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第七章 齿轮传动 二、对机器的主要要求 1、使用功能要求——机器应具有预定的使用功能。 2、经济性要求——包括设计制造经济性，表现为机器的成本低；使用经济性 ，表现为高生产率、高效率、较少地消耗能源、原材料和辅助材料，以及低的管理和维护费用。 3、劳动保护要求——使机器的操作者方便和安全；改善操作者及机器的环境。 4、可靠性要求——机器可靠性的高低是用可靠度R来衡量的。 5、其它专用要求——对不同的机器，有一些为该机器所特有的要求。 三、机械零件的主要失效形式 机械零件的失效形式主要有： 1、整体断裂：零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面上的应力超过零件的强度极限而发生的断裂，或零件在受变应力作用时，危险截面上发生的疲劳断裂。如螺栓的断裂、齿轮根部的折断等。 2、过大的残余变形：作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限时，零件将产生残余变形。如高速转子轴的残余挠曲变形将增大不平衡度，并进一步引起零件的变形。 3、零件的表面破坏：主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。腐蚀是发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象；磨损是两个接触表面在相对运动过程中表现物质丧失或转移现象；零件表面的疲劳是受到接触变应力长期作用的表面产生裂纹或微粒剥落现象。 4、破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必备条件，将发生不同类型的失效。如带传动的打滑失效，滑动轴承的过热、胶合、磨损等形式的失效。 四、机械零件的计算准则 1、强度准则 强度：机械零件抵抗断裂、过大的塑性变形或表面疲劳损坏的能力。 强度准则是机械零件设计计算最基本的准则，其一般表达式为： 最大工作应力≤许用应力。 在设计时对零件进行计算所依据的准则，大体有以下准则： 2、刚度准则 刚度：机件受载时抵抗弹性变形的能力。 刚度准则的一般表达式为：弹性变形量≤许用变形量。 3、寿命准则 零件的寿命：零件正常工作延续的时间。影响机件寿命的主要失效形式有腐蚀、磨损及疲劳。 寿命准则的广义表达式为： 计算寿命≥需要寿命，具体的计算方法按失效形式而定。 4、振动稳定性准则 振动会产生噪声，降低工作质量，引起附加动载荷，甚至使机件失效。 振动稳定性的准则为：使机件自振频率与其上作用的外力周期性变化的频率错开，以避免共振。 5、温升准则 有些机件（如蜗杆传动、滑动轴承）在工作时会摩擦生热、温度升高使润滑失效，应根据热平衡条件限制润滑油的温升。高温会引起热变形、附加热应力，降低材料的强度性能和机器精度。温升过高应采取降温措施。 ◆ 计算准则常是计算机械零件基本尺寸的主要依据，对某一个具体的机械零件，常根据一个或几个可能发生的主要失效形式运用相应的准则进行计算求得其承载能力，而以其中最小值作为工作能力的极限。 五、机械零件设计的一般步骤 机械零件的设计大体要经过以下几个步骤： 1、根据零件的使用要求选择零件的类型和结构。 2、根据机器的工作要求计算作用在零件上的载荷。 3、根据零件的工作条件及对零件的特殊要求选择适当的材料。 4、根据零件可能的失效形式确定计算准则进行计算，确定出零件的基本尺寸。 5、根据工艺要求及标准化等原则进行零件的结构设计。 6、细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算以判定结构的合理性。 7、绘制零件的工作图，并写出计算说明书。 注意：结构设计是机械零件的重要设计内容之一，在有些情况下，它占了设计工作量的一个较大的比例，一定要给予足够的重视。 第六章 联 接 机械联接 机械动联接：被联接的零（部）件之间有相对运动的联接，如前面所述各种运动副。 机械静联接：被联接的零（部）件之间不允许有相对运动的联接。 机械静联接又可分为： 可拆联接：允许多次装拆而不损坏其使用性能的联接，如螺纹联接、键联接和销联接等 。 不可拆联接：必须破坏联接中的某一部分才能拆开的联接，如铆钉联接、焊接和粘接等。 §6—1 螺纹联接 螺纹联接是利用具有螺纹的零件所构成的联接，一般为可拆联接。 一、螺纹的形成、类型和主要参数 1、螺纹的形成 如图所示，将一直角三角形绕到一圆柱体上，并使直角边与圆柱体底面重合，则三角形斜边在圆柱体表面上形成一条螺旋线。如果用一个平面图形（矩形、三角形或梯形）沿着螺旋线运动，并保 持此平面图形始终在通过圆柱轴线的平面内，则此平面图形的轮廓线在空间的轨迹便形成螺纹。 2、螺纹的分类 螺纹有外螺纹和内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。起联接作用的螺纹称为联接螺纹；起传动作用的螺纹称为传动螺纹。螺纹又分为米制和英制（螺距以每英寸矛数表示）两类。我国除管螺纹