机械设计基础复习资料.docx

PAGE

PAGE7

机械设计基础复习资料

一、基础知识

机0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副）

机

曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。

连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构

凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。

凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。

便于生产的性能便于装配的性能制造成本低

便于生产的性能

便于装配的性能

制造成本低

闭式传动按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动和 两种。

闭式传动

【齿面疲劳点蚀】在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为

【齿面疲劳点蚀】

对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主

齿面弯曲疲劳强度要参数和尺寸，然后再按 进行校核。

齿面弯曲疲劳强度

飞溅润滑闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为

飞溅润滑

1.4.直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的 分度圆上。

开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』 开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀

节线靠近齿根处轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的 部位。

节线靠近齿根处

在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些

2.12.根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度 设计，按 弯曲强度 校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按 弯曲强度 设计，按接触强度 校核。

在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同 ，材料的许用接触应力 不同 ，工作中产生的齿根弯曲应力不同 ，材料的许用弯曲应力 不同 。

、直齿圆锥齿轮的当量齿数Ｚｖ＝ z/cosδ ；标准模数和压力角在 齿轮大端 ；受力分析和强度计算用 平均分度圆直径。

、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。

节点、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取 处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

节点

胶合与磨损2．2、蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中 最易发生。

胶合与磨损

蜗杆传动中，蜗杆轴向力与蜗轮的圆周力是大小相等、方向相反蜗杆圆周力与蜗轮的轴向力是大小相等、方向相反蜗杆径向力与蜗轮的径向力是大小相等、方向相反

机床主轴箱中的变速滑移齿轮，应该用斜齿圆柱齿轮

啮合效率2.42蜗杆传动的总效率包括啮合效率轴承效率和搅油效率。其中啮合效率，影响蜗杆传动总效率的主要因素是

啮合效率

蜗杆传动的失效经常发生在蜗轮轮齿上（蜗杆主动，涡轮从动，且蜗杆强度大于涡轮强度）

阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆的

蜗杆的蜗杆的蜗杆的

应等于蜗轮的应等于蜗轮的

轴向模数端面模数轴向压力角端面压力角轴向齿距端面齿距分度圆导程角应等于蜗轮的

轴向模数

端面模数

轴向压力角

端面压力角

轴向齿距

端面齿距

分度圆导程角

应等于蜗轮的 分度圆螺旋角，且两者螺旋方向相同。

蜗轮蜗杆、当两轴垂直交错时，可采用 传动。

蜗轮蜗杆

齿条与齿轮、在普通蜗杆传动中，在中间平面上的参数为标准参数，在该平面其啮合状态相当于 的啮合传动。

齿条与齿轮

紧边与小带轮接触处（主动轮紧边的接触点）传动比=涡轮齿数/蜗杆头数

紧边与小带轮接触处

（主动轮紧边的接触点）

带传动中最大应力发生在

带传动中，带中可能产生的瞬时最大应力发生在紧边开始绕上小带轮(主动轮)处。

小带轮处。