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1、机械设设计基础础B（664学时时）教学学大纲（20006年修修订）一、课程程的目的的和任务务机械设设计基础础是一一门培养养学生具具有一定定机械设设计能力力的技术术基础课课，为学学生学习习后续课课程及解解决生产产实际问问题奠定定基础。本本课程教教学内容容方面应应着重基基本知识识、基本本理论和和基本方方法，在在培养学学生实践践能力方方面应着着重设计计技能的的基本训训练，同同时注意意培养学学生正确确的设计计思想和和严谨的的工作作作风。本课程的的主要任任务是：（1）掌掌握常用用机构的的基本原原理、运运动特性性和机构构动力学学的基本本知识，初初步具有有分析和和设计基基本机构构的能力力，并对对机械运运动方
2、案案的确定定有一定定的了解解；（2）掌掌握通用用机械零零件的工工作原理理、特点点、选用用和设计计计算的的基本知知识，初初步具有有设计简简单机械械及普通通机械传传动装置置的能力力；（3）具具有运用用标准、规规范、手手册、图图册等有有关资料料的能力力；（4）能能通过实实验验证证理论，并并巩固和和加深对对理论的的理解。二、课程程的基本本要求（1）要要求掌握握的基本本知识：l 机械设计计的一般般知识。l 机械和机机械零件件的主要要类型、性性能、特特点、应应用、机机械零件件的常用用材料、标标准和结结构工艺艺性。l 摩擦、磨磨损、润润滑和密密封的一一般知识识。（2）要要求掌握握的基本本理论和和方法l 机构
3、的组组成、工工作原理理和运动动特性。l 机械动力力学的基基本知识识。l 机械动力力学的基基本原理理、防震震、减振振的途径径。l 通用机械械零件的的工作原原理、受受力分析析、应力力状态、失失效形式式等。l 通用机械械零件的的设计计计算准则则：强度度、刚度度、耐磨磨性、寿寿命、热热平衡等等。l 简化计算算、当量量法、试试算法等等。l 改善载荷荷和应力力分布不不均匀的的方法，提提高零件件疲劳强强度的措措施，改改善摩擦擦学性能能的途径径。（3）要要求掌握握的基本本技能l 绘制机构构简图，零零部件的的设计计计算及工工作图的的绘制；l 查阅标准准、规范范、手册册等技术术资料；l 编写技术术文件等等。三、与
4、其其它课程程的联系系与分工工（1）本本课程的的先修课课程主要要有：机机械制图图、金金属材料料与热处处理、互互换性、理理论力学学、材材料力学学等； （2）本本课程着着重讨论论常用机机构与通通用机械械零件设设计的相相关问题题，培养养学生机机械设计计的基本本技能。为为今后的的各专业业学习和和专业课课程设计计奠定基基础。四、课程程内容与与学时安安排章次内容总学时数数课堂授课课学时数数实验时数数0绪论4221平面机构构及其自自由度332平面连杆杆机构333凸轮机构构5414齿轮机构构4315轮系336其它常用用机构227机械的动动力性能能338机械零件件设计概概论5329联接54110齿轮传动动6421
5、1蜗杆传动动2212带传动43113链传动2214轴4415滑动轴承承43116滚动轴承承4417联轴器、离离合器及及制动器器2218弹簧321综合实验验44总学时745616选88五、本课课程的性性质及适适用对象象必修课课，近机机械类各各专业，如如：材料料学院各各专业等等。六、课程程设计课程设设计是本本课程的的主要教教学环节节之一，主主要培养养学生的的综合设设计能力力。主要要的内容容如下：（1）能能从机器器功能要要求出发发，制订订设计方方案，合合理选择择传动机机构和零零件；（2）能能按机器器的工作作状况分分析，建建立相应应的计算算模型，并并计算出出作用在在零件上上的载荷荷。能合合理选择择零件
6、材材料，正正确计算算零件的的工作能能力和确确定零件件尺寸；（3）能能考虑制制造工艺艺、使用用维护、经经济和安安全等问问题，对对机器、零零件进行行结构设设计和创创新设计计；（4）绘绘制机器器装配图图和零部部件的零零件图，编编写设计计说明书书。课程设计计基本要要求：（1）每每个学生生必须独独立完成成课程设设计；（2）设设计题目目为一般般机械装装配（主主要为减减速器）。设设计工作作量相当当于以单单级或两两级圆柱柱齿轮减减速器为为主体的的机械传传动装置置为最低低要求；（3）课课程设计计学时应应安排223周周集中的的全天工工作时间间，其间间不得安安排其它它的教学学内容；（4）每每个学生生至少应应完成：0
7、号装装配图11张和22号零件件图2张张，设计计说明书书约6000080000字。课程设计计完成后后每个学学生应进进行答辩辩，成绩绩应单独独记分。七、实验每个学学生至少少要做55个实验验，共88个学时时。学生生应完成成实验大大纲中规规定的必必开实验验和从选选开实验验中选择择。实验验内容主主要是：对机构构和机械械零件的的认识、齿齿轮范成成、凸轮轮机构、机机构运动动参数测测试、机机械传动动装置和和机器的的效率测测定等方方面。通通过实验验环节，学学生应掌掌握典型型机械零零件的实实验基本本方法，获获得实验验基本技技能的训训练。实验成成绩应作作为课程程成绩的的一部分分。实验的的具体要要求和规规定请参参见机
8、机械设计计基础实实验教学学大纲。教学大纲纲内容0绪论论主要教学学内容：0.1引言；00.2本课程程研究的的对象和和内容；0.33本课课程的目目的和特特点；00.4机械设设计的基基本要求求和一般般过程。教学要点点：（11）重点点介绍本本课程的的性质、研研究对象象、学习习目的、课课程特点点和学习习方法，简简单介绍绍机械设设计的一一般步骤骤和方法法。（22）特别别注意讲讲清楚机机械、机机器与机机构之间间的区别别，通用用零件与与专用零零件的分分类。1 平面面机构及及其自由由度主要教学学内容：1.11运动动副及其其分类；1.22平面面机构运运动简图图；1.3平平面机构构的自由由度及其其计算；1.4速度瞬
9、瞬心及其其在机构构速度分分析中应应用。教学要点点：（11）重点点介绍机机构、运运动副、运运动链、自自由度与与约束及及机构具具有确定定运动的的条件等等基本概概念、机机构运动动简图的的绘制和和机构自自由度的的计算及及机构具具有确定定运动的的条件；（2）简简单介绍绍速度瞬瞬心（包包括绝对对瞬心和和相对瞬瞬心）的的基本概概念和用用“三心定定理”确定一一般平面面机构各各瞬心位位置的方方法。（33）平面面机构自自由度分分析和计计算是本本章学习习的重点点。复合合铰链、局局部自由由度和虚虚约束的的判断是是正确计计算自由由度的关关键。（44）讲解解机构运运动简图图绘制时时，应安安排一次次机构运运动简图图测绘实实
10、验，以以提高教教学效果果2 平面面连杆机机构主要教学学内容：2.11概述；22.2铰链四四杆机构构的基本本类型和和特性；2.33铰链链四杆机机构的力力学特性性；2.4铰铰链四杆杆机构的的演化；2.55平面面四杆机机构的设设计；22.6平面多多杆机构构简介。教学要点点：（11）重点点介绍四四杆机构构的组成成、基本本形式、压压力角和和传动角角、死点点位置、急急回特性性及其计计算、曲曲柄存在在的条件件、杆机机构的基基本演化化方法和和典型杆杆机构的的设计方方法；（22）简单单介绍平平面多杆杆机构。（33）平面面四杆机机构的设设计是本本章的一一个难点点。不同同的设计计任务和和设计要要求，应应采用不不同的
11、设设计方法法。（44）图解解法直观观，易理理解，常常用于解解决给定定位置的的设计任任务，并并了解解解析法求求解的基基本方法法。3凸轮轮机构主要教学学内容：3.11凸轮轮机构的的应用和和分类；3.22从动动件的常常用运动动规律；3.33图解解法设计计凸轮轮轮廓；33.4解析法法设计凸凸轮轮廓廓简介；3.55设计计凸轮机机构应注注意的问问题教学要点点：（11）重点点介绍凸凸轮机构构的组成成、分类类及特点点。凸轮轮一般作作连续等等速转动动，从动动件可作作连续或或间歇的的往复运运动或摆摆动。掌掌握凸轮轮机构的的优点、缺缺点。（22）介绍绍从动件件常用的的运动规规律。凸凸轮的轮轮廓是由由从动件件运动规规
12、律决定定的。只只有某种种运动规规律的加加速度曲曲线是连连续变化化的，这这种运动动规律才才能避免免冲击。等等速运动动规律在在某些点点的加速速度在理理论上为为无穷大大，所以以有刚性性冲击；而等加加速等减减速运动动规律在在某些点点的加速速度会出出现有限限值的突突然变化化，所以以有柔性性冲击。（33）介绍绍图解法法绘制凸凸轮轮廓廓的基本本方法。图图解法绘绘制凸轮轮轮廓是是按照相相对运动动原理来来绘制凸凸轮的轮轮廓曲线线的，也也就是“反转法法”。掌握握用“反转法法”绘制凸凸轮轮廓廓的三个个主要步步骤。（44）设计计凸轮机机构应注注意的问问题。在在选择滚滚子半径径，必须须保证滚滚子半径径小于理理论轮廓廓外
13、凸部部分的最最小曲率率半径；在确保保运动不不失真的的情况下下，可以以适当增增大滚子子半径，以以减小凸凸轮与滚滚子之间间的接触触应力。为为了确保保凸轮机机构的运运动性能能，应对对凸轮轮轮廓各处处的压力力角进行行校核，检检查其最最大压力力角是否否超过许许用值。如如果最大大压力角角超过了了许用值值，一般般可以通通过增加加基圆半半径或重重新选择择从动件件运动规规律，以以获得新新的凸轮轮轮廓曲曲线，来来保证凸凸轮轮廓廓上的最最大压力力角不超超过压力力角的许许用值。4齿轮轮机构主要教学学内容：4.11引言；44.2齿轮机机构的特特点及类类型；44.3齿廓啮啮合基本本定律；4.44渐开开线性质质及渐开开线齿
14、廓廓；4.5渐渐开线直直齿圆柱柱齿轮各各部分的的名称和和尺寸计计算；44.6渐开线线标准齿齿轮的啮啮合传动动；4.7渐渐开线齿齿廓的加加工原理理及变位位齿轮的的概念；4.88平行行轴斜齿齿齿轮机机构；44.9圆锥齿齿轮机构构教学要点点：（11）齿轮轮传动的的最基本本要求之之一是其其瞬时角角速度比比必须保保持恒定定。通过过分析一一对齿轮轮的传动动关系导导出了齿齿廓啮合合基本定定律，同同时引出出了共轭轭齿廓、节节点和节节圆等基基本概念念；（22）渐开开线的形形成决定定了渐开开线的性性质，由由于渐开开线齿廓廓具有众众多的优优点，所所以渐开开线齿轮轮是目前前使用最最广的齿齿轮；（33）渐开开线齿轮轮的
15、各部部分的名名称、符符号和计计算公式式等由标标准规定定，不宜宜随意改改动；（44）标准准齿轮采采用标准准压力角角、标准准模数、标标准齿顶顶高系数数和径向向间隙系系数；（55）渐开开线直齿齿圆柱齿齿轮正确确啮合条条件是模模数相等等、压力力角相等等，外啮啮合斜齿齿轮还应应满足螺螺旋角大大小相等等，方向向相反。（66）重合合度的大大小，反反映出同同时啮合合的齿对对数的多多少，斜斜齿轮有有较大的的重合度度；（77）当用用范成法法加工齿齿轮时，若若被加工工的齿轮轮齿数较较少时会会出现根根切，由由此引出出了最少少齿数的的概念；（8）斜斜齿轮的的法面参参数为标标准的，端端面参数数与法面面参数存存在一定定的关
16、系系。斜齿齿轮的端端面仍为为渐开线线齿轮，所所以渐开开线直齿齿中的计计算公式式可以直直接用于于斜齿轮轮的端面面齿轮；（9）本本章是本本课程的的重点和和难点内内容之一一，应安安排齿轮轮机构范范成实验验和齿轮轮参数测测绘实验验，以强强化对本本章内容容的理解解。5轮系主要教学学内容：5.11引言；55.2轮系的的类型；5.33定轴轴轮系及及其传动动比；55.4周转轮轮系及其其传动比比；5.5混混合轮系系及其传传动比；5.66轮系系的典型型应用。教学要点点：（11）介绍绍轮系的的分类和和应用，通通过学习习要掌握握定轴轮轮系、周周转轮系系以及混混合轮系系的传动动比的计计算方法法和转向向的确定定方法，并并
17、对新型型行星齿齿轮传动动及特点点有所了了解。（22）本章章学习的的重点是是轮系的的传动比比计算和和转向的的判定。在在运用反反转法计计算周转转轮系的的传动比比时，应应十分注注意转化化轮系传传动比计计算式中中的转向向正负号号的确定定，并区区分行星星轮系和和差动轮轮系的传传动比计计算的特特点。（33）混合合轮系传传动比计计算的要要点是如如何正确确划分出出各个基基本轮系系，划分分的关键键是先找找出轮系系中的周周转轮系系部分。（44）轮系系的组成成情况和和运动传传递情况况十分丰丰富。在在掌握基基本轮系系和典型型轮系的的基础上上，可创创新设计计出功能能独特的的混合轮轮系。6其它它常用机机构主要教学学内容：
18、6.1棘轮轮机构；6.22槽轮轮；6.3不不完全齿齿轮机构构；6.4凸凸轮间歇歇运动机机构；66.5组合机机构。教学要点点：（11）连杆杆机构、凸凸轮机构构、齿轮轮机构、轮轮系，以以及棘轮轮机构、槽槽轮机构构、不完完全齿轮轮机构和和凸轮间间歇运动动机构等等，是构构成机械械运动的的常见基基本机构构。通过过学习应应掌握各各种机构构的特点点，各个个机构能能实现何何种运动动规律；通过机机构间的的比较，掌掌握各机机构间的的相同点点和不同同点。同同一个运运动规律律，可以以由多种种不同的的机构来来实现。设设计时，根根据设计计要求的的运动规规律，首首先应选选定某种种运动机机构，再再进行机机构的参参数设计计。也
19、可可以选定定多个机机构进行行设计，再再比较各各自的性性能指标标，最终终确定选选用的哪哪个机构构。（22）除已已学的机机构外，还还有大量量的不常常用的机机构和特特殊用途途的机构构，平时时应注意意观察，了了解并掌掌握这些些机构的的特点，充充实自身身的机构构知识。另另外，与与平面机机构相对对应的空空间机构构（如空空间槽轮轮机构等等），种种类也十十分丰富富，也应应了解、掌掌握。（33）当单单一基本本机构不不能满足足设计要要求时，可可考虑采采用组合合机构。一一般来说说，组合合机构能能完成复复杂的运运动规律律，同一一个运动动规律，能能实现的的组合机机构更多多，选择择、设计计难度更更大。另另外，机机构越复复
20、杂、构构成机构构的构件件越多，机机构的可可靠性就就越低，制制造成本本就越高高。所以以，应综综合评价价一个组组合机构构的优劣劣。（44）在机机械的创创新设计计设计中中，机构构的创新新设计占占据十分分重要的的地位。掌掌握基本本机构的的特点和和机构组组合的基基本方法法，是机机械创新新设计的的前提和和基础。7机械械的动力力性能主要教学学内容：7.1回转件件的平衡衡；7.2机机械速度度波动与与调节；7.33机器器的机械械效率。教学要点点：（11）机械械的惯性性载荷将将严重影影响机械械工作的的平稳性性、影响响机械的的运动质质量、降降低机械械零件的的工作寿寿命，同同时还将将引起机机械本身身及周围围环境的的冲
21、击和和振动，甚甚至造成成非常危危险的后后果。惯惯性载荷荷与速度度有关，对对于高速速运转的的机械来来说，应应十分重重视惯性性载荷问问题。另另外，造造成构件件的质心心偏离回回转中心心的原因因很多，如如：几何何形状、制制造精度度、安装装误差、材材质不均均等。当当测出不不平衡量量（质径径积）和和方位后后，一般般采用增增减质量量法进行行平衡。但但也有的的机器其其工作原原理就是是利用惯惯性载荷荷的。（22）机械械的速度度波动是是绝对的的，普遍遍存在的的，而速速度恒定定是相对对的。不不同的机机械对速速度稳定定性的要要求也是是不同的的。当机机器对速速度有控控制要求求时，应应增加调调速功能能。调速速的方法法不外
22、乎乎是通过过改变驱驱动力所所作的功功或改变变阻力所所作的功功来实现现。8机械械零件设设计概论论主要教学学内容：8.11机械械零件设设计概述述；8.2机机械零件件设计要要点；88.3机械零零件的强强度；88.4机械零零件的接接触强度度；8.5摩摩擦、磨磨损及润润滑概述述。教学要点点：（11）机械械零件设设计的主主要任务务是合理理确定零零件的形形状和尺尺寸，选选择适当当的零件件材料。设设计时，应应根据实实际情况况确定零零件的设设计准则则，此外外，还要要处理好好：材料料及热处处理问题题、公差差与配合合问题、表表面粗糙糙度问题题、工艺艺性问题题和标准准化问题题等；（22）机械械零件的的主要失失效形式式
23、有7种种，设计计时，应应分析出出某种零零件在某某种环境境下的主主要失效效形式，据据此确定定零件的的设计准准则；（33）机械械零件强强度问题题是零件件设计中中的主要要问题和和重要问问题。其其中，变变应力下下的疲劳劳极限问问题是建建立零件件设计准准则的基基础，应应十分重重视；（44）关于于摩擦、磨磨损及润润滑问题题的研究究内容十十分丰富富，对提提高机械械零件的的使用寿寿命、改改善工作作环境等等有着十十分重要要的意义义，应进进一步充充实这方方面的内内容；（55）机械械整机设设计、机机械零件件设计都都存在一一个继承承和发展展的问题题，只有有了解掌掌握了已已有知识识、方法法后，才才有可能能进行创创新、发
24、发展，所所以，第第一步的的任务是是学习现现有的知知识和方方法，通通过观察察、收集集、总结结、实践践积累设设计经验验，提高高自身的的设计素素质。9联接主要教学学内容：9.1螺螺纹的形形成、分分类和参参数；99.2螺纹副副的受力力、效率率和自锁锁分析；9.33机械械设备常常用螺纹纹；9.4螺螺纹联接接的基本本类型和和常用螺螺纹联接接件；99.5螺纹纹联接的的预紧和和防松；9.66螺栓栓联接的的强度计计算；99.7螺栓栓的材料料和许用用应力；9.88螺栓栓联接设设计时应应注意的的问题；9.99螺旋旋传动；9.110键键联接和和花键联联接；99.111其它它联接；9.111.33过盈盈联接、弹弹性环联
25、联接和成成形联接接。教学要点点：（11）联接接可分为为可拆联联接和不不可拆联联接两种种。常见见的可拆拆联接有有螺纹联联接、键键联接和和销联接接等，常常见的不不可拆联联接有焊焊接和粘粘接，过过盈联接接一般做做成不可可拆联接接。（22）联接接螺纹采采用三角角形螺纹纹，传动动螺纹主主要采用用梯形螺螺纹和锯锯齿形螺螺纹。这这三种螺螺纹均已已标准化化。（33）螺纹联接接有螺栓栓联接、螺螺钉联接接、双头头螺柱联联接和紧紧定螺钉钉联接四四种基本本类型。螺螺纹联接接件品种种很多，大大都已标标准化，常常用的有有螺栓、螺螺钉、双双头螺柱柱、紧定定螺钉、螺螺母和垫垫圈。（44）大多多数螺纹纹联接在在装配时时都需要要
26、预紧，主主要目的的是增加加联接的的刚性、紧紧密性和和防松能能力，在在冲击、振振动、变变载荷及及温度变变化较大大的情况况下，则则必须采采取防松松措施。防防松方法法有摩擦擦防松、机机械防松松和破坏坏螺纹副副防松三三类。（55）螺栓联接接强度计计算时，应应首先分分析螺栓栓联接情情况，然然后选用用相应公公式计算算，最后后根据计计算结果果按标准准选取螺螺栓直径径。螺栓栓其余部部分尺寸寸及螺母母、垫圈圈等，一一般可根根据螺栓栓公称直直径直接接从标准准中选定定。（66）键和和花键是是最常用用的轴毂毂联接方方式，均均已标准准化。设设计和使使用时应应根据定定心要求求、载荷荷大小、使使用要求求和工作作条件等等合理
27、选选择。（77）根据据工作前前是否有有预紧力力，键联联接可分分为松联联接和紧紧联接。松松联接的的工作表表面是键键的侧面面，靠挤挤压工作作，属于于这类联联接的有有平键（普普通平键键、导键键和滑键键）和半半圆键联联接；紧紧联接的的工作表表面是上上下面，靠靠摩擦力力工作，常常用的有有楔键和和切向键键联接。（8）平键的选用方法是根据轴径d确定键的截面尺寸bh，根据轮毂宽度B确定键长L，必要时进行强度校核。普通平键联接的主要失效形式是轮毂压溃。（9）销主要用于定位，也可用于联接，传递不大的载荷；焊接和粘接用于不可拆联接；过盈联接、弹性环联接和成形联接主要用于轴和毂孔的联接，属于无键联接。10齿齿轮传动动
28、主要教学学内容：10.11概述；110.22齿轮轮传动的的失效形形式；110.3齿齿轮材料料及热处处理；110.44齿轮轮传动的的精度；10.5直直齿圆柱柱齿轮传传动的强强度计算算；100.6斜齿齿圆柱齿齿轮传动动的强度度计算；10.7直直齿圆锥锥齿轮传传动的强强度计算算；100.8齿轮结结构。教学要点点：（11）齿轮轮传动设设计运用用到前面面已学过过的“齿轮机机构基本本原理”、“工程力力学”、“金属材材料及热热处理”、“公差与与互换性性”、“机构制制图”等多方方面的知知识；（22）通过过学习要要能根据据齿轮传传动的工工作条件件及失效效情况，确确定设计计准则。掌掌握某一一特定条条件下的的主要失
29、失效形式式，分析析产生的的原因，选选用相对对应的设设计准则则，同时时应掌握握提高齿齿轮传动动承载能能力的方方法和措措施；（33）齿轮轮传动设设计是一一个很复复杂的设设计问题题，为了了便于教教学，本本书作了了大量的的简化。通通过学习习应掌握握齿轮传传动设计计的基本本原理和和一般方方法，对对于重要要的齿轮轮传动设设计问题题，应参参照机机械设计计手册等等设计资资料，采采用国际际规定的的设计方方法进行行计算；（4）直直齿圆柱柱齿轮传传动设计计是斜齿齿圆柱齿齿轮传动动、直齿齿圆锥齿齿轮传动动设计的的基础，即即，斜齿齿轮、锥锥齿轮的的强度计计算最终终将转为为相应的的等效的的直齿圆圆柱齿轮轮的强度度问题，所
30、所以，应应着重掌掌握直齿齿圆柱齿齿轮传动动的设计计问题；（5）齿齿轮传动动中的受受力分析析是齿轮轮强度计计算的基基础，特特别是斜斜齿轮、锥锥齿轮中中的圆向向力、径径向力和和轴向力力三者的的关系及及相应的的计算公公式。11蜗蜗杆传动动主要教学学内容：11.1概概 述述；111.2圆柱蜗蜗杆传动动的主要要参数和和几何尺尺寸；111.33蜗杆杆传动的的失效形形式、材材料和结结构；111.44蜗杆杆传动的的强度计计算；111.55蜗杆杆传动的的效率、润润滑和热热平衡计计算。教学要点点：（11）了解解蜗杆传传动的特特点。传传动比大大，结构构紧凑，具具有自锁锁性，工工作平稳稳噪声低低，冲击击载荷小小。但传
31、传动的效效率低，发发热大，易易发生磨磨损和胶胶合等失失效形式式，蜗轮轮齿圈常常需用比比较贵重重的青铜铜制造，因因此蜗杆杆传动成成本较高高。（22）合理理选择蜗蜗杆传动动的参数数。除模模数外，蜗蜗杆的分分度圆直直径也应应取为标标准值，目目的是为为了限制制蜗轮滚滚刀的数数目，并并便于滚滚刀的标标准化，并并保证蜗蜗杆与配配对蜗轮轮的正确确啮合。蜗蜗轮齿数数的选择择应避免免用滚刀刀切制蜗蜗轮时产产生根切切现象，并并满足传传动比的的要求。蜗蜗杆头数数的选择择应考虑虑到效率率和传动动比。（33）了解解蜗杆传传动的受受力分析析和强度度计算方方法。（44）蜗杆杆的热平平衡计算算。蜗杆杆传动结结构紧凑凑，箱体体
32、的散热热面积小小，所以以在闭式式传动中中，产生生的热量量不能及及时散发发出去，容容易产生生胶合，所所以与一一般的闭闭式齿轮轮传动不不同，蜗蜗杆传动动一般需需进行热热平衡计计算。热热平衡计计算的基基本原理理是单位位时间产产生的热热量不大大于单位位时间能能散发出出去的热热量。在在实际工工作中，一一般是利利用热平平衡条件件，找出出工作条条件下应应控制的的油温，通通过控制制油的工工作温度度，来保保证蜗杆杆传动的的正常工工作。12带带传动主要教学学内容：12.1概概述；12.2带带传动的的工作情情况分析析及设计计准则；12.3普普通V带带传动的的设计计计算；112.4VV带轮设设计；112.55带传传动
33、的张张紧装置置；122.6其其它带传传动简介介。教学要点点：（11）带传传动根据据工作原原理可分分为摩擦擦型带传传动和啮啮合型带带传动两两种。摩摩擦型带带传动应应用最广广，布置置形式多多为开口口布置。（2）摩擦型带传动在工作前已有一定的初拉力，工作时靠带与带轮间的摩擦力工作，带的两边形成松边和紧边，两边的拉力差是带传递的有效圆周力，最大有效圆周力可以通过柔韧体摩擦的欧拉公式计算出来。（3）带的工作应力为变应力，由带拉力产生的拉应力s1、离心力产生的拉应力sc和带在带轮上环绕而产生的弯曲应力sb三部分组成。为避免s1过大，应限制最小带速，为避免sc过大，应限制最大带速，为避免sb过大，应限制小带
34、轮的最小计算直径。（4）带传动的失效形式是打滑和带的疲劳损坏，设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，使带具有足够的疲劳强度（寿命）。（5）带传动的打滑和弹性滑动是两个截然不同的概念。打滑是可以避免的，弹性滑动是不可避免的。弹性滑动造成从动轮圆周速度降低，降低率用滑动率表示。（6）普通V带传动设计计算的主要内容是确定V带的型号、长度、根数、中心距、带轮直径、材料、结构以及对带轮轴的压力等。设计中应注意带轮最小直径、传动中心距、带根数的选取和小带轮包角与带速的验算。13链链传动主要教学学内容：13.1概概述；13.2滚滚子链的的链条和和链轮；13.3链链传动的的工作情情况分析析；3.4滚子子链传动
35、动的承载载能力和和设计计计算；113.55链传传动的润润滑、布布置和张张紧；113.66齿形形链传动动简介。教学要点点：（11）链传传动是具具有中间间绕性件件的啮合合传动，兼兼有带传传动和齿齿轮传动动的特点点。根据据工作性性质，链链传动可可分为传传动链、起起重链和和曳引链链，一般般机械传传动中，常常用的是是滚子传传动链。（22）滚子子链已标标准化，其其最重要要的参数数是链节节距，链链节距越越大，链链的各部部分尺寸寸也越大大，承载载能力也也越高。链链条的长长度用链链节数表表示，为为避免使使用过渡渡链节，链链节数一一般取偶偶数。链链轮的基基本参数数是配用用链条的的参数，常常用齿廓廓为“三圆弧弧一直
36、线线”齿廓。（33）多边边形效应应是链传传动的固固有特性性，链节节距越大大，链轮轮齿数越越少，链链轮转速速越高，多多边形效效应就越越严重。由由于多边边形效应应，链传传动不宜宜用于有有运动平平稳性要要求和转转速高的的场合。（44）链传传动的失失效主要要是链条条的失效效，其承承载能力力受到多多种失效效形式的的限制。如如果规定定链条的的寿命，把把小链轮轮在不同同转速下下由于各各种失效效形式所所限定的的传递功功率做出出曲线，即即得到该该链的极极限功率率曲线。把把特定试试验条件件下得到到的极限限功率曲曲线作适适当修改改，可得得到链的的额定功功率曲线线，利用用它可进进行链的的选型或或实际承承载能力力的校核
37、核，但应应注意实实际工作作条件与与试验条条件不同同时的修修正。（55）链传传动设计计可分为为一般链链速和低低速两种种情况，一一般链速速（u 0.6 mm/s）时时按功率率曲线设设计计算算，低速速（u0.66 m/s时时按静强强度设计计计算。（66）链传传动张紧紧的主要要目的是是避免链链条垂度度过大时时产生啮啮合不良良和链条条的振动动现象，同同时可增增加链条条和链轮轮的啮合合包角，常常用的张张紧方法法有调整整中心距距和用张张紧装置置两种。（77）链传传动的润润滑方式式应根据据链速和和链节距距按推荐荐的润滑滑方式选选择。14轴轴主要教学学内容：14.1概概述；14.2轴轴的材料料；144.3轴的结
38、结构设计计；144.4轴的强强度计算算；144.5轴的刚刚度计算算。教学要点点：（11）轴的的功用是是支承轴轴上旋转转零件，并并传递转转矩和运运动。按按轴受载载荷的性性质不同同，可将将轴分为为传动轴轴、心轴轴和转轴轴。（22）轴是是机械中中的重要要零件，轴轴的设计计直接影影响整机机的质量量。轴的的设计一一般应解解决轴的的结构和和承载能能力两方方面的问问题。（33）轴的的结构设设计应从从多方面面考虑，应应满足的的基本要要求有：轴上零零件有准准确的位位置、固固定可靠靠，轴具具有良好好的工艺艺性，便便于加工工和装拆拆，合理理布置轴轴上零件件，以减减小轴的的工作应应力。（44）轴的的强度计计算包括括有
39、以下下两种： 按转转矩初步步计算轴轴的直径径，只是是根据转转矩计算算直径，忽忽略了弯弯矩，计计算结果果是粗略略的； 按弯弯扭合成成的当量量弯矩校校核轴的的强度，同同时考虑虑了弯矩矩和扭矩矩的作用用，由于于弯矩和和转矩引引起的应应力性质质可能不不同，所所以引入入了折算算系数。15 滑动轴轴承主要教学学内容：15.1 概述述；5.2径向滑滑动轴承承的结构构；155.3轴承材材料和轴轴瓦结构构；155.4非液体体润滑滑滑动轴承承的计算算；155.5流体动动压润滑滑的形成成原理；15.6液体静静压轴承承与气体体轴承简简介。教学要点点：（11）滑动动轴承根根据摩擦擦状态不不同可分分为非液液体润滑滑轴承和
40、和完全液液体润滑滑轴承。完完全液体体润滑轴轴承又分分为动压压润滑轴轴承与静静压润滑滑轴承。工工程上大大多用非非液体润润滑轴承承。滑动动轴承有有多种结结构型式式：整体体式、剖剖分式、自自动调心心式等。由由于滑动动轴承本本身有一一些独特特的优势势，适用用于一些些特殊的的场合，如如高速、重重载、高高精。（22）轴承承材料和和轴瓦结结构对滑滑动轴承承的性能能影响较较大，应应综合考考虑多方方面因素素选定轴轴承材料料和轴瓦瓦结构。（33）非液液体摩擦擦滑动轴轴承计算算和校核核时，限限制压强强p，以保保证润滑滑油膜不不被破坏坏；限制制pv值，以以保证轴轴承温升升不至于于太高，因因为，温温度太高高，容易易引起
41、边边界油膜膜的破裂裂。（44）根据据流体动动压润滑滑的形成成原理设设计出的的动压润润滑滑动动轴承，主主要用于于连续高高速运转转的场合合。动压压润滑滑滑动轴承承的设计计较复杂杂，故不不在本书书中叙述述。必要要时请参参阅有关关资料。16滚滚动轴承承主要教学学内容：16.1 概述；116.22 滚滚动轴承承的主要要类型性性能和特特点；116.33 滚滚动轴承承的代号号；166.4 滚动动轴承的的失效形形式和尺尺寸选择择；166.5 轴承承装置的的设计；16.6 滚动轴轴承与滑滑动轴承承的比较较。教学要点点：（11）滚动动轴承是是标准件件，在类类型和尺尺寸方面面已制定定了国家家标准，并并有专业业厂家生
42、生产。因因此，作作为设计计者的任任务是：熟悉滚滚动轴承承的有关关国家标标准，选选择轴承承的型号号，进行行轴承装装置的结结构设计计。（22）在熟熟悉常用用滚动轴轴承的类类型、代代号、基基本性能能和结构构特点的的基础上上，根据据轴承所所受载荷荷大小、方方向、性性质、工工作转速速高低、轴轴颈的偏偏转情况况等要求求，来选选择滚动动轴承的的类型。通通过寿命命计算，确确定轴承承尺寸。另另外，轴轴承装置置的结构构设计不不可忽视视，由于于轴承装装置设计计不合理理而导致致设计失失败的情情况时有有发生，所所以，应应根据不不同类型型的轴承承、功用用、工况况、载荷荷特性等等，设计计出合理理的轴承承装置结结构形式式和结
43、构构尺寸。（33）GBB2722/T19993规定定了滚动动轴承代代号的表表示方法法，通过过学习，应应掌握轴轴承代号号中的基基本代号号，了解解前置代代号和后后置代号号。（44）滚动动轴承主主要承受受的是脉脉动接触触应力，主主要的失失效形式式是疲劳劳点蚀破破坏。（55）在滚滚动轴承承寿命计计算中，基基本额定定寿命和和基本额额定动载载荷是两两个重要要定义；对于同同时受径径向力和和轴向力力的轴承承，载荷荷由当量量动载荷荷公式进进行计算算。当轴轴承寿命命要求不不等于基基本额定定寿命时时，或轴轴承的受受力不等等于基本本额定动动载荷时时，可通通过轴承承的寿命命计算公公式进行行计算。计计算时，还还应加入入温
44、度影影响系数数、载荷荷系数和和可靠度度的额定定寿命修修正系数数。（66）当量量动载荷荷计算不不同于一一般的合合力计算算，当轴轴向力较较小时，Fa=0，即轴向力忽略不计；当轴向力较大时，才按比例折算入载荷计算式。较小较大的判断是由不同类型的轴承按径向力与轴向力的比值确定的。（7）滚动轴承的尺寸一般是先根据轴的结构来初步确定，然后再进行承载能力的验算。17联联轴器、离离合器及及制动器器主要教学学内容：17.1联联轴器；177.2离合器；117.33制动动器。教学要点点：（11）联轴轴器、离离合器和和制动器器大多数数型号已已标准化化或规格格化，所所以它们们的设计计主要是是从标准准化、规规格化的的类型
45、中中选择。选选择时应应根据设设计要求求对主要要参数进进行计算算，再按按设计准准则选择择满足设设计要求求的联轴轴器、离离合器或或制动器器；（22）联轴轴器是用用于联接接两轴的的。考虑虑两轴相相对的位位置主要要是机器器工作时时的两轴轴相对位位置，若若机器的的刚度不不够，工工作时受受力变形形就可能能造成两两轴相对对位置的的变化；高速运运转的机机器所产产生的冲冲击、振振动、动动载荷、离离心力等等都会影影响两轴轴的相对对位置。刚刚性联轴轴器结构构简单、成成本低，可可传递较较大的转转矩，但但它补偿偿能力差差，故对对两轴对对中性要要求很高高，一般般用于速速度低、无无冲击、轴轴的刚性性大、对对中性较较好的场场
46、合；（33）掌握握常用类类型的联联轴器、离离合器的的结构特特点、工工作原理理、应用用场合、合合理选择择联轴器器、离合合器是本本章学习习的重点点。18弹弹簧主要教学学内容：18.1弹弹簧的功功用和类类型；118.22圆柱柱螺旋弹弹簧的结结构、几几何参数数、制造造、材料料及许用用应力；18.3圆圆柱螺旋旋弹簧的的应力、变变形、特特性曲线线；188.4圆柱螺螺旋压缩缩（拉伸伸）弹簧簧的设计计；188.5其他弹弹簧简介介；188.5.1扭扭转螺旋旋弹簧；18.5.2碟形形弹簧。教学要点点：（11）弹簧簧在机械械设备中中广泛应应用，其其主要功功用有：控制运运动、缓缓冲与吸吸振、储储能和测测量力的的大小。
47、弹弹簧的种种类很多多，设计计时应根根据设计计要求选选择正确确的弹簧簧类型。（22）弹簧簧的特性性曲线是是弹簧的的载荷与与变形之之间的关关系曲线线，是弹弹簧设计计、检验验的重要要依据。为为了正确确选择弹弹簧类型型，必须须掌握不不同类型型弹簧的的特性曲曲线。（33）在圆圆柱螺旋旋压缩（拉拉伸）弹弹簧的设设计时，设设计的主主要任务务是确定定弹簧的的钢丝直直径、弹弹簧中径径和有效效圈数，应应掌握不不同类型型弹簧设设计的步步骤。弹弹簧的主主要设计计要求是是刚度要要求，对对于同一一个设计计任务，可可以由不不同的钢钢丝直径径、弹簧簧中径和和有效圈圈数组合合出多个个能满足足设计要要求的结结果。弹弹簧的其其它设计计要求可可能是多多方面的的，设计计时，还还应根据据这些要要求，从从多个设设计结果果中选定定最后的的设计结结果。此此外，旋旋绕比CC和刚度度k是弹簧簧的重要要指标，应应了解它它们之间间的内在在联系以以及对弹弹簧性能能的影响响。建议选用用教材：朱家诚，王王纯贤