料14-3轴的结构设计14-4轴的强度设计14-5轴的刚度设计14-6轴的临界转速的概念14-1轴的功用和类型n 功用n 分类按承受载荷的不同分:转轴、传动轴、心轴按轴的形状分：直轴、曲轴、挠性钢丝轴设计任务：选材、结构设计、强度和刚度设计、确定轴的结构形状和尺寸，必要时还要考虑振动稳定性。14-2轴的材料n 常用材料：碳素钢、合金钢n 应用范围n 轴的毛坯14-3轴的结构设计n 设计任务：使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。n 主要要求示例说明：一、制造安装要求
36、二、轴上零件的定位 轴肩或套筒三、轴上零件的固定n 轴向固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈、轴承端盖来实现。轴肩的尺寸要求n 周向固定大多采用键、花键、或过盈配合等联接形式来实现。键槽应设计成同一加工直线四、轴的各段直径和长度的确定五、改善轴的受力状况，减小应力集中 1.改善受力状况2.减小应力集中轴系结构设计改错示例轴系结构设计示例14-4轴的强度设计一、按扭转强度计算 对于只传递扭转的圆截面轴，扭转强度条件设计公式最小轴径的估算二、按弯扭合成强度计算强度条件折合系数的引入及其取值设计公式示例1：已知支点跨距、受力情况，计算某减速器输出轴危险截面的直径。按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤14-5
37、轴的刚度设计*14-6轴的临界转速的概念*本章基本要求：u 了解轴的功用和类型；u 了解轴的常用材料及其性能；u 掌握轴的结构设计要求和方法；u 掌握轴的两种强度计算方法，即按扭转强度计算和按弯扭合成强度计算。作业：14-1(p251), 14-9(p252)第16章 滚动轴承n 滚动轴承的组成n 各零件的作用n 滚动副的材料要求n 优缺点n 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。n 本章内容：16-1 滚动轴承的基本类型和特点16-2 滚动轴承的代号16-3 滚动轴承的选择计算16-4 滚动轴承的润滑和密封16-5 滚动轴承的组合设计16-1 滚动轴承的基本类型和特点n 接触角及轴向承
38、载能力 n 滚动轴承类型按所能承受的载荷方向分：向心轴承、推力轴承按滚动体形状分：球轴承、滚子轴承滚动轴承的主要类型及特点（类型记忆口诀）n 几点说明：1. 承载能力2. 极限转速3. 角偏差16-2 滚动轴承的代号1. 前置代号-轴承分部件代号。2. 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。 类型代号、尺寸系列代号、内径代号 3. 后置代号 - 用字母（或加数字）表示。 轴承内部结构常用代号、 公差等级代号、（径向）游隙代号示例16-3 滚动轴承的选择计算一、失效形式n 滚动体的受力分析n 主要失效形式：疲劳破坏、永久变形n 滚动轴承的计算准则二、轴承寿命n 定义、可靠度、基本额定寿命n 基
39、本额定动载荷n 轴承寿命计算三、当量动载荷的计算n 定义及计算式四、角接触向心轴承轴向载荷的计算n 内部轴向力的计算大小、方向确定角接触球轴承和圆锥滚子轴承的安装方式：面对面、背靠背n 角接触向心轴承轴向载荷的计算两轴承正装、两轴承反装结论：u 被放松端轴承的轴向载荷=内部轴向力；u 被压紧端轴承的轴向载荷=其余轴向力的代数和 （本身除外，以被放松轴承内部轴向力方向为正方向计算）五、滚动轴承的静强度校核基本额定静载荷C0当量静载荷P0轴承寿命计算示例16-4 滚动轴承的润滑和密封润滑目的、密封目的一、滚动轴承的润滑二、滚动承的密封16-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承组合设计的任务：轴承的轴向位
40、置固定、轴承与其他零件的配合、间隙的调整、装拆、润滑密封一、轴承的固定n 两端固定结构特点及应用场合n 一端固定一端游动结构特点及应用场合常有的游动端轴承：深沟球轴承、圆柱滚子轴承二、轴承组合的调整1. 轴承间隙的调整2. 轴承的预紧3. 轴承组合位置的调整三、 轴承组合的配合四、轴承的拆装本章基本要求：(1) 掌握滚动轴承的基本结构和特点；(2)掌握滚动轴承的类型及类型的选择；(3)掌握滚动轴承的基本代号、精度等级代号；(4) 了解滚动轴承的失效形式及设计准则；(5) 掌握滚动轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷等概念；(6) 掌握滚动轴承的寿命计算；(7) 理解滚动轴承的组合设计。重点：滚动轴承的基本代号、类型选择、寿命计算和组合设计。难点：角接触轴承的轴向载荷的计算和当量动载荷的计算。作业：16-1，16-6(p289)