濮良贵版《机械设计》知识点总结+每章练习题

机器的三个基本组成部分是什么？原动机：提供动力，可以有一个或多个动力源执行部分：实现功能，可以有一个或多个执行部分传动部分：转化运动形式和动力参数机器的基本组成要素？设计机器有那些要求零件。要求有：使用功能、经济性、劳动与环保要求、寿命与可靠性什么是机器常用零件和通用零件各种机器中经常能用到的零件称为通用零件，如螺栓、轴承在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件，如曲轴、活塞什么是失效机械零件由于某种原因不能正常工作时称为失效。失效并不单纯指破坏，破坏只是失效的形式之一机械零件的可能失效形式很多，主要有强度、刚度、耐磨性、振动稳定性以及温度等方面的失效。同一种零件可能的失效形式往往有若干种。

机械零件的主要失效形式整体断裂：是指零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用下，其危险截面的应力超过零件的强度极限而发生的断裂（简称过载断裂），或在变应力作用下，危险截面发生的疲劳断裂（简称疲劳断裂）过大的残余变形：当作用于零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件将产生残余变形零件的表面破坏：主要是腐蚀、磨损和接触疲劳破坏正常工作条件引起的失效：一些零件必须保持一定的工作条件，一旦破坏这些必要条件，零件失效，如打滑、共振等机械零件的设计准则（一）强度准则（解决强度失效）（二）刚度准则（解决刚度失效）（三）寿命准则（解决寿命失效,包括摩擦，磨损，寿命）（四）振动稳定性准则（解决振动失效）（五）可靠性准则（解决可靠性失效）提高零件强度的措施有那些？合理对零件进行布置选用合理截面减小应力集中采用高强度材料使用热处理提高制造进度等提高零件刚度的措施有那些？采用不同弹性模量的材料增加贴合面积以减低压力采用精加工艺降低表面不平度增大零件的截面尺寸或增大惯性矩缩短支承的跨距或采用多点支承。如何改善零件振动稳定性？改善刚度、合理布置支承位置、增加或减小辅助支承将激振源于零件隔离，阻断激振的能量传递到零件上去使用阻尼减小受激振零件的振幅零件应该满足那些要求？避免在预定寿命期内失效、结构工艺、经济性、质量小、可靠性等要求失效率与时间关系是什么？浴盆曲线分为三段：早期失效(存在初始缺陷)正常使用阶段(偶然因素引起，如过载)损坏阶段(磨损、疲劳裂纹扩展等)什么是交变应力随时间作周期性变化的应力，称为交变应力交变应力的是怎么产生的变载荷，载荷做周期性变化；静载荷，但作用点的位置随时间做周期性的变化什么是疲劳断裂？变应力下，零件的失效（损坏）形式是疲劳断裂。疲劳断裂过程：零件表层产生微小裂纹；随着循环次数增加，微裂纹逐渐扩展；当剩余材料不足以承受载荷时，突然脆性断裂疲劳断裂具有以下特征：疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至比屈服极限低疲劳断口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果断裂面累积损伤处表面光滑，而折断区表面粗糙静强度、疲劳强度设计有什么不同？静强度设计适用于零件整个工作寿命期间应力变化次数小于1000场合，疲劳强度则适用于应力变化次数高于1000的场合静强度设计是和屈服强度作比较，疲劳强度是考虑到不同因素对疲劳极限强度的影响交变应力描述σ-N疲劳极限图1（107次后不再发生破坏）疲劳极限等寿命曲线

在一定的应力循环次数N下，疲劳极限的应力幅值σa与平均应力σm的关系，该同时该曲线表达了不同应力比时疲劳极限的特性。本质是最大应力与应力比关系取竖线上点，得到N，r和σmax求得σa和σm同一竖线一般取107r=－1对称循环应力

max

=

min

=

a

m=0r=0脉动循环应力

m=

a=

max/2

min=0r=+1静应力

min=

max=

m

a=0等寿命曲线如何简化？材料疲劳极限与零件疲劳极限关系？r=C

提高机械零件疲劳强度的措施减少零件结构形状和尺寸突变，降低应力集中选用高疲劳强度材料，并配以适当热处理方法及强化工艺提高零件的表面质量尽可能减少或消除零件表面可能发生的初始裂纹尺寸零件应力集中产生的根源是什么？应力集中根源主要是零件结构形状和尺寸的突变降低零件应力集中的措施有那些？①尽量减少零件结构形状和尺寸突变或使其变换尽可能地平滑和均匀②在不可避免地要产生较大的应力集中的结构处，采用减载槽来降低应力集中的作用接触应力特点：两个零件在受载前是点接触或线接触受载后，由于变形其接触处为一小面积局部应力却很大，这种应力称为接触应力正号用于外接触，负号用于内接触0~σH之间变化，故接触应力是一个脉动循环变应力

画极限应力图：只需知道三点：平均应力σm=（σmax+σmin）/2应力幅值σa=（σmax－σmin）/2在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损的到来。摩擦分类摩损过程评判润滑油优劣的指标：润滑油的黏度可定义为它的流动阻力粘度值越高，油越稠，反之越稀评判润滑脂优劣的指标：锥（针）入度（稠度）滴点润滑方法油润滑向摩擦表面加润滑油的方法可分为间歇式和连续式两种间歇式供油：手工用油壶或油枪向注油杯内注油连续式供油：滴油润滑、油环润滑、浸油润滑、飞溅润滑、压力循环润滑脂润滑脂润滑只能间歇供应润滑脂，常用旋盖式油脂杯进行润滑为什么使用螺纹连接螺纹连接是利用带有螺纹的零件构成的可拆连接，多为标准件，应用广泛装配简单、拆卸方便、效率高、成本低螺纹参数大径：公称直径（最大截面）小径：危险截面（最小截面）中径：配合直径（计算升角，效率）线数：单线自锁好，多线效率高P螺距与导程Ph关系:Ph=nP升角：切线比高度牙型角α：两侧边夹角螺纹的牙型分类及适用场景普通螺纹：牙型为等边三角形，按螺距大小，分为粗牙和细牙。一般连接多用粗牙螺纹，细牙螺纹适用薄壁连接。管螺纹：牙型55°，可分为非密封和密封管螺纹。适用于管道的连接，闸门等矩形螺纹：牙型角0°的正方形，效率最高，但压根强度弱。应用较少梯形螺纹：牙型角30°，效率比矩形螺纹低。应用广泛，是最常用传动螺纹，可双向传力锯齿形螺纹：工作面的牙侧角3°的不等腰梯形，传动效率高，传力大。应用螺旋传动，只能用于承受单向外载荷连接螺纹传动连接分类连接基本类型连接形式特点及应用螺栓连接普通开通孔(光孔)，螺栓的另一端拧上螺母结构简单、拆装方便、广泛应用连接不太厚的场合铰制孔使用于需要精确固定位置，承受较大横向载荷的场合双头螺柱开螺纹孔，螺栓的另一端用螺母旋紧需要经常拆卸的场合，且被连接件太厚不易制成通孔的场合螺钉连接螺栓（或螺钉）直接拧入螺纹孔，不用螺母适用于受力不大、不需要经常拆装且被连接很厚的场合紧定螺钉连接螺钉末端顶住表面或凹坑中固定位置，传递力或扭矩较小什么是预紧力？螺纹连接在承受工作载荷之前，预先受到的作用力为什么螺纹要预紧？增强连接可靠性和连接紧密性以防止受载后被连接件出现缝隙或发生相对移动为什么要控制预紧力？预紧力适当较大

可靠性和疲劳强度都有利预紧力过大

连接尺寸增大，在装配或过载时被拉断预紧力与扭矩关系螺旋副间摩擦力螺母端面与支撑面见摩擦力T≈0.2F0d测力矩扳手和定力矩扳手（准确性较差），测量螺栓长度控制预紧力(准确)为什么要螺纹防松？冲击、振动或变载荷作用高温或温度变化较大的情况下预紧力和摩擦力会逐渐减小或可能瞬时消失，这些现象多次重复后，就会导致连接失效螺纹防松根本问题防止螺旋副受载发生相对转动拧紧螺纹需要克服的阻力？螺纹副摩擦力螺母端面摩擦力防松分类摩擦防松(对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母)机械防松(开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝)破坏螺旋副(点冲、铆合、焊合、胶合)螺栓组结构考虑问题结合面轴对称几何形状螺栓布置（铰制孔，抗剪零件）螺栓间距、边距螺栓数目（偶数）避免弯曲载荷螺栓连接抵抗外载荷原理？抵抗横向：普通螺栓摩擦力

铰制孔螺栓挤压力和剪力抵抗转矩：普通螺栓摩擦力力矩铰制孔螺栓挤压力和剪力的剪力距抵抗轴向载荷普通螺栓拉力螺纹失效形式及设计准则？受拉：螺栓杆螺纹部分发生断裂

准则：保证螺栓的静力或疲劳拉伸强度受剪：螺栓杆和孔壁发生压溃或螺栓杆被剪断准则：保证连接的挤压强度和螺栓的剪切强度

螺栓强度公式中1.3的含义？螺栓处于拉伸应力与扭转切应力的复合应力状态，计算时可以只按拉伸强度计算，并将所受的总拉力F2增大30%来考虑扭转的影响。螺栓等级为5.6级的含义？

5表示抗拉强度500MPa，6表示屈服强度500*0.6=300MPa提高螺纹连接强度措施？螺旋传动的类型？传力螺旋(传递动力)传导螺旋(传递运动，要求精度高)调整螺旋(调整相对位置)

降低影响螺栓疲劳强度的应力幅(减小螺栓刚度，提高被连接件刚度)措施：增加螺栓长度，采用空心螺栓杆改善螺纹牙上载荷分布不均的现象（悬置螺母、环槽螺母）减小应力集中的影响（加大圆角，卸载槽）采用合理的制造工艺(滚压、喷丸)例题题1：在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是（），其牙型角a=（）。答案：普通螺纹60°题2：螺纹连接防松，按其防松原理可分为（）防松、（）防松和（）防松。答案：摩擦、机械、破坏螺旋副关系题3：在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是（）。A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm

B.减小Cb增大Cm

C.增大Cb和Cm

D.减小Cb和Cm答案：B.减小Cb增大Cm

题4：如图所示方形盖板用4个螺栓与箱体连接，F∑=22kN，拧紧螺母后，要求螺栓的残余预紧力为其工作拉力的0.8倍，螺栓的许用应力[σ]=160MPa。试求螺栓小径。

普通平键连接特点？两侧面为工作面，周向定位靠键槽侧面挤压力传递扭矩结构简单、装拆方便、对中性好不能受轴向力，不能轴向固定普通平键的分类、特点及应用场合？圆头A：应力集中大，圆头不能利用平头B：两端有间歇，易松动单圆头C：常用于轴端与毂类连接普通平键的失效形式及强度校核？主要失效为工作面被压溃，严重过载键被剪断，按工作面挤压应力进行校核：

半圆键特点及应用场合？对中性好，能绕中心摆动，两侧面工作面；锥形轴与轮毂连接，适轻载，导向平键特点及应用场合？键长，用于零件轴向移动不大场合键螺钉固定于键槽，零件沿轴滑移滑键特点及应用场合？滑键固定于轮毂，键随零件轴向移动适用于零件移动量较大的场合导向键和滑键失效形式？强度校核？主要失效形式为工作面的过度磨损，按工作面的压力进行强度校核计算。楔形键特点及应用场合？工作面为上下表面，具有1:100斜度靠楔紧力传递扭矩，承载单向轴向载荷，起到单向固定作用，能传递冲击和振动较大的扭矩，低速切向键特点及用于场合？1对楔键组成，拼合两窄面为工作面挤压力和轴与轮毂的摩擦力传递扭矩1个切向键只能传递单向转矩；两个则课传递双向转矩，两则夹角为120°~130°键槽对轴强度削弱大，常用于轴径大于100mm的场合

花键键特点及应用场合齿多、接触面多，连接受力均匀，对中性好，导向性性好槽浅，对轴削弱最小，承载能力高成本高，适用于定心精度要求高，载荷较大和经常滑移的连接成本高，齿根仍有应力集中花键分类及用于场合矩形花键，定心方式为小径定心，应用广泛渐开线花键，定心方式为齿形定心，用于载荷较大，定心精度高的场合题1：平键的工作面是（），根据（）选择键（），长度（）于所在轴段的长度；主要失效形式是（）答案：两侧面，轴的直径，宽度和高度，略短于，工作面被压溃题2：键的数量选择：平键连接与半圆键连接通常只用一个键；当需要用两个键时，由于两个键连接之间载荷分布不均匀，其承载能力只按单键连接的()计算答案：

1.5倍题3：失效形式：构成键连接的三个零件（轴、毂、键）中强度较弱者被压溃。由于（），失效通常发生在（）上。答案：轮毂上的键槽较浅，轮毂。题4：导向平键与滑动平键主要失效形式是相对滑动的两个零件（导向平键与轮毂、滑键与轴）中（）。答案：强度较弱的材料磨损题5：当平键连接采用双键时，两键沿()布置；当半圆键采用双键时，两键（）布置。答案：周向对称布置（相隔180°），沿圆周上同一条母线工作原理：带张紧在带轮上产生初拉力，进而产生压力，依靠摩擦力拖动回转摩擦带传动优缺点？适用于中心距大的较大的传动挠性，可缓和冲击、吸收振动过载打滑，有过载保护作用结构简单、价格低廉缺点：存在弹性滑动，传动效率低，传动比不固定；传递同样圆周力，轴压力大；外轮廓尺寸较大、需要紧张装置带类型（摩擦型和啮合型）平带：制造容易，适用传动中心距大V带：应用最广，楔形增压，拉力大多楔带：传动功率大，结构要求紧凑同步带：固定传动比，中心距要求高V带传动能力为什么大于平带？

V两侧面为工作面，由于楔形增压，V带能提供更大摩擦力带的正常工作受力情况如何？

带工作时，因带和带轮间的静摩擦力作用使带一边拉紧F1，一边防松F2设带的总长不变，则紧边拉力增量和松边的拉力减量相等：与初拉力关系F1

+F2

＝2F0

带的有效拉力即拉力差F1－F2＝FeP、Fe和V的关系：Ff＝Fe＝1000P/v带即将打滑时工作受力情况如何？最大有效拉力Fe

：

最大有效拉力Fec

的影响因素：初拉力、包角、摩擦系数越大，Fec

带的应力有那几种？怎么计算拉应力:σ1=F1/A，σ2=F2/A弯曲应力:σb1≈Eh/dd1，σb2≈Eh/dd2

离心拉应力：

σc=qv2/A带的最大应力在什么位置？最大瞬时应力：σmax≈σ1+σb1+σc紧边开始绕上小带轮处V带类型：有普通和窄V带，窄V带承载能力大于普通V带。截面为对称梯形，带型Y、Z、A~E(E最大)什么是带的弹性滑动和打滑？区别是什么？弹性滑动：由于带的弹性变形而引起带与带轮间的微量滑动，是不可避免的。打滑：总摩擦力超过临界，带与带轮间发生全面的相对滑动，可以避免，且应该避免。评判：对比弹性滑动打滑现象局部带在局部带轮面上发生微小滑动整个带在整个带轮面上发生显著滑动产生原因带轮两边的拉力差，产生带的变形量变化所需有效拉力超过摩擦力最大值性质因紧边和松边总是存在，所以无法避免可以且应极力当避免后果V2小于V1；效率下降；带磨损；工作面温升；传动比比不固定降低从动轮转速；加剧带磨损；传动失效普通V带失效形式和设计准则？打滑和传动带的疲劳破坏在保证带传动不打滑的条件下，使带具有一定疲劳强度和寿命什么是基本额定功率？单根V带所允许传递的功率P0。同型号普通v带，P0取决于带轮直径和带速试验条件为：

1＝

2＝180°（i=1）、特定带长Ld、平稳工作条件什么是额定功率？对单根V带的基本额定功率予以修正Pr=（P0+ΔP0）K

KL(ΔP0由V1和i确定)V带表示：带型、基准长度和标记号。例：A-1400GB13575.1-2008V带型号基准长度国标代号带传动的参数怎么选择？中心距：a大，小带轮的包角增加，减少循环次数，有利于提高寿命；a过大，加剧波动，降低平稳性，增加整体尺寸传动比：i大，小带轮包角减小，承载能力降低，一般i≤7，推荐i=2-5带轮基准直径dd:减小dd，带速减小，传递功率减小，导致V带根数增加；另外还会增加带的弯曲应力带速：v增加，传递功率增加，带根数、尺寸减小；v过高，离心力增加，降低寿命。推荐5-25m/s，不超过30m/s带为什么进行张紧？措施？位置带靠摩擦力传递运动和动力，必须张紧才能正常工作工作一段时间后，带会因塑性变形和磨损而松弛，需定期进行张紧张紧装置：定期张紧装置，自动张紧装置和张紧轮张紧装置（a不能调才用张紧轮）位置：一般松边大带轮内侧（使带承受单向弯曲，且避免减小小带轮上的包角）包角对带传动影响？如何增大包角带传动中，包角越大，带传动的传递能力就越大，一般大于120°。可以通过增大中心距、减小传动比或安装张紧轮等方法来增大包角。V带传动中带的根数一般是多少？带的根数一般小于等于7根，最多不超过10根，主要是为了使各根V带受力均匀。普通V带楔角(40)为什么小于带轮角度普V带绕在V带轮上后发生弯曲变形，顶胶变窄，底胶变宽，楔角小于40°，为了使V带工作面与带轮的轮槽工作面紧密贴合，V带轮轮槽的工作面的夹角做成小于40°。多级传动中，带传动布置在高速级？在带传动的大部分速度范围内，随着主动带轮转速的升高，V带传递的基本额定功率是逐渐升高的，只有在极高速的情况下才会下降，从充分发挥带的工作能力和减少带传动的总体尺寸考虑，在多级传动装置中，带传动一般布置在高速级。

P＝Fv带轮材料、结构形式怎么选择？常用HT150，HT200，高速用铸钢、钢板冲压焊接实心、腹板、孔板、椭圆轮辐结构形式与带轮基准直径有关带轮的结构V带传动的设计过程根据计算功率和转速选择Pc=KAPdd1由V带类型选择为受力均匀，根数不宜过多题1：带传动在工作过程中，带内所受的应力有（）、（）和（），最大应力发生在（）。答案：拉应力、弯曲应力、离心应力带的紧边绕入小带轮处题2：带传动的传动比不宜过大，若传动比过大将使（），从而使带的有效拉力值减小。答案：包角a减小题3：带传动的主要失效形式为（）和（）。答案：打滑、疲劳破坏题4：选取V带型号，主要取决于(D)A.带的线速度B.带的紧边拉力c.带的有效拉力D.带传递的功率和小带轮转速例1：V带传动传递功P=7.5KW，带速v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1=2F2，试求紧边拉力F1，有效拉力Fe，和初拉力F0传递功率与有效拉力和带速之间的关系:F1－F2＝Fe

P

＝Fev/1000解：第一步由

Fe＝1000P/v=1000×7.5/10=750N第二步由F1－F2＝Fe

F1=2F2得到F2＝Fe

＝750N

所以F1=2F2

＝1500N

初拉力F1＋F2＝2F0F0＝1125N已知单根普通V带能传递的最大功率P=6kw，主动带轮基准直径d1=100mm，转速nl=1460r/min，主动带轮上的包角α=150°，带与带轮之间的当量摩擦系数fv=0.51.试求带的紧边拉力F1，松边拉力F2，初拉力F0及最大有效拉力Fe（不考虑离心力）极限拉力（欧拉公式）工作原理：通过链条链节和链轮轮齿连续不断的啮合来传递运动和动力。为什么链传动最好不用奇数链节？采用奇数链节，需采用过渡链节，其链板要受附加弯矩作用链节一般取偶数，采用开口销或弹簧卡片固定标记08A-1×88GB/T1243-2006链号08约等于滚子直径，单排链链轮有何特点？结构：小直径整体式、中等尺寸孔板式、大直径组合式材料：碳素钢合金钢（耐磨和强度），且小链轮啮合齿数大于大链轮，故小链轮采用较好材料链与摩擦带传动相比，有何特点？无弹性滑动和打滑，平均传动比恒定张紧力小，作业在轴上的压轴力小整体尺寸较小，结构较为紧凑能在高温和潮湿环境下工作传递效率高链与齿轮传动相比，有何特点？制造和安装精度较低，成本低，可远距离传动瞬时传动比不恒定，传动稳定性差有一定冲击和噪音，不适合高速工作只能平行轴传动、磨损后跳齿易在什么情况下采用链传动？

要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合，链传动动载荷的影响因素？链轮的转速、链节距和链轮齿数链轮的转速越高，链节距越大，齿数越少，则动载荷就越大。链传动受力分析？紧边：F1=Fe+Fc+Ff松边：F2=Fc+FfFe=1000P/vFc=qv2链传动失效形式链的疲劳破坏（链板疲劳断裂，套筒、滚子因冲击出现疲劳点蚀）链条铰链的摩损（销轴与套筒承受压力大，还发生相对转动）链条铰链的胶合（高压、摩擦热）链条的静力破坏（低速重载传动）

3.中心距：a0=(30~50)p，最大80p过小：循环次数增多，加剧链条磨损和疲劳；同时，包角减小，每齿载荷增大，且易出现跳齿和脱齿现象过大：松边垂度大，造成松边颤动4.节距：节距越大，承载能力就越高，多边形效应越明显，瞬间冲击越大选用原则：1）为使传动结构紧凑，寿命长，应尽量选用较小节距的单排链；2）高速重载时，应选用小节距多排链；3）中心距小，传动比大时，应选用小节距多排链，从经济上考虑中；4）心距大，传动比小时，应选用大节距单排链（唯一用大节距的）。链传动参数选择——考参数影响1.齿数：不易过少，也不易过多，一般为17~114，高速Z1≥25，Zmax≤150。常取奇数，尽可能与链节数互质（磨损均匀）齿数少：减小外廓尺寸，运动不均匀性和动载荷增加，链节间相对转角增大，链传动圆周力增大，加速了铰链和链轮的磨损齿数多：Z2=iZ1,增加尺寸，重量增加，更容易跳齿和脱链(首先发生于大链轮)，降低链条使用寿命。为使磨损均匀，链轮为链节互质的奇数2.传动比：一般i≤6，常取i=2~3.5一般过大：包角减小，参与啮合齿数少，每齿承受载荷大，加速磨损，易跳齿和脱齿链传动的润滑人工定期润滑：用油壶或油刷在链条的松边内、外链板间隙中注油滴油、油池、飞溅、压力供油等链传动为何要避免两链轮在同一铅垂面内？如何改进？缺点：下垂链增大，下链轮的有效啮合齿数减小，降低了传动能力措施：调整中心距；加张紧轮；两轮偏置链传动的布置原则？（联想自行车记忆）链轮必须位于铅垂面内，且两链轮共面中心线可以水平，也可以倾斜，但尽量不要处于铅垂位置一般紧边在上，松边在下，以免在上的松边下垂量过大而阻碍链轮的啮合链传动张紧目的？避免链条的松边垂度过大产生不良啮合和链条的振动现象，适当张紧增加链条和链轮的包角链传动张紧方式？调节中心距、定期张紧、自动张紧（张紧轮放在小链轮的松边）、压板或托板张紧例题题1：链传动设计时，链条节数应选_______，链轮齿数应选_______；速度较高时，链节距应选_______些。

答案：偶数(避免使用过渡链节)

奇数（均匀磨损）小（节距大，动载荷大）

题2：链传动瞬时传动比是_______，其平均传动比是_______答案：变量常数

题3：链轮中心距已定，合理确定链传动的链长时，应取_______

A.任意值B.等于链节长度的偶数倍

C.等于链节长度的奇数倍题题4：为了限制链传动的动载荷，在节距p和小链轮齿数z1一定时，应该限制A.小链轮的转速n1

B.传动的功率P

C.传递的圆周力答案：链轮的转速越高，链节距越大，齿数越少，则动载荷就越大。齿轮传动特点？优点：效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比准确(对比带、链)缺点：制造和安装精度要求高，价格较贵，不适于远距离传动齿轮失效(折断、磨损、点蚀、胶合、塑性变形)开式齿轮失效主要形式轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合塑性变形主动成凹沟,从动凸棱齿轮设计准则？(软硬判断350HBS)保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。齿面硬度较低时，主要失效形式是齿面疲劳点蚀齿面硬度较高时，主要失效形式是轮齿弯曲疲劳折断高速重载，胶合失效严重过载，塑性变形闭式齿轮材料要求：齿根要有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损及抗胶合能力。即要求：齿面硬、芯部韧为使大小齿轮接近等强度，常用的热处理方法：大齿轮正火，小齿轮调质（正大）软齿面闭式齿轮传动一般按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核；硬齿面闭式轮传动一般按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。齿轮的计算载荷（即修正名义载荷）Fca=KFn

K＝KA

Kv

Kα

Kβ1.使用系数KA

：外部因素原动机、工作机、联轴器引起附加动载荷有关

2.动载系数Kv

：考虑外部附加动载荷影响的系数，如齿轮制造及装配误差、弹性变形，导致法节不相等，瞬时传动比不恒定，于是引起动载荷或冲击措施：提高制造精度、减小齿轮直径以降低圆周速度，齿顶修缘3.齿间载荷分布Kα：多对齿啮合，制造和接触部分，各对轮齿间载荷分配的不均匀，与重合度有关4.齿向载荷分布系数Kβ：一对齿啮合时，载荷沿接触线分布不均匀措施：增大轴、轴承及支座刚度；对称轴承配置；限制齿宽；避免悬臂、齿轮修形（腰鼓形）齿面点蚀部位？为什么？防止措施首先发生在节线附近。节线附近齿轮相对滑动速度低，形成油膜条件差；提高硬度，减小粗糙度，提高粘度齿轮的材料特点？钢：韧性好，耐冲击，热处理提高硬度。铸铁：较脆，抗胶合及抗点蚀能力好。非金属：高速、轻载及精度不高，噪音小齿轮的材料选用原则？必须满足工作条件；考虑尺寸大小、毛坯成形方法、热处理和制造工艺；软齿面齿轮，大小齿轮硬度差应保持30-50HBW直齿圆柱齿轮受力分径向力：指向轴线周向力：主动轮的圆周力与转向相反（阻止主动轮旋转），从动轮与转向相同（让从动轮旋转）齿根弯曲疲劳强度计算说明：相啮合齿数不相等，所以σF1≠σF2两齿材料、热处理方法不同，

许用应力[σF]不同YFa取决齿数和变位系数，与模数无关按齿根弯曲强度设计时，应带入YFa1YSa1/[σF]1和YFa2YSa2/[σF]2中较大者，同时σF1＜[σF]1，且σF2＜[σF]2模数越大，齿轮抗弯曲疲劳强度越高正变为系数越大，齿根越厚，弯曲承载能力越大

齿面接触劳强度计算说明：相啮合轮齿，齿面接触应力σH1＝σH2两齿材料、热处理方法不同，

许用应力[σH]不同，计算时取两者中较小者接触强度取决于中心距/齿轮分度圆直径（d1越大，齿面抗接触疲劳强度高）模数不能成为衡量接触疲劳强度依据措施：正变位、提高齿轮精度、改善材料和热处理齿根弯曲疲劳强度计算软齿面闭式齿轮传动按接触强度进行设计，按弯曲强度校核硬齿面闭式齿轮传动按弯曲强度进行设计，按接触强度校核开式齿轮传动，按弯曲强度设计

齿根弯曲疲劳强度计算当用设计公式计算d1（或m）时，因Kv、Kα、Kβ等与设计结果有关尚无法确定。此时可在1.2~1.4间试选KHt或KFt，试算出d1t或mt，然后按d1t或mt计算出相关参数值，查取Kv、Kα、Kβ，计算出KH或KF。最后进行修正得到d1或m齿轮结构及润滑结构：实心式、辐板式、轮辐式。润滑：减少摩擦磨损、散热和防锈蚀。闭式齿轮传动的润滑方式由圆周速度v参数选择———对传动的影响？1.压力角增加齿厚和齿廓曲率半径增加，有利于提高弯曲强度和接触强度缺点：刚度增加，有利于降低噪音和动载荷，一般取20°。2.齿数（d1=mz1）增加模数减少，会降低齿轮的弯曲强度重合度增加，改善传动平稳性；可减小模数，减小尺寸和切削量，节省成本降低齿高，齿顶处滑动速度会减小，降低磨损及胶合危险

齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数多一些为好闭式齿轮传动一般转速较高，为提高传动的平稳性，减小冲击振动，小齿轮齿数可取为z1=20~40开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损，为使轮齿不致过小，小齿轮不宜选过多齿数，一般可取z1=17~20为使轮齿磨损均匀，一般使z2与z1互为质数3.齿宽系数增加φd

(φd

=b/d1)为防止大小齿轮装配误差产生轴向错位齿轮轴向尺寸增大，而径向尺寸减小当对径向尺寸有严格要求时，应选择较大的齿宽系数增大载荷沿接触线分布的不均匀程度小齿轮宽度为什么大小大齿轮？强度计算齿宽系数取哪一个？考虑圆柱齿轮的轴向安装误差和调整，即使存在安装误差或错位，也能保证齿轮设计接触宽度为设计宽度直径小，机构尺寸小，重量轻齿宽系数的齿宽是指大齿轮的齿宽，固应带入大齿轮齿轮精度等级？如何选择？分为13个等级，0级最高，12级最低从制造成本角度，首先满足使用功能，再兼顾其他要求精度根据用途，使用条件，传递功率，圆周速度

双向传动齿轮，齿面接触应力和齿根弯曲应力属于什么？在做强度计算时如何考虑？齿面接触应力是脉动应力，齿根弯曲应力是对称循环应力在做弯曲强度计算时，应将查出的极限应力乘以0.7齿轮精度与热处理有什么关系精度要求不高：毛坯正火或调质后直接切齿即为成品，精度一般8级，精切7级精度要求要：切齿后表面硬化，最后精加工，精度5-4级尺寸大：铸铁或铸钢，正火后切齿达8级强度计算YFa——齿形系数，YSa——应力修正系数，按zv=z/cos3β查取Yε——弯曲疲劳强度计算的重合度系数，Yε=0.25+0.75/εαvYβ——弯曲疲劳强度计算螺旋角系数，Yβ=1－εβ（β/120°）εαv=εα/cos2βb，εβ=φdz1tanβ/π

Ft1=2T1/d1Fr1=Ft1tanαt=Ft1tanαn/cosβFa1=Ft1tanββ过大：轴向力大，易对轴及轴承造成损伤；

β过小：斜齿轮的特点不明显。强度计算大端参数为标准值，直齿锥齿轮的标准模数为大端模数强度计算时，是以锥齿轮齿宽中点处的当量齿轮作为计算时的依据

锥齿轮一般放在高速级。因为功率一定时，低速级转矩大，则齿数和模数也大，而圆锥锥距R和模数大时难加工。题1：根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按（）设计，按（）校核。答案：齿面接触疲劳强度齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度

齿面接触疲劳强度题2：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（），材料的许用接触应力（），工作中产生的齿根弯曲应力（），材料的许用弯曲应力（）。答案：相同不同不同不同不同题3：对于标准齿轮传动，影响齿形系数Y的主要几何参数是（C）。A.齿轮的模数B.齿轮的压力角C.齿轮的齿数和变位系数D.齿轮的顶隙系数题4：齿轮弯曲强度计算中的齿形系数与（A）无关。A.模数mB.齿数zC压力角aD.变位系数x题5：如图a、b分别为二级标准斜齿圆柱齿轮减速器的两种布置形式。已知齿轮2模数mn2=2.5mm，z2=57，β2=13°；齿轮3模数mn3=3mm，23=19°；齿轮4轮齿旋向为右旋。若主动轴转向如图所示，试：1）图a、b两种布置形式哪种布置合理？并分析为什么？（2分）2）为使中间轴1的受力合理，试确定齿轮2轮齿旋向。（2分）3）在你认为齿轮布置合理的图上，画出各齿轮受力方向。（3分）4）为使轴山的外部轴向力为零，试计算出齿轮3的螺旋角B3的值？（7分）1）图a、b两种布置形式哪种布置合理？并分析为什么？（2分）答：图b布置形式合理（1分）。理由：将齿轮布置在远离转矩输入端的位置，可使载荷分布不均状况得以改善（答对一个或两个理由都得1分）。2）为使中间轴1的受力合理，试确定齿轮2轮齿旋向。（2分）答：如本题答图a、b所示：a、b两图中齿轮2皆为左旋。（2分，每画对1个得1分），即一根轴两齿轮的轴向力能相互抵消3）在你认为齿轮布置合理的图上，画出各齿轮受力方向。（3分）4）为使轴1的外部轴向力为零，试计算出齿轮3的螺旋角B3的值？与齿轮比，蜗杆传动有哪些特点？传递交错轴之间的回转运动和动力；传动比大、结构紧凑；传动平稳，噪声低；具有自锁性（有条件）；但磨损较大，传动效率低，制造成本高，加工困难。自锁条件：蜗杆导程角小于啮合面的当量摩擦角。蜗轮蜗杆参数怎么选择?1.模数m和压力角

：相当于齿轮与齿条啮合，蜗杆轴面模数为标准值ma1=mt2=m

a1=

t2=

γ1=β2同旋向压力角：tan

a=tan

n/cosγ2.导程角：由直径d1和蜗杆头数z1确定

导程角大，传动效率高；导程角小，传动效率低，但可以自锁（Z1=1）。3.分度圆：为限制蜗轮滚刀数目及便于滚刀标准化，规定直径系数q=d1/m为标准值，即每一m对应一定数量d1d1大，蜗杆强度和刚性好，但传动效率低。因此，在满足强度和刚。性的前提下，为了提高传动效率，应选用较小的d1。4.传动比：i=n1/n2，齿数比u=z2/z15.蜗杆头数：1,2,4,6，头数多，效率高6.蜗轮齿数：z2=iz1，z2不能太少，为保证平稳通常z2＞28；但不宜过大，z2，一般不超过80中心距：a=0.5（d1+d2）=0.5m（q+z2）提高蜗轮传动效率可以采取的措施？增加蜗杆头数或减小蜗杆直径系数来增加蜗杆的导程角增加蜗轮的相对滑动速度，从而降低接触面的摩擦系数，减小当量摩擦角可以考虑润滑方法、蜗轮蜗杆的材料、蜗杆副表面粗糙度等措施闭式蜗轮蜗杆功率损耗包括？轮齿啮合摩擦损耗(主导作用)，轴承中摩擦损耗以及搅动箱体内润滑油的油阻损耗η=η1η2η3=（0.95~0.96）tanγ/tan(γ+φv)蜗轮传动主要失效形式？材料影响？失效形式：齿面点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损(常于涡轮轮齿上)设计准则：按齿面疲劳强度设计，按弯曲校核，并作热平衡计算材料要求：材料具有足够的强度和良好的耐磨性，根据Vs，因此蜗杆一般采用碳钢或合金钢，蜗轮材料为铸造锡青铜热平衡目的？热平衡前提条件？蜗轮蜗杆效率较低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合单位时间内的发热量小于等于同时间内的散热量蜗轮：齿圈、螺栓连接、整体浇注、拼铸有效散热面积不足，散热措施？加散热片以增大散热面积在蜗杆轴端装风扇以加速空气流通在传动箱内加冷却管路等蜗轮蜗杆给油方法？油池润滑：蜗杆下置时（应为蜗杆的一个齿高）、蜗杆上置时（蜗轮外径的1/6～1/3）；蜗杆线速度v2＞4m/s，采用蜗杆上置传动。喷油润滑矿物油加添加剂，以提高其抗胶合能力蜗轮受力分析？径向力Fr：垂直轴线圆周力Ft：主动轮所受圆周力矩与其转向相反，从动轮所受圆周力矩与其转向相同轴向力Fa：主动齿轮用左/右手定则蜗轮、蜗杆轮齿的螺旋线方向相同Ft1=Fa2=2T1/d1Fa1=Ft2=2T2/d2Fr1=Fr2=Ft2tanα润滑油黏度及给油方法一般根据滑动速度和载荷类型进行选取。题1：在蜗杆传动中，规定蜗杆分度圆直径的目的是（）。答案：减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化题2：蜗杆传动的总效率包括（）、（）和（）。影响蜗杆传动总效率的主要因素是（）答案：啮合效率η1

轴承效率η2

搅油效率

啮合效率η1

题3：简述蜗杆传动的正确啮合条件。答：中间平面上，蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等，均为标准值（2分）；蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等，且为标准值（2分）；蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角。（2分）BLp题4：如图所示的齿轮传动装置，已知输入轴上主动蜗杆1的转向和输出轴上齿轮6的转向如图所示，为使Ⅰ轴和Ⅱ轴上的轴向力相互抵消一部分。试完成：（1）在图上标出Ⅰ轴和Ⅱ轴的转向；（2）在图上标出斜齿轮5、斜齿轮6和蜗轮2的螺旋线方向；（3）在图上画出蜗轮2及齿轮5在啮合点处各分力的作用位置及方向滑动轴承(非标件)应用于什么场合？滚动轴承无法满足要求的场合，转速高、特大冲击与振动、径向空间受限或必须剖分安装、水或腐蚀介质中滑动轴承分类？载荷方向：径向滑动轴承、推力滑动（止推）轴承、径向推力滑动轴承润滑油流动状态：流体润滑、不完全流体润滑、自润滑轴承承载机理：流体动力润滑(转速高)和流体静力润滑止推轴承主要结构形式？特点？止推轴承：可承载轴向载荷，常见有实心、空心、单环、多环式滑动轴承径向滑动轴承结构径向滑动轴承：整体式（拆装困难、只能轴承拆装，载荷低、速度低场合）；对开式（结构复杂、方便拆卸、可以调整磨损间歇，应用广泛）轴瓦结构？形式构造：整体式（含卷制式）、对开式（分厚壁和薄壁）定位：轴向定位（凸缘、凸耳）、周向定位（销钉和紧固螺钉）轴瓦油沟设置注意的问题？只能开在非承载区域，否则降低承载那个了能力不能沿轴宽开通，端面留有一定距离作为油封，防止端泄润滑怎么的选用？润滑脂：压力高和滑动速度低，选针入度小的润滑脂润滑油：转速高、压力小时，选粘度低一些的润滑油；高温时，粘度高些。滑动轴承失效形式有哪些？磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀等不完全润滑滑动轴承设计计算？限制磨损的平均压力p计算：p=F/dB≤[p]防止轴承承受压力过大、摩擦磨损严重以至过早失效限制温升过高的pv值计算：pv=Fn/19100B≤[pv]限制轴承的发热量同时考虑磨损和温升的滑动速度v：v≤[v]防止轴承磨损加速以至过快报废形成动压油膜条件？润滑油必须有一定粘度，供油要充分相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，小口流出径向滑动轴承流体动力润滑过程？初始：轴颈没转动，存在楔形间隙开始：在摩擦力作用下，轴颈爬升稳定：转速增加楔形间隙内润滑油增多，右边油膜形成动压力，轴颈左偏移题1：形成流体动压润滑的必要条件是（）、（）和（）。答案：相对滑动的表面要形成收敛的楔形间隙两摩擦表面要具有一定的相对滑动速度润滑油有一定的粘度且供油充足题2：混合摩擦（非液体摩擦）滑动轴承计算应校核（）、（）和（）值。答案：平均压力p、滑动速度v、pv题3：对非液体摩擦滑动轴承，为防止轴承过度磨损，应校核（），为防止轴承温升过高产生胶合，应校核（）答案：平均压力p、pv安装轴承的作用？支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；减少转轴与支承之间的摩擦和磨损滚动轴承特点？启动所需力矩小、旋转精度高、选用方便、以标准化等优点，只需选型和组合设计滚动轴承的基本结构？内圈、外圈、滚动体和保持架常用的滚动体：球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子几个概念？接触角：滚动体与外圈滚道接触点处的法线与半径方向的夹角；越大，轴向力也越大载荷角β：轴承实际所受的径向载荷与轴向载荷的合力与径向的夹角轴圈：与轴颈紧套在一起的套圈座圈：轴承中机座相联的套圈游隙：滚动体与内、外圈间的间隙极限转速：允许的最大工作转速滚动轴承分类？向心轴承：承受径向载荷，分为径向接触轴承和角接触向心轴承推力轴承：主要承载轴向载荷，分为轴向接触轴承和角接触推力轴承向心推力轴承：径向+轴向联合载荷轴承分类？安装形状分：球轴承、滚子轴承调心球轴承1：可以调心，自动适应内外圈的倾斜；适应于刚性较差和多支点的支承。主要受径向，也能微量轴向载荷深沟球轴承6：主要承受径向载荷，也可同时承受小的双向轴向载荷；应用最广，价格最低。主要承受径向载荷圆柱滚子轴承N：有较大的径向承载能力；外圈（或内圈）可以分离，只能承受径向载荷；有外圈无挡边、内圈无挡边、内圈有单挡边的多种形式。推力球轴承5：只能承受轴向载荷；高速时离心力大，钢球与保持架磨损，发热严重，故极限转速很低圆锥滚子轴承3：可承受径向载荷和单向轴向载荷，成对使用，承载能力大于同尺寸的角接触球轴承；内外圈可分离，安装时可调整游隙。必须成对使用。角接触球轴承7：可以承受径向载荷和单方向轴向载荷，一般成对使用；

=15(C)、25(AC)、40(B)三种。必须成对使用。例：7312AC内径为60mm的角接触球轴承，尺寸系列03，接触角25°，N级公差，N组游隙16N573轴承代号？？主要承受径向力只能Fr只能FaFr+Fa转速：球轴承＞滚子轴承＞推力轴承调心能力：长跨距场合需要考虑轴承调心要求，可采用调心轴承安装和拆卸：不能通过滚动体来传力。工作时轴承元件载荷及应力变化？滚动体：载荷及应力周期性地不稳定变化内、外圈：载荷稳定，脉动循环载荷轴承正常的失效形式？疲劳点蚀：交边应力→疲劳裂纹→裂纹扩展→形成点蚀危害：轴承振动加剧，摩擦阻力增大，转动灵活性降低，旋转精度下降，工作温度升高，噪声增大。低速、摆动或不转动，为塑性变形失效轴承代号注意事项？内径代号一二位：内径=代号×5；00~03直径代号三位：7,8,9,0~5宽度代号四位：0可缺省，调心和圆锥滚子轴承代号不能缺省（例：6303）内部结构代号：15-C、25-AC、40-B公差代号：N级不标，/P2~/P6游隙代号：N组不标，C2~C5如何选择轴承？工作载荷、转速、支承刚度、调心性能、安装要求、经济性。载荷大小：球轴承＜滚子轴承载荷方向：向心轴承只能受径向载荷；推力轴承只能受轴向载荷；角接触及滚子轴承可承受径向及轴向载荷滚动轴承的当量动载荷如何计算?实际工作中，轴承常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷Fa。在计算轴承寿命时，必须将实际载荷换算成与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷。当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重影响，经换算后的假想载荷P=fd（XFr+YFa）综合考虑径向和轴向载荷双重作用，X为径向载荷系数，Y为轴向载荷系数，fd为波动载荷系数轴承寿命计算？ft为温度系数，P为载荷；n为转速，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3轴承的寿命？

单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一个套圈相对于另一套圈的转动的圈数称为轴承的寿命。基本额定寿命L10什么意思？一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%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。对一批轴承而言：L10指90%的轴承能达到或超过的寿命；对一个具体轴承而言：指该轴承能达到或超过该寿命的概率为90%基本额定动载荷C什么意思？使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷值。轴向载荷计算总结放松端轴承的轴向载荷=派生轴向力压紧端轴承的轴向载荷=其余轴向力的代数和轴向力的计算步骤？例：若Fae+Fd2＞Fd1

：放松端：Fa1=Fd1

压紧端：Fa2=Fd1－Fae接触角与轴向力关系？如何计算滚动轴承寿命？轴承轴向定位？

内圈定位：轴用弹性挡圈嵌在轴槽内；轴端挡圈紧固；圆螺母和止动垫圈紧固；紧定衬套、止动垫圈和圆螺母紧固。外圈定位：嵌入外壳沟槽内的孔用弹性挡圈紧固；止动环嵌入轴承外圈的止动槽内紧固；用轴承盖紧固；用螺纹环紧固。轴承游隙调整?轴承游隙调整目的：若过小，引起异常发热；过大，引起振动和噪音方法：加减轴承端盖与机座间调整垫片的厚度；螺钉调整方法。滚动轴承的配合?内孔基孔制，外圈基轴制轴承装置的设计？

主要解决轴承的安装、配合、紧固、润滑和密封等问题。轴承的配置？如何选择？两端各单向固定：两个支承各限制轴一个方向的移动，结构简单，安装方便。

应用场合：温升小或跨距小时一端固定，一端游动：固定支承的轴承能承受双向轴向载荷，故内外圈在轴向都要固定。应用场合：工作温度变化较大或支点跨距大（L>400mm）两端游动支承：应用很少，例如人字齿轮传动的主动轴。轴承密封？目的：防止润滑剂从轴承中流失，防止灰尘、水分、酸气等外界杂质进入轴承接触式密封毡圈密封：脂润滑的场合，v＜4~5m/s;唇形密封圈密封：v＜10m/s或v＜15m/s密封环密封：v＜100m/s非接触式密封隙缝密封：脂润滑，要求环境干燥清洁甩油密封：轴上开沟槽，或装入一个环曲路密封：脂或油润滑，密封效果可靠毡圈油封和唇形密封圈适用什么场合？毡圈油封主要用于脂润滑的场合，唇形密封圈主要用于油润滑场合。轴承预紧？

目的：提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小振动，提高寿命。

预紧：在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一定轴向力，以消除轴承中的轴向游隙，并在滚动体和内外圈接触处产生初变形。

方法：①夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈；②用弹簧预紧，可以得到稳定的预紧力；③在轴承间加入不等厚的套筒；④夹紧一对磨窄了的外圈而预紧。轴承润滑？根据dn选择，低速润滑脂，高速润滑油油浴、滴油、飞溅、喷油、油雾题1：题1代号为6206的滚动轴承，其类型是（），内径d=（）mm答案：深沟球轴承30题2：滚动轴承接触角越大，承受（）载荷的能力也越大。答案：轴向题3：当转速较低、同时受径向载荷和轴向载荷，要求便于安装时，宜选用（）A.深沟球轴承

B.圆锥滚子轴承C.角接触球轴承联轴器类型？刚性联轴器：无补偿相对位移能力联轴器或离合器作用？分类？用来连接轴与轴，以传递运动与转矩，也可用作安全装置。联轴器：停车后才能分离两轴离合器：两轴随时接合或分离安全联轴器及安全离合器：转矩超过规定值，即可自行断开或打滑，保护零件特殊功用连轴或离合器：保证一定回转方向或达到一定转速两轴的相对位移产生原因？两轴由制造及安装误差、受载变形及温度变化，导致两轴不对中：轴向位移、径向位移、角位移挠性联轴器无弹性元件：可补偿位移，但不能缓冲吸振有弹性元件：可补偿位移，能缓冲吸振离合器的分类？嵌合式离合器：低速，小扭矩摩擦式离合器：对连接的两轴转速无要求，过程中产生摩擦，可过载保护电磁式摩擦离合器：动作迅速，可远距离操纵，广泛应用数控机床安全联轴器和安全离合器分类？作用：防止工作转速超过极限转矩情况下，机器重要零件发生损坏剪切销安全联轴器：连接断开后，不能自动恢复，适于过载情况少的场合滚珠安全离合器：连接断开后，可自动恢复，适于经常发生过载场合选择联轴器的类型选择？大功率的重载传动选用齿式联轴器径向位移大时可选滑块联轴器角位移较大或相交两轴的连接可选万向联轴器正反向变化多，启动频繁的高速轴选用弹性柱销联轴器空心轴：内部可装零件，可以减轻轴的质量；抗弯、抗扭能力强于实心轴钢丝软轴：具有良好挠性，可把运动灵活传递到不开敝的空间位置轴的设计设计内容：外形、结构尺寸要求：精准定位、方便装配、便于制造轴上定位：轴肩(轴力大)、套筒（两零件相距不远，且转速不高）、轴端挡圈和圆螺母（承受轴力大）、轴承端盖（整个轴的轴向定位）、弹性挡圈和紧定螺钉（轴力不大）周向定位：键、花键、销、紧定螺钉、过盈配合轴段直径和长度：根据扭矩估算出最小直径，合理选用标准直径、公差、圆角、退刀槽轴的作用？支承零件，传递运动和动力轴按载荷分类？转轴：承受弯矩+扭矩的轴（减速器）心轴：只承受弯矩的轴，自行车前轴/火车传动轴：只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小），汽车传动轴轴按形状分类？曲轴：将旋转运动转为直线运动，或相反运动变化光轴：形状简单，加工容易，应力集中源小；零件不易装配及定位；用于心轴和传动轴阶梯轴：易定位，常用于转轴轴设计:按扭转强度估算轴径，按弯扭合成强度对轴径进行校核计算按扭转强度条件计算：计算结果为d最小直径，如有键槽对轴径给予修正直径为d圆轴按弯扭组合强度计算

根据弯曲应力和扭转切应力应力特性的不同，引入折合系数α≈0.3(转矩不变),0.6（脉动循环）,1（频繁正反转）折合后：提高轴强度和刚度常用措施有哪些？（1）合理布置轴上零件以减小轴的载荷；（2）改进轴上零件的结构以减小轴的载荷；（3）改进轴的结构以减小应力集中的影响；（4）改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度。增大轴径；改变轴的外形等提高轴的疲劳强度措施？（1）减小应力集中；（2）改进轴的表面质量，如表面淬火、滚压、渗氮、喷丸等；（3）改善轴的受力情况：如改变零件的布置；改进轴上零件结构，减小轴上力对轴上零件进行定位的目的：防止轴上零件受力时发生沿轴向和周向的相对运动题1：根据轴的承载情况，自行车的前轴承受弯矩作用应称为（）,减速箱中间轴应称为（）答案：心轴转轴题2：轴按受载荷的性质不同，分为（）、（）、（）答案：心轴转轴传动轴题3：同一工作条件，若不改变轴的结构和尺寸，仅将轴的材料由碳钢改为合金钢，可以提高轴的（）而不能提高轴的（）BA.强度B.刚度答案：A、B原因：轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢材的种类和热处理对其弹性模量的影响很小，因此选用高性能钢材来提高轴的刚性并无实效。（刚度不够只能增大直径）轴上结构的改错思路？（1）轴承方向错误、定位错误、装配不便错误（2）键的安装位置错误、键的长度错误等（3）端盖与箱体配合错误、与轴配合错误、与轴承配合错误（4）调整垫圈、毛毡垫圈、密封、减小加工面、轴的长度、三面接触、轴肩、套筒错误轴上结构的改错思路？类型1：铰制孔用螺栓组连接受过螺栓组对称中心的横向载荷原理：靠螺栓杆受剪切和挤压的剪力抵抗横向载摩擦力：剪力方向与外载荷方向相同，∑Fi=F∑，螺栓受力：即单个螺栓受力F=F∑/z

例1：4个螺栓构成铰制孔螺栓组连接，载荷过对称中心。已知：螺栓等级为8.8级，Sτ=2.5,SP=1.25，螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度Lmin=23mm，d0=13mm，横向载荷F∑=50kN校。试核螺栓剪切和挤压强度。（1）求螺栓的许用应力（2）校核螺栓杆与孔壁的挤压强度（4）校核螺栓挤压强度类型2：普通螺栓组连接受过螺栓组对称中心的横向载荷原理：靠连接预紧后接合面间产生的摩擦力抵抗横向载荷摩擦力：方向与外载荷方向相反，∑Ffi≥KsF∑，即Ff≥KsF∑/zi螺栓受力：连接结合面不滑移，单个螺栓最小预紧力：F0=Ff/f≥KsF∑/fzi例2-1：4个M16普通螺栓构成螺栓组，已知：F∑=20kN，螺栓[σ]=210

MPa，接合面的摩擦系数f=0.15，防滑系数KS=1.25，d1=13.835mm，试校核螺栓组的强度。（1）求各螺栓所需要的预紧力预紧力F0

（2）校核螺栓组强度该螺栓组连接满足强度要求。解：类型2：普通螺栓组连接受过螺栓组对称中心的横向载荷原理：靠连接预紧后接合面间产生的摩擦力抵抗横向载荷摩擦力：方向与外载荷方向相反，∑Ffi≥KsF∑，即Ff≥KsF∑/zi螺栓受力：连接结合面不滑移，单个螺栓最小预紧力：F0=Ff/f≥KsF∑/fzi例2-2：4个M16普通螺栓构成螺栓组，载荷过对称中心。已知：螺栓[σ]=160MPa，接合面的摩擦系数f=0.15，防滑系数KS=1.25，d1=13.835mm。求螺栓组能承受的横向载荷F∑（1）求各螺栓所需要的预紧力F0

（2）求螺栓组能承受的横向载荷F∑解：类型3：普通螺栓组连接受绕螺栓组对称中心转动的转矩原理：靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩抵抗转矩摩擦力：螺栓受力与转向方向相反，∑Ffiri≥KsT，即Ff≥KsT/∑ri,圆：

Ff≥KsT/zr螺栓受力：F0=Ff/f≥KsT

/f∑ri

=

，若为

圆：F0=KsT/fzr例3：凸缘联轴器如图所示，已知：允许传动的最大扭矩为630N·m，由6个均布的普通螺栓连接成，螺栓等级为8.8级，安全系数取S=1.4，接合面的摩擦系数f=0.15，防滑系数Ks=1.2。求螺栓直径d1。（1）求螺栓的许用应力（2）求各螺栓所需要的预紧力F0（3）求所需螺栓直径d1解：类型4：铰制孔螺栓组连接受绕螺栓组对称中心转动的转矩原理：靠螺栓杆受剪切和挤压的工作剪力矩来抵抗转矩螺栓受力：剪力矩方向与外转矩方向相同单个螺栓受力Fmax=Trmax

/∑ri2

=，若为圆Fmax

=T/zr

例4：凸缘联轴器如图所示，已知：允许传动的最大扭矩为630N·m，由4个均布的铰制孔螺栓连接成，螺栓等级为8.8级，Sτ=2.5,SP=1.25，螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度Lmin=23mm，d0=13mm。校核螺栓剪切和挤压强度（1）求螺栓的许用应力（2）求螺栓所受的工作剪力（3）校核螺栓剪切强度（4）校核螺栓挤压强度满意要求解：类型5：螺栓组连接受过螺栓组对称中心的轴向载荷原理：靠螺栓受拉的拉力抵抗轴向拉伸载荷螺栓受力：总拉力：F2=F1＋F，F=F∑/z为保证连接的紧密性应使F1

＞0例5：液压缸用均布螺栓与缸体相连接，已知：p=3MPa，缸体内径D=160mm，螺栓均布直径D0=200mm，为保证气密性要求，残余预紧力取为工作拉力的1.6倍，螺栓间弧线距离距不大于100mm，[σ]=260MPa。试确定连接螺栓的最小数目和螺栓的小径。（1）确定螺栓数目

连接螺栓的最小数目zmin=8（2）在油压p下，求螺栓所受总拉力F2

工作拉力：F=FΣ/z=60288/8N=7536N

残余预紧力：F1=1.6F=1.6×7536N=12057.6N

总拉力：F2=F1＋F=7536＋12057.6N=19593.6N（3）计算螺栓小径d1:解：

类型6：普通螺栓组连接受不过螺栓组对称中心的横向载荷简化：将载荷向螺栓组对称中心简化得横向载荷P和转矩T原理：靠连接预紧后接合面间产生的摩擦力和摩擦力矩分别抵抗横向载荷P和转矩T受力：预紧力：F0=Ffmax/f⑴求P→FfP：FfP≥KSP/zi⑵求T→FfT：FfT≥KST/∑ri=KST/zr⑶找到受力最大的螺栓α为受力最大螺栓的FfP与FfT间的夹角⑷求最大摩擦力F例6：托架用4个普通螺栓与立柱连接。已只P=20kN，接合面间摩擦系数f=0.16，[σ]=120MPa。试确定所需螺栓小径d1

。（1）受力分析1）载荷简化：将P向螺栓组对称中心点简化，得:

横向载荷P==20000N

转矩T=P×300=20×103×300kN·mm=6×106N·mm2）在横向载荷P作用