机械设计期末总复习资料

第一章绪论§1-1

机械工业在现代化建设中的作用§1-2

机器的基本组成要素-机械零件§1-3本课程的内容、性质与任务§1-6认识机器§1-4本课程的特点、注意问题§1-5教学安排1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为

。（①.零件②.机构③.构件④.部件）①第二章机械设计总论§2-1机器的组成§2-2设计机器的一般程序§2-3对机器的主要要求§2-4机械零件的主要失效形式§2-5设计机械零件时应满足的基本要求§2-6机械零件的计算准则§2-7机械零件的设计方法§2-8机械零件设计的一般步骤§2-9机械零件材料的选用原则§2-10机械零件设计中的标准化§2-11机械现代设计方法简介机械零件的主要失效形式1本章重点是：①设计机器和机械零件的基本要求；

②机械零件的失效形式；

③机械零件的设计准则；

④机械零件的设计方法。（一）设计机器和机械零件的基本要求使用功能要求；经济性要求；劳动保护要求；可靠性要求；其它专用要求。

设计机器的基本要求避免在预定寿命期内失效的要求；结构工艺性要求；经济性要求；质量小的要求；可靠性要求。

设计零件的基本要求机械零件的主要失效形式2（二）机械零件的失效形式①整体断裂——分为一次断裂和疲劳断裂两类；②过大的残余变形——尺寸和形状的改变导致零件失去工作能力；③表面破坏——主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；④破坏正常工作条件引起的失效——特殊要求零件的非正常工作。

一般机械零件的失效主要是由于疲劳、磨损、腐蚀等因素引起。（三）机械零件的设计准则⑴强度准则——零件中的应力不得超过允许的限度，即；⑵刚度准则——零件产生的弹性变形≤机器性能允许的极限值；⑶寿命准则——主要是以疲劳极限或额定载荷作为计算依据；⑷振动稳定性准则——使零件的固有频率与激振频率错开；⑸可靠度准则——规定条件下能正常工作件数占总件数的百分比。机械零件的主要失效形式2（四）机械零件的设计方法①理论设计——根据长期总结出来的设计理论和试验数据所进行的设计；②经验设计——根据某零件已有的设计与实践的经验关系，由设计者用类比法进行的设计；③模型试验设计——常见于某些尺寸巨大而结构复杂的重要零件的小型模型实验设计；

（五）机械零件材料的选用⑴使用性要求——载荷及应力的大小和性质；零件的工作情况；⑵工艺性要求——零件的尺寸及重量；零件的结构及加工性；⑶经济性要求——材料的经济性；材料的供应状况。轿车组成：

1、机器在规定的使用时间（寿命）内和在预定的环境条件下，能够正常工作的概率，称为机器的

。2、机械零件由于某些原因不能

时称为失效。（①工作；②连续工作；③正常工作；

④负载工作）3、1、机械零件的常规设计方法可概括地分为

设计，

设计和

设计。

可靠度

理论

经验

模型实验③

三、简答题1机械零件设计应满足哪些基本的准则？。答：机械零件设计应满足的基本的准则有：强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。§3-1材料的疲劳特性§3-2

机械零件的疲劳强度计算*§3-3

机械零件的抗断裂强度§3-4

机械零件的接触强度第三章机械零件的强度§3-01机械零件的载荷与应力§3-02机械零件在静应力下的强度计算§3-1材料的疲劳特性◆极限应力：sr

、srN第三章机械零件的强度§3-01机械零件的载荷与应力◆变应力可由静载荷或变载荷产生◆稳定性变应力的描述：smax

、smin

、sm

、sa

、r（循环特性）§3-02机械零件在静应力下的强度计算◆极限应力：ss、sb◆安全系数：§3-2

机械零件的疲劳强度计算◆材料及零件的疲劳极限应力线图◆直线方程◆材料常数（A’D’的斜率）◆综合影响系数◆应力变化规律（加载方式）◆疲劳强度计算图解法和解析法◆复合应力安全系数应力状态应力类型单向应力状态复合应力状态极限应力lim静应力稳定循环变应力r=C(塑性材料）以为判据以为判据以S为判据以S为判据塑性脆性以S为判据疲劳区屈服区？？强度计算公式总结1FB2σHσHFB12σHσH§3-4

机械零件的接触强度机械零件的疲劳强度计算1小结⑴应力的分类本章重点是：①材料的疲劳性能②机械零件的疲劳强度计算

（一）材料的疲劳性能机械零件的疲劳强度计算2

小结⑵材料的疲劳曲线材料疲劳曲线之一（σ－N曲线）循环次数N=C应力比r=C材料疲劳曲线之二（等寿命曲线）直线A’G’的方程：直线CG’的方程：静强度低周疲劳高周疲劳有限寿命区无限寿命区安全区塑性失效区疲劳失效区机械零件的疲劳强度计算2

小结⑴

单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算（一）机械零件的疲劳强度计算的情况：的情况：的情况：计算疲劳强度，需求安全系数使机械零件的疲劳强度计算2

小结⑵

规律性单向不稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算

Miner理论——材料在各级变应力作用下，疲劳损伤是独立进行的，并可以线性累加起来，当损伤率之和等于1时，将发生疲劳破坏。

Miner方程——疲劳损伤线性累积假说的数学表达式。

计算安全系数及强度条件：1、变应力的循环特性r=-1时为

，r=0时为为

，r=1时为

。2、下列公式中

是正确的。（①；②；③；④）3、零件受交变应力时，N次循环时的疲劳极限为，其中代号注脚“r”代表

。（①；②；③；④）脉动循环变应力

对称循环变应力静应力①④

已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限s-1=180MPa，m=9，循环基数N0=5×106，试求循环次数N分别为7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限s-1=180MPa，m=9，循环基数N0=5×106，试求循环次数N分别为7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。[解]：由式3-3得：

MPa

MPa三、简答题1、

线性疲劳损伤累积的主要内容是什么？。答：线性疲劳损伤累积的主要内容是Miner法则：(1)当作用于零件上的载荷引起的应力i大于材料的持久极限时，这种应力对零件有损伤，其损伤量为ni/Ni。其中：ni为应力循环次数；Ni为使材料发生疲劳破坏的应力循环次数；(2)当作用于零件上的载荷引起的应力i小于材料的持久极限时，这种应力对零件没有损伤；(3)当损伤率达到100%时，材料即发生疲劳破坏，此时损伤率可表达为：(4)通过大量的实验证明：第四章摩擦、磨损与润滑概述§4-0概述§4-1摩擦◆4种摩擦状态干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦§4-2磨损◆磨损基本类型

磨粒磨损、疲劳磨损、粘附磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损§4-3

润滑剂、添加剂和润滑方法◆润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号◆润滑油的粘温特性§4-4流体润滑原理简介润滑剂、添加剂和润滑方法

干摩擦——两表面间不加任何润滑剂或保护膜接触时的摩擦。

本章重点是：①各类摩擦的机理；

②各类磨损的机理；

③润滑剂和添加剂。（一）各类摩擦的机理

边界摩擦——两表面间有极薄的润滑膜（边界膜）时的摩擦。

混合摩擦——两表面间处于边界摩擦、流体摩擦混合状态时的摩擦。

流体摩擦——两表面间被一层具有一定压力、一定厚度的润滑膜隔开时的摩擦。添加剂①磨损的三个阶段：

（二）各类磨损的机理

磨合磨损——阶段I

稳定磨损——阶段II

剧烈磨损——阶段III②磨损的四种基本类型：

粘附磨损——接触滑移使材料从一表面迁移到另一表面引起的磨损。

腐蚀磨损——材料与环境由于化学和机械摩擦作用共同引起的磨损。

疲劳磨损——接触应力超过接触疲劳强度极限时，出现的疲劳点蚀。

磨粒磨损——进入摩擦面间的外部硬质颗粒对较软材料表面的微切削。润滑方法润滑剂的性能可使用添加剂来加以改善，如——增粘剂、抗氧化剂、降凝剂、极压抗磨剂、抗泡剂。（三）润滑剂和添加剂⑴润滑剂：润滑油机油——动植物油矿物油——石油产品化学合成油——化学合成的新型润滑油润滑脂⑵添加剂：固体润滑剂润滑油+稠化剂石墨、二硫化钼润滑剂选用的基本原则：在低速、重载、高温、间隙大的情况下，应选用粘度较大的润滑油。在高速、轻载、低温、间隙小的情况下，应选用粘度较小的润滑油。润滑脂主要用于速度低、载荷大、不需经常加、使用要求不高或灰尘较多的场合。气体、固体润滑剂主要用于高温、高压、防止污染等一般润滑剂不能适用的场合。1、根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为

摩擦、

摩擦、

摩擦和

摩擦。2、机件磨损过程大致分为三个过程：

阶段、

阶段、

阶段。3、牛顿1687年提出了粘性液的摩擦定律，即在流体中任意点处的

与该处流体的

成正比。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的流体都叫

。4、流体的粘度随温度升高而

；在压力不超过20MPa时，压力增加，粘度

。5、润滑油的闪点是衡量其

的一种尺度，通常应使工作温度比油的闪点

30～400C。干液体边界混合磨合稳定磨损剧烈磨损剪切应力速度梯度牛顿流体降低基本不变易燃性低1、某机械油50C时的运动粘度为27.01～32.5mm2/s，40C时为41.4～50.6mm2/s，表明该油的牌号为

。（①L-AN32；②L-AN68；③L-AN46；④L-AN22）2、润滑油粘度受温度影响的程度可用粘度指数VI表示。粘度指数值越大，粘温性能

。（①越差；②越好；③不变）3、流体的粘度是指流体的

。（①强度；②刚度；③流动阻力；④油性）4、润滑油牌号L—AN100中的100是表示这种润滑油

的平均值。（①动力粘度；②条件粘度；③运动粘度；④闪点）③③③②

5、轴承的工作载荷越大，则选用润滑脂的锥入度应

。（①越大；②越小；③大小均可）6、温度升高时，润滑油的粘度

。（①降低；②升高；③先升后降；④先降后升）7、压力升高时，润滑油的粘度

。（①降低；②升高；③先升后降；④先降后升）8、流体的粘度是指流体的

。流体的粘度随温度升高而

。（①强度；②刚度；③流动阻力；④油性；⑤降低；⑥不变；⑦增加）②

②

③①

⑤

习题（简答）答：Ⅰ.跑合磨损阶段：机器使用（磨合）初期发生，磨损率

先大、逐渐减小到稳定值。Ⅱ.稳定磨损阶段：磨损速度缓慢且稳定，磨损速度越慢，使用寿命越长。Ⅲ.剧烈磨损阶段：经过稳定磨损阶段后，零件精度下降，间隙增大，润滑恶化，导致工作条件恶化，磨损剧烈，零件迅速报废。1、零件的正常磨损分为几个阶段（画出磨损量q-时间t图），第五章螺纹联接与螺旋传动§5-1

螺纹§5-2螺纹联接的类型与标准联接件§5-3螺纹联接的预紧§5-4螺纹联接的防松§5-5螺纹联接的强度计算§5-6螺栓组联接的设计§5-7螺纹联接件的材料与许用应力§5-8提高螺纹联接强度的措施*§5-9螺旋传动§5-1

螺纹◆螺纹的主要参数：

大径d、小径d1、中径d2、线数n、导程p、螺纹升角◆细牙螺纹的特点：细牙螺纹牙形小，螺距小，升角小，自锁性好；小径大，强度高，但牙易磨损，不易经常拆卸。§5-2螺纹联接类型及特点(螺栓、螺钉、双头螺栓、紧定螺钉)

受拉螺栓连接：普通螺栓、螺钉、双头螺栓、（紧定螺钉）受剪螺栓连接§5-3~4螺栓的预紧与放松§5-5螺纹联接的强度计算◆联接的失效形式：①受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂②受剪螺栓：剪断、压溃③联接失效：滑移、离缝◆紧螺栓联接强度计算：◆受剪螺栓联接强度计算：◆松螺栓联接强度计算紧螺栓联接强度计算：仅受预紧力的紧螺栓联接受横向载荷的紧螺栓联接受轴向载荷的紧螺栓联接§5-6螺栓组联接的设计◆受力分析的类型：FFFF普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓◆受横向载荷的螺栓组联接◆受转矩的螺栓组联接普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓TOriFirmaxFmax◆受轴向载荷的螺栓组联接每个螺栓所承受的总载荷F2为：

F2=F1+F强度条件：联接条件（不离缝）：F1>0，且满足密封要求。◆受倾覆力矩（翻转力矩）的螺栓组联接LiLmaxOOOM最大工作载荷：强度条件：不压溃条件：不离缝条件：螺栓类别普通螺栓（受拉螺栓）单个螺栓受力强度条件预紧力F0=0松螺栓轴向载荷轴向力F紧螺栓联接横向载荷转矩F0------预紧力轴向载荷总拉力静强度疲劳强度倾覆力矩铰制孔螺栓（受剪螺栓）横向载荷转矩被联接件强度螺栓联接强度计算小结忽略TMMTM受拉螺栓§5-7螺纹联接件的材料与许用应力◆螺纹联接件力学性能等级代号：如5.6◆螺纹联接件的许用拉应力◆受剪螺纹联接许用剪应力和许用挤压应力§5-8提高螺纹联接强度的措施◆降低影响螺栓疲劳强度的应力幅◆改善螺纹牙上载荷分布不均的现象◆减小应力集中◆避免或减小附加弯曲应力◆采用合理的制造工艺螺旋传动1小结

均匀螺纹牙受力分配：①使螺纹牙受力比较均匀：

②加入钢丝螺套：注意：采用加厚螺母来增加旋合圈数，并不能提高螺栓强度。螺旋传动1小结

减小附加弯曲应力：尽量少用的结构通常采取的结构内螺纹外螺纹螺纹联接◆螺纹联接的画法及结构改错1、普通螺纹中同一公称直径按

分为粗牙螺纹和细牙螺纹。（①升角的大小；②旋向；③牙型角的大小；④螺距的大小）2、标注螺纹时

。

（①右旋螺纹不必注明；②左旋螺纹不必注明；③左、右旋螺纹都必须注明；④左、右旋螺纹都不必注明）3、我国国家标准中规定普通螺纹的牙形角为

。（①60º；②45º；③30º；④25º）4、普通螺纹的公称直径是指其

径。（①大；②中；③小）5、计算螺杆强度时，应采用的螺纹直径是

径。（①大；②中；③小）③①

④

①

①

6、当进行螺栓联接的结构设计时，被联接件与螺母和螺栓接触表面处需要加工，这是为了

。（①不致损伤螺栓头和螺母；②增大接触面积，不易松脱；③防止产生附加载荷）7、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式中，为

。其中1.3是考虑

。（①工作载荷；②预紧力；③残余预尽紧力；④工作载荷+预紧力；⑤工作载荷+残余预紧力；⑥提高安全可靠性；⑦螺纹部分所受拉力的影响；⑧保证联接的紧密性；⑨螺纹部分受转矩的影响）8、在常用的螺纹的联接中，自锁性能最好的螺纹是

。（①三角形螺纹

；②梯形螺纹

；③锯齿形螺纹；④矩形螺纹）①

③⑨

⑤

10、矩形螺纹多用于

，三角形螺纹多用于

，这是因为矩形螺纹的摩擦

三角形螺纹的缘故。（①动力传递；②联接；③大于；④等于；⑤小于。）19、设计螺纹联接防松装置的基本思想是

。（①防止螺旋与螺母的相对转动；②提高联接件的强度；③提高联接件的刚度；④提高被联接件的刚度）20.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用

。（①.螺栓联接②.双头螺柱联接③.螺钉联接④.紧定螺钉联接5、螺纹联接的基本类型有：

、

、

和

。9、螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为

级，螺母的性能等级分为

级，选用时，须注意所用螺母的性能等级

与其相配螺栓的性能等级。①

②

⑤

①

②

螺栓联接

螺钉联接十

不低于

双头螺柱接

紧定螺钉联接七1．图7所示螺栓组联接中，采用两个M20（其螺栓小径为d1）的普通螺栓，其许用应力为[σ]，联接件接合面摩擦系数为f，可靠性系数为C，单个螺栓所受的预紧力为F0。试分析该联接所允许传递的载荷F的表达式。1．图7所示螺栓组联接中，采用两个M20（其螺栓小径为d1）的普通螺栓，其许用应力为[σ]，联接件接合面摩擦系数为f，可靠性系数为C，单个螺栓所受的预紧力为F0。试分析该联接所允许传递的载荷F的表达式。解：1）接合面之间不滑动：（3分）2）螺栓不被拉断：（3分）

3）（2分）2、有一油缸端盖联接螺栓如图所示。已知：轴向总载荷为（的作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心），每个螺栓的预紧力为，被联接件刚度为，螺栓刚度为，螺栓数目为Z。试求：①每个螺栓所受总拉力；②每个螺栓的残余预紧力；③加载后尚补充拧紧，每个螺栓所受的计算应力。（注：螺栓的大径为d、小径为d1、中径为d2）2、有一油缸端盖联接螺栓如图所示。已知：轴向总载荷为（的作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心），每个螺栓的预紧力为，被联接件刚度为，螺栓刚度为，螺栓数目为Z。试求：①每个螺栓所受总拉力；②每个螺栓的残余预紧力；③加载后尚补充拧紧，每个螺栓所受的计算应力。（注：螺栓的大径为d、小径为d1、中径为d2）1、解：①

②

③5－9受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力F0＝15000N，当受轴向工作载荷F＝10000N时，求螺栓所受的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。解：∵使用的垫片为橡胶垫片:又总拉力为：1)总拉力为：N2)残余预紧力由得：N5－9（p102）受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力F0＝15000N，当受轴向工作载荷F＝10000N时，求螺栓所受的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。四、计算及分析题3(共10分)如图所示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架，已知总载荷，其作用线与垂直线的夹角，底板高h=340mm，b=150mm，螺栓预紧力，螺栓的相对刚度为：

，试计算每个螺栓所受的总拉力。解：螺栓组结构如图所示：螺栓数z=4对称布置。将总载荷沿水平和铅垂方向进行分解，可得：，由水平拉力引起的工作拉力为：倾覆力矩为：由倾覆力矩引起的上、下面螺栓拉力为：上、下面螺栓的总拉力分别为：提高螺纹连接强度的措施1、降低应力幅降低螺杆的强度、提高被连接件的强度2、改善螺纹牙间载荷分布不均的现象悬置螺母、环槽螺母、内些螺母等3、减小应力集中4、采用合理的制造工艺冷镦和滚压螺纹疲劳强度高于切制螺纹的强度5、避免产生附加载荷，被连接件表面做成加工表面（凸台或沉孔）1、被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为______。DA.剪切或挤压破坏 B.拉断C.拉、扭联合作用下断裂D.拉、扭联合作用下塑性变形2、螺栓联接是一种__A___。A.可拆联接B.具有防松装置的为不可拆联接，否则为可拆联接C.不可拆联接D.有自锁性能的为不可拆联接，否则为可拆联接3.螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形、锯齿形四种。其中用于常用于联接的为三角形。4.常用螺纹的线数有单线、双线、多线，其中用于联接的为_单线螺纹_。5．螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的_大径_。6.相同公称尺寸的普通细牙螺纹和粗牙螺纹相比，细牙螺纹的螺距小，内径大，故细牙螺纹__B____。A自锁性好，强度低B自锁性好，强度高C自锁性差，强度高D自锁性差，强度低

7.用于薄壁零件联接的螺纹，应采用

A。

A三角细牙螺纹B梯形螺纹C锯齿螺纹D多线的三角粗牙螺纹8．在螺纹联接防松的各种措施中，当承受较大的冲击或振动载荷时，

摩擦防松效果较差或无效。9．采用螺纹联接时，若被联接件总厚度不大，宜采用螺栓连接；若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下，一般宜采用双头螺柱连接；不需要经常拆卸时，宜选用螺钉联接。

10.图示，a、b、c三种螺纹联接，依次为螺钉、双头螺柱、绞制孔用螺栓联接。11、紧联接螺栓按拉伸强度计算时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大至原来

1.3倍。12、被联接件受横向外力的作用时，若采用一组普通螺栓联接，则靠

摩擦力来传递外力。

13．被联接件受横向外力的作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为

拉、扭联合作用下塑性变形。1、为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈？答：由于载荷在螺纹牙间分布不均，10圈以上的各圈螺纹所承受载荷不足1％，再增加圈数对提高承载能力意义不大，所以一般螺母的螺纹圈数不宜超过10圈。2、铰制孔用螺栓联接的主要失效形式是什么？铰制孔用螺栓联接的主要失效形式为：1）螺栓受剪面剪断；2）螺栓或较弱的被联接件表面被压溃。（可以简答为：剪断，压溃）3、受拉紧螺栓紧联接中，螺栓的强度计算公式中的系数“1.3”是考虑什么因素而引入的？答：考虑拧紧时由于螺纹摩擦力矩引起的扭转切应力对螺栓的影响。4、为什么大多数螺纹联接都要拧紧？扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服哪些地方的摩擦阻力矩？这时螺栓和被联接件各受到什么力？答：大多数螺纹联接都要具有紧密性和防松能力，工作可靠，且能承受载荷，这只有在承受工作载荷以前，即将螺母拧紧方能实现。扳动螺母拧紧联接时，拧紧力矩要克服螺纹副中的摩擦力矩和螺母承压面的摩擦力矩。这时螺栓受到预紧拉力和螺纹力矩T1的作用，被联接件则受到预紧压力F作用。5、为了提高受轴向变载荷紧螺栓联接的疲劳强度，普通的螺栓结构如何改进?画出两种改进结构简图。答1.采用柔性螺栓结构；2.空心螺栓，可减小螺栓刚度。

6、列出三种螺纹联接防松原理，各举出一种防松装置或方法。防松的目的是什么？1.利用摩擦力防松：对顶螺母（双螺母)、弹簧垫圈等。2.摩擦防松：开口销与槽形螺母、止动垫片、串联金属丝等。3.破坏螺纹关系：焊住、冲点、粘合防松的目的是防止螺纹副之间的相对转动。另外一种解答方法：(1)靠摩擦力：双螺母、弹簧垫圈等。 (2)靠几何形状：开口销与槽形螺母、止动垫片、串联金属丝。 (3)靠中间介质：钎焊、粘合。7、设螺栓刚度为被联接件刚度的，当螺栓的预紧力为60kN，轴向工作载荷在40kN至10kN之间交替变化时，试计算作用在螺栓上对应的拉力变化幅值范围。

7、设螺栓刚度C1为被联接件刚度C2的1/3，当螺栓的预紧力为60kN，轴向工作载荷在40kN至10kN之间交替变化时，试计算作用在螺栓上对应的拉力变化幅值范围。解：第六章键、花键、无键联接和销联接§6-1

键联接◆键联接分类及特点：平键、半圆键、楔键、切向键等。◆

A、B、C型普通平键的特点◆键的尺寸选择：b×h和键的长度L◆平键联接的失效◆强度校核：

§6-2花键联接◆花键联接的特点*§6-3无键联接、§6-4销联接普通平键联接(静联接)：

工作面的压溃、键的剪断导向平键滑键联接(动联接)：

工作面的磨损普通平键联接小结型面联接

本章重点是：①键联接（平键、半圆键、楔键、切向键）；

②花键联接；（一）键联接

平键联接受力特点——平键侧面与键槽侧面的挤压来传力。失效形式——①工作面被压溃，②动联接时为过度磨损。小结型面联接

半圆键联接优缺点——键槽易于加工，键具有自位作用，安装方便，特别适用于锥形轴与轮毂的联接；轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大。受力特点——以键的侧面作为工作面。失效形式——工作面被压溃。

楔键联接受力特点——以键的上下表面作为工作面。优缺点——结构简单，装拆方便；挤压会破坏联接同心度。小结型面联接

平键联接的强度计算挤压强度校核——对于静联接的普通平键联接的校核。①校核挤压强度：（按键、毂、轴三者中较弱者计算）不满足强度时耐磨性条件校核——对于动联接的导向平键联接和滑键联接的校核。剪切强度校核——对于重要的平键联接应用场合的校核。②校核耐磨性条件：（按键、毂、轴三者中较弱者计算）③校核剪切强度：平键：180˚布置两个，按1.5个单键长度计算半圆键：同一母线上布置两个，按1.5个单键长度计算楔键：90˚～120˚布置两个，按1.5个单键长度计算小结型面联接

花键联接特点优点——传力键齿多，受力均匀，应力集中较小，承载能力大，对中性好，导向性好。矩形花键——定心方式为小径定心。（二）花键联接缺点——常需专用设备加工，成本较高。

花键联接类型

花键联接定心方式渐开线花键——定心方式为齿形定心。胀紧联接键联接4

小结

花键联接失效形式静联接——工作面被压溃；动联接——工作面过度磨损；

花键联接强度计算静联接:动联接:1.普通平键是（由①、②中选）

，其剖面尺寸一般是根据（由③、④、⑤、⑥中选）

按标准选取的。（①标准件；②非标准件；③传递转矩大小；④轴的直径；⑤轮毂长度；⑥轴的材料）2.普通平键长度的主要选择依据是

。（①传递转矩的大小；②轮毂的宽度；③轴的的直径；④传递功率的大小）3、平键主要用来实现

固定。4、半圆键联接的缺点是轴上键槽较深，对轴的

削弱较大，一般只用于

联接中。5、花键联接按其齿形不同，可分为

花键和

花键。①

④

②

轴和轴上零件之间的周向强度

轻载

矩形

渐开线

4、普通平键联接属于

联接，其主要的失效形式是键以及轴与轮毂上的键槽三者中

。5、同一轴毂联接，当用单键强度不够而需要采用双键时，键的合理布置方式是：两平键宜

；两半圆键应

；两楔键应

。静

强度较弱的表面被压溃相隔180度

位于同一直线上相隔90~120度1、C型平键的端部形状是_____，适于在___处使用。答：一端圆头、一端方头；轴端2、切向键传递双向转矩时应安装_______的切向键。答：两对反向的，且相隔90～120布置3、普通平键联接当采用双键时两键在周向应相隔

180

布置；用双楔键联接时两键在周向应相隔90～120

布置；半圆键联接采用双键时则布置在同一母线上。4、一般情况下平键联接的对中性精度

B花键联接。A.相同于B.低于C.高于D.不一定5、平键联接中，键的侧面为工作面，而轮毂槽底与键的上表面之间留有间隙。6、普通平键联接的作用是使轴与轮毂之间沿周向固定并传递转矩。7、键的剖面尺寸通常根据轴径按标准选取5、下图中图1是_______。图2是_______。图3是_______。图4是_______。答：楔键切向键 半圆键平键 6、试指出图示普通平键连接的错误结构，并画出正确的结构图

第八章带传动§8-1带传动概述§8-2带传动的工作情况分析§8-3Ｖ带传动的设计计算§8-4Ｖ带轮结构设计§8-5带传动的张紧装置§8-6带传动设计实例V带传动的设计1小结带传动——是依靠带和带轮之间的摩擦将主动带轮的运动传递给从动轮，并传递一定的动力。

本章重点是：①带传动工作情况的分析；

②V带传动的设计计算；（一）带传动工作情况的分析带传动的工作原理带传动的类型优点：结构简单、无啮合冲击，传动平稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振，过载保护，适用于大中心距；缺点：摩擦式带传动有弹性滑动和打滑的现象，传动比不稳定，需较大张紧力，寿命短。V带传动的设计1小结能产生较大的摩擦力，传动较大的载荷，结构紧凑，已标准化。

V带的结构及特点◆带轮槽的楔角φ小于带的。由于拉力差和带的弹性变形而引起的带相对带轮的局部滑动。

带传动的工作情况分析◆弹性滑动V带传动的设计2

小结带传动工作情况分析⑴带传动中的力分析关系式I：关系式II：关系式III：由此可建立与和之间的关系：V带传动的设计2

小结⑵带传动的最大有效拉力及其影响因素欧拉公式：最大有效拉力：临界值：①与成正比。但过大，带磨损加剧，过分拉伸，轴上的力过大；②随包角增大而增大。小带轮的不宜过小，通常；③随增大而增大。V带传动的设计2

小结⑶带的应力分析拉应力：弯曲应力：弹性滑动——由带的弹性变形引起的带与带轮之间的滑动；是固有特性。打滑——带传动的有效拉力达到最大值后，再增大即产生打滑。离心应力：带在紧边开始绕上小带轮处，应力最大——：⑷带传动的弹性滑动和打滑◆最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。◆为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。V带传动的设计2

小结准则——在保证不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。②带轮基准直径和的选择：小带轮的基准直径应尽量选得大些；①皮带型号的选择：根据小带轮的转速和计算功率选取；③带传动中心距的确定：中心距要适中，既不宜过小也不宜过大；①带在轮缘上打滑而丧失工作能力；（二）V带传动的设计计算带传动的失效形式②带在变应力作用下，由于疲劳而产生脱层和断裂。带传动的计算准则带传动设计计算应注意的几个问题V带传动的设计3

小结带轮的设计带的张紧方法①带轮的结构形式是根据带轮的直径确定的；②轮槽角应小于V带楔角。①改变中心距的张紧方法；②用张紧轮张紧的方法。④小带轮的包角不要过小：小会降低带的工作能力，一般；⑤带的根数z的确定：需计入功率增量、包角系数和长度系数。1、在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用

。（①圆型带传动②同步带传动③V型带传动④平型带传动）3、正常工作条件下的V带传动，在接触面上带与带轮间

。（①速度完全一致；②存在弹性滑动；③存在打滑；④存在弹性滑动与打滑）5、带传动的主要失效形式是带的

。（①疲劳拉断和打滑②磨损和胶合③胶合和打滑④.磨损和疲劳点蚀）

③

①

②

6、带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了

。 （①提高传动寿命；②减小对轴的压力；③减小结构尺寸；④提高摩擦力保证有一定承载能力）7.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为

。（①带存在弹性滑动；②带容易变形和磨损；③带在带轮上打滑； ④带的材料不符合虎克定律）8、带传动中，从动轮上发生弹性滑动时，则

。带的速度小于从动带轮的圆周速度；②带的速度大于从动带轮的圆周速度；③带的速度等于从动带轮的圆周速度）①

②

④

9、各种型号的V带，其截面的楔角均为400。为使V带的工作面能与轮槽工作面保持良好接触，必须使带轮槽角

。（①略大于400；②略小于400；③等于400

）3带传动工作时，带中的应力有

应力，

应力和

应力。4、已知某V带传动所传递的功率P=4kw,带速V=8m/s,紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=1.5F2。则其有效圆周力Fe为

N，紧边拉力为

N，松边拉力为

N。②

拉

弯曲离心

500

150010008-2（P164）V带传动传递的功率，带速为，紧边拉力是松边拉力的两倍，即，试求紧边拉力，有效拉力和预紧力。8-2（P164）V带传动传递的功率，带速为，紧边拉力是松边拉力的两倍，即，试求紧边拉力，有效拉力和预紧力。解：由式（8-3）得：由得：且1、带传动中弹性滑动和打滑有什么区别？打滑对带传动有何影响？2、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？答：弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮的滑动。只要带传动传递功率，带两边就有拉力差。弹性滑动是带传动的固有属性，不可避免。而打滑是当工作载荷大于带传动的最大有效拉力时，带与带轮间就将发生显著的相对滑动。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降，甚至使带传动失效。答：1）中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。2）传动比较大且中心距小时，将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。3、带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动有何影响？答：在带传动中，带的弹性滑动是因为带的弹性变形以及传递动力时松、紧边的拉力差造成的，是带在轮上的局部滑动，弹性滑动是带传动所固有的特性，是不可避免的。弹性滑动使带传动的传动比增大。当带传动的负载过大，超过带与轮间的最大摩擦力，将发生打滑，带在轮上全面滑动，打滑是带传动的一种失效形式，是可以避免的。5带传动的主要失效形式是什么？带传动的设计准则是什么？答：带传动的主要失效形式是：打滑和疲劳破坏。带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。

4在普通V带传动中，为什么一般推荐使用的带速为5≤v≤25m/s？答：一般v≤25m/s。若带速过大（v＞25m/s），则会因离心力过大而降低带和带轮间的正压力，从而降低摩擦力和传动的工作能力，同时离心力过大又降低了带的疲劳强度。带速v也不能过小（一般不应小于5m/s）。P=Fev，带速太小，P小传动能力降低；或P一定时，使所需的圆周力过大，易打滑，从而使所需的胶带根数过多。6某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速的变化范围为500~1000r/min。若大带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪一种转速设计带传动？若大带轮上的负载为恒转矩负载，应该按哪一种转速设计带传动？为什么？P一定，∵n2↓→v，所需的有效圆周力Fe，按较大的Fe设计带传动能够保证不打滑和具有一定的疲劳寿命时，当带传动高速运转时，就不会打滑和并具有一定的疲劳寿命，按转速500r/min来设计带传动。T一定，Fe=C，

n2

→v

，传递的功率P=Fe

v

按转速1000r/min来设计带传动。为什么带传动通常布置在机器的高速级？答：1）带传动布置在机器的高速级，带速高，带中的有效拉力小，不易打滑，且带的疲劳寿命长。

2）带传动工作平稳性好，具有过载保护作用。1、在机械传动中，V带（三角带）传动通常放在传动的_____速级。答:高2、限制小带轮的最小直径是为了保证带中_____不致过大。答:弯曲应力3、在V带（三角带）传动设计计算中，限制带的根数（z≤10）是为了使______。答：每根带受力之差不致太大4、带传动中，带中的最大应力发生在_____处。答：紧边与小带轮相切5、在设计V带传动时，带的型号根据计算功率和小带轮转速选取。6、V带（三角带）传动中，常见的张紧装置有_____，______，_____。答：定期张紧，自动张紧，张紧轮张紧7、带传动中，带的弹性滑动是带传动的_____特性，是______避免的。答：固有，不可8、V带（三角带）传动的传动比随_____的变化而变化。答：外载荷9、在有摩擦情况下工作的零件，按要求的摩擦力大小可分为两类：要求摩擦力小的如_____；要求摩擦力大的如_____。答：滑动轴承，带传动10、当采用张紧轮装置将带张紧时，为了带只受单向弯曲，张紧轮一般放在____边_____侧，同时张紧轮应尽量靠近_____轮，以免过分地影响带在小带轮上的包角。若主要考虑增大包角，则张紧轮应放在靠近_____轮处的_____边_____侧。答：松，内，大小，松，外11、为了使V带（三角带）与带轮轮槽更好地接触，轮槽角应____于V带截面的楔角，随带轮直径减小，角度的差值越_____。答：小，大

12、带传动正常工作中，紧边拉力F1和松边拉力F2满足关系

。

AF1=F2；BF1+F2=Fe；

CF1/F2=efα；DF1+F2=F013、V带楔形角为400，因此皮带轮槽的楔形角必须

400。14、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于带的松边和紧边拉力不等。15、常用机械传动中，能保持瞬时传动比恒定的有____和______（共二种）；平均传动比恒定，而瞬时传动比一般条件下不固定的有_____（一种）。

16、今有如下三种传动方案，排列顺序分别为：a）电动机开式圆柱齿轮单级圆柱齿轮减速器带传动工作机b）电动机带传动开式圆柱齿轮单级圆柱齿轮减速机工作机；c）电动机带传动单级圆柱齿轮减速器开式圆柱齿轮工作机。三方案中__c_最合理，理由带传动放在最高级，能缓冲吸振并起过载打滑保护电动机作用；开式齿轮放在最低级，承受较大转矩，成本低17、带传动设计中，要求带速在

到

范围之内。

2、带在轮槽中的位置哪个合理？3、简述带传动的失效形式和设计准则。4、带传动的打滑经常在什么情况下发生？打滑多发生在大带轮上还是小带轮上，为什么？答：当工作载荷超过一定限度时发生打滑。由于小带轮包角总是小于大带轮包角，故打滑通常发生在小带轮上。5、图示两传动方案，哪个合理？并说明理由。7、在V带（三角带）传动中，若带轮直径、带型号、带材质、根数、转速均不变，试分析改变带长时，其承载能力的变化。8、带传动张紧轮的布置哪种合理？为什么？9、带传动设计时为什么要限制小带轮直径？

10、带传动问什么传动比不准确？其与哪些因素有关？

11、带传动减速工作时，带与大、小带轮间的摩擦力的大小是否相等，为什么？带传动正常工作时的摩擦力与打滑时的摩擦力否相等，为什么？

12、带传动中，v1为主动轮圆周速度，v2为从动轮圆周速度，v为带速，这些速度之间的关系如何？为什么？13、带传动中，工作情况系数KA的影响因素有哪些？14、为什么要控制预紧力的大小？答：控制适当的预紧力是保证带传动正常工作的重要条件，预紧力不足，则带运转时容易发生打滑和跳动,预紧力过大，则带的磨损加剧，寿命降低。对轴的压力增大。15、在带传动中，影响能传递的最大有效圆周力的因素有哪些？（要求答出四种因素）其关系如何？答：在带传动中影响能传递的最大有效圆周力的因素及其关系：1）初拉力F0，最大有效圆周力与初拉力F0成正比；2）包角，最大有效圆周力随包角增大而增大；3）摩擦系数，最大有效圆周力随摩擦系数增大而增大；4）带的型号，型号：Y，Z，A，B，C，D，E，从左向右各种型号的单根带能传递的最大有效圆周力增大；5）带的结构，圆带小，平带大,V带（三角带）更大。6）带的根数，根数愈多能传递的最大有效圆周力愈大。16、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？答：1）中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。2）传动比较大且中心距小时，将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。17、由双速电动机与V带（三角带）传动组成传动装置，靠改变电动机转速输出轴可以得到300r/min和600r/min两种转速。若输出轴功率不变，带传动应按那种转速设计？为什么？答：1）带传动应按转速300r/min设计。2）因为带速低时所需有效圆周力大，则所需带的根数也多，若按高转速设计，则不一定能满足低转速的工作要求，会引起失效。（功率一定，其它条件不变时，转速越低，相应扭矩越大，轴的最小直径也越大。）18、带传动松边拉力F2是否可以减小到零？为什么？答：带传动松边拉力F2不能减小到零。因为F1=F2efα

是带传动工作的极限状态。第九章链传动§9-2

传动链的结构特点◆链节数宜取偶数，避免过渡链节§9-1链传动的特点及应用§9-3滚子链链轮的结构和材料§9-4

链传动的工作情况分析◆链传动的多边形效应造成链条和链轮都做周期性的变速运动，从而引起动载荷。§9-5

滚子链传动的设计计算◆失效形式◆链传动的参数选择§9-6

链传动的布置、张紧、润滑与防护链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，则传动的动载荷就越大。链轮齿数z1、z2传动比i中心距a链的节距p和排数小结

无弹性滑动和打滑；链条不需张太紧；结构紧凑；能在高温低速下工作；可传递较大功率。

本章重点是：①链传动的运动特性；

②

链传动的设计计算；（一）链传动的特点及应用

链传动的特点

瞬时传动比不恒定；磨损后易于跳齿。

链传动的应用

用于平均传动比准确，两轴平行，中心距较大，不宜采用齿轮传动处。

链传动的结构

内链板与套筒，外链板与销轴——过盈配合滚子与套筒，套筒与销轴——间隙配合

链的磨损——发生在套筒与销轴之间。设计计算2

小结⑴链条的平均速度（链速）：（二）链传动的运动特性

链传动的运动不均匀性⑵链传动的平均传动比：⑶链传动的瞬时传动比：多边形效应——由链条围绕在链轮上形成正多边形而引起链传动的运动不均匀性。设计计算3

小结链传动的动载荷①

链条前进的加速度引起的动载荷：②从动轮的角加速度引起的动载荷：（三）链传动的设计计算链传动的失效形式链的疲劳破坏：链条铰链的磨损：链条铰链的胶合：链条的静力拉断：链板——疲劳断裂；套筒、滚子表面——疲劳点蚀销轴与套筒间——铰链磨损销轴与套筒间——铰链胶合链板——超载拉断设计计算4

小结

滚子链传动设计中应注意的几个问题⑴

链轮齿数确定：过少——运动不均匀性增大过多——易产生脱链⑵链传动的中心距：过小——加剧链的磨损和疲劳过大——易出现跳齿和脱链⑶链的节距设计：小节距的单排链——传动结构紧凑、寿命长小节距的多排链——速度高、功率大时⑷低速链传动的设计：链速时，按抗拉静力强度计算1、带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动宜放在

上。（①高速级；②低速级；③高速级或低速级均可）2、链传动中，限制链轮的最小齿数的目的之一是为了

。（①减小传动的不均匀性和动载荷；②防止链节磨损后脱链；③使小链轮轮齿受力均匀；④防止润滑不良时轮齿加速磨损）3.链传动与带传动相比较，其主要优点是

。（①工作时平稳、无噪声；②制造费用低；③对环境要求高； ④能保持准确的平均传动比）

④

①

②

5、开式链传动的主要失效形式是

。（①链条的疲劳破坏；②链条的过载拉断；③链条铰链的磨损；④链条铰链的胶合）6、链传动中，限制大链轮的最大齿数的目的之一是为了

。（①减小传动的不均匀性和动载荷；②防止链节磨损后脱链；③使小链轮轮齿受力均匀；④防止润滑不良时轮齿加速磨损）7、套筒滚子链设计时，在满足承载能力要求的前题下，链条节距选得

越好。（①越大；②越小）8、链传动中，链的节距增大时，则多边形效应将

。（①减少；②加剧；③不变）9、链传动中，小链轮齿数Z1增加时，则多边形效应将

。（①减少；②加剧；③不变）②

②

①

②

③

1、滚子链传动设计时，为什么中心距不宜取得过大或过小？答：链传动设计时，中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳；小链轮包角变小，包角范围内，每个轮齿所受载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距过大时会引起松边垂度过大，传动时造成松边颤动。二、填空题1滚子链是由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板所组成，其中内链板和套筒之间、外链板和销轴之间分别为过盈配合，而滚子和套筒之间、套筒和销轴之间分别为间隙配合。2在链传动中，链轮的转速越高，节距越大，齿数越少，则传动的动载荷越大。3链传动的主要失效形式有链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、胶合、链条静力拉断四种。在润滑良好、中等速度的链传动中，其承载能力主要取决于链板的疲劳强度。4链传动的平均传动比是不变的，而瞬时传动比是变化的。5在设计图纸上注明某链条的标记为：16A-2×60GB1243•1–1983，其中“16A”表示A系列、链节距为p=25.4mm

。6链传动的润滑方式可根据链节距和链速来选择。三、分析与思考题1链传动为何小链轮齿数Z1不宜过少？而大链轮齿数Z2不宜过多？答：小链轮齿数Z1过少，运动不均匀性和动载荷太大。而大链轮齿数Z2过多，易发生跳齿、脱链。2为什么一般链节数选偶数，而链轮齿数多取奇数？答：链节数选偶数是为了避免过渡链节，而链轮齿数取奇数则是为了链轮和链节之间磨损均匀。3链节距的大何影响？在高速重载工况下，应如何选择滚子链？答：链节距越大，承载能力越大，但运动的不均匀性和动载荷也越大。在高速重载工况下，应选择小节距、多排链。1、考虑到链板各截面的等强度而将链板制成∞字形。2、链速一定时，链轮齿数越_________和链节距越______，链传动的运动不均匀性和动载荷越大。3、链传动是啮合传动，所以其平均传动比是

，但瞬时传动比是

。4、链传动中,限制链轮最少齿数的目的之一是为了A减少传动的不均匀性和动载荷B防止链节磨损后脱链C使小链轮轮齿受力均匀5、在滚子链中，______与______、_____与_____之间是间隙配合。答：销轴与套筒，套筒与滚子6、链条的最主要参数是

。答：节距7、影响链传动速度不均匀性的主要参数是

和

。答：齿数，节距1、旧自行车链条容易脱落的主要原因是什么？答：由于磨损使得链条节距增大，从而增加了链条的长度，链与链轮之间的配合联接变松，链条与链轮轮齿的啮合点外移，因此容易脱落。2、链传动工作时，链的紧边和松边各受有哪些拉力的作用？1）链的紧边受有：工作拉力F1（或有效圆周力Fe）、离心拉力F2（Fc）及悬垂拉力F3（Ff）的作用。2）链的松边只受有：离心拉力F2（Fc）及悬垂拉力F3（Ff）的作用。各种齿轮传动的受力分析n1主动从动n2Ft1Ft2Fr1Fr2Ft1Ft2n1n2从动主动Fr2Fr1O2O1一、直齿圆柱齿轮传动

主动轮上的圆周力Ft与其速度方向相反；从动轮上的圆周力Ft与其速度方向相同，径向力指向各轮的轮心。

说明：由于Fx∝tanb，为了不使轴承承受的轴向力过大，螺旋角b不宜选得过大，常在b=8º～20º之间选择。二、斜齿圆柱齿轮传动2受力分析111圆周力径向力轴向力n1主动从动n2Ft1Ft2n1n2从动主动Fr2Fr1Fx1Fx2O2O1Fx1Fx2Ft1Ft2

Fr、Ft的判定与直齿轮相同;轴向力Fx1用左右判定法则判断,从动轮Fx2与其相反。

轮齿受力分析模型如下图：Fn可分解为圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fx1三个分力。各分力计算公式：

三、直齿锥齿轮传动n1n2Fr1Fr2Fx1Fx2主动从动Ft1Ft2O径向力、圆周力判定方法和直齿圆柱齿轮相同；轴向力Fx的方向总是由锥齿轮的小端指向大端。四、两级圆柱齿轮传动的情况输入轴输出轴中间轴n1n2n3Fx1Fx21234Fx3

中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力n3五、锥柱两级齿轮传动的情况输入轴n1Fx2234Fx3

中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力。n3中间轴n21六、蜗轮蜗杆传动

蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮相似，轮齿的法向力Fn分解出径向力Fr、周向力Ft、轴向力Fx。各力的计算如下：n1Fx1n2n1Fr1Fr1Ft2Ft1Fx2Fr1Fr1n21221六、蜗轮蜗杆传动

在分析蜗杆和蜗轮受力方向时，必须先指明主动轮和从动轮（一般蜗杆为主动轮）；蜗杆或蜗轮的螺旋方向：左旋或右旋；蜗杆的转向和位置。

蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下：

①圆周力的方向：主动轮圆周力与其节点速度方向相反，从动轮圆周力与其节点速度方向相同；

②径向力的方向：由啮合点分别指向各自轴心；

③轴向力的方向：蜗杆主动时，蜗杆轴向力的方向由“主动轮左、右手定则”判断，即右旋蜗杆用右手（左旋用左手），四指顺着蜗杆转动方向弯曲，大拇指指向即蜗杆轴向力的方向。

蜗轮轴向力的方向与蜗杆圆周力方向相反。

如图所示为由直齿圆锥、斜齿圆柱齿轮组成的二级齿轮减速器，I轴为输入轴，设锥齿轮轴I旋转方向如图所示。试进行以下工作：1)确定各轴转向，合理确定斜齿圆柱齿轮传动的轮齿螺旋线方向，并在图中画出；2)画出轴II上作用于两个齿轮上的切向力Ft、径向力Fr、轴向力Fa的方向。如图所示为由直齿圆锥、斜齿圆柱齿轮组成的二级齿轮减速器，I轴为输入轴，设锥齿轮轴I旋转方向如图所示。试进行以下工作：1)确定各轴转向，合理确定斜齿圆柱齿轮传动的轮齿螺旋线方向，并在图中画出；2)画出轴II上作用于两个齿轮上的切向力Ft、径向力Fr、轴向力Fa的方向。有一受预紧力F0＝1000N和轴向工作载荷F＝1000N作用的紧螺栓连接，已知螺栓刚度Cb与被连接件刚度Cm相等。试计算该螺栓所受的总拉力F2和剩余预紧力F1。在预紧力F0不变的条件下，若保证被连接件间不出现缝隙，该螺栓的最大轴向工作载荷Fmax为多少？2、有一油缸端盖联接螺栓如图所示。已知：轴向总载荷为（的作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心），每个螺栓的预紧力为，被联接件刚度为，螺栓刚度为，螺栓数目为Z。试求：①每个螺栓所受总拉力；②每个螺栓的残余预紧力；③加载后尚补充拧紧，每个螺栓所受的计算应力。（注：螺栓的大径为d、小径为d1、中径为d2）1、解：①

②

③