机械设计基础(2014年工程硕士考试复习)

1、2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第2页页8Index3Up:First18:03n运动副：高副：约束1个自由度，点、线接触。低副：约束2个自由度，面接触。y z(x , y)xO平面运动刚体的自由度平面运动刚体的自由度sxsy第第3页页8Index3Up:First18:03n能准确表达机构运动特性的简能准确表达机构运动特性的简单图形称为单图形称为机构运动简图机构运动简图。 第第4页页8Index3Up:First18:03n机构中各构件相对于机架的所能有的独立运动的数目称为机构中各构件相对于机架的所能有的独立运动的数目称为机构的机构的自由度自由度。 n平面机构自由度为：平面

2、机构自由度为： F3n2PLPHn机构具有确定运动的条件：机构具有确定运动的条件：F7=3n-2pL-pH=3x3-2x4-0=1 有确定运动有确定运动F8=3n-2pL-pH=3x4-2x5-0=2 无确定运动无确定运动第第5页页8Index3Up:First18:03第第6页页8Index3Up:First18:03第第7页页8Index3Up:First18:032022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第9页页8Index3Up:First18:03n曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 a)n双曲柄机构双曲柄机构 b)n双摇杆机构双摇杆机构 c)第第10页页8Index3Up:First

3、18:031）最长杆与最短杆的长度之和应）最长杆与最短杆的长度之和应其他两杆长度之其他两杆长度之和称为杆长条件。和称为杆长条件。2）连架杆或机架之一为最短杆。）连架杆或机架之一为最短杆。abcd该机构中构件该机构中构件a最短，最短，构件构件a能否整周回转？能否整周回转？第第11页页8Index3Up:First18:03n力力F与与Vc之间的夹角之间的夹角称为称为n连杆与从动件轴线连杆与从动件轴线之间所夹锐角之间所夹锐角来判来判断四杆机构的传动断四杆机构的传动性能的好坏，性能的好坏，角称角称为为第第12页页8Index3Up:First18:03K-K-机构从动杆行程速度变化系数；机构从动杆行

4、程速度变化系数；-极位夹角极位夹角，即曲柄在两极限位置时，即曲柄在两极限位置时所夹锐角，也等于导杆的摆角所夹锐角，也等于导杆的摆角。第第13页页8Index3Up:First18:03n下图是连杆机构的运动简图，下图是连杆机构的运动简图，lAB=12cm， lBC=26cm， lCD=26cm， lAD=40cm，lCE=32cm ，该机构是否存在曲柄该机构是否存在曲柄 。n杆长条件：杆长条件：lAB+lADlBC+lCD 12+4026+26 连架杆为最短杆连架杆为最短杆 存在曲柄存在曲柄第第14页页8Index3Up:First18:03图所示铰链杆机构中，已知图所示铰链杆机构中，已知la

5、=55mm , lb=45mm , lc=30mm , ld=60mm，问：该机构中是否有曲柄存，问：该机构中是否有曲柄存在的可能？固定哪些杆件可分别得到曲柄摇杆机构在的可能？固定哪些杆件可分别得到曲柄摇杆机构；双曲柄机构或双摇杆机构？；双曲柄机构或双摇杆机构？ n杆长条件：杆长条件：ld+lcla+lb 60+3055+45 存在曲柄存在曲柄固定固定 b,d 得到曲柄摇杆机构得到曲柄摇杆机构固定固定 c 得到双曲柄机构得到双曲柄机构固定固定 a 得到双摇杆机构得到双摇杆机构第第15页页8Index3Up:First18:03n一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄

6、为机架，则将演化为什么机构？将演化为什么机构？n铰链四杆机构的死点位置发生在什么位置？铰链四杆机构的死点位置发生在什么位置？n曲柄存在的条件是什么？曲柄存在的条件是什么？2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第17页页8Index3Up:First18:03rbh s s s s DD0B0B sO ,t360基圆基圆 基圆半径基圆半径rb推程推程推程角推程角 升距升距h远停远停远停角远停角 s回程回程回程角回程角 近停近停近停角近停角 sB 位移曲线位移曲线第第18页页8Index3Up:First18:03n从动件开始和最大行程加速度有突变则有很大的冲击。这从动件开始和最大行程

7、加速度有突变则有很大的冲击。这种冲击称刚性冲击。实际材料有弹性变形不可能达到种冲击称刚性冲击。实际材料有弹性变形不可能达到，但仍然有强烈的冲击。只适用于低速轻载。但仍然有强烈的冲击。只适用于低速轻载。第第19页页8Index3Up:First18:03rbOs 1 3 5 7 8 60120909060120 1 2 90A909 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径rb，凸轮，凸轮角速度角速度 和从动件的运动规律，设和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线计该凸轮轮廓曲线。 选比例尺选比例尺 l，作位移曲线和作位移曲线和基圆基圆

8、rb。 等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。于各等分点的从动件的位置。3 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 13 14 1413121110915 确定反转后从动件尖顶在确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置。各等分点占据的位置。设计步骤设计步骤 将各尖顶点连接成一条光滑将各尖顶点连接成一条光滑曲线。曲线。第第20页页8Index3Up:First18:03rbOA 2. 对心滚子移动从动件盘形凸轮廓线的设计对心滚子移动从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径rb，滚

9、子半径滚子半径rr、凸轮、凸轮角速度角速度 和从动件的运动规律，设计和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。该凸轮轮廓曲线。 选比例尺选比例尺 l，作位移曲线和作位移曲线和基圆基圆rb。设计步骤设计步骤 等分位移曲线及反向等分各等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。的从动件的位置。理论轮廓曲线理论轮廓曲线实际轮廓曲线实际轮廓曲线s 1 3 5 7 8 6012090909 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 60120 1 2 90903 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 1

10、3 14 1413121110915确定反转后从动件滚子中心在确定反转后从动件滚子中心在各等分点占据的位置。各等分点占据的位置。 将各点连接成一条光滑曲线。将各点连接成一条光滑曲线。 作滚子圆族及滚子圆族的内作滚子圆族及滚子圆族的内( (外外) )包络线。包络线。第第21页页8Index3Up:First18:03eA4. 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮廓线的设计偏置尖顶移动从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径rb，角速度角速度 和从动件的运动规律及偏心距和从动件的运动规律及偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。 选比例尺选比例尺 l，作位移作位移曲线、基圆曲线

11、、基圆rb和偏距圆和偏距圆e。设计步骤设计步骤 等分位移曲线及反向等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的对应于各等分点的从动件的位置。位置。O 6 1 2 3 4 5 7 8 1514 13 12 11 10 9 1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8 s 1 3 5 7 8 6012090909 1113151 3 5 7 8 9 11 1312 14 10 确定反转后从动件尖确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置顶在各等分点占据的位置。 将各尖顶点连接成一将各尖

12、顶点连接成一条光滑曲线。条光滑曲线。第第22页页8Index3Up:First18:03n作图表示：凸轮机构图示位置的压力作图表示：凸轮机构图示位置的压力角、偏心距和基圆，及凸轮从图示位角、偏心距和基圆，及凸轮从图示位置转过置转过120时的压力角及相应的推杆时的压力角及相应的推杆位移。位移。 在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以采取什么措施？象，可以采取什么措施？第第23页页8Index3Up:First18:03图示为一偏置滚子直动从动件图示为一偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构，试在图上绘出：盘形凸轮机构，试在图上绘出

13、：1）.偏距圆。偏距圆。2）.基圆。基圆。3）.图示图示位置从动件位移及压力角。位置从动件位移及压力角。4）.滚子在滚子在C点接触时凸轮的转角。点接触时凸轮的转角。2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第25页页8Index3Up:First18:03nP点为节点点为节点n为使齿轮瞬时传动比保持恒为使齿轮瞬时传动比保持恒定定：不论两齿廓在任何位置：不论两齿廓在任何位置接触，过接触点（啮合点）接触，过接触点（啮合点）的公法线必须与两齿轮的连的公法线必须与两齿轮的连心线交于一定点心线交于一定点 P。这是这是齿齿廓啮合的基本定律廓啮合的基本定律。1222122111O NO PiO NO

14、 P第第26页页8Index3Up:First18:03渐开线齿廓啮合传动的特点渐开线齿廓啮合传动的特点3.啮合线是过节点的直线啮合线是过节点的直线iO PO Prr12122121=1212122112=bbrrrrPOPOi1.传动比恒定不变传动比恒定不变2.中心距变动不影响传动比中心距变动不影响传动比（可分性）（可分性）第第27页页8Index3Up:First18:03一、啮合过程分析一、啮合过程分析n起始啮合点：从动轮起始啮合点：从动轮2的齿顶点与主动的齿顶点与主动轮轮1的齿根处某点接触，在啮合线上为的齿根处某点接触，在啮合线上为从动轮的齿顶圆与啮合线从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的

15、交点的交点B2。n终止啮合点：主动轮终止啮合点：主动轮1的齿顶点与从动的齿顶点与从动轮轮2的齿根处某点接触，在啮合线的齿根处某点接触，在啮合线N1N2上为主动轮的齿顶圆与啮合线上为主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点的交点B1。nB1B2实际啮合线实际啮合线nN1N2理论啮合线理论啮合线第第28页页8Index3Up:First18:03nPb1=Pb2nm1=m2=mn1 1= =2 2= =第第29页页8Index3Up:First18:031.2与m 无关，随z1,z2及ha*的增大而增大。第第30页页8Index3Up:First18:03n切掉部分齿廓；切掉部分齿廓；n削弱了齿根强度

16、；削弱了齿根强度；n严重时，切掉部分渐开线齿廓，降低重合度。严重时，切掉部分渐开线齿廓，降低重合度。 用范成法加工渐用范成法加工渐开线齿轮过程中，有开线齿轮过程中，有时刀具齿顶会把被加时刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线工齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分，这齿廓切去一部分，这种现象称为种现象称为根切根切。第第31页页8Index3Up:First18:03避免根切的方法避免根切的方法 提高啮合极限点提高啮合极限点N1 加大压力角加大压力角 增加齿数增加齿数Z 降低刀具齿顶线降低刀具齿顶线 减小齿顶高系数减小齿顶高系数*ah 正变位正变位 x0MmhMNa* 1 211sinsinrPNMN mh

17、mza*sin 22 22sin*ahz 不根切的最少齿数：不根切的最少齿数： 22sin*minahz 第第32页页8Index3Up:First18:03第第33页页8Index3Up:First18:03变位齿轮的应用变位齿轮的应用1、避免轮齿根切、避免轮齿根切为使齿轮传动的结构紧凑，应尽量减少小齿轮的齿数，当为使齿轮传动的结构紧凑，应尽量减少小齿轮的齿数，当z 的正传动时，可以提高齿轮的接触强度和弯曲强度，若适的正传动时，可以提高齿轮的接触强度和弯曲强度，若适当选择变位系数当选择变位系数x1,x2，还能大幅度降低滑动系数，提高齿轮的耐磨损，还能大幅度降低滑动系数，提高齿轮的耐磨损和抗胶

18、合能力。和抗胶合能力。4、修复已磨损的旧齿轮、修复已磨损的旧齿轮齿轮传动中，一般小齿轮磨损较严重，大齿轮磨损较轻，若利用负变位齿轮传动中，一般小齿轮磨损较严重，大齿轮磨损较轻，若利用负变位修复磨损较轻的大齿轮齿面，重新配制一个正变位的小齿轮，就可以节修复磨损较轻的大齿轮齿面，重新配制一个正变位的小齿轮，就可以节省一个大齿轮的制造费用，还能改善其传动性能。省一个大齿轮的制造费用，还能改善其传动性能。第第34页页8Index3Up:First18:03n渐开线标准齿轮根切现象发生在什么状态？渐开线标准齿轮根切现象发生在什么状态？n圆柱齿轮传动，当齿轮直径不变，而减少模数时，可以圆柱齿轮传动，当齿轮

19、直径不变，而减少模数时，可以改善传动的什么特性？改善传动的什么特性？n在蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行什在蜗杆传动设计中，除进行强度计算外，还必须进行什么验算？么验算？n齿轮传动的主要失效形式有哪些？闭式和开式传动的失齿轮传动的主要失效形式有哪些？闭式和开式传动的失效形式有哪些不同？效形式有哪些不同？ n与圆柱齿轮传动相比，蜗杆传动主要优点是什么？主要与圆柱齿轮传动相比，蜗杆传动主要优点是什么？主要缺点是什么？缺点是什么？n一对渐开线直齿圆柱齿轮，分度圆与节圆有什么不同？一对渐开线直齿圆柱齿轮，分度圆与节圆有什么不同？在什么条件下重合？在什么条件下重合？ 2022年年5月月31日

20、星期二日星期二18:03机械设计基础第第5章章 轮系轮系第第36页页8Index3Up:First18:03定轴轮系的传动比计算定轴轮系的传动比计算1、定轴轮系的传动比、定轴轮系的传动比1 5 输入轴与输出轴之间的传动比为输入轴与输出轴之间的传动比为:515115nni 轮系中各对啮合齿轮的传动比大小为：轮系中各对啮合齿轮的传动比大小为：,122112zzi 233223zzi ,344343 zzi 455454 zzi 51 5432432154432312 iiii33 44 4321543215 zzzzzzzzi一般定轴轮系的传一般定轴轮系的传动比计算公式为：动比计算公式为：所所有有

21、主主动动轮轮齿齿数数连连乘乘积积到到从从所所有有从从动动轮轮齿齿数数连连乘乘积积到到从从BABAiBAAB 第第37页页8Index3Up:First18:03周转轮系周转轮系给整个周转轮系加一个与系杆给整个周转轮系加一个与系杆H的角速度的角速度大小相等、方向相反的公共角速度大小相等、方向相反的公共角速度 HH构件名称构件名称 原周转轮系中原周转轮系中各构件的角速度各构件的角速度转化机构中各转化机构中各构件的角速度构件的角速度系杆系杆 0 HHHH 中心轮中心轮1 HH 11行星轮行星轮2 HH 22中心轮中心轮3 HH 33在在转化机构中转化机构中系杆系杆H变成了机架变成了机架第第38页页8

22、Index3Up:First18:03构件名称构件名称 原周转轮系中原周转轮系中各构件的角速度各构件的角速度转化机构中各转化机构中各构件的角速度构件的角速度系杆系杆 0 HHHH 中心轮中心轮1 HH 11中心轮中心轮3 HH 33计算该转化机构（定轴计算该转化机构（定轴轮系）的传动比：轮系）的传动比：输入轴输入轴输出轴输出轴 Hi13H 1H1 H3 H 3 )(12zz )(23zz )(13zz 1331zzHH 第第39页页8Index3Up:First18:03H 3例例1 已知各轮齿数及已知各轮齿数及6，求，求3 的大小和方向。的大小和方向。周转轮系周转轮系定轴轮系定轴轮系周转轮系

23、的转化机构传动比为周转轮系的转化机构传动比为23 zz把该轮系分为两部分把该轮系分为两部分Hi13H 1 )(12zz 1 1 1 6 )(16 zzH 4 )( 16zz )(51zz )(45zz 6 64116322161326213 )1( zzzzzzzzzzzzzz 6391 第第40页页8Index3Up:First18:03n轮系如图所示，已知各齿轮齿数为：轮系如图所示，已知各齿轮齿数为：Z1=Z2=25，Z2=20，各标准直齿圆柱齿轮的，各标准直齿圆柱齿轮的模数相同，模数相同，Z3=Z5。试求此轮系的传动比。试求此轮系的传动比i1H。2022年年5月月31日星期二日星期二18

24、:03第第42页页8Index3Up:First18:03n作用于主、从动轮上的各对力均大小相等，方向相反；作用于主、从动轮上的各对力均大小相等，方向相反；n圆周力圆周力Ft ：在主动轮上：在主动轮上Ft1与运动方向与运动方向n1相反，在从轮上相反，在从轮上Ft2与运动方向与运动方向n2相同；相同；n径向力径向力Fr 的方向对两轮都是由作用点指向轮心（内齿轮为的方向对两轮都是由作用点指向轮心（内齿轮为远离轮心方向）远离轮心方向） 。第第43页页8Index3Up:First18:03n 第第44页页8Index3Up:First18:03主动圆周力：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同圆周力：主

25、动轮与转向相反；从动轮与转向相同径向力：指向圆心径向力：指向圆心轴向力：可用左、右手判断轴向力：可用左、右手判断。力的方向力的方向Fa1Fa2第第45页页8Index3Up:First18:0311212ttmTFFd 1112cosrtaFF tgF 1112sinatrFF tgF 1112coscostnmFTFd小圆锥齿轮上各分力：小圆锥齿轮上各分力：（按平均直径（按平均直径dm1计算）计算）式中式中T1 小齿轮上的转矩；小齿轮上的转矩；dm1小齿轮上的平均分度圆直径。小齿轮上的平均分度圆直径。11(1 0.5)mbddR第第46页页8Index3Up:First18:03力的方向力的

26、方向n1圆周力圆周力Ft：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同。：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同。径向力径向力Fr：指向圆心：指向圆心轴向力轴向力Fa：小端指向大端：小端指向大端第第47页页8Index3Up:First18:03如图所示为一圆柱蜗杆如图所示为一圆柱蜗杆-斜齿圆柱齿轮传动。已知齿轮斜齿圆柱齿轮传动。已知齿轮1和蜗和蜗轮轮4的转向，为使中间轴上的转向，为使中间轴上的轴向力互相抵消一部分，试在的轴向力互相抵消一部分，试在图中画出：图中画出：蜗杆蜗杆3、齿轮、齿轮1、齿轮、齿轮2的转向及螺旋线方向。的转向及螺旋线方向。齿轮齿轮2和蜗杆和蜗杆3所受的圆周力、径向力和轴向力的方向所受的

27、圆周力、径向力和轴向力的方向。2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第49页页8Index3Up:First18:03一、特点一、特点能够实现空间交错轴之间的传动，通能够实现空间交错轴之间的传动，通常交错角为常交错角为90；单级传动比大（一般为单级传动比大（一般为1080），结），结构紧凑；构紧凑；传动平稳，噪音小；传动平稳，噪音小；可以实现自锁（当可以实现自锁（当v v 时）；时）；传动效率低，通常为传动效率低，通常为7080；成本较高。成本较高。蜗杆传动广泛用于各种机器和仪器中蜗杆传动广泛用于各种机器和仪器中第第50页页8Index3Up:First18:03n中间平面中间平面

28、：通过蜗杆：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。对于蜗杆线的平面。对于蜗杆，其为蜗杆的轴面；，其为蜗杆的轴面；对于蜗轮，中间平面对于蜗轮，中间平面为蜗轮的端面。为蜗轮的端面。n蜗杆传动的设计计算蜗杆传动的设计计算以中间平面为准。以中间平面为准。在中间平面上可看成直齿在中间平面上可看成直齿齿条与渐开线齿轮啮合。齿条与渐开线齿轮啮合。中间平面中间平面第第51页页8Index3Up:First18:031 、蜗杆传动的模数、蜗杆传动的模数 m 和齿形角和齿形角。2212121tatatammmPPP蜗杆传动正确啮合条件蜗杆传动正确啮合条件第第52页页8Index3Up:First1

29、8:03n蜗杆头数：是指组成蜗杆螺纹线的数量蜗杆头数：是指组成蜗杆螺纹线的数量Z1，通常取为：通常取为：1，2，4, 6（若要得到大传动比，可取（若要得到大传动比，可取Z11，但此时传动效，但此时传动效率低；率低；Z1越大传动效率越高，但加工越困难。）越大传动效率越高，但加工越困难。）n 蜗轮齿数蜗轮齿数 Z2= i Z1，一般取，一般取Z2=2680（Z2过少易根切，过多会使结构尺寸过大，蜗杆长过少易根切，过多会使结构尺寸过大，蜗杆长度增加，导致蜗杆刚度降低，影响啮合精度。）度增加，导致蜗杆刚度降低，影响啮合精度。）n传动比：传动比：1221ZZnni第第53页页8Index3Up:Firs

30、t18:03在蜗杆传动中，作用在齿面上的法向作用力在蜗杆传动中，作用在齿面上的法向作用力Fn可分解为三个分力：圆周力可分解为三个分力：圆周力Ft、径向力、径向力Fr 和轴向力和轴向力Fa（图（图8-54）。）。第第54页页8Index3Up:First18:03当蜗杆为主动件时（一般情况均是如此）当蜗杆为主动件时（一般情况均是如此）蜗杆上的蜗杆上的圆周力圆周力 Ft1 的方向与蜗杆齿在啮合点的运动方的方向与蜗杆齿在啮合点的运动方向向 n1 相反；相反；蜗轮上的蜗轮上的圆周力圆周力 Ft2 的方向与蜗轮齿在啮合点的运动方的方向与蜗轮齿在啮合点的运动方向向 n2 相同；相同；径向力径向力 Fr 的

31、方向在蜗杆、蜗轮上都是由啮合点分别指的方向在蜗杆、蜗轮上都是由啮合点分别指向轴心。向轴心。轴向力轴向力 Fa 由由主动件左右手定则主动件左右手定则来判断，也可按照来判断，也可按照Fa1与与 Ft2方向相反，方向相反， Ft1与与 Fa2的方向相反判断。的方向相反判断。第第55页页8Index3Up:First18:03蜗杆传动受力分析示例蜗杆传动受力分析示例第第56页页8Index3Up:First18:03n图示传动中，蜗杆传动为标准传动：图示传动中，蜗杆传动为标准传动：m=5mm，d1=50mm，Z1=3(右旋右旋)，Z240；标准斜齿轮传；标准斜齿轮传动：动：mn=5mm，Z3=20，Z

32、4=50，要求使轴，要求使轴II的轴的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求：(1) 斜齿轮斜齿轮3、4的螺旋线方向。的螺旋线方向。(2) 螺旋角螺旋角 的大小。的大小。 2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第58页页8Index3Up:First18:03n带传动的主要几何参数：带传动的主要几何参数：带轮直径带轮直径D1和和D2，中心距，中心距a，带长度带长度L，包角，包角。各参数间。各参数间的关系如图的关系如图7-12所示。其近似所示。其近似几何关系为几何关系为第第59页页8Index3Up:First18:03n静止时，带两边的拉力

33、相等且等于张紧力静止时，带两边的拉力相等且等于张紧力F0（见图（见图a）;传动时，由于传动时，由于带与轮面间摩擦力的作用，带两边的拉力就不再相等（图带与轮面间摩擦力的作用，带两边的拉力就不再相等（图7-13）。即）。即将绕进主动轮的一边，拉力由将绕进主动轮的一边，拉力由F0增到增到 F1，称为紧边拉力，而另一边带，称为紧边拉力，而另一边带的拉力由的拉力由F0减为减为F2 ,称为松边拉力。两边拉力之差为称为松边拉力。两边拉力之差为 F1 - F2= Ft nFt 即为带传动所能传递的有效圆周力，称为即为带传动所能传递的有效圆周力，称为有效拉力有效拉力。其值等于沿任。其值等于沿任一个带轮的接触弧上

34、摩擦力的总和。一个带轮的接触弧上摩擦力的总和。第第60页页8Index3Up:First18:03n预紧力预紧力F0 ：n小轮包角小轮包角 ：n摩擦系数摩擦系数f ：0FmaxtFF0越大越好吗？越小呢？f摩擦系数取值橡胶 钢橡胶 铸铁4 . 0f8 . 0fmaxtFmaxtF第第61页页8Index3Up:First18:03n带传动工作时的应力有：由紧边和松边拉力所产生的应力；由离心力带传动工作时的应力有：由紧边和松边拉力所产生的应力；由离心力产生的应力以及由于带在带轮上弯曲产生的应力。产生的应力以及由于带在带轮上弯曲产生的应力。第第62页页8Index3Up:First18:03n带工

35、作时所受总应力即为上述三种应力之和。带工作时所受总应力即为上述三种应力之和。n带中的应力为变应力，其最大应力为：带中的应力为变应力，其最大应力为：max=1+b1+cn此最大应力发生在带紧边进人小带轮处。此最大应力发生在带紧边进人小带轮处。n带工作时，如果最大应力超过带的许用应力，带将产生疲带工作时，如果最大应力超过带的许用应力，带将产生疲劳破坏。劳破坏。n三种应力中以弯曲应力三种应力中以弯曲应力b1对传动带的寿命影响最大。为控对传动带的寿命影响最大。为控制弯曲应力制弯曲应力b1不致过大，则小带轮直径不宜过小不致过大，则小带轮直径不宜过小带传动失效形式带传动失效形式1：带的疲劳破坏带的疲劳破坏

36、第第63页页8Index3Up:First18:031）定义：）定义：带工作时，随着有效拉力增加，滑动角增加，静带工作时，随着有效拉力增加，滑动角增加，静角减小。滑动角增加到整个包角时，带的有效拉力达到最大角减小。滑动角增加到整个包角时，带的有效拉力达到最大值，带开始沿着带轮滑动，此时称为带的值，带开始沿着带轮滑动，此时称为带的打滑打滑。2）产生的原因：）产生的原因：外载荷增加，使得外载荷增加，使得 Fe=FecFfmax3）特点：）特点：可以避免的。可以避免的。4）后果：）后果：带的磨损急剧增加、噪声和严重发热，从动轮的带的磨损急剧增加、噪声和严重发热，从动轮的转速急剧下降，直至传动失效。转

37、速急剧下降，直至传动失效。带传动失效形式带传动失效形式2：带的打滑带的打滑带传动的打滑带传动的打滑有何用途？有何用途？第第64页页8Index3Up:First18:03n在带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最在带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最大拉应力发生在带的什么位置？大拉应力发生在带的什么位置？n什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象？可什么是摩擦型带传动中的弹性滑动现象？可否避免？它对带传动有何影响？否避免？它对带传动有何影响？ 2022年年5月月31日星期二日星期二18:03第第66页页8Index3Up:First18:03 轴主要由轴主要由轴颈轴颈、轴头轴头和和轴身轴身三部分组成，

38、轴上被支承的部分叫做三部分组成，轴上被支承的部分叫做轴颈轴颈，安装轮毅部分叫做，安装轮毅部分叫做轴头轴头，联接轴颈和轴头的部分叫做，联接轴颈和轴头的部分叫做轴身轴身。轴的结构设计的主要要求：轴的结构设计的主要要求：1 1、满足使用要求：、满足使用要求：、周向固定；、周向固定；、轴向固定。、轴向固定。2 2、良好的结构工艺性：、良好的结构工艺性：、加工工艺性；、加工工艺性；、装配工艺性。、装配工艺性。3 3、提高轴的疲劳强度：、提高轴的疲劳强度：、改进轴的结构形状；、改进轴的结构形状；、改善轴的表面状态。、改善轴的表面状态。第第67页页8Index3Up:First18:03（）、定位与固定要求

39、）、定位与固定要求1）轴上零件的轴向固定）轴上零件的轴向固定(1)轴肩固定轴肩固定第第68页页8Index3Up:First18:03rCC轴肩圆角半径倒角轴肩高arRR轴肩圆角半径圆角半径轴肩高a第第69页页8Index3Up:First18:03(2)套筒固定套筒固定(3)圆螺母固定圆螺母固定第第70页页8Index3Up:First18:03（1 1）键固定键固定第第71页页8Index3Up:First18:03第第72页页8Index3Up:First18:03n指出下图轴系结构中的错误，画出正确的结构设指出下图轴系结构中的错误，画出正确的结构设计图计图(注：轴承支承型式为两端固定，其润滑方式注：轴承支承型式为两端固定