机械设计基础-总复习2

第二章齿轮机构一、特点：1.适用的圆周速度和功率范围广2.效率高3.传动比恒定4.寿命长5.可靠性高6.适用于平行轴、相交轴、空间交错轴二、齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律:

一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线O1O2被啮合齿廓公法线所分割的两线段长度成反比。不论齿廓在任何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线都必须与连心线交于一定点。3.B点为曲率中心，BK为曲率半径；渐开线起始点A处曲率半径为0。1.AB=BK；2.渐开线上任意点的法线切于基圆；OABkA1B1o1θkK5.渐开线形状取决于基圆；6.基圆内无渐开线。当rb→∞，渐开线演变成直线。rkθkαkαkvk4.离中心越远，渐开线上的压力角越大。rb压力角αk啮合时K点正压力方向与速度方向所夹锐角。rb＝rkcosαk

B3o3θkA2B2o2三、标准齿轮基本尺寸计算压力角节圆分度圆齿顶圆齿根圆标准齿轮：mha*hf*为标准值，且分度圆上e=s=p/2四、渐开线齿轮正确啮合条件

m

五、重合度定义、意义根切——产生现象，最少齿数变位齿轮齿轮加工：成形法、范成法六、斜齿轮端面法面圆锥齿轮大端正确啮合条件、当量齿数、标准值、当量齿轮

当一对标准齿轮正确安装时，其分度圆与节圆

；啮合角

压力角。

渐开线齿轮的切削加工方法有

用范成法加工一渐开线标准直齿轮，已知参数为：Z1=10，m=4mmα=20°，ha*=1，c*=0.25，被加工齿轮会产生

现象。采取

措施就可以避免。在一个中心距a=155mm的齿轮箱体内，配上一对齿数Z1=23、Z2=76、模数mn=3mm的斜齿轮，试问这对齿轮的螺旋角β应是多少？斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？当量齿数Zv有什么用？一个标准直齿渐开线圆柱齿轮与一个采用正变位的直齿柱圆齿轮，二者的齿数Z和模数m相等时，两个齿轮相比，试问正变位齿轮哪些几何尺寸发生了变化？哪些几何尺寸未发生变化？

设一渐开线标准直齿轮的齿数Z=30，模数m=3mm，齿顶高系数ha*=1，压力角α=20°，求其齿廓在顶圆上的压力角αa及在顶圆和分度圆上的曲率半径ρa、ρ。第三章轮系计算方法定轴轮系周转轮系混合轮系v例2自行车里程表机构：设轮胎受压变形后使28英寸的车轮有效直径约为0.7m。当车行一公里时，表上的指针P要刚好回转一周。求齿轮2的齿数。行星轮系：H、5、4-4’、3定轴轮系：1、2例3：图示为何种轮系？已知各轮齿数为Z1=20，Z2=30，Z2’=29，Z3=80，Z4=82，Z4’=18，Z5=36及主动轮1的转向（如图所示）。求：(1)传动比i15=?(2)从动轮5的转向？

例5：如图所示轮系中z1＝1（单头右旋蜗杆），z2=60，z2,=30，z3=20，z3,=30，z4=40，z4,=60，z5=20，已知n1=n5=1500r/min，求轴A的转速大小及转动方向。第八章联接*螺栓联接平键半圆键楔键切向键花键各自的特点、应用销一、螺纹尺寸参数：螺距P导程S

升角λ牙型角三角形螺纹：α=60°，β=30°；梯形螺纹：α=30°，β=15°；锯齿形螺纹：α=33°，β=3°。矩形螺纹：α=β=0°二、螺栓联接的强度计算：松螺栓联接紧螺栓联接受横向载荷：受轴向载荷：Q=Qe+Qr提高螺栓持久强度的措施：1)减少

刚度和增大

刚度，或适当

预紧力Q。2)

应力集中。常用螺纹牙型有

、

、

和

四种，其中

螺纹主要用于联接，而其它螺纹主要用于传动。螺旋副的自锁条件是

；在设计时提高其效率的措施主要是

。我们把螺旋副不会自行松脱的现象，称为

，其条件是

。要求省力和自锁时，应采用

线（头）螺纹，若要求高效率时，应采用

线（头）螺纹。

现有两根梯形螺纹的丝杆，A为单头，B为双头，其余尺寸相同，问哪一个传动时较省力？承受轴向外载荷的紧螺柱联接，每个螺栓在装配时受到预紧力Q0==4100N，轴向工作载荷Qe=3000N，需要的剩余预紧力Qr=2000N，问单个螺栓受到的总拉力Q=？预紧并受轴向变载荷的螺栓联接，欲提高其疲劳强度，螺栓及被联接件的刚度应如何变化？艉轴凸缘螺栓联接，如图：D1=195mm，h=30mm，艉轴传递扭矩T=1.1KNm。螺栓材料为A3钢，接合面摩擦系数f=0.15,其许用应力为[σ]=79.2N/mm2，[τ]=48N/mm2，试计算此螺栓直径。螺栓数Z=8。

hhD1第九章齿轮传动一、齿轮传动的作用力：方向、大小二、齿面接触强度中心距a当一对齿轮的材料、传动比及齿宽系数一定时，由齿面接触强度所决定的承载能力，仅与中心距α或齿轮直径有关，至于模数的大小需由弯曲强度确定。a↑→齿面接触应力↓→齿面接触强度↑。轮齿弯曲强度轮齿弯曲强度最主要地取决于齿轮的模数m，模数↑→弯曲应力↓→弯曲强度↑。其次与齿宽b以及齿数z有关，b、z↑→弯曲强度↑。齿形系数YF：

第十章蜗杆传动一、蜗杆传动的一个方面的正确啮合条件：蜗杆轴向模数等于蜗轮端面模数，即：ma1=mt2=m蜗杆轴向压力角等于蜗轮端面压力角，即：αa1=αt2=α注意：蜗杆轴向模数是标准值，蜗杆轴向压力角为标准值（20°）。λ=β，且蜗轮与蜗杆的旋向相同蜗杆中圆柱上的螺旋线升角λ应等于蜗轮分度圆上的螺旋角β二、蜗杆传动作用力的大小、方向q称为蜗杆直径系数q=d1/m硬齿面的闭式齿轮传动其主要失效形式为

。其设计准则是

。齿轮传动中，当直径不变时，加大模数对弯曲强度将

，对接触强度将

（①提高②降低③不变）蜗杆直径系数q越大，则蜗杆传动的强度愈

，刚度越

。闭式齿轮传动中，若齿面硬度为HB≤350时，主要失效形式是

，设计是应按

设计，按

校核。

齿轮齿面发生点蚀破坏的原因是什么？一对蜗杆副材料有何要求？举出一组常用的蜗杆副材料？标准齿轮的齿形系数yF与m、材料、扭矩T等是否有关？为什么？一对圆柱齿轮：i，a不变，改变齿数，对于齿面接触强度，轮齿弯曲强度影响如何？有一齿轮减速器，高速级为标准斜齿圆柱齿轮：Z1=23，Z2=69，mn=4,cosβ=0.92，αn=20°；低速级为轴交角是90°的标准直齿圆锥齿轮：Z3=30,Z4=54,m=5,dm3=150mm,α=20°,sinδ3≈0.58549；已知TⅠ=200N·m，nⅠ=1500rpm，齿轮与轴承效率近似取1，试求：(1)Ⅱ、Ⅲ轴的转矩TⅡ、TⅢ，转速nⅡ、nⅢ的大小和方向并标在图上（nⅠ方向如图所示）；(2)计算d1、d2、a与d3、d4；(3)若正确选择Ⅱ轴Z2上β的方向可使Z2、Z3的轴向力几乎相互抵消，问此时Z1与Z2分别是左旋或右旋？并在图上标出来；(4)计算此时Ft2、Fa2、Ft3、Fa3并在图上表示Fa2与Fa3方向。图示为两级斜齿轮蜗杆传动系统，系统由电动机驱动。已知：蜗轮的转动方向及蜗杆的螺旋方向，试求：1.蜗轮轮齿的螺旋线方向；（用文字说明）2.蜗杆及各个齿轮的转动方向；（用箭头在图上标出）3.为了尽量减少Ⅱ轴及Ⅲ轴轴承所受的轴向力，试确定1，2，3，4齿轮的螺旋线方向。（在图上标出）4.斜齿圆柱齿轮2，3和蜗杆5在啮合处A、B、C处的圆周力，轴向力，径向力（Ft,，Fa，Fr）的方向。（在图上画出）(标注方向时用表示垂直纸面向内，⊙表示垂直纸面向外)第十一章滑动轴承滑动轴承的结构、特点、材料动压润滑形成原理及动压润滑的基本方程形成动压油膜的必要条件：1）两工作表面间必须有楔形间隙；2）两工作表面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体；3）两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。一维雷诺（Reynolds）方程：液体动压单油向心轴承设计计算：设计准则之一：限制最小油膜厚度hmin

最小油膜厚度hmin计算公式设计准则之二：控制滑油温升轴承参数对承载能力和滑油温升的影响η↑、v↑、B(B/d)↑、ψ↓、F↑、Δt↑形成动压油膜的必要条件是

滑动轴承的承载量系数ΦF将随着偏心率χ的增加而；相应的最小油膜厚度hmin也随着χ的增加而。

剖分式滑动轴承由哪几部分组成？轴瓦和轴承衬的作用是什么？

在滑动轴承设计中发现其最小油膜厚度hmin过小，问在外载荷P及相对间隙ψ不变条件下，可采用哪些措施来增大hmin值？非液体润滑轴承是根据什么原则进行设计计算的?非液体摩擦润滑滑动轴承的主要失效形式是什么？在设计计算中如何防止？

在滑动轴承设计中发现其最小油膜厚度hmin过小，问在外载荷P及相对间隙ψ不变条件下，可采用哪些措施来增大hmin值？试画出板所受的液体动压分布曲线

xvP图示哪种情况能建立流体动压润滑？简述理由

FFFFvvv□第十二章滚动轴承基本类型选型计算实际寿命计算式：

角接触向心轴承轴向载荷的计算:

滚动轴承的额定寿命是指按

的轴承发生点蚀破坏，而

的轴承不发生点蚀破坏前的转数。滚动轴承是按

％的轴承发生点蚀破坏。而

％的轴承不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数作为轴承的

寿命。

说明下列滚动轴承代号的意义6205/P2、7108B

如图示：齿轮轴由一对7208AC轴承支承，轴上所受径向力Fr=2000N，轴向力Fa=1000N，试计算求出Fa1、Fa2、Pr1、Pr2某机器采用一对7310AC轴承，其安装方式如图所示，已知：Fr1=2000N，Fr2=2500N，Ka=1000N，试求：（1）两轴承所受的轴向载荷Fa1及Fa2；（2）两轴承当量动载荷F1及F2。21轴向内力SeFa/Fr>eFa/Fr≤eXYXY0.7Fr0.70.40.8710第十三章轴轴的结构设计强度计算第十五章弹簧一、圆柱压缩弹簧的主要参数F——轴向力D2——中径d——