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文檔簡介
1、機械設計基礎總結第一章 平面機構的自由度和速度分析1.1構件獨立的運動單元零件獨立的制造單元運動副一一兩個構件直接接觸組成的仍能產生某些相對運動的連接。機構一一由兩個或兩個以上構件通過活動聯接形成的構件系統。機器一一由零件組成的執行機械運動的裝置。機器和機構統稱為機械。構件是由一個或多個零件組成的。機構與機器的區別:機構只是一個構件系統,而機器除構件系統之外還包含電氣,液壓等其他裝置; 機構只用于傳遞運動和力,而機器除傳遞運動和力之外,還具有變換或傳遞能量, 物料,信息的功能。1.2運動副一一接觸組成的仍能產生某些相對運動的聯接。運動副元素一一直接接觸的部分(點、線、面)運動副的分類:1)按引
2、入的約束數分有:I 級副(F=5)、II 級副(F=4)、III 級副(F=3)、IV 級副(F=2)、V 級副(F=1)。2)按相對運動范圍分有: 平面運動副一一平面運動 空間運動副一一空間運動平面機構一一全部由平面運動副組成的機構。空間機構一一至少含有一個空間運動副的機構3)按運動副元素分有:高副(耳0 點、線接觸,應力高;低副(凡)一一面接觸,應力低1.3機構:具有確定運動的運動鏈稱為機構 機構的組成:機構=機架+原動件+從動件 保證機構具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數稱為機構的自由度。24y原動件V自由度數目:不具有確定的相對運動。原動件自由度數目:機構中最弱的 構件將損壞。1.
3、5局部自由度:構件局部運動所產生的自由度。出現在加裝滾子的場合,計算時應 去掉Fp。復合鉸鏈一一兩個以上的構件在同一處以轉動副相聯。m個構件,有m1轉動副 虛約束 對機構的運動實際不起作用的約束。計算自由度時應去掉虛約束。出現場合:1兩構件聯接前后,聯接點的軌跡重合,2.兩構件構成多個移動副,且導路平行。 3.兩構件構成多個轉動副,且同軸。 4 運動時,兩構件上的兩點距離 始終不變。 5.對運動不起作用的對稱部分。如多個行星輪。 6.兩構件構成高副,兩 處接觸,且法線重合。運轉機械,搞清楚運動副的性質、數目和構件數目; 測量各運動副之間的尺寸,選投影面(運動平面) ,繪制示意圖。 按比例繪制運
4、動簡圖。簡圖比例尺:卩I =實際尺寸m /圖上長度mm檢驗機構是否滿足運動確定的條件。1.6 機構運動簡圖 用以說明機構中各構件之間的相對運動關系的簡單圖形。 作用 1.表示機構的結構和運動情況。 2.作為運動分析和動力分析的依據。 步驟:1)2)3)4)1.7 F=3n(2PI +Ph )1.8 速度瞬心 兩個作平面運動構件上速度相同的一對重合點,在某一瞬時兩構件相對于該點作 相對轉動 ,該點稱瞬時速度中心。求法?若機構中有n個構件,則每兩個構件就有一個瞬心根據排列組合有N = n(n-1)/2求法: 1)直接觀察法:適用于求通過運動副直接相聯的兩構件瞬心位置。2)三心定律: 三個彼此作平面
5、運動的構件共有三個瞬心, 且它們位于同一條直 線上。此法特別適用于兩構件不直接相聯的場合。第二章 平面連桿機構2.1 何謂平面連桿機構?它有何特點?能夠實現哪些運動轉換? 平面連桿機構是有若干構件用低副(轉動副、移動副)連接組成的平面機構,又稱平 面低副機構。 采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。 改變桿的相對長度,從動件運動規律不同。 連桿曲線豐富。可滿足不同要求。若組成轉動副的兩構件能作整周相對運動, 則稱該轉動副為整轉副, 否則稱為擺動副。2.2 鉸鏈四桿機構的基本形式,特性,生產中有何作用?哪些特性對工作不利?如何 消除其影響?曲柄搖
6、桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構1) 曲柄搖桿機構 特征:曲柄搖桿 作用:將曲柄的整周回轉轉變為搖桿的往復擺動。如雷達天線。2) 雙曲柄機構特征:兩個曲柄 作用:將等速回轉轉變為等速或變速回轉。3) 雙搖桿機構 特征:兩個搖桿對工作不利的特性: 極位,死點位置:施加外力,利用構件自身慣性可以解決。運動不確定性:當四個鉸鏈中心處于同一直線上將出現運動不確定性。可以在主,從 動曲柄上錯開一定角度再安裝一組平行四邊形機構來消除運動不確定狀態。2.3四桿機構的演化形式有哪些?他們是通過什么途徑演化而來的?在工程上有哪些 實際應用?(1) 改變構件的形狀和運動尺寸曲柄搖桿機構,曲柄滑塊機構,偏心曲柄滑塊機
7、構,對心曲柄滑塊機構,雙滑塊機構, 正弦機構。(2) 改變運動副的尺寸偏心輪機構(3) 選不同的構件為機架曲柄滑塊機構導桿機構2.4在鉸鏈四桿機構中,轉動副成為周轉副的條件是什么? 1最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和。2整轉副是由最短桿與其臨邊組成2.5鉸鏈四桿機構的形式和尺寸之間關系如何?曲柄存在的條件:曲柄存在的條件1. 最長桿與最短桿的長度之和應W其他兩桿長度之和稱為桿長條件。2. 連架桿或機架之一為最短桿。2.6四桿機構的極位和死點有何異同在曲柄搖桿機構中,當曲柄與連桿兩次共線時,搖桿位于兩個極限位置,簡稱極 位。搖桿為主動件,且連桿與曲柄兩次共線時,有:丫=0此時機構
8、不能運動.稱此位置為:死點”死點要求是搖桿為主動件曲柄為從動件時的極位才是死點K?它描述了機構的什么特性?它與極位夾角有何關系?180 - 0時,搖桿從C2D,置擺到C1D,所花時間為t2,平均速度(180 )/2.7何謂行程速比系數 當曲柄以3繼續轉過 為V2 ,那么有:t2V2CO/t? C1C2 /(180顯然t1t2 v2v1,搖桿的這種特性較急回運動。稱K為行程速比系數,特性:K值越大,急回性質越明顯。 于極位夾角的關系式:180K 1sc 2 /t2 丄 180 C 1 C 2 /t 1 t2 180且0越大,K值越大,急回性質越明顯2.8存在急回特性的裝置?什么情況下沒有急回特性
9、?具有急回特性的四桿機構除曲柄搖桿機構外,還有偏置曲柄滑塊機構和擺動導桿 機構等。當=0, k=1時,無急回特性.2.9曲柄搖桿機構中,當以曲柄為原動件時,是否存在死點?不存在。2.10曲柄搖桿機構、雙搖桿機構、雙搖桿機構、曲柄滑塊機構和擺動導桿機構等各在 什么條件下會出現死點?機構在死點位置會出現什么后果?可采取哪些措施解決?搖桿為主動件的曲柄搖桿機構,當曲柄與連桿兩次共線時,忽略連桿質量的情況 下,連桿是二力桿,因此連桿對曲柄的作用力通過曲柄鉸鏈中心A,給曲柄的驅動力矩為0,機構就會出現卡死或運動不確定的現象。死點通常有害,應設法消除。消除 方法有: 對從動曲柄施加附加力矩。 利用構件自身
10、或飛輪的慣性。 多組相同機構錯開一定角度布置。2.11機構的壓力角和傳動角?對傳動性能的影響?設計四桿機構時,對傳動角有何要 求?壓力角:從動件驅動力F與力作用點絕對速度之間所夾銳角。 傳動角(Y)=90度-壓力角(a)yT Ft對傳動有利。又可用丫的大小來表示機構傳動力性能的好壞,設計時要求:丫 min 502.12曲柄搖桿機構都得最大和最小傳動角出現在什么位置?當搖桿主動時,其傳動角又如何?在曲柄搖桿機構中,若以曲柄為原動件時,最小傳動角出現在曲柄與機架的兩個共線位 置之一處。2.13導桿機構的傳動角是多少?擺動導桿機構的傳動角始終等于 90 。2.14曲柄滑塊機構的最大和最小傳動角出現在
11、什么位置?當滑塊主動時,其傳動角又如何?第三章凸輪機構3.1凸輪機構有哪些類型?特點如何?移動、1)按凸輪形狀分:盤形、移動、圓柱凸輪(端面)。2)按推桿形狀分:尖頂、滾子、平底從動件。3)按推桿運動分:直動(對心、偏置)、擺動4)按保持接觸方式分:力封閉(重力、彈簧等)幾何形狀封閉 (凹槽,等寬,等徑, 主回凸輪 ) 特點:尖頂構造簡單、易磨損、用于儀表機構; 滾子磨損小,應用廣;平底受力好、潤滑好,用于高速傳動。3.2凸輪機構從動件常用運動規律有哪幾種?有何特點?適用于哪些場合?一、多項式運動規律1. 等速運動(一次多項式)運動規律。剛性沖擊2. 等加等減速(二次多項式)運動規律:位移曲線
12、為一拋物線。加、減速各占一半。 柔性沖擊3. 五次多項式運動規律:無沖擊,適用于高速凸輪二、三角函數運動規律1. 余弦加速度(簡諧)運動規律:在起始和終止處理論上a2為有限值,產生柔性沖擊。2. 正弦加速度(擺線)運動規律:無沖擊三、改進型運動規律:將幾種運動規律組合,以改善運動特性。正弦改進等速 3.3何謂剛性沖擊和柔性沖擊?它們出現在哪幾種常用運動規律中?(網上找的)等加速和等減速運動的推桿在運動的起訖處加速度數值較大變化以 及中部加速度方向發生反向而對凸輪產生柔性沖擊; 余弦加速度運動的推桿在起訖處 也由于其加速度數值的較大變化而對凸輪產生柔性沖擊。這些是 PPT 上的,和書上的有些不一
13、樣3.5 理論輪廓曲線,實際輪廓曲線?作圖時是否可以不畫理論輪廓曲線直接畫實際輪 廓曲線?實際輪廓是只凸輪的實際外形,滾子的中心走過的軌跡才是理論的輪廓曲線 不能 (P47)3.6 設計凸輪輪廓曲線時,采用了反轉法,其理論依據是什么。給整個凸輪機構施以-3 1時,不影響各構件之間的相對運動,此時,凸輪將靜止, 而從動件尖頂復合運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線。3.7 壓力角,對工作的影響?為什么回程壓力角可以選得大些? (1)作用在從動件上的驅動力與該力作用點絕對速度之間所夾的銳角稱為壓力角。(2)驅動從件的有用分力F定時,壓力角a越大,則有害分力F越大,機構的效 率越低。當a增大到一定程度,以致F
14、在導路中所引起的摩擦阻力大于有用分力 F 時,無論凸輪加給從動件的作用力多大,從動件都不能動,這種現象稱為自鎖。為了 保證凸輪機構正常工作并具有一定的傳動效率,必須對壓力角加以限制。( 3)常見的依靠外力使從動件與凸輪維持接觸的凸輪機構,其從動件是在彈簧或重 力作用下返回的,回程不會出現自鎖。因此,對于這類凸輪機構,通常只需要校核推 程壓力角。3.8將對心從動件改為偏置后,對凸輪壓力角有何影響?用偏置法可減小推程壓力角,但同時增大了回程壓力角,故偏距 e 不能太大。第四章 齒輪機構AB = BK;(見書 P55 頁及 PPT 漸開線上任意點的法線切于基圓純滾動時, 的切線,故 BK 為法線B點
15、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。 漸開線的形狀取決于基圓的大小基圓之內無漸開線4.1漸開線形成:一條直線在圓上作純滾動時,直線上任一點的軌跡 特性:B 為瞬心,速度沿 t-t 線,是漸開線 4.3 齒廓在基圓上的壓力角和曲率半徑如何?在無窮遠處的壓力角和曲率半徑又如 何?( P55)壓力角a k,基圓半徑rb, k點離輪心的距離rb= rk cos a k條直線在圓上作純滾動時,直線上任一點的軌跡叫漸開線。直線與基圓的交點是曲 率中心,任意點到曲率中心的距離是曲率半徑。 (齒輪在無窮遠處的壓力角和曲率半 徑未找到。)4.4當基圓半徑無限大時,漸開線的形狀,壓力角和曲
16、率半徑如何? 漸開線形狀取決于基圓, 當基圓半徑無限大時, 漸開線變成直線, 壓力角為零度, 曲率半徑無限大。這種關系4.5 齒廓嚙合基本定律:相互嚙合傳動的一對齒廓,在任一嚙合位置時的傳動比都與 連心線0102被兩齒廓在接觸點處的公法線所分成的兩線段的長度成反比。稱為齒廓嚙合基本定律。 4.6 漸開線齒輪傳動的三個重要特性?工程意義?可根據可1)可分性:即使兩輪的中心距稍有改變,其角速度比仍保持原值不變。 分性設計變位齒輪。2)齒輪傳動時,其齒廓接觸點的軌跡成為嚙合線。無論在哪一點接觸, 的公法線總是兩基圓的內公切線,即為嚙合線。3)若齒輪傳遞的力矩恒定,則齒輪之間,軸與軸承之間壓力的大小和
17、方向不變。4.7 過節點作兩節圓的公切線,它與嚙合線間的夾角稱為嚙合角;嚙合角在數值上等 于漸開線在節圓上的壓力角。參考 P56圖4-54.8在任意直徑的圓周上,輪齒兩側齒廓之間的弧長稱為該圓上的齒厚(S);齒槽兩側齒廓之間的弧長稱為該圓上的齒槽寬(e);相鄰兩齒同側齒廓之間的弧長稱為該圓 上的齒距(P);分度圓上的齒距P對n的比值稱為模數(m)參考 P57 圖 4-64.9把齒輪某一圓周上的比值 Pk/n規定為標準值(整數或較完整的有理數),并使該 圓上的壓力角也為標準值。這個圓稱為分度圓。P57標準齒輪:分度圓上齒厚與齒槽寬度相等,且齒頂高和齒根高均為標準值的齒輪。a、h*a、c*為標準值
18、,并且 s = e = p / 2的齒輪。)4.10基本參數和幾何尺寸(P55-P 60)齒輪各部分的名稱:(1)齒頂圓一da,ra分度圓一d,r基本參數(1)齒數Z系數c*幾何尺寸計算標準齒輪具有標準齒廓參數 Z , m , a , ha* , c*且分度圓上的e = s相等。分度圓直徑d = m?Z齒頂圓直徑da = d 2ha (外齒輪為+)齒根圓直徑df = d2hf (外齒輪為-)基圓直徑 齒根圓一df, rf (3)基 圓一db, rb(5)分度圓上的齒厚一S (6)分度圓上的齒槽寬一e模數m (3)分度圓壓力角a(m、(4)齒頂高系數ha*頂隙db = d cos a = m z
19、 cos a二八分別為齒頂高系數和頂隙系數州=(h + F)m齒槽寬 s = e = n m 12齒厚、齒距基圓齒距 pb = n m cos a法向齒距 pn = n m cos a頂隙c = c*m中心距 a= (d1 d2)/2 = m(Z1 Z2)/2傳動比i12= CD 1/CD 2= r2/r1= Z2/Z仁rb2/rb111.兩輪的模數和壓力角應分別相等4.11漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件(P59)兩輪的模數和壓力角分別相等正確嚙合條件m1cos a1 = m2cos a2a1 = a2 = a由于模數和壓力角已經標準化,所以必須使:m1 = m2 = m4.12在確定一對齒輪傳
20、動的中心距時,應滿足哪兩點要求?(1) 保證兩輪的齒側間隙為零。為了避免輪齒間的沖擊,齒側間隙一般都很小,通 常是由制造公差來保證。(2) 保證兩輪的頂隙為標準值4.13具有標準中心距的標準齒輪傳動具有哪些特點? (P60齒側間隙為零,分度圓的齒厚與齒槽寬相等)4.14實際安裝中心距大于標準中心距時,分度圓半徑變大,傳動比不變,徑向間隙變 大,齒側間隙出現,節圓半徑變大且大于分度圓半徑,嚙合角變大且大于分度圓壓力 角,重合度降低。4.15 傳動比 =角速比 =圓心到節點距離的反比 =節圓半徑反比 =基圓半徑的反比 =分度圓 半徑反比 =齒數反比 =常數第五章 輪系5.1定軸輪系,周轉輪系?他們
21、有什么區別 傳動時每個齒輪的幾何軸線都是固定的,這種輪系稱為定軸輪系。 這種至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉動的輪系,稱為周轉 輪系。區別:定軸輪系的每個齒輪的幾何軸線都是固定的,而周轉輪系至少有一個齒輪 的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉動的。5.2基本周轉輪系及其特點:基本周轉輪系是由行星輪、 支持它的行星架和與行星輪相嚙合的兩個 (有時只有一 個)中心輪構成。特點:行星架和中心輪的幾何軸線必須重合。 5.3行星輪系是,差動輪系?他們的區別是什么? 在周轉輪系中,它的兩個中心輪能轉動,需要兩個原動件的周轉輪系稱為差動輪 系。在周轉輪系中,只有一個中心輪能轉動,只需一個原動件
22、的周轉輪系稱為行星輪 系。區別:差動輪系的兩個中心論都能轉動而行星輪系的只有一個中心輪能轉動。 5.4轉化輪系,它和原來的輪系有何聯系與區別?為什么要引進此概念?根據相對運動原理,給整個轉速為n ( H)的周轉輪系加上一個繞軸線的大小為n(H),方向與n (H)相反的公公轉速后,原來的周轉輪系便成為了定軸輪系,這個 假想的定軸輪系稱為原來周轉輪系的轉化輪系。 區別與聯系:轉化輪系是周轉輪系整體加一個大少相等、方向相反的轉速得到的 區別是轉化后,各個構件的轉速都變為原轉速減去 n(H) 意義:引入轉化輪系后就可以用求解定軸輪系傳動比的方法求出任意的兩個齒輪的傳 動比。5.5輪系傳動比的正負表示什
23、么意思?這種表示方法的適用范圍如何? 正號表示兩輪的轉向相同,負號表示兩輪的轉向相反 適用范圍是起始主動輪與最末從動輪的軸線相平行5.6 既然論戲中的過橋齒輪不影響輪系的傳動比大小,為什么要采用過橋齒輪? 它能起到改變轉向的作用5.7 在計算傳動比時,方程右邊的齒數比一定要考慮正負號,這是為什么? 正負號代表轉向,轉向相同為正,相反為負丄轉化輪系中由峨至齊各從動輪的乘積=十轉化輪系中由峨至X各主動輪的乘積5.8同轉輪系傳動比一般計算公式特別注意:1齒輪m,n的軸線必須平行2計算公式中的“”不能去掉,它不僅表明轉化輪系中兩個太陽輪m,n之間的轉向關系,而且影響到角速度的計算結果。5.9SORRY
24、5.10在工程上,輪系有何功能作用?1. 獲得較大的轉動比,而且結構緊湊,一對齒輪,iv8,輪系的轉動比i可達10000;2. 實現分路傳動,如鐘表的分秒針;3換向運動;4.實現變速運動;5.運動合成;6.運動分解;7.在尺寸及重量較小時,實現大功率傳動。第六章間歇運動機構6.1棘輪結構有哪些類型?運動特點,用處?內緣 端面雙動式單向 雙向運動固定轉角 可調轉角(調桿長擺角,加滑動罩) 輪齒棘輪摩擦棘輪P89按齒輪分布: 外緣 按工作方式單動式按棘輪轉向是否可調: 按轉角是否可調 按工作原理分:6.2棘輪的齒形如何確定?為了使工作時棘爪不從棘輪上滑脫,應怎么設計?P906.3槽輪機構有哪些類型
25、?類型:外嚙合不完全齒輪機構、內嚙合不完全齒輪機構。6.4槽輪的槽數最少有幾個?什么情況下猜采用多圓銷的撥盤? 槽輪的槽數最少為3個。當運動特性系數T 0.5的情況下才采用多圓的圓銷的撥盤。圓銷個數不能任意選取, 因為運動特性系數T需滿足 0.5t 1。P91926.5槽輪機構上的鎖止弧有何用處?在圓銷脫出槽輪的徑向槽時,槽輪的另一內凹鎖被撥盤的外弧卡住, 使槽輪靜止不動, 直到圓銷再次進入槽輪的另一徑向槽,兩者又重復上述運動循環。P91第九章 機械零件設計概論9.1 設計機械時應考慮的基本要求: 在滿足預期功能的前提下,性能好、效率高、成本低,在預定使用期限內安全可靠, 操作方便、維修簡單和
26、造型美觀等。9.2零件的失效,主要失效形式: 機械零件由于某種原因不能正常工作時,稱為失效。 主要的失效形式:強度、剛度、耐磨性、穩定性和溫度的影響等 9.3零件失效的原因: 斷裂或塑性變形;過大的彈性變形;工作表面的過度磨損或損傷;發生強烈的振動; 連接的松弛;摩擦傳動的打滑等9.4 零件強度和剛度的條件: 強度條件:應力 = 許用應力 剛度條件:變形量 = 許用變形量按照名義載荷用力學公式求得的應力 載荷系數與名義載荷的乘積 按照計算載荷求得的應力 用來估計機器運轉時零件受到各種附加載荷的影響。9.5 名義載荷:在理想的平穩工作條件下作用在零件上的載荷 名義應力: 計算載荷: 計算應力:
27、載荷系數:9.7 循環特性:應力循環中的最小應力與最大應力之比 9.8在變應力作用下,零件的主要失效形式是什么? 疲勞斷裂a b 斷裂9.9 機械零件的疲勞失效表現有哪些特征? 疲勞斷裂的最大應力遠比靜應力材料的強度極限低; 不管是脆性材料或塑性材料,其疲勞斷口均表現為無明顯塑性變形的脆性突然疲勞斷裂是損傷的積累,它的初期現象是在零件表面或表層形成微裂紋,這種 微裂紋隨著應力循環次數的增加而逐漸擴展, 直至余下的未裂開的截面積不足以承受 外載荷時,零件就突然斷裂。9.1 0磨損的主要類型:磨粒磨損,粘著磨損(膠合) ,疲勞磨損(點蝕),腐蝕磨損9.11 制作零件常用的金屬材料:鑄鐵、鋼、銅合金
28、9.12 剛和鑄鐵的區分標志是:含碳量的不同9. 1 3鋼制零件毛坯獲取的方法:可用鍛造、沖壓、焊接或鑄造等方法取得9.14 零件的互換性:P100多頁9.15 略9.16 配合的類型有哪三種?其孔與周的公差帶相對位置如何? 間隙配合、過渡配合、過盈配合; 間隙配合的孔比軸大,過盈配合的孔比軸小,過渡配合可能具有間隙,也可能具有過盈9.17配合的基準制有哪兩種?對應分公差帶位置如何? 基孔制和基軸制基孔制的孔是基準孔,其下偏差為零;基軸制的軸是基準軸,其上偏差為零9.18解釋配合代號H6/h5 (基準制,孔,軸代號,精度等級)9.19表面粗糙度反映零件的什么誤差? 零件表面的微觀幾何形狀誤差9
29、.20表面粗糙度對零件功能的影響:1 對摩擦磨損的影響:表面越粗糙,摩擦系數越大。2 對疲勞強度的影響:表面越粗糙,在刀痕根部越容易產生應力集中,使疲勞強 度降低。3 對耐腐蝕的影響:表面越粗糙,在刀痕根部越容易產生腐蝕滲透。 4對結合處密封性能的影響:表面越光滑,密封性能越好。5 對振動和噪聲的影響:表面越粗糙,振動和噪聲越大。如滾動軸承。9.21零件工藝性良好的標志是什么? 便于加工、費用又很低9.22零件的工藝性有哪些基本要求a 毛坯選擇合理b 結構簡單合理c 規定適當的制造精度及表面粗糙程度9.23何為標準化,標準化制定的意義? 標準化是指以制定標準和貫徹標準為主要內容的全部活動過程
30、制定標準化的意義: a 在制造上可以實行專業化大量生產,既可提高產品質量又 能降低成本;b 在設計方面可減少設計工作量;c 在管理維修方面,可減少庫存量和便于更換損壞的零件。9.24標準化的特征:a 產品品種規格的系列化b 零部件的通用化c 產品質量標準化9.25實際工程中使用的標準有哪些層次?性質如何? 國家標準、行業標準、地方標準和企業標準; 強制性和推薦性第十章10.1螺紋是怎樣形成的?斜角為 的直線繞在圓柱體上便形成一條螺旋線, 取一平面圖形使它沿著螺旋線運 動,運動時保持此圖形通過圓柱體的軸線就得到螺紋12.2常用的螺紋牙型有哪幾種?等邊三角形。等腰三角形、正方形。等腰梯形、不等腰梯
31、形。10.3判斷螺紋的旋向:要軸線方向看螺紋往哪個方向上升那個方向就是旋轉方向。10.4單線螺紋:沿一根螺旋線形成的螺紋多線螺紋:沿兩根以上的等螺距螺旋線形成的螺紋。螺距P與導程S: S=Np10.5聯動螺紋:作為緊固件用,要求保證連接強度(有時還有緊密行)傳動螺紋:作為傳動作用,保證螺旋副的傳動精度、效率和磨損壽命。10.6螺紋的主要參數:大半徑d小徑d1中經d2螺距P導程S螺旋升角書 牙型角a 牙側角P10.7自鎖:螺紋連接不會自動松脫.自鎖條件:螺紋升角小于螺旋副的當量摩擦角.10.8與矩形螺紋相比,非矩形螺紋的摩擦力是增大還是減小。非矩形螺紋的法相壓力比矩形螺紋的大,可看做摩擦系數增大
32、,故摩擦力大。10.9三角形普通螺紋與管螺紋的牙型角分別為60和5510.10粗牙螺紋和細牙螺紋:普通螺紋以大徑d為公稱直徑,同一公稱直徑可以有多種螺距,其中螺距最大的 稱為粗牙螺紋,其余的統稱為細牙螺紋。10,11梯形螺紋和鋸齒形螺紋的牙側角分別為 15和5;常用于傳動10.12螺栓連接的主要失效形式:螺栓拉斷、螺紋壓潰或剪斷、滑扣(因經常拆裝)10.13螺旋傳動主要用來把回轉運動變為直線運動。10.14對螺旋傳動的要求:強度足夠,耐磨,摩擦系數小。10.15鍵的作用:鍵主要用來實現軸和軸上零件之間的軸向固定以傳遞轉矩。有些類 型的鍵還可以實現軸上零件的軸向固定和軸向轉動。10.16鍵的類型
33、:平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵。10.17標記:鍵C16X 100 GB1096-79的含義是什么:圓頭普通平鍵(A型):鍵16X 100 GB1096-79 方頭普通平鍵(B型):鍵B16X 100 GB1096-79 單圓頭普通平鍵(C型):鍵C16X 100 GB1096-7910.18楔鍵聯接和和切向鍵聯接有何特點?常用語何處?P157楔鍵的上下面是工作面,鍵得上表面有1:100的斜坡,輪轂槽的底面也有 1:100的斜度把楔鍵打入槽內,產生很大的壓力,工作時主要靠摩擦力傳遞力矩,并能承受單方向的軸向力。適用于定心精度要求不高、載荷平穩和低速連接。在重機械中常采用切向鍵連接。切向鍵是由一對
34、楔鍵組成,裝配時將兩鍵楔緊。鍵的窄面是工作面,工作面的壓力沿軸的切線方向作用,能傳遞很大的轉矩。10.19當同一軸段采用兩個鍵,若強度不時,可采用兩個鍵按180?布置。10.20花鍵聯接的特點,類型:軸和輪轂孔周向均布的多個鍵齒構成的連接稱為花鍵連接。結構特點:沿周向均布多個鍵齒。齒側為工作面。優點:承載能力高、對軸的削弱程度小、定心好、導向性好。 類型:矩形花鍵、鍵開線花鍵、三角形花鍵。章齒輪傳動11.1齒輪的傳動類型有哪兩類?各用于什么場合? 齒輪的傳動類型可以分為閉式傳動和開式傳動。閉式傳動:齒輪、軸和軸承等都裝在封閉箱體內,潤滑條件良好,灰沙不易進入,安 裝精確,齒輪傳動有良好的工作條
35、件,是應用最廣泛的齒輪傳動。開式傳動:齒輪是外漏的,不能保證良好的潤滑,而且易落入灰塵、雜質,故齒面易 磨損,只宜用于低速傳動。11.2齒輪失效的主要形式有輪齒折斷,齒面點蝕,齒面膠合,齒面磨損,齒面塑性變 形。11.3齒面疲勞點蝕的機理如何?常出現在哪種傳動類型?由于齒根表面接近節線處同時嚙合的齒數較少,接觸應力大,造成的。常出現在 閉式傳動。開式傳動改為閉式傳動。11.4減小齒面磨損的措施: 加強潤滑,最好是具有過濾的流動潤滑;11.5齒輪常用材料及熱處理方法有哪些? 材料:優質碳素鋼,合金結構鋼,鑄鋼,鑄鐵。熱處理方法:表面淬火,滲碳淬火,調質,正火,滲氮。(1)表面淬火一般用于中碳鋼和
36、中碳合金鋼,如 45、40Cr等。表面淬火后輪齒變形小,可不磨齒, 硬度可達5256HRC,面硬芯軟,能承受一定沖擊載荷。(2)滲碳淬火滲碳鋼為含碳量 0.15-0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼,女口20、20Cr等。齒面硬度達5662HRC,齒面接觸強度高,耐磨性好,齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的重要傳 動。通常滲碳淬火后要磨齒。(3)調質調質一般用于中碳鋼和中碳合金鋼,如 45、40Cr、35SiMn等。調質處理后齒面硬度 為:220260HBS。因為硬度不高,故可在熱處理后精切齒形,且在使用中易于跑合。(4)正火正火能消除內應力、細化晶粒、改善力學性能和切削性能。機械強度要求不高的齒輪 可
37、用中碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。(5)滲氮滲氮是一種化學處理。滲氮后齒面硬度可達 6062HRC。氮化處理溫度低,輪齒變形 小,適用于難以磨齒的場合,如內齒輪。材料為:38CrMoAIA.11.6直齒輪切向力、徑向力、法向力如何計算?Ft2Tidi切向力徑向力1 = Fr2 = Ft tan法向力Tt /cos11.7斜齒輪切向力、徑向力、軸向力如何計算?切向力Ft Ft tan n 徑向力二飛廠一軸向方Ft tan11.8斜齒輪的螺旋角通常取多少?人字齒輪的螺旋角一般取多少?P角取越大,貝U重合度增大,使傳動平穩,但軸向力也增加,因而增加軸承負載, 故P般為8 -20P177
38、11.9開式齒輪的傳動采用什么方式潤滑? 人工定期加潤滑油。可采用潤滑油或潤滑脂。11.10閉式齒輪傳動的潤滑方式取決于什么參數? 根據齒輪的圓周速度V的大小而定11.11為什么高速齒輪傳動不宜采用油池潤滑?1) 圓周速度過高,齒輪上的油大多被甩出去而達不到嚙合區;2) 攪油過于激烈,使油的溫度增加,并降低其潤滑性能;3) 會攪起油箱沉淀的雜質,加速齒輪的磨損。嚙合中的摩擦損耗; 攪動潤滑油的摩擦損耗;軸承中的摩擦損耗。11.12影響齒輪傳動效率的因素有哪些?1)2)3)第十二章蝸桿運動12.1蝸桿是如何形成的?蝸桿傳動用于哪種傳動場合?若單個斜齒輪的齒數很少而且螺旋角很大時,輪齒在圓柱體上構
39、成多圈完整的螺 旋所得齒輪稱蝸桿。蝸桿傳動主要用于傳遞交錯軸之間的回轉運動和動力。12.2蝸桿傳動的優缺點?優點:能夠得到較大的傳動比,結構緊湊,傳動平穩,噪聲較小等。 缺點:傳動效率較低,為了減摩耐磨渦輪圈常需用青銅制造,成本較高。12.3蝸桿傳動的正確齒合條件如何?蝸桿軸向模數Ma1和軸向壓力角Na1,應分別等于渦輪斷面模數 Mt2和斷面壓力 角Nt2即:Ma1=Mt2=m ;Na1=Nt2 ;12.4蝸桿的導程角與蝸輪的螺旋角有何關系? 他們必須相等,即丫 = P。引耳 6耳可J分度圓= 111 Cl12.5導程角 tanY = 口】=9 12.6蝸輪方向的確定:右旋蝸桿:伸出左手,四指
40、順蝸桿轉向,貝U蝸輪的切向速度的方向與拇指指向相同左旋蝸桿:用右手判斷,方法一樣12.7為什么蝸輪常采用青銅制造?為減摩耐磨第十三章帶傳動與鏈傳動13.1帶傳動是如何工作的?有哪幾種類型?環形帶被張緊在帶輪上,這時帶所受的拉力稱為初拉力,它使帶與帶輪的接觸面 間產生壓力,主動輪回轉時,依靠帶與帶輪接觸面的摩擦力拖動從動輪一起回轉,從 而傳遞一定的運動和動力。按橫截面形狀可分為平帶,V帶和特殊界面帶(多楔帶,圓帶)三類,此外還有 同步帶。13.2帶傳動為什么要定期張緊?有哪些張緊方法?因為傳動帶主要靠張緊時產生的摩擦力工作,當帶工作一段時間后,因永久伸長 松弛時,還應該將帶重新張緊。13.3帶傳
41、動有哪些優缺點?優點:(1)適用于中心距較大的傳動;(2)帶具有良好的撓性,可緩和沖擊,吸收振動;(3)過載時帶與帶輪間會出現打滑,打滑雖使傳動失效,但可防止損壞其 他零件;(4)結構簡單,成本低廉(2)需要張緊裝置;(3)由于帶的滑動,不能(4)帶的壽命較短(5)傳動效率較低。缺點:(1)傳動的外廓尺寸較大; 保證固定不變的傳動比;13.4帶傳動的緊邊與松邊有何關系?緊邊和松邊的拉力比為:(f是帶與輪面間的摩擦系數;a為帶輪的包角,rad)13.5最大應力包括哪幾部分?出現在何處?最大應力發生在緊邊與小輪的接觸處,最大應力=緊邊拉應力+離心拉應力+緊邊彎曲應力 13.6何謂帶傳動的彈性滑動?
42、傳動帶由于彈性變形而產生的滑動稱為帶傳動的彈性滑動。13.7帶繞過主動輪時,帶速落后13.8 帶繞過從動輪時,帶速超前13.9同步帶的優缺點: 優點:傳動比恒定;結構緊湊;傳動比高、傳動功率高;效率高。 缺點:價格高;制作、安裝要求高。13.10鏈傳動有哪些特點(特點就包括了優缺點)?傳動范圍如何? 特點: 鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,能保持準確的平均傳動比;需要的張緊力小, 作用在軸上的壓力也小,可減少軸承的摩擦損失;結構緊湊;能在溫度較高、有油污 等惡劣壞境下工作;制造和安裝精度要求較低,但是傳動平穩性較差,工作中有一定 的沖擊和噪聲。傳動范圍:傳動比i中心距a6m;傳遞功率PEOOkW;圓
43、周速度vW5m/s;傳動效率 0.950.98。13.11 鏈傳動有哪些優缺點? 優點:鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,可減少軸承的摩擦損失;結構緊湊;能在溫度較 高、有油污等惡劣壞境下工作;制造和安裝精度要求較低,中心距較大時其傳動結構 簡單。缺點:傳動平穩性較差,工作中有一定的沖擊和噪聲。第十四章 軸14.1軸的作用如何? 軸是用來支持旋轉的機械零件和傳遞轉矩。14.2軸的類型有哪些?轉軸、傳動軸和心軸的承受載荷有何區別? 根據承受載荷:轉軸、傳動軸和心軸; 根據線的形狀:直軸、曲軸和撓性鋼絲軸; 轉軸既傳遞轉矩又承受彎矩,傳動軸只傳遞轉矩而不承受彎矩或彎矩很小,心軸 只承受彎矩而不傳遞轉矩。14.3常用軸的形狀有哪些? 直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。14.4軸的常用材料有哪些? 碳素鋼和合金鋼。14.5 軸的設計應考慮哪些要求 ?1)軸應便于加工,軸上零件要易于拆卸(制造安裝要求) ;2)軸和軸上零件要有準確的工作位置(定位) ;3)各零件要牢靠而可靠地相對固定;4)改善受力狀況,減小應力集中和提高疲勞強度。14.6為什么直軸要設計成階梯狀? 為了便于零件的裝拆。14.7軸端倒角,砂輪越程槽,螺紋退刀槽有何作用?為了便于裝配零件并去掉毛刺,軸端應制出倒角;需要磨削加工的軸段,應留有 砂輪越程槽;需要切制螺紋的軸段,應留有螺紋退
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