第一篇：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》重點(diǎn)總結(jié)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程重點(diǎn)總結(jié)

緒論

機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來(lái)變換或傳遞能量、物料、信息。原動(dòng)機(jī)：將其他形式能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器。

工作機(jī)：利用機(jī)械能去變換或傳遞能量、物料、信息的機(jī)器。

機(jī)器主要由動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、執(zhí)行部分、控制部分四個(gè)基本部分組成，它的主體部分是由機(jī)構(gòu)組成。

機(jī)構(gòu)：用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的、有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)。

機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別：機(jī)構(gòu)只是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)，而機(jī)器除構(gòu)件系統(tǒng)外，還含電器、液壓等其他裝置；機(jī)構(gòu)只用于傳遞運(yùn)動(dòng)和力，而機(jī)器除傳遞運(yùn)動(dòng)和力之外，還具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能。零件是制造的單元，構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，一部機(jī)器可包含一個(gè)或若干個(gè)機(jī)構(gòu)，同一個(gè)機(jī)構(gòu)可以組成不同的機(jī)器。

機(jī)械零件可以分為通用零件和專用零件。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)主要研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。

第一章平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析

1.平面機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)；構(gòu)件相對(duì)參考系的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱為自由度；所以一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由機(jī)構(gòu)具有三個(gè)自由度。2.運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。兩構(gòu)件通過(guò)面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副；平面機(jī)構(gòu)中的低副有移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副；兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副； 3.繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；P8 4.機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式：F=3n-2Pl-PH 機(jī)構(gòu)的自由度也是機(jī)構(gòu)相對(duì)機(jī)架具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。原動(dòng)件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)不具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；原動(dòng)件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)中最弱的構(gòu)件必將損壞；機(jī)構(gòu)自由度等于零的構(gòu)件組合，它的各構(gòu)件之間不可能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)自由度F > 0,且F等于原動(dòng)件數(shù) 5.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)：（1）復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件同時(shí)在一處用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接（圖1-13）（2）局部自由度：一種與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的的自由度，如凸輪滾子（3）虛約束：重復(fù)而對(duì)機(jī)構(gòu)不起限制作用的約束 P13（4）兩個(gè)構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)平面高副，各接觸點(diǎn)的公共法線彼此重合時(shí)只算一個(gè)高副，各接觸點(diǎn)的公共法線彼此不重合時(shí)相當(dāng)于兩個(gè)高副或一個(gè)低副，而不是虛約束。6.自由度的計(jì)算步驟：1）指出復(fù)合鉸鏈、虛約束和局部自由度；2）指出活動(dòng)構(gòu)件、低副、高副；3）計(jì)算自由度；4）指出構(gòu)件有沒(méi)有確定的運(yùn)動(dòng)。

7.發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的任意兩構(gòu)件間都有一個(gè)瞬心。瞬心數(shù)計(jì)算公式：N=K(K-1)/2 三心定理：作相對(duì)平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心，這三個(gè)瞬心位于同一直線上。

第二章平面連桿機(jī)構(gòu)

1.平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副(轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副)連接組成的平面機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)；最簡(jiǎn)單的平面連桿機(jī)構(gòu)由四個(gè)構(gòu)件組成，稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。按所含移動(dòng)副數(shù)目的不同，可分為：全轉(zhuǎn)動(dòng)副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、含一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)和含兩個(gè)移動(dòng)副的機(jī)構(gòu)。

2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)；機(jī)構(gòu)的固定構(gòu)件稱為機(jī)架，與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接的構(gòu)件稱為連架桿，不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件稱為連桿；整轉(zhuǎn)副：組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩構(gòu)件能作整周的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，反之稱為擺動(dòng)副；與機(jī)架組成整轉(zhuǎn)副的連架桿稱為曲柄，與機(jī)架組成擺動(dòng)副的連架桿稱為搖桿；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。

3.含一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，定塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)。含有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)：1）兩個(gè)移動(dòng)副不相鄰 正切機(jī)構(gòu)； 2）兩個(gè)移動(dòng)副相鄰，且其中一個(gè)移動(dòng)副與機(jī)架相關(guān)聯(lián) 正弦機(jī)構(gòu) 3）兩個(gè)移動(dòng)副相鄰，且均不與機(jī)架相關(guān)聯(lián) 4）兩個(gè)移動(dòng)副都與機(jī)架相關(guān)聯(lián) 4.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；整轉(zhuǎn)副是最短邊及其鄰邊組成的。

5.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄依據(jù)：1）取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上有兩個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得雙曲柄機(jī)構(gòu)；2）取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；3）取最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上沒(méi)有整轉(zhuǎn)副，故得雙搖桿機(jī)構(gòu)。如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的最短邊和最長(zhǎng)邊長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則該機(jī)構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副，無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件作為機(jī)架都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。6.極位角θ越大，機(jī)構(gòu)的急回特性(生產(chǎn)設(shè)備在慢速運(yùn)動(dòng)的行程中工作，在快速運(yùn)動(dòng)的行程中返回)越明顯。急回運(yùn)動(dòng)特性可用行程速度變比系數(shù)K來(lái)表示：K=w2/w1=Ψ/t2/Ψ/t1=t1/t2=Ψ1/Ψ2=(180°+θ)/(180-θ)；作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力與該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾的銳角叫做壓力角α，壓力角是作為判斷機(jī)構(gòu)傳力性能的重要標(biāo)志；壓力角的余角叫做傳動(dòng)角；壓力角越小，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好；壓力角越大，傳動(dòng)角越小，機(jī)構(gòu)的傳力性能越差，傳動(dòng)效率越低。作圖題：極位角和最小傳動(dòng)角的位置。機(jī)構(gòu)中的這種傳動(dòng)角為零的位置稱為死點(diǎn)位置。第三章 凸輪機(jī)構(gòu) P40 分類、剛性沖擊、柔性沖擊

1.凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)凝X輪輪廓，便可使從動(dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn)是：凸輪輪廓與從動(dòng)件之間為點(diǎn)接觸或線接觸，易磨損，所以通常用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)。

2.凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件做等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，造成強(qiáng)烈剛性沖擊；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)造成柔性沖擊；做正弦加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有沖擊。

3.基圓半徑越小，壓力角越大，傳動(dòng)角越小，有害分力越大，傳動(dòng)效率越低，當(dāng)壓力角達(dá)到一定的程度，有用分力連摩擦力也克服不了。4.平底從動(dòng)件凸輪壓力角為定值。

第四章

齒輪機(jī)構(gòu)

主要優(yōu)點(diǎn)：1）使用的圓周速度和功率范圍廣；2）效率較高；3）傳動(dòng)比穩(wěn)定；4）壽命長(zhǎng)；5）工作可靠性高；6）可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：1）要求較高的制造和安裝精度，成本較高；2）不適宜遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。

1.齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件：過(guò)接觸點(diǎn)所作的齒廓公法線必須與連心線交于一定點(diǎn)。

2.漸開(kāi)線：當(dāng)一直線在一圓周上作純滾動(dòng)時(shí)，此直線上任意一點(diǎn)的軌跡；漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線均與基圓相切；基圓之內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線；漸開(kāi)線齒廓上某點(diǎn)的法線，與齒廓上該點(diǎn)速度方向線之間的夾角為壓力角αk。

3.一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比等于兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度之比，等于兩輪角速度之比，等于兩輪基圓半徑的反比，等于兩輪節(jié)圓半徑的反比。

4.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的可分性：一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成之后，其基圓半徑是不能改變的，即使兩輪的中心距稍有改變，其角速度比仍保持原值不變。

5.齒輪各部分名稱：齒根圓df、基圓db、分度圓d、齒頂圓da、齒厚s、齒槽寬e、齒距p、齒寬b、齒頂高h(yuǎn)a、齒根高h(yuǎn)f、全齒高h(yuǎn)、齒隙c。

6.齒輪所有的幾何尺寸都用模數(shù)的倍數(shù)來(lái)表示，所以齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，齒輪的尺寸越大，其承載能力也就越高。d=mz;p=mπ;分度圓是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角（20°）的圓。模數(shù)越大，p越大，齒輪越大，齒輪抗彎能力越強(qiáng)，所以，模數(shù)是齒輪抗彎能力的重要標(biāo)志。h=ha+hf ha=m×ha* hf=(ha*+c*)m

da=d+2ha df=d-2hf h=ha+hf db=d×cos20°

p=s+e c=c*m 標(biāo)準(zhǔn)齒 s=e=p/2ha*=1.0 c*=0.25（正常齒）；標(biāo)準(zhǔn)齒輪：分度圓上齒厚和齒槽寬相等，且齒頂高和齒根高均為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。

’標(biāo)準(zhǔn)齒輪缺點(diǎn)：1）齒數(shù)必須大于或等于最小齒數(shù)，否則回產(chǎn)生根切；2）不適用于實(shí)際中心距a不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a的場(chǎng)合；3）一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪。小齒輪齒根厚度小于大齒輪齒根厚度，抗彎能力有明顯差別。彌補(bǔ)：變位齒輪 P65 7.漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。8.分度圓和壓力角是單個(gè)齒輪所具有的，而節(jié)圓和嚙合角是兩個(gè)齒輪相互嚙合時(shí)才出現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)只有在分度圓和節(jié)圓重合時(shí)，壓力角和嚙合角才相等，否則，嚙合角大于壓力角。

9.實(shí)際嚙合線段與兩嚙合點(diǎn)間距離之比稱為重合度，因此，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是重合度大于等于1.重合度表示同時(shí)參加嚙合的齒的對(duì)數(shù)，重合度越大，輪齒平均受力越小，傳動(dòng)越平穩(wěn)。10.漸開(kāi)線齒輪的切齒原理：成形法；范成法：1）齒輪插刀；2）齒條刀；3）齒輪滾刀 11.根切 P64；對(duì)α=20和ha*=1的正常齒制標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪，當(dāng)用齒條加工時(shí)Zmin=17； 12.一對(duì)斜齒輪正確嚙合條件：模數(shù)相等，壓力角相等，螺旋角大小相等方向相反（外嚙合）。

13.斜齒輪的法向模數(shù)和端面模數(shù)之間的關(guān)系：pn=pt×cosβ；mn=mt×cosβ 重合度：?=?t+FH/Pt=btanβ/pt+?t;國(guó)際規(guī)定，斜齒輪的法向參數(shù)取為標(biāo)注值，而端面參數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)值。14.斜齒輪與直齒輪相比的優(yōu)點(diǎn)：1）齒廓接觸線是斜線，一對(duì)齒是逐漸進(jìn)入嚙合和逐漸脫離嚙合的，故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。2）重合度大，并隨齒寬和螺旋角β的增大而增大，故承載能力高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適于高速傳動(dòng)。3）斜齒輪不根切最少齒數(shù)小于直齒輪。

第五章 輪系

1.輪系可以分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每個(gè)齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為定軸輪系。至少有一個(gè)輪系的幾何軸線繞另一個(gè)輪系的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系。

2.渦輪蝸桿的左右手定則：左旋用左手，右旋用右手，四指彎曲的方向是蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，拇指的反向是渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

3.定軸輪系傳動(dòng)比的數(shù)值等于各對(duì)嚙合齒輪中所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)乘積之比。4.惰輪（過(guò)橋齒輪）：不影響傳動(dòng)比數(shù)值大小，只起改變轉(zhuǎn)向作用的齒輪。

5.一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系包括：行星輪、支持它的行星架和與行星輪相嚙合的中心輪。周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算——相對(duì)速度法。P76

6.復(fù)合輪系及其傳動(dòng)比。

第六章 間歇運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)

間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件作周期性運(yùn)動(dòng)、時(shí)停運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。分為棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒機(jī)構(gòu)、凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。1.止回棘爪，防止棘輪向相反方向運(yùn)動(dòng)。

2.槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)是指在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tm對(duì)撥盤的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之比τ=1/2-1/z。z為槽數(shù)

第九章 機(jī)器零件設(shè)計(jì)概論

1.塑性材料以屈服極限為極限應(yīng)力，脆性材料以強(qiáng)度極限為極限應(yīng)力； 2.失效可能由于：斷裂或塑性變形；過(guò)大的彈性變形；工作表面的過(guò)度磨損或損傷；發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)；連接松弛；摩擦傳動(dòng)打滑等。

3.疲勞斷裂特征：1）疲勞斷裂的最大應(yīng)力比靜應(yīng)力下材料的強(qiáng)度極限低；2）疲勞斷口均表現(xiàn)為無(wú)明顯塑性變形的脆性突然斷裂；3）疲勞斷裂是損傷的積累。初期現(xiàn)象是；零件表面或表層形成裂紋 4.運(yùn)動(dòng)副中，摩擦表面物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損；零件抗磨損的能力稱為耐磨性；機(jī)械中磨損的主要類型：磨粒磨損、膠合、點(diǎn)蝕、腐蝕磨損。膠合：摩擦表面受載時(shí)，實(shí)際上只有部分峰頂接觸，接觸處壓強(qiáng)很高，能使材料產(chǎn)生塑性流動(dòng)。若接觸處發(fā)生粘著，滑動(dòng)時(shí)會(huì)使接觸表面材料有一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面，這種現(xiàn)象稱為粘著磨損。點(diǎn)蝕：在滾動(dòng)或兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)的高副中。受載時(shí)材料表面有很大的接觸應(yīng)力，當(dāng)載荷重復(fù)作用時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)表層金屬呈小片狀剝落，而在表面形成小坑。

第十章 連接

1.螺紋的主要幾何參數(shù)：大徑d（公稱直徑）、小徑d1、中徑d2、螺距P、導(dǎo)程S、螺紋升角、牙型角α、牙側(cè)角β。

2.矩形螺紋自鎖條件斜面傾角小于摩擦角；非矩形螺紋自鎖條件螺紋升角小于等于當(dāng)量摩擦角 3.牙側(cè)角越大，自鎖性越好，效率越低。4.把牙型角等于60度的三角形米制螺紋稱為普通螺紋，以大徑為公稱直徑。同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余都稱為細(xì)牙螺紋。公稱直徑相同時(shí)，細(xì)牙螺紋的自鎖性能好，但不耐磨、易滑扣。

5.M24:粗牙普通螺紋，公稱直徑24，螺距3;M24×1.5:細(xì)牙普通螺紋，公稱直徑24，螺距1.5。6.螺紋連接基本類型：1螺栓連接；2螺釘連接；3雙頭螺柱連接；緊定螺釘鏈接。螺紋連接的防松：摩擦防松、機(jī)械防松、鉚沖粘合防松。對(duì)頂螺母屬于摩擦放松。

7.螺栓的主要失效形式：1）螺栓桿拉斷；2）螺紋的壓潰和剪斷；3）經(jīng)常裝拆時(shí)會(huì)因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。

8.提高螺栓連接強(qiáng)度的措施：

1、降低螺栓總拉伸載荷的變化范圍；

2、改善螺紋牙間的載荷分布；

3、減小應(yīng)力集中。

9.螺栓螺紋部分的強(qiáng)度條件。螺栓的總拉伸荷載為：工作荷載和殘余預(yù)緊力。

10.鍵主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩；鍵分為平鍵、半圓鍵、楔鍵、和切向鍵。11.1、平鍵連接 兩側(cè)面為工作面，定心性較好、拆裝方便；主要失效形式是工作面的壓潰和磨損。常用的有普通平鍵和導(dǎo)向平鍵；

2、半圓鍵連接 兩側(cè)面為工作面，具有定心較好的優(yōu)點(diǎn)，裝配方便；

3、楔鍵連接和切向鍵連接 上下面為工作面，工作時(shí)，主要靠摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，并能承受單方向的軸向力。

第十一章

齒輪傳動(dòng)

1.按照工作條件，齒輪傳動(dòng)可分為閉式傳動(dòng)和開(kāi)式傳動(dòng)。

2.輪齒的失效形式主要有：齒輪折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形。在一般閉式齒輪傳動(dòng)中，齒輪的主要失效形式是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒根部分靠近節(jié)線處最易發(fā)生點(diǎn)蝕，故常取節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)。對(duì)于開(kāi)式齒輪，主要的失效形式有：齒面點(diǎn)蝕和齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度破壞。

3.熱處理：鋼在固體狀態(tài)下被加熱到一定溫度，保溫，不同的冷卻方法，改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，得到所需性能。退火：放在空氣中緩慢降溫。正火：空氣中對(duì)流冷卻。淬火:放在水中或油中冷卻。4.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及其各力的方向。P169

5.設(shè)計(jì)圓柱齒輪時(shí)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1）對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式為齒面點(diǎn)蝕，按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按齒根的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校核；2）對(duì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式為輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度破壞，按齒根的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按齒面的接觸強(qiáng)度進(jìn)行校核；3）對(duì)開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式為齒面磨損和輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度破壞，按輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，將計(jì)算的模數(shù)適當(dāng)修正。

6.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，各分力的方向如下：圓周力的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相同；徑向力的方向?qū)奢喍际侵赶蚋髯缘妮S心；軸向力的方向可由齒輪的工作面受壓來(lái)決定。P177

7.螺旋角增大，重合度增大，使傳動(dòng)平穩(wěn)，但軸向力也增大。Β=8～20

第十二章 蝸桿傳動(dòng)

1.蝸桿傳動(dòng)用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；主要優(yōu)點(diǎn)是能得到很大的傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲較小卻。缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低，蝸輪齒圈常需用青銅制造，成本較高。正確嚙合條件是蝸桿軸向模數(shù)和軸向壓力角分別等于蝸輪端面模數(shù)和端面壓力角。

2.主要失效形式有膠合、點(diǎn)蝕、磨損等；選材：蝸桿一般采用碳素鋼或合金鋼，要求齒面光潔并具有較高硬度，常采用青銅作蝸輪齒圈。受力情況 P195 第十三章

帶傳動(dòng)

1.帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：1）適用于中心距較大的傳動(dòng)；2）帶具有很好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)；3）過(guò)載時(shí)，帶與帶輪間出現(xiàn)打滑，打滑雖使運(yùn)動(dòng)失效，但可防止損壞其它零件；4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：1）傳動(dòng)的外廓尺寸較大；2）需要張緊裝置；3）由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；4）帶的壽命較短；5）傳動(dòng)效率較低。

2.若帶所需傳遞的圓周力超過(guò)帶與輪面鍵的極限摩擦力總和時(shí)，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng)，這3.4.5.6.7.8.種現(xiàn)象稱為打滑。由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念。打滑是指由過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動(dòng)是由緊、松邊拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就一定會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng)，所以彈性滑動(dòng)是不可避免的。在即將打滑時(shí)，緊邊拉力和松邊拉力之間的關(guān)系。

運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，帶經(jīng)受變應(yīng)力，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與小輪的接觸處。最大應(yīng)力=緊邊與松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+彎曲應(yīng)力。

帶在帶輪上打滑和帶發(fā)生疲勞損壞是帶的主要失效形式。帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。

中心距不能過(guò)小的原因：中心距過(guò)小，帶變短，帶上應(yīng)力變化次數(shù)增多，疲勞破壞加強(qiáng)。V帶兩側(cè)面的夾角小于40度，原因：V帶在帶輪上彎曲時(shí)，由于界面變形使其家教變小。小輪直徑不能過(guò)小的原因:只經(jīng)過(guò)小，則帶的彎曲應(yīng)力變大，而導(dǎo)致帶的壽命減短。

鏈輪每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，鏈速就從大到小，再?gòu)男〉酱笞兓淮?，同時(shí)伴隨著鏈條忽上忽下顫抖且由于接觸部分是多邊形的部分，由于多邊形的存在而引起的鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性稱為鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)。

鏈傳動(dòng)主要失效形式：1）鏈板疲勞破壞；2）滾子套筒的沖擊疲勞破壞；3）銷軸與套筒的膠合；4）鏈條鉸鏈磨損；5）過(guò)載拉斷。潤(rùn)滑方式：定期人工給油、油杯滴油、油浴潤(rùn)滑、油泵供油。

第十四章

軸

1.軸是機(jī)器中重要零件之一，用來(lái)支持旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件和傳遞轉(zhuǎn)矩。根據(jù)承受載荷不同，分為轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)軸和心軸；按軸線的形狀分為直軸、曲軸和撓性鋼絲軸。設(shè)計(jì)要求：1）便于加工，軸上零件易于裝拆；2）軸和軸上零件要有準(zhǔn)確的工作位置；3）各零件要牢固而可靠地相對(duì)固定；4）改善受力狀況，減小應(yīng)力集中和提高疲勞強(qiáng)度。

2.根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)：對(duì)不變的轉(zhuǎn)矩，其等于0.3；當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)變化時(shí)，其等于0.6；對(duì)于頻繁正反轉(zhuǎn)的軸，其為1.3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改錯(cuò)題。第十六章

滾動(dòng)軸承

1.滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈外圈滾動(dòng)體和保持架組成。

2.常用滾動(dòng)軸承的類型和性能特點(diǎn):1）3：圓錐滾子軸承 能同時(shí)承受較大的徑向荷載和軸向荷載，一般成對(duì)使用。2）5：推力球軸承，只承受軸向荷載。3）6：深溝球軸承4）7：角接觸球軸承。3.滾動(dòng)軸承代號(hào)的排列順序：類型代號(hào)+寬度系列代號(hào)（可省略）+直徑系類代號(hào)+內(nèi)徑尺寸系列代號(hào)+內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)+公差等級(jí)代號(hào)，其中，內(nèi)徑尺寸系列代號(hào)乘以5得到內(nèi)徑尺寸。

4.滾動(dòng)軸承失效形式：1）疲勞破壞（疲勞點(diǎn)蝕是滾動(dòng)軸承的主要失效形式）2）永久變形

5.軸承的壽命：軸承的一個(gè)套圈或滾動(dòng)體的材料出現(xiàn)第一個(gè)疲勞擴(kuò)展跡象前，一個(gè)套圈相對(duì)于另一個(gè)套圈的總轉(zhuǎn)數(shù)，或在某一轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)；基本額定壽命L：一組同一型號(hào)的軸承在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為90﹪時(shí)，能達(dá)到或超過(guò)的壽命為基本額定壽命?？煽慷萊：一組相同軸承能達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的百分率；基本額定動(dòng)載荷C：當(dāng)一套軸承進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)并且基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷。6.軸承壽命計(jì)算

P278 7.軸承的預(yù)緊：對(duì)某些可可調(diào)游隙式軸承，在安裝時(shí)給予一定的軸向壓緊力，使內(nèi)外圈產(chǎn)生相對(duì)位移而消除游隙，并在套圈和滾動(dòng)體接觸出產(chǎn)生彈性預(yù)變形，借此提高軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度。

計(jì)算題：自由度計(jì)算、螺紋鏈接強(qiáng)度計(jì)算、齒輪幾何尺寸計(jì)算、輪系傳動(dòng)比計(jì)算、軸承壽命計(jì)算

問(wèn)答題：1．什么是虛約束?什么是復(fù)合鉸?什么是局部自由度? 2．構(gòu)件系統(tǒng)成為機(jī)構(gòu)的充分必要條件。3．機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。

4．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄存在的條件。

5．什么是連桿機(jī)構(gòu)的極位夾角?

6．連桿機(jī)構(gòu)輸出件具有急回特性的條件。7．怎樣確定四連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。8．簡(jiǎn)述摩擦型帶傳動(dòng)的特點(diǎn)。

9．普通V帶傳動(dòng)和平帶傳動(dòng)相比，有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 10．帶傳動(dòng)中的彈性滑動(dòng)與打滑有什么區(qū)別? 11．帶傳動(dòng)中，彈性滑動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的?造成什么后果? 12．說(shuō)明帶傳動(dòng)中緊邊拉力F1、松邊拉力F2和有效拉力F、張緊力F0之間的關(guān)系。

13．帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶上所受應(yīng)力有哪幾種?如何分布?最大應(yīng)力在何處? 14．在多根V帶傳動(dòng)中，當(dāng)一根帶失效時(shí)，為什么全部帶都要更換? 15．普通V帶的楔角與帶輪的輪槽角是否相等?為什么? 16．畫出帶工作時(shí)的應(yīng)力分布圖，指出最大應(yīng)力為多大?發(fā)生在何處? 17．帶傳動(dòng)中為什么要求小帶輪直徑d1＞dmin？帶傳動(dòng)中心距a、帶長(zhǎng)L、小帶輪包角α1和張緊力F0對(duì)傳動(dòng)有什么影響? 18．帶傳動(dòng)中，主動(dòng)輪的圓周速度V1，帶速V、從動(dòng)輪的圓周速度V2相等嗎?為什么？

19．凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于什么？ 20．齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。

21．齒輪傳動(dòng)的基本要求。

22．漸開(kāi)線齒廓嚙合的特點(diǎn)。

23．一對(duì)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件是什么? 24．簡(jiǎn)答對(duì)齒輪材料的基本要求。

25．什么是傳動(dòng)比?什么是齒數(shù)比?有何區(qū)別?

26．對(duì)于齒面硬度≤350HBS的一對(duì)齒輪傳動(dòng)，選取齒面硬度時(shí)，那個(gè)齒輪的齒面硬度高些?為什么? 27．一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，大、小齒輪齒面接觸應(yīng)力是否相等?大、小齒輪的接觸強(qiáng)度是否相等?在什么條件下兩齒輪的接觸強(qiáng)度相等?

28．對(duì)于閉式軟齒面、閉式硬齒面和開(kāi)式齒輪傳

動(dòng)，齒數(shù)選得太多或太少，將分別出現(xiàn)什么問(wèn)題?設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別按什么原則選取？

29．在圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，為什么通常取小齒輪的齒寬大于大齒輪齒寬? 30．斜齒與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比有何特點(diǎn)?螺旋角太大或太小會(huì)怎樣，為什么一般在8°～20°范圍內(nèi)取值?應(yīng)按什么原則選取?

31．閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)d1一定時(shí)，如何選擇Z1?并詳述理由。

32．為什么點(diǎn)蝕主要發(fā)生在節(jié)線附近齒根面上? 33．斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件。34．蝸桿傳動(dòng)中蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定。35．齒輪系的主要功用是什么?

36．什么是定軸輪系?什么是行星輪系？ 37．行星齒輪系的組成。38．連接螺紋既滿足ψ

41在同一工作條件下，若不改變軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，僅將軸的材料由碳鋼改為合金鋼，為什么只提高了軸的強(qiáng)度而不能提高軸的剛度?

42．什么是軸承的壽命?什么是軸承的額定壽命? 43．63l4軸承代號(hào)的含義（軸承類型、精度等級(jí)、內(nèi)徑尺寸、直徑系列）？

44．簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則。

． 45．對(duì)簡(jiǎn)支梁與懸臂梁，用圓錐滾子軸承支承，試分析正裝與反裝對(duì)軸系剛度有何影響?。

第二篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總結(jié)

第一章平面機(jī)構(gòu)自由度和速度分析

1、兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接成為運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副分為低副和高副。兩構(gòu)件通過(guò)面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。低副又分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。

2、一個(gè)剛體相對(duì)于另一剛體作平面運(yùn)動(dòng)，在任一瞬間其相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以看作是繞某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該重合點(diǎn)稱為速度瞬心。

3、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式：F=3n—2Pl—Ph。N為活動(dòng)構(gòu)件的個(gè)數(shù)，Pl為低副，Ph為高副。K個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈具有（K-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。機(jī)構(gòu)中常出現(xiàn)一種與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度，稱為局部自由度，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)予排除。

第二章平面連桿機(jī)構(gòu)

1、平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。

2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的。

3、作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力F與該力作用點(diǎn)的絕對(duì)速度Vc之間所夾的銳角α稱為壓力角。壓力角α的余角γ（連桿與從動(dòng)件搖桿之間所夾的銳角）來(lái)判斷傳力性能稱為傳動(dòng)角。α越小，γ越大機(jī)構(gòu)傳力性能越好。

4、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角必出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的位置上。

5、死點(diǎn)位置：傳動(dòng)角為零的位置稱為死點(diǎn)位置，死點(diǎn)位置缺點(diǎn)會(huì)使機(jī)構(gòu)的從動(dòng)出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)不確定的現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)對(duì)某些夾緊裝置可用于放松 防范措施：對(duì)從動(dòng)曲柄施加外力，或利用飛輪及構(gòu)件自身的慣性作用，使機(jī)構(gòu)通過(guò)死點(diǎn)位置

第三章凸輪機(jī)構(gòu)

1、凸輪機(jī)構(gòu)分類：按凸輪的形狀分盤型凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪；按從動(dòng)件形式分尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件、平底從動(dòng)件；按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分移動(dòng)和擺動(dòng)

2、凸輪推桿的等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律能不能運(yùn)用于高速？不能

3、作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力與該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾的銳角稱為壓力角。對(duì)于高副機(jī)構(gòu)，壓力角就是接觸輪廓法線與從動(dòng)件速度方向所夾的銳角。

4、基圓ro越小，壓力角α越大。基圓半徑過(guò)小，壓力角就會(huì)超過(guò)許用值。

第四章齒輪機(jī)構(gòu)

1、漸開(kāi)線的形成：當(dāng)一直線在一圓周上作純滾動(dòng)時(shí)，此直線上任一點(diǎn)的軌跡稱為該圓的漸開(kāi)線。漸開(kāi)線的特性：①BK=弧AB②漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線比喻基圓相切③漸開(kāi)線齒廓上個(gè)點(diǎn)的壓力角不等，向徑Rk越大其壓力角越大。④漸開(kāi)線的形成取決于基圓的大?、莼鶊A之內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。

2、漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。

第五章輪系

1、輪系可以分為兩種類型：定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。

2、輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱為輪系的傳動(dòng)比，用iab表示iab=na/nb定軸輪系始末兩輪傳動(dòng)比i1k=z2z3z4…zk/z1z2’z3’…z(k-1)’平行兩軸間的定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式i1k=n1/nk=＋－（和上面一樣）

3、周轉(zhuǎn)輪系中機(jī)構(gòu)自由度為2為差動(dòng)輪系，機(jī)構(gòu)自由度為1為行星輪系

第十章

1、定位銷：固定零件間的相對(duì)位置

2、鍵主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩。

3、平鍵連接的主要失效形式是工作面的壓潰和磨損

第十一章

1、輪齒的失效形式：①輪齒折斷（疲勞折斷、過(guò)載折斷）②齒面點(diǎn)蝕③齒面膠合④齒面磨

損（磨粒磨損、跑合磨損）⑤齒面塑性變形

2、直尺圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度、齒輪彎曲強(qiáng)度

3、斜齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)？斜齒輪的模數(shù)以法向參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，端面參數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)。加工的時(shí)候

需要哪個(gè)模數(shù)

第十三章

1、帶傳動(dòng)的三種應(yīng)力①緊邊和松邊產(chǎn)生的拉應(yīng)力②離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力③彎曲應(yīng)力

2、帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1適用于中心距較大的傳動(dòng)2帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)3過(guò)載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動(dòng)失效，但可防止損壞其他零件4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉 缺點(diǎn)1傳動(dòng)的外廓尺寸較大2需要張緊裝置3由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比4帶的壽命較短5傳動(dòng)效率低

3、打滑是指過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動(dòng)是由緊松邊拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就一定會(huì)發(fā)生彈性打滑，所以彈性打滑是不可避免的。

彈性滑動(dòng)原因：由于帶具有彈性，在傳動(dòng)中有拉力差引起與輪面相對(duì)滑動(dòng)后果，使從動(dòng)輪周圍速度低于主動(dòng)輪效率下降引起帶磨損溫度上升傳動(dòng)比不穩(wěn)定打滑原因：由于過(guò)載，需要傳遞的有效拉力超過(guò)最大摩擦力所引起后果：引起帶的嚴(yán)重磨損，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法工作

4、張緊輪的作用：在中心距不能改變的情況下，保持帶的張緊。

第十四章

1、軸的分類根據(jù)承受載荷可分為轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)軸心軸 按軸線的形狀可分為直軸曲軸撓性鋼絲

軸

第十六章

1、滾動(dòng)軸承的主要失效形式：1疲勞破壞（點(diǎn)線接觸正常失效）2過(guò)大塑性變形（n極低F

較大永久變形）3早期磨損膠合內(nèi)外圈和保持架破壞（不正常失效）

2、軸承的壽命：軸承的一個(gè)套圈或滾動(dòng)體的材料出現(xiàn)第一個(gè)疲勞擴(kuò)展跡象前，一個(gè)套圈相

對(duì)于另一個(gè)套圈的總轉(zhuǎn)速，或在某一轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)

3、軸承壽命可靠度：一組相同軸承能達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的百分率

4、基本額定壽命：一組同一型號(hào)軸承在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為百分之90時(shí)，能達(dá)

到或超過(guò)的壽命

5、基本額定動(dòng)載荷：當(dāng)一套軸承進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)并且基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷

6、基準(zhǔn)質(zhì)的選擇？

7、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1保證齒根足夠的彎曲疲勞強(qiáng)度，防止齒面點(diǎn)蝕發(fā)生2保證齒面

足夠的接觸疲勞強(qiáng)度，防止齒根折斷發(fā)生3高速重載齒輪傳動(dòng)（不應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)）

計(jì)算方法;按主要失效形式?jīng)Q定：閉式軟齒面（點(diǎn)蝕）按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲，校核硬齒面（折斷）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面，校核開(kāi)式傳動(dòng)（磨損）：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，考慮磨損

第三篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總結(jié)

第一章平面機(jī)構(gòu)自由度和速度分析

1、兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接成為運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副分為低副和高副。兩構(gòu)件通過(guò)面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。低副又分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。

2、一個(gè)剛體相對(duì)于另一剛體作平面運(yùn)動(dòng)，在任一瞬間其相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以看作是繞某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該重合點(diǎn)稱為速度瞬心。

3、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式：F=3n—2Pl—Ph。N為活動(dòng)構(gòu)件的個(gè)數(shù)，Pl為低副，Ph為高副。K個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈具有（K-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。機(jī)構(gòu)中常出現(xiàn)一種與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度，稱為局部自由度，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)予排除。第二章平面連桿機(jī)構(gòu)

1、平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。

2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的。

3、作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力F與該力作用點(diǎn)的絕對(duì)速度Vc之間所夾的銳角α稱為壓力角。壓力角α的余角γ（連桿與從動(dòng)件搖桿之間所夾的銳角）來(lái)判斷傳力性能稱為傳動(dòng)角。α越小，γ越大機(jī)構(gòu)傳力性能越好。

4、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角必出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的位置上。

5、死點(diǎn)位置：傳動(dòng)角為零的位置稱為死點(diǎn)位置，死點(diǎn)位置缺點(diǎn)會(huì)使機(jī)構(gòu)的從動(dòng)出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)不確定的現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)對(duì)某些夾緊裝置可用于放松 防范措施：對(duì)從動(dòng)曲柄施加外力，或利用飛輪及構(gòu)件自身的慣性作用，使機(jī)構(gòu)通過(guò)死點(diǎn)位置 第三章凸輪機(jī)構(gòu)

1、凸輪機(jī)構(gòu)分類：按凸輪的形狀分盤型凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪；按從動(dòng)件形式分尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件、平底從動(dòng)件；按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)分移動(dòng)和擺動(dòng)

2、凸輪推桿的等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律能不能運(yùn)用于高速？不能

3、作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力與該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾的銳角稱為壓力角。對(duì)于高副機(jī)構(gòu)，壓力角就是接觸輪廓法線與從動(dòng)件速度方向所夾的銳角。

4、基圓ro越小，壓力角α越大。基圓半徑過(guò)小，壓力角就會(huì)超過(guò)許用值。第四章齒輪機(jī)構(gòu)

1、漸開(kāi)線的形成：當(dāng)一直線在一圓周上作純滾動(dòng)時(shí)，此直線上任一點(diǎn)的軌跡稱為該圓的漸開(kāi)線。漸開(kāi)線的特性：①BK=弧AB②漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線比喻基圓相切③漸開(kāi)線齒廓上個(gè)點(diǎn)的壓力角不等，向徑Rk越大其壓力角越大。④漸開(kāi)線的形成取決于基圓的大?、莼鶊A之內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。

2、漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。第五章輪系

1、輪系可以分為兩種類型：定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。

2、輸入軸與輸出軸的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比稱為輪系的傳動(dòng)比，用iab表示iab=na/nb定軸輪系始末兩輪傳動(dòng)比i1k=z2z3z4…zk/z1z2’z3’…z(k-1)’平行兩軸間的定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式i1k=n1/nk=＋－（和上面一樣）

3、周轉(zhuǎn)輪系中機(jī)構(gòu)自由度為2為差動(dòng)輪系，機(jī)構(gòu)自由度為1為行星輪系 第十章

1、定位銷：固定零件間的相對(duì)位置

2、鍵主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件之間的周向固定以傳遞扭矩。

3、平鍵連接的主要失效形式是工作面的壓潰和磨損 第十一章

1、輪齒的失效形式：①輪齒折斷（疲勞折斷、過(guò)載折斷）②齒面點(diǎn)蝕③齒面膠合④齒面磨損（磨粒磨損、跑合磨損）⑤齒面塑性變形

2、直尺圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度、齒輪彎曲強(qiáng)度

3、斜齒輪的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)？斜齒輪的模數(shù)以法向參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，端面參數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)。加工的時(shí)候需要哪個(gè)模數(shù) 第十三章

1、帶傳動(dòng)的三種應(yīng)力①緊邊和松邊產(chǎn)生的拉應(yīng)力②離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力③彎曲應(yīng)力

2、帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1適用于中心距較大的傳動(dòng)2帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動(dòng)3過(guò)載時(shí)帶與帶輪間會(huì)出現(xiàn)打滑，打滑雖使傳動(dòng)失效，但可防止損壞其他零件4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉 缺點(diǎn)1傳動(dòng)的外廓尺寸較大2需要張緊裝置3由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比4帶的壽命較短5傳動(dòng)效率低

3、打滑是指過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動(dòng)是由緊松邊拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就一定會(huì)發(fā)生彈性打滑，所以彈性打滑是不可避免的。

彈性滑動(dòng)原因：由于帶具有彈性，在傳動(dòng)中有拉力差引起與輪面相對(duì)滑動(dòng)后果，使從動(dòng)輪周圍速度低于主動(dòng)輪效率下降引起帶磨損溫度上升傳動(dòng)比不穩(wěn)定打滑原因：由于過(guò)載，需要傳遞的有效拉力超過(guò)最大摩擦力所引起后果：引起帶的嚴(yán)重磨損，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法工作

4、張緊輪的作用：在中心距不能改變的情況下，保持帶的張緊。第十四章

1、軸的分類根據(jù)承受載荷可分為轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)軸心軸 按軸線的形狀可分為直軸曲軸撓性鋼絲軸 第十六章

1、滾動(dòng)軸承的主要失效形式：1疲勞破壞（點(diǎn)線接觸正常失效）2過(guò)大塑性變形（n極低F較大永久變形）3早期磨損膠合內(nèi)外圈和保持架破壞（不正常失效）

2、軸承的壽命：軸承的一個(gè)套圈或滾動(dòng)體的材料出現(xiàn)第一個(gè)疲勞擴(kuò)展跡象前，一個(gè)套圈相對(duì)于另一個(gè)套圈的總轉(zhuǎn)速，或在某一轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)

3、軸承壽命可靠度：一組相同軸承能達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的百分率

4、基本額定壽命：一組同一型號(hào)軸承在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其可靠度為百分之90時(shí)，能達(dá)到或超過(guò)的壽命

5、基本額定動(dòng)載荷：當(dāng)一套軸承進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)并且基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷

6、基準(zhǔn)質(zhì)的選擇？

7、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1保證齒根足夠的彎曲疲勞強(qiáng)度，防止齒面點(diǎn)蝕發(fā)生2保證齒面足夠的接觸疲勞強(qiáng)度，防止齒根折斷發(fā)生3高速重載齒輪傳動(dòng)（不應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)）

計(jì)算方法;按主要失效形式?jīng)Q定：閉式軟齒面（點(diǎn)蝕）按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲，校核

硬齒面（折斷）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面，校核

開(kāi)式傳動(dòng)（磨損）：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，考慮磨損

第四篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總結(jié)

平面機(jī)構(gòu)的自由度

F=3n-2PL-PH 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件

（原動(dòng)件數(shù)>F，機(jī)構(gòu)破壞）

平面四桿機(jī)構(gòu)

在此機(jī)構(gòu)中，AD固定不動(dòng)，稱為機(jī)架；AB、CD兩構(gòu)件與機(jī)架組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，稱為連架桿；BC稱為連桿。在連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄，而只能在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)的構(gòu)件稱為搖桿。

四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件

1）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿；

2）最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。（稱為桿長(zhǎng)條件）

急回特性和行程速比系數(shù)

當(dāng)主動(dòng)件曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件搖桿擺回的平均速度大于擺出的平均速度，搖桿的這種運(yùn)動(dòng)特性稱為急回特性

極位夾角θ:曲柄整周運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿的兩個(gè)極限位置的夾角

當(dāng)機(jī)構(gòu)存在極位夾角θ 時(shí)，機(jī)構(gòu)便具有急回運(yùn)動(dòng)特性。且θ角越大，K值越大，機(jī)構(gòu)的急回性質(zhì)也越顯著 壓力角與傳動(dòng)角

連桿BC與從動(dòng)件CD之間所夾的銳角γ 稱為四桿機(jī)構(gòu)在此位置的傳動(dòng)角。顯然γ越大，有效分力Pt越大，Pn越小，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)就越有利。所以，在連桿機(jī)構(gòu)中也常用傳動(dòng)角的大小及變化情況來(lái)描述機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的優(yōu)劣。為了保證機(jī)構(gòu)傳力性能良好，應(yīng)使γmin≥40 ～50°

最小傳動(dòng)角的確定： 對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，γmin出現(xiàn)在主動(dòng)件曲柄與機(jī)架共線的兩位置之一。

死點(diǎn)

（傳動(dòng)角為0）

當(dāng)以搖桿CD為主動(dòng)件，則當(dāng)連桿與從動(dòng)件曲柄共線時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ＝0°，這時(shí)主動(dòng)件CD通過(guò)連桿作用于從動(dòng)件AB上的力恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心，出現(xiàn)了不能使構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)的“頂死”現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為“死點(diǎn)”

凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)

反轉(zhuǎn)法

．對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)

（1）選取適當(dāng)?shù)谋壤撸榘霃阶鲌A；

（2）先作相應(yīng)于推程的一段凸輪廓線。為此，根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，將凸輪機(jī)構(gòu)按進(jìn)行反轉(zhuǎn)此時(shí)凸輪靜止不動(dòng)，而推桿繞凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。按順時(shí)針?lè)较蛳攘砍鐾瞥踢\(yùn)動(dòng)角，再按一定的分度值（凸輪精度要求高時(shí)，分度值取小些，反之可以取小些）將此運(yùn)動(dòng)角分成若干等份，并依據(jù)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律算出各分點(diǎn)時(shí)推桿的位移值S。

（3）確定推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所占據(jù)的每個(gè)位置。為此，根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，從A點(diǎn)開(kāi)始，將運(yùn)動(dòng)角按順時(shí)針?lè)较虬匆粋€(gè)分點(diǎn)進(jìn)行等份，則各等份徑向線01，02，……08即為推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所依次占據(jù)的位置。

（4）確定出推桿在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中其尖頂所占據(jù)的一系列位置。根據(jù)表中所示數(shù)值s，沿徑向等分線由基圓向外量取，得到點(diǎn)，即為推桿在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中其尖頂所占據(jù)的一系列位置。

（5）用光滑曲線連接，即得推桿升程時(shí)凸輪的一段廓線。（6）凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，由于推桿停在最高位置不動(dòng)，故該段廓線為一圓弧。以O(shè)為圓心，以為半徑畫一段圓弧。

齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類

齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類

傳遞功率大、效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、工作安全可靠等特點(diǎn)。但是要求有較高的制造和安裝精度，成本較高；不宜在兩軸中心距很大的場(chǎng)合使用

齒廓嚙合基本定理

齒廓嚙合的基本定律（Basic Law of Tooth Profile Meshing)

左圖所示為一對(duì)互相嚙合的齒輪，設(shè)主動(dòng)輪1以角速度繞順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，從動(dòng)輪2受輪1的推動(dòng)以角速度繞兩輪輪齒的齒廓在某一點(diǎn)K接觸，它們?cè)邳c(diǎn)K處的線速度為方法：

⒈ 過(guò)點(diǎn)K作兩齒廓的公法線 nn 顯然，要使這一對(duì)齒廓能連續(xù)的接觸傳動(dòng)，它們沿接觸點(diǎn)的公法線方向是不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。否則，兩齒廓將不是彼此分離就是互相嵌入，因而不能達(dá)到正常傳動(dòng)的目的。這就是說(shuō)，要使兩齒廓能夠連續(xù)接觸傳動(dòng)，則 和 在公法線 nn 方向的分速度應(yīng)該相等。所以兩齒廓接觸點(diǎn)間的相對(duì)速度

只能沿兩齒廓接觸點(diǎn)的公切線方向。由三心定理，P點(diǎn)為

逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。,。

齒輪1、2的速度瞬心

則兩輪的傳動(dòng)比為

（*）

式（*）表明:

互相嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。這一規(guī)律稱為齒廓嚙合的基本定律。

⒉ 要使兩齒輪做定傳動(dòng)比傳動(dòng)，則其齒廓必須滿足的條件是：

不論兩齒廓在何位置接觸，過(guò)接觸點(diǎn)所做的兩齒廓公法線必須與兩齒輪的連心線相交于一定點(diǎn)。

證明：由式（*）可知，如果要求兩齒輪的傳動(dòng)比為常數(shù)，則應(yīng)使在兩齒輪的傳動(dòng)過(guò)程中，其軸心、均為定點(diǎn)（即

為常數(shù)。由于

為

為定長(zhǎng)），所以，欲使常數(shù)，則必須使點(diǎn)P在連心線上為一定點(diǎn)。

⒊ 兩齒輪的嚙合傳動(dòng)可以視為兩輪的節(jié)圓作純滾動(dòng)

證明：由于兩輪作定傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)P為連心線上的一定點(diǎn)，故點(diǎn)P在輪1的運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡是一以為圓心，為半徑的圓。同理，點(diǎn)P在輪2的運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡是一以為圓心，為半徑的圓。這兩個(gè)圓分別稱為輪1與輪2的節(jié)圓。而由上述可知，輪1與輪2的節(jié)圓相切于P點(diǎn)，而且在點(diǎn)P處兩輪的線速度相等，即，故兩齒輪的嚙合傳動(dòng)可以視為兩輪的節(jié)圓作純滾動(dòng)。

漸開(kāi)線齒廓

直線BC沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任意點(diǎn)I的軌跡AI，稱為該圓的漸開(kāi)線。這個(gè)圓稱為漸開(kāi)線的基圓，其半徑用表示。直線NI稱為漸開(kāi)線的發(fā)生線

一對(duì)漸開(kāi)線齒輪正確嚙合的條件

法向齒距相等

m1cos?1?m2cos?2

即：

?m1?m2?m???1??2?? 漸開(kāi)線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件

（B1，B2分別為兩齒輪齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)

為了保證傳動(dòng)的連續(xù)性，要求前一對(duì)齒在 B1 點(diǎn)脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)齒應(yīng)進(jìn)入嚙合，為此要求兩齒輪的實(shí)際嚙合線 B 1 B 2 應(yīng)大于或等于齒輪的法節(jié) pb。通常把 B1 B2 與 pb 的 比值 稱為齒輪傳動(dòng)的重合度，用 εα 來(lái)表示 于是得齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是 ：

ε α =（B 1 B 2 / p b）≥ 1

無(wú)側(cè)隙嚙合條件

在齒輪傳動(dòng)中，為避免或減小輪齒的沖擊，應(yīng)使兩輪齒側(cè)間隙為零；而為防止輪齒受力變形、發(fā)熱膨脹以及其它因素引起輪齒間的擠軋現(xiàn)象，兩輪非工作齒廓間又要留有一定的齒側(cè)間隙。這個(gè)齒側(cè)間隙一般很小，通常由制造公差來(lái)保證。所以在我們的實(shí)際設(shè)計(jì)中，齒輪的公稱尺寸是按無(wú)側(cè)隙計(jì)算的。

齒輪的加工方法

近代齒輪的加工方法很多，有鑄造法、熱軋法、沖壓法、模鍛法和切齒法等。其中最常用的是切削方法，就其原理可以概括分為仿形法和范成法兩大類。

仿形法

顧名思義，仿形法就是刀具的軸剖面刀刃形狀和被切齒槽的形狀相同。其刀具有盤狀銑刀和指狀銑刀等，如圖所示。

范成法（又稱展成法）

這種方法是加工齒輪中最常用的一種方法。利用一對(duì)齒輪互相嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)加工的。將一對(duì)互相嚙合傳動(dòng)的齒輪之一變?yōu)榈毒?，而另一個(gè)作為輪坯，并使二者仍按原傳動(dòng)比進(jìn)行傳動(dòng)，則在傳動(dòng)過(guò)程中，刀具的齒廓便將在輪坯上包絡(luò)出與其共軛的齒廓。

根切與Zmin

用范成法加工齒輪時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)刀具的頂部切入了輪齒的根部，而把齒根切去了一部分，破壞了漸開(kāi)線齒廓，如圖所示。這種現(xiàn)象稱為根切

用范成法加工齒輪，若刀具的齒頂超過(guò)嚙合極限點(diǎn)N1則被切齒輪必定發(fā)生輪齒根切。

漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不根切的最少齒數(shù)為

zmin*2ha?2sin?

齒輪傳動(dòng)失效形式及材料

輪齒折斷

彎曲疲勞折斷——閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式。

過(guò)載折斷——載荷過(guò)大或脆性材料部分形式：齒根整體折斷——直齒，b較小時(shí)

局部折斷——斜齒或偏載時(shí)

? 提高輪齒抗折斷能力的措施： ? 1）減小齒根應(yīng)力集中（增加齒根過(guò)渡圓角，降低齒根部分表面粗糙度）

? 2）高安裝精度及支承剛性，避免輪齒偏載，設(shè)計(jì)時(shí)限制齒根彎曲應(yīng)力小于許用值 ? 3）改善熱處理，使其有足夠的齒芯韌性和齒面硬度

齒根部分進(jìn)行表面強(qiáng)化處理（噴丸、滾壓）

齒面疲勞點(diǎn)蝕—閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式收斂性點(diǎn)蝕——開(kāi)始由于表在粗糙，局部接觸應(yīng)力較大引起點(diǎn)蝕，過(guò)后經(jīng)跑合，凸起磨平軟齒面逐漸消失擴(kuò)展性點(diǎn)蝕——硬齒面發(fā)生點(diǎn)蝕或軟齒面時(shí) 位置：節(jié)線附近

原因：1）單齒對(duì)嚙合接觸應(yīng)力較大；2）節(jié)線處相對(duì)滑動(dòng)速度較低，不易形成潤(rùn)滑油膜；3）另外油起到一 個(gè)媒介作用，潤(rùn)滑油滲入到微裂紋中，在較大接觸應(yīng)力擠壓下使裂紋擴(kuò)展直至表面金屬剝落。

防止措施：1）提高齒面硬度； 2）降低表面粗糙度；

3）采用角度變位（增加綜合曲率半徑）； 4）選用較高 粘度的潤(rùn)滑油； 5）提高精度（加工、安裝）； 6）改善散熱。

開(kāi)式齒輪傳動(dòng)由于磨損較快，一般不會(huì)點(diǎn)蝕

齒面磨損——

開(kāi)式齒輪的主要失效形式 類型——齒面磨粒磨損

防止措施：1）提高齒面硬度；2）降低表面粗糙度；3）降低滑動(dòng)系數(shù)；4）潤(rùn)滑油定期清潔和更換；5）變開(kāi)式為閉式。

齒面膠合——高速重載傳動(dòng)的主要失效形式——熱

膠合。

原因：高速、重載→壓力大，滑動(dòng)速度高→摩擦熱大→

高溫→嚙合齒面粘結(jié)（冷焊結(jié)點(diǎn)）→結(jié)點(diǎn)部位材料被

剪切→沿相對(duì)滑動(dòng)方向齒面材料被撕裂。

低速重載或缺油→冷膠合（壓力過(guò)大、油膜被擠破引

起膠合）

形式：熱膠合——高速重載；冷膠合——低速重載，缺

潤(rùn)滑油

防止措施：1）采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油（加極壓添加劑）；2）采用角度變位齒輪傳動(dòng)，使滑動(dòng)速度VS下降。3）減小m和齒高h(yuǎn)，降低滑動(dòng)速度VS；4）提高齒面硬度；5）降低表面粗糙度；6）配對(duì)齒輪有適當(dāng)?shù)挠捕炔睿?）改善潤(rùn)滑與散熱條件。

5、齒面塑性變形—低速重載軟齒輪傳動(dòng)的主要失效形式

齒面在過(guò)大的摩擦力作用下處于屈服狀態(tài)，產(chǎn)生沿摩擦力方向的齒面材料的塑性流動(dòng)，從而使齒面正確輪廓曲線被損壞。

防止措施：1）提高齒面硬度；2）采用高粘度的潤(rùn)滑油或加極壓添加劑 齒輪材料

選擇齒輪材料總體上要考慮防止產(chǎn)生齒面失效和輪齒折斷?；疽螅糊X面要硬，齒芯要韌

常用的齒輪材料

1、鋼——最常用，可通過(guò)熱處理改善機(jī)械性能（1）鍛鋼：

軟齒面齒輪（HBS≤350）

如45、40Cr 熱處理，正火調(diào)質(zhì)，加工方法，熱處理后精切齒形—

8、7級(jí)，適合于對(duì)精度、強(qiáng)度和速度要求不高的齒輪傳動(dòng)

（2）鑄鋼——用于尺寸較大齒輪，需正火和退火以消除鑄造應(yīng)力。強(qiáng)度稍低

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)載荷與設(shè)計(jì)

齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算

防止彎曲疲勞折斷；設(shè)計(jì)公式

m?2KT1YFSY???dZ12[?]F 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

防止齒面點(diǎn)蝕破壞；設(shè)計(jì)公式

d1?2.323K?u?1?ZEZ??????du?[?]H?

2設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

軟齒面——按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 硬齒面——按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度

1、齒數(shù)Z1

閉式軟齒面齒輪（點(diǎn)蝕）→Z1可取多一些（20~40

閉式硬齒面齒輪（彎曲疲勞）→a一定時(shí)，宜取Z1少 一些（使m↑），Z1=17~20 蝸桿傳動(dòng)

與齒輪傳動(dòng)相比較，蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，在動(dòng)力傳遞中傳動(dòng)比在8～100之間，在分度機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)比可以達(dá)到1000；傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低；結(jié)構(gòu)緊湊；在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。但蝸桿傳動(dòng)有效率低、發(fā)熱量大和磨損嚴(yán)重，渦輪齒圈部分經(jīng)常用減磨性能好的有色金屬（如青銅）制造，成本高等缺點(diǎn)。

按蝸桿分度曲面的形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可以分為：圓柱蝸桿傳動(dòng)（如圖a）、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（如圖b）、錐蝸桿傳動(dòng)（如圖c）三種類型

因?yàn)榉侄葓A直徑等于模數(shù)乘以直徑系數(shù)。模數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值，直徑系數(shù)為了簡(jiǎn)化刀具也進(jìn)行了規(guī)定，即為標(biāo)準(zhǔn)值，所以分度圓直徑亦為標(biāo)準(zhǔn)值。

模數(shù)m和壓力角

蝸桿傳動(dòng)的尺寸計(jì)算與齒輪傳動(dòng)一樣，也是以模數(shù)m作為計(jì)算的主要參數(shù)。在中間平面內(nèi)蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒輪和齒條傳動(dòng)，蝸桿的軸向模數(shù)和軸向壓力角分別與渦輪的端面模數(shù)和端面壓力角相等，為此將此平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見(jiàn)書中所附表格，標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20°

蝸桿頭數(shù)z1和傳動(dòng)比

蝸桿頭數(shù)z1可根據(jù)要求和的傳動(dòng)比和效率來(lái)選定。單頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以較大，但效率較低。如果要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過(guò)多，又會(huì)給加工帶來(lái)困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。蝸桿為主動(dòng)件;蝸桿與蝸輪之間的傳動(dòng)比為(其中：z2為蝸輪的齒數(shù))

i?n1z2?n2z1

導(dǎo)程角γ

蝸桿的直徑系數(shù)q和蝸桿頭數(shù)z1選定之后，蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角γ也就確定了

tan??zppzz?mz1mz1?1a?1???d1?d1?d1d1q

蝸桿的分度圓直徑d1

在蝸桿傳動(dòng)中，為了保證蝸桿與配對(duì)蝸輪的正確嚙合，常用與蝸桿相同尺寸的蝸輪滾刀來(lái)加工與其配對(duì)的渦輪。這樣，只要有一種尺寸的蝸桿，就需要一種對(duì)應(yīng)的蝸輪滾刀。對(duì)于同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，因而對(duì)每一模數(shù)就要配備很多蝸輪滾刀。顯然，這樣很不經(jīng)濟(jì)。

為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1，而把比值

q?d1m

稱為蝸桿直徑系數(shù)。

蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距

a?11(d1?d2)?(q?z2)m22

蝸桿傳動(dòng)的失效形式

和齒輪傳動(dòng)一樣，蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要有：膠合、磨損、疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷等。由于蝸桿傳動(dòng)嚙合面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，效率低，發(fā)熱量大，再潤(rùn)滑和散熱不良時(shí)，膠合和磨損為主要失效形式。

蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

閉式蝸桿傳動(dòng)按蝸輪輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核，并進(jìn)行熱平衡驗(yàn)算；

開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)，按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

蝸桿和蝸輪材料

由失效形式知道，蝸桿、蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，更重要的是具有良好的磨合（跑合）、減磨性、耐磨性和抗膠合能力等。

蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成：一般不太重要的低速中載的蝸桿，可采用40、45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。高速重載蝸桿常用15Cr或20Cr、20CrMnTi等，并經(jīng)滲碳淬火。

蝸輪材料為鑄造錫青銅（ZCuSn10P1,ZCuSn5Pb5Zn5），鑄造鋁鐵青銅（ZCuAl1010Fe3）及灰鑄鐵（HT150、HT200）等。錫青銅耐磨性最好，但價(jià)格較高，用于滑動(dòng)速度大于3m/s的重要傳動(dòng)；鋁鐵青銅的耐磨性較錫青銅差一些，但價(jià)格便宜，一般用于滑動(dòng)速度小于4m/s的傳動(dòng)；如果滑動(dòng)速度不高（小于2m/s），對(duì)效率要求也不高時(shí)，可以采用灰鑄鐵

螺紋連接與傳動(dòng)

螺紋參數(shù)

1.大徑d（D）：螺紋的最大直徑在標(biāo)準(zhǔn)中也作公稱直徑。

2.小徑d1(D1)：即螺紋的最小直徑

3.中徑d2——在軸向剖面內(nèi)牙厚與牙間寬相等處的假想

4、牙型角α、牙型斜角β

在螺紋的軸向剖面內(nèi)，螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角稱為牙型角α。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角稱為牙型斜角β，對(duì)稱牙型的β＝α/2

升角λ

在中徑d2的圓柱面上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角，由圖7．4可得

升角大：傳動(dòng)效率高，升角大與當(dāng)量摩擦角時(shí)無(wú)自鎖性 升角?。簜鲃?dòng)效率低；自鎖性能好，snptan????d2?d2，螺紋種類

???粗牙：普通聯(lián)接使用???普通螺紋?細(xì)牙：小載荷、調(diào)整機(jī)構(gòu)。???自鎖性好。????????圓柱管螺紋：管路聯(lián)接????聯(lián)接螺紋?管螺紋?圓錐管螺紋：具有自封性。高溫、???高壓管路。螺紋?????圓錐螺紋：管路聯(lián)接（與圓錐管螺紋相似）??????????傳動(dòng)螺紋：有矩形螺紋；梯形螺紋：雙向傳動(dòng)；?鋸齒型螺紋：?jiǎn)蜗?

1、三角形螺紋（普通螺紋）

牙型角為60o，可以分為粗牙和細(xì)牙，粗牙用于一般聯(lián)接；與粗牙螺紋相比，細(xì)牙由于在相同公稱直徑時(shí)，螺距小，螺紋深度淺，導(dǎo)程和升角也小，自鎖性能好，宜用于薄壁零件和微調(diào)裝置。

2、管螺紋

多用于有緊密性要求的管件聯(lián)接，牙型角為55o，公稱直徑近似于管子內(nèi)徑，屬于細(xì)牙三角螺紋。

3、梯形螺紋

牙型角為30o，是應(yīng)用最為廣泛的傳動(dòng)螺紋。

4、鋸齒型螺紋

兩側(cè)牙型角分別為3o和30o，3o的一側(cè)用來(lái)承受載荷，可得到較高效率；30o一側(cè)用來(lái)增加牙根強(qiáng)度。適用于單向受載的傳動(dòng)螺紋。

5、矩形螺紋

牙型角為0o，適于作傳動(dòng)螺紋 螺旋副的受力分析、效率和自鎖

滑塊在斜面上等速上升時(shí)。當(dāng)量摩擦角

滑塊沿斜面等速下降時(shí)，摩擦力向上

由公式可知，若λ≤?（當(dāng)量摩擦角），F(xiàn)?FQtan(???)說(shuō)明此時(shí)無(wú)論軸向載荷有多大，滑塊（即螺母）都不能沿斜面運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自鎖 螺旋副的效率

??W2FQ?s??W12?T1FQ?d2tan?tan??Fdtan(???)2?Q2tan(???)2

螺紋聯(lián)接主要類型

螺栓聯(lián)接

普通螺栓聯(lián)接——被聯(lián)接件不太厚，螺桿帶釘頭，通孔不帶螺紋，螺桿穿過(guò)通孔與螺母配合使用。裝配后孔與桿間有間隙，并在工作中不許消失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝折方便，可多個(gè)裝拆，應(yīng)用較廣。

雙頭螺栓聯(lián)接

螺桿兩端無(wú)釘頭，但均有螺紋，裝配時(shí)一端旋入被聯(lián)接件，另一端配以螺母。適于常拆卸而 被聯(lián)接件之一較厚時(shí)。折裝時(shí)只需拆螺母，而不將雙頭螺栓從被聯(lián)接件中擰出。

螺釘聯(lián)接

螺釘聯(lián)接——適于被聯(lián)接件之一較厚（上帶螺紋孔），不需經(jīng)常裝拆，一端有螺釘頭，不需螺母，適于受載較小情況。

緊定螺釘聯(lián)接

擰入后，利用桿末端頂住另一零件表面或旋入零件相應(yīng)的缺口中以固定零件的相對(duì)位置。可傳遞不大的軸向力或扭

螺紋聯(lián)接的防松

摩擦防松

彈簧墊片防松 雙螺母防松 自鎖螺母防松

機(jī)械防松

永久防松

軸

軸的分類

轉(zhuǎn)軸

同時(shí)承受扭矩和彎曲載荷的作用，例如齒輪減速器中的軸 心軸

只需承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)距，例如鐵路車輛的軸、自行車的前軸等。按軸旋轉(zhuǎn)與否分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種，傳動(dòng)軸

只承受扭矩而不承受彎矩或承受彎矩較小的軸。例如圖所示的汽車傳動(dòng)軸。

軸的材料

由于軸工作時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力多為變應(yīng)力，所以軸的失效多為疲勞損壞，因此軸的材料應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度、較小的應(yīng)力集中敏感性和良好的加工性能等

軸的主要材料是碳鋼和合金鋼。

1、碳鋼：價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，可以利用熱處理提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。常用的有35、40、45、50鋼。

2、合金鋼：對(duì)于要求強(qiáng)度較高、尺寸較小或有其它特殊要求的軸，可以采用合金鋼材料。耐磨性要求較高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼；要求較高的軸可以使用40Cr

3、對(duì)于形狀復(fù)雜的軸，如曲軸、凸輪軸等，也采用球墨鑄鐵或高強(qiáng)度鑄造材料來(lái)進(jìn)行鑄造加工，易于得到所需形狀，而且具有較好的吸振性能和好的耐磨性，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性也較低

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，主要要求有：

1）軸上零件的定位、固定； 2）軸上零件的拆裝、調(diào)整； 3）軸的制造工藝性；

4）軸上零件的結(jié)構(gòu)和位置的安排。

軸上零件的裝配

軸向定位 軸肩與軸環(huán)定位

套筒定位

彈性擋圈定位

周向定位

軸上零件的周向定位方法主要有鍵（平鍵、半圓鍵、楔鍵等）、花鍵、型面、過(guò)盈等等

平鍵聯(lián)接

制造簡(jiǎn)單、裝拆方便。用于傳遞轉(zhuǎn)矩較大，對(duì)中性要求一般的場(chǎng)合，應(yīng)用最為廣泛。

花鍵聯(lián)接

承載能力高，定心好、導(dǎo)向性好，但制造較困難，成本較高。

適用于傳遞轉(zhuǎn)矩較大，對(duì)中性要求較高或零件在軸上移動(dòng)時(shí)要求導(dǎo)向性良好的場(chǎng)合。

滾動(dòng)軸承

按軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和所能承受的外載荷或公稱接觸

角的不同，滾動(dòng)軸承分為：

①深溝球軸承（向心球軸承）（6）——主要承受徑

向載，也可受一定雙向軸向載荷，f小精度高，結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單，價(jià)格低，最常用。

②調(diào)心球軸承（1）——主要承受徑向載荷，也可承受

較小的雙向軸向力，能自動(dòng)調(diào)心，適于軸的剛性較

差的場(chǎng)合。

③圓柱滾子軸承N（2）——只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷，承載能力大，支承剛性好，外圈或內(nèi)圈可以分離，或不帶內(nèi)外圈，適于要求徑向尺寸較小的場(chǎng)合。

④角接觸球軸承——（7）能同時(shí)承受徑向載荷和單向軸向力，接觸角，越大，承載Fa能力越高，為承受雙向軸向力應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。

⑤圓錐滾子軸承——（3）能同時(shí)承受徑向載荷和單向Fa，越大，承受Fa能力越大，承載能力高于角接觸球軸承，但極限轉(zhuǎn)速稍低，外圈可分離，一般應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝，但安裝調(diào)整比較麻煩。

⑥推力球軸承——（5）單向推力球軸承51000—只能受單向Fa；雙向推力球軸承52000—能承受雙向Fa。不能受Fr，且極限nj轉(zhuǎn)速較低，高速時(shí)，由于離心力較大，鋼球與保持架磨損發(fā)熱較嚴(yán)重。

⑦滾針軸承，↑Fr，承載能力較高

第五篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

緒論：機(jī)械：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器：機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來(lái)變換或傳遞能量、物料、信息。機(jī)構(gòu)：是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的組合。用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架的用構(gòu)件能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)統(tǒng)稱為機(jī)構(gòu)。構(gòu)件：機(jī)構(gòu)中的（最?。┻\(yùn)動(dòng)單元一個(gè)或若干個(gè)零件剛性聯(lián)接而成。是運(yùn)動(dòng)的單元，它可以是單一的整體，也可以是由幾個(gè)零件組成的剛性結(jié)構(gòu)。零件：制造的單元。分為：

1、通用零件，2、專用零件。一：自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱為構(gòu)件的自由度。運(yùn)動(dòng)副：使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)聯(lián)接。高副：兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。低副：兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。根據(jù)兩構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式，可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。F = 3n-2PL-PH機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件（主動(dòng)件）數(shù)目必須等于機(jī)構(gòu)的自由度。復(fù)合鉸鏈：虛約束：重復(fù)而不起獨(dú)立限制作用的約束稱為虛約束。計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，虛約束應(yīng)除去不計(jì)。局部自由度: 與輸出件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)可刪除。

二：連桿機(jī)構(gòu)：由若干構(gòu)件通過(guò)低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副）聯(lián)接而成的平面機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞、變換和傳送動(dòng)力。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：具有轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)功能而構(gòu)件數(shù)目最少的平面連桿機(jī)構(gòu)。整轉(zhuǎn)副：存在條件：最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。構(gòu)成：整轉(zhuǎn)副是由最短桿及其鄰邊構(gòu)成。類型判定：(1）如果：lmin+lmax≤其它兩桿長(zhǎng)度之和，曲柄輪的失效形式主要是齒面磨損；采用彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)加大齒厚（加大模數(shù)）以延長(zhǎng)其使用壽命。開(kāi)式齒輪不進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。

1、機(jī)械零件常用材料：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（Q屈服強(qiáng)度）優(yōu)

質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（20平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬(wàn)分之20）、合金結(jié)構(gòu)鋼（20Mn2錳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2%）、鑄鋼（ZG230-450屈服點(diǎn)不小于230，抗拉強(qiáng)度不小于450）、鑄鐵（HT200灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度）

2、常用的熱處理方法：退火（隨爐緩冷）、正火（在空氣中

冷卻）、淬火（在水或油中迅速冷卻）、回火（吧淬火后的零件再次加熱到低于臨界溫度的一定溫度，保溫一段時(shí)間后在空氣中冷卻）、調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火的過(guò)程）、化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲）

3、機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性：便于零件毛坯的制造、便于零

件的機(jī)械加工、便于零件的裝卸和可靠定位

4、機(jī)械零件常見(jiàn)的失效形式：因強(qiáng)度不足而斷裂；過(guò)大的彈性變形或塑性變形；摩擦表面的過(guò)度磨損、打滑或過(guò)熱；連接松動(dòng)；容器、管道等的泄露；運(yùn)動(dòng)精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

5、應(yīng)力的分類：分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力。最基本的變應(yīng)力為

穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力，穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力有非對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力三種

6、疲勞破壞及其特點(diǎn)：變應(yīng)力作用下的破壞稱為疲勞破壞。

從而提高一對(duì)齒輪傳動(dòng)的總體強(qiáng)度

26、齒輪的失效形式：齒輪折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒

面磨損；開(kāi)式齒輪主要失效形式為齒輪磨損和輪齒折斷；閉式齒輪主要是齒面點(diǎn)蝕和輪齒折斷；蝸桿傳動(dòng)的失效形式為輪齒的膠合、點(diǎn)蝕和磨損

27、齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：對(duì)于一般使用的齒輪傳動(dòng)，通常只按保

證齒面接觸疲勞強(qiáng)度及保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 進(jìn)行計(jì)算

28、參數(shù)選擇：①齒數(shù)：保持分度圓直徑不變，增加齒數(shù)能

增大重合度，改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性，節(jié)省制造費(fèi)用，故在滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的條件下，齒數(shù)多一些好；閉式z=20~40開(kāi)式z=17~20；②齒寬系數(shù)：大齒輪齒寬b2=b；小齒輪b1=b2+（2~10）mm；③齒數(shù)比：直齒u≤5；斜齒u≤6~7；開(kāi)式齒輪或手動(dòng)齒輪u可取到8~12

29、直齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性差，沖擊和噪聲大；斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，適合于高速傳動(dòng)

30、輪系的功用：獲得大的傳動(dòng)比（減速器）；實(shí)現(xiàn)變速、變

向傳動(dòng)（汽車變速箱）；實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解（差速器、汽車后橋）；實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)（發(fā)動(dòng)機(jī)主減速器、行星減速器）

31、帶傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)：①優(yōu)點(diǎn)：具有良好的彈性，能緩沖吸振，尤其是V帶沒(méi)有接頭，傳動(dòng)較平穩(wěn)，噪聲小；過(guò)載時(shí)帶在帶輪上打滑，可以防止其他器件損壞；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制為最短桿；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架。雙曲柄機(jī)構(gòu)：以最短桿為機(jī)架。雙搖桿機(jī)構(gòu)：以最短桿的對(duì)邊為機(jī)架。(2)如果： lmin+lmax＞其它兩桿長(zhǎng)度之和；不滿足曲柄存在的條件，則不論選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，都為雙搖桿機(jī)構(gòu)。急回運(yùn)動(dòng)：有不少的平面機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)曲柄做等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)件搖桿，在前進(jìn)行程運(yùn)行速度較慢，而回程運(yùn)動(dòng)速度要快，機(jī)構(gòu)的這種性質(zhì)就是所謂的機(jī)構(gòu)的“急回運(yùn)動(dòng)”特性。

壓力角：作用于C點(diǎn)的力P與C點(diǎn)絕對(duì)速度方向所夾的銳角α。傳動(dòng)角：壓力角的余角γ，死點(diǎn)：無(wú)論我們?cè)谠瓌?dòng)件上施加多大的力都不能使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，這種位置我們稱為死點(diǎn)γ=0。解決辦法：（1）在機(jī)構(gòu)中安裝大質(zhì)量的飛輪，利用其慣性闖過(guò)轉(zhuǎn)折點(diǎn)；（2）利用多組機(jī)構(gòu)來(lái)消除運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象。即連桿BC與搖桿CD所夾銳角。

三：凸輪: 一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。從動(dòng)件: 被凸輪直接推動(dòng)的構(gòu)件。機(jī)架: 固定不動(dòng)的構(gòu)件(導(dǎo)路)。凸輪類型：(1)盤形回轉(zhuǎn)凸輪(2)移動(dòng)凸輪(3)圓柱回轉(zhuǎn)凸輪 從動(dòng)件類型：(1)尖頂從動(dòng)件(2)滾子從動(dòng)件(3)平底從動(dòng)件(1)直動(dòng)從動(dòng)件(2)擺動(dòng)從動(dòng)件

1基圓：以凸輪最小向徑為半徑作的圓，用rmin表示。2推程：從動(dòng)件遠(yuǎn)離中心位置的過(guò)程。推程運(yùn)動(dòng)角δt；3遠(yuǎn)休止：從動(dòng)件在遠(yuǎn)離中心位置停留不動(dòng)。遠(yuǎn)休止角δs；4回程:從動(dòng)件由遠(yuǎn)離中心位置向中心位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。回程運(yùn)動(dòng)角δh；5近休止:從動(dòng)件靠近中心位置停留不動(dòng)。近休止角δsˊ；6行程:從動(dòng)件在推程或回程中移動(dòng)的距離，用 h 表示。7從動(dòng)件位移線圖：從動(dòng)件位移S2與凸輪轉(zhuǎn)角δ1之間的關(guān)系曲線稱為從動(dòng)件位移線圖。1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律:

1、特點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、勻速進(jìn)給。始點(diǎn)、末點(diǎn)有剛性沖擊。適于低速、輕載、從動(dòng)桿質(zhì)量不大，以及要求勻速的情況。

2、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律: 推程等加速段運(yùn)動(dòng)方程： 推程等減速段運(yùn)動(dòng)方程：

柔性沖擊:加速度發(fā)生有限值的突變（適用于中速場(chǎng)合）

3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律:

柔性沖擊

四：根切根念：用范成法加工齒輪時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)刀具的頂部切入了輪齒的根部，而把齒根切去了一部分，破壞了漸開(kāi)線齒廓，如圖這種現(xiàn)象稱為根切。

根切形成的原因：標(biāo)準(zhǔn)齒輪：刀具的齒頂線超過(guò)了極限嚙合點(diǎn)N。

標(biāo)準(zhǔn)齒輪：指m、α、ha*、c* 均取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，且分度圓齒厚s等于齒槽寬e的齒輪。成型法： 范成法：

九：失效：機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作時(shí)，稱為失效。類型：（1）斷裂。在機(jī)械載荷或應(yīng)力作用下(有時(shí)還兼有各種熱、腐蝕等因素作用)，使物體分成幾個(gè)部分的現(xiàn)象（2）變形。由于作用零件上的應(yīng)力超過(guò)了材料的屈服極限，使零件本身發(fā)生的變形。彈性變形、塑性變形（3）零件的表面破壞。腐蝕、磨損、接觸疲勞（點(diǎn)蝕）。（4）破化正常工作條件而引起的失效。強(qiáng)度：零件的應(yīng)力不超過(guò)允許的限度

1、名義載荷：在理想的平穩(wěn)工作條件下作用在零件上的載荷。

2、載荷系數(shù)K：綜合考慮零件在實(shí)際工作中承受的各種附加載荷所引入的系數(shù)。

3、計(jì)算載荷：載荷系數(shù)與名義載荷的乘積。

剛度：在載荷作用下，零件產(chǎn)生的彈性變形量，小于或等于機(jī)器工作性能所允許的極限值。設(shè)計(jì)要求：具有預(yù)定功能的要求、具有經(jīng)濟(jì)性要求采用先進(jìn)設(shè)計(jì)理論和方法，運(yùn)用先進(jìn)工具。合理選用零件材料、降低材料費(fèi)用。設(shè)計(jì)中，盡量使重量系數(shù)下降。用最少零件組成部件或機(jī)械，盡量采用價(jià)廉的標(biāo)準(zhǔn)件。提高機(jī)器效率，降低能耗。盡量降低包裝、運(yùn)輸費(fèi)用。安裝、拆卸方便

十一：失效形式：輪齒折斷：一般發(fā)生在輪齒根部，指齒的大部分或整個(gè)齒的斷落，是輪齒中最危險(xiǎn)的失效形式。齒面失效：齒面疲勞點(diǎn)蝕和表層剝落

齒面磨損、齒面膠合、齒面塑性變形。

傳動(dòng)過(guò)程中，主要失效形式：通常對(duì)潤(rùn)滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)主要發(fā)生齒面點(diǎn)蝕，齒根彎曲疲勞折斷。特殊情況，如嚴(yán)重的沖擊或有相當(dāng)大的短期過(guò)載時(shí)，須注意輪齒發(fā)生過(guò)載折斷和齒面塑性變形的可能性。高速重載而潤(rùn)滑條件受限制情況下，齒面膠合又可能成為主要失效原因。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨粒磨損

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：對(duì)于閉式軟齒面齒輪（HBS≤350）：齒輪的失效形式以疲勞點(diǎn)蝕為主。先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，再用齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行校核。2對(duì)于閉式硬齒面齒輪：齒輪的失效形式為輪齒折斷；先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)公式，再用齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。3開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：齒特點(diǎn)：在某類變應(yīng)力多次作用后突然斷裂；斷裂時(shí)變應(yīng)力的最大應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的屈服極限；即使是塑性材料，斷裂時(shí)也無(wú)明顯的塑性變形。確定疲勞極限時(shí)，應(yīng)考慮應(yīng)力的大小、循環(huán)次數(shù)和循環(huán)特征

7、接觸疲勞破壞的特點(diǎn)：零件在接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下，首先在表面或表層產(chǎn)生初始疲勞裂紋，然后再滾動(dòng)接觸過(guò)程中，由于潤(rùn)滑油被基金裂紋內(nèi)而造成高壓，使裂紋擴(kuò)展，最后使表層金屬呈小片狀剝落下來(lái)，在零件表面形成一個(gè)個(gè)小坑，即疲勞點(diǎn)蝕。疲勞點(diǎn)蝕危害：減小了接觸面積，損壞了零件的光滑表面，使其承載能力降低，并引起振動(dòng)和噪聲。疲勞點(diǎn)蝕使齒輪。滾動(dòng)軸承等零件的主要失效形式

8、引入虛約束的原因：為了改善構(gòu)件的受力情況（多個(gè)行

星輪）、增強(qiáng)機(jī)構(gòu)的剛度（軸與軸承）、保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)性能

9、螺紋的種類：普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋

10、自鎖條件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于當(dāng)量摩擦角

11、螺旋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)與連接：普通螺紋由于牙斜角β大，自鎖

性好，故常用于連接；矩形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋因β小，傳動(dòng)效率高，故常用于傳動(dòng)

12、螺旋副的效率：η=有效功/輸入功=tanλ/tan（λ+ψv）

一般螺旋升角不宜大于40°。在d2和P一定的情況下，鎖著螺紋線數(shù)n的增加，λ將增大，傳動(dòng)效率也相應(yīng)增大。因此，要提高傳動(dòng)效率，可采用多線螺旋傳動(dòng)

13、螺旋機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用：①變回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，傳

力螺旋（千斤頂、壓力機(jī)、臺(tái)虎鉗）、傳導(dǎo)螺旋（車窗進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)）、調(diào)整螺旋（測(cè)微計(jì)、分度機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)、道具進(jìn)給量的微調(diào)機(jī)構(gòu)）②變直線運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

14、螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：具有大的減速比；具有大的里的增益；

反行程可以自鎖；傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，工作可靠；各種不同螺旋機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率差別很大（具有自鎖能力的的螺旋副效率低于50%）

15、連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用的原因：能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換；

連桿機(jī)構(gòu)中各運(yùn)動(dòng)副均為低副，壓強(qiáng)小、磨損輕、便于潤(rùn)滑、壽命長(zhǎng)；其接觸表面是圓柱面或平面，制造比較簡(jiǎn)易，易于獲得較高的制造精度

16、曲柄存在條件：①最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度≤其他兩桿之

和②最短桿為連架桿或機(jī)架。

17、凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律及沖擊特性：①等速：剛性沖擊、低速輕

載②等加速等減速：柔性沖擊、中速輕載③余弦加速度：柔性沖擊、中速中載④正弦加速度：無(wú)沖擊、高速輕載

18、凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與基圓半徑關(guān)系：r0=v2/(ωtanα)-s，其中r0為基圓半徑，s為推桿位移量

19、滾子半徑選擇：ρa(bǔ)=ρ-r，當(dāng)ρ=r時(shí)，在凸輪實(shí)際輪廓

上出現(xiàn)尖點(diǎn)，即變尖現(xiàn)象，尖點(diǎn)很容易被磨損；當(dāng)ρ＜r時(shí)，實(shí)際廓線發(fā)生相交，交叉線的上面部分在實(shí)際加工中被切掉，使得推桿在這一部分的運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)法實(shí)現(xiàn)，即運(yùn)動(dòng)失真；所以應(yīng)保證ρ＞r，通常取r≤0.8ρ，一般可增大基圓半徑以使ρ增大

20、齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)：①優(yōu)點(diǎn)：適用的圓周速度和功率范

圍廣；傳動(dòng)比精確；機(jī)械效率高；工作可靠；壽命長(zhǎng)；可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)緊湊；②缺點(diǎn)：要求有較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜于遠(yuǎn)距離的兩軸之間的傳動(dòng)

21、齒輪嚙合條件：必須保證處于嚙合線上的各對(duì)齒輪都能

正確的進(jìn)入嚙合狀態(tài)，m1=m2=m；α1=α2=α即模數(shù)和壓力角都相等；斜齒輪還要求兩輪螺旋角必須大小相等，旋向相反；錐齒輪還要求兩輪的錐距相等；渦輪蝸桿要求蝸桿的導(dǎo)程角與渦輪的螺旋角大小相等，旋向相同

22、輪齒的連續(xù)傳動(dòng)條件：重合度ε=B1B2/ρb＞1（實(shí)際嚙

合線段B1B2的長(zhǎng)度大于輪齒的法向齒距）1

23、齒廓嚙合基本定律：作平面嚙合的一對(duì)齒廓，它們的瞬

時(shí)接觸點(diǎn)的公法線，必于兩齒輪的連心線交于相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)C，該節(jié)點(diǎn)將齒輪的連心線所分的兩個(gè)線段的與齒輪的角速成反比。

24、根切：①產(chǎn)生原因：用齒條型刀具（或齒輪型刀具）加

工齒輪時(shí)。若被加工齒輪的齒數(shù)過(guò)少，道具的齒頂線就會(huì)超過(guò)輪坯的嚙合極限點(diǎn)，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)刀刃把齒輪根部的漸開(kāi)線齒廓切去一部分的現(xiàn)象，即根切；②后果：使得齒輪根部被削弱，齒輪的抗彎能力降低，重合度減??；③解決方法：正變位齒輪

25、正變位齒輪優(yōu)點(diǎn)：可以加工出齒數(shù)小于Zmin而不發(fā)生根

切的齒輪，使齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸減?。贿x擇適當(dāng)變位量來(lái)滿足實(shí)際中心距得的要求；提高小齒輪的抗彎能力，造和維護(hù)方便，成本低；適用于中心距較大的傳動(dòng)；②缺點(diǎn)：工作中有彈性滑動(dòng)，使傳動(dòng)效率降低，不能準(zhǔn)確的保持主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比關(guān)系；傳動(dòng)的外廓尺寸較大；由于需要張緊，使軸上受力較大；帶傳動(dòng)可能因摩擦起電，產(chǎn)生火花，故不能用于易燃易爆的場(chǎng)合

32、影響帶傳動(dòng)承載能力的因素：初拉力Fo包角a 摩擦系

數(shù)f 帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q 速度v

33、帶傳動(dòng)的主要失效形式：打滑和疲勞破壞；設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

在不打滑的前提下，具有一 定的疲勞強(qiáng)度和壽命。

34、彈性滑動(dòng)與打滑：打滑：由于超載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)，可以避免；彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而引起的帶在帶輪上的滑動(dòng)，不可避免

35、螺紋連接的基本類型：螺栓連接（普通螺栓連接、鉸制

孔用螺栓連接）、雙頭螺柱連接、螺釘連接、緊螺釘連接

36、螺紋連接的防松：摩擦防松（彈簧墊圈、雙螺母、橢圓

口自鎖螺母、橫向切口螺母）、機(jī)械防松（開(kāi)口銷與槽形螺母、止動(dòng)墊圈、圓螺母止動(dòng)墊圈、串連鋼絲）、永久防松（沖點(diǎn)法、端焊法、黏結(jié)法）

37、提高螺栓連接強(qiáng)度的方法：避免產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；減

少應(yīng)力集中

38、鍵連接類型：平鍵連接（側(cè)面）、半圓鍵連接（側(cè)面）、楔鍵連接（上下面）、花鍵連接（側(cè)面）

39、平鍵的剖面尺寸確定：鍵的截面尺寸b×h（鍵寬×鍵高）

以及鍵長(zhǎng)L

40、聯(lián)軸器與離合器區(qū)別：連這都是用來(lái)連接兩軸（或軸與

軸上的回轉(zhuǎn)零件），使它們一起旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩的器件，用聯(lián)軸器連接的兩根軸，只有在停止運(yùn)轉(zhuǎn)后用拆卸的方法才能將他們分離；離合器則可在工作過(guò)程中根據(jù)工作需要不必停轉(zhuǎn)隨時(shí)將兩軸接合或分離

41、聯(lián)軸器分類：剛性聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器

（有補(bǔ)償能力）

42、聯(lián)軸器類型的選擇：對(duì)于低速、剛性大的短軸可選用剛

性聯(lián)軸器；對(duì)于低速、剛性小的長(zhǎng)軸可選用無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器；對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩較大的重型機(jī)械可選用齒式聯(lián)軸器；對(duì)于高速、有振動(dòng)和沖擊的機(jī)械可選用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器；對(duì)于軸線位置有較大變動(dòng)的兩軸，則應(yīng)選用十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器

43、軸承摩擦狀態(tài)：干摩擦狀態(tài)、邊界摩擦狀態(tài)、液體摩擦

狀態(tài)、混合摩擦狀態(tài)；邊界和混合摩擦統(tǒng)稱為非液體摩擦

44、驗(yàn)算軸承壓強(qiáng)p：控制其單位面積的壓力，防止軸瓦的過(guò)度磨損；演算pv：控制單位時(shí)間內(nèi)單位面積的摩擦功耗fpv，防止軸承工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)多的熱量而導(dǎo)致摩擦面的膠合破壞；演算v：當(dāng)壓力比較小時(shí)，p和pv的演算均合格的軸承，由于滑動(dòng)速度過(guò)高，也會(huì)發(fā)生因磨損過(guò)快而報(bào)廢，因此需要保證v≤[v]

45、非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要失效形式為磨損和膠合

46、軸的分類：心軸（轉(zhuǎn)動(dòng)心軸、固定心軸；只承受彎矩不

承受扭矩）、轉(zhuǎn)軸（即承受彎矩又承受扭矩）、傳動(dòng)軸（主要承受扭矩，不承受或承受很小彎矩）

47、軸的計(jì)算注意：①軸上有鍵槽時(shí)，放大軸徑：一個(gè)鍵槽

3°--5°；兩個(gè)鍵槽7°--10°②式中彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取α=0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取α=0.6；若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取α=1（α為折合系數(shù)）

48、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則：軸的受力合理，有利于滿足軸的強(qiáng)度條件；軸和軸上的零件要可靠的固定在準(zhǔn)確的工作位置上；軸應(yīng)便于加工；軸上的零件要便于拆裝和調(diào)整；盡量減少應(yīng)力集中等

49、滾動(dòng)軸承類型選擇影響因素：轉(zhuǎn)速高低、受軸向力還是

徑向力、載荷大小、安裝尺寸的要求等

50、機(jī)械速度波動(dòng)：①原因：原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和工作機(jī)的阻

抗力都是變化的，若兩者不能時(shí)時(shí)相適應(yīng)，就會(huì)引起機(jī)械速度的波動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)功大于阻抗功時(shí)，機(jī)器出現(xiàn)盈功，機(jī)器的動(dòng)能增加，角速度增大，反之相反。②危害：速度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加動(dòng)壓力，并引起機(jī)械振動(dòng)，降低機(jī)械的壽命，影響機(jī)械效率和工作質(zhì)量；③調(diào)節(jié)方法：周期性：在機(jī)械中加上一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的回轉(zhuǎn)件飛輪；非周期性：采用調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)