第二篇機(jī)械設(shè)計(jì)第一章螺紋聯(lián)接及螺旋傳動(dòng)按照平面圖形形狀螺紋分為：普通螺紋(三角螺紋)/矩形螺紋/梯形螺紋及鋸齒形螺紋等。普通螺紋用于聯(lián)接，其他三種主要用于傳動(dòng)。根據(jù)螺旋線繞行的方向，螺紋分為：右旋和左旋。機(jī)械中常用的是右旋螺紋區(qū)分方法：沿螺紋軸線看，自下而上向右傾斜的是右旋螺紋，自下而上向左傾斜的是左旋螺紋。根據(jù)螺旋線根數(shù)，螺紋可分為：?jiǎn)尉€和多線螺紋。單線螺紋自鎖性好，多用于聯(lián)接，也可用于傳動(dòng)，多線螺紋多用于傳動(dòng)。螺紋的主要參數(shù)：大徑d 與外螺紋牙頂(或內(nèi)螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑。通常為螺紋的最大直徑也就是螺紋的公稱直徑小徑dl 與外螺紋牙底(或內(nèi)螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。為螺紋的最小直徑。中徑d2 螺紋牙厚和牙間寬相等處假想圓柱的直徑。螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。同一公稱直徑的普通螺紋，按螺距P的大小分為粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋導(dǎo)程S 同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。S=nPn：螺紋線數(shù)線數(shù)a 螺旋線的頭數(shù)，L=a*P通常aW4。牙型角a軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。三角型螺紋牙型角a=60° 梯形螺紋牙型角a=30°(6)螺紋升角朝中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角用于聯(lián)接的螺紋通常為普通螺紋即三角形螺紋，以M表示。螺紋聯(lián)接的的自鎖條件：螺紋升角W當(dāng)量摩擦角細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高，螺紋聯(lián)接的的自鎖條件：螺紋升角W當(dāng)量摩擦角細(xì)牙螺紋的優(yōu)點(diǎn)：升角小、小徑大、自鎖性好、強(qiáng)度高，缺點(diǎn)：不耐磨易滑扣。應(yīng)用：薄壁零件、受動(dòng)載荷的聯(lián)接和微調(diào)機(jī)構(gòu)。螺紋聯(lián)接的基本類型螺栓聯(lián)接雙頭螺栓聯(lián)接螺釘聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接1.2.3.4.普通螺栓聯(lián)接/絞制孔用螺栓聯(lián)接，用于被聯(lián)接件不宜太厚，可以經(jīng)常拆卸。另外一端用螺母。被聯(lián)接件之一很厚，不便加工成通孔，又需要經(jīng)常拆卸的。雙頭螺柱拆卸時(shí)不擰出與雙頭螺柱聯(lián)接相似，但不宜經(jīng)常拆卸。在零件上加工出螺孔。擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面以固定零件的相對(duì)位置，可傳遞不大的軸向力或扭矩。螺紋聯(lián)接件種類：螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母、墊圈。螺紋聯(lián)接的預(yù)緊和防松螺紋聯(lián)接在裝配時(shí)一般都需要擰緊，這種聯(lián)接稱為緊螺栓聯(lián)接；不需要擰緊的聯(lián)接稱為松螺栓聯(lián)接預(yù)緊力F’：當(dāng)螺栓聯(lián)接擰緊時(shí)，雖然還未受到工作載荷的作用，但由于擰緊，巳經(jīng)受到擰緊力的作用，這個(gè)擰緊力就叫預(yù)緊力。螺栓聯(lián)接預(yù)緊的作用：保證正常工作，防止聯(lián)接的松動(dòng)，即保證工作中被聯(lián)接件之間不產(chǎn)生間隙和滑移。可增加聯(lián)接的剛度，提高傳遞載荷的能力。螺栓聯(lián)接的防松：一般采用單線的三角形螺紋，具有自鎖性，故擰緊后一般不會(huì)松脫。摩擦防松彈簧墊圈、對(duì)頂螺母(雙螺母)、尼龍圈鎖緊螺母機(jī)械防松開口銷與六角開槽螺母、圓螺母與止動(dòng)墊圈、止動(dòng)墊止永久防松沖點(diǎn)法防松、粘合法防松螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于防止螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)副發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算螺栓的失效形式：1)螺栓桿拉斷；2)螺桿的壓潰和剪斷；3)磨損滑扣。松螺栓聯(lián)接----工作前不擰緊，無預(yù)緊力，只能承受軸向工作載荷F。吊鉤的螺桿?？赡馨l(fā)生的失效形式為螺栓桿的斷裂。其危險(xiǎn)截面在螺紋小徑dl處。強(qiáng)度條件為：°=工＜〔日MPa—驗(yàn)算用 或』產(chǎn)[MM (mm)(設(shè)計(jì)用)一定公稱直徑d-d2 '[]41式中：d1：螺桿危險(xiǎn)截面直徑(mm) [a]：許用拉應(yīng)力N/mm2(MPa)F：軸向工作載荷緊螺栓聯(lián)接一一工作前有預(yù)緊力受橫向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接 普通螺栓聯(lián)接特點(diǎn)：桿孔間有間隙，靠擰緊后正壓力(F')產(chǎn)生摩擦力來傳遞外載荷。保證聯(lián)接可靠(不產(chǎn)生相對(duì)滑移)的條件為：設(shè)所需的預(yù)緊力為F'ZRF'm>KFrH:接合面間摩擦系數(shù)； Z：聯(lián)接螺栓數(shù)； m：結(jié)合面數(shù)； K:可靠性系數(shù)，K=1.1~1.3；f SFr：橫向工作載荷（N）；F'：預(yù)緊力（N）。此時(shí)螺栓桿的危險(xiǎn)截面處，即受到由預(yù)緊力F’所產(chǎn)生的拉應(yīng)力作用，又受到在擰緊螺栓時(shí)螺紋副中摩擦力矩T1所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用，因此螺栓處于拉、扭復(fù)合應(yīng)力的作用下，可能發(fā)生的失效形式為螺栓桿的斷裂。用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算可以得到，在對(duì)該種聯(lián)接進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，可將扭轉(zhuǎn)應(yīng)力記做拉應(yīng)力的30%[。]:緊螺栓聯(lián)接許用拉應(yīng)力。1.3F' … 一 1.3x4F'強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式：J=1/4兀日2 ] 設(shè)計(jì)公式為：%>|兀?]1 ，受軸向工作載荷的緊螺栓聯(lián)接F=Fq/Z=p（nD2/4）/ZF：軸向工作載荷Fq：螺栓組承受的軸向工作載荷P：壓強(qiáng)D承壓面積Z：螺栓組中螺栓數(shù)螺栓上的總拉力：F0=F+F'' F'':乘【J余預(yù)緊力（N），當(dāng)載荷F無變化時(shí)，可取F''=（0.2?0.6）F當(dāng)載荷F有變化時(shí)，可取F''=（0.6?1.0）F對(duì)緊密性有要求的聯(lián)接，可取F''=（1.5~1.8）F強(qiáng)度條件的驗(yàn)算公式：b=LE<[b] （MPa）設(shè)計(jì)公式：d>「4*^3； （mm）一（公稱直徑）ca兀 1 \兀[b]—d2 141螺栓機(jī)械性等級(jí)：標(biāo)記方法由圓點(diǎn)及其前后兩部分?jǐn)?shù)字組成。點(diǎn)前數(shù)字為公稱抗拉強(qiáng)度bB的1/1°°，點(diǎn)后數(shù)字為公稱屈服點(diǎn)bS與公稱抗拉強(qiáng)度bB比值（bSgB）的10倍，即bB/100和10（氣/bB）。如4.8級(jí)，則其材料的bb=400N/mm2 bs=4*8*10=320N/mm2提高螺栓聯(lián)接強(qiáng)度的措施：降低螺栓的應(yīng)力幅 要使應(yīng)力幅減小必須降低螺栓的剛度和增加被聯(lián)接件的剛度。降低螺栓的剛度可采用彈性螺栓，如減小螺栓光桿部分的直徑、采用空心螺栓、增加螺栓的長度等。后者可以在被聯(lián)接件中采用剛性大的墊片。改善螺牙間的載荷分布常采用懸置螺母、環(huán)槽螺母，或?qū)⒙菽覆牧线x用的軟一些。避免或者減小附加應(yīng)力常采用凸臺(tái)或沉頭座等結(jié)構(gòu)，經(jīng)加工獲得平整的支撐面。第二章帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)：由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2和緊套在二輪上的傳動(dòng)帶3組成。依靠帶和帶輪接觸面間摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和力的。平帶重新張緊方法：調(diào)整電動(dòng)機(jī)位置（改變中心距來張緊）當(dāng)中心距不能改變時(shí)，可以采用截?cái)嗥綆?，重?fù)Q接頭的方法?；蛟谒蛇厓?nèi)側(cè)，靠近大輪處安裝一個(gè)張緊輪來張緊皮帶。應(yīng)用皮帶臘。根據(jù)傳動(dòng)帶的截面形狀不同，可分為：平帶內(nèi)表面為工作面 開口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)、半交叉?zhèn)鲃?dòng)V帶工作面為二側(cè)面 開口傳動(dòng)比平帶摩擦力大，傳遞動(dòng)力也大。多鍥帶兼有平帶和V帶特點(diǎn)，用于高速和要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。圓帶只用于小功率傳動(dòng)帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用：具有良好的彈性并靠摩擦力工作能緩沖和吸振，運(yùn)行平穩(wěn)無噪聲。過載時(shí)，帶和帶輪面間發(fā)生打滑，可防止其他零件損壞。可適用于中心距較大的傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維護(hù)方便。因有彈性滑動(dòng)和打滑，不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，對(duì)軸壓力較大，帶的壽命較短。帶傳動(dòng)適用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比不要求準(zhǔn)確的遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。普通V帶按截面尺寸由小到大分Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)。V帶的楔角都是40°，為保證帶與輪槽接觸良好，增大摩擦力，其輪槽角中'<40。；32、34、36、38。V帶安裝時(shí)V帶底面與輪槽之間要留有間隙。打滑：若帶所傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著得而相對(duì)滑動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為打滑。即將繞進(jìn)主動(dòng)輪的一邊，拉力由F0增加到F1，稱為緊邊。而另一邊帶的拉力由F0減小到F2，稱為松邊。二邊的拉力差稱為帶傳動(dòng)的有效拉力，也就是帶所傳遞的圓周力F。F=F1-F2=1000P/vV：帶速（m/s） P：名義傳動(dòng)功率（/KW）V帶即將打滑時(shí)，歐拉公式：F1/F2=e叩F1+F2=2F0假設(shè)帶工作時(shí)總長度保持不變，則帶緊邊拉力的增量等于松邊拉力的減量。F=2F0（ena-1）/（ena+1）增大初拉力，增大摩擦系數(shù)和增大包角都可以提高帶傳動(dòng)的工作能力。二個(gè)帶輪直徑不同時(shí)，帶在小帶輪上的彎曲應(yīng)力比大帶輪上的大。打滑通常發(fā)生在小帶輪帶傳動(dòng)中受變應(yīng)力作用，會(huì)發(fā)生疲勞破壞，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊進(jìn)入小帶輪處其值為：bmax=b1+bc+b1 式中：°1:緊邊拉應(yīng)力’°c:離心應(yīng)力’°b1:小帶輪處彎曲應(yīng)力。彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而引起帶與帶輪間的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。是由于緊邊和松邊的拉力不等引起的。彈性滑動(dòng)是帶傳動(dòng)中固有的特性，是不可避免的。而打滑是由于過載引起的，可以避免的。帶傳動(dòng)中帶速不是常數(shù)，傳動(dòng)比也不是常數(shù)。普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算在多級(jí)減速系統(tǒng)中，帶傳動(dòng)在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)位置為宜在高速級(jí)帶傳動(dòng)的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則：失效形式：打滑和疲勞破壞；設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶在工作中不打滑，并且具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命。普通V帶設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的直徑是為了限制小帶輪的包角帶的基準(zhǔn)直徑越小，帶所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力越大問：在帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，如遇包角太小或帶的根數(shù)過多如何處理？答：增大小帶輪的直徑。問：在一般的傳動(dòng)系統(tǒng)中，為什么電機(jī)后面緊跟著是帶傳動(dòng)，然后才是其它傳動(dòng)？答：因?yàn)閹鲃?dòng)用于高速級(jí)傳動(dòng)，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速一般較高。然后才是齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。第三章鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)：由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和鏈條3組成。依靠鏈條的鏈節(jié)與鏈齒的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和力。鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比特點(diǎn)：鏈傳動(dòng)為具有中間擾性件的嚙合傳動(dòng)，與帶傳動(dòng)相比木有彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，因此能得到準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比。鏈傳動(dòng)不需要很多的初拉力，因此對(duì)軸的壓力小，結(jié)構(gòu)較緊湊，可在高溫、油污等惡劣環(huán)境下工作，但其傳動(dòng)平穩(wěn)性差，瞬時(shí)速度不均勻，工作時(shí)有噪音，制造成本高，主要用于平行軸間中心距較大的低速傳動(dòng)。機(jī)械中傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)鏈主要有套筒滾子鏈和齒形鏈鏈節(jié)數(shù)應(yīng)取偶數(shù)，若為奇數(shù)，則需采用過渡鏈片聯(lián)接，過渡鏈片的鏈板受附加彎矩作用，所以盡量避免取奇數(shù)。節(jié)距P：相鄰二滾子外圓中心的距離。節(jié)距增大，鏈條中各零件尺寸也增大，傳遞的功率也增大。多變形效應(yīng)：鏈條進(jìn)入鏈輪后形成折線，因此鏈傳動(dòng)相當(dāng)于一對(duì)多變形輪之間傳動(dòng)。邊長相當(dāng)于節(jié)距P，邊數(shù)等于鏈輪齒數(shù)Z。鏈條鏈速和傳動(dòng)比都是平均值。事實(shí)上，瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比都是變化的。即使主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度④1為常數(shù)，瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比都是作周期變化的，這種由于多邊形嚙合傳動(dòng)而引起傳動(dòng)速度不均勻性稱為多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)主要表現(xiàn)在二個(gè)方面：鏈傳動(dòng)中的出現(xiàn)鏈速不均勻和瞬時(shí)傳動(dòng)比不為常數(shù)，造成運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，而小齒輪的齒數(shù)越少，平穩(wěn)性越差。鏈條工作過程中產(chǎn)生動(dòng)載荷，使鏈傳動(dòng)時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)和噪音，齒數(shù)越少、節(jié)距越大、轉(zhuǎn)速越高，附加動(dòng)載荷越嚴(yán)重。因此，鏈傳動(dòng)不宜在高速級(jí)。采用較小節(jié)距P，較多齒數(shù)Z和減小鏈速V，對(duì)于減少鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷有利。（將多邊形接近于圓）鏈傳動(dòng)的失效形式：鏈板的疲勞破壞/鏈條鉸鏈的磨損/銷軸與套筒的膠合/沖擊破斷/靜強(qiáng)度拉斷

鏈傳動(dòng)主要失效形式是：疲勞破壞和膠合。鏈傳動(dòng)主要參數(shù)選擇：為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，小鏈輪齒數(shù)不宜過少,其最少齒數(shù)為17.大鏈輪齒數(shù)W120。鏈節(jié)數(shù)取偶數(shù)，為了磨損均勻，鏈輪齒數(shù)宜取奇數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)盡量選用小節(jié)距的鏈條，高速重載時(shí)選用小節(jié)距的多排鏈。鏈輪傳動(dòng)應(yīng)使緊邊在上，松邊在下，帶傳動(dòng)與之相反，緊邊在下，松邊在上。鏈傳動(dòng)中，二鏈輪的傳動(dòng)平面應(yīng)該在同一平面內(nèi)。二軸線必須平行第四章齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)分為:開式傳動(dòng)（潤滑良好、適于重要應(yīng)用）和閉式傳動(dòng)（裸露、灰塵、易磨損，適于低速傳動(dòng)）。齒輪傳動(dòng)的失效形式主要表現(xiàn)為輪齒的失效：輪齒折斷；過載折斷和疲勞折斷通常發(fā)生在輪齒根部。輪齒受到的彎曲應(yīng)力是變應(yīng)力，按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力變化的。齒面點(diǎn)蝕；疲勞點(diǎn)蝕首先發(fā)生在節(jié)線附近的齒根面上。主要發(fā)生在閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)。齒面磨損；包含磨料磨損和跑合磨損。齒面膠合；高速重載下引起局部溫度高，潤滑失效，齒面直接接觸，軟齒面順滑動(dòng)方向直接被撕下。塑性流動(dòng)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1.對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)，主要發(fā)生輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕及齒面膠合。設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行，設(shè)計(jì)的主參數(shù)是模數(shù)m。2.對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，主要發(fā)生輪齒折斷和齒面磨損，設(shè)計(jì)時(shí)僅按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行，用增大模數(shù)以考慮磨料磨損的影響。設(shè)計(jì)的主參數(shù)是分度圓直徑d。二種設(shè)計(jì)計(jì)算都按小齒輪的受力設(shè)計(jì)。漸開線齒輪的齒廓曲線形狀取決于基圓齒輪最常用的材料是鋼，其次為鑄鐵，還有非金屬材料。鍛鋼齒輪按齒面硬度可分為二種：軟齒面齒輪（齒面硬度W350HB）調(diào)質(zhì)和正火得到軟齒面硬齒面齒輪（齒面硬度〉350HB）淬火或滲碳淬火得到硬齒面采用軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，小齒輪齒面硬度應(yīng)比大齒輪高；當(dāng)采用硬齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，可取大、小齒輪硬度值相同。輪齒的受力分析直齒圓柱齒輪：Fn：法向載荷，沿作用點(diǎn)齒廓的法線方向，與Ft之間夾角為a角。Fr：徑向力，指向軸心。Ft：圓周力，對(duì)于主動(dòng)輪是阻力，與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；圓周力：Ft=2Ti/d1徑向力：Fr=Ft*tga 圓周力：Ft=2Ti/d1徑向力：Fr=Ft*tga 法向力：F「Ft/cosaT1:小齒輪轉(zhuǎn)矩d1：小齒輪分度圓直徑a：壓力角20°對(duì)于直齒圓柱齒輪，只受到徑向力Fr和圓周力Ft。斜齒圓柱齒輪：與直齒輪相比，由于法向力Fn是一個(gè)空間力，所以多一個(gè)軸向力Fa。軸向力的方向總是平行于軸線。斜齒輪的軸向力Fa據(jù)轉(zhuǎn)向和螺旋線方向來定，在主動(dòng)輪上，可用左（右）手法則判定：左旋用左手，右旋用右手，用手的四指抓住軸線，四指彎曲的方向表示齒輪的旋轉(zhuǎn)方向，大拇指指向就是主動(dòng)輪上所受軸向力Fai方向;從動(dòng)輪上軸向力Fa2主動(dòng)輪上七大小相等，方向相反。 3二個(gè)嚙合傳動(dòng)的斜齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。圓周力Ft和徑向力Fr的方向判斷與直齒圓柱齒輪相同。圓周力：Ft=2Ti/di徑向力：Fr=Ft*tgan/cosp 軸向力：FjF/tg。T:小齒輪轉(zhuǎn)矩d：小齒輪分度圓直徑a：20°p:分度圓螺旋角d1=mZ1/cos。斜齒圓錐齒輪：圓周力Ft、徑向力Fr的方向確定同直齒圓柱齒輪圓周力：Ft=2Ti/dm1徑向力：F=Ft*tga*cos6Ft1=Fa2Fa1=Ft2T1:小齒輪轉(zhuǎn)矩dm1：小齒輪齒寬中點(diǎn)處分度圓直徑a:20°6:錐齒輪分度圓圓錐角考慮齒輪減速器在制造安裝時(shí)的誤差，以及保證傳動(dòng)時(shí)兩輪的接觸寬度，取大齒輪寬度b2比小齒輪寬度b/J、5?10mm。1.齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算是為了防止齒輪輪齒的疲勞折斷，所以應(yīng)該使齒根的彎曲應(yīng)力W許用彎曲應(yīng)力。齒形系數(shù)Yf的大小與齒的形狀有關(guān)而與模數(shù)m無關(guān)。齒數(shù)越多，Yf就越小，齒根彎曲應(yīng)力。尸就越小。輪齒齒根彎曲強(qiáng)度校核公式：b= rY= lY<[b](N/mm2),FbmFSbm2ZFSF1Yfs——復(fù)合齒形系數(shù)，b齒寬，d1小齒輪分度圓直徑，Z1小齒輪齒數(shù)，m模數(shù)，T1小齒輪的扭矩，K載荷系數(shù)。由上式可知：m增大，b療變小，[bU增大，即增大模數(shù)m，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度增加。FbF以」越小(或y/[b]越大)，強(qiáng)度越弱，計(jì)算時(shí)取小的叵m帶入計(jì)算才能保證強(qiáng)度要求。^fi=§陣。Yfs FSF Yfs YFS1Yfs22.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算是為了防止齒輪輪齒表面的點(diǎn)蝕失效，所以應(yīng)使齒面上最大接觸應(yīng)力〈許用接觸應(yīng)力。一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩輪的接觸應(yīng)力bH1=bH2，而許可應(yīng)力通常不等[bH1]"[bH2]。一對(duì)齒輪中，[bh越小，強(qiáng)度越弱，所以取小的帶入計(jì)算。只要保證強(qiáng)度較弱的齒輪滿足要求，就可保證一對(duì)齒輪正常工作。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)與宜齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比，其穩(wěn)定性好，故常用于高速級(jí)。直齒圓錐齒輪也布置在高速級(jí)。第五章蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)：一般以蝸桿為主動(dòng)，與之匹配的稱為蝸輪。優(yōu)點(diǎn)有：1.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。2.傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。3.蝸輪主動(dòng)帶動(dòng)蝸桿時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)自鎖。缺點(diǎn)是：傳動(dòng)效率低，滑動(dòng)速度大，傳動(dòng)中發(fā)熱、磨損嚴(yán)重。蝸輪必須使用耐磨材料，如青銅制造。蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)選擇與計(jì)算中間平面：通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱為中間平面；在中間平面內(nèi)，蝸桿的齒廓與齒條相同，蝸輪齒廓為漸開線，故蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于直齒齒條與漸開線齒輪的嚙合。蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸的計(jì)算均以中間平面為基準(zhǔn)。蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)是中間平面的模數(shù)m和壓力角a，均取標(biāo)準(zhǔn)值。a=20°名稱計(jì)算公式蝸桿蝸輪蝸桿中圓直徑，蝸輪分度圓直徑d2=mz2齒頂局ha=mh=m齒根局h.f=1.2mhf=1.2m齒頂圓直徑 一dai=ffi(q+2)da^m(z2+2)齒根圓直徑dp=m(q-2.4)嶗=皿-2.4)蝸桿升角tgJC=Z/q蝸輪升角P2=y中心距a=0.5(d1+djm=0.5m(q+z2)q和m的比值稱為直徑系數(shù)q。q=d1/m正確嚙合條件：中間平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角分別相等，以及蝸輪的螺旋角和蝸桿的導(dǎo)程角相等02=Y，且二者旋向相同。為了減少蝸輪滾刀數(shù)目，便于滾刀標(biāo)準(zhǔn)化，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蝸桿分度圓直徑d1為標(biāo)準(zhǔn)值。

蝸桿導(dǎo)程角丫tgy=Z1/q當(dāng)q值越大，匕越少時(shí)，Y越小，傳動(dòng)效率就越低，當(dāng)Y=當(dāng)量摩擦角，蝸桿傳動(dòng)就具有自鎖性。蝸桿頭數(shù)Z1：蝸桿螺旋線數(shù)，一般取1、2、4、6,。若傳動(dòng)效率高，就要求導(dǎo)程角大時(shí)，可取Z1多些。要求自鎖性好，取Z「1。蝸桿傳動(dòng)中心距a=(d+d)/2=m(q+Z) 因?yàn)閐尹mZ，所以a尹m(Z+Z)/2，與齒輪傳動(dòng)不同。1 2 2 1 1 1 2蝸桿傳動(dòng)主要失效形式：輪齒表面的點(diǎn)蝕、膠合和磨損。蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要是接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算/▲—Jf?比較理想的蝸桿副材料是青銅和銅的匹配。蝸輪的常用材料是錫鑄青銅，蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)受力方向判斷:先確定徑向力Fr的方向，然后用左(右)手法則判定主動(dòng)輪的七方向，圓周力七與Fa1大小相等方向相反，根據(jù)在主動(dòng)輪上圓周力F”與運(yùn)動(dòng)方向相反確定，最后由于圓周力Ft1與Fa2大小相等方向相反，確定Fa2方向。蝸桿圓周力Ft1=蝸輪軸向力F^=2T1/d1蝸桿軸向力孔=蝸輪圓周力七=2T/d2蝸桿徑向力Fr1=蝸輪徑向力Fr2=Fa1tga=Ft2tga=(2T2/d2)tgaT1/T2:蝸桿、蝸輪上轉(zhuǎn)矩且T2=T1i*n蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸桿材料和強(qiáng)度較蝸輪高得多，因而強(qiáng)度計(jì)算只對(duì)蝸輪輪齒進(jìn)行。第六章軸和軸轂聯(lián)接根據(jù)軸在工作中承受載荷的不同，軸分為傳動(dòng)軸、心軸和轉(zhuǎn)軸三種。傳動(dòng)軸一一工作中只傳遞轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩或者彎矩很小的軸，如汽車的傳動(dòng)軸；心軸一一起支撐作用，承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩，如自行車的前軸；轉(zhuǎn)軸一一既要承受彎矩作用，又要承受轉(zhuǎn)矩；如齒輪軸。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)形狀不同,軸分為光軸和階梯軸根據(jù)軸的軸線形狀不同，軸可以分為直軸和曲軸。軸的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)該滿足的基本要求：改錯(cuò)題必考制造安裝要求2.軸上零件的定位3.軸上零件的固定4.減少應(yīng)力集中制造安裝要求：軸的直徑必須從端部到中心逐步增大，有利于安裝。軸端和各軸段的端部應(yīng)該去銳邊和倒角。砂輪越程槽、螺紋退刀槽。軸上零件定位：軸肩定位零件，或者靠套筒定位零件。為了保證軸上零件能靠緊定位面，軸肩的圓角半徑r必須小于相配零件的倒角C1或圓角半徑R。軸上零件固定：軸向固定主要靠軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承蓋和圓螺母。要壓緊零件的端面，且方便拆卸。周向固定大多采用銷、過盈、鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接。減少應(yīng)力集中：階梯軸的軸肩處應(yīng)采用過渡圓角，并且圓角半徑不宜過小。改錯(cuò)圖常見錯(cuò)誤：鍵無法安裝，零件上鍵槽未開通。2.鍵槽的位置開的不合適，同一軸上鍵槽應(yīng)該開在同一母線。3.軸上鍵槽應(yīng)該畫成局部剖視。4.軸承箱蓋和軸之間必須有間隙，否則與軸摩擦。轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件直接接觸了。5.軸承不用鍵做為周向固定。軸承處應(yīng)該有擋油環(huán)。7.軸頭長度應(yīng)該短于輪轂，便于輪轂的端面與其他零件接觸起軸向固定作用。8.軸上零件的軸向和周向必須固定。9.軸上鍵槽不能長于零件，必須略短。10.圓錐滾子軸承安裝時(shí)必須八字型。不要安裝反了。11.角接觸軸承不能單獨(dú)使用，必須成對(duì)使用。12.軸承與軸承座之間無調(diào)整墊片，軸承的軸向間隙無法調(diào)節(jié)。13.軸承內(nèi)端軸肩高于軸承內(nèi)圈，軸承無法拆卸。14.軸上零件的軸向/周向未固定。15.軸承箱蓋無密封件。密封圈的截面剖面應(yīng)該是梯形不是矩形。16.軸承脂潤滑卻沒有擋油環(huán)。17.箱體和軸承箱蓋接觸面后面的粗精加工面沒有分開。18.齒輪無周向固定。19.齒輪無安裝基準(zhǔn)。20.鍵頂部不能和零件鍵槽的底部相接觸，要在畫一條直線。21.帶輪輪緣太寬，應(yīng)該減小輪寬。

主要錯(cuò)誤集中在下面幾個(gè)方面：零件的軸向和周向的固定。鍵槽的長短、是否同一母線、鍵的高度。軸承調(diào)節(jié)墊片、軸承壓蓋的密封環(huán)、軸承壓蓋與軸承箱體的加工面后粗加工面應(yīng)該與精加工面分開。軸承的正反，軸承的擋油環(huán)，軸肩或套筒的高度是否方便軸承拆卸。角接觸軸承是否成對(duì)使用。是否有螺紋退刀槽、砂輪越程槽。,'9.55x106P :P按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度（或剪應(yīng)力）估算軸徑的設(shè)計(jì)公式為dN302[,仍=C3n（mm）沒有考慮彎矩的作用，只考慮了扭矩的作用。M=印2+（aT）2當(dāng)量彎矩，a:考慮循環(huán)特性而定的折合系數(shù)。計(jì)算e中使用當(dāng)量彎矩。零件受載后會(huì)發(fā)生變形，這就是剛度問題。軸轂聯(lián)接：最常用的鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接。用以實(shí)現(xiàn)軸和輪轂之間的周向固定，并用以傳遞轉(zhuǎn)矩鍵是標(biāo)準(zhǔn)件可分為：普通平鍵、導(dǎo)向鍵、半圓鍵和鍥鍵。普通平鍵、導(dǎo)向鍵、鍥鍵之間的區(qū)別？普通平鍵工作平面是側(cè)面，楔鍵的工作面為上、下表面；導(dǎo)向平鍵與普通平鍵聯(lián)接的不同之處是，它既可以實(shí)現(xiàn)軸轂零件的周向固定，義可使軸上零件能沿鍵在軸上移動(dòng)，它屬于動(dòng)聯(lián)接，如齒輪變速箱中的滑移齒輪與軸的聯(lián)接。平鍵的工作面：鍵與鍵槽貼附的二個(gè)側(cè)面為鍵的工作面。鍵頂部與鍵槽槽底面之間必須留有間隙?？挎I自身抗擠壓承載工作的。TOC\o"1-5"\h\z普通平鍵的規(guī)格寬度b和高度h，可按軸徑d從標(biāo)準(zhǔn)中查得。 比鍵的長度l一般應(yīng)略小于軸上輪轂零件的寬度，并按鍵的標(biāo)準(zhǔn)長度系列選取。 女Z普通平鍵是側(cè)面的擠壓和剪切狀態(tài)下工作的。主要失效形式是擠壓面的壓潰。 /Sxv2T/d4T「 -Oik擠壓強(qiáng)度條件為：。廣祐=用-?p]（記住公式） 弋注逑yT：轉(zhuǎn)矩d：軸徑 h:鍵的高度1：鍵的工作長度ap：許用應(yīng)力若一個(gè)鍵聯(lián)接強(qiáng)度不夠，可采用兩個(gè)鍵按180°布置，雙鍵聯(lián)接造成載荷分布不均勻性，在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，只按1.5個(gè)鍵計(jì)算。楔鍵的工作面為上、下表面。靠其鍥緊在鍵槽內(nèi)的摩擦力來承載，因此承載力較弱。減速器中蝸輪與軸的聯(lián)接屬于動(dòng)聯(lián)接階梯軸上截面尺寸變化之處稱為軸肩，軸肩的用途是使軸上零件獲得軸向定位第七章滾動(dòng)軸承軸承由內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動(dòng)體組成。根據(jù)軸承承受的外載荷不同，滾動(dòng)軸承分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承。向心軸承主要承受徑向載荷，推力軸承只承受軸向載荷，而向心推力軸承既能承受徑向載荷也能承受軸向載荷。軸承的接觸角越大，軸承承受軸向載荷能力越大。根據(jù)滾動(dòng)體的形狀，滾動(dòng)軸承可分為球軸承和滾子軸承調(diào)心球軸承圓錐滾子軸承推力球軸承深溝球軸承角接觸球軸承圓柱滾子軸承常用滾動(dòng)軸承類型的主要性能和特點(diǎn)：調(diào)心球軸承圓錐滾子軸承推力球軸承深溝球軸承角接觸球軸承圓柱滾子軸承主要承受徑向力，也能承受少量軸向力。能同時(shí)承受徑向和單向軸向力，承載能力高，需成對(duì)使用；僅承受軸向力；主要承受徑向力，也能承受少量軸向力。能同時(shí)承受徑向和單向軸向力，承載能力高，需成對(duì)使用；僅承受軸向力；主要承受徑向力，同時(shí)承受一定的雙向軸向力；承受徑向力，需成對(duì)使用，隨著接觸角a的增大，能夠承受的軸向力增大;承受單向軸向力。類型代號(hào)3類型代號(hào)5類型代號(hào)6類型代號(hào)7類型代號(hào)N由基本代號(hào)、前置代號(hào)和后置代號(hào)組成。滾動(dòng)軸承的代號(hào)：由基本代號(hào)、前置代號(hào)和后置代號(hào)組成?；敬?hào)包括內(nèi)徑代號(hào)、尺寸代號(hào)、類型代號(hào)：軸承內(nèi)徑用右起第一、二位數(shù)字表示。內(nèi)徑為5的倍數(shù)，將代號(hào)乘上5得內(nèi)徑值；10、12、15、1700、01、02、03尺寸系列代號(hào)由寬度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組成。直徑系列（三）表示類型和結(jié)構(gòu)相同的軸承，內(nèi)徑相同時(shí)，軸承在外徑和寬度上的變化；寬度系列（四）表示類型和結(jié)構(gòu)相同的軸承，當(dāng)其內(nèi)徑和內(nèi)徑都相同時(shí)，寬度方面的變化。類型代號(hào)（五）記住上面的幾個(gè)。后置代號(hào)中：角接觸球軸承，分別用C、AC和B表示接觸角分別為15°、25。和40°的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)。軸承類型的選擇：軸承的載荷線接觸的滾子軸承承載能力高于點(diǎn)接觸的球軸承。對(duì)于純軸向載荷及轉(zhuǎn)速低的選用推力軸承，對(duì)于純徑向載荷的選用向心軸承。軸承的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速高，載荷小，旋轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)候，宜選用球軸承。推力軸承只適合軸向載荷大而轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合。軸承的調(diào)心能力軸承的主要失效形式是：疲勞點(diǎn)蝕破壞和靜強(qiáng)度不足的塑形變形。受使用保養(yǎng)不當(dāng)或密封不良等因素，還會(huì)發(fā)生軸承的磨損失效。軸承的基本額定壽命是指90%可靠度，一批相同規(guī)格的軸承，一定載荷作用下，常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的壽命，以、（106轉(zhuǎn)）或Li0h（小時(shí)）表示。即合格概率為90%，或失效率為10%。軸承壽命計(jì)算公式L=101（-）￡（h）e一軸承壽命計(jì)算的指數(shù)；對(duì)于球軸承，e=3，滾子軸承￡=10。i°h60nP 3L10h:以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命C:基本額定動(dòng)載荷P:受到的當(dāng)量動(dòng)載荷n：軸承轉(zhuǎn)速r/min角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的安裝方式：二軸承外圈的窄邊相對(duì)，稱為面對(duì)面或軸承正裝。二軸承外圈的寬邊相對(duì)，稱為背靠背或軸承反裝。軸承的支撐機(jī)構(gòu)形式：兩端固定；一端固定，一